JPH0442802A - 高純度金属フッ化物の製造方法 - Google Patents

高純度金属フッ化物の製造方法

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JPH0442802A
JPH0442802A JP14437890A JP14437890A JPH0442802A JP H0442802 A JPH0442802 A JP H0442802A JP 14437890 A JP14437890 A JP 14437890A JP 14437890 A JP14437890 A JP 14437890A JP H0442802 A JPH0442802 A JP H0442802A
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健二 小林
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和夫 藤浦
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の属する技術分野) 本発明は高純度金属フッ化物の製造方法、更に詳細には
フッ化物光フアイバ用高純度フッ化物原料の製造方法に
関するものである。
(従来の技術および問題点) フッ化物光ファイバは石英系を凌ぐ1O−2d B /
 k m以下の伝送損失が期待されており、長距離無中
継が可能な伝送媒体として有望視されている。しかし、
これまで報告されているフッ化物光ファイバの伝送値は
1dB/km前後である。
フッ化物光ファイバの超低損失化を阻害する要因として
Cr、Fe、Co、Ni、Cuなとの遷移金属不純物に
よる吸収損失および酸素不純物による散乱損失がある。
これらの不純物は出発フッ化物原料から来るものが最も
多いと考えられるため、遷移金属不純物、酸素不純物を
含まない高純度フッ化物原料の作製が強く望まれている
光フアイバ用フッ化物ガラス組成にはZrF4系が主に
使われており、その主成分はZrF4、AlF3、La
、Feなどの網目形成(4価、3価)フッ化物と、Ba
F2、NaFなどのアルカリ土類(2価)、アルカリ金
属(1価)フッ化物である。
従来のフッ化物精製法には昇華法や気相反応法などの乾
式精製法と溶媒抽出やイオン交換による湿式精製法があ
った。昇華精製法はZrF4、AlF3などには適用可
能であり、遷移金属および酸化物の除去が同時に行われ
る。
しかし、BaF2については昇華精製では遷移金属は揮
発除去できるが、BaF2の蒸気圧が低いため高温で昇
華精製すると酸化物が残存し、光フアイバ原料としては
適さないという欠点があった。
アルカリ土類金属、アルカリ金属中の遷移金属不純物除
去に関しては湿式精製法が知られているが、水溶液のフ
ッ素化処理および乾燥において、水酸基の残留、最終的
には酸素不純物の残留があり、フッ化物光フアイバ用原
料としては適さないと考えられていた。例えば、Ba(
NO3)2、Na2C○3水溶液を用いて湿式精製した
後、フッ素化して作製した沈殿物には陰イオンの共沈に
よるNO3−1CO32−の混入が確認された。さらに
、HFと820を含む沈殿物を乾燥するなめ、HFの離
脱と共にOH基の脱水縮合反応が進行し、最終的に酸素
不純物の残留がある。BaCl2水溶液を用いた場合は
、フッ素化工程でBaCIFが生成・沈殿し、BaF2
は得られない。
BaCIFをさらに水分存在下でF2ガス処理し、Ba
F2・HFを作製する方法(文献:F。
Chatelut、 C,Eyraud、 Bull、
 Soc、 Chi m、、 (1973) p、 2
646〜)が提案されているが、F2処理操作の危険性
およびBaF2・HF作製工程の複雑さが欠点に挙げら
れる。
(発明の目的) 本発明の目的は、高純度金属フッ化物の製造において、
湿式精製法を適用して遷移金属不純物を低減し、かつ酸
化物不純物の低減を可能とするもので、光フアイバ用高
純度金属フッ化物を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するため、本発明による高純度金属フ
ッ化物の製造方法は、高純度金属フッ化物を製造する方
法において、当該金属の酢酸塩水溶液の状態で湿式精製
し、その後、フッ素化剤を用いて沈殿を作製し、当該沈
殿を脱水、乾燥することを特徴とする。
本発明は湿式精製による遷移金属不純物除去の長所を活
かしつつ、酢酸塩水溶液の状態から酸性フッ化物として
沈殿させることを最も主要な特徴とする。従来の技術で
は、塩化物、硝酸塩、炭酸塩などの水溶液を用いていた
ため、陰イオンの共沈現象、生成酸性フッ化物沈殿中の
吸着水などがあったが、酢酸塩ではこれらの現象が見ら
れない点が異なる。従って、得られる高純度金属フッ化
物は酸素不純物が大幅に低減されるという特徴がある。
本発明によれば、まず製造する金属フッ化物の前記金属
の酢酸塩水溶液の状態で湿式精製する。
このような金属としては、例えばアルキル金属およびア
ルカリ土類金属などを例としてあげることができる。
この湿式精製の方法は、本発明において基本的に限定さ
れるものではなく、たとえば溶媒抽出などの方法で、C
r、Fe、Co、Ni、Cuなどの遷移金属不純物など
を除去してもよく、イオン交換法によって不純物を除去
してもよい。
上述のように湿式精製しfS後、フッ素化剤を添加し、
フッ化物沈殿を生じしめる。このフッ素化剤は、本発明
において基本的に限定されるものではなく、金属フッ化
物沈殿を生じしめるものであれば基本的にいかなるもの
でもよい。たとえばフッ化水素酸、フッ化アンモニウム
水溶液、フッ化水素ガスのいずれか1つ、tたは2つ以
上の混合物であることができる。
このようにフッ素化剤によって沈殿を生じしめた後、前
記沈殿を脱水、乾燥させる。脱水、感想工程は、本発明
において基本的に限定されるものではない。例えば、真
空雰囲気、不活性雰囲気で行なうことができる。
以下、実施例によって本発明の詳細な説明する。
(実施例1) Ba (CH3COO)2塩を出発とするBaF2の製
造方法について以下に説明する。
Ba (CH3COO)2を秤量後純水に溶解し、溶媒
抽出によりCr、Fe、Co、Ni、Cuの遷移金属不
純物を抽出精製した後、フッ素化剤としてフッ化水素酸
を加え、フッ化物沈殿とする。
フッ化物沈殿は希フッ化水素酸で洗浄後、室温にて真空
脱水乾燥を行った。得られた乾燥物の電子顕微鏡写真か
ら結晶小面のはつきりした単結晶であり、Ba (NO
3)2水溶液からの沈殿乾燥物が針状であることと大き
く異なっている。さらに、第1図は真空乾燥後のフッ化
物のD T A−T 0曲線であり、120℃から減量
し、235℃で完了し、重量減少率は10.2%である
。DTA曲線は223℃、1353℃に吸熱ピークがあ
る。223℃の吸熱ピークはHF離脱に伴う単一ピーク
であり、脱水縮合による吸熱ピークは見られない。
1353℃の吸熱ピークはBaF2の融点に相当するも
のである。
真空乾燥後のフッ化物はBaF2・HFであることをX
線回折で確認した。また、前記フッ化物を400℃で真
空乾燥し、これについてX線回折を行い、立方晶のBa
F2が作製されていることを確認した。第1表は本発明
で製造したBaF2の中性子放射化分析による遷移金属
不純物、荷電粒子放射化分析による酸素不純物の定量結
果であり、酸素lppm未満、クロム、鉄、コバルト、
ニッケル、銅いずれも1ppb未満の値が得られた。放
射化分析によるフッ化物の酸素の検出下限はlppmで
あり、酸素不純物について検出下限値まで高純度化でき
ている。
本発明で作製したBaF2をフッ化物光フアイバ原料成
分として使用し、その効果としては散乱損失の小さい良
好な光ファイバが製造できた。真空乾燥後のBaF2・
HFを原料に使用しても同様に良好な光ファイバが製造
できた。
フッ素化剤にフッ化アンモニウム水溶液を使用してフッ
化物沈殿を作製しても、前記と同様にBaF2・HFが
製造できた。
第1表 (実施例2) Na (CH3COO)塩を出発とするNaFの製造方
法について以下に説明する。
Na (CH3COO)塩を溶解復水溶液とし、溶媒抽
出精製により遷移金属不純物を除去後、フッ素化剤とし
てフッ化水素ガスを水溶液内にバブルさせを、フッ化物
沈殿とする。フッ化物沈殿はAr乾燥ガス気流で乾燥さ
せたものについてDTA−TGおよび赤外吸収スペクト
ル測定を行った。
第2図は前記乾燥物の赤外吸収スペクトルであり、21
00cm  、150C1−1700cm−’1210
cm−’にHF2−に相当する吸収ピークがあった。ま
た、前記乾燥物のD T A−T Gは第1図のDTA
の第1番目の吸熱ピークと同様に単一ピークであり、脱
水縮合は見られず、X線回折結果からNaF−HFであ
ることが確認された。
さらに、Ar乾燥ガス気流中400°Cまで加熱し、加
熱後のものについてX線回折を行い、NaFであること
を確認した。NaF −HFおよびNaFについて遷移
金属不純物分析、酸素不純物分析を行い、第1表に示し
たと同様、NaF −HF、NaFの両方についてCr
、Fe、Co、Ni、Cuは各々1ppb以下、酸素は
lppm以下となり、NaF −HFと同様HFを除去
したNaFについても酸素不純物分析結果に示すように
酸素を減少させる効果があった。
本発明で作製したNaF−HFあるいはNaFをフッ化
物光フアイバ原料成分として使用し、その効果としては
散乱損失の小さい良好な光ファイバが製造できた。
(実施例3) Li (CH3COO)塩を出発とするLiF(7)製
造方法について以下に説明する。
Li (CH3COO)塩の水溶液中の遷移金属不純物
をイオン交換法により精製除去した後、フッ素化剤とし
てフッ化水素酸を加えフッ化物沈殿とする。フッ化物沈
殿物は、希フッ化水素酸で洗浄後、120℃で真空脱水
乾燥を行った。乾燥物についてX線回折を行いLiFで
あることを確認した。本発明で作製したLiFについて
酸素不純物、遷移金属不純物を分析し、分析結果は第1
表と同じく、酸素はlppm以下、Cr、Fe、Co、
Ni、Cuは各々1ppb以下となり、実施例2で示し
たNaF −HF、HFと同様に酸素を減少させる効果
があった。
本発明で作製したLiFをフッ化物光フアイバ原料成分
として使用し、その効果としては散乱損失の小さい良好
な光ファイバが製造できた。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明による高純度金属フッ化物
の製造方法は、湿式精製法による超高純度化とあわせて
酸素不純物の除去が行えるため、遷移金属不純物、酸素
不純物の両方が少ない高純度フッ化物が得られる。これ
をフッ化物光フアイバ原料として用いることにより超低
損失のフッ化物光ファイバを製造できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は真空乾燥後のBa−フッ化物のDTATG曲線
、第2図はArガスで乾燥したNa−フッ化物の赤外吸
収スペクトルである。 1・・・DTA曲線、2・・・70曲線。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高純度金属フッ化物を製造する方法において、当
    該金属の酢酸塩水溶液の状態で湿式精製し、その後、フ
    ッ素化剤を用いて沈殿を作製し、当該沈殿を脱水、乾燥
    することを特徴とする高純度金属フッ化物の製造方法。
  2. (2)沈殿作製工程におけるフッ素化剤がフッ化水素酸
    、フッ化アンモニウム水溶液、フッ化水素ガスのいずれ
    か1つ、または2つ以上の混合物であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の高純度金属フッ化物の製
    造方法。
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