JPH0848507A - 濃リン酸の精製方法 - Google Patents
濃リン酸の精製方法Info
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- JPH0848507A JPH0848507A JP4437395A JP4437395A JPH0848507A JP H0848507 A JPH0848507 A JP H0848507A JP 4437395 A JP4437395 A JP 4437395A JP 4437395 A JP4437395 A JP 4437395A JP H0848507 A JPH0848507 A JP H0848507A
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Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 濃リン酸から金属不純物を除去するために、
商業的に入手可能なイオン交換樹脂を利用する。 【構成】 イオン交換樹脂を密閉貯蔵器の中に詰め込ん
で、注意深く調整した後、前記リン酸を処理する。前記
のイオン交換樹脂の貯蔵器は、イオン交換樹脂を強酸で
処理して、その樹脂上に保持される微量金属の全てを除
去し、かつその樹脂上の全ての交換サイト(exchange si
tes,交換位置）を酸の形態に変換することによって調整
される。次いで、多量の脱イオン水で貯蔵器を洗い流
し、残存している処理強酸の全てを除去する。次いで、
前記リン酸をして前記貯蔵器を通し、その内部の前記イ
オン交換樹脂の上を通過させる。そうすることによっ
て、多数の陽イオン不純物を除去する。前記リン酸をし
て前記イオン交換樹脂上を何回も通過させることによっ
て、又はいくつか直列に連結した上記型の貯蔵器を通過
させることによって、そのイオン交換樹脂が親和性を有
するリン酸の中の金属不純物の濃度は連続的に減少させ
る。
商業的に入手可能なイオン交換樹脂を利用する。 【構成】 イオン交換樹脂を密閉貯蔵器の中に詰め込ん
で、注意深く調整した後、前記リン酸を処理する。前記
のイオン交換樹脂の貯蔵器は、イオン交換樹脂を強酸で
処理して、その樹脂上に保持される微量金属の全てを除
去し、かつその樹脂上の全ての交換サイト(exchange si
tes,交換位置）を酸の形態に変換することによって調整
される。次いで、多量の脱イオン水で貯蔵器を洗い流
し、残存している処理強酸の全てを除去する。次いで、
前記リン酸をして前記貯蔵器を通し、その内部の前記イ
オン交換樹脂の上を通過させる。そうすることによっ
て、多数の陽イオン不純物を除去する。前記リン酸をし
て前記イオン交換樹脂上を何回も通過させることによっ
て、又はいくつか直列に連結した上記型の貯蔵器を通過
させることによって、そのイオン交換樹脂が親和性を有
するリン酸の中の金属不純物の濃度は連続的に減少させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リン酸の精製方法、一
層具体的には濃リン酸の精製方法に関する。
層具体的には濃リン酸の精製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】濃リン
酸、即ち約８０〜約８７％の濃度、典型的には約８５％
の濃度を有するリン酸は、純粋な形態でも、幾種かの混
合酸腐食液の一成分としても、半導体の重要な多数の工
程において使用される。しかし、リン酸中に金属不純物
が含有されているという観点から判断すると、リン酸
は、半導体の制作に使用される非常に品質の悪い化学薬
品である。実際、半導体の制作工程でリン酸を使用する
ことは、将来における使用を拡張する上で、主に後世代
半導体デバイスの制作に関連して、前記金属不純物が存
在するために制限されてきた。
酸、即ち約８０〜約８７％の濃度、典型的には約８５％
の濃度を有するリン酸は、純粋な形態でも、幾種かの混
合酸腐食液の一成分としても、半導体の重要な多数の工
程において使用される。しかし、リン酸中に金属不純物
が含有されているという観点から判断すると、リン酸
は、半導体の制作に使用される非常に品質の悪い化学薬
品である。実際、半導体の制作工程でリン酸を使用する
ことは、将来における使用を拡張する上で、主に後世代
半導体デバイスの制作に関連して、前記金属不純物が存
在するために制限されてきた。
【０００３】リン酸は、リン酸塩含有岩石を酸（典型的
には硫酸）と化合させることによって、若しくはこれら
の岩石から得られるリンの酸化又は水和によって商業的
に製造される。沈殿によって金属不純物を除去するため
に、硫酸が追加的に添加され、又ヒ素汚染を減少させる
ために硫化水素が添加される。フッ化水素を除去するた
めにシリカも使用される。肥料産業及び食品産業用とし
てはこれらの精製方法で十分である。それらの産業は主
として米国におけるリン酸ユーザーである。それらの産
業においてリン酸は、通常、酸洗い溶液等に使用され
る。改善された製造方法は、純度の一層高いリン酸を生
産する他の国々に存在する。しかし、これらの国々にお
けるリン酸の大部分もまた、肥料産業又は食品産業に使
用される。このような事情のために、リン酸の品質を改
善するのに必要な大規模な資本投資のための財政的動機
付けはほとんどされず、またその様な活動は全く知られ
ていない。従って、更なる精製を行って約１重量ｐｐｍ
以下の金属不純物濃度を与えることは、当初のリン酸製
造の後に（一般的には最終ユーザーによって）与えられ
ねばならない。このことは、半導体産業に必要な純度の
リン酸を得るための唯一の方法であるように思える。
には硫酸）と化合させることによって、若しくはこれら
の岩石から得られるリンの酸化又は水和によって商業的
に製造される。沈殿によって金属不純物を除去するため
に、硫酸が追加的に添加され、又ヒ素汚染を減少させる
ために硫化水素が添加される。フッ化水素を除去するた
めにシリカも使用される。肥料産業及び食品産業用とし
てはこれらの精製方法で十分である。それらの産業は主
として米国におけるリン酸ユーザーである。それらの産
業においてリン酸は、通常、酸洗い溶液等に使用され
る。改善された製造方法は、純度の一層高いリン酸を生
産する他の国々に存在する。しかし、これらの国々にお
けるリン酸の大部分もまた、肥料産業又は食品産業に使
用される。このような事情のために、リン酸の品質を改
善するのに必要な大規模な資本投資のための財政的動機
付けはほとんどされず、またその様な活動は全く知られ
ていない。従って、更なる精製を行って約１重量ｐｐｍ
以下の金属不純物濃度を与えることは、当初のリン酸製
造の後に（一般的には最終ユーザーによって）与えられ
ねばならない。このことは、半導体産業に必要な純度の
リン酸を得るための唯一の方法であるように思える。
【０００４】酸の精製のために蒸留がしばしば使用され
る。しかし、このアプローチ(approach)はリン酸にとっ
ては実際的でない。なぜなら、リン酸は高温において容
易にポリリン酸に変わるからである。ポリリン酸は半導
体の製造にとっては望ましくない最終生成物である。
る。しかし、このアプローチ(approach)はリン酸にとっ
ては実際的でない。なぜなら、リン酸は高温において容
易にポリリン酸に変わるからである。ポリリン酸は半導
体の製造にとっては望ましくない最終生成物である。
【０００５】酸（例えば、フッ化水素酸及びリン酸）を
精製するための従来技術では、イオン交換が使用されて
きたが、約２０％以下の濃度を有する酸洗い溶液等の比
較的薄い濃度においてのみであった。三菱化成社発行
「イオン交換樹脂と合成吸着剤のダイアイオンマニュア
ル(Diaion Manual of Ion ExchangeResins and Synthet
ic Adsorbent) ，第２巻，第１３４頁（東京，１９９２
年５月）」及び同文献の他の記事に記載されているよう
に、イオン交換は濃厚酸を精製するのに使用することは
できないと指摘することによって、実際、約２０％以上
の濃度の酸を精製するためにイオン交換を使用すること
は教示されていなかった。従って、約３４％以上の濃度
を有するリン酸（特に、約８５％以上の濃度を有するそ
のような酸）を精製するためにイオン交換を使用する試
みは全く知られていなかった。
精製するための従来技術では、イオン交換が使用されて
きたが、約２０％以下の濃度を有する酸洗い溶液等の比
較的薄い濃度においてのみであった。三菱化成社発行
「イオン交換樹脂と合成吸着剤のダイアイオンマニュア
ル(Diaion Manual of Ion ExchangeResins and Synthet
ic Adsorbent) ，第２巻，第１３４頁（東京，１９９２
年５月）」及び同文献の他の記事に記載されているよう
に、イオン交換は濃厚酸を精製するのに使用することは
できないと指摘することによって、実際、約２０％以上
の濃度の酸を精製するためにイオン交換を使用すること
は教示されていなかった。従って、約３４％以上の濃度
を有するリン酸（特に、約８５％以上の濃度を有するそ
のような酸）を精製するためにイオン交換を使用する試
みは全く知られていなかった。
【０００６】
【発明の概要】本発明によると、濃リン酸（約４０％以
上、通常は約８０〜約８７％、好ましくは約８５％）か
ら金属不純物を除去するために、商業的に入手可能なイ
オン交換樹脂を利用する。その樹脂を密閉貯蔵器に詰め
込んで注意深く調整した後、前記リン酸を処理する。濃
硫酸、濃塩酸等の強酸の希釈溶液（約５％）でイオン交
換樹脂を処理することによってイオン交換樹脂貯蔵器を
調整し、樹脂上に保持されている微量金属の全てを除去
し、更に、樹脂上の交換サイトの全てを酸の形態に変え
る。次いで、貯蔵器を多量の脱イオン水で洗い流して、
残存している強い処理酸の全てを除去する。次いで、そ
のリン酸をして貯蔵器を通してその中のイオン交換樹脂
の上を通過させ、そうすることによって、多数の陽イオ
ン不純物を除去する。この除去はまさに、リン酸の酸解
離定数が比較的小さいために可能である。リン酸をして
イオン交換樹脂上を何回も通過させることによって、又
は上述のようなタイプの、いくつか直列に連結された貯
蔵器を通過させることによって、イオン交換樹脂が親和
性を有するリン酸中の金属不純物の濃度は連続的に低減
する。リン酸の最終純度は水素イオンを金属不純物と交
換するリン酸の能力によって決まる。金属不純物を除去
するためのイオン交換樹脂の最大容量に達成したら、貯
蔵器及びその中のイオン交換樹脂の当初の調整のところ
で記載した通りに、イオン交換樹脂を一層強い酸（例え
ば、硫酸、塩酸等）と水とで再生することができ、次い
でリン酸の更なる精製を再び始めることができる。この
方法は、時間に基づく作動弁(actuated valves) と再生
計画を使用して容易に自動化することができる。
上、通常は約８０〜約８７％、好ましくは約８５％）か
ら金属不純物を除去するために、商業的に入手可能なイ
オン交換樹脂を利用する。その樹脂を密閉貯蔵器に詰め
込んで注意深く調整した後、前記リン酸を処理する。濃
硫酸、濃塩酸等の強酸の希釈溶液（約５％）でイオン交
換樹脂を処理することによってイオン交換樹脂貯蔵器を
調整し、樹脂上に保持されている微量金属の全てを除去
し、更に、樹脂上の交換サイトの全てを酸の形態に変え
る。次いで、貯蔵器を多量の脱イオン水で洗い流して、
残存している強い処理酸の全てを除去する。次いで、そ
のリン酸をして貯蔵器を通してその中のイオン交換樹脂
の上を通過させ、そうすることによって、多数の陽イオ
ン不純物を除去する。この除去はまさに、リン酸の酸解
離定数が比較的小さいために可能である。リン酸をして
イオン交換樹脂上を何回も通過させることによって、又
は上述のようなタイプの、いくつか直列に連結された貯
蔵器を通過させることによって、イオン交換樹脂が親和
性を有するリン酸中の金属不純物の濃度は連続的に低減
する。リン酸の最終純度は水素イオンを金属不純物と交
換するリン酸の能力によって決まる。金属不純物を除去
するためのイオン交換樹脂の最大容量に達成したら、貯
蔵器及びその中のイオン交換樹脂の当初の調整のところ
で記載した通りに、イオン交換樹脂を一層強い酸（例え
ば、硫酸、塩酸等）と水とで再生することができ、次い
でリン酸の更なる精製を再び始めることができる。この
方法は、時間に基づく作動弁(actuated valves) と再生
計画を使用して容易に自動化することができる。
【０００７】この方法で使用されるイオン交換樹脂は、
ポリスチレン・ジビニルベンゼンの共重合体樹脂に限定
される。なぜなら、過酷なｐＨ条件が含まれるからであ
る。他の種の樹脂は、この方法の低ｐＨでは安定しな
い。Ｈ+ 形態の強い陽イオン（酸）樹脂の全てを、この
方法に使用することができる。使用して成功したものに
は、ローム・アンド・ハース社（Rohm and Haas)の１３
２Ｃ、ＤＰ−１、７１８及び２００、ダウ社(Dow) の６
５０Ｃ、並びに三菱化成社のＨＰＫ−２５、ＣＲＰ２０
０及びＲＣＰ−２２Ｈが含まれる。強酸樹脂では典型的
にはスルホン酸（−ＳＯ3 Ｈ）の交換サイトが使用され
るが、弱酸樹脂ではカルボン酸（−ＣＯＯＨ）の交換サ
イトが使用される。弱酸樹脂のサイトはＨ+ によって強
力に結合しており、低ｐＨではあまり交換しない。従っ
て、弱酸樹脂はこの目的に使用することはできない。
ポリスチレン・ジビニルベンゼンの共重合体樹脂に限定
される。なぜなら、過酷なｐＨ条件が含まれるからであ
る。他の種の樹脂は、この方法の低ｐＨでは安定しな
い。Ｈ+ 形態の強い陽イオン（酸）樹脂の全てを、この
方法に使用することができる。使用して成功したものに
は、ローム・アンド・ハース社（Rohm and Haas)の１３
２Ｃ、ＤＰ−１、７１８及び２００、ダウ社(Dow) の６
５０Ｃ、並びに三菱化成社のＨＰＫ−２５、ＣＲＰ２０
０及びＲＣＰ−２２Ｈが含まれる。強酸樹脂では典型的
にはスルホン酸（−ＳＯ3 Ｈ）の交換サイトが使用され
るが、弱酸樹脂ではカルボン酸（−ＣＯＯＨ）の交換サ
イトが使用される。弱酸樹脂のサイトはＨ+ によって強
力に結合しており、低ｐＨではあまり交換しない。従っ
て、弱酸樹脂はこの目的に使用することはできない。
【０００８】実験室の結果によって、少なくとも１３種
の金属不純物の濃度の改善が実証された。含まれる元素
はＡｌ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｚ
ｎ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｃｕ及びＢであり、他のパラメータの
低下は全く認められなかった。他の不純物レベルの改善
が気になるかも知れないが、試験した金属不純物の多く
は、リン酸を分析するために使用される器械・器具の最
小検出レベルよりも既に小さかった。
の金属不純物の濃度の改善が実証された。含まれる元素
はＡｌ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｚ
ｎ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｃｕ及びＢであり、他のパラメータの
低下は全く認められなかった。他の不純物レベルの改善
が気になるかも知れないが、試験した金属不純物の多く
は、リン酸を分析するために使用される器械・器具の最
小検出レベルよりも既に小さかった。
【０００９】
【好ましい具体例の説明】図１は、本発明で使用する典
型的な精製装置を示す。その装置には、内部にイオン交
換樹脂３を有する貯蔵器１が含まれている。そのイオン
交換樹脂は好ましくはポリスチレン・ジビニルベンゼン
共重合体の樹脂であるローム・アンド・ハース社（Rohm
and Haas)の１３２Ｃである。貯蔵器１には、入口５
と、弁９を有する出口７と、部分的に精製されたリン酸
を入口５まで戻して再循環させるための、弁１３を有す
る再循環ライン１１とが含まれる。
型的な精製装置を示す。その装置には、内部にイオン交
換樹脂３を有する貯蔵器１が含まれている。そのイオン
交換樹脂は好ましくはポリスチレン・ジビニルベンゼン
共重合体の樹脂であるローム・アンド・ハース社（Rohm
and Haas)の１３２Ｃである。貯蔵器１には、入口５
と、弁９を有する出口７と、部分的に精製されたリン酸
を入口５まで戻して再循環させるための、弁１３を有す
る再循環ライン１１とが含まれる。
【００１０】樹脂３は密閉貯蔵器１の中に詰め込まれて
おり、注意深く調整した後、濃リン酸を処理する。イオ
ン交換樹脂の貯蔵器１は、当初、５％硫酸又は５％塩酸
でそのイオン交換樹脂を処理することによって調整し
て、その樹脂上に保持される全ての微量金属を除去し、
更に前記樹脂上の全ての交換サイトを酸形態に変換す
る。次いで、貯蔵器１を脱イオン水で洗い流して、残存
している全ての処理酸を除去する。次いで、濃リン酸
（８５％）をして貯蔵器１を通してその中のイオン交換
樹脂３の上を通過させ、そうすることによって、多数の
陽イオン不純物を除去する。弁９を当初閉め、かつ弁１
３を当初開けたままにすることによって、リン酸を出口
７から再循環ライン１１を通して入口５まで移動させ、
そうすることによって、前記イオン交換樹脂の上を何回
も移動させ、前記イオン交換樹脂が親和性を有するリン
酸の中の金属不純物の濃度を連続的に減少させる。リン
酸の最終的純度は、水素イオンと金属不純物を交換する
リン酸の能力、及び循環の通過回数とによって決まる。
次いで、弁１３を閉じ、かつ弁９を開けて、精製した濃
リン酸を装置の外へ移動させる。
おり、注意深く調整した後、濃リン酸を処理する。イオ
ン交換樹脂の貯蔵器１は、当初、５％硫酸又は５％塩酸
でそのイオン交換樹脂を処理することによって調整し
て、その樹脂上に保持される全ての微量金属を除去し、
更に前記樹脂上の全ての交換サイトを酸形態に変換す
る。次いで、貯蔵器１を脱イオン水で洗い流して、残存
している全ての処理酸を除去する。次いで、濃リン酸
（８５％）をして貯蔵器１を通してその中のイオン交換
樹脂３の上を通過させ、そうすることによって、多数の
陽イオン不純物を除去する。弁９を当初閉め、かつ弁１
３を当初開けたままにすることによって、リン酸を出口
７から再循環ライン１１を通して入口５まで移動させ、
そうすることによって、前記イオン交換樹脂の上を何回
も移動させ、前記イオン交換樹脂が親和性を有するリン
酸の中の金属不純物の濃度を連続的に減少させる。リン
酸の最終的純度は、水素イオンと金属不純物を交換する
リン酸の能力、及び循環の通過回数とによって決まる。
次いで、弁１３を閉じ、かつ弁９を開けて、精製した濃
リン酸を装置の外へ移動させる。
【００１１】イオン交換樹脂３の金属不純物を除去する
ための最大容量に到達するまで、その樹脂を使用するこ
とができる。最大容量に到達したとき、貯蔵器及びその
中のイオン交換樹脂の当初の調整のところで記載した通
り、イオン交換樹脂を一層強い酸（例えば、硫酸、塩酸
等）と水とで再生することができ、次いでリン酸の更な
る精製を再び始めることができる。この方法は、時間に
基づく作動弁と再生計画を使用して容易に自動化するこ
とができる。
ための最大容量に到達するまで、その樹脂を使用するこ
とができる。最大容量に到達したとき、貯蔵器及びその
中のイオン交換樹脂の当初の調整のところで記載した通
り、イオン交換樹脂を一層強い酸（例えば、硫酸、塩酸
等）と水とで再生することができ、次いでリン酸の更な
る精製を再び始めることができる。この方法は、時間に
基づく作動弁と再生計画を使用して容易に自動化するこ
とができる。
【００１２】図２に、本発明による濃リン酸の精製のた
めの第２の装置を示す。この装置には、図１のように、
内部にイオン交換樹脂を有する複数の貯蔵器が含まれる
が、再循環ラインは含まれない。そのような２つの貯蔵
器２１及び２３が示されるが、望ましい数の貯蔵器をい
くつでも直列に連結することができる。濃リン酸は、そ
の装置の入口２５に入り、次いで貯蔵器２１を通って出
口２７まで進む。出口２７は次の貯蔵器２３の入口でも
ある。点線は、追加の貯蔵器を直列にライン中に含める
ことができることを示す。部分的に精製されたリン酸は
次いで、最後の貯蔵器２３へ移動し、次いで装置の出口
２９まで移動する。この具体例の利点は、イオン交換樹
脂が、精製されるリン酸の容積当り一層少ない使用量で
済み、そのために、イオン交換樹脂の再生が必要となる
前に、精製すべき酸の大容積をその装置によって扱うこ
とができる点にある。
めの第２の装置を示す。この装置には、図１のように、
内部にイオン交換樹脂を有する複数の貯蔵器が含まれる
が、再循環ラインは含まれない。そのような２つの貯蔵
器２１及び２３が示されるが、望ましい数の貯蔵器をい
くつでも直列に連結することができる。濃リン酸は、そ
の装置の入口２５に入り、次いで貯蔵器２１を通って出
口２７まで進む。出口２７は次の貯蔵器２３の入口でも
ある。点線は、追加の貯蔵器を直列にライン中に含める
ことができることを示す。部分的に精製されたリン酸は
次いで、最後の貯蔵器２３へ移動し、次いで装置の出口
２９まで移動する。この具体例の利点は、イオン交換樹
脂が、精製されるリン酸の容積当り一層少ない使用量で
済み、そのために、イオン交換樹脂の再生が必要となる
前に、精製すべき酸の大容積をその装置によって扱うこ
とができる点にある。
【００１３】本発明の好ましい特定の具体例について本
発明を説明してきたが、当業者には多くの変形及び改良
が直ちに自明なこととなろう。従って、添付の特許請求
の範囲は、前記のような変形及び改良の全てを含むよう
に、従来技術を考慮してできるだけ広く解釈されるべき
である。
発明を説明してきたが、当業者には多くの変形及び改良
が直ちに自明なこととなろう。従って、添付の特許請求
の範囲は、前記のような変形及び改良の全てを含むよう
に、従来技術を考慮してできるだけ広く解釈されるべき
である。
【００１４】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）（ａ）１重量ｐｐｍを越える濃度の金属不純物を
含有し、かつ約４０％以上の濃度を有するリン酸を与
え、次いで（ｂ）前記リン酸をしてイオン交換樹脂上を
通過させて、前記金属不純物の濃度を１重量ｐｐｍ未満
にする諸工程からなる濃リン酸の精製方法。 （２）イオン交換樹脂が強酸イオン交換樹脂の１種であ
る第１項記載の精製方法。 （３）イオン交換樹脂がポリスチレン・ジビニルベンゼ
ンの共重合体樹脂である第１項記載の精製方法。 （４）リン酸をしてイオン交換樹脂上を再循環させる工
程を更に含む第１項記載の精製方法。 （５）リン酸をしてイオン交換樹脂上を再循環させる工
程を更に含む第２項記載の精製方法。 （６）リン酸をしてイオン交換樹脂上を再循環させる工
程を更に含む第３項記載の精製方法。 （７）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終結
させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前記
イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン交
換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前記
イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む第
１項記載の精製方法。 （８）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終結
させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前記
イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン交
換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前記
イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む第
２項記載の精製方法。 （９）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終結
させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前記
イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン交
換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前記
イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む第
３項記載の精製方法。 （１０）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第４項記載の精製方法。 （１１）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第５項記載の精製方法。 （１２）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第６項記載の精製方法。 （１３）（ａ）１重量ｐｐｍを越える濃度の金属不純物
を含有し、かつ約４０％以上の濃度を有するリン酸を与
え、（ｂ）連続的に接続された複数の貯蔵器（この貯蔵
器の各々はその内部にイオン交換樹脂を有する。）を与
え、次いで（ｃ）前記の各々貯蔵器中で、前記リン酸を
して前記イオン交換樹脂上を通過させて、前記金属不純
物の濃度を１重量ｐｐｍ未満にする諸工程からなる濃リ
ン酸の精製方法。 （１４）イオン交換樹脂が強酸イオン交換樹脂である第
１３項記載の精製方法。 （１５）イオン交換樹脂がポリスチレン・ジビニルベン
ゼンの共重合体樹脂である第１３項記載の精製方法。 （１６）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第１３項記載の精製方法。 （１７）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第１４項記載の精製方法。 （１８）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第１５項記載の精製方法。 （１９）約８５％の濃リン酸から金属不純物を除去する
ために、商業的に入手可能なイオン交換樹脂を利用す
る。前記樹脂を密閉貯蔵器の中に詰め込んで、注意深く
調整した後、前記リン酸を処理する。前記のイオン交換
樹脂の貯蔵器は、イオン交換樹脂を強酸で処理して、そ
の樹脂上に保持される微量金属の全てを除去し、かつそ
の樹脂上の全ての交換サイト(exchange sites,交換位
置）を酸の形態に変換することによって調整される。次
いで、多量の脱イオン水で貯蔵器を洗い流し、残存して
いる強い処理酸の全てを除去する。次いで、前記リン酸
をして前記貯蔵器を通し、その内部の前記イオン交換樹
脂の上を通過させる。そうすることによって、多数の陽
イオン不純物を除去する。前記リン酸をして前記イオン
交換樹脂上を何回も通過させることによって、又はいく
つか直列に連結した上記タイプの貯蔵器を通過させるこ
とによって、そのイオン交換樹脂が親和性を有するリン
酸の中の金属不純物の濃度は連続的に減少する。リン酸
の最終的純度は、水素イオンと金属不純物を交換するリ
ン酸の能力によって決まる。イオン交換樹脂が金属不純
物を除去するための最大容量に到達したら、その樹脂を
強酸及び水で再生することができる。貯蔵器及びその中
のイオン交換樹脂の当初の調整のところで記載した通
り、イオン交換樹脂を強酸と水とで再生することがで
き、次いでリン酸の更なる精製を再び始めることができ
る。
る。 （１）（ａ）１重量ｐｐｍを越える濃度の金属不純物を
含有し、かつ約４０％以上の濃度を有するリン酸を与
え、次いで（ｂ）前記リン酸をしてイオン交換樹脂上を
通過させて、前記金属不純物の濃度を１重量ｐｐｍ未満
にする諸工程からなる濃リン酸の精製方法。 （２）イオン交換樹脂が強酸イオン交換樹脂の１種であ
る第１項記載の精製方法。 （３）イオン交換樹脂がポリスチレン・ジビニルベンゼ
ンの共重合体樹脂である第１項記載の精製方法。 （４）リン酸をしてイオン交換樹脂上を再循環させる工
程を更に含む第１項記載の精製方法。 （５）リン酸をしてイオン交換樹脂上を再循環させる工
程を更に含む第２項記載の精製方法。 （６）リン酸をしてイオン交換樹脂上を再循環させる工
程を更に含む第３項記載の精製方法。 （７）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終結
させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前記
イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン交
換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前記
イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む第
１項記載の精製方法。 （８）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終結
させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前記
イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン交
換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前記
イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む第
２項記載の精製方法。 （９）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終結
させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前記
イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン交
換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前記
イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む第
３項記載の精製方法。 （１０）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第４項記載の精製方法。 （１１）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第５項記載の精製方法。 （１２）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第６項記載の精製方法。 （１３）（ａ）１重量ｐｐｍを越える濃度の金属不純物
を含有し、かつ約４０％以上の濃度を有するリン酸を与
え、（ｂ）連続的に接続された複数の貯蔵器（この貯蔵
器の各々はその内部にイオン交換樹脂を有する。）を与
え、次いで（ｃ）前記の各々貯蔵器中で、前記リン酸を
して前記イオン交換樹脂上を通過させて、前記金属不純
物の濃度を１重量ｐｐｍ未満にする諸工程からなる濃リ
ン酸の精製方法。 （１４）イオン交換樹脂が強酸イオン交換樹脂である第
１３項記載の精製方法。 （１５）イオン交換樹脂がポリスチレン・ジビニルベン
ゼンの共重合体樹脂である第１３項記載の精製方法。 （１６）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第１３項記載の精製方法。 （１７）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第１４項記載の精製方法。 （１８）リン酸のイオン交換樹脂上の通過を周期的に終
結させ、強酸の希釈形態でイオン交換樹脂を洗浄して前
記イオン交換樹脂から金属不純物を除去し、前記イオン
交換樹脂から前記強酸を洗浄し、次いで前記リン酸の前
記イオン交換樹脂上の通過を再び始める工程を更に含む
第１５項記載の精製方法。 （１９）約８５％の濃リン酸から金属不純物を除去する
ために、商業的に入手可能なイオン交換樹脂を利用す
る。前記樹脂を密閉貯蔵器の中に詰め込んで、注意深く
調整した後、前記リン酸を処理する。前記のイオン交換
樹脂の貯蔵器は、イオン交換樹脂を強酸で処理して、そ
の樹脂上に保持される微量金属の全てを除去し、かつそ
の樹脂上の全ての交換サイト(exchange sites,交換位
置）を酸の形態に変換することによって調整される。次
いで、多量の脱イオン水で貯蔵器を洗い流し、残存して
いる強い処理酸の全てを除去する。次いで、前記リン酸
をして前記貯蔵器を通し、その内部の前記イオン交換樹
脂の上を通過させる。そうすることによって、多数の陽
イオン不純物を除去する。前記リン酸をして前記イオン
交換樹脂上を何回も通過させることによって、又はいく
つか直列に連結した上記タイプの貯蔵器を通過させるこ
とによって、そのイオン交換樹脂が親和性を有するリン
酸の中の金属不純物の濃度は連続的に減少する。リン酸
の最終的純度は、水素イオンと金属不純物を交換するリ
ン酸の能力によって決まる。イオン交換樹脂が金属不純
物を除去するための最大容量に到達したら、その樹脂を
強酸及び水で再生することができる。貯蔵器及びその中
のイオン交換樹脂の当初の調整のところで記載した通
り、イオン交換樹脂を強酸と水とで再生することがで
き、次いでリン酸の更なる精製を再び始めることができ
る。
【図１】本発明で使用する精製装置の概略図である。
【図２】本発明で使用する精製装置の第２具体例の概略
図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 （ａ）１重量ｐｐｍを越える濃度の金属
不純物を含有し、かつ約４０％以上の濃度を有するリン
酸を与え、次いで（ｂ）前記リン酸をしてイオン交換樹
脂を通過させて、前記金属不純物の濃度を１重量ｐｐｍ
未満にする諸工程からなる濃リン酸の精製方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US20591194A | 1994-03-03 | 1994-03-03 | |
| US205911 | 1994-03-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0848507A true JPH0848507A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=22764175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4437395A Pending JPH0848507A (ja) | 1994-03-03 | 1995-03-03 | 濃リン酸の精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0848507A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1299975C (zh) * | 2004-07-12 | 2007-02-14 | 许允雄 | 磷酸纯化方法及制造方法 |
| WO2014018420A1 (en) * | 2012-07-21 | 2014-01-30 | K-Technologies, Inc. | Processes for the removal and recovery of minor elements in wet-process phosphoric acid |
| WO2014018421A1 (en) * | 2012-07-21 | 2014-01-30 | K-Technologies, Inc. | Processes for the recovery of fluoride and silica products and phosphoric acid from wet-process phosphoric acid facilities and contaminated waste waters |
| KR20160010832A (ko) * | 2014-07-18 | 2016-01-28 | 오씨아이 주식회사 | 인산 용액 내 금속이온의 제거방법 |
| KR20190119301A (ko) * | 2018-04-12 | 2019-10-22 | 오씨아이 주식회사 | 고순도 인산의 제조 방법 |
| CN116356349A (zh) * | 2023-04-17 | 2023-06-30 | 华东理工大学 | 一种树脂-电解结合制备电子级磷酸并原位再生树脂的方法 |
| FR3155521A1 (fr) * | 2023-11-20 | 2025-05-23 | Universite Mohammed VI Polytechnique | Procédé de traitement d’une solution d’acide phosphorique contenant des terres rares et du vanadium |
-
1995
- 1995-03-03 JP JP4437395A patent/JPH0848507A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1299975C (zh) * | 2004-07-12 | 2007-02-14 | 许允雄 | 磷酸纯化方法及制造方法 |
| US9869005B2 (en) * | 2012-07-21 | 2018-01-16 | K-Technologies, Inc. | Processes for rare earths recovery from wet-process phosphoric acid |
| WO2014018421A1 (en) * | 2012-07-21 | 2014-01-30 | K-Technologies, Inc. | Processes for the recovery of fluoride and silica products and phosphoric acid from wet-process phosphoric acid facilities and contaminated waste waters |
| US20150166343A1 (en) * | 2012-07-21 | 2015-06-18 | K-Technologies, Inc. | Processes for the removal and recovery of minor elements in wet-process phosphoric acid |
| US20150167120A1 (en) * | 2012-07-21 | 2015-06-18 | K-Technologies, Inc. | Processes for rare earths recovery from wet-process phosphoric acid |
| US9573810B2 (en) | 2012-07-21 | 2017-02-21 | K-Technologies, Inc. | Processes for the removal and recovery of minor elements in wet-process phosphoric acid |
| WO2014018420A1 (en) * | 2012-07-21 | 2014-01-30 | K-Technologies, Inc. | Processes for the removal and recovery of minor elements in wet-process phosphoric acid |
| KR20160010832A (ko) * | 2014-07-18 | 2016-01-28 | 오씨아이 주식회사 | 인산 용액 내 금속이온의 제거방법 |
| JP2016022477A (ja) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | オーシーアイ カンパニー リミテッドＯＣＩ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ． | リン酸溶液内の金属イオンの除去方法 |
| CN105314612A (zh) * | 2014-07-18 | 2016-02-10 | Oci有限公司 | 磷酸溶液内金属离子的去除方法 |
| KR20190119301A (ko) * | 2018-04-12 | 2019-10-22 | 오씨아이 주식회사 | 고순도 인산의 제조 방법 |
| CN116356349A (zh) * | 2023-04-17 | 2023-06-30 | 华东理工大学 | 一种树脂-电解结合制备电子级磷酸并原位再生树脂的方法 |
| FR3155521A1 (fr) * | 2023-11-20 | 2025-05-23 | Universite Mohammed VI Polytechnique | Procédé de traitement d’une solution d’acide phosphorique contenant des terres rares et du vanadium |
| WO2025110870A1 (fr) * | 2023-11-20 | 2025-05-30 | Universite Mohammed VI Polytechnique | Procédé de traitement d'une solution d'acide phosphorique contenant des terres rares et du vanadium |
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