仲鎢酸銨深度純化除雜的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及鶴冶煉技術領域，具體設及到一種仲鶴酸錠深度純化除雜的方法。
【背景技術】
[0002] 微電子技術中大規模集成電路集成度的提高對材料提出了更高要求，傳統的Si 基器件已不再適用。高純鶴或超純鶴（5N或6腳由于具有高電子遷移抗力、高溫穩定性W 及非常高的電子發射系數，廣泛用作半導體大規模集成電路的口電路電極材料、布線材料 和屏蔽金屬材料。高純金屬鶴祀是制造集成電路的基本材料之一，其市場前景與集成電路 發展密切相關；若鶴祀純度不高，將造成大規模集成電路的作業可靠性降低，甚至產生泄電 現象。采用高純鶴，可減少甚至消除有害雜質的影響，提高終端產品的性能。隨著微電子工 業和光電技術的發展，高純鶴的用途日益增加，其中5N及W上高純鶴在2010年消耗量為 500t，預計到2020年其消耗量將增加到1200t，需求量日益增加，同時對鶴的純度也將提出 更高要求。在鶴行業，仲鶴酸錠產品依舊是制取下游鶴制品所必需的中間原料產品，所W 仲鶴酸錠產品質量的好壞決定和影響著下游鶴制品的質量。為了制取超高純度鶴制品必 須從上游嚴格把控仲鶴酸錠產品的純度。目前國內仲鶴酸錠產品都是WGBT10116-2007 為質量標準，該標準零級和一級品中鐘和鋼含量分別為10PPM、15PPM，其產品純度只能達到 99. 9%，運樣的國標產品只能滿足下游普通鶴產品的生產需求。
[0003] 隨著科學技術的發展，越來越多的用戶對鶴材純度提出了更嚴格的要求，因此不 僅對陰離子雜質，而且對陽離子雜質含量均要求進一步降低。在生產高純度、高科技含量的 鶴制品時，運樣的普通仲鶴酸錠產品中雜質含量較高，為下游深度除雜帶來相當大的困難， 嚴重制約著下游產品質量的提高。尤其仲鶴酸錠產品中鐘和鋼因其自身化學性質活潑，目 前鶴行業普遍采用堿壓煮法對鶴礦浸出，后段采用離子交換法除雜，一系列過程中鐘和鋼 很難被除去，影響仲鶴酸錠的純度和質量。
[0004] 目前國內對仲鶴酸錠產品的純化除雜方法都是對產品中憐、神、娃、錫等雜質進行 進一步凈化，但都沒有很好的解決產品中夾帶的極其活潑的鐘和鋼等金屬陽離子。工廠實 際生產過程中通過嚴格控制氨氧化鋼、氯化錠等輔助原料中鐘、鋼的含量來降低產品中金 屬雜質的引入。相關的文獻報道及專利方面：專利CN86108390A中論述的兩步離子交換法 制備高純仲鶴酸錠，兩次都采用堿性陰離子交換樹脂凈化除雜，對產品中憐、神、娃等有一 定的凈化效果，但無法出去產品中鐘鋼；專利CN101643245B中提到的一種制取高純仲鶴酸 錠的工藝技術，其方法是對離子交換過程進行調節，通過強化吸附和后續過濾進行深度除 雜，但該技術方法無法深度凈化除雜鐘鋼等活潑金屬雜質。 陽0化]所W針對上述情況，本發明針對普通仲鶴酸錠產品進行深度純化除雜，制備高純 度仲鶴酸錠產品滿足下游高純鶴制品生產需求。
【發明內容】
[0006] 本發明還有一個目的是提供一種仲鶴酸錠深度純化除雜的方法，其得到的仲鶴酸 錠純度高，且工藝簡單、易于實現、適應性廣。
[0007] 為了實現根據本發明的運些目的和其它優點，提供了一種仲鶴酸錠深度純化除雜 的方法，包括：
[0008] 將國標零級或一級的仲鶴酸錠溶解制得待處理溶液，用陽離子交換樹脂和陰離子 交換樹脂依次吸附，然后用解析劑解析所述陰離子交換樹脂吸附的鶴酸根離子得解析后溶 液，將所述解析后溶液蒸發結晶，得高純仲鶴酸錠。
[0009] 優選的是，所述的仲鶴酸錠深度純化除雜的方法，具體包括W下步驟：
[0010] 步驟一、將達到國標零級或一級的仲鶴酸錠用鹽酸溶解，制得待處理溶液；
[0011] 步驟二、將步驟一得到的待處理溶液依次流經第一陽離子樹脂交換柱、第二陽離 子樹脂交換柱和第=陽離子樹脂交換柱，得初步處理溶液；
[0012] 步驟=、將步驟二得到的初步處理溶液流經陰離子交換樹脂柱并排出，然后用解 析劑洗涂陰離子交換樹脂柱，并收集解析后溶液；其中，所述陰離子交換樹脂柱中具有的陰 離子交換樹脂為201X7陰離子交換樹脂，所述解析劑為氯化錠和氨水的混合溶液；
[0013] 步驟四、將步驟=得到的解析后溶液在80~85°C下蒸發結晶，當溶液體積減少至 原體積的50~60 %，取出結晶，得高純仲鶴酸錠。
[0014] 優選的是，所述的仲鶴酸錠深度純化除雜的方法，在所述步驟一中，所述待處理溶 液中W〇3的濃度為220~260g/L。
[0015] 優選的是，所述的仲鶴酸錠深度純化除雜的方法，第一陽離子樹脂交換柱、第二陽 離子樹脂交換柱和第=陽離子樹脂交換柱中具有的陽離子交換樹脂均為K6-4陽離子交換 樹脂。
[0016] 優選的是，所述的仲鶴酸錠深度純化除雜的方法，所述解析劑中氯化錠與氨水的 濃度分別為4. 5mol/L和2mol/L。
[0017] 優選的是，所述的仲鶴酸錠深度純化除雜的方法，在所述步驟二中，第一陽離子樹 脂交換柱、第二陽離子樹脂交換柱和第=陽離子樹脂交換柱的直徑均為10cm，待處理溶液 在第一陽離子樹脂交換柱、第二陽離子樹脂交換柱和第=陽離子樹脂交換柱中的流量為 20~30ml/s。
[0018] 優選的是，所述的仲鶴酸錠深度純化除雜的方法，在所述步驟=中，陰離子樹脂交 換柱的直徑均為10cm，初步處理溶液在陰離子樹脂交換柱中的流量為60~80ml/s。
[0019] 優選的是，所述的仲鶴酸錠深度純化除雜的方法，在所述步驟四中，還包括：
[0020] 向一布袋中裝入銀粉末和水滑石粉末，然后將布袋用繩索密封，放入所述解析后 溶液中，并拖動布袋W2~3m/min的速度在所述解析后溶液中作圓周運動；其中，所述銀粉 末與所述水滑石粉末的重量比為1:2~4,且所述銀粉末與所述水滑石粉末每30~50min 更換一次。
[0021] 本發明至少包括W下有益效果：
[0022] (1)本發明采用二步離子交換法對仲鶴酸錠產品進行深度凈化除雜，第一步采用 強酸性陽離子交換樹脂對鐘、鋼等金屬陽離子吸附，達到凈化除雜目的；第二步通過強堿性 陰離子交換樹脂進一步凈化除雜并對溶液中鶴轉型制備成高純鶴酸錠溶液。本發明方法不 但工藝技術簡單、除雜效果顯著，仲鶴酸錠產品純度由最初的99. 95%，經過本技術方法步 離子交換凈化除雜，得到的仲鶴酸錠產品純度達到99. 999%，大大提高了仲鶴酸錠產品的 純度和質量，為下游制備超高純度鶴產品提供了保障。
[0023] (2)本發明采用的陽離子交換樹脂為強酸性陽離子交換樹脂，用于交換的離子為 氨離子，采用的陰離子交換樹脂為201X7強堿性陰離子交換樹脂，用于交換的離子為氯離 子，運是由于鶴酸根離子對氯離子的替換率較高。采用含有氯化錠和氨水的解析劑不僅可 W將鶴酸根離子解析，還可W將陰離子交換樹脂復原。氨水的存在為解析過程創造一個堿 性的環境，促進解析，而氨水揮發性好，容易去除，其中，氯化錠與氨水優選的濃度分別為 4. 5mol/L和2mol/L在運兩個濃度下，解析效果最好。
[0024] (3)本發明首先將仲鶴酸錠用酸溶解制得待處理溶液，其中，待處理溶液中W化的 最佳濃度為220~260g/L時，運是因為，當W〇3的濃度小于220g/L時，鶴酸根離子不容易 被陰離子交換樹脂吸附，造成鶴酸根的浪費，當W〇3的濃度小于220g/L時，鶴酸根離子不容 易被陰離子交換樹脂吸附，造成鶴酸根的浪費，當W〇3的濃度小于260g/L時，鶴酸根離子不 容易被解析劑解析。 陽0巧](4)當解析后溶液的體積減少至原體積的50~60%即取出結晶，可W減少氯離子 吸附在結晶上，減少高純仲鶴酸錠中氯離子的含量。
[00%] (5)在本發明的步驟四中，向一布袋中裝入銀粉末和水滑石粉末，然后將布袋用繩 索密封，放入所述解析后溶液中，并拖動布袋W2~3m/min的速度在所述解析后溶液中作 圓周運動；解析后溶液中含有氯離子，夾雜在仲鶴酸錠也會影響仲鶴酸錠的純度，銀粉末對 氯離子有很強的親和性，水滑石能夠吸收氯離子，兩者結合起來，即氯離子被銀粉末吸引然 后被水滑石吸收，能夠充分吸收解析后溶液中氯離子，進一步提高仲鶴酸錠的純度。運里， 銀粉末與水滑石粉末優選的重量比為1:2~4,而且當布袋W2~3m/min的速度作圓周運 動時，對氯離子的吸收效果最好。
[0027] 本發明的其它優點、