CN110436416A

CN110436416A - 一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺

Info

Publication number: CN110436416A
Application number: CN201910765737.5A
Authority: CN
Inventors: 叶超; 肖克强; 夏银; 刘增林; 李华东
Original assignee: Chengdu Jinshan Chemical Reagent Co Ltd; Sichuan Jinshan Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Chengdu Jinshan Chemical Reagent Co Ltd; Sichuan Jinshan Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2019-08-19
Filing date: 2019-08-19
Publication date: 2019-11-12

Abstract

本发明公开了一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，包括：1)每吨工业级30％盐酸，缓慢滴入150‑250mL50％水合肼，搅拌混合均匀，得到原料盐酸；2)将原料盐酸放入蒸馏釜中，缓慢加热，控制温度蒸馏，同时开启冷却水，收集馏分即得电子级盐酸。本发明所述工艺采用水合肼代替氯化亚锡除游离氯，操作简便、环境友好、成本低廉，避免了带入锡离子导致电子级盐酸金属离子超标，金属离子小于10PPB，符合电子级盐酸各项要求。

Description

一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺

技术领域

本发明涉及电子级盐酸生产中除氯的特殊工艺，属化工技术领域。

背景技术

在电子工业中，盐酸试剂应用很广，集成电路、半导体工业盐酸试剂主要应用于硅片的标准RCA清洗工艺，用于清洗去除硅片表面金属及有机物等杂质。盐酸的纯度决定了表面残留金属的量，进而决定了半导体的成品率及产品的效能。所用的电子级盐酸试剂，需要严控金属离子指标，一般要求金属离子小于10PPB。

传统工艺方法采用加入氯化亚锡除游离氯，带入锡离子，容易造成锡超标。

因此，迫切需要一种简单方便的除游离氯工艺，达到限制锡离子的目的，获得符合要求的电子级盐酸。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，采用水合肼\尿素\草酸代替氯化亚锡除游离氯，再通过蒸馏提纯，收集馏分即得电子级盐酸，避免了带入锡离子导致金属离子超标。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，包括如下步骤：

1)每吨工业级30％盐酸，缓慢滴入150-250mL50％水合肼，搅拌混合均匀，得到原料盐酸；

2)将原料盐酸放入蒸馏釜中，缓慢加热，控制温度80-118℃蒸馏，同时开启冷却水，收集馏分即得电子级盐酸。

用水合肼还原游离氯，肼被氧化成氮气和二氧化碳，氯被还原成盐酸。没有带入锡离子等，不会造成金属离子超标。

由于30％浓度以下的盐酸沸点在80℃以上(本工艺中盐酸沸点大多在82-110℃之间)，而水合肼沸点在118.5℃，故控制温度80-118℃蒸馏。

作为优选，步骤1)中每吨工业级30％盐酸，缓慢滴入200mL50％水合肼。

作为优选，步骤2)蒸馏釜为石墨釜。

步骤1)中每吨工业级30％盐酸，滴入150-250mL60％尿素，搅拌混合均匀，得到原料盐酸。

优选的，步骤1)中每吨工业级30％盐酸，滴入200mL60％尿素。

尿素也可很好地作为还原剂，将游离氯还原成盐酸，生成二氧化碳和氮气：

CO(NH₂)₂+3Cl₂+H₂O＝CO₂↑+N₂↑+6HCl

步骤1)中每吨工业级30％盐酸，加入40-100g草酸，搅拌混合均匀，得到原料盐酸。

优选的，步骤1)中每吨工业级30％盐酸，加入50g草酸。

草酸也可作为还原剂，将游离氯还原成盐酸，生成二氧化碳：

H₂C₂O₄+Cl₂＝2CO₂↑+2HCl

传统石英釜体积小，受热面积小，产量低，石墨传热性好于石英玻璃，可选用石墨釜代替石英釜，进行盐酸蒸馏提纯。石墨釜相较于传统用石英釜电加热直接蒸馏盐酸，得到试剂盐酸，产量提高一倍，能耗降低30％。设备点地面减少一倍以上。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用水合肼\尿素\草酸代替氯化亚锡除游离氯，再通过蒸馏提纯即得电子级盐酸，操作简便、环境友好、成本低廉，避免了带入锡离子导致电子级盐酸金属离子超标，金属离子小于10PPB。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述。

但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。

实施例1：

一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，包括如下步骤：

1)每吨工业级30％盐酸，缓慢滴入150mL50％水合肼，搅拌混合均匀，得到原料盐酸，泵入高位槽中；

2)将原料盐酸从高位槽中放入石墨釜中，流量为800L/h,缓慢加热，控制温度80-118℃蒸馏，同时开启冷却水，冷却水压力0.3MPa，收集馏分即得电子级盐酸。

每吨盐酸产品消耗2.0吨蒸汽。

实施例2：

一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，包括如下步骤：

1)每吨工业级30％盐酸，缓慢滴入250mL50％水合肼，搅拌混合均匀，得到原料盐酸，泵入高位槽中；

每吨盐酸产品消耗2.0吨蒸汽。

实施例3：

一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，包括如下步骤：

1)每吨工业级30％盐酸，缓慢滴入200mL50％水合肼，搅拌混合均匀，得到原料盐酸；

2)将原料盐酸放入石墨釜中，流量控制800L/h,缓慢加热，控制温度80-118℃蒸馏，同时开启冷却水，冷却水压力0.3MPa，收集馏分即得电子级盐酸。

每吨盐酸产品消耗2.0吨蒸汽。

实施例4：

一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，包括如下步骤：

1)每吨工业级30％盐酸，滴入250mL60％尿素，搅拌混合均匀，得到原料盐酸；

每吨盐酸产品消耗2.0吨蒸汽。

实施例5：

一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，包括如下步骤：

1)每吨工业级30％盐酸，滴入150mL60％尿素，搅拌混合均匀，得到原料盐酸；

每吨盐酸产品消耗2.0吨蒸汽。

实施例6：

一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，包括如下步骤：

1)每吨工业级30％盐酸，滴入200mL60％尿素，搅拌混合均匀，得到原料盐酸；

每吨盐酸产品消耗2.0吨蒸汽。

实施例7：

一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，包括如下步骤：

1)每吨工业级30％盐酸，加入50g草酸，搅拌混合均匀，得到原料盐酸；

每吨盐酸产品消耗2.0吨蒸汽。

实施例8：

一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，包括如下步骤：

1)每吨工业级30％盐酸，加入40g草酸，搅拌混合均匀，得到原料盐酸；

每吨盐酸产品消耗2.0吨蒸汽。

实施例9：

一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，包括如下步骤：

1)每吨工业级30％盐酸，加入100g草酸，搅拌混合均匀，得到原料盐酸；

每吨盐酸产品消耗2.0吨蒸汽。

测试例：

实施例1-9中，经过工艺，即可较好地除去盐酸中的游离氯，制备得到电子级盐酸，同时，金属离子小于10PPB，符合电子级盐酸各项要求。其中实施例3的效果和效率最好。

综上所述，本发明公开的水合肼、草酸、尿素代替氯化亚锡除游离氯，再通过蒸馏提纯，收集馏分即得电子级盐酸，避免了带入锡离子导致金属离子超标，操作简便、环境友好、成本低廉。

Claims

1.一种除游离氯制备电子级盐酸的工艺，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的除游离氯制备电子级盐酸的工艺，其特征在于：步骤1)中每吨工业级30％盐酸，缓慢滴入200mL50％水合肼。

3.根据权利要求1所述的除游离氯制备电子级盐酸的工艺，其特征在于：步骤2)蒸馏釜为石墨釜。

4.根据权利要求1所述的除游离氯制备电子级盐酸的工艺，其特征在于：步骤1)中每吨工业级30％盐酸，滴入150-250mL60％尿素，搅拌混合均匀，得到原料盐酸。

5.根据权利要求4所述的除游离氯制备电子级盐酸的工艺，其特征在于：步骤1)中每吨工业级30％盐酸，滴入200mL60％尿素。

6.根据权利要求1所述的除游离氯制备电子级盐酸的工艺，其特征在于：步骤1)中每吨工业级30％盐酸，加入40-100g草酸，搅拌混合均匀，得到原料盐酸。

7.根据权利要求6所述的除游离氯制备电子级盐酸的工艺，其特征在于：步骤1)中每吨工业级30％盐酸，滴入50g草酸。