CN114314512B - 一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及超纯化学品制备技术领域，具体公开了一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂的生产工艺。该超净高纯化工助剂生产工艺，依次包括以下步骤：一次过滤、一次精馏、除杂、二次过滤、二次精馏、分装及浓度调节。其中除杂步骤中利用离子交换膜两侧的一次精馏液和络合溶液的离子浓度差，使得一次精馏液中的金属离子迁移至络合溶液中并形成金属离子络合物，由于金属离子络合物的粒径较大，因此形成的金属离子络合物被阻隔在络合溶液一侧，从而可以有效减少制得成品助剂中的金属离子含量。本申请制备的盐酸助剂金属离子含量综合可以控制在0.05～0.08%，达到国家制定的SEMI‑C12标准。

Description

一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺

技术领域

本申请涉及超纯化学品制备技术领域，更具体地说，它涉及一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺。

背景技术

超净高纯化工助剂是微电子技术发展过程中不可缺少的关键基础化工材料之一，其在集成电路中主要用于清洗、蚀刻等工艺。因其应用领域的特殊性质，对这类化工助剂纯度的要求也极为苛刻，要求助剂中颗粒和杂质含量降低1～3个数量级，达到国际半导体设备和材料组织制定的SEMI-C12标准，其中金属阳离子含量小于0.1ppb。

以超净高纯盐酸为例，相关技术中的一种高纯度盐酸的制备方法，首先稀释工业盐酸，再依次经过树脂处理和活性炭吸附处理，除去杂质，然后再加入氯化亚锡混合后蒸馏，收集馏分得到试剂盐酸。其中离子交换树脂可以吸附去除试剂中的金属离子，提高试剂的纯度。

但是该离子交换树脂对金属离子的去除范围有限，尤其是对钙镁离子的去除效果较差，容易影响生产助剂的纯度。同时离子交换树脂的交换容量会逐渐缩小，且恢复其交换容量较为困难，导致生产成本较高。

发明内容

为了有效减少生产的助剂中金属离子含量，本申请提供一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺。

本申请提供的一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，采用如下的技术方案：

一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，包括以下步骤：

一次过滤：初步过滤工业盐酸，收集滤液得到一次过滤液；

一次精馏：加热精馏一次过滤液，收集馏分得到一次精馏液；

除杂：在同一容器内将一次精馏液和络合溶液通过离子交换膜隔离开，搅拌一次精馏液，在络合溶液一侧形成金属离子络合物，除去一次精馏液中的金属离子，得到除杂液；

二次过滤：加压条件下用微滤膜过滤除杂液，得到二次过滤液；

二次精馏：加热精馏二次过滤液，收集馏分得到二次精馏液，将其通入中间罐内；

分装及浓度调节：测定二次精馏液中HCl的浓度，再将二次精馏液通入储存罐，然后在储存罐内调节其浓度，制得成品。

通过采用上述技术方案，工业盐酸经一次过滤和一次精馏后再进行除杂，通过离子交换膜隔开一次精馏液和络合溶液，由于一次精馏液中的离子浓度大于络合溶液中的离子浓度，因此一次精馏液中的金属离子迁移至络合溶液一侧，并且金属离子与络合剂相络合形成金属离子络合物。金属离子络合物的粒径远大于离子，因此离子交换膜能够有效的阻隔金属离子络合物，即金属离子以金属离子络合物的形式存在于络合溶液一侧，从而达到有效减少一次精馏液中金属离子含量。然后在加压条件下，通过微滤膜对除杂液进行二次过滤，可以有效减少混杂在除杂液中少量的络合剂及金属离子络合物，同时进一步减少除杂液中的金属离子含量。最后经过二次精馏后可以得到达到SEMI-C12标准，对二次精馏液分装调浓度得到成品。整个制备工艺较为简便，可以有效减少工业盐酸中的杂质，并且其金属离子含量小于0.1ppb，符合标准。同时省去了离子交换树脂的使用，在减少金属离子含量的同时，节约了生产成本。

优选的，所述除杂步骤中，离子交换膜的孔径为0.6nm～0.9nm。

通过采用上述技术方案，该孔径下的离子交换膜既不会影响金属离子迁移，同时可以有效阻隔金属离子络合物，从而有助于减少制得盐酸助剂中的金属离子含量。

优选的，所述除杂步骤中，按照质量百分之百计，络合溶液包括以下质量分数的组分：11～15％乙二胺四甲叉磷酸、6～9％二乙烯三胺五甲叉膦酸、2～5％水解聚马来酸酐、余量为超纯水。

通过采用上述技术方案，以乙二胺四甲叉磷酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸和水解聚马来酸酐作为络合剂的活性成分，由于三者的相容性较好，且按一定比例存在于溶液中，有助于提高络合溶液对不同金属离子的络合效果，即有助于达到对金属离子进行广谱络合的效果。其中乙二胺四甲叉磷酸和二乙烯三胺五甲叉膦酸的螯合力较强，且络合容量大，在酸性环境下化学性质较为稳定；而水解聚马来酸酐虽然络合容量较小，但是其具有良好的吸附杂质和分散性，三者协同作用后的络合溶液对金属离子的络合效果较佳。同时三者在溶液中电离出的离子较少，可以使得离子交换膜两侧的离子浓度差较大，有助于一次精馏液中的金属离子迁移至络合溶液一侧，并且较大的离子浓度差有助于提高金属离子的迁移速率。

优选的，所述除杂步骤中，使用后的络合溶液加入破络剂实现解络，再加入沸石和活性炭吸附金属离子，再经过滤后得到再生络合溶液备用。

通过采用上述技术方案，利用破络剂对使用后络合溶液中的金属络合物进行解络，并通过沸石和活性炭有效减少金属离子含量，得到再生络合溶液，实现络合溶液的循环利用。

优选的，所述一次精馏步骤中，精馏温度为60℃～70℃。

通过采用上述技术方案，控制精馏温度为60℃～70℃，以亚沸蒸馏的方式进行精馏，由于溶液未达到沸点，使得与液相平衡的气相中的蒸汽物粒含量降低，蒸汽物粒主要以分子状态与液相平衡，从而有助于减少蒸汽中的金属离子和固定微粒的含量。

优选的，所述二次过滤步骤中，压强为0.2～0.4MPa，微滤膜的孔径为0.1nm～0.3nm。

通过采用上述技术方案，在压强为0.2～0.4MPa的条件下进行过滤，有助于提高过滤速率。同时控制微滤膜的孔径为0.1nm～0.3nm，有助于进一步减少制得盐酸助剂中的金属离子和其他微粒杂质含量。

优选的，所述分装及浓度调节步骤中，通过浓度调节装置在分装二次精馏液的同时调节其浓度，所述浓度调节装置包括储存罐、输料件和进水件，所述输料件包括输料管和输料泵，所述输料管的一端设置在中间罐上，所述输料管远离中间罐的一端设置在储存罐上，所述中间罐和储存罐均与输料管相通，所述输料泵设置在输料管上并用于将中间罐内的二次精馏液泵入储存罐内，所述进水件包括进水管和进水泵，所述进水管设置在储存罐上并与储存罐相通，所述进水泵设置在进水管上并用于将超纯水泵入储存罐内，所述输料管上设置有第一阀门，所述进水管上设置有第二阀门，所述储存罐上设置有用于气体流通的通气件。

通过采用上述技术方案，在提前测得输料管和进水管管径的情况下，利用输料泵和进水泵分别控制输料管和进水管的流速，即可方便快捷地控制流入储存罐中的二次精馏液和超纯水的体积，从而方便快捷地调节储存罐中盐酸助剂的浓度。由于盐酸的挥发性较强，因此储存罐需要较好的密封状态，本申请中调节浓度的方式不需要打开储存罐即可进行调节，可以有效减少盐酸助剂在浓度调节过程中的损失量，从而有助于提高调节浓度的准确性。这种浓度调节方式应用在需要避光储存的助剂时，还可以有效避免因储存罐不透明或无观察窗而导致无法观测其体积的情况，适用范围较广，且浓度调节较为精准。

优选的，所述输料管和进水管上均设置有流量表。

通过采用上述技术方案，以流量表直观的流量显示作为观察媒介，有助于在流量发生变化的时候及时调整，从而有助于提高助剂浓度调节的准确性。

优选的，所述储存罐上设置有通气件，所述通气件包括通气管、安装块和滤膜，所述通气管设置在储存罐上并与储存罐相通，所述通气管上设置有第三阀门，所述安装块螺纹连接在通气管的管内壁上，所述安装块上贯穿设置有安装槽，所述安装槽与储存罐相通，所述滤膜至少设有一个，至少一个所述滤膜设置在安装槽的槽壁上。

通过采用上述技术方案，由于储存罐完全密封会影响进料和进水，以通气管作为通气口，并在通气口设置滤膜，在实现储存罐通气的同时可以有效阻隔挥发的HCl，从而使得进入储存罐内的二次精馏液中的HCl含量变化较小，进而使得浓度调节更为准确。同时以安装块作为滤膜的安装媒介，方便安装或更换滤膜。

优选的，所述中间罐和储存罐上均设置有连接件，所述连接件包括支管和连接管，所述中间罐和储存罐上均设置支管，所述连接管可拆卸设置在支管上并与支管相通，所述输料管和进水管一一对应的与连接管连通。

通过采用上述技术方案，连接管可拆卸设置在支管上，不同的连接管可以连通不同管径的输料管和进水管，在调配不同浓度的助剂时，可以根据浓度需求更换合适管径的输料管和进水管，方便调控流量，同时有助于提高浓度调节速率。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请通过离子交换膜阻隔一次精馏液和络合溶液，在离子浓度差的条件下，一次精馏液中的金属离子迁移至络合溶液一侧，并形成金属离子络合物，由于金属离子络合物粒径较大，离子交换膜将其阻隔在络合溶液一侧，从而实现有效减少一次精馏液中金属离子含量的效果。

2、本申请通过对金属离子络合物进行解络，并通过沸石和活性炭吸附金属离子后，即得到再生的络合溶液，从而实现络合溶液的循环利用，节约生产成本。

3、本申请通过在对HCl密闭性较好的储存罐内直接进行浓度调节，可以有效减少浓度调节过程中因HCl损失而导致浓度调节准确性较差的情况，具体是通过控制输料管和进水管的流量来进行调配浓度，方便快捷，且浓度调节的准确性较佳。

附图说明

图1是本申请实施例1中浓度调节装置的结构示意图。

图2是用以体现本申请实施例1中通气件结构的局部剖视图。

图3是用以体现本申请实施例1中不同规格的连接管结构的示意图。

附图标记：1、储存罐；2、输料件；21、输料管；22、输料泵；23、第一阀门；3、进水件；31、进水管；32、进水泵；33、第二阀门；4、通气件；41、通气管；42、安装块；43、滤膜；44、第三阀门；45、安装槽；5、连接件；51、支管；52、连接管；6、中间罐；7、流量表。

具体实施方式

本实施方式提供一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，包括以下步骤：

一次过滤：初步过滤工业盐酸，收集滤液得到一次过滤液；

一次精馏：加热精馏一次过滤液，收集馏分得到一次精馏液；

除杂：在同一容器内将一次精馏液和络合溶液通过离子交换膜隔离开，搅拌一次精馏液，在络合溶液一侧形成金属离子络合物，除去一次精馏液中的金属离子，得到除杂液；

二次过滤：加压条件下用微滤膜过滤除杂液，得到二次过滤液；

二次精馏：加热精馏二次过滤液，收集馏分得到二次精馏液，将其通入中间罐内；

分装及浓度调节：测定二次精馏液中HCl的浓度，再将二次精馏液通入储存罐，然后在储存罐内调节其浓度，制得成品。

本实施方式的一次过滤步骤中，工业盐酸的浓度为34～36％，该工业盐酸在过滤器中进行一次过滤。

本实施方式的一次精馏步骤中，温度控制在60℃～70℃，进一步优选温度为60℃～65℃。

本实施方式的除杂步骤中，离子交换膜的孔径为0.6nm～0.9nm，进一步优选的离子交换膜孔径为0.7nm～0.8nm。

本实施方式的除杂步骤中，络合溶液中包括以下质量百分比的组分：11～15％乙二胺四甲叉磷酸、6～9％二乙烯三胺五甲叉膦酸、2～5％水解聚马来酸酐、余量为超纯水。进一步优选为13～14％乙二胺四甲叉磷酸、7～8％二乙烯三胺五甲叉膦酸、3～4％水解聚马来酸酐、余量为超纯水。

本实施方式的除杂步骤中，在使用后的络合溶液中加入解络剂对其进行解络，并通过沸石和活性炭吸附解络后的金属离子，得到再生络合溶液，其中解络剂优选双氧水。

本实施方式的二次过滤步骤中，压强为0.2～0.4MPa，微滤膜的孔径为0.1nm～0.3nm，进一步优选压强为0.3～0.4MPa，微滤膜的孔径为0.2nm～0.3nm。

本实施方式的二次精馏步骤中，温度控制在65℃～70℃。

本实施方式的分装及浓度调节步骤中，通过浓度调节装置在分装二次精馏液的同时调节其浓度。

本实施方式中制得的盐酸助剂达到SEMI-C12标准，且金属离子含量小于0.1ppb。

本实施方式中使用的所有水溶液均是以超纯水为溶剂配制得到。

以下结合附图1-3和实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例和对比例中的原料均可通过市售获得。

实施例

以实施1为例进行说明。

实施例1

S1一次过滤：在过滤器中初步过滤工业盐酸，收集滤液得到一次过滤液；

S2一次精馏：将精馏设备加热至65℃，精馏一次过滤液，收集馏分得到一次精馏液；

S3除杂：分别将一次精馏液和络合溶液泵入除杂容器，并将通过孔径为0.8nm的离子交换膜将两者隔离开，在一次精馏液一侧进行搅拌，搅拌速度为500rpm，络合溶液一侧形成金属离子络合物，除去一次精馏液中的金属离子，过滤后得到除杂液；

S4再生络合溶液：在S3除杂步骤使用后的络合溶液中加入解络剂对其进行解络，再加入沸石和活性炭吸附解络后的金属离子，得到再生络合溶液备用；

S5二次过滤：在0.3MPa压力下，用孔径为0.2nm的微滤膜过滤除杂液，得到二次过滤液；

S6二次精馏：将精馏设备加热至70℃，精馏二次过滤液，收集馏分得到二次精馏液，然后将二次精馏液泵入中间罐内；

S7分装及浓度调节：测定中间罐内二次精馏液中HCl的浓度，再将二次精馏液泵入储存罐，然后在储存罐内调节其浓度，制得成品。

其中按照质量百分百计，络合溶液中包括以下质量百分比的组分：13％乙二胺四甲叉磷酸、7％二乙烯三胺五甲叉膦酸、3％水解聚马来酸酐、余量为超纯水；

解络剂为双氧水。

S7分装及浓度调节步骤中，通过浓度调节装置在分装二次精馏液的同时调节其浓度。参照图1，浓度调节装置包括储存罐1、输料件2和进水件3，输料件2包括输料管21和输料泵22，输料管21固定连接在中间罐6和储存罐1之间，且中间罐6和储存罐1均与输料管21相通；输料管21上靠近储存罐1的一侧连接有第一阀门23。输料泵22连接在输料管21上并用于将中间罐6内的二次精馏液泵入储存罐1内。进水件3包括进水管31和进水泵32，进水管31固定连接在储存罐1上并与储存罐1相通，进水泵32连接在进水管31上并用于将超纯水泵入储存罐1内；进水管31上靠近储存罐1的一侧连接有第二阀门33。输料管21和进水管31上靠近储存罐1的一侧均连接有流量表7，储存罐1的罐顶壁上设置有用于气体流通的通气件4。

在将中间罐6内的二次精馏液泵入储存罐1并根据客户需求调节其浓度的时候，在中间罐6内的盐酸助剂浓度测定完毕后，首先打开第二阀门33，并通过通气件4保持储存罐1气体流通，然后开启进水泵32，向储存罐1内泵入规定量的超纯水，然后再依次关闭第二阀门33和进水泵32。接着再打开输料泵22和第一阀门23，将规定量的二次精馏液泵入储存罐1内，完成成品盐酸助剂浓度的调节。在泵入二次精馏液和超纯水的时候，通过流量表7观察管内流量是否处于规定值，并及时作出调整。在计算超纯水和二次精馏液体积的时候，以输料泵22和进水泵32对应控制输料管21和进水管31内液体的流速，并在输料管21和进水管31管径已知的情况下，即可计算出单位时间内的流量，从而方便快捷地控制泵入储存罐1内的二次精馏液和超纯水的体积。本申请在相对密闭的环境下进行浓度调节操作，有效减少了在浓度调节过程中浓度调节过程中HCl的挥发损失量，从而使得浓度调节的准确性较高。

参照图1和图2，通气件4包括通气管41、安装块42和滤膜43，通气管41设置在储存罐1的罐顶壁上并与储存罐1相通；安装块42螺纹连接在通气管41的管内壁上，安装块42上沿竖直方向贯穿设置有安装槽45，安装槽45与储存罐1相通。通气管41上位于安装块42下方的管壁上连接有第三阀门44。滤膜43至少设有一个，本实施例滤膜43设有两个，两个滤膜43均固定连接在安装槽45的槽壁上，两滤膜43之间存在间隙且沿竖直方向排列设置。

在进行浓度调节之前，打开第三阀门44，使得储存罐1与外界相通，方便气体流动，从而方便泵入助剂和超纯水。同时在滤膜43的阻隔下，减少HCl挥发量，从而使得浓度调节更为准确。

参照图1和图3，中间罐6和储存罐1上均设置有连接件5，连接件5包括支管51和连接管52，中间罐6和储存罐1上均固定连接有支管51，连接管52可拆卸连接在支管51上，本实施例中连接管52螺纹连接在支管51上并与支管51相通，输料管21和进水管31一一对应的与连接管52连通。

支管51与输料管21之间、支管51与进水管31之间均以连接管52作为连接媒介，同时连接管52与支管51可拆卸连接；可以根据浓度要求更换合适的连接管52，从而方便更换对应管径的输料管21和进水管31，有助于减少在调配浓度较低的助剂时，因输料管21管径过大而导致泵入助剂量过多的情况。

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，离子交换膜的孔径为0.6nm。

实施例3

本实施例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，离子交换膜的孔径为0.7nm。

实施例4

本实施例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，离子交换膜的孔径为0.9nm。

实施例5

本实施例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，络合溶液包括以下质量百分比的组分：15％乙二胺四甲叉磷酸、6％二乙烯三胺五甲叉膦酸、2％水解聚马来酸酐、余量为超纯水。

实施例6

本实施例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，络合溶液包括以下质量百分比的组分：11％乙二胺四甲叉磷酸、6％二乙烯三胺五甲叉膦酸、2％水解聚马来酸酐、余量为超纯水。

实施例7

本实施例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，络合溶液包括以下质量百分比的组分：11％乙二胺四甲叉磷酸、9％二乙烯三胺五甲叉膦酸、3％水解聚马来酸酐、余量为超纯水。

实施例8

本实施例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，络合溶液包括以下质量百分比的组分：15％乙二胺四甲叉磷酸、9％二乙烯三胺五甲叉膦酸、5％水解聚马来酸酐、余量为超纯水。

实施例9

本实施例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，络合溶液包括以下质量百分比的组分：23％乙二胺四甲叉磷酸，余量为超纯水。

实施例10

本实施例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，络合溶液包括以下质量百分比的组分：23％二乙烯三胺五甲叉膦酸，余量为超纯水。

实施例11

本实施例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，络合溶液包括以下质量百分比的组分：23％水解聚马来酸酐，余量为超纯水。

实施例12

本实施例与实施例1的区别之处在于，S2一次精馏步骤中，精馏温度为60℃。

实施例13

本实施例与实施例1的区别之处在于，S2一次精馏步骤中，精馏温度为70℃。

实施例14

本实施例与实施例1的区别之处在于，S5二次过滤步骤中，压力为0.2MPa，微滤膜孔径为0.1nm。

实施例15

本实施例与实施例1的区别之处在于，S5二次过滤步骤中，压力为0.2MPa，微滤膜孔径为0.3nm。

实施例16

本实施例与实施例1的区别之处在于，S5二次过滤步骤中，压力为0.4MPa，微滤膜孔径为0.1nm。

实施例17

本实施例与实施例1的区别之处在于，S5二次过滤步骤中，压力为0.4MPa，微滤膜孔径为0.3nm。

实施例18

本实施例与实施例1的区别之处在于，S7分装及浓度调节步骤中，不利用浓度调节装置在分装助剂的同时调节浓度，具体的浓度调节方式如下：

根据所需调节的浓度，首先取出规定量的二次精馏液，然后再准备规定量的超纯水，接着再将备好的超纯水通入储存罐内，再将取出的二次精馏液通入储存罐内，搅拌后完成浓度调节，密封储存罐。

对比例

对比例1

本对比例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，混合搅拌一次精馏液和络合溶液，搅拌速度为500rpm，过滤后得到除杂液。

对比例2

本对比例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，分别将一次精馏液和超纯水泵入除杂容器，并将通过孔径为0.8nm的离子交换膜将两者隔离开，在一次精馏液一侧进行搅拌，搅拌速度为500rpm，过滤后得到除杂液。

对比例3

本对比例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，将一次精馏液泵入除杂容器并搅拌，搅拌速度为500rpm，过滤后得到除杂液。

对比例4

本对比例与实施例1的区别之处在于，S3除杂步骤中，通过离子交换树脂对一次精馏液进行处理，过滤处理后的一次精馏液，得到除杂液。

对比例5

相关技术中一种超纯盐酸的制备方法，包括以下步骤：

首先对工业盐酸进行初步过滤，然后再依次经离子交换树脂处理和活性炭吸附处理。再用耐酸泵将处理后的盐酸抽入车间备用罐，抽酸前先加入300g的氯化亚锡，每次抽酸量2000kg。再开启进料泵和进料阀门至蒸发器侧面管出料为止。接着打开冷却水循环泵，并检查冷却水压力表是否正常在0.2Mpa以上。然后开启蒸汽阀门，将气压调至0.1～0.15Mpa之间，制得成品盐酸助剂。

性能检测试验

检测方法/试验方法

金属离子含量检测：利用ICP-MS电感耦合等离子体质谱对实施例1～18和对比例1～5中制得的盐酸助剂进行检测，在理论计算上保持各样品中制得的盐酸助剂浓度一致，同时保持检测条件一致，测定各样品中Al、As、Ba、Sr、Ca、Fe、Na、B、Cr、Co、Cu、Ta、Pb、K、Mg、Mn、Ni、Sn、Zn、Sb、Ti的含量，并计算各金属离子含量的平均值，得到平均金属离子含量。同时在上述金属离子中任意一种含量超过0.1％的时候，即记录为不合格。

表1检测数据表

通过表1的检测结果可知，结合实施例1和对比例5的检测结果可知，本申请制备的盐酸助剂中金属离子含量满足国家SEMI-C12标准中金属离子含量≤0.1％的标准，且相较于对比例5本申请中的金属离子含量更少，产品纯净度更佳。

结合实施例1和实施例18的检测结果可知，采用分别量取助剂和超纯水，再混合搅拌制得相应浓度成品助剂的方式存在一定缺陷，首先在量取及转移助剂的过程中，HCl容易产生挥发损失，导致浓度不准确的情况。同时根据检测结果推测，量取及转移过程中可能存在助剂被污染的情况，从而使得助剂中金属离子含量变高。

结合实施例1和对比例1的检测结果可知，直接混合搅拌一次精馏液和络合溶液，虽然也可以形成金属离子络合物，但是络合溶液容易污染助剂，使得制得成品中的金属离子含量变高，且从检测数据来看，直接混合的方式还会出现助剂中某些金属离子去除效果较差的情况。

结合实施例1和对比例4的检测结果可知，用离子交换树脂处理一次精馏液，虽然整体金属离子浓度达到了标准，但是助剂中会存在某些金属离子超标的情况，推测是由于离子交换树脂对某些金属离子的吸附效果较差导致的结果。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

一次过滤：初步过滤工业盐酸，收集滤液得到一次过滤液；

一次精馏：加热精馏一次过滤液，收集馏分得到一次精馏液；

除杂：在同一容器内将一次精馏液和络合溶液通过离子交换膜隔离开，搅拌一次精馏液，在络合溶液一侧形成金属离子络合物，除去一次精馏液中的金属离子，得到除杂液；

二次过滤：加压条件下用微滤膜过滤除杂液，得到二次过滤液；

二次精馏：加热精馏二次过滤液，收集馏分得到二次精馏液，将其通入中间罐内；

分装及浓度调节：测定二次精馏液中HCl的浓度，再将二次精馏液通入储存罐，然后在储存罐内调节其浓度，制得成品；

所述除杂步骤中，按照质量百分之百计，络合溶液包括以下质量分数的组分：11～15%乙二胺四甲叉磷酸、6～9%二乙烯三胺五甲叉膦酸、2～5%水解聚马来酸酐、余量为超纯水。

2.根据权利要求1所述的一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，其特征在于：所述除杂步骤中，离子交换膜的孔径为0.6nm～0.9nm。

3.根据权利要求1所述的一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，其特征在于：所述除杂步骤中，使用后的络合溶液加入破络剂实现解络，再加入沸石和活性炭吸附金属离子，再经过滤后得到再生络合溶液备用。

4.根据权利要求1所述的一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，其特征在于：所述一次精馏步骤中，精馏温度为60℃～70℃。

5.根据权利要求1所述的一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，其特征在于：所述二次过滤步骤中，压强为0.2～0.4MPa，微滤膜的孔径为0.1nm～0.3nm。

6.根据权利要求1所述的一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，其特征在于：所述分装及浓度调节步骤中，通过浓度调节装置在分装二次精馏液的同时调节其浓度，所述浓度调节装置包括储存罐(1)、输料件(2)和进水件(3)，所述输料件(2)包括输料管(21)和输料泵(22)，所述输料管(21)的一端设置在中间罐(6)上，所述输料管(21)远离中间罐(6)的一端设置在储存罐(1)上，所述中间罐(6)和储存罐(1)均与输料管(21)相通，所述输料泵(22)设置在输料管(21)上并用于将中间罐(6)内的二次精馏液泵入储存罐(1)内，所述进水件(3)包括进水管(31)和进水泵(32)，所述进水管(31)设置在储存罐(1)上并与储存罐(1)相通，所述进水泵(32)设置在进水管(31)上并用于将超纯水泵入储存罐(1)内，所述输料管(21)上设置有第一阀门(23)，所述进水管(31)上设置有第二阀门(33)，所述储存罐(1)上设置有用于气体流通的通气件(4)。

7.根据权利要求6所述的一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，其特征在于：所述输料管(21)和进水管(31)上均设置有流量表(7)。

8.根据权利要求6所述的一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，其特征在于：所述通气件(4)包括通气管(41)、安装块(42)和滤膜(43)，所述通气管(41)设置在储存罐(1)上并与储存罐(1)相通，所述通气管(41)上设置有第三阀门(44)，所述安装块(42)螺纹连接在通气管(41)的管内壁上，所述安装块(42)上贯穿设置有安装槽(45)，所述安装槽(45)与储存罐(1)相通，所述滤膜(43)至少设有一个，至少一个所述滤膜(43)设置在安装槽(45)的槽壁上。

9.根据权利要求6所述的一种便于调节助剂浓度的超净高纯化工助剂生产工艺，其特征在于：所述中间罐(6)和储存罐(1)上均设置有连接件(5)，所述连接件(5)包括支管(51)和连接管(52)，所述中间罐(6)和储存罐(1)上均设置支管(51)，所述连接管(52)可拆卸设置在支管(51)上并与支管(51)相通，所述输料管(21)和进水管(31)一一对应的与连接管(52)连通。

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