DD254373A1

DD254373A1 - METHOD FOR OBTAINING HIGH-PURITY FLUOROLE ACID ACID

Info

Publication number: DD254373A1
Application number: DD29727986A
Authority: DD
Inventors: Ingeburg Lehms; Reinfried Kaden; Dieter Mross; Matthias Knuepfer; Roland Walter; Lothar Feistel; Gerhard Schwachula
Original assignee: Nuenchritz Chemie
Priority date: 1986-12-09
Filing date: 1986-12-09
Publication date: 1988-02-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung hochreiner Fluorwasserstoffsaeure, insbesondere zur Entfernung von stoerenden ionischen Verunreinigungen auf Flotationsmittelrueckstaenden aus Fluorwasserstoffsaeure. Dabei wird die zu reinigende Fluorwasserstoffsaeure ueber einen Ionenaustauscher und anschliessend ueber ein Adsorptionsbett aus modifizierter Aktivkohle geleitet. Fuer Fluorwasserstoffsaeuren sind diese hohen Reinheiten zwingend fuer den Einsatz in der Fernseh- und Halbleiterindustrie, in der Mikroelektronik sowie fuer die Spurenanalytik.The invention relates to a process for the recovery of highly purified hydrofluoric acid, in particular for the removal of interfering ionic impurities on Flotationsmittelrueckstaenden from hydrofluoric acid. The hydrofluoric acid to be purified is passed through an ion exchanger and then over an adsorption bed of modified activated carbon. For hydrogen fluoride acids, these high purities are mandatory for use in the television and semiconductor industries, microelectronics, and trace analysis.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung hochreiner Fluorwasserstoffsäure, insbesondere die Entfernung störender ionischer Verunreinigungen.wie z. B. Arsen.The invention relates to a process for obtaining highly pure hydrofluoric acid, in particular the removal of interfering ionic impurities. For example arsenic.

Das hochreine Produkt findet vorzugsweise in der Fernseh- und Halbleiterindustrie, in der Mikroelektronik sowie für die Spurenanalytik-Verwendung.The high purity product is preferably used in the television and semiconductor industries, microelectronics and trace analysis applications.

Characteristic of the known state of the art

Es sind verschiedene Verfahren zur Reinigung von Fluorwasserstoffsäure bekannt. Zum Beispiel werden Verfahren zur Abreicherung der ionogenen Verunreinigungen und der Flotationsmittelrückstände durch Adsorption an Aktivkohle oder durch Destillation beschrieben. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß die geforderte hohe Reinheit nichtfür jedes Element, wie z. B. Phosphor und Arsen, erreicht wird. Die Entfernung dieser Elemente bedarf zusätzlicher Maßnahmen. So werden spezielle Behandlungsschritte vor der Destillation eingeschoben, wie z. B. Oxydation mit Gasgemischen, die Ozon enthalten, mit Permanganat und Mannit oder mit Caroscher Säure. Ein großer Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß die chemischen Zusätze zusätzliche Verunreinigungen verursachens. Außerdem gelangen stets ein Teil der Verunreinigungen durch Entstehung von Aerosolen bei der Destillation in das Destillat. Ein weiterer Nachteil besteht in den komplizierten und aufwendigen Apparaten, dem hohen Energieaufwand und der komplizierten mehrstufigen Arbeitsweise der bekannten Verfahren.Various methods for purifying hydrofluoric acid are known. For example, methods for depleting the ionic contaminants and flotation agent residues by adsorption on activated carbon or by distillation are described. These processes have the disadvantage that the required high purity does not exist for every element, such as e.g. As phosphorus and arsenic is achieved. The removal of these elements requires additional measures. Thus, special treatment steps are inserted before the distillation, such. As oxidation with gas mixtures containing ozone, with permanganate and mannitol or with Caro's acid. A major disadvantage of these methods is that the chemical additives cause additional impurities. In addition, always get a portion of the impurities by the formation of aerosols in the distillation in the distillate. Another disadvantage is the complicated and expensive apparatus, the high energy consumption and the complicated multi-stage operation of the known methods.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur maximalen Entfernung von störenden Ionen, wie z. B. Arsen, aus Fluorwasserstoffsäure, aber auch zur Entfernung anderer störender ionischer Verunreinigungen und Flotationsmittelrückstände.The aim of the invention is the development of a method for maximum removal of interfering ions, such as. As arsenic, hydrofluoric acid, but also for the removal of other interfering ionic impurities and flotation agent residues.

Das Verfahren soll einen hohen Reinigungseffekt gewährleisten und technisch einfach ausführbar sein.The method should ensure a high cleaning effect and be technically easy to carry out.

Explanation of the essence of the invention

Die Zielstellung wird erreicht, indem Fluorwasserstoffsäure in langsamen Strom bei Raumtemperatur über einen Ionenaustauscher und anschließend über ein Adsorptionsbett aus einer modifizierten Aktivkohle geleitet wird. Dabei gelingt es, die störenden Verunreinigungen, sowohl ionische Beimengungen als auch Flotationsmittelrückstände, aus der Fluorwasserstoffsäure maximal zu entfernen.The goal is achieved by passing hydrofluoric acid in slow stream at room temperature through an ion exchanger and then through an adsorption bed of modified activated carbon. It is possible to remove the interfering impurities, both ionic admixtures and Flotationsmittelrückstände, from the hydrofluoric acid maximum.

Erfindungsgemäß wird als Ionenaustauscher ein Thiolharz mit kernständigen S-H-Gruppen in H⁺-Form eingesetzt. Als Adsorptionsmittel dient eine Aktivkohle auf Torf basis, die mittels Wasserdampf aktiviert wurde. Die Behandlung mit Wasserdampf ist mindestens über eine Zeit von 24 Stunden auszudehnen. Vor dem Einsatz wird die so aktivierte Torfkohle oberhalb 400K getrocknet.According to the invention, a thiol resin with nucleated SH groups in H ⁺ form is used as the ion exchanger. The adsorbent used is an activated carbon based on peat, which was activated by means of steam. Steam treatment should be extended for at least 24 hours. Before being used, the activated peat coal is dried above 400K.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise erübrigt den hohen Aufwand für Destillationen. Der Arsengehalt wird auf mindestens 0,03ppm bzw. noch weiter herabgesetzt. Als Ausgangssäuren können solche mit Arsengehalten von 100 ppm, vorzugsweise solche bis zu 50 ppm, Arsen eingesetzt werden, ohne den erfindungsgemäßen Erfolg zu mindern.The application of the procedure according to the invention eliminates the high expense of distillations. The arsenic content is reduced to at least 0.03 ppm or even lower. As starting acids, those with arsenic contents of 100 ppm, preferably those up to 50 ppm, arsenic can be used without reducing the success of the invention.

embodiment

Fluorwasserstoffsäure, HF-Gehalt 57 bzw. 75 Ma.-% und As-Gehalt 37,6 bzw. 41,6 ppm, wird bei Raumtemperatur über einen Ionenaustauscher (Thiolharz in H⁺-Form) und ein Adsorptionsbett mit Aktivkohle auf Torfbasis in langsamen Strom geleitet und abgenommen. Die Aktivkohle ist zuvor mit Wasserdampf aktiviert und bei 423 K getrocknet worden. Die abgenommene Fluorwasserstoffsäure wies einen As-Gehalt von 0,03 bzw. 0,05ppm auf.Hydrofluoric acid, HF content 57 and 75 wt .-% and As content 37.6 and 41.6 ppm, is at room temperature via an ion exchanger (thiol in H ⁺ form) and an adsorption bed with activated carbon based on peat in slow Power passed and removed. The activated carbon was previously activated with steam and dried at 423 K. The removed hydrofluoric acid had an As content of 0.03 and 0.05 ppm, respectively.

Claims

claims:

1. A process for obtaining highly pure hydrofluoric acid, in particular the removal of interfering ionic impurities and flotation agent residues from hydrofluoric acid, characterized in that the hydrofluoric acid to be purified with any concentration in slow stream at room temperature via an ion exchanger in H ⁺ form with nuclear SH groups and then passed through an adsorption bed of modified peat-based activated carbon.

2. The method according to claim 1, characterized in that the activated carbon is subjected to at least 24-hour treatment with steam and then dried at temperatures above 400 K.