JP2729740B2 - 高純度金属フッ化物の製造方法 - Google Patents
高純度金属フッ化物の製造方法Info
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Description
造方法、更に詳細には光増幅用光ファイバ高純度原料の
製造方法に関する。
2 、PbF2 は光増幅用光ファイバの構成原料である。
フッ化物光ファイバによる光増幅を阻害する要因として
光ファイバ中に混入しているクロム、鉄、コバルト、ニ
ッケル、銅などの遷移金属が挙げられる。これらの遷移
金属は構成原料中に不純物として存在しており、フッ化
物光ファイバの光増幅には遷移金属を含まない高純度金
属フッ化物の作製が不可欠である。従来のZnF2 、I
nF3 、GaF3 、CdF2 、PbF2 の製造方法は主
に湿式精製法を使用して行われている。その1例は、炭
酸塩を熱フッ化水素酸溶液内に入れ四水和物の金属フッ
化物とする方法、あるいは、高純度の酸化物を溶解後、
水酸化物沈殿とし、これをフッ化水素酸に入れ、四水和
物の金属フッ化物とする方法などがあるが遷移金属の不
純物濃度は1ppm 以上である。また、上述の高純度金属
フッ化物の作製法では出発物質の炭酸塩あるいは酸化物
の純度を最高にしたとしても次の金属フッ化物、あるい
は水酸化物の作製工程において精製工程がないために、
これ以上の高純度化はできない。そればかりか不純物の
汚染を倍加することに問題がある。
物質の金属の水溶液に含まれるクロム、鉄、コバルト、
ニッケル、銅などの遷移金属の不純物を除去して上述の
欠点を解決し、高純度の金属フッ化物を製造する方法を
提供することにある。
発明は高純度金属フッ化物の製造方法に関する発明であ
って、高純度金属フッ化物を製造する方法において、該
金属を含む水溶液のpHを調整した後にβ−ジケトンを
添加して不純物金属を湿式除去し、その後フッ素化剤を
用いて前記高純度金属フッ化物の沈殿を作製し、前記沈
殿を脱水、乾燥させることを特徴とする。
高純度金属フッ化物の製造方法は、金属を含む水溶液か
らなる各々の金属フッ化物の製造方法において、金属を
含む水溶液中にβ−ジケトン化合物を添加し、不純物を
抽出する工程、金属の水酸化物あるいは水和フッ化物を
沈殿させる工程、前記の沈殿を脱水、乾燥することを特
徴としている。本発明は、従来技術の湿式法によるZn
F2 、InF3 に代表される個別の金属フッ化物の製造
方法の問題点を解決するために金属、例えばZn、I
n、Ga、Cd、Pb等の水溶液を使用し、水溶液内に
存在するクロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅の元素個
々に対し、最も安定な錯体を形成する有機試薬、溶媒を
決定し、溶媒中の遷移金属不純物を抽出し、除去するこ
とを最も主要な特徴とし、抽出除去後に残った水溶液に
水酸化物沈殿剤、フッ化物沈殿剤を添加し、沈殿を生成
し、これらを脱水、乾燥させ高純度のZn、In、G
a、Cd、Pb等の金属フッ化物を製造するものであ
る。
造法とは、金属イオンを含む水溶液から該金属イオン以
外の遷移金属イオンを溶媒抽出で除去し、高純度の該金
属フッ化物を製造する点で異なる。
試薬はβ−ジケトン化合物である。このような有機試薬
は有機溶媒と共に使用することができる。有機試薬とし
ては、例えば、一般式:R1 COCH2 COR2 で示さ
れるβ−ジケトンを使用することができる。上記式中、
R1 はCH3 、(CH3 )3 C−、C6 H5 、あるい
は、チェニル基、フリル基などの基を示し、またR2 は
CH3 、(CH3 )3 C−、C6 H5 、CF3 などを示
す。
フッ化水素酸、酸性フッ化アンモニウム、フッ化アンモ
ニウム、フッ化ナトリウム、フッ化水素ガス、フッ素ガ
スのいずれか一つ、又はこれらの混合物が挙げられる。
そして、フッ素化は、同一又は異なるフッ素化剤を用い
て2段フッ素化を行うと、より効果的である。
明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
物質とし、有機試薬の使用によるクロム、鉄、コバル
ト、ニッケル、銅の最適抽出条件について以下に説明す
る。ビーカーに酢酸亜鉛を10g秤量後、水溶液とし、
51Cr、59Fe、60Co、65Ni、64Cuの放射性同位
体を各々10μg添加した後、pH=4.0〜5.0に設定
する。pH調整した溶液にアセチルアセトン(以下HA
Aと略)の10mlとベンゼン50mlを加え、分液漏斗に
移し替え、10分間振とうする。振とう後、5分間静置
し、有機相と水相の放射能を放射線検出器で測定し、5
元素の有機相への抽出率を算出する。抽出率としてクロ
ム、鉄、コバルト、ニッケル、銅の5元素に対し、99.
9%以上の値がpH=4.0〜5.0の領域で得られた。出
発物質として、金属亜鉛、塩化亜鉛、酸化亜鉛を使用
し、上述の条件でHAAとベンゼンによる抽出を行った
場合にも99.9%以上の抽出率が上述のpH領域で得ら
れる。上述の有機試薬と溶媒を使用すれば、99.9%以
上のクロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅の抽出、言い
換えればこれら5元素の排除が3桁までできる効果を示
している。また、インジウム、カドミウム、ガリウム、
鉛に対しても各々の金属、塩化物、酸化物、酢酸塩を出
発物質としてHAAとベンゼンによる抽出を行った場合
にもインジウム、カドミウム、ガリウム、鉛に対しpH
領域が各々2.5〜3.0、4.0〜5.0、8.0〜9.0、6.0
〜8.0において99.9%以上のクロム、鉄、コバルト、
ニッケル、銅の抽出、言い換えればこれら5元素の排除
が3桁までできる効果を示している。
について、図1に示す工程図によって説明する。酢酸亜
鉛100gを秤量し、純水300mlに溶解する。亜鉛を
含む水溶液に硝酸を加え、pHを4.0から5.0の間に合
せ、HAA10mlとベンゼン90mlを加え、抽出を行
う。抽出操作は2回繰返し、有機相を廃棄し、水相に超
高純度の3モルの水酸化ナトリウム水溶液を加え、水酸
化亜鉛の沈殿物を作製する。水酸化亜鉛の沈殿物は1昼
夜熟成、デカンテーションを行い、ろ過する。水酸化亜
鉛の沈殿物は酸性フッ化アンモニウムの飽和水溶液に滴
下し、フッ化亜鉛の沈殿物を作製する。フッ化亜鉛沈殿
物は脱水後、室温から150℃の間で真空乾燥器で乾燥
し、乾燥後のフッ化亜鉛に粉末の酸性フッ化アンモニム
ウを加え300℃においてフッ素化を行い、フッ化亜鉛
とする。溶媒抽出後の水相にNaOHを加える代わりに
フッ素化剤としてフッ化ナトリウム水溶液を加えてもフ
ッ化亜鉛の沈殿物を得ることができる。また、作製した
フッ化亜鉛中のクロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅の
放射化分析を行い、5元素について1ppb の分析結果が
得られ、従来、行われているフッ化亜鉛についての不純
物濃度の定量値(1ppm 以上)よりも高純度のフッ化亜
鉛が作製できた。
ムの作製方法について、図2に示す工程図によって説明
する。金属カドミウム10gを硝酸に溶解し、水溶液と
する。酢酸アンモニウムを添加し、pHを7.0〜8.0と
する。ベンゾイルアセトン(以下HBAと略)1.0gを
ベンゼン200mlに溶解した溶液の90mlをカドミウム
溶液に添加し、10分間振とうし、溶媒抽出を行う。抽
出後の水相をフッ化水素酸に入れフッ化カドミウムの沈
殿物を作製する。沈殿物は真空乾燥器を使用し、脱水乾
燥後、フッ化水素ガス雰囲気で300℃においてフッ素
化を行い、フッ化カドミウムとする。また、作製したフ
ッ化カドミウム中のクロム、鉄、コバルト、ニッケル、
銅の放射化分析を行い、5元素について1ppb の分析結
果が得られ、従来、行われていたフッ化カドミウムにつ
いての不純物濃度の定量値よりも高純度のフッ化カドミ
ウムが作製できた。
ムの作製法について、図3に示す工程図によって説明す
る。金属インジウム10gを硝酸に溶解し、酢酸アンモ
ニウムを添加し、pHを3.0とした後、ジベンゾイルメ
タン(以下HDMと略)1.0gをベンゼン200mlに溶
解した溶液の90mlを添加し、10分間振とうし、溶媒
抽出を行う。抽出後の水相をフッ化アンモニウム100
gを溶解した水溶液に加え、フッ化インジウムの沈殿物
を作製する。フッ化インジウム沈殿物は脱水・乾燥後、
酸性フッ化アンモニウムを加え300℃においてフッ素
化を行い、フッ化インジウムとする。得られたフッ化イ
ンジウム中のクロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅の放
射化分析を行い、5元素について1ppb の分析結果が得
られ、従来、行われていたフッ化インジウムについての
不純物濃度の定量値よりも高純度のフッ化インジウムが
作製できた。
作製法について、図4に示す工程図によって説明する。
金属ガリウム10gを硝酸に溶解し、酢酸アンモニウム
を添加しpHを5.0〜6.0とし、2−テノイルトリフル
オロアセトン(以下HTTAと略)1.0gを含むベンゼ
ン溶液200mlを作製し、この溶液90mlを添加し、抽
出する。有機試薬に2−フロイルトリフルオロアセトン
(以下HFTAと略)を用いる場合には、この1.0gを
ベンゼン200mlに溶解した溶液を用い、この90mlを
用い、pH=2.0〜4.0で溶媒抽出を行う。抽出した水
溶液にフッ化水素ガスをバブルさせフッ化ガリウムの沈
殿物を作製する。フッ化ガリウムの沈殿物はフッ素ガス
雰囲気において100℃でフッ素化を行い、フッ化ガリ
ウムとする。また、作製したフッ化ガリウム中のクロ
ム、鉄、コバルト、ニッケル、銅の放射化分析を行い、
5元素について1ppb の分析結果が得られ、従来、行わ
れていたフッ化ガリウムについての精製よりも高純度の
フッ化ガリウムが作製できた。
の作製法について、図5に示す工程図によって説明す
る。塩化鉛10gを塩酸に溶解後、酢酸アンモニムウを
添加し、pHを4.0〜5.0の間に設定する。HAA10
mlとベンゼン90mlを加え、抽出を行う。抽出操作は2
回繰返し、有機相を廃棄し、水相にフッ化水素ガスを流
入させ、フッ化鉛(PbF2 )の沈殿物を作製する。フ
ッ化鉛沈殿物は脱水後、室温から150℃の間で真空乾
燥器で乾燥し、フッ化鉛とする。溶媒抽出後の水相にフ
ッ素化剤としてフッ化ナトリウム水溶液を加えてもフッ
化鉛の沈殿物を得ることができる。また、作製したフッ
化鉛中のクロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅の放射化
分析を行い、5元素について1ppb の分析結果が得ら
れ、従来、行われていたフッ化鉛についての不純物濃度
の定量値よりも高純度のフッ化鉛が作製できた。
ムの作製法について以下に記す。酸化インジウム10g
を硝酸に溶解し、酢酸アンモニムウを添加し、pHを4.
0とした後、HAA10mlとベンゼン90mlを添加し、
10分間振とうし、溶媒抽出を行う。抽出後の水相にフ
ッ化水素ガスを流入させ、フッ化インジウムの沈殿物を
作製する。フッ化インジウム沈殿物は脱水・乾燥後、酸
性フッ化アンモニウムを加え、300℃でフッ素化を行
い、フッ化インジウムとする。得られたフッ化インジウ
ム中のクロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅の放射化分
析を行い、5元素について1ppb の分析結果が得られ、
従来、行われていたフッ化インジウムについての不純物
濃度の定量値よりも高純度のフッ化インジウムが作製で
きた。
作製法について以下に記す。金属ガリウム10gを硝酸
に溶解し、酢酸アンモニウムを添加しpHを2〜3と
し、HTTA1.0gを含むベンゼン溶液200mlを作製
し、この溶液90mlを添加し、抽出する。抽出した水溶
液に超高純度の3モルの水酸化ナトリウム水溶液を加え
水酸化ガリウムの沈殿物を作製する。水酸化ガリウムの
沈殿物は1昼夜、デカンテーションを行い、ろ過する。
水酸化ガリウム沈殿物は脱水後、室温から150℃の間
で真空乾燥器で乾燥し、テフロン容器に入れ、100℃
〜200℃の間でフッ化水素ガスを流入させフッ素化を
行い、フッ化ガリウムを作製する。また、作製したフッ
化ガリウム中のクロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅の
放射化分析を行い、5元素について1ppb の分析結果が
得られ、従来、行われていたフッ化ガリウムについての
精製よりも高純度のフッ化ガリウムが作製できた。
によれば、金属例えばZn、In、Cd、Ga、Pb等
を含む水溶液を使用し、水溶液内に存在するクロム、
鉄、コバルト、ニッケル、銅の元素個々に対し、最も安
定な錯体を形成する有機試薬と溶媒により抽出排除する
ことにより、高純度金属フッ化物を作製するものである
から、遷移金属を極低濃度にした高純度の金属フッ化物
を製造することができた。更に、これをフッ化物光ファ
イバアンプの出発金属原料として用いることにより、増
幅度の高い光ファイバアンプを製造できる利点がある。
方法を示す工程図である。
造方法を示す工程図である。
造方法を示す工程図である。
方法を示す工程図である。
示す工程図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 高純度金属フッ化物を製造する方法にお
いて、該金属を含む水溶液のpHを調整した後にβ−ジ
ケトンを添加して不純物金属を湿式除去し、その後フッ
素化剤を用いて前記高純度金属フッ化物の沈殿を作製
し、前記沈殿を脱水、乾燥させることを特徴とする高純
度金属フッ化物の製造方法。 - 【請求項2】 前記金属はZn、Cd、In、Pb、G
aのいずれか一つであることを特徴とする請求項1記載
の高純度金属フッ化物の製造方法。 - 【請求項3】 前記フッ素化剤はフッ化水素酸、酸性フ
ッ化アンモニウム、フッ化アンモニウム、フッ化ナトリ
ウム、フッ化水素ガス、フッ素ガスのいずれか一つ、又
はこれらの混合物であることを特徴とする請求項1記載
の高純度金属フッ化物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5049899A JP2729740B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 高純度金属フッ化物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5049899A JP2729740B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 高純度金属フッ化物の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06239604A JPH06239604A (ja) | 1994-08-30 |
JP2729740B2 true JP2729740B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=12843869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5049899A Expired - Lifetime JP2729740B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 高純度金属フッ化物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2729740B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9174846B2 (en) * | 2009-09-18 | 2015-11-03 | A123 Systems Llc | Ferric phosphate and methods of preparation thereof |
US9660267B2 (en) | 2009-09-18 | 2017-05-23 | A123 Systems, LLC | High power electrode materials |
-
1993
- 1993-02-17 JP JP5049899A patent/JP2729740B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06239604A (ja) | 1994-08-30 |
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