JP3043251B2 - 三フッ化窒素の製造方法 - Google Patents
三フッ化窒素の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は三フッ化窒素（ＮＦ3）
の製造方法に関する。更に詳しくは、工業的に安定的に
三フッ化窒素（ＮＦ3）提供する製造方法に関する。
の製造方法に関する。更に詳しくは、工業的に安定的に
三フッ化窒素（ＮＦ3）提供する製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】三フッ化窒素（以下ＮＦ3）
は、超ＬＳＩ半導体製造時のドライエッチング用ガスと
して、或いはプラズマＣＶＤ装置のドライクリーニング
用ガスとして用いられる工業的に重要なガスである。
は、超ＬＳＩ半導体製造時のドライエッチング用ガスと
して、或いはプラズマＣＶＤ装置のドライクリーニング
用ガスとして用いられる工業的に重要なガスである。
【０００３】ＮＦ3 の製造方法は大きく化学法と電解法
とに分けられる。化学法は、第一段階として電解により
フッ素ガスを製造し、第二段階において得られたフッ素
ガスと窒素含有原料とを反応させることによりＮＦ3を
製造するものである。一方、電解法は、窒素分およびフ
ッ素分を含有する非水溶液系溶融塩を電解液とし、これ
を電解することによりＮＦ3を製造するものである。
とに分けられる。化学法は、第一段階として電解により
フッ素ガスを製造し、第二段階において得られたフッ素
ガスと窒素含有原料とを反応させることによりＮＦ3を
製造するものである。一方、電解法は、窒素分およびフ
ッ素分を含有する非水溶液系溶融塩を電解液とし、これ
を電解することによりＮＦ3を製造するものである。
【０００４】工業的な電解法の特徴としては、ＣＦ4を
ほとんど含まない高純度のＮＦ3 を製造できることであ
る。ＣＦ4の沸点はＮＦ3ガスの沸点に極めて接近してい
る等、物性が極めて似ているため、ＮＦ3ガス中のＣＦ4
を精製により除去することは極めて困難であり、高純度
ＮＦ3ガス 製造のためには炭素源を有しない工 程であ
ることが重要である。
ほとんど含まない高純度のＮＦ3 を製造できることであ
る。ＣＦ4の沸点はＮＦ3ガスの沸点に極めて接近してい
る等、物性が極めて似ているため、ＮＦ3ガス中のＣＦ4
を精製により除去することは極めて困難であり、高純度
ＮＦ3ガス 製造のためには炭素源を有しない工 程であ
ることが重要である。
【０００５】電解法において工業的に広く用いられてい
る陽極材料はニッケルと炭素であるが、炭素電極を使用
した場合、電極自体を炭素源としてＣＦ4 が発生するた
め高純度のＮＦ3の製造ができず、さらには電極が崩壊
するなどの問題がある。
る陽極材料はニッケルと炭素であるが、炭素電極を使用
した場合、電極自体を炭素源としてＣＦ4 が発生するた
め高純度のＮＦ3の製造ができず、さらには電極が崩壊
するなどの問題がある。
【０００６】ニッケルを使用した場合は、ＣＦ4発生の
原因となる炭素源を有しない工程となるため、ＣＦ4を
ほとんど含有しない高純度のＮＦ3 ガスを製造すること
が出来る。しかし、ニッケル陽極は次の欠点を有してい
る。即ち、陽極に用いるニッケルは電解により、僅かに
電解液中に溶解していく。さらに、長期間の電解を継続
すると、ニッケル陽極は消耗し、やがて電極の更新が必
要となる。
原因となる炭素源を有しない工程となるため、ＣＦ4を
ほとんど含有しない高純度のＮＦ3 ガスを製造すること
が出来る。しかし、ニッケル陽極は次の欠点を有してい
る。即ち、陽極に用いるニッケルは電解により、僅かに
電解液中に溶解していく。さらに、長期間の電解を継続
すると、ニッケル陽極は消耗し、やがて電極の更新が必
要となる。
【０００７】電解を継続していくと溶解したニッケルの
多くは陰極に析出するが、一部はニッケル錯塩スラッジ
として電解液中に蓄積していき、該電解液を汚染する。
ニッケル錯塩スラッジがさらに増加すると電解液の粘度
が増加し、電解槽内で局所的な温度分布が発生し、電解
に悪影響を及ぼす。さらには電解槽の冷却又は、加熱の
温度制御が困難となり、電解運転を停止せざるを得ない
場合がある。また、生成したニッケル錯塩スラッジは、
電解槽下部に沈降、蓄積し、ついには電極と短絡してガ
スをを発生し爆発する危険性がある。
多くは陰極に析出するが、一部はニッケル錯塩スラッジ
として電解液中に蓄積していき、該電解液を汚染する。
ニッケル錯塩スラッジがさらに増加すると電解液の粘度
が増加し、電解槽内で局所的な温度分布が発生し、電解
に悪影響を及ぼす。さらには電解槽の冷却又は、加熱の
温度制御が困難となり、電解運転を停止せざるを得ない
場合がある。また、生成したニッケル錯塩スラッジは、
電解槽下部に沈降、蓄積し、ついには電極と短絡してガ
スをを発生し爆発する危険性がある。
【０００８】このため、電解液の更新も必要となるが、
これらの作業は大変煩雑で、連続操業を困難なものとし
ている。電極や電解液の更新頻度は電流量や電極の大き
さによって異なるが、工業的には操業効率を低下させる
最大の原因であり、大きな問題となっている。
これらの作業は大変煩雑で、連続操業を困難なものとし
ている。電極や電解液の更新頻度は電流量や電極の大き
さによって異なるが、工業的には操業効率を低下させる
最大の原因であり、大きな問題となっている。
【０００９】そこで、上記問題点に対し、特開平３−２
３６４８６号公報には、電解により発生したニッケル錯
塩スラッジ、及び電解液を、電解槽下部に設置したスク
リューフィーダーで連続的に電解槽から抜き出し、分離
器によりニッケル錯塩スラッジ除去した後、電解液を電
解槽に戻す方法が述べられている。
３６４８６号公報には、電解により発生したニッケル錯
塩スラッジ、及び電解液を、電解槽下部に設置したスク
リューフィーダーで連続的に電解槽から抜き出し、分離
器によりニッケル錯塩スラッジ除去した後、電解液を電
解槽に戻す方法が述べられている。
【００１０】しかしながら、この方法はニッケル錯塩ス
ラッジの発生を抑制するものではなく、根本的解決には
ならない。さらに、この方法によると電解槽の構造が複
雑になり、電解槽外に抜き出したニッケル錯塩スラッジ
の処理も必要となる。
ラッジの発生を抑制するものではなく、根本的解決には
ならない。さらに、この方法によると電解槽の構造が複
雑になり、電解槽外に抜き出したニッケル錯塩スラッジ
の処理も必要となる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記溶
融塩電解法の欠点を排除し、効率良くＮＦ3 を製造する
ことにある。
融塩電解法の欠点を排除し、効率良くＮＦ3 を製造する
ことにある。
【００１２】本発明者等はこれらの課題を解決するため
に鋭意検討した結果、長時間電解を行うと電解液内にニ
ッケルイオンの濃度分布が発生すること、及びニッケル
錯塩スラッジが電解液中のニッケルイオン濃度の高い部
分で発生するという事実を見いだした。
に鋭意検討した結果、長時間電解を行うと電解液内にニ
ッケルイオンの濃度分布が発生すること、及びニッケル
錯塩スラッジが電解液中のニッケルイオン濃度の高い部
分で発生するという事実を見いだした。
【００１３】以下、さらに詳しく本発明者らが明らかに
したニッケル錯塩スラッジの発生機構を説明する。即
ち、電解開始後、陽極のニッケルが徐々に電解液中に溶
解していくが、電解開始直後では電解液に溶解したニッ
ケルイオンのほとんどが陰極に析出し、ニッケル錯塩ス
ラッジはほとんど発生しない。ところが、更に電解を行
っていくと時間の経過と共に電解槽内で局部的にニッケ
ルイオン濃度の高い部分が発生し、このニッケルイオン
濃度の高い部分でニッケル錯塩スラッジが生成する。
したニッケル錯塩スラッジの発生機構を説明する。即
ち、電解開始後、陽極のニッケルが徐々に電解液中に溶
解していくが、電解開始直後では電解液に溶解したニッ
ケルイオンのほとんどが陰極に析出し、ニッケル錯塩ス
ラッジはほとんど発生しない。ところが、更に電解を行
っていくと時間の経過と共に電解槽内で局部的にニッケ
ルイオン濃度の高い部分が発生し、このニッケルイオン
濃度の高い部分でニッケル錯塩スラッジが生成する。
【００１４】本発明者等の研究によれば、電解操作にお
いて電解液自体が電解液や電極の発熱、及び電解槽外部
からの冷却、加熱による自然対流によりわずかではある
が緩やかに流動しており、若干の混合作用があるもの
の、電極や槽内の隔板の影響で、局部的な電解液の滞留
部分が発生し、電解槽内でニッケルイオン濃度分布が発
生している。特にニッケルが溶解する陽極付近でのニッ
ケルイオン濃度が高い領域でニッケル錯塩スラッジが多
く発生していることを見いだした。
いて電解液自体が電解液や電極の発熱、及び電解槽外部
からの冷却、加熱による自然対流によりわずかではある
が緩やかに流動しており、若干の混合作用があるもの
の、電極や槽内の隔板の影響で、局部的な電解液の滞留
部分が発生し、電解槽内でニッケルイオン濃度分布が発
生している。特にニッケルが溶解する陽極付近でのニッ
ケルイオン濃度が高い領域でニッケル錯塩スラッジが多
く発生していることを見いだした。
【００１５】そこで、これらの問題の解決策として、電
解液を撹拌、混合等により強制的に対流させることによ
り、ニッケルイオンを連続的に陰極に析出させ、電解槽
内でのニッケル錯塩スラッジの発生を抑制することが出
来ることを見いだし、本発明の完成に至ったものであ
る。
解液を撹拌、混合等により強制的に対流させることによ
り、ニッケルイオンを連続的に陰極に析出させ、電解槽
内でのニッケル錯塩スラッジの発生を抑制することが出
来ることを見いだし、本発明の完成に至ったものであ
る。
【００１６】即ち本発明は、ニッケル陽極を用いて溶融
塩電解により三フッ化窒素を製造する方法において、電
解液を強制的に対流させることによりニッケル陽極の溶
解により生成するニッケル錯塩スラッジの発生を抑制す
ることを特徴とする三フッ化窒素の製造方法を提供する
ものである。
塩電解により三フッ化窒素を製造する方法において、電
解液を強制的に対流させることによりニッケル陽極の溶
解により生成するニッケル錯塩スラッジの発生を抑制す
ることを特徴とする三フッ化窒素の製造方法を提供する
ものである。
【００１７】以下、本発明を詳細に開示する。本発明で
用いる電極はニッケル電極であり、電極のニッケル含有
量が５ｗｔ％以上の物をいう。
用いる電極はニッケル電極であり、電極のニッケル含有
量が５ｗｔ％以上の物をいう。
【００１８】本発明の電解液を強制的に対流させる方
法、手段としては、工業的に用いられる公知の混合方式
の全て方法が問題なく使用出来る。強制対流を発生させ
る方法としては、ポンプやサーモサイホン式等の一般的
な方法により電解液を抜き出し、循環させる方法が好適
に使用される。また、電解槽内に撹拌機、混合機を設置
し対流を発生させる方法を使用しても良い。
法、手段としては、工業的に用いられる公知の混合方式
の全て方法が問題なく使用出来る。強制対流を発生させ
る方法としては、ポンプやサーモサイホン式等の一般的
な方法により電解液を抜き出し、循環させる方法が好適
に使用される。また、電解槽内に撹拌機、混合機を設置
し対流を発生させる方法を使用しても良い。
【００１９】電解液を電解槽外へ抜き出し循環させる方
式において、抜き出した電解液を温度調整を目的とし
て、冷却又は加熱することは本発明を実施するにあたり
何等支障ない。
式において、抜き出した電解液を温度調整を目的とし
て、冷却又は加熱することは本発明を実施するにあたり
何等支障ない。
【００２０】また、温度差による密度差により発生する
自然対流を利用した対流促進方式も全く問題無く使用で
きる。即ち、従来から行われている、電解液の温度調節
を目的とした、電解槽内部、または外部からの冷却、加
熱ではなく、電解液の一部を間接的に冷却、加熱し、電
解液平均温度との温度差により電解液を対流させるもの
である。
自然対流を利用した対流促進方式も全く問題無く使用で
きる。即ち、従来から行われている、電解液の温度調節
を目的とした、電解槽内部、または外部からの冷却、加
熱ではなく、電解液の一部を間接的に冷却、加熱し、電
解液平均温度との温度差により電解液を対流させるもの
である。
【００２１】したがって、電解液と冷却、加熱媒体との
温度差の大きい方が対流促進効果がある。本発明におい
て充分効果がある温度差は、５〜１２０℃であり、電解
液の温度調整の点から好ましくは１０〜７０℃、更に好
ましくは１５〜５０℃、最も好ましくは２０〜４０℃で
ある。
温度差の大きい方が対流促進効果がある。本発明におい
て充分効果がある温度差は、５〜１２０℃であり、電解
液の温度調整の点から好ましくは１０〜７０℃、更に好
ましくは１５〜５０℃、最も好ましくは２０〜４０℃で
ある。
【００２２】本方式を行う具体的装置としては、電解液
に蛇管やコイル状の配管を浸液し、冷却、加熱媒体を流
す方法、叉は電解槽本体の外部表面より冷却、加熱を行
う方式が使用可能である。さらに必要に応じて冷却、加
熱を交互に繰り返すことは、電解液に振動流を発生させ
るため、一層良い効果を奏するので好適である。
に蛇管やコイル状の配管を浸液し、冷却、加熱媒体を流
す方法、叉は電解槽本体の外部表面より冷却、加熱を行
う方式が使用可能である。さらに必要に応じて冷却、加
熱を交互に繰り返すことは、電解液に振動流を発生させ
るため、一層良い効果を奏するので好適である。
【００２３】電解液の循環、混合により発生する対流量
は特に限定されるものではないが、電解液の混合効果を
促進するために電解層内の電解液体積に対し、０．１〜
４０．０倍量／時間、好ましくは０．５〜３０．０倍量
／時間、さらに好ましくは１．０〜２０．０倍量／時
間、最も好ましくは０．５〜１０．０倍量／時間の対流
を発生させれば良い。
は特に限定されるものではないが、電解液の混合効果を
促進するために電解層内の電解液体積に対し、０．１〜
４０．０倍量／時間、好ましくは０．５〜３０．０倍量
／時間、さらに好ましくは１．０〜２０．０倍量／時
間、最も好ましくは０．５〜１０．０倍量／時間の対流
を発生させれば良い。
【００２４】本発明を実施するのに好適な装置の具体例
を図１〜３に示す。図１は電解液を循環する場合の電解
槽の一例であり、外部に冷却用の熱交換器９を取り付
け、循環液戻り部８には、ガスとの混合を防止するため
邪魔板４を取り付けてある。図２は電解槽内に撹拌機を
設置した場合の電解槽の一例で、撹拌機１０近傍にはガ
スの混合を防止するため邪魔板４を取り付けてある。図
３は電解槽外部に冷却、加熱用のジャケット１１を設け
冷媒１３、及び加熱媒体１２を交互に流せるようにした
場合の電解槽の一例である。
を図１〜３に示す。図１は電解液を循環する場合の電解
槽の一例であり、外部に冷却用の熱交換器９を取り付
け、循環液戻り部８には、ガスとの混合を防止するため
邪魔板４を取り付けてある。図２は電解槽内に撹拌機を
設置した場合の電解槽の一例で、撹拌機１０近傍にはガ
スの混合を防止するため邪魔板４を取り付けてある。図
３は電解槽外部に冷却、加熱用のジャケット１１を設け
冷媒１３、及び加熱媒体１２を交互に流せるようにした
場合の電解槽の一例である。
【００２５】電解液の循環における抜き出し、循環場
所、及び対流の発生場所は重要である。電解槽内では、
ＮＦ3 、Ｈ2 ガスがそれぞれ陽極、陰極から発生してい
る。電極表面から発生したこれらのガスは気泡となって
上昇しする。これらのガスが混合すると爆発を引き起こ
すので、この混合を避けるため、電解槽には陽極と、陰
極の間に隔板（スカート）があり陽極側と陰極側に分け
られている。本発明の方法により発生した対流によるガ
スの混合を防ぐために、図１〜３に示すような邪魔板を
設置することはなんら差し支えない。
所、及び対流の発生場所は重要である。電解槽内では、
ＮＦ3 、Ｈ2 ガスがそれぞれ陽極、陰極から発生してい
る。電極表面から発生したこれらのガスは気泡となって
上昇しする。これらのガスが混合すると爆発を引き起こ
すので、この混合を避けるため、電解槽には陽極と、陰
極の間に隔板（スカート）があり陽極側と陰極側に分け
られている。本発明の方法により発生した対流によるガ
スの混合を防ぐために、図１〜３に示すような邪魔板を
設置することはなんら差し支えない。
【００２６】本発明では、前期の様に溶融電解法におい
て電解液を強制的に対流させる以外は、従来公知の方法
により実施される。即ち、酸性弗化アンモニウム又は弗
化アンモニウム、或いはアンモニアと弗化水素とを原料
とするＮＨ4 Ｆ・ＨＦ系や、これに酸性弗化カリウム、
又は弗化カリウムを原料として加えたＫＦ・ＮＨ4Ｆ・
ＨＦ系溶融塩を電解することによって得られる。
て電解液を強制的に対流させる以外は、従来公知の方法
により実施される。即ち、酸性弗化アンモニウム又は弗
化アンモニウム、或いはアンモニアと弗化水素とを原料
とするＮＨ4 Ｆ・ＨＦ系や、これに酸性弗化カリウム、
又は弗化カリウムを原料として加えたＫＦ・ＮＨ4Ｆ・
ＨＦ系溶融塩を電解することによって得られる。
【００２７】電解時の電圧は５〜１０Ｖ、電解密度は１
〜１５Ａ／ｄｍ2程度で好適に実施出来る。
〜１５Ａ／ｄｍ2程度で好適に実施出来る。
【００２８】
【作用】本発明によれば、従来技術では不可能であった
ニッケル錯塩スラッジの発生抑制が達成出来る。その理
由は必ずしも明確ではないが、電解液内にニッケルイオ
ンの濃度分布が発生し、その部分でニッケル錯塩スラッ
ジしており、電解槽内の濃度分布を均一にすることによ
りニッケル錯塩スラッジの発生を抑制するものと推察さ
れる。
ニッケル錯塩スラッジの発生抑制が達成出来る。その理
由は必ずしも明確ではないが、電解液内にニッケルイオ
ンの濃度分布が発生し、その部分でニッケル錯塩スラッ
ジしており、電解槽内の濃度分布を均一にすることによ
りニッケル錯塩スラッジの発生を抑制するものと推察さ
れる。
【００２９】
【実施例】以下に実施例で本発明を詳細に説明する。
【００３０】実施例１ 図１に示す電解槽によりＮＦ3 の製造を行った。ＮＨ4
Ｆ・ＨＦ系（ＨＦ／ＮＨ4 Ｆモル比＝１．８）の溶融塩
を０．０５ｍ3 調合し、これを図１に示す電極材質が純
度９８．５ｗｔ％のニッケル電極で、容積０．０７ｍ3
の電解槽に入れて電解した。電解液の循環量は、電解液
体積に対し、２．０倍量／時間となるようにした。電流
２５０Ａ（陽極平均電流密度１０Ａ／ｄｍ2 ）、電解液
温度１２０℃に制御して３カ月の長期連続電解を行った
ところ、電解液温度はほぼ一定で推移し局所的温度上昇
はみられなっかた。また、電圧の上昇は発生せず、もち
ろんガスの混合による爆発や、ニッケル錯塩スラッジに
よる電極の短絡を生ずることなく長期にわたって安全に
ＮＦ3 ガスを製造することができた。電解開始１ヶ月目
の電解液中のニッケル濃度は０．０５ｗｔ％であった。
また、電解終了後の電解液中のニッケル濃度は０．１０
ｗｔ％であった。
Ｆ・ＨＦ系（ＨＦ／ＮＨ4 Ｆモル比＝１．８）の溶融塩
を０．０５ｍ3 調合し、これを図１に示す電極材質が純
度９８．５ｗｔ％のニッケル電極で、容積０．０７ｍ3
の電解槽に入れて電解した。電解液の循環量は、電解液
体積に対し、２．０倍量／時間となるようにした。電流
２５０Ａ（陽極平均電流密度１０Ａ／ｄｍ2 ）、電解液
温度１２０℃に制御して３カ月の長期連続電解を行った
ところ、電解液温度はほぼ一定で推移し局所的温度上昇
はみられなっかた。また、電圧の上昇は発生せず、もち
ろんガスの混合による爆発や、ニッケル錯塩スラッジに
よる電極の短絡を生ずることなく長期にわたって安全に
ＮＦ3 ガスを製造することができた。電解開始１ヶ月目
の電解液中のニッケル濃度は０．０５ｗｔ％であった。
また、電解終了後の電解液中のニッケル濃度は０．１０
ｗｔ％であった。
【００３１】実施例２ 図３に示す電解槽により原料、及び運転条件は実施例１
と同様にしてＮＦ3 の製造を行った。電解槽外部のジャ
ケットには５０℃の冷却水を２０分流した後、通液を１
０分間停止した。続いて１３０℃の蒸気を２０分流した
後、通液を１０分間停止した。この操作を交互に行っ
た。この条件でで３カ月の長期連続電解を行った。電解
液温度は６０分サイクルで±５℃の範囲で上昇、下降を
繰り返すが平均値はほぼ一定で推移し、安定的に電解が
行えた。また、実施例１の場合と同様に電圧の上昇は発
生せず、もちろんガスの混合による爆発や、ニッケル錯
塩スラッジによる電極の短絡を生ずることなく長期にわ
たって安全にＮＦ3 ガスを製造することができた。電解
開始１ヶ月目の電解液中のニッケル濃度は０．０５ｗｔ
％であった。また、電解終了後の電解液中のニッケル濃
度は０．１５ｗｔ％であった。
と同様にしてＮＦ3 の製造を行った。電解槽外部のジャ
ケットには５０℃の冷却水を２０分流した後、通液を１
０分間停止した。続いて１３０℃の蒸気を２０分流した
後、通液を１０分間停止した。この操作を交互に行っ
た。この条件でで３カ月の長期連続電解を行った。電解
液温度は６０分サイクルで±５℃の範囲で上昇、下降を
繰り返すが平均値はほぼ一定で推移し、安定的に電解が
行えた。また、実施例１の場合と同様に電圧の上昇は発
生せず、もちろんガスの混合による爆発や、ニッケル錯
塩スラッジによる電極の短絡を生ずることなく長期にわ
たって安全にＮＦ3 ガスを製造することができた。電解
開始１ヶ月目の電解液中のニッケル濃度は０．０５ｗｔ
％であった。また、電解終了後の電解液中のニッケル濃
度は０．１５ｗｔ％であった。
【００３２】比較例１ 図３に示す電解槽で、電解液を循環しない以外は、実施
例１と同様にして電解を行なった。電解槽外部のジャッ
ケトには６０℃の温水を連続して流して、電解液の温度
制御を行った。実施例１と同様に３カ月長期連続電解を
目指して本電解を行ったろ、１ヶ月を経過したころか
ら、電解槽内に局所的に温度分布が発生し、電解液の温
度制御が困難となった。そこでジャケットの通液を６０
℃の温水から、２０℃の冷却水に変更し電解を継続し
た。また、この時の電解液のニッケル濃度は０．７５ｗ
ｔ％であった。
例１と同様にして電解を行なった。電解槽外部のジャッ
ケトには６０℃の温水を連続して流して、電解液の温度
制御を行った。実施例１と同様に３カ月長期連続電解を
目指して本電解を行ったろ、１ヶ月を経過したころか
ら、電解槽内に局所的に温度分布が発生し、電解液の温
度制御が困難となった。そこでジャケットの通液を６０
℃の温水から、２０℃の冷却水に変更し電解を継続し
た。また、この時の電解液のニッケル濃度は０．７５ｗ
ｔ％であった。
【００３３】さらに、２０日電解を継続したが、電解槽
内の温度が局所的に上昇しはじめ、制御困難となったた
め安全性を考え、それ以上の電解続行は危険と判断し電
解を中止した。電解液、及び電解槽内を確認したとこ
ろ、電解液はニッケル錯塩スラッジにより黄色く着色
し、電解槽底部にはニッケル錯塩スラッジが約１００ｍ
ｍ堆積していた。この時の電解液中のニッケル濃度は
１．５３ｗｔ％であった。
内の温度が局所的に上昇しはじめ、制御困難となったた
め安全性を考え、それ以上の電解続行は危険と判断し電
解を中止した。電解液、及び電解槽内を確認したとこ
ろ、電解液はニッケル錯塩スラッジにより黄色く着色
し、電解槽底部にはニッケル錯塩スラッジが約１００ｍ
ｍ堆積していた。この時の電解液中のニッケル濃度は
１．５３ｗｔ％であった。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、従来技術では不可能で
あったニッケル錯塩スラッジの発生が抑制できるため、
電解液の更新頻度の低減、交換作業の低減及び、これら
による操業率の向上が図れ、工業的にＮＦ3 を連続かつ
安定的に製造する事が出来る。即ち、比較例１は電解槽
内のニッケルイオンの混合が不十分でありニッケル錯塩
スラッジが発生する。これに対し、ニッケルイオンの混
合が十分で、均一な濃度分布が達成出来る実施例１〜２
はニッケル錯塩スラッジの発生が抑制されているのは明
かであり、本発明はＮＦ3ガスを工業的に製造する上で
極めて有意義なことである。
あったニッケル錯塩スラッジの発生が抑制できるため、
電解液の更新頻度の低減、交換作業の低減及び、これら
による操業率の向上が図れ、工業的にＮＦ3 を連続かつ
安定的に製造する事が出来る。即ち、比較例１は電解槽
内のニッケルイオンの混合が不十分でありニッケル錯塩
スラッジが発生する。これに対し、ニッケルイオンの混
合が十分で、均一な濃度分布が達成出来る実施例１〜２
はニッケル錯塩スラッジの発生が抑制されているのは明
かであり、本発明はＮＦ3ガスを工業的に製造する上で
極めて有意義なことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に好適な電解槽の一例（電解液の
循環）
循環）
【図２】本発明の実施に好適な電解槽の一例（撹拌機の
設置）
設置）
【図３】本発明の実施に好適な電解槽の一例（自然対流
を利用した対流促進方式）
を利用した対流促進方式）
１ 陽極 ２ 陰極 ３ 隔板（スカート） ４ 邪魔板 ５ ＮＦ3 ガス ６ Ｈ2ガス ７ 循環ポンプ ８ 循環液もどり部 ９ 熱交換器 10 撹拌機 11 ジャケット 12 蒸気または加熱媒体 13 冷却水または冷媒体 14 冷却水または冷媒、蒸気または加熱媒体出口
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−5194（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−104891（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−183885（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25B 1/00 - 15/08 C01B 21/083
Claims (1)
- 【請求項１】 ニッケル陽極を用いて溶融塩電解によ
り三フッ化窒素を製造する方法において、電解液を強制
的に対流させることによりニッケル陽極の溶解により生
成するニッケル錯塩スラッジの発生を抑制することを特
徴とする三フッ化窒素の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6320408A JP3043251B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 三フッ化窒素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6320408A JP3043251B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 三フッ化窒素の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176872A JPH08176872A (ja) | 1996-07-09 |
| JP3043251B2 true JP3043251B2 (ja) | 2000-05-22 |
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ID=18121132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6320408A Expired - Fee Related JP3043251B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 三フッ化窒素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3043251B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7413722B2 (en) | 2005-08-04 | 2008-08-19 | Foosung Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing nitrogen trifluoride |
| KR101781272B1 (ko) * | 2015-12-09 | 2017-09-26 | 장기용 | 하중 지지 장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN112853387A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-28 | 中船重工（邯郸）派瑞特种气体有限公司 | 一种适用于电解法制备三氟化氮气体的换热装置及电解方法 |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP6320408A patent/JP3043251B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7413722B2 (en) | 2005-08-04 | 2008-08-19 | Foosung Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing nitrogen trifluoride |
| KR101781272B1 (ko) * | 2015-12-09 | 2017-09-26 | 장기용 | 하중 지지 장치 |
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| JPH08176872A (ja) | 1996-07-09 |
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