JP5049528B2 - Method for producing high purity alkali metal hydroxide - Google Patents

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Description

この発明は、粗水酸化アルカリ金属中の重金属類を効果的に除去することができる高純度水酸化アルカリ金属の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a high-purity alkali metal hydroxide capable of effectively removing heavy metals in a crude alkali metal hydroxide.

例えば半導体ウェーハやカラーフィルター等の電子部品の製造においては、ウェーハ表面のエッチングによる平面化、レジスト材の除去、あるいは表面を洗浄するためなどに水酸化アルカリ金属が使用されている。これら電子部品の製造に使用される水酸化アルカリ金属は、半導体ウェーハの劣化、半導体デバイスの特性の低下等を防ぐため、ニッケル、クロム、鉄、および銅等の金属不純物を含まない高純度の水酸化アルカリ金属を用いることが要求されている。またこの他、医療用や化粧品等においてもこのような不純物を含まない薬剤の要求が高まっている。   For example, in the manufacture of electronic components such as semiconductor wafers and color filters, an alkali metal hydroxide is used to planarize the wafer surface by etching, remove the resist material, or clean the surface. Alkali metal hydroxide used in the manufacture of these electronic components is a high-purity water that does not contain metal impurities such as nickel, chromium, iron, and copper in order to prevent deterioration of semiconductor wafers and deterioration of semiconductor device characteristics. It is required to use an alkali metal oxide. In addition, there is an increasing demand for drugs that do not contain such impurities in medical use and cosmetics.

高純度の水酸化アルカリ金属の製法としては、イオン交換膜により水酸化アルカリを精製する製造方法が挙げられる(例えば、特許文献1参照)。この方法は精製精度は十分に高いものの設備化に比較的手間がかかり、どこでも簡単に高度精製された水酸化アルカリが得られない状況であった。また、活性炭により水酸化カリウム中のニッケルを除去する方法(例えば、特許文献2参照)、活性炭にて水酸化ナトリウム中の鉄やニッケルを除去する方法(例えば、特許文献3参照)が開示されている。これらは比較的簡単な設備で対応でき高度な精製が可能であるが精製可能な金属種が少ない状況であった。また、ここから一部溶出する金属種もありこの前処理に労力がかかる場合がある。   As a method for producing high-purity alkali metal hydroxide, a production method for purifying alkali hydroxide with an ion exchange membrane can be mentioned (for example, see Patent Document 1). Although this method has a sufficiently high refining accuracy, it takes a relatively long time to install equipment, and it is difficult to obtain highly purified alkali hydroxide anywhere. Also disclosed are a method for removing nickel in potassium hydroxide with activated carbon (for example, see Patent Document 2) and a method for removing iron and nickel in sodium hydroxide with activated carbon (for example, see Patent Document 3). Yes. These can be handled with relatively simple equipment and can be highly purified, but there are few metal species that can be purified. In addition, some metal species are eluted from here, and this pretreatment may take effort.

一方、キレート樹脂やイオン交換樹脂にて金属類を補足し被接触溶液等を精製、もしくは金属類を回収することが知られている。これら樹脂による水酸化アルカリの精製例としては、特定構造を有するキレート樹脂による精製が開示されている(例えば、特許文献4参照)。これらは鉄等の重金属を除去し精製することができるが、更なる高処理については開示されていないことと、取扱いの濃度で例えば苛性ソーダ濃度で150〜500g/リットルが好適例として挙げられているが、これよりも高濃度の領域でも高度な精製を満足するものではなかった。また、水酸化アルカリ中の重金属分析では、キレート樹脂(代表的にはイミノ二酢酸系)にて水酸化アルカリ中重金属を吸着しアルカリ金属と分離してから金属分を脱着して測定する方法が用いられている。しかし、金属類の捕捉効率を上げるため、例えば水酸化ナトリウムの分析では数重量%以下(以降%)の濃度に薄める必要がある(例えば、非特許文献1参照)。一方市場に流通している水酸化アルカリは、代表的な水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの両者とも48%(液温度にもよるが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの両者とも730g/l)付近が多く、使用段階ではさまざまであるが、仮保存の形態も含め20〜60%の範囲で保存や使用がされている場合が多い。従って、これまでに知られている方法では、一般的に流通及び使用されている高濃度の領域をカバーし、かつ高度の精製をあわせ持ったものができるものではなかった。   On the other hand, it is known to supplement a metal with a chelate resin or an ion exchange resin to purify a solution to be contacted or recover a metal. As examples of the purification of alkali hydroxide by these resins, purification by a chelate resin having a specific structure is disclosed (for example, see Patent Document 4). These can be purified by removing heavy metals such as iron, but further high processing is not disclosed, and 150 to 500 g / liter of caustic soda concentration is mentioned as a preferable example in terms of handling concentration. However, even in the region of higher concentration than this, high-level purification was not satisfied. In addition, in the analysis of heavy metals in alkali hydroxide, there is a method in which a heavy metal in alkali hydroxide is adsorbed with a chelate resin (typically iminodiacetic acid) and separated from the alkali metal, and then the metal content is desorbed and measured. It is used. However, in order to increase the capture efficiency of metals, for example, in the analysis of sodium hydroxide, it is necessary to dilute to a concentration of several weight percent or less (hereinafter%) (for example, see Non-Patent Document 1). On the other hand, the alkali hydroxide on the market is around 48% for both typical sodium hydroxide and potassium hydroxide (depending on the solution temperature, both sodium hydroxide and potassium hydroxide are around 730 g / l). There are many cases, and there are many cases in the stage of use, but there are many cases where they are stored and used in a range of 20 to 60% including a temporary storage form. Therefore, the methods known so far have not been able to cover a high concentration region which is generally distributed and used and have a high degree of purification.

アミノリン酸型キレート樹脂は、塩水中のカルシウムやストロンチウム等が除去できるものとして報告されている(例えば、特許文献5参照)。そして、高濃度の食塩水溶液中において、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム等の二価の金属イオンに対して選択性を有すると記載されている。   Aminophosphate-type chelate resins have been reported as those capable of removing calcium, strontium, and the like in salt water (see, for example, Patent Document 5). And it describes that it has selectivity with respect to bivalent metal ions, such as calcium, magnesium, strontium, in high concentration salt solution.

特開平09−078276号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-078276 特開2000−203828号公報JP 2000-203828 A 特開2005−001955号公報JP-A-2005-001955 特開平01−027648号公報JP-A-01-027648 特開平05−032714号公報JP 05-032714 A 日本海水学会誌VOL.58,NO.1,p.58〜92,2004年2月1日発行Journal of the Seawater Society of Japan VOL. 58, NO. 1, p. 58-92, issued February 1, 2004

本発明は、粗水酸化アルカリ金属水溶液を高濃度の状態のままで、この中に含有する重金属分を除去および精製することができる高純度水酸化アルカリ金属水溶液の製造方法を提供するものである。   The present invention provides a method for producing a high-purity alkali metal hydroxide aqueous solution capable of removing and purifying the heavy metal content contained in the crude alkali metal hydroxide aqueous solution in a high concentration state. .

市場に流通されている様な濃度の粗水酸化アルカリ金属水溶液から重金属分の除去を鋭意
検討した結果、ホウ素を除去あるいは吸着する能力を有するキレート樹脂により粗水酸化ア
ルカリ金属中の重金属を除去できることを見出し、本発明を完成させたのである。即ち、本
発明は具体的に、
(1)N−メチルグルカミン基を有するキレート樹脂により粗水酸化アルカリ金属水溶液中の重金属を除去することを特徴とする高純度水酸化アルカリ金属水溶液の製造方法であり、
(2)前記の除去される重金属が、鉄、ニッケル、銅、マンガン、および/またはクロムで
ある前記1に記載の高純度水酸化アルカリ水溶液の製造方法であり、
(3)前記の粗水酸化アルカリ金属水溶液の濃度が20〜60重量%である前記 〜2の
いずれかに記載の高純度水酸化アルカリ金属水溶液の製造方法である。また、
(4)N−メチルグルカミン基を有するキレート樹脂を用いることを特徴とする粗 水酸化
アルカリ金属水溶液中の重金属を除去する方法である。
As a result of intensive investigations on the removal of heavy metal from a crude alkali metal hydroxide aqueous solution with a concentration as marketed, it is possible to remove heavy metals in the crude alkali metal hydroxide with a chelate resin capable of removing or adsorbing boron. As a result, the present invention has been completed. That is, the present invention specifically includes
(1) Ri manufacturing method der high purity alkali metal hydroxide aqueous solution, and removing the heavy metals in the crude alkali metal hydroxide solution by the chelating resin with N- methylglucamine group,
(2) The method for producing a high-purity alkaline hydroxide aqueous solution as described in 1 above, wherein the heavy metal to be removed is iron, nickel, copper, manganese, and / or chromium,
(3) concentration of the crude alkali metal hydroxide solution is a 21 to a 20 to 60 wt%
It is a manufacturing method of high purity alkali metal hydroxide aqueous solution in any one . Also,
(4) A method for removing heavy metals in a crude alkali metal hydroxide aqueous solution, wherein a chelate resin having an N-methylglucamine group is used.

本発明の製造方法により、高濃度の粗水酸化アルカリ金属水溶液からでも重金属を除去できることから、濃縮操作等を行うことなく高純度水酸化アルカリ金属を容易に提供することができる。   According to the production method of the present invention, heavy metals can be removed even from a high-concentration crude alkali metal hydroxide aqueous solution, so that high-purity alkali metal hydroxide can be easily provided without performing a concentration operation or the like.

本発明において取扱う水酸化アルカリ金属としては、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが好ましい種類として挙げられ、水酸化カリウムが効率良く重金属除去処理ができ特に好ましい。
本発明において粗水酸化アルカリ金属水溶液の濃度は、どのような濃度でも重金属低減効果が望めるが、輸送効率、保管効率や、その後の取扱で高濃度に煮詰める等の余計な操作をしない意味で、20%以上が好ましく、固形化しない範囲として60%以下が好ましく、より好ましくは35%以上55%以下であり、40%以上53%以下が特に好ましい。
Examples of the alkali metal hydroxide handled in the present invention include sodium hydroxide and potassium hydroxide, and potassium hydroxide is particularly preferable because it can efficiently remove heavy metal.
In the present invention, the concentration of the crude alkali metal hydroxide aqueous solution can be expected to have a heavy metal reduction effect at any concentration, but in the sense that it does not carry out unnecessary operations such as transportation efficiency, storage efficiency, and subsequent simmering to a high concentration by handling, It is preferably 20% or more, and preferably 60% or less, more preferably 35% or more and 55% or less, and particularly preferably 40% or more and 53% or less as a range in which solidification does not occur.

また、使用する粗水酸化アルカリ金属はイオン交換膜法にて作られるものが専らではあるが、この中に含まれる不純物としての金属類としては、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、鉛、カドミウム、マンガン、コバルト、バナジウム、モリブデン、クロム、ジルコニウム、銀、錫、アルミニウム、水銀、アンチモン、チタン、ビスマス、ガリウム、タリウム等が挙げられ、これを極力少なくすることが望ましい。更には特定の金属(重金属)においては少量の含有でも製品の品質に対して影響が大きく、鉄、ニッケル、銅、マンガン、クロム、カルシウムは更に低レベルまで低減できることから好ましい。   In addition, although the crude alkali hydroxide metal used is exclusively produced by the ion exchange membrane method, the metals as impurities contained therein are calcium, magnesium, strontium, barium, iron, nickel, Examples include copper, zinc, lead, cadmium, manganese, cobalt, vanadium, molybdenum, chromium, zirconium, silver, tin, aluminum, mercury, antimony, titanium, bismuth, gallium, and thallium. It is desirable to reduce this as much as possible. . Furthermore, even if a specific metal (heavy metal) is contained in a small amount, the quality of the product is greatly affected, and iron, nickel, copper, manganese, chromium, and calcium can be further reduced to a low level.

本発明において高純度水酸化アルカリ金属中の重金属、即ち鉄、ニッケル、銅、マンガン、またはクロム等の不純物は500重量ppb以下(以降ppb)であり、好ましくは50ppb以下であり、より好ましくは20ppb以下であり、更に好ましくは5ppb以下であり、0.1ppb以上である。   In the present invention, the heavy metal in the high-purity alkali metal hydroxide, that is, impurities such as iron, nickel, copper, manganese, or chromium is 500 ppb or less (hereinafter ppb), preferably 50 ppb or less, more preferably 20 ppb. Or less, more preferably 5 ppb or less, and 0.1 ppb or more.

なお、本方法に適した粗水酸化アルカリ金属水溶液としては、含有している重金属により異なる。例えば不純物除去後の濃度が5ppb以下である場合、除去前として混入していても差し支えない濃度として各金属とも10重量ppm以下(以降ppm)が好ましく、より好ましくは3ppm以下である。なお、粗水酸化アルカリ金属水溶液において含有している各重金属の下限量は、上記高純度水酸化アルカリ金属における各重金属の含有量より多いものである。   Note that the crude alkali metal hydroxide aqueous solution suitable for this method varies depending on the contained heavy metal. For example, when the concentration after removing impurities is 5 ppb or less, the concentration of each metal that can be mixed before removal is preferably 10 ppm by weight (hereinafter ppm), more preferably 3 ppm or less. In addition, the lower limit of each heavy metal contained in the crude alkali metal hydroxide aqueous solution is larger than the content of each heavy metal in the high purity alkali metal hydroxide.

本発明の製造方法は、例えば充填塔に該キレート樹脂を充填し、そこに粗水酸化アルカリ金属水溶液を通液することにより、該溶液中の重金属類を手軽に除去することができる。またタンク等に粗水酸化アルカリ金属溶液をためておき、該キレート樹脂を加え攪拌する等バッチ操作により重金属類を低減することも可能である。
本発明にて重金属類が吸着したキレート樹脂は、超純水等による洗浄や逆洗浄操作、更に塩酸や硝酸等の酸で処理した後、水で洗浄する等の、公知の脱重金属操作による再生方法が適用できる。そして、このようにして再生したキレート樹脂は、本発明の製造方法に使用できる。
In the production method of the present invention, for example, the chelate resin is packed in a packed tower, and a crude alkali metal hydroxide aqueous solution is passed therethrough, whereby heavy metals in the solution can be easily removed. It is also possible to reduce heavy metals by batch operation such as storing a crude alkali metal hydroxide solution in a tank or the like, adding the chelate resin, and stirring.
The chelate resin to which heavy metals are adsorbed in the present invention is regenerated by a known deuterium metal operation such as washing with ultrapure water or the like, back washing operation, further treatment with acid such as hydrochloric acid or nitric acid, and washing with water. The method is applicable. And the chelate resin reproduced | regenerated in this way can be used for the manufacturing method of this invention.

本発明に用いるキレート樹脂は、N−メチルグルカミン基を有するキレート樹脂であれば
如何様なものでも使用することができ、塩基性を有するものが好ましい。該キレート樹脂と
しては、ポリスチレン、ポリスチレン−ジビニルベンゼン共重合体またはフェノール樹脂等
に−CH2−N(CH3)CH2−(CHOH)n−CH2OH基(nは3〜5程度の整数を表
す)を有するものがより好ましいものとして挙げられる。具体的には、ポリスチレン−ジビ
ニルベンゼン共重合体にN−メチルグルカミン基が結合したものがある。市販品として、ダ
イヤイオンCRB02(商品名、三菱化学(株)製)、アンバーライトIRA743(商品名、
Rohm & Haas社製)やユニセレックUR−3500S(商品名、ユニチカ(株)製)等がある。
As the chelate resin used in the present invention , any chelate resin having an N-methylglucamine group can be used, and those having basicity are preferred. As the chelate resin, polystyrene, polystyrene - -CH 2 -N (CH 3) divinylbenzene copolymer or a phenol resin CH 2 - (CHOH) n -CH 2 OH groups (n is about 3 to 5 integer Are more preferable. Specifically, there is one in which an N-methylglucamine group is bonded to a polystyrene-divinylbenzene copolymer. As a commercial product, Diaion CRB02 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Amberlite IRA743 (trade name,
Rohm & Haas) and Uniselec UR-3500S (trade name, manufactured by Unitika Ltd.).

本発明において、該キレート樹脂の使用量は、粗水酸化アルカリ金属中の重金属の含有量により決定すればよい。また、例えば充填塔で重金属を除去させる場合は空塔速度(以下SVと表記)で、SV=0.1〜5[1/h]、更に好ましくはSV=0.2〜3[1/h]、特に好ましくはSV=0.3〜2[1/h]で接触させることにより効率良く重金属を除去する事ができる。   In this invention, what is necessary is just to determine the usage-amount of this chelate resin by content of the heavy metal in a crude alkali metal hydroxide. For example, when heavy metal is removed in a packed tower, the superficial velocity (hereinafter referred to as SV) is SV = 0.1-5 [1 / h], more preferably SV = 0.2-3 [1 / h. ], Especially preferably, heavy metal can be efficiently removed by contacting at SV = 0.3-2 [1 / h].

本発明の製造方法において、操作温度は0℃から60℃程度であり、好ましくは5℃から50℃であり、より好ましくは10℃から45℃である。該キレート樹脂との接触温度がこの範囲であると粗水酸化アルカリ金属中の重金属を効率よく除去することができるので好ましい。   In the production method of the present invention, the operating temperature is about 0 ° C to 60 ° C, preferably 5 ° C to 50 ° C, more preferably 10 ° C to 45 ° C. When the contact temperature with the chelate resin is within this range, it is preferable because heavy metals in the crude alkali metal hydroxide can be efficiently removed.

例えば、粗水酸化アルカリ金属水溶液をカラムにつめた該キレート樹脂と0℃から60℃の間の温度で、上記SVで流して重金属を除去して、高純度水酸化アルカリ金属水溶液を製造することができる。または、粗水酸化アルカリ金属水溶液と該キレート樹脂とをバッチで0℃から60℃の間の温度で例えば2時間接触させて重金属を除去して、高純度水酸化アルカリ金属水溶液を製造することができる。   For example, a high-purity alkali metal hydroxide aqueous solution is produced by removing heavy metals by flowing in the above-mentioned SV at a temperature between 0 ° C. and 60 ° C. with the chelate resin packed in a column with a crude alkali metal hydroxide aqueous solution. Can do. Alternatively, the crude alkali metal hydroxide aqueous solution and the chelate resin may be contacted in batches at a temperature between 0 ° C. and 60 ° C., for example, for 2 hours to remove heavy metals to produce a high purity alkali metal hydroxide aqueous solution. it can.

本発明の製造方法を用いて製造した高純度水酸化アルカリ金属水溶液は、用途により濃度を調整して使用することができる。   The high-purity alkali metal hydroxide aqueous solution produced using the production method of the present invention can be used after adjusting the concentration depending on the application.

本発明の製造方法を用いて製造した高純度水酸化アルカリ金属は、半導体ウェーハやカラーフィルター等の電子部品の製造、ウェーハ表面エッチングによる平面化、レジスト材の除去、あるいは表面を洗浄するものなどに使用することができる。
本発明の精製方法を用いることにより、半導体ウェーハやカラーフィルター等の電子部品の製造、ウェーハ表面エッチングによる平面化、レジスト材の除去、あるいは表面を洗浄するものなどに使用する高純度水酸化アルカリ金属を提供することができる。
High-purity alkali metal hydroxide manufactured using the manufacturing method of the present invention is used for manufacturing electronic parts such as semiconductor wafers and color filters, planarizing by wafer surface etching, removing resist material, or cleaning the surface. Can be used.
By using the purification method of the present invention, high-purity alkali metal hydroxide used for manufacturing electronic components such as semiconductor wafers and color filters, planarizing by wafer surface etching, removing resist material, or cleaning the surface, etc. Can be provided.

○実施態様
N−メチルグルカミン基を有するキレート樹脂を用いて粗水酸化アルカリ金属水溶液中の重金属を除去する方法。
N−メチルグルカミン基を有するキレート樹脂を用いて粗水酸化アルカリ金属水溶液中の鉄、ニッケル、銅、マンガン、および/またはクロムを除去する方法。
濃度が20〜60重量%の粗水酸化アルカリ金属水溶液中の重金属をN−メチルグルカミン基を有するキレート樹脂を用いて除去する方法。
Embodiment A method for removing heavy metals in a crude aqueous alkali metal hydroxide solution using a chelate resin having an N-methylglucamine group.
A method of removing iron, nickel, copper, manganese, and / or chromium in a crude aqueous alkali metal hydroxide solution using a chelate resin having an N-methylglucamine group .
A method of removing heavy metals in a crude alkali metal hydroxide aqueous solution having a concentration of 20 to 60% by weight using a chelate resin having an N-methylglucamine group .

<実施例>
以下、実施例を用いて本発明を説明するが、これらの本発明が限定されるものではない。なお、%は重量%を、ppmは重量ppmを、ppbは重量ppbを表す。
<Example>
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated using an Example, these inventions are not limited. In addition,% represents weight%, ppm represents weight ppm, and ppb represents weight ppb.

鉄含有濃度1.27ppmの48%水酸化ナトリウム水溶液100gをポリテトラフルオロエチレンポリ四フッ化エチレン(PTFE)製の容器にとり、ホウ素吸着性能を有するキレート樹脂としてダイヤイオンCRB−02(三菱化学株式会社製/官能基N−メチルグルカミン)を10gまたは20g加え、室温で攪拌して2時間接液させた。
その後これらの溶液を採取し、鉄含有分の分析(下記の分析方法)を行い、キレート樹脂の未接触の原液と比較し除去率を求めたものを表1に示した。
Diaion CRB-02 (Mitsubishi Chemical Corporation) is used as a chelating resin having boron adsorption performance by taking 100 g of 48% sodium hydroxide aqueous solution with an iron-containing concentration of 1.27 ppm in a polytetrafluoroethylene polytetrafluoroethylene (PTFE) container. (Product / functional group N-methylglucamine) 10 g or 20 g was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.
Thereafter, these solutions were collected, analyzed for iron content (the following analysis method), and compared with the uncontacted stock solution of the chelate resin, the removal rate was shown in Table 1.

○鉄イオンの分析方法
採取した試料に超純水を加え、塩酸酸性とした。そして10%塩酸ヒドロキシルアンモニウム水溶液を加え、数分間煮沸させた後、希アンモニア水にてpHを3〜5に調整し、オルトフェナントロリン塩酸塩溶液(0.3%)を加えた。その後、酢酸アンモニウム緩衝液(20%)と蒸留水とでメスアップし、室温で10分間放置して発色させ、吸光光度計にて、吸光度を求めた。別途、採取試料を用いないで同様操作を行い、ブランクの吸光度を求めた。別途作成した検量線を用いて鉄濃度を求めた。
○ Iron ion analysis method Ultrapure water was added to the collected sample to make it acidic with hydrochloric acid. Then, 10% hydroxylammonium hydrochloride aqueous solution was added and boiled for several minutes, then the pH was adjusted to 3-5 with dilute ammonia water, and orthophenanthroline hydrochloride solution (0.3%) was added. Then, it was made up with ammonium acetate buffer (20%) and distilled water, allowed to stand for 10 minutes at room temperature to develop color, and the absorbance was determined with an absorptiometer. Separately, the same operation was performed without using the collected sample, and the absorbance of the blank was determined. The iron concentration was determined using a separately prepared calibration curve.

<比較例1〜9>
キレート樹脂を他のキレート樹脂またはイオン交換樹脂に替えた以外は実施例1と同様に実施した。なお、比較例1〜9において使用したキレート樹脂またはイオン交換樹脂を下記に記載した。
比較例1 ダイヤイオンPK−216(官能基−SO3Na)
比較例2 ダイヤイオンPK−228(官能基−SO3Na)
比較例3 ダイヤイオンWA−30(官能基−CH2N(CH32
比較例4 ダイヤイオンCR−11(官能基 イミノジ酢酸Na)
比較例5 ダイヤイオンCR−20(官能基−CH2NH(CH2CH2NH−)nH)
以上、三菱化学(株)製。
比較例6 レバチットモノプラスTP−208(官能基 イミノジ酢酸Na)
比較例7 レバチットモノプラスTP−260(官能基 アミノリン酸)
以上、ランクセス社製。
比較例8 UR−3300S(官能基 アミノリン酸)
以上、ユニチカ(株)製。
比較例9 アンバーライトIRA410JCL(官能基 ジメチルエタノールアミンクロライド
以上、ローム&ハース(株)製。
<Comparative Examples 1-9>
The same procedure as in Example 1 was performed except that the chelate resin was replaced with another chelate resin or an ion exchange resin. In addition, the chelate resin or ion exchange resin used in Comparative Examples 1-9 was described below.
Comparative Example 1 Diaion PK-216 (functional group —SO 3 Na)
Comparative Example 2 Diaion PK-228 (functional group -SO 3 Na)
Comparative Example 3 Diaion WA-30 (functional group —CH 2 N (CH 3 ) 2 )
Comparative Example 4 Diaion CR-11 (functional group, iminodiacetic acid Na)
Comparative Example 5 Diaion CR-20 (functional group —CH 2 NH (CH 2 CH 2 NH—) n H)
As above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
Comparative Example 6 Lebatit Monoplus TP-208 (functional group, iminodiacetic acid Na)
Comparative Example 7 Levacit monoplus TP-260 (functional group aminophosphoric acid)
As above, manufactured by LANXESS.
Comparative Example 8 UR-3300S (functional group aminophosphoric acid)
As above, manufactured by Unitika Ltd.
Comparative Example 9 Amberlite IRA410JCL (functional group, dimethylethanolamine chloride, manufactured by Rohm & Haas Co., Ltd.)

Figure 0005049528
Figure 0005049528

表2に示した鉄含有(初期濃度として記載、ppm)の48%水酸化ナトリウム水溶液100gをPTFE製の容器にとり、キレート樹脂ダイヤイオンCRB−02を表2に記載の量を加え、室温で攪拌して2時間接液させた。
その後これらの溶液を採取し、鉄含有分の分析を行い平衡濃度(ppm)と、これから算出される平衡吸着濃度を求め、表2にこれらの結果を示した。
Take 100 g of 48% sodium hydroxide aqueous solution containing iron (shown as initial concentration, ppm) shown in Table 2 in a PTFE container, add chelate resin Diaion CRB-02 in the amount shown in Table 2, and stir at room temperature. For 2 hours.
Thereafter, these solutions were collected, and the iron content was analyzed to obtain the equilibrium concentration (ppm) and the equilibrium adsorption concentration calculated therefrom. Table 2 shows these results.

Figure 0005049528
Figure 0005049528

実施例2と同じく、48%水酸化カリウム水溶液100gにて表3記載の条件で実施し、これらの結果を表3に記載した。   As in Example 2, the reaction was carried out under the conditions described in Table 3 with 100 g of a 48% aqueous potassium hydroxide solution. The results are shown in Table 3.

Figure 0005049528
Figure 0005049528

100gの48%水酸化ナトリウム水溶液をPTFE製の容器にとり、キレート樹脂ダイヤイオンCRB−02を10g加え、室温で攪拌し2時間接液させた。
その後、水酸化ナトリウム水溶液を採取し、重金属含有分の分析を行った。これらの分析結果とキレート樹脂の未接触の原液とを表4(ppb)に示した。
100 g of 48% aqueous sodium hydroxide solution was placed in a PTFE container, 10 g of chelate resin Diaion CRB-02 was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.
Thereafter, an aqueous sodium hydroxide solution was collected and analyzed for heavy metal content. Table 4 (ppb) shows the results of these analyzes and the uncontacted stock solution of the chelate resin.

○ニッケル、銅、およびマンガンの分析方法
採取した試料に超純水を加えた後、硝酸で中和した。そして100mM酢酸アンモニウム水溶液(pH5.5)を加えてメスアップし、供試液とした。この供試液をキレートディスクにて対象金属を捕捉した後、超純水により洗浄した。そして、希硝酸を用いてキレートディスクから対象金属を溶出し、超純水でメスアップして誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP−MS)で各金属濃度を測定した(各金属については、事前に検量線を作成した)。
○ Analytical method of nickel, copper, and manganese Ultrapure water was added to the collected samples and then neutralized with nitric acid. Then, a 100 mM ammonium acetate aqueous solution (pH 5.5) was added to make up the volume to prepare a test solution. This test solution was washed with ultrapure water after capturing the target metal with a chelate disk. Then, the target metal was eluted from the chelate disk using dilute nitric acid, measured up with ultrapure water, and each metal concentration was measured with an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS). Created a calibration curve).

○クロムの分析方法
採取した試料に超純水を加えた後、硝酸で中和した。そして還元剤を加えた後、アンモニア水溶液でpH5付近に調整し、メスアップして供試液とした。この供試液をキレートディスクにてクロムイオンを捕捉し、超純水により洗浄した。希硝酸を用いてキレートディスクからクロムイオンを溶出させ、超純水でメスアップしてICP−MSで測定した(事前に検量線を作成した)。
○ Analysis method of chromium After adding ultrapure water to the collected sample, it was neutralized with nitric acid. And after adding a reducing agent, it adjusted to pH 5 vicinity by aqueous ammonia solution, and made up to make a test solution. This sample solution was captured with a chelate disk to capture chromium ions and washed with ultrapure water. Chromium ions were eluted from the chelate disk using dilute nitric acid, measured up with ultrapure water and measured by ICP-MS (a calibration curve was created in advance).

48%水酸化ナトリウム水溶液の代わりに48%水酸化カリウム水溶液を用いた以外は実施例4と同様に操作し、重金属含有量を測定した。この結果を表4に記載した。   The heavy metal content was measured in the same manner as in Example 4 except that a 48% aqueous potassium hydroxide solution was used instead of the 48% aqueous sodium hydroxide solution. The results are shown in Table 4.

Figure 0005049528
Figure 0005049528

本発明は粗水酸化アルカリ金属中の重金属を除去精製することができるため、半導体ウエハー研磨等の電子材料向け、医薬品、化粧品等あらゆる分野に適用でき、水酸化アルカリ製造時、出荷時、受け入れ時、使用時等のいずれの場合でも手軽に適用することができる。   Since the present invention can remove and purify heavy metals in crude alkali hydroxide metal, it can be applied to all fields such as semiconductor wafer polishing and other electronic materials, pharmaceuticals, cosmetics, etc., at the time of alkali hydroxide production, shipment, acceptance It can be easily applied in any case such as in use.

Claims (4)

N−メチルグルカミン基を有するキレート樹脂により粗水酸化アルカリ金属水溶液中の重金属を除去することを特徴とする高純度水酸化アルカリ金属水溶液の製造方法。 A method for producing a high-purity alkali metal hydroxide aqueous solution, wherein heavy metals in a crude alkali metal hydroxide aqueous solution are removed by a chelate resin having an N-methylglucamine group . 前記の除去される重金属が、鉄、ニッケル、銅、マンガン、および/またはクロムである請求項1に記載の高純度水酸化アルカリ金属水溶液の製造方法。 The method for producing a high-purity alkali metal hydroxide aqueous solution according to claim 1 , wherein the heavy metal to be removed is iron, nickel, copper, manganese, and / or chromium. 前記の粗水酸化アルカリ金属水溶液の濃度が20〜60重量%である請求項1または請求項2に記載の高純度水酸化アルカリ金属水溶液の製造方法。 The manufacturing method of the high purity alkali metal hydroxide aqueous solution of Claim 1 or Claim 2 whose density | concentration of the said crude alkali metal hydroxide aqueous solution is 20 to 60 weight%. N−メチルグルカミン基を有するキレート樹脂を用いることを特徴とする粗水酸化アルカリ金属水溶液中の重金属を除去する方法。 A method for removing heavy metals in a crude aqueous alkali metal hydroxide solution , wherein a chelate resin having an N-methylglucamine group is used.
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