JP7213023B2 - 液体中の金属除去方法及びアニオン交換樹脂混合h型キレート樹脂 - Google Patents

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Description

本発明は、水、水溶液又は有機溶媒等の液体中の金属不純物を、キレート樹脂を用いて除去する液体中の金属除去方法に関する。
PGMEA等のエステル系有機溶剤は、フォトレジストの溶解溶媒や剥離剤等として用いられている。フォトレジストの溶解溶媒や剥離剤として使用される場合、有機溶剤中の不純物、特に、金属不純物は、フォトレジストによって作られる半導体デバイスの劣化を招き、デバイスの寿命を短くするので、極力少ない方が好ましい。
そのような、エステル系有機溶剤中の金属不純物を除去する方法として、キレート樹脂に金属除去対象液体を接触させる方法がある。例えば、特許文献1には、混合槽内に二以上の薬品を投入し混合する工程を含む電子部品用処理液の製造装置であって、少なくとも一の薬品の投入過程においてイオン交換樹脂又はキレート樹脂が充填されたイオン交換樹脂又はキレート樹脂処理塔が含まれている電子部品用処理液の製造装置が開示されている。
キレート樹脂の官能基には、イミノジ酢酸基、アミノメチルリン酸基、イミノプロピオン酸基等のアミノ基を有するものがある。そして、イミノジ酢酸基、アミノメチルリン酸基、イミノプロピオン酸基等を有するキレート樹脂は、通常、Na型やCa型で市販されている。そのため、NaやCaの漏出が好ましくない用途では、これらのキレート樹脂は、鉱酸でコンディショニングされてH型に調製された後、用いられている。
特開2001-228635号公報
鉱酸でコンディショニングされたアミノ基を有するH型キレート樹脂だと、樹脂中に鉱酸が残留してしまうため、H型キレート樹脂を用いて被処理液体中の金属除去を行っていると、キレート樹脂中に残留した鉱酸が、少しずつ漏出してくる。そして、被処理液体への塩酸等の酸の漏出は、用途によっては品質を損ねてしまう。鉱酸でのコンディショニングの後、超純水等で洗浄を行ったとしても、樹脂から残留鉱酸を速やかに除去することは難しく、鉱酸でのコンディショニングの後の洗浄では、この鉱酸の漏出の問題は解決しない。
また、被処理液体中の金属除去の際に、金属との交換により、プロトンが放出されて、酸が生成する可能性がある。被処理液体が、エステル系有機溶剤等の場合、加水分解が起きてしまう。
従って、本発明の目的は、H型キレート樹脂を用いる液体中の金属除去方法であって、鉱酸の漏洩の問題が生じない方法を提供することにある。
このような上記課題は、以下の発明によって解決される。
すなわち、本発明(1)は、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂あるアニオン交換樹脂が混合されている、鉱酸と接触させて酸処理したH型キレート樹脂に、被処理液体を接触させて、該被処理液体中の金属を除去する液体中の金属除去方法であり、該アニオン交換樹脂の混合量が、該H型キレート樹脂に対し、0.1~100体積%であり、前記被処理液体有機溶剤であり、前記有機溶剤は、エステル系有機溶剤、エステル系有機溶剤含有溶液、ケトン系有機溶剤、ケトン系有機溶剤含有溶液、アルケン系有機溶剤、又はアルケン系有機溶剤含有溶液であることを特徴とする液体中の金属除去方法を提供するものである。
また、本発明(2)は、前記H型キレート樹脂の官能基がアミノ基を有すること特徴とする(1)の液体中の金属除去方法を提供するものである。
また、本発明(3)は、前記H型キレート樹脂の官能基が、イミノジ酢酸基、アメノメチルリン酸基又はイミノプロピオン酸基であること特徴とする(1)又は(2)いずれかの液体中の金属除去方法を提供するものである。
また、本発明(4)は、前記遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂のアニオン交換容量は、0.5~2.5eq/L-Rであり前記H型キレート樹脂の交換容量は、0.5~2.5eq/L-Rであることを特徴とする(1)~(3)のいずれか1の液体中の金属除去方法を提供するものである。
また、本発明(5)は、前記遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂の中性塩分解容量が0.25eq/L-R以下であることを特徴とする(1)~(4)いずれか1の液体中の金属除去方法を提供するものである。
また、本発明(6)は、被処理液体に接触させて該被処理液体中の金属を除去するために用いられ、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂あるアニオン交換樹脂が混合されている、鉱酸と接触させて酸処理したH型キレート樹脂であり、該H型キレート樹脂に対する該アニオン交換樹脂の混合量が0.1~100体積%であり、前記被処理液体有機溶剤であり、前記有機溶剤は、エステル系有機溶剤、エステル系有機溶剤含有溶液、ケトン系有機溶剤、ケトン系有機溶剤含有溶液、アルケン系有機溶剤、又はアルケン系有機溶剤含有溶液であることを特徴とするアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂を提供するものである。
また、本発明(7)は、前記H型キレート樹脂の官能基がアミノ基を有すること特徴とする(6)のアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂を提供するものである。
また、本発明(8)は、前記H型キレート樹脂の官能基が、イミノジ酢酸基、アミノメチルリン酸基又はイミノプロピオン酸基であること特徴とする(6)又は(7)いずれかのアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂を提供するものである。
本発明によれば、H型キレート樹脂を用いる液体中の金属除去方法であって、鉱酸の漏洩の問題が生じない方法を提供することができる。
本発明の液体中の金属除去方法は、アニオン交換樹脂が混合されているH型キレート樹脂に、被処理液体を接触させて、該被処理液体中の金属を除去することを特徴とする液体中の金属除去方法である。
本発明の液体中の金属除去方法において、金属除去の処理対象となる被処理液体は、純水、超純水等の水、PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、酢酸イソプロピル等のエステル系有機溶剤、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系有機溶剤、2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン、 2-フェニル-1-プロペン等のアルケン系有機溶剤、これらの有機溶剤を含有する溶液、例えば、エステル系有機溶剤と芳香族有機溶剤との混合溶液等のエステル系有機溶剤含有溶液、ケトン系有機溶剤とアルコール系有機溶剤との混合溶液等のケトン系有機溶剤含有溶液、アルケン系有機溶剤と芳香族有機溶剤との混合溶液等のアルケン系有機溶剤含有溶液などが挙げられる。
本発明の液体中の金属除去方法は、被処理液体が、エステル系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、アルケン系有機溶剤、これらの有機溶剤を含有する溶液、例えば、エステル系有機溶剤含有溶液、ケトン系有機溶剤含有溶液、アルケン系有機溶剤含有溶液などの酸雰囲気下で反応性があるため、強酸性カチオン交換樹脂が使用できない溶剤である場合に、特に適している。
本発明の液体中の金属除去方法に係る被処理液体としては、半導体製造プロセスの洗浄水として用いられる超純水、フォトレジストの溶解溶剤又は剥離剤、ウエハーの洗浄剤等の不純物が極めて少ないことが要求される液体が、特に好ましい。また、本発明の液体中の金属除去方法に係る被処理液体中の金属不純物の含有量は、特に制限されないが、本発明の液体中の金属除去方法は、不純物が極めて少ないことが要求される用途、例えば、使用する液体中の金属不純物含有量が10ng/L以下であることが要求される用途に用いられる液体中の金属除去に好適なので、本発明の液体中の金属除去方法に係る被処理液体中の金属不純物の含有量は、好ましくは10~1000ng/L、特に好ましくは10~500ng/Lである。
被処理液体の金属不純物としては、Li、Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb等の金属イオンが挙げられる。H型のキレート樹脂は、Fe、Cu、Ni等の多価の金属イオンの除去に優れた性能を有する。
本発明の液体中の金属除去方法に係るH型キレート樹脂は、Na型、Ca型、Mg型等の金属イオン型のキレート樹脂を、鉱酸と接触させることにより、酸処理されて、H型に変換されたものである。つまり、H型キレート樹脂は、金属イオン型のキレート樹脂の鉱酸接触処理物である。
本発明の液体中の金属除去方法に係るH型キレート樹脂が有する官能基は、金属イオンに配位してキレートを形成することができるものであれば、特に制限されず、例えば、イミノジ酢酸基、アミノメチルリン酸基、イミノプロピオン酸基等のアミノ基を有する官能基、チオール基等が挙げられる。これらのうち、キレート樹脂の官能基としては、多数の多価金属イオンの除去性が高くなる点で、アミノ基を有する官能基が好ましく、イミノジ酢酸基、アミノメチルリン酸基、イミノプロピオン酸基が特に好ましい。
H型キレート樹脂の基体としては、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体が挙げられる。
H型キレート樹脂は、ゲル型構造、マクロポーラス型構造、ポーラス型構造のいずれの構造でもよい。
H型キレート樹脂の交換容量は、好ましくは0.5~2.5eq/L-R、特に好ましくは1.0~2.5eq/L-Rである。H型キレート樹脂の平均粒径(調和平均径)は、特に制限されないが、好ましくは300~1000μm、特に好ましくは500~800μmである。なお、H型キレート樹脂の平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定される値である。
H型キレート樹脂は、Na型、Ca型、Mg型等の金属イオン型のキレート樹脂を鉱酸と接触させて酸処理することにより、得られる。
金属イオン型のキレート樹脂としては、三菱化学社製のCR-10、CR-11、住化ケムテックス社製のデュオライトC-467、住友化学社製のMC-700、ランクセス社製のレバチットTP207、レバチットTP208、レバチットTP260)、ピュロライト社製のS930、S950が挙げられる。
金属イオン型のキレート樹脂に接触させる鉱酸としては、塩酸、硫酸、硝酸が挙げられる。これらのうち、鉱酸としては、安全性の点で、塩酸、硫酸が好ましい。また、Ca型からの変換の場合は、硫酸カルシウムの析出の恐れがあるので塩酸が好ましい。鉱酸の濃度は、好ましくは0.1~6N、特に好ましくは1~4Nである。
金属イオン型のキレート樹脂に鉱酸を接触させる方法としては、特に制限されず、接触様式、接触温度、接触時間等は適宜選択される。
金属イオン型のキレート樹脂に鉱酸を接触させた後、H型に変換されたH型キレート樹脂を水洗し、余分な鉱酸の除去を行うが、キレート樹脂中の官能基が、鉱酸との水素結合等により結合しているため、水洗では余分な鉱酸を完全に除去することができない。そのため、H型キレート樹脂中には、酸処理に用いた鉱酸が残留している。
本発明の液体中の金属除去方法に係るアニオン交換樹脂としては、OH型強塩基性アニオン交換樹脂、遊離塩基型弱塩基性アニオン交換樹脂等が挙げられる。
強塩基性アニオン交換樹脂のアニオン交換基としては、四級アンモニウム基が挙げられる。
強塩基性アニオン交換樹脂の基体としては、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体、アクリル酸-ジビニルベンゼン共重合体が挙げられる。
強塩基性アニオン交換樹脂は、ゲル型構造、マクロポーラス型構造、ポーラス型構造のいずれの構造でもよい。
強塩基性アニオン交換樹脂のアニオン交換容量は、好ましくは0.5~2.0eq/L-R、特に好ましくは0.8~1.5eq/L-Rである。強塩基性アニオン交換樹脂の平均粒径(調和平均径)は、特に制限されないが、好ましくは300~1000μm、特に好ましくは500~800μmである。なお、強塩基性アニオン交換樹脂の平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定される値である。
強塩基性アニオン交換樹脂としては、三菱化学社製のダイヤイオンSA10A、SA12A、住化ケムテックス社製のデュオライトA113OH、ランクセス社製のレバチットモノプラスM500、ピュロライト社製のA400等が挙げられる。
本発明の液体中の金属除去方法では、アニオン交換樹脂が、遊離塩基型弱塩基性アニオン交換樹脂であることが、被処理液体が、塩基性雰囲気で加水分解する有機溶剤、例えば、エステル系有機溶剤である場合に、被処理液体の加水分解を起こり難くすることができる点で、好ましい。
遊離塩基型弱塩基性アニオン交換樹脂のアニオン交換基としては、一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基が挙げられる。これらのうち、アニオン基としては、三級アミノ基が好ましい。
遊離塩基型弱塩基性アニオン交換樹脂の基体としては、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体、アクリル酸-ジビニルベンゼン共重合体が挙げられる。
遊離塩基型弱塩基性アニオン交換樹脂は、ゲル型構造、マクロポーラス型構造、ポーラス型構造のいずれの構造でもよい。
遊離塩基型弱塩基性アニオン交換樹脂のアニオン交換容量は、好ましくは0.5~2.5eq/L-R、特に好ましくは1.0~2.0eq/L-Rである。遊離塩基型弱塩基性アニオン交換樹脂の中性塩分解容量は、好ましくは0.25eq/L-R以下、特に好ましくは0.01eq/L-Rを超え0.15eq/L-R以下である。遊離塩基型弱塩基性アニオン交換樹脂の平均粒径(調和平均径)は、特に制限されないが、好ましくは300~1000μm、特に好ましくは500~800μmである。なお、遊離塩基型弱塩基性アニオン交換樹脂の平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定される値である。
遊離塩基型弱塩基性アニオン交換樹脂としては、三菱化学社製のダイヤイオンWA30、住化ケムテックス社製のデュオライトA368MS、ランクセス社製のレバチットMP62、レバチットモノプラスMP64、ピュロライト社製のA100等が挙げられる。
そして、本発明の液体中の金属除去方法では、アニオン交換樹脂が混合されているH型キレート樹脂に、被処理液体を接触させて、液体中の金属を除去し、金属不純物が除去された処理液体を得る。つまり、本発明の液体中の金属除去方法では、H型キレート樹脂とアニオン交換樹脂の混合物に、被処理液体を接触させる。
H型キレート樹脂にアニオン交換樹脂を混合する方法としては、H型キレート樹脂とアニオン交換樹脂の混合物中に、アニオン交換樹脂を均一に分散させる方法であれば、特に制限されない。
アニオン交換樹脂の混合量は、H型キレート樹脂に対し、0.1~100体積%、好ましくは0.1~50体積%、より好ましくは0.1~5%である。アニオン交換樹脂の混合量が、上記範囲にあることにより、H型キレート樹脂から漏出する鉱酸の除去効果が高くなる。一方、アニオン交換樹脂の混合量が、上記範囲未満だと、H型キレート樹脂から漏出する酸の除去が不十分となり、処理液体中に鉱酸が混入し、また、上記範囲を超えると、塩基性雰囲気で加水分解する有機溶剤を処理する場合に、被処理液体の加水分解が生じるおそれがある。
アニオン交換樹脂が混合されているH型キレート樹脂に、被処理液体を接触させる方法としては、特に制限されず、H型キレート樹脂とアニオン交換樹脂の混合物を、樹脂充填塔に充填し、樹脂充填塔に被処理液体を通液する方法、反応槽内で混合物と被処理液体を接触させる方法等が挙げられる。
アニオン交換樹脂が混合されているH型キレート樹脂に、被処理液体を接触させるときの処理条件は、適宜選択され、通液速度は、好ましくは1.0~20L/L-樹脂/hr、特に好ましくは1.0~5.0L/L-樹脂/hrであり、また、通液温度は、好ましくは5~60℃、特に好ましくは10~30℃である。
本発明の液体中の金属除去方法では、H型キレート樹脂の近傍にアニオン交換樹脂が存在しているので、被処理液体をH型キレート樹脂に接触させることによりH型キレート樹脂から漏出する鉱酸を、速やかにアニオン交換樹脂が捕捉するので、処理液体中への鉱酸の混入を防ぐことができる。
本発明の液体中の金属除去方法では、被処理液体が塩基性雰囲気で加水分解する有機溶剤、例えば、エステル系有機溶剤の場合、アニオン交換樹脂が、遊離塩基型弱塩基性アニオン交換樹脂であることにより、被処理液体の加水分解を起こり難くすることができる点で、好ましい。
本発明のアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂は、アニオン交換樹脂が混合されているH型キレート樹脂であり、
該H型キレート樹脂に対する該アニオン交換樹脂の混合量が0.1~100体積%であること、
を特徴とするアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂である。
本発明のアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂に係るH型キレート樹脂、アニオン交換樹脂は、本発明の液体中の金属除去方法に係るH型キレート樹脂、アニオン交換樹脂と同様である。
本発明のアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂は、アニオン交換樹脂が混合されているH型キレート樹脂である。つまり、本発明のアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂は、H型キレート樹脂とアニオン交換樹脂の混合物である。
本発明のアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂中、アニオン交換樹脂の混合量は、H型キレート樹脂に対し、0.1~100体積%、好ましくは0.1~50体積%、より好ましくは0.1~5.0%である。アニオン交換樹脂の混合量が、上記範囲にあることにより、H型キレート樹脂から漏出する鉱酸の除去効果が高くなる。一方、アニオン交換樹脂の混合量が、上記範囲未満だと、H型キレート樹脂から漏出する鉱酸の除去が不十分となり、処理液体中に鉱酸が混入し、また、上記範囲を超えると、塩基性雰囲気で加水分解する有機溶剤を処理する場合に、被処理液体の加水分解が生じるおそれがある。
エステル系有機溶剤、例えば、PGMEA、酢酸イソプロピル等の塩基性雰囲気で加水分解する有機溶剤中の金属を除去する用途の場合、本発明のアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂は、アニオン交換樹脂が、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂であることが、被処理液体の加水分解を起こり難くすることができる点で、好ましい。
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に制限されるものではない。
(実施例1)
H型キレート樹脂A1(200mL)に、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1(0.2mL)を混合及び分散させて、アニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C1を調製した。このときのH型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1の混合量は、0.1体積%である。
次いで、100mLのアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C1を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用純水1を、通液速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度を測定した。その結果を表1に示す。
・H型キレート樹脂:Na型のイミノジ酢酸形キレート樹脂(ダウ・ケミカル社製、アンバーライト IRC748(カチオン交換容量1.45eq/L-樹脂、調和平均径550μm))を、1N塩酸4eq/L-樹脂で接触処理したもの
・遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂:ダウ・ケミカル社製、アンバーライト IRA96SB、総交換容量1.32eq/L-樹脂、中性塩分解容量0.20eq/L-樹脂)
・試験用純水1:塩化物イオン濃度<0.1mg/L
(実施例2)
H型キレート樹脂A1(200mL)に、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1(10.0mL)を混合及び分散させて、アニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C2を調製した。このときのH型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1の混合量は、5.0体積%である。
次いで、100mLのアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C2を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用純水1を、通水速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度を測定した。その結果を表1に示す。
(実施例3)
H型キレート樹脂A1(200mL)に、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1(200mL)を混合及び分散させて、アニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C3を調製した。このときのH型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1の混合量は、100体積%である。
次いで、100mLのアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C3を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用純水1を、通水速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度を測定した。その結果を表1に示す。
(比較例1)
100mLのH型キレート樹脂A1を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用純水1を、通液速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度を測定した。その結果を表1に示す。
(比較例2)
H型キレート樹脂A1(200mL)に、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1(0.1mL)を混合及び分散させて、アニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C4を調製した。このときのH型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1の混合量は、0.05体積%である。
次いで、100mLのアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C4を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用純水1を、通液速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度を測定した。その結果を表1に示す。
Figure 0007213023000001
H型キレート樹脂A1に遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1を混合し、且つ、H型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1の混合量が、本発明の範囲である実施例1~3は、塩化物イオンは検出下限界以下であり、鉱酸の漏洩を防ぐことができたことを示す。
一方、H型キレート樹脂A1のみで、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1を混合しない比較例1では、塩化物イオンが多く、鉱酸の漏洩量が多かったことを示す。また、H型キレート樹脂A1に遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1を混合しているものの、H型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1の混合量が少ない比較例2では、塩化物イオンが少ないながらも検出されたことから、H型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1の混合量が少ないと、鉱酸の漏洩を防ぐ効果が不十分となることを示す。
(実施例4)
H型キレート樹脂A1(200mL)に、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1(0.2mL)を混合及び分散させて、アニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C1を調製した。このときのH型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1の混合量は、0.1体積%である。
次いで、100mLのアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C1を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用溶剤2を、通液速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度、ナトリウム濃度、酢酸濃度、水分を測定した。その結果を表2に示す。
・試験用溶剤2:PGMEA(ポリプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、塩化物イオン濃度<0.1mg/L、酢酸濃度20mg/L、ナトリウム濃度400ng/L、水分130ppm
(実施例5)
H型キレート樹脂A1(200mL)に、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1(10.0mL)を混合及び分散させて、アニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C2を調製した。このときのH型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1の混合量は、5.0体積%である。
次いで、100mLのアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C2を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用溶剤2を、通液速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度、ナトリウム濃度、酢酸濃度、水分を測定した。その結果を表2に示す。
参考例1
H型キレート樹脂A1(200mL)に、OH形強塩基性アニオン交換樹脂B2(0.2mL)を混合及び分散させて、アニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C5を調製した。このときのH型キレート樹脂A1に対するOH形強塩基性アニオン交換樹脂B2の混合量は、0.1体積%である。
次いで、100mLのアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C5を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用溶剤2を、通液速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度、ナトリウム濃度、酢酸濃度、水分を測定した。その結果を表2に示す。
(実施例7)
H型キレート樹脂A1(200mL)に、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1(200mL)を混合及び分散させて、アニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C3を調製した。このときのH型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1の混合量は、100体積%である。
次いで、100mLのアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C3を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用溶剤2を、通液速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度、ナトリウム濃度、酢酸濃度、水分を測定した。その結果を表2に示す。
・OH形強塩基性アニオン交換樹脂:オルガノ社製アンバージェット4002(OH)-HG、総交換容量及び中性塩分解容量1.05eq/L-樹脂、調和平均径600μm。
(比較例3)
100mLのH型キレート樹脂A1を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用溶剤2を、通液速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度、ナトリウム濃度、酢酸濃度、水分を測定した。その結果を表2に示す。
(比較例4)
H型キレート樹脂A1(200mL)に、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1(0.1mL)を混合及び分散させて、アニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C4を調製した。このときのH型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1の混合量は、0.05体積%である。
次いで、100mLのアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C4を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用溶剤2を、通液速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度、ナトリウム濃度、酢酸濃度、水分を測定した。その結果を表2に示す。
(比較例5)
H型キレート樹脂A1(200mL)に、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1(250mL)を混合及び分散させて、アニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C6を調製した。このときのH型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂B1の混合量は、125体積%である。
次いで、100mLのアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂C6を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用溶剤2を、通液速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度、ナトリウム濃度、酢酸濃度、水分を測定した。その結果を表2に示す。
(比較例6)
100mLの強酸性カチオン交換樹脂D1を、内径1.8cm、高さ100cmのアクリルカラムに充填した。
次いで、カラム内に、試験用溶剤2を、通液速度1L/hr(SV=10)で通液し、流出初期の1Lを採取した。
次いで、採取液中の塩化物イオン濃度、ナトリウム濃度、酢酸濃度、水分を測定した。その結果を表2に示す。
・強酸性カチオン交換樹脂D1:ダウ・ケミカル社製、アンバージェット 1024H、総交換容量:2.25eq/L-樹脂、調和平均径650μm
Figure 0007213023000002
H型キレート樹脂A1に遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1混合し、且つ、H型キレート樹脂A1に対するアニオン交換樹の混合量が、本発明の範囲である実施例4、5、7は、塩化物イオンは検出下限界以下であり、鉱酸の漏洩を防ぐことができたことを示す。また、実施例4、5、7では、酢酸濃度に変化が無いか、あるいは、変化が小さいことから、溶剤の加水分解が起こらないか、あるいは、起こったとしても少なく留まっていることを示す。
一方、H型キレート樹脂A1のみで、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1を混合しない比較例3では、塩化物イオンが多く、鉱酸の漏洩量が多かったことを示す。また、H型キレート樹脂A1に遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1を混合しているものの、H型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1の混合量が少ない比較例4では、塩化物イオンが少ないながらも検出されたことから、H型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1の混合量が少ないと、鉱酸の漏洩を防ぐ効果が不十分となることを示す。また、H型キレート樹脂A1に対する遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹B1の混合量が多い比較例5、及び強酸性カチオン交換樹脂D1のみを用いる比較例6では、塩化物イオンは検出されなかったものの、酢酸濃度が2~5倍になっており、溶剤の加水分解が多く起こったことを示す。

Claims (8)

  1. 遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂あるアニオン交換樹脂が混合されている、鉱酸と接触させて酸処理したH型キレート樹脂に、被処理液体を接触させて、該被処理液体中の金属を除去する液体中の金属除去方法であり、該アニオン交換樹脂の混合量が、該H型キレート樹脂に対し、0.1~100体積%であり、前記被処理液体有機溶剤であり、前記有機溶剤は、エステル系有機溶剤、エステル系有機溶剤含有溶液、ケトン系有機溶剤、ケトン系有機溶剤含有溶液、アルケン系有機溶剤、又はアルケン系有機溶剤含有溶液であることを特徴とする液体中の金属除去方法。
  2. 前記H型キレート樹脂の官能基がアミノ基を有することを特徴とする請求項1記載の液体中の金属除去方法。
  3. 前記H型キレート樹脂の官能基が、イミノジ酢酸基、アミノメチルリン酸基又はイミノプロピオン酸基であることを特徴とする請求項1又は2いずれか1項記載の液体中の金属除去方法。
  4. 前記遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂のアニオン交換容量は、0.5~2.5eq/L-Rであり前記H型キレート樹脂の交換容量は、0.5~2.5eq/L-Rであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項記載の液体中の金属除去方法。
  5. 前記遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂の中性塩分解容量が0.25eq/L-R以下であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項記載の液体中の金属除去方法。
  6. 被処理液体に接触させて該被処理液体中の金属を除去するために用いられ、遊離塩基形弱塩基性アニオン交換樹脂あるアニオン交換樹脂が混合されている、鉱酸と接触させて酸処理したH型キレート樹脂であり、
    該H型キレート樹脂に対する該アニオン交換樹脂の混合量が0.1~100体積%であり、前記被処理液体有機溶剤であり、前記有機溶剤は、エステル系有機溶剤、エステル系有機溶剤含有溶液、ケトン系有機溶剤、ケトン系有機溶剤含有溶液、アルケン系有機溶剤、又はアルケン系有機溶剤含有溶液であることを特徴とするアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂。
  7. 前記H型キレート樹脂の官能基がアミノ基を有することを特徴とする請求項6記載のアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂。
  8. 前記H型キレート樹脂の官能基が、イミノジ酢酸基、アミノメチルリン酸基又はイミノプロピオン酸基であることを特徴とする請求項6又は7いずれか1項記載のアニオン交換樹脂混合H型キレート樹脂。
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