JPH0432690B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、気相中の砒素成分除去方法に関す
る。 従来砒素を含有する混合ガスの処理方法として
は、硫酸銅の溶液中に混合ガスを通じて砒素を砒
化銅として沈殿させる方法、高熱を加えた石英管
内に混合ガスを通じたのち、冷却して金属砒素と
して固化させる方法、混合ガスを加熱された銅、
鉄、ニツケル又はコバルト上に導き砒素をこれら
の金属と反応させるとともに反応生成物をその金
属内部に拡散させる方法等が知られている。しか
しこれらの方法はいずれも砒素の除去方法として
は不完全なものであり、処理ガス中の砒素濃度を
十分低下させるためには複雑かつ大型の装置が必
要になるばかりでなく数百度もの高熱下での反応
であり、処理操作上も危険で多大のエネルギーを
消費する方法である。また、砒素との反応生成物
から砒素を再分離することが困難であるので、反
応生成物のまま処理系から除去して廃棄せねばな
らず、再使用が不可能であつた。 本発明者等は上記の如き現状に鑑み、既に特願
昭57−3876号及び特願昭58−27014号においてチ
タン酸粒状物と酸化剤溶液との組み合せを特徴と
する気相中の砒素成分除去法を提案しているが、
更に検討を進めることによつて、この手法が酸化
剤溶液単独あるいは他の担体に酸化剤溶液を含有
せしめた系及び酸化剤溶液単独系にも適用可能で
あることを見い出し本発明に到達したものであ
る。 即ち本発明は、砒素又は砒素化合物を含有する
気体を酸化剤溶液単独層又はチタン酸粒状物以外
の担体に保持された酸化剤溶液層に導き、接触せ
しめることを特徴とする気相中の砒素成分除去法
に関する。 本発明において、酸化剤としては任意の公知物
質、たとえば過マンガン酸及びその塩類、重クロ
ム酸及びその塩類、硫酸及び過酸化物を用いるこ
とができる。酸化剤溶液の溶媒としては通常水が
用いられるが、酸化剤と反応しない有機溶媒を使
用することも可能である。 酸化剤溶液中の酸化剤濃度は0.1％以上であれ
ば気相中の砒素成分の除去に有効であるが、3.0
％以上であることが除去能向上のために好まし
い。 気体の酸化剤溶液との接触時間は５秒以上であ
り、接触効率が低い場合はより接触時間を長くと
る必要がある。 本発明において、酸化剤溶液層としては酸化剤
溶液のみからなる層であつてもよいが、酸化剤溶
液を担体に保持せしめてなる層（以下充填層とい
う）を用いることが接触効率の点から好ましい。 充填層の場合、例えば充填層長を10cm、通気速
度を10〜100cm／分とすると６秒〜１分の接触時
間となる。 本発明において充填層を形成する担体としては
任意の物質を任意の形態又は形状としたものを用
いることができる。該担体はそれ自体単独で砒素
化合物の吸着能を有していればより好ましいが、
必ずしも吸着能を有するものに限定されない。む
しろ、砒素成分の酸化を助ける触媒的な作用を有
する物質であることが好ましい。 該担体としては、たとえば鉄、ケイ素、アルミ
ニウム、チタン、ジルコニウム、鉛、カルシウ
ム、マグネシウム等の酸化物や含水酸化物を主成
分とする物質、活性炭、陰イオン交換樹脂やキレ
ート樹脂等の物質を用いることができる。又、担
体は、たとえば粒状、繊維状、ストランド状、フ
レーク状、シート状やハニカム状等の形態として
充填層を形成することができる。特に操作性の観
点からは粒状物が好ましく多孔性軽石、多孔性ガ
ラス等の粒状物が好適である。 担体への酸化剤溶液の保持量は充填層１cm³当り
0.01〜0.5cm³である。0.01cm³以下では除去効果に乏
しく、0.5cm³以上では通気抵抗が増大するため好
ましくない。 本発明において、充填層の担体表面に酸化剤溶
液を保持させる方法としては、充填層全体を酸化
剤溶液中に一時的に浸漬する方法や充填層に対し
て酸化剤溶液を噴霧する方法等任意の方法を採用
することができる。又、該充填層によつて砒素成
分の除去が進行するにつれて、酸化剤が消費され
たり、あるいは酸化剤溶液が蒸発したりするの
で、長時間にわたる使用の場合は、適当な方法に
よつて連続的又は間けつ的にそれらを補充するこ
とが必要となる。 本発明においては、酸化剤溶液層は酸化剤溶液
のみを用いて砒素成分を除去する方法では、砒素
成分は該溶液中に吸収されて除去され、砒素成分
の除去に有効であるが、この場合はガス成分との
接触効率を高める工夫が必要であり、充填層を用
いる場合と比較すると概して除去効率は劣る傾向
にある。 本発明において、除去の対象となる気相中の主
な砒素成分としては砒素単体や砒化水素等の被酸
化性の物質をあげることができるが、これらの物
質以外に酸化砒素等が共存している系にも適用す
ることが可能である。 本発明において砒素除去に用いられた充填層
は、水又はアルカリ溶液等と接触させることによ
り再生することができ、その際砒素成分は濃縮液
として回収される。 本発明は半導体、感光剤や触媒等の製造工程を
はじめとする種々の産業において発生する気相中
の砒素成分の除去又は回収に有効である。 以下実施例により説明する。 実施例 １〜４ 表１表に示した種々の粒状の組成物各2.0ｇを
（過マンガン酸カリウム5.0ｇ＋濃硝酸3.0ml＋水
100ml）からなる酸化剤溶液中に24時間浸漬した
のち取り出し、JIS−K0101−1979に示された砒
素分析法に準じた装置（第１図）における導管内
に充填し、両端をグラスウールで抑えた。 ガス導入側のグラスウールには予じめ酢酸鉛を
含浸させたものを用いた。三角フラスコ（100ml
用）中には、砒酸溶液40ml、塩酸、よう化カリウ
ム、塩化錫（）及び亜鉛を入れ砒化水素
（AsH₃）を発生させた。発生した砒化水素を含
むガスは充填層を通過した後、ジエチルジチオカ
ルバミン酸銀の吸収液中に導かれた。 充填層で除去されなかつた砒化水素は該吸収液
に吸収されるので、該吸収液の吸光度を測定する
ことにより砒素吸収量を求め、これから砒素の除
去量を算出した。砒化水素の発生量は砒素として
0.1mgを１バツチとし、これを繰り返した。各組
成物に対して吸収液がわずかに色づくまでの砒素
除去量を求めたところ、第１表右欄の値が得られ
た。この表より砒素成分が効率良く除去されてい
ることがわかる。 比較例 １〜４ 実施例１〜４で用いた組成物を酸化剤溶液を保
持させない状態で、実施例１と同様にして導管内
に充填し、砒化水素除去量を求めたところ第２表
に示す様に砒素成分が殆んど除去されない結果が
得られた。

【表】

【表】 実施例 ５ 第２図に示した様に（過マンガン酸カリウム
2.5ｇ＋濃硝酸1.5ml＋水50ml）からなる酸化剤溶
液を入れた試験管（100ml用）中にガラス管の先
端が多孔性のガス噴射管を設置し、実施例１と同
一条件で発生させた砒化水素含有ガスを該酸化剤
溶液中に通過させ、ついでジエチルジチオカルバ
ミン酸銀の吸収液中に導いた。砒化水素の発生量
は砒素として0.1mgを１バツチとしてこれを５回
繰り返したところ、各バツチ毎の砒素条去量は第
３表の値を示した。実施例１〜４と比較すると各
バツチ毎の除去率は劣るが、除去率は約90％であ
り、砒素の除去に有効であることがわかる。 比較例 ５ 試験例中に酸化剤溶液の代わりに水50mlを入
れ、その他の条件は実施例５と同一にして１バツ
チ分を実験したところ、砒素成分は全く除去され
なかつた。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の方法を実施するた
めに用いる気相中砒素成分除去法の一例を示した
ものである。 １……砒化水素発生液、２……グラスウール、
３……酸化剤溶液含浸粒状物、４……ガラス導
管、５……砒化水素吸収液、６……ゴム栓、７…
…ガス噴射管、８……酸化剤溶液。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 砒素又は砒素化合物を含有する気体を酸化剤
   溶液単独層又はチタン酸粒状物以外の担体に保持
   された酸化剤溶液層に導き、接触せしめることを
   特徴とする気相中の砒素成分除去法。