JPH05279021A - 硫酸アルミニウムの製造法 - Google Patents

硫酸アルミニウムの製造法

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JPH05279021A
JPH05279021A JP5011697A JP1169793A JPH05279021A JP H05279021 A JPH05279021 A JP H05279021A JP 5011697 A JP5011697 A JP 5011697A JP 1169793 A JP1169793 A JP 1169793A JP H05279021 A JPH05279021 A JP H05279021A
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JP
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aluminum sulfate
sulfuric acid
hydrogen peroxide
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JP5011697A
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English (en)
Inventor
Toshio Ashitani
俊夫 蘆谷
Mitsuo Nibu
光雄 丹生
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/68Aluminium compounds containing sulfur
    • C01F7/74Sulfates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 過酸化水素を含有する硫酸溶液とチタン化合
物を有するアルミナ水和物含有物質を、反応系内に存在
するチタン化合物(酸化チタン換算)に対し、10倍量
(重量比)以上の有機物質の存在下、約70℃〜約13
0℃の温度で反応させることを特徴とする硫酸アルミニ
ウムの製造法。 【効果】 着色のない硫酸アルミニウムを得ることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は硫酸アルミニウムの製造
法に係わり、さらに詳細には電子工業分野で使用された
高純度硫酸より着色の少ない硫酸アルミニウムの製造法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】硫酸アルミニムは上水道、工場用水、工
場排水等の浄水剤、紙の定着剤、媒染剤、消化器、アル
ミニウム化合物の製造、白色皮革のなめし、油脂の清澄
剤或いは各種の触媒用等の多岐に渡り使用されている。
【0003】硫酸アルミニウムは通常、耐熱、耐酸材よ
りなる反応槽に硫酸を仕込み、これに理論量より僅か過
剰の水酸化アルミニウム等のアルミナ水和物含有物質を
投入して加熱反応させ、得られた濃厚硫酸アルミニウム
溶液を固形硫酸アルミニウムを得る場合には固化床に流
し完全に固化するまで放冷した後、これを破砕し包装し
て製品とする。また液体硫酸アルミニウムの場合には該
濃厚硫酸アルミニウム溶液を反応槽で希釈し、濃度調製
して製品としている。
【0004】しかして硫酸アルミニウムは用途において
は白色度、透明度を要求されるため反応後の硫酸アルミ
ニウム溶液を珪藻土でプレコートしたろ過装置を用いて
精製したり、活性炭で着色物質を吸着除去して使用され
ている(例えば、特開昭50−87985号公報)。該
方法は原料である水酸化アルミニウム中に含有されてい
る着色物質であるフミン酸等の有機物質をろ過、或いは
吸着により除去し脱色効果を有するものである。
【0005】近年、電子工業分野の発展は著しく、特に
半導体製造工程においては集積度の向上による加工技術
の高度化要求が一層高まり、それに伴い半導体の製造に
おける薬品処理工程、洗浄工程等で過酸化水素を数%添
加した高純度の硫酸が多量に使用されている。これら高
純度硫酸は不純物の混入から生じるトラブルを防止する
目的より短期間の使用で新しいものと取替え使用されて
いる。
【0006】本発明者等は電子工業分野から多量に出さ
れる硫酸を硫酸アルミニウムの原料として有効利用すべ
く検討したが、該分野から出された特定の硫酸を用いた
場合には得られた硫酸アルミニウムが黄色に着色し、該
硫酸アルミニウムを活性炭で処理しても脱色効果がない
との結果を得た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】かかる事情下に鑑み、
本発明者らは電子工業分野からの使用済み硫酸を硫酸ア
ルミニウム製造用原料として用い着色のない商品価値の
高い硫酸アルミニウムを得るべく鋭意検討した結果、硫
酸アルミニウムの着色原因が意外にも該分野の使用に際
し硫酸中に添加し使用される過酸化水素にあることを見
出し、本発明法を完成するに至った。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明法は過
酸化水素を含有する硫酸溶液とチタン化合物を有するア
ルミナ水和物含有物質を、反応系内に存在するチタン化
合物(酸化チタン換算)に対し、10倍量(重量比)以
上の有機物質の存在下、約70℃〜約130℃の温度で
反応させることを特徴とする硫酸アルミニウムの製造法
を提供するにある。
【0009】以下、本発明法を更に詳細に説明する。本
発明法に適用する硫酸は該硫酸溶液中に過酸化水素を含
有する硫酸である。このような硫酸は例えばIC製造工
程に於けるウエハー洗浄工程での原子状汚染物除去用、
レジスト剥離工程より出される洗浄強化等の目的より過
酸化水素が添加された硫酸溶液である。該工程より出さ
れる硫酸中には各使用工場、対象とする製品等により一
義的ではないが通常約0.2重量%以上、普通には約
0.2重量%〜約5重量%の範囲で過酸化水素を含有す
る。
【0010】これら工程より出される硫酸濃度は使用さ
れる工程により、さらには操業条件により一義的ではな
いが通常約50重量%以上、一般的には約70重量%〜
約90重量%程度である。硫酸とアルミナ水和物含有物
質、例えば水酸化アルミニウムとの反応は発熱反応であ
り、通常の工業的プロセスでは反応開始時に必要な温度
を硫酸の希釈熱を利用して実施している。硫酸溶液濃度
が約70重量%以上であれば反応槽に加熱源なくして実
施し得る。他方これより薄い濃度のものも別途反応槽に
加熱源を有するならば使用可能である。通常、常圧下で
は硫酸溶液とアルミナ含有物質の反応は約70℃〜約1
30℃、普通には約100℃〜約130℃で実施され
る。
【0011】また本発明法において、原料としてのアル
ミナ水和物含有物質はチタン化合物を含有するものを必
須とする。該アルミナ水和物含有物質中のチタン化合物
含有量はアルミナ水和物含有物質中のアルミナをアルミ
ナ3水和物に換算した量に対し酸化チタン換算で約0.
001重量%以上、普通には約0.002重量%以上含
有するものを対象とする。このようなアルミナ水和物含
有物質としては特に制限されないが、例えばバイヤー法
で得られた水酸化アルミニウム、ボーキサイト、明礬
石、アルミ残灰等が挙げられるがバイヤー法で得られた
水酸化アルミニウムを用いることが良質の硫酸アルミニ
ウムが得られるので推奨される。
【0012】本発明においては過酸化水素含有硫酸溶液
とチタン化合物を有するアルミナ水和物含有物質の反応
は有機物質の存在下で実施することを必須とする。該有
機物質としては、蔗糖、ブドウ糖、フミン酸,蓚酸,乳
酸,琥珀酸或いはこれらの塩等、通常ボーキサイト中に
含有される有機物質が好適に使用される。これら有機物
質の反応系内への存在量は反応系内に存在するチタン化
合物に対し約10倍量(重量比)以上、好ましくは約1
5倍量以上、より好ましくは約20倍量以上である。原
料であるアルミナ水和物含有物質中に有機物質が存在す
る場合には、これを勘案して不足の有機物質量を反応系
外より添加すればよい。反応系内に存在せしめる有機物
質の量が上記範囲よりも少ない場合には脱色効果は見ら
れない。またあまり多過ぎる場合には有機物の種類によ
っては有機物質に起因する着色が生じ得られた硫酸アル
ミニウム溶液を活性炭等によりろ過操作する必要が生じ
る。脱色効果は存在せしめる有機物質の種類により異な
るので、最適範囲は簡単な予備実験により適宜決定すれ
ばよい。
【0013】本発明法の実施に際し、硫酸溶液中の過酸
化水素は可能な限り分解することが好ましく、反応終了
後の硫酸アルミニウム溶液中の残存量が約0.06重量
%以下迄分解除去する。該硫酸アルミニウム中の過酸化
水素量が上記範囲を越えて存在する場合には、例え有機
物質に起因する着色物質をろ過、吸着等の方法で処理し
たとしても無色或いは透明に近い色度を有する硫酸アル
ミニウムは得られない。
【0014】本発明法において何故硫酸溶液中に存在す
る過酸化水素により硫酸アルミニウム溶液が着色するの
かその理由は詳らかではないが、本発明者の多くの実験
結果から推測するに原料であるアルミナ水和物含有物質
中に不純物として微量含有されるチタン化合物が硫酸溶
液中の過酸化水素と反応しペルオキソチタン酸或いはそ
の錯体等の着色物質を形成するためと思われる。
【0015】
【本発明の効果】過酸化水素は通常無色であり硫酸溶液
中に数%存在しても着色は見られない。それゆえ、通常
電子材料製造工程より出された過酸化水素を含む硫酸を
用い、アルミナ水和物含有物質と反応させ硫酸アルミニ
ウムとした場合、生じる着色はアルミナ含有物質に起因
する有機物と考え、活性炭で処理すればよいと一般的に
は推測しがちであるが、かかる処理を行っても実質的な
脱色効果は得られない。本発明はこのような状況下にお
いて、硫酸アルミニウムの着色原因が硫酸溶液中の過酸
化水素にあること、硫酸アルミニウム溶液においては寧
ろ着色原因となる有機物質を積極的に反応系内に存在さ
せることにより硫酸とアルミナ含有物質の反応時に過酸
化水素を分解処理することにより、実質的に着色の見ら
れない工業的価値の高い硫酸アルミニウムが得られるこ
とを見出し、電子材料製造工程より出される多量の硫酸
の有効利用を可能にしたものであり、その産業的価値は
頗る大なるものである。
【0016】
【実施例】以下実施例により本発明法をさらに詳細に説
明するが、本発明はかかる実施例により制限をうけるも
のではない。
【0017】尚、硫酸及び硫酸アルミニウムの物性は以
下の方法により測定した。 純度; JISK1322−1987記載の中和滴定法
を使用した。 Fe(%); JISK1322−1987硫酸分析方
法により実施した。 TiO2 (%); JISH1901−1977アルミ
ナの分析方法に準拠し測定した。 色度(b値); JISZ8722−1982「物体色
の測定方法」に準拠し日本電色工業株式会社製色差計Z
−1001DPを用い測定した。 過酸化水素(%); ペルオキソチタン酸法により測定
した。 有機物質量(%);過マンガン酸カリ滴定法により測定
した。
【0018】実施例1 半導体メーカより使用済硫酸を入手し(試料−1と称す
る)硫酸濃度、不純物及び色度を測定した。その結果を
表1に示す。尚、比較の為市販の硫酸(同和鉱業株式会
社、純度98重量%以上品────試料−2と称する)
の物性値を測定し、その結果を表1に示した。
【0019】
【表1】
【0020】次いで市販の水酸化アルミニウム(商品名
C−31;住友化学工業株式会社製;有機物質含有量
0.014重量%、酸化チタン含有量0.003重量
%)50gと上記硫酸溶液を生成硫酸アルミニウムのA
2 3 濃度が17重量%になるように添加し、同時に
表2に示す量の蓚酸ソーダを添加し、常圧、温度130
℃×1時間反応させた。このようにして得られた硫酸ア
ルミニウムにAl2 3 濃度が8重量%になるよう水で
希釈した後、色度を測定した。その結果を表2に示す。
また得られたAl2 3 濃度が8重量%の硫酸アルミ
ニウム100gに活性炭粉末(商品名;太閤活性炭、二
村化学工業株式会社製)15mgを攪拌機能を有するビ
ーカに供給し20℃×200rpmで20分間攪拌処理
した。処理後の硫酸アルミニウム溶液の色度を測定し
た。その結果をあわせて表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】実施例2 実施例1の方法に於いて水酸化アルミニウムをC−31
よりC−30(アルコア・オブ・オーストラリア社製;
有機物質含有量0.051重量%、酸化チタン含有量
0.003重量%)に代えた他は実施例1と同様の方法
で硫酸アルミニウムを得た。その結果を表3に示す。
【0023】
【表3】
【0024】実施例3 実施例1の方法に於いて試料−1の硫酸溶液を用い表4
に示す有機物を用いた他は実施例1と同様の方法で硫酸
アルミニウムを得た。その結果を表4に示す。
【0025】
【表4】
【0026】実施例4 実施例1の方法に於いて試料−1の硫酸溶液を用い表5
に示す有機物を用いた他は実施例1と同様の方法で硫酸
アルミニウムを得た。その結果を表5に示す。
【0027】
【表5】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 過酸化水素を含有する硫酸溶液とチタン
    化合物を有するアルミナ水和物含有物質を、反応系内に
    存在するチタン化合物(酸化チタン換算)に対し、10
    倍量(重量比)以上の有機物質の存在下、約70℃〜約
    130℃の温度で反応させることを特徴とする硫酸アル
    ミニウムの製造法。
  2. 【請求項2】 有機物質が蔗糖、ブドウ糖、フミン酸,
    蓚酸,乳酸,琥珀酸或いはこれらの塩等の少なくとも1
    種であることを特徴とする請求項1記載の硫酸アルミニ
    ウムの製造法。
  3. 【請求項3】 硫酸溶液中の過酸化水素含有量が0.2
    重量%以上である請求項1記載の硫酸アルミニウムの製
    造法。
  4. 【請求項4】 反応系内に存在するチタン化合物量が酸
    化チタン換算でアルミナ水和物含有物質中のアルミナを
    アルミナ3水和物に換算した量に対し0.001重量%
    以上であることを特徴とする請求項1記載の硫酸アルミ
    ニウムの製造法。
  5. 【請求項5】 反応後得られた硫酸アルミニウム溶液中
    の過酸化水素含有量が0.06重量%以下であることを
    特徴とする請求項1記載の硫酸アルミニウムの製造法。
JP5011697A 1992-02-03 1993-01-27 硫酸アルミニウムの製造法 Pending JPH05279021A (ja)

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JP4-17237 1992-02-03
JP1723792 1992-02-03

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009001943A1 (ja) 2007-06-28 2008-12-31 Midori Hokuyo Co., Ltd.
KR102097362B1 (ko) * 2019-10-30 2020-04-06 미주엔비켐 주식회사 반도체 제조공정에서 발생하는 저농도 폐황산을 이용한 미량 과산화수소가 잔류된 폐수 처리용 무기계 응집제 및 이를 활용한 폐수처리제로서의 용도

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