JPH0640710A - 高純度リンの製造方法 - Google Patents

高純度リンの製造方法

Info

Publication number
JPH0640710A
JPH0640710A JP21479692A JP21479692A JPH0640710A JP H0640710 A JPH0640710 A JP H0640710A JP 21479692 A JP21479692 A JP 21479692A JP 21479692 A JP21479692 A JP 21479692A JP H0640710 A JPH0640710 A JP H0640710A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arsenic
phosphorus
oxide
yield
yellow phosphorus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP21479692A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroto Uchida
寛人 内田
Keiji Nishinaka
啓二 西中
Katsumi Ogi
勝実 小木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP21479692A priority Critical patent/JPH0640710A/ja
Publication of JPH0640710A publication Critical patent/JPH0640710A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不純物ヒ素含有量の少ない高純度リンを製造
する。 【構成】 粗製黄リン中のヒ素と反応して亜ヒ酸を生じ
る化学量論量以上の酸化ヨウ素またはヨウ素酸化合物を
該粗製黄リンに添加し、加熱してリン中のヒ素を亜ヒ酸
に変化させた後に蒸留して高純度のリンを回収する。 【効果】 本方法は、脱ヒ効果に優れ、かつ黄リンの回
収率も高い。因みに従来の硝酸洗浄方法はヒ素の含有量
が少ないが黄リンの収率が低く、また合金減圧蒸留法で
は黄リンの収率は高いがヒ素の含有量が多い。本方法で
は脱ヒ効果と収率が同時に向上しており、実用上の利点
が大きい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体用原料な
どに用いられるヒ素の含有量の極めて少ない高純度リン
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高純度リンは、InP、GaP、GaAsx
1-x等の化合物半導体やシリコン半導体の添加物として
重要な材料である。特に最近、電子材料の高集積化に伴
い、リン中の不純物を大幅に除去した高純度のリンが求
められている。ところがヒ素はリンと同族であり、リン
中の不純物のなかでも最も除去し難い元素である。従
来、リン中のヒ素の除去法について種々検討されてお
り、硝酸などの酸による洗浄法やアルカリ洗浄法、蒸留
精製法、合金減圧蒸留法、水素処理精製法等が知られて
いる。このなかで合金減圧蒸留法は、リンから分離除去
され難いヒ素やイオウをはじめ多くの不純物を除去する
方法として有力な方法であり、Al、Pb、In、Tl等のよ
うに低融点でかつリン中のヒ素やイオウと合金化し易い
金属の一種類もしくは二種類以上の混合物をその金属の
融点以上の温度で加熱して不純物と合金化させた後、上
記金属の融点以下の温度で減圧蒸留してリンを回収する
(特公昭44−14685号)。
【0003】
【発明の解決課題】従来の合金減圧蒸留法は、リンと金
属とを加熱処理する際に各金属の融点以上まで加熱する
必要があった。各金属の融点はAlが660℃、Pbが3
27℃、Inが157℃、Tlが304℃、他に Biが2
71℃、Sbが631℃等である。これらの金属のなか
でAlが最もヒ素除去効果が高いが、Alを用いる場合に
は、約700℃以上の温度で加熱処理するので、リン化
アルミニウムの生成や、高温によるリンの赤燐化によっ
て減圧蒸留時の回収率が低下する。また、装置も耐熱性
の機器が必要であり処理操作も繁雑で困難である。硝酸
洗浄法は、ヒ素の除去効率は高いが、処理中にリンが溶
出するため収率が50%前後とかなり低い。さらにリン酸
の混じった大量の硝酸廃液が生じるために廃液処理が問
題である(特開昭49−95891号)。その他の処理法は、い
ずれもヒ素除去効率が低い。本発明は、このような従来
法の課題を解決した高純度リンの製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0004】
【課題の解決手段:発明の構成】本発明によれば、粗製
黄リン中のヒ素と反応して酸化ヒ素を生じる化学量論量
以上の酸化ヨウ素またはヨウ素酸化合物を該粗製黄リン
に添加し、加熱してリン中のヒ素を酸化ヒ素に変化させ
た後に、酸化ヒ素の沸点以下に加熱して高純度のリンを
蒸留回収することを特徴とするリンの製造方法が提供さ
れる。また本発明によれば、上記製造方法の好適な態様
として、粗製黄リンに酸化ヨウ素またはヨウ素酸化合物
を添加して加熱した後に、水または温水で上記反応物を
洗浄することにより可溶性ヒ素化合物の一部を除去し、
その後蒸留して高純度のリンを回収する方法が提供され
る。なお、本明細書において酸化ヒ素とは、酸化ヨウ素
またはヨウ素酸とヒ素との反応で生成するヒ素酸化物を
意味し、As2O3、As46、As25等を含む。いずれの
ヒ素酸化物が生成するかは、使用する酸化ヨウ素等の種
類に依存する。
【0005】ヒ素はリンと同族であり両者の性状は非常
によく似ている。黄リンの分子(P4 )は正四面体の各頂
点にリンが配置された形であることが一般に知られてい
るが、おそらく黄リン中に含まれる不純物のヒ素は、そ
の正四面体のリンの1つと置換した状態で存在すると推
察される。このため単なる蒸留等の方法では黄リン中の
ヒ素を分離することが難しい。そこで本発明は、ヒ素と
酸化ヨウ素またはヨウ素酸化合物が反応して生成する酸
化ヒ素(As23、As24、As25等)の沸点がいずれ
も黄リンの沸点(280℃/1気圧)よりもかなり高いこ
とを利用し、粗製黄リンにこれら酸化ヨウ素またはヨウ
素酸化合物を添加し、加熱して粗製黄リン中に含まれる
ヒ素を酸化ヒ素に変えた後に蒸留してリンを回収する。
【0006】脱ヒ剤として用いる酸化ヨウ素としては、
四酸化二ヨウ素(I24)、五酸化二ヨウ素(I25)、六
酸化二ヨウ素(I26)、七酸化二ヨウ素(I27)などが
挙げられる。またヨウ素酸化合物としてはヨウ素酸(H
IO3)、過ヨウ素酸(H5IO6 等)、亜ヨウ素酸および
ヒ素に対して酸化力を有するヨウ素酸塩、具体的にはヨ
ウ素酸ナトリウム(NaIO3)、ヨウ素酸カリウム(K
IO3)、ヨウ素酸バリウム(BaIO3)などのヨウ素
(V)酸塩、ヨウ素酸ナトリウム(Na2IO4)、ヨウ素酸
カリウム(K2IO4)等のヨウ素(VI)酸塩あるいは過
ヨウ素酸ナトリウム(Na5IO6)、過ヨウ素酸カリウム
(K5IO6)などの過ヨウ素酸塩、亜ヨウ素酸ナトリウ
ムなどの亜ヨウ素酸塩が用いられる。
【0007】粗製黄リン中に含まれる不純物のヒ素は酸
化ヨウ素またはヨウ素酸、ヨウ素酸化合物によって酸化
され酸化ヒ素に変化する。この際、酸化ヨウ素の分解で
遊離したヨウ素は、残留ヒ素と反応してヨウ化ヒ素を生
じると考えられる。
【0008】酸化ヨウ素またはヨウ素酸化合物の添加量
は、リン中のヒ素と反応して酸化ヒ素を生じる化学量論
量以上であってその1000倍以下の範囲である。これ
らの添加量が化学量論量より少ないとヒ素を酸化ヒ素に
変える脱ヒ反応が不十分であり、一部のヒ素が脱ヒされ
ずに残留する。また添加量が上記化学量論量の1000
倍を越えると脱ヒ効果が上がらず、むしろ副生する赤リ
ンの量が増し黄リンの収率が低下するので好ましくな
い。なお、酸化ヨウ素などがヒ素と反応して酸化ヒ素を
生成すると同時に遊離したヨウ素がさらにヒ素と反応し
てヨウ化ヒ素を生成する場合、またはヨウ素酸、ヨウ素
酸塩とヒ素との反応により酸化ヒ素と同時に他のヒ素化
合物が生成する場合に、これらの副反応を考慮して決定
される化学量論量を基準とする。
【0009】本発明の脱ヒ反応の反応温度は44〜30
0℃以下、好ましくは44〜280℃以下である。反応
温度が300℃を越えると黄リンの沸騰により飛散する
黄リンが増し、かつ赤リンが副生し、黄リンの収率が低
下するので好ましくない。一方、反応温度が44℃未満で
は黄リンの融点に達せず、酸化ヨウ素やヨウ素酸化合物
との反応が均一に進行しないので好ましくない。
【0010】脱ヒ反応は酸化ヨウ素およびヨウ素酸化合
物の添加後早い時期に始まるが、均一に反応が進行する
よう、反応時間は1時間以上が望ましい。ただし反応温
度が150℃以上の範囲では反応時間が長いと副生する
赤リンの生成量が増して黄リンの収率が低下し、脱ヒ素
効果も飽和に達するので、反応時間は24時間以内が好
ましい。
【0011】脱ヒ反応終了後、蒸留して黄リンを回収す
る。蒸留温度は生成した酸化ヒ素の沸点以下とする。酸
化ヒ素の生成に際して副生するヨウ化ヒ素は、沸点(常
圧下403℃)が酸化ヒ素の沸点(As23で465℃/1
気圧)より低いので、このヨウ化ヒ素の混入によるリン
の汚染を避けるため、蒸留温度は、好ましくはヨウ化ヒ
素の沸点以下とする。酸化ヒ素の種類によっては、沸点
に至る以前に分解して他の酸化ヒ素に転化するものもあ
るが、この場合には分解により生成した酸化ヒ素化合物
の沸点を基準とすればよい。減圧蒸留においては、減圧
時のこれらの沸点以下である。蒸留に先立って反応生成
物を適量の水または温水で洗浄することにより、酸化ヒ
素やヨウ化ヒ素など可溶化したヒ素化合物の一部を除去
すれば、蒸留の負担が軽減する。
【0012】実施例1〜11 不純物のヒ素を含有する所定量の粗製黄リンを蒸留容器
に入れ、ヒ素の含有量に対して表1に掲げた化学量論量
比のヨウ素酸(HIO3)を添加し、非酸化性雰囲気下で
加熱して、表1に掲げた温度および時間で反応させた。
反応後、1〜10mmHg以下に減圧し、約120℃で蒸留
して黄リンを回収した。得られたリン中の残留ヒ素濃度
(ppm)及び収率(%)を表1に示した。
【0013】比較例1 ヨウ素酸の添加量をヒ素に対する化学量論量の 0.5倍
にした以外は実施例と同様に脱ヒ反応と蒸留を行ない、
黄リンを回収した。この結果を表1に併せて示した。
【0014】比較例2 窒素雰囲気下において、石英フラスコ中に不純物のヒ素
を含む粗製黄リン150重量部と30重量部%濃度の硝
酸1000重量部を加え、3時間加熱攪拌して酸化し
た。酸化処理物から硝酸溶液を分離した後、温水で洗浄
して乾燥した。次いで容器内を1〜5mmHgに減圧し、窒
素ガス雰囲気下で100〜115℃に加熱し1時間蒸留
して黄リンを回収した。この結果を表1に示す。
【0015】比較例3 粗製黄リン30gとアルミニウム3gを蒸留装置のフラス
コ中にとり、窒素気流中で400℃から660℃まで2
時間加熱した後に放冷し、低温で減圧蒸留して黄リンを
留出させた。この結果を表1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】実施例12〜16 表2に示す酸化ヨウ素およびヨウ素酸化合物を、リン中
のヒ素と反応して酸化ヒ素を生成する化学量論量の20
0倍量、粗製黄リンと共に蒸留容器に装入し、非酸化性
雰囲気下で150℃に5時間加熱した後に約1〜10mm
Hgに減圧し、約120℃で蒸留して黄リンを回収した。
この結果を表2に示した。
【0018】
【表2】
【0019】
【発明の効果】本発明の製造方法は、脱ヒ効果に優れ、
かつ黄リンの回収率も高い。因みに従来の硝酸洗浄方法
はヒ素の含有量が0.4ppm程度に低減されるが、黄リン
の収率は約45%と低く、また合金減圧蒸留法では、黄
リンの収率は約92%と高いがヒ素の含有量は4.2ppm
と多い。本発明の方法では脱ヒ効果と収率が同時に向上
しており、実用上の利点が大きい。また本発明の方法に
よれば蒸留によってヒ素の他にSi、Feなどの不純物も
同時に除去できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粗製黄リン中のヒ素と反応して酸化ヒ素
    を生じる化学量論量以上の酸化ヨウ素またはヨウ素酸化
    合物を該粗製黄リンに添加し、加熱してリン中のヒ素を
    酸化ヒ素に変化させた後に、酸化ヒ素の沸点以下に加熱
    して高純度のリンを蒸留回収することを特徴とする高純
    度リンの製造方法。
  2. 【請求項2】 粗製黄リンに酸化ヨウ素またはヨウ素酸
    化合物を添加して加熱した後に、水または温水で上記反
    応物を洗浄することにより可溶性ヒ素化合物の一部を除
    去し、その後蒸留して高純度のリンを回収する請求項1
    の製造方法。
JP21479692A 1992-07-21 1992-07-21 高純度リンの製造方法 Withdrawn JPH0640710A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21479692A JPH0640710A (ja) 1992-07-21 1992-07-21 高純度リンの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21479692A JPH0640710A (ja) 1992-07-21 1992-07-21 高純度リンの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0640710A true JPH0640710A (ja) 1994-02-15

Family

ID=16661672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21479692A Withdrawn JPH0640710A (ja) 1992-07-21 1992-07-21 高純度リンの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0640710A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997028086A1 (en) * 1996-02-05 1997-08-07 Fmc Corporation A method for extracting antimony from elemental phosphorus
WO1999062819A1 (en) * 1998-06-05 1999-12-09 Fmc Corporation Process for removal of arsenic from elemental phosphorus
JP2012017230A (ja) * 2010-07-09 2012-01-26 Nippon Chem Ind Co Ltd 高純度元素リンの製造方法および高純度リン酸の製造方法
KR20160078708A (ko) * 2014-12-24 2016-07-05 오씨아이 주식회사 황인의 정제방법
CN111533097A (zh) * 2019-10-30 2020-08-14 贵州新天鑫化工有限公司 一种黄磷氧化脱砷的方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997028086A1 (en) * 1996-02-05 1997-08-07 Fmc Corporation A method for extracting antimony from elemental phosphorus
US5670126A (en) * 1996-02-05 1997-09-23 Fmc Corporation Method for extracting antimony from elemental phosphorus
WO1999062819A1 (en) * 1998-06-05 1999-12-09 Fmc Corporation Process for removal of arsenic from elemental phosphorus
US6146610A (en) * 1998-06-05 2000-11-14 Fmc Corporation Process for removal of arsenic from elemental phosphorus
JP2012017230A (ja) * 2010-07-09 2012-01-26 Nippon Chem Ind Co Ltd 高純度元素リンの製造方法および高純度リン酸の製造方法
US8747792B2 (en) 2010-07-09 2014-06-10 Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. Method for preparing high-purity elemental phosphorus and method for preparing high-purity phosphoric acid
KR20160078708A (ko) * 2014-12-24 2016-07-05 오씨아이 주식회사 황인의 정제방법
US9845241B2 (en) 2014-12-24 2017-12-19 Oci Company Ltd. Method of purifying yellow phosphorus
CN111533097A (zh) * 2019-10-30 2020-08-14 贵州新天鑫化工有限公司 一种黄磷氧化脱砷的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2987713B2 (ja) 高純度六フツ化リン酸化合物の製造方法
JP4714198B2 (ja) クロロシラン類の精製方法
US2920935A (en) Method of making aluminum containing hydrides
US4457903A (en) Semicontinuous process for the production of pure silicon
JPH0640710A (ja) 高純度リンの製造方法
US5449503A (en) Process for separating arsenic acid from an aqueous mixture comprising sulfuric and arsenic acids
US2172969A (en) Process for obtaining silicon from its compounds
JP3309402B2 (ja) 高純度リンの製造方法
JP2974540B2 (ja) フルオロアルキルスルホン酸の精製方法
US2812235A (en) Method of purifying volatile compounds of germanium and silicon
US2396458A (en) Method for the purification of titanium tetrachloride
US2821460A (en) Method of purifying silicon tetrachloride and germanium tetrachloride
JPS61151002A (ja) フツ化水素酸の精製法
EP0879212B1 (en) A method for extracting antimony from elemental phosphorus
US3359071A (en) Method of producing hyperpure arsenic
JP2518330B2 (ja) インジウム−リン化合物半導体スクラップの処理方法
JP3206018B2 (ja) 高純度リンの製造方法
JPS6016368B2 (ja) 燐の精製方法
JPS59116122A (ja) ホウ酸の製法
US3206510A (en) Process for making cyclohexanoneoxime
JP2535882B2 (ja) 精製リン酸中の溶解有機物の除去法
US3088807A (en) Production of pure phosphorus
US3310369A (en) Process for producing anhydrous ammonium bifluoride from an aqueous solution of ammonium fluoride
US3202481A (en) Purification of nitric acid
JP2794436B2 (ja) フッ化ニトロシルの製法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005