JPS62265105A

JPS62265105A - カルコゲナイド原料の精製方法及びその装置

Info

Publication number: JPS62265105A
Application number: JP10657886A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Yokota; 横田　良助; Ikuo Inagawa; 郁夫稲川
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1986-05-12
Publication date: 1987-11-18
Also published as: JPH0531487B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はカルコゲナイド原料の精製技術に関するもので
あって、カルコゲナイド原料を外気にさらすことなく、
該原料に含まれる酸素、水素などの不純物を連続的に取
り除くことができ、特に電子材料及び赤外透過性ガラス
の素材となる金属Ｔｅ中の酸素不純物等を除去するのに
有効なカルコゲナイド原料の精製方法と装置に係る。

［従来の技術］従来カルコゲナイド原料、特に金ｆｉＴｅの精製は、塩
酸や硝酸及び混酸による酸洗浄によって表面酸化物を除
去する方法と、加熱による蒸留精製方法で行なわれてい
た。

酸洗浄による精製方法では、表面上の不純物のみが除去
できるだけで、原料内部に含まれている不純物は取り除
くことができない。

蒸留精製法による精製では、融点差のある重金属元素及
び目的物と蒸気圧の差を持つ不純物を取り除くことが可
能であるが、これを金属Ｔｅの精製に適用した場合、金
属Ｔｅ（融点４４９．８℃）と酸化Ｔｅ（融点４５２．
２℃）とでは融点差がほとんどなく、しかも蒸気圧の差
もないことから充分に分離精製することができない。

炭素質による還元精製は、酸化物の生成自由エネルギー
の差を利用するものであって、カルコゲナイドガラスを
石英アンプルで再溶融する際に、前もって炭素をコーテ
ィングしたアンプルを用い、カルコゲナイドガラス中に
炭素微粉末を混合して溶融し、酸素不純物を一酸化炭素
として取り除く方法である。しかしながら、この方法は
炭素微粉末がガラス中に残留する心配がある。

金属Ｔｅ以外のカルコゲナイド元素である５１８ｅ中の
酸水素不純物の除去法としては、５２ＣＲ２、ＳｅＣβ
２を用いた活性雰囲気中での加熱処理が知られている。

この方法は常温で液体の塩化物をアルゴンガスでバブリ
ングし、発生した蒸気を粗原料と接触させて加熱処理を
行うものであるが、常温で液体であるカルコゲナイド塩
化物を用いなければならない点で制約がある。

［発明が解決しようとする問題点１以上述べて来た通り、従来の精製方法には、それぞれ一
長一短があり、特に金属Ｔｅを対象とした場合には、従
来の酸洗浄法、蒸溜精製法及び炭素還元法を組み合わせ
ても、充分に精製することができず、殊に炭素還元法を
採用した場合には、操作上不純物が原料中に混入する可
能性が高かった。

［問題点を解決するための手段］本発明は上記の問題点を除去するためになされたもので
あり、カルコゲナイド原料を炭・′＃ＩＩＭ及び／又は
炭素微粉末の存在下に炭素系ルツボ中で還元処理しなが
ら蒸留することにより、これらの問題点が解決できるこ
とを見出してなったものである。さらにカルコゲナイド
蒸気を塩素化合物活性雰囲気中で加熱処理することによ
り、より効果□的に酸水素不純物を取り除くことができ
ることを見出した。

本発明はまた、カルコゲナイド原料を連続的に精製でき
る装置を提供するものであって、その精製装置は、（ａ）カルコゲナイド原料が炭素Ｉｌ維及び／又は炭素
微粉末と共に収容される炭素系ルツボを、脱着可能に収
めた無水石英製容器と、該容器に付設された加熱手段と
で構成されるカルコゲナイド原料の還元蒸留装置と、（
ｂ）塩素化合物が収容される無水石英製容器と、該容器
に付設された加熱手段とで構成される塩素化合物蒸気発
生装置と、（ｃ）蒸発したカルコゲナイド蒸気を凝縮させるための
冷却手段を備えた無水石英製容器で構成される精製カル
コゲナイドの回収装置、を無水石英製導管で連通させ、
不活性ガス発生源から供給されて前記の無水石英製導管
を流れるキャリヤーガスにて、装置（ａ）で発生したカ
ルコゲナイド蒸気を、装ｆｆｆｉ（ｂ）で発生した塩素
化合物蒸気と接触させながら装置ｃ）に移送させるよう
にしたことを特徴とする。

本発明に於て、炭素系ルツボとは炭素製のルツボのほか
、他の材料で作成されたルツボ、例えば石英ルツボに炭
素をコーティングしたものを意味する。また、カルコゲ
ナイド原料に混入する炭素繊維は、径７〜８μ、フィラ
メント数６０００、長さ２〜４ｍ程度のものが望ましく
、炭素微粉末は２００メツシュ以下程度のものが望まし
い。そして、炭素繊維及び／又は炭素微粉末の使用量は
原料に対して４〜８ｗｔ％程度が望ましい。

［作　　用］本発明によれば、炭素系ルツボ内でカルコゲナイド原料
を加熱して溶融すると、融液は共存する還元剤（炭素繊
維及び／又は炭素微粉末）によって還元されながら蒸発
する。この際、カルコゲナイド蒸気に還元剤が同伴され
ることがないので、カルコゲナイド蒸気を凝縮させるこ
とにより、酸水素不純物を含まず、しかも還元剤の混入
のない精製カルコゲナイド原料を得ることができる。

また、カルコゲナイド蒸気を凝縮させるに先立って、例
えば塩化テルルの蒸気が存在するような塩素化合物活性
雰囲気中に通過させることにより、酸水素不純物、特に
○Ｈを除去するうえで、一段と優れた結果を得ることが
できる。そしてまた、本発明のカルコゲナイド原料の精
製装置は、融点及び蒸気圧に差のない金属Ｔｅ及びその
酸化物を含んだ原料の連続的な還元処理、蒸留精製処理
、塩素化合物活性雰囲気での加熱処理を一体的装置で行
うことができるので、酸水素等の不純物を含まない高純
度原料を調製するのに好適である。

［実施例］精製出発原料として純度９９．９９９％の金ｆｉＴｅの
塊り物を用いた。金属Ｔｅは塩酸で洗ｌ′？＋シたのら
、水洗とアルコール洗浄を行い、真空乾燥した。活性雰
囲気用塩化Ｔｅ化合物は純度９９．９９％の粉末を用い
た。金属Ｇｅ（純度９９．９９９９９％）粉末も金属Ｔ
ｅと同様に洗浄したものを用意した。炭素還元処理用の
高純度炭素製ルツボ（ＩＩＩｊ度９９．９９９％、容量
１０ｃｉｎ”　）　、炭素繊維（繊維径７〜８μ、フィ
ラメント数６０００、長さ２〜４ｍ）及び炭素微粉末（
２００メツシユ以下、４００〜８００＋ｎｇ　）は、脱
水脱酸素処理したアルゴンガス（酸素１ｏｐｐｂ以下）
気流中で、８５０℃に加熱処理した。この処理中のアル
ゴン流伍は３β／ｍｉｎで、加熱時間は５時間である。

そののち、炭素製ルツボと炭素繊維（２ｍ）又は炭素微
粒子（４００ｍ（］　＞を、１０−”Ｔｏｒｒ　（４度
２５０℃）で２時間真空排気し、真空グロー１ボツクス
（アルゴンガス置換）に搬入して無水石英製容器Ａく第
１図参照）にセットした。原料の炭素系ルツボへのセッ
ト及び無水石英製容器Ｂへの塩化Ｔｅ化合物のセットは
全て真空グローブボックス中で行い、各容器の］ツタを
閉じて外へ出し、第１図に示す如くセットして電気炉（
図示略）に取り付けた。尚、各石英製容器は、フッ酸で
洗浄後、充分に水洗浄し、脱気加熱処理を行って使用し
た。

炭素還元処理部及び蒸留部４、活性雰囲気処理部３、精
製原料回収部５、塩化Ｔｅ化合物蒸留部７の温度条件を
上表に示す。

精製工程は、炭素還元処理部４で原料を１時間還元温度
に保った後、蒸留温度まで加熱する。その後、同温度を
保持したまま、蒸留用アルゴンガス導入部１から、流ａ
５００ｍｆ　／ｍｉｎでアルゴンを流す。

この時、加熱により蒸留を開始した塩化Ｔｅ化合物蒸留
部７に、塩化Ｔｃ化合物用アルゴンガス導入部１０から
、流ｍｔ　３００Ｍ＋　／　ｍｉｎでアルゴンを流し、
塩化丁ｅ化合物蒸気導入用コック１１を間ける。塩化Ｔ
ｃ化合物蒸気人口２からの活性塩化Ｔｅ化合物蒸気と還
元蒸留された金属Ｔｅ蒸気とは接触しながら無水石英製
導管で形成された活性雰囲気処理部３で加熱処理され、
処理された金属Ｔｅは精製原料回収部５にたまる。未反
応塩化Ｔｅ化合物蒸気及び塩素ガスは、トラップ６で捕
捉される。

以上の精製を酸素含有量として５０’ＯＤＩ）ｍ含むよ
うに酸化Ｔｅ化合物を加えた金属Ｔｅ蒸気に対して行い
、精製後の金属Ｔｅと金属ＧｅからＧｅ１７Ｔｅ８３の
組成のカルコゲナイドガラスを真空封入法で溶融し、氷
水急冷してガラスを作った。このガラスブロックから、
両面研磨した試料（厚さ２ｍｍ）を作り、赤外透過率を
測定した。

第２図に透過率測定の結果を示す。精製した金、属Ｔｅ
原料を用いたカルコゲナイドガラスには、金属Ｔｅ中の
不純物が完全に除去されているので、不純物による吸収
が見られないが（実線参照）未精製の原Ｆｌを用いたガ
ラスには吸収がｉ２められる（点線参照）。

［発明の効果］以上の通り、本発明の精製方法及び装置を用いることに
よって、目的原料とその不純物との融点及び蒸気圧に著
しい差のない金属テルルに対しても効果的な精製が行え
る。しかも、連続的に精製可能であることから効率は、
大きく向上する。また、酸水素不純物を除去した原料は
、電子材料としての価値も高い。特に、赤外域での吸収
要因となる酸水素不純物を効果的に除去できることから
、赤外透過性カルコゲナイドガラス原料の精製に使用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の精ｔｊ装置を示す図である。第２図は、Ｇ　ｅ　１７　Ｔ　ｅ　ａ３カルコゲナイド
ガラスの赤外透過曲線を示すグラフで、実線は精製を行
った金属Ｔｅを用いた場合、点線はＩＩ製していない場
合を示す。１・・・蒸留用アルゴンガス導入部、２・・・塩化Ｔｅ
化合物蒸気入口、３・・・活性雰囲気処理部、４・・・
炭素還元及び蒸留部、５・・・精製原料受は部、６・・
・トラップ、７・・・塩化Ｔｅ化合物蒸留部、８・・・
炭素ルツボ、９・・・コック、１０・・・塩化Ｔｅ化合
物用アルゴンガス導入部、１１・・・塩化Ｔｅ化合物蒸
気導入用コック。出　願　人　　ホーヤ　株式会社代　　理　　人　　　朝　　倉　　正　　幸第２図ｆＬ＆ｏ、＋ｍ）

Claims

【特許請求の範囲】１　カルコゲナイド原料を、炭素繊維及び／又は炭素微
粉末の存在下に、炭素系ルツボ中で還元処理しながら蒸
留精製することを特徴とするカルコゲナイド原料の精製
方法。２　カルコゲナイド原料を、炭素繊維及び／又は炭素微
粉末の存在下に炭素系ルツボ中で還元処理しながら蒸留
し、その蒸気を塩素化合物活性雰囲気中に通過させるこ
とを特徴とするカルコゲナイド原料の精製方法。３　（ａ）カルコゲナイド原料が炭素繊維及び／又は炭
素微粉末と共に収容される炭素系ルツボを、脱着可能に収めた無水石英製容器と、該容器に付設された加熱手段とで構成されるカルコゲナイド原料の還元蒸留装置と、（ｂ）塩素化合物が収容される無水石英製容器と、該容
器に付設された加熱手段とで構成される塩素化合物蒸気発生装置と、（ｃ）蒸発したカルコゲナイド蒸気を凝縮させるための
冷却手段を備えた無水石英製容器で構成される精製カルコゲナイドの回収装置、を無水石英
製導管で連通させ、不活性ガス発生源から供給されて前
記の無水石英製導管を流れるキャリヤーガスにて、装置
（ａ）で発生したカルコゲナイド蒸気を、装置（ｂ）で
発生した塩素化合物蒸気と接触させながら装置（ｃ）に
移送させるようにしたカルコゲナイド原料の精製装置。