[發明專利]電子級氫氟酸制備方法

有效

• 申請號: 201310052553.7
• 申請日: 2013-02-18
• 公開（公告）號: CN103991847A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 萬群平;吳云秀
• 申請（專利權）人: 福建省邵武市永晶化工有限公司
• 主分類號: C01B7/19
• 分類號: C01B7/19
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 何志原

技術領域

本發明屬于化工生產領域，具體涉及一種電子級氫氟酸制備方法。

背景技術

電子級氫氟酸為強酸性清洗劑、腐蝕劑，主要用于超大規模集成電路生產。目前，電子級氫氟酸的主要生產方法為：首先將工業無水氫氟酸進行化學預處理，接著進行精餾，再將得到的氟化氫氣體冷卻，用純水吸收，最后過濾，灌裝。由于雜質砷的存在對電子器件的性能有嚴重影響，因此砷的脫除是氫氟酸提純過程中的關鍵問題，通常采用的方法是使用氧化劑把三價砷雜質轉化成高沸點的五價砷化合物，常用的氧化劑有KMnO₄、CrO₃、過硫酸鹽等。例如：

專利號200610096593.1的發明專利申請，公開了一種超凈高純級氫氟酸的制備方法，該發明采用質量分數為1～3％的KMnO₄溶液作為氧化劑，具體方法為：對無水氟化氫液體進行精餾純化，同時加入濃度為1～3重量%,的KMNO₄溶液，接著用超純水對精餾純化出氟化氫氣體進行吸收，制成氫氟酸半成品；對氫氟酸半成品進行超凈過濾制成超凈高純級氫氟酸。該發明具有能有效的去除三氟化砷雜質、使制成的超凈高純級氫氟酸符合SIME-C8標準、生產成本低和產量大的優點。

專利號為200710025770.1的發明專利申請，公開了一種超高純氫氟酸的提純方法，該發明采用0.16-1％的高錳酸鉀和過氧化氫為氧化劑，步驟為：將工業無水氟化氫液體通入精餾釜，接著加入0.16-1重量%高錳酸鉀，攪拌靜置，再加入0.16-1重量%過氧化氫，攪拌靜置，然后精餾，將出精餾釜的氟化氫氣體進行冷卻、過濾、吸收，制成氫氟酸半成品，再過濾后得到超高純氫氟酸成品。該發明方法制備的產品純度高，產量高，符合環保要求。

專利號為200810049661.8的發明專利申請，公開了一種生產電子級氫氟酸的方法，該方法采用高錳酸鉀、NH₄S₂O₈或KHF₂中的一種或其組合，再加上過氧化氫作為氧化劑。其過程為：向無水氫氟酸原料中加入氧化劑高錳酸鉀、NH₄S₂O₈或KHF₂中的一種或其組合，再加入過氧化氫，進行粗餾,去除低沸點物質，將冷凝后的氫氟酸用超純水進行吸收為48～49%的有水氫氟酸溶液，再經氟塑脂亞沸蒸餾器蒸餾，將氫氟酸氣體冷凝后為48～49%的有水氫氟酸溶液，再進行過濾，灌裝。該發明的方法充分利用了無水氫氟酸與無水氫氟酸中各雜質的沸點不同，在不同溫度下，除去不同的雜質，尤其是硅，使得到的超高純氫氟酸雜質含量降到最低。

但是，由于上述方法采用高錳酸鉀等物質作為氧化劑，會將額外的雜質引入無水氟化氫液體中，從而增加后續處理的負擔，而且上述方法也沒有對制備過程中產生的尾氣加以回收。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種電子級氫氟酸的制備方法，目的是不引入額外雜質，制備出產量高、品質好、成本低的電子級氫氟酸產品，并對尾氣中的氟化氫氣體進行回收。

為了達到上述目的，本發明提供的一種電子級氫氟酸的制備方法，包括以下步驟：

（1）將工業無水氟化氫液體和純水通入精餾塔中，形成第一濃度的氫氟酸；在第一濃度的氫氟酸中，加入過氧化氫溶液，進行氧化處理，氧化其中的砷、硅雜質；接著在精餾塔中進行精餾，雜質留在精餾塔的塔釜，在精餾塔塔頂得到純化的氟化氫氣體；

（2）將純化的氟化氫氣體通入吸收塔中，進行冷凝處理，得到氟化氫液體；

（3）將步驟（2）中得到的氟化氫液體進行第一次過濾，以除去大顆粒雜質；

（4）將第一次過濾后除去大顆粒雜質的氟化氫液體從成品中間槽底部通入成品中間槽，在成品中間槽中用純水吸收，得到第二濃度的氫氟酸；

（5）將第二濃度的氫氟酸進行第二次過濾，以除去小顆粒雜質，然后進行無塵罐裝，得到電子級氫氟酸產品；

（6）將制備電子級氫氟酸過程中產生的尾氣用純水吸收，以制成工業級氫氟酸。

步驟（1）中所述工業無水氟化氫液體中，氟化氫的質量分數≥99.99%，水的分質量分數≤0.002%，氟硅酸的質量分數≤0.002%，二氧化硫的質量分數≤0.002%，不揮發酸(H₂SO₄)的質量分數≤0.002%。

步驟（1）中所述第一濃度的氫氟酸的質量分數為為60～70％。