[發明專利]一種電子級磷酸精制用樹脂吸附劑的制備方法

有效

• 申請號: 201310486139.7
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103497265A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 王金明;張勇
• 申請（專利權）人: 凱瑞化工股份有限公司
• 主分類號: C08F112/08
• 分類號: C08F112/08;C08F8/32;C08F8/20;B01J20/30;B01J20/26;C01B25/238
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 張亞軍;夏新

技術領域

本發明涉及一種樹脂吸附劑的制備方法,特別是一種電子級磷酸精制用樹脂吸附劑的制備方法。

背景技術

電子級磷酸屬于高純磷酸，高純磷酸是電子行業使用的一種超高純化學試劑，屬于微電子化學產品之一，目前世界上僅有美國、日本、韓國等少數幾個國家能夠生產。電子級磷酸廣泛應用于超大規模集成電路、大屏幕液晶顯示器等微電子工業，主要用于芯片的濕法清洗和濕法蝕刻。而要將目前工業上生產的熱法磷酸應用于電子工業，必須進行凈化精制，進一步降低其雜質含量。

熱法磷酸是將磷礦石在石英存在下，在爐中用焦炭還原，磷礦還原后得到的元素磷升華成蒸汽狀態逸出，再將元素磷燃燒使之氧化成為五氧化二磷，用水吸收并水解成磷酸。熱法磷酸相對于濕法磷酸雜質含量少產品質量較高，但在熱法磷酸生產過程中，由于黃磷原料質量和生產工藝等各種外部因素的影響，其中黃磷原料帶入的雜質主要是As³⁺和重金屬，生產環境影響帶入的雜質是Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cr²⁺、K⁺、Na⁺，因此通常磷酸生產中帶入的主要雜質包括As³⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cr²⁺、K⁺、Na⁺和重金屬，以及S0₄^2-，NO₃^-、Cl^-等陰離子。

現有技術中，主要使用強酸性離子交換樹脂進行磷酸的精制處理，此處理是基于H型陽離子交換樹脂上的H+能取代磷酸中的金屬離子，而OH-型的陰離子則能取代磷酸中的硫酸根離子、氯離子和硝酸根離子，從而達到凈化的目的。

例如，張紅英在“離子交換法凈化除雜制取磷酸探索性試驗”一文中，提供了一種使用離子交換樹脂精制磷酸的工藝，包括將處理成磷酸二氫鹽的溶液通過強酸性陽離子交換樹脂柱床，使溶液中的鈣、鎂、鋇等雜質吸附在樹脂上而與磷酸分離，從而得到含量達85％的化學純磷酸，但該工藝樹脂易失活，使用壽命短。

綜上所述，使用離子交換法精制粗磷酸得到高純度磷酸目前尚有很多技術問題難以解決，例如以上現有技術中采用的樹脂吸附劑的吸附效果不理想,特別是對金屬離子的取出效果不理想，從而無法得到電子級磷酸產品，所以至今很難進行工業化生產。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種電子級(MOS級)磷酸精制用樹脂吸附劑及其制備方法。

本發明采用市售的大孔氯甲基聚苯乙烯，經胺化，使大孔氯甲基聚苯乙烯球與烏洛托品反應，得到伯胺基樹脂，再將伯胺基樹脂與二氟氯乙酸(C₂HClF₂O₂)進行羧酸化反應，生成含氟的氨基羧酸型螯合樹脂，即本發明所述的樹脂吸附劑。

所述電子級磷酸精制用樹脂吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

1).胺化反應

大孔氯甲基聚苯乙烯與烏洛托品反應，得到伯胺樹脂；

按重量份計，在攪拌釜中加入100份大孔氯甲基聚苯乙烯球，50-100份烏洛托品（六亞甲基四胺），50-100份水，優選60份水；升溫至60-100℃進行反應，優選為80℃；保溫5-15h，優選為10h；過濾，放料稱重，得到伯胺基樹脂,結構式見式（1）：

2).羧酸化反應

按重量份計，在攪拌釜中加入步驟1）的100份伯胺基樹脂，200-400份二氟氯乙酸(C₂HClF₂O₂)，和100-400份水，優選為300份水；升溫至50-80℃進行反應，優選為60℃；保溫30-100h，優選為40h，得到本發明所述電子級磷酸精制用樹脂吸附劑，其鈉型產品結構式見式（2）：

本發明的有益效果：