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电子化学品高纯盐酸生产工艺的方法

 论文栏目:生产工艺论文     更新时间:2017/12/22 11:37:23   

摘要:介绍了高纯盐酸的生产工艺方法与生产装置,其中包括将氯化氢蒸发、吸收高纯水、净化气体与最终提纯,而后经过了一系列实验,确定这样制备的盐酸的确纯净并且可以使用。

关键词:高纯盐酸;电子化学品;化学物质生产

1电子化学品高纯度盐酸的研究背景

随着国内经济的发展与科学技术的发展,国内的微电子市场持续赠温,更因为近几年中国加入WTO这个世界级的经贸组织,世界半导体市场与各个半导体产业的投资者都对中国的半导体市场投以关注。近期,我国政府对我国的集成电路和半导体产业的发展做出了政策上的支持。上述这些措施以及政策都是我国微电子产业发展非常难得的机遇,而现在,我国的集成电路产业并不完善,对于我国的集成电路产业关键技术水平不佳、品种配套不全、整体产业不具备规模性并且最关键的材料还需要依靠进口的严峻局面应加以提高与改善为了改善这些,科技部在“十五”国家863计划中特别设立了微电子配套材料的专项措施,这开启了我国微电子产业重点对坚持有为、自主开发、突破关键技术以及加强微电子产品成果的新时代,所以,我国的微电子企业与专家正在不断进行并开展化合物材料、半导体硅材料和集成电路相关的电子化工技术产品,以及相关的封装材料的研究与生产。这样的措施与潮流为我国的微电子配套材料技术水平以及被本地化能力提供了发展条件,我国半导体工业将足以被先进的材料产业所支撑。ULSI用光刻胶以及高纯试剂、塑料封机的研究是电子化材料的主要前途,而电子纯试剂是电子技术微细加工制作过程中不可缺少的关键性基础化材料,其主要用途是基片在涂胶前的湿法清洗以及在光刻的过程中蚀刻已经最终的去交,而在这类环节中所使用的高纯盐酸的纯净度对集成电路的成晶率、电性能以及可靠性有非常重要的影响。一般来说,电子化学品高纯盐酸的生产方式有蒸馏法、离子交换法与晶析法等,但是除了盐酸之外的电子化学品不是都可以使用这些方法,或者使用这些方法不能到达适应相应的纯净度,所以为了让高纯盐酸的纯净度能够在微电子产业中适用,进行相关的电子化学品制备的研究很有必要。本文将介绍电子化学品高纯盐酸的生产工艺,所介绍的包括蒸发氯化氢使气体得到纯净、吸收高纯水和最后的提纯步骤,希望这样的制备方法可以得到纯度更佳的盐酸,并且能够在制备之中达到经济以及环保的目的。

2电子化学品高纯盐酸的制备

2.1蒸发与吸收

本文中进行高纯盐酸的制作的原料是工业盐酸,主要目的是去除工业盐酸中的杂质使其成为高纯盐酸。首先应当进行蒸馏。通过气相将氯化氢抽出可以去除杂质,其中包括元素周期表的一与二族的金属,以及由于这些金属与氯化氢相结合产生的各种形式的杂质,同时,也将这些金属中产生的碳酸盐和氧化物进行了去除。但是,对于第三族元素和这些元素的氧化物、卤化物的化合物来说,就需要在吸收容器中加入超纯水,然后,让被蒸馏所产生的解析出来的氯化氢气体被超纯水吸收,而产生盐酸。在这个过程中使用的超纯水要求比抗阻在17×10°Ωcm以上的纯水,而到达18×10°Ωcm的纯水则为特别好,在吸收的过程进行之前,如果氯化氢气体中的杂质能够被操作人员进行去除,那么,超纯水在吸收容器中的盐酸杂质浓度就可以低于1×10-6,就得到了我们的目标,高纯盐酸。

2.2过滤与洗涤

在超纯水吸收氯化氢气体之前,要经过过滤,并且清洗气体,也就是使氯化氢经过过滤装置,从而达到除去蒸汽中携带的各种固体物质的作用,同时,操作人员更可以使用薄膜或者微滤装置进行超滤。在洗涤器中注入蒸汽,然后设置两个或者更多的洗涤瓶,其顺序需要根据各种各样的洗涤目的放置,操作人员需要定期检查洗涤瓶的底部,并且将底部的洗涤液进行排放,去除在洗涤瓶中的杂质。在洗涤器中,一些反应性挥发性的物质会被作为杂质去除,比如金属卤化物、磷砷锑的卤化物、过渡金属的卤化物和第三、第四种族金属的卤化物。

2.3亚沸蒸馏

所谓亚沸蒸馏,就是将需要被提纯的液体加热,在加热到液体的沸点以下5~20℃的时候停止加热,此时的液体温度由于距离沸点仍然有些差距,所以此时的并不是大量蒸汽雾粒所组成的液体平衡气相,而是以分子的状态达成一种与液相的平衡,所以,此时的蒸汽中就极少或者没有夹带着金属离子或者固体微粒,然后,放置一个冷凝器在其中的气相空间中,而此时的液体由于被加温,其温度肯定高于冷凝管的温度,之后,就会发生分子状态存在于气相空间中的蒸汽在冷凝管上凝聚成为液体,操作人员此时将液体收集起来,就可以得到使用亚沸蒸馏所得到的纯度较高的盐酸。亚沸法是去除液体的金属离子或者某些固体微粒的非常有效的方法,再除去工业盐酸中的金属离子与固体的微粒从而得到高纯度盐酸的过程中非常有效。

3结束语

通过上文的方法制备电子化学品高纯盐酸,期望可以实现高纯盐酸的直接生产,并且解决氯化氢的提纯净化难题,保证微电子技术领域的发展增快与高纯试剂发展增快,并且促进国内微电子领域的商业发展,能够使我国的微电子领域的技术专项赶上国际水平。

参考文献

[1]杨晓虹.电子化学品高盐酸的生产工艺方达与生产装置[J].化学品,2015,(6).

作者:薛伟 单位:常州化工设计院有限公司

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