電子級(jí)磷酸精制純化-離子交換

#電子級(jí)磷酸精制純化-離子交換 磷酸是一種無(wú)機(jī)酸，其作為一種重要的基礎(chǔ)化工原料，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、化工、冶金、國(guó)防、食品、醫(yī)藥和電子工業(yè)等領(lǐng)域。

磷酸的最終用途取決于它的純度，其中，高純度等級(jí)的電子級(jí)磷酸對(duì)不溶性固體顆粒和金屬離子雜質(zhì)含量有著十分苛刻的要求，例如，其中金屬離子、鹵素的雜質(zhì)含量通常需要控制到10ppb（即1×10-9）以下，故使得電子級(jí)磷酸類化學(xué)產(chǎn)品在使用過(guò)程中受到雜質(zhì)的影響較小，能夠保持絕緣耐電壓、耐腐蝕、電阻均勻等優(yōu)異的電性能，可廣泛應(yīng)用于微電子工業(yè)。

電子級(jí)磷酸作為大規(guī)模集成電路（IC）制作過(guò)程中關(guān)鍵性的基礎(chǔ)化工原料之一，主要用于電子元件的濕法清洗與濕法蝕刻。

目前，電子級(jí)磷酸的加工制備技術(shù)主要分為熱法和濕法制備兩類，其中，熱法制備是通過(guò)熱處理過(guò)程燃燒磷礦使其產(chǎn)生高純黃磷單質(zhì)，然后氧化、水化制取磷酸；而濕法制備則采用無(wú)機(jī)酸處理磷礦石制備磷酸，后續(xù)再利用提純凈化的方法控制磷酸內(nèi)各組分雜質(zhì)含量生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的電子級(jí)磷酸。

由于熱法制備需要高能量輸入，因此成本昂貴，目前，濕法路線生產(chǎn)磷酸在我國(guó)仍然占據(jù)主要地位。

但濕法制備的磷酸往往含有多種雜質(zhì)離子，如砷、鐵、鈣、鎂、鋰、鉀、鈉、硫酸根、硝酸根等離子，這些離子在電路板刻蝕過(guò)程中會(huì)極大地降低產(chǎn)品的質(zhì)量。這就需要對(duì)濕法磷酸進(jìn)行額外的分離純化精制工藝。

離子交換法作為一種分離提純的技術(shù)，通過(guò)化學(xué)離子間的絡(luò)合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)吸附過(guò)程。采用離子交換法提純磷酸主要利用強(qiáng)酸中的酸根離子結(jié)合磷酸溶液中的雜質(zhì)離子，例如，Ca2+、Fe3+、Al3+、Mn2+生成不溶于或者難溶于水的沉淀物。

離子交換法具有許多優(yōu)點(diǎn)，包括易于操作、環(huán)境友好、選擇性高，廣泛適用于磷酸和水性介質(zhì)的純化。