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JP3383882B2 - 低レベルα線量・高純度三酸化アンチモンの製造方法 - Google Patents

低レベルα線量・高純度三酸化アンチモンの製造方法

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Publication number
JP3383882B2
JP3383882B2 JP28425791A JP28425791A JP3383882B2 JP 3383882 B2 JP3383882 B2 JP 3383882B2 JP 28425791 A JP28425791 A JP 28425791A JP 28425791 A JP28425791 A JP 28425791A JP 3383882 B2 JP3383882 B2 JP 3383882B2
Authority
JP
Japan
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antimony trioxide
antimony
solid
dose
purity
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JP28425791A
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JPH06256019A (ja
Inventor
徳昭 野上
純一 長尾
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Dowa Holdings Co Ltd
Original Assignee
Dowa Holdings Co Ltd
Dowa Mining Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G30/00Compounds of antimony
    • C01G30/004Oxides; Hydroxides; Oxyacids
    • C01G30/005Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低レベルのα線量でか
つ高純度な三酸化アンチモンの製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】集積回路では、該回路のパッケージ材料
中に不純物として存在するトリウムやウラン及びそれら
が壊変したときの娘核種から放射されるα粒子によって
ソフトエラーが生じる可能性があり、エポキシ系封止剤
の難燃助剤として添加する三酸化アンチモンとしては、
α線量が低レベルであることが必要条件であり、しかも
難燃性の向上を図るために、高純度であることが要求さ
れる。
【0003】従来、α線放射量の低い三酸化アンチモン
の製造法としては、特開昭61−106416号公報や
特開昭61−111920号公報,特公昭62−217
30号公報記載の技術等が提案されているが、いずれの
方法も欠点がある。
【0004】 イ)塩化アンチモン水溶液の常圧加熱蒸留法 この方法はコストが高くつき、処理時間も長いので非経
済的である。また、蒸留分の塩化アンチモンに直接水を
加えて加水分解させるが、塩化アンチモンの融点が7
3.4℃であるため、常温では固化しており、固体に加
水分解反応を適用しても分散性の良い粒子は得られな
い。
【0005】ロ)塩化アンチモン水溶液に容量で10倍
以上の水を加え、60℃以上に加温しながら撹拌し、生
成した沈殿物を▲ろ▼過し、該沈殿物を10倍以上で6
0℃以上の温水で洗浄し乾燥する方法。
【0006】この加水分解反応を主体とする方法では、
鉛やビスマス等の不純物の除去がほとんどできないの
で、高純度三酸化アンチモンが得られない。上記のよう
に、従来法にはいずれも致命的ともいえる欠点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、減圧蒸留に
より分離効果を高め、低レベルα線量で高純度にしてし
かも分散性のよい粒子状の三酸化アンチモンの製造を目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】発明者等は、粗三酸化ア
ンチモンを塩酸で溶解した後、減圧蒸留して留出分をア
ルコールで溶解し、液−液状態でしかも常温で加水分解
させてオキシ塩化アンチモン(SbCl)の結
晶を生成させることにより、α線放射性元素及び鉛,ビ
スマス等の不純物を除去することができ、最終的に低レ
ベルα線量で高純度でしかも分散性のよい粒子状の三酸
化アンチモンが得られるとの知見を得て、本発明をなす
に至ったのである。
【0009】即ち、本発明は粗三酸化アンチモンから低
レベルα線量・高純度三酸化アンチモンを製造する方法
において、粗三酸化アンチモンを塩酸で溶解し固液分離
する第1工程と、第1工程で得られた液分から100℃
以下の低温留出成分を除去した後、100℃を超える温
度で蒸留して高温留出成分を得る第2工程と、第2工程
で得られた高温留出成分をアルコールで溶解した後、水
を加えて加水分解させ固液分離する第3工程と、第3工
程で得られた固形分をアルカリと接触させて三酸化アン
チモンを生成させて固液分離する第4工程と、からなる
ことを特徴とする低レベルα線量・高純度三酸化アンチ
モンの製造方法を提供するものである。
【0010】本発明において、第2工程での蒸留は減圧
蒸留が好ましく、第3工程で得られた固形分はオキシ塩
化アンチモン(SbCl)の結晶であり、第4
工程で使用するアルカリはアンモニア水が好ましい。次
に、本発明を詳細に説明する。
【0011】まず、α線放射性元素,鉛,ビスマス等の
不純物を含有する三酸化アンチモンを当量以上の塩酸、
好ましくは特級濃塩酸(12N)2当量で溶解した後▲
ろ▼別して、不純物を主体とする不溶解分を完全に分離
除去し、塩化アンチモン溶液とする。(第1工程)
【0012】次に、第1工程で得られた塩化アンチモン
溶液を好ましくはエバポレータ内で減圧し、更に好まし
くは1〜50mmHgに減圧した負圧状態で、水の沸点
即ち100℃まで加温して蒸留する(これを低温留出成
分という)。得られた蒸留分を系外に除去し、更に加温
し100℃を超える温度好ましくは100℃を超え13
5℃以下の温度範囲で蒸留好ましくは減圧蒸留させる。
これにより、ほとんどの不純物が除去される(これを高
温留出成分という)。(第2工程)
【0013】得られた高温留出成分(塩化アンチモン)
は蒸留装置から通常の反応容器に移す。留出成分である
塩化アンチモンは温度の低下に伴なって直ちに固化する
が、これに適量のアルコールを加えて溶解させる。得ら
れた塩化アンチモンアルコール溶液に撹拌しながら水好
ましくはイオン交換水を加え、常温で加水分解させる。
加水分解反応によりオキシ塩化アンチモン(Sb
Cl)の結晶が生成する。この生成したオキシ塩化ア
ンチモンの結晶を▲ろ▼別する。これにより微量残存す
る不純物が除去される。(第3工程)
【0014】得られたオキシ塩化アンチモンの結晶にア
ルカリ好ましくは高純度のアンモニア水を加えて、三酸
化アンチモンを生成させて▲ろ▼別する。(第4工程) ▲ろ▼別された三酸化アンチモンをイオン交換水で塩素
イオン(Cl)が洗浄後液に検出されなくなるまで充
分に洗浄した後、脱水し乾燥させる。
【0015】かくして、α線放射量が0.005カウン
ト/cmHr以下、不純物が10ppm以下の低レベ
ルのα線量でかつ高純度で分散性のよい粒子状の三酸化
アンチモンが製造できるのである。
【0016】そして、減圧蒸留によって、比較的低い温
度域(100〜135℃)で蒸留速度を上げ、更に精製
能力を著しく向上させることができる。また、減圧蒸留
時の減圧状態は1〜50mmHg減圧した負圧状態にす
るだけであるので、簡単な減圧装置例えばアスピレータ
等で容易に減圧させることができる。また、高温蒸留成
分をアルコールで溶解させることによって、高温蒸留成
分である塩化アンチモンを室温で固化させることなく液
−液状態で加水分解反応をスムーズに進行させることが
できるのである。次に、本発明を実施例により説明す
る。
【0017】
【実施例】三酸化アンチモン:99.5wt%以上、
鉛:0.039wt%、ビスマス:0.022wt%、
α線量:2.2±0.3カウント/cm・Hrの品位
の粗三酸化アンチモンを10l反応容器に1Kg採取
し、濃塩酸(特級35wt%)3.5lを加えて撹拌し
て溶解したのち、不溶解残渣を▲ろ▼別して除去した。
【0018】得られた▲ろ▼液500mlをロータリー
エバポレータに分取し、アスピレータにより常圧から2
0mmHg減圧させた負圧状態で蒸留して水の沸点即ち
100℃までの蒸留成分を系外に除去した後、130℃
まで昇温させて減圧蒸留を行なった。得られた蒸留成分
の塩化アンチモンをビーカに取り、室温まで降温させて
固化した塩化アンチモンにエチルアルコールを加えて完
全に溶解させた後、撹拌しながらイオン交換水を加えて
加水分解させ、オキシ塩化アンチモンの結晶を生成晶出
させた後▲ろ▼別した。得られたオキシ塩化アンチモン
の結晶に高純度アンモニア水を加え、三酸化アンチモン
を生成させて▲ろ▼別した後、イオン交換水で塩素イオ
ン(Cl)が洗浄後液中に認められなくなるまで洗浄
し、脱水・乾燥した。
【0019】得られた試作物を分析した結果、鉛:0.
0001wt%以下、ビスマス:0.0001wt%以
下、α線量0.0002カウント/cm・Hrの低レ
ベルα線量で高純度でしかも分散性のよい粒子状の三酸
化アンチモンであった。
【0020】
【発明の効果】本発明法は上記のように構成され、減圧
蒸留するために比較的低温度(100〜135℃)で蒸
留速度を上げかつ精製能力を向上させることができる。
その減圧程度は1〜50mmHg減圧させた負圧状態に
するだけであるので、容易にその減圧状態を保持するこ
とができる。
【0021】また、本発明は蒸留成分である塩化アンチ
モンをアルコールで溶解させた後加水分解させるので、
常温で液−液間反応がスムーズに進行し、しかもα線放
射量が0.005カウント/cm・Hr以下、不純物
が10ppm以下の低レベルのα線量で高純度でしかも
分散性のよい粒子状の三酸化アンチモンが低コストで製
造できるのである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−6336(JP,A) 特開 昭61−106417(JP,A) 特開 昭63−185822(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01G 30/00 CA(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粗三酸化アンチモンから低レベルα線量
    ・高純度三酸化アンチモンを製造する方法において、 粗三酸化アンチモンを塩酸で溶解し、固液分離する第1
    工程と、 第1工程で得られた液分から100℃以下の低温留出成
    分を除去した後、100℃を超える温度で蒸留して高温
    留出成分を得る第2工程と、 第2工程で得られた高温留出成分をアルコールで溶解し
    た後、水を加えて加水分解させ固液分離する第3工程
    と、 第3工程で得られた固形分をアルカリと接触させて三酸
    化アンチモンを生成させて固液分離する第4工程と、 からなることを特徴とする低レベルα線量・高純度三酸
    化アンチモンの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第2工程の蒸留が減圧蒸留であり、
    第3工程で得られた固形分がオキシ塩化アンチモンであ
    り、第4工程で使用するアルカリがアンモニア水である
    請求項1記載の低レベルα線量・高純度三酸化アンチモ
    ンの製造方法。
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