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JP4534591B2 - 高純度シュウ酸水溶液の回収方法 - Google Patents

高純度シュウ酸水溶液の回収方法 Download PDF

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Description

本発明は、高純度シュウ酸水溶液の回収方法に関し、詳しくは、インジウム含有被エッチング材を処理したシュウ酸エッチング廃液から溶解した金属成分を分離して高純度のシュウ酸水溶液を回収する方法に関する。
液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置などの透明電極としては、インジウム含有被エッチング材、例えば、酸化インジウム―酸化錫(Indium−Tin−Oxide、以下ITOと略す。)膜を所定のパターンにエッチン処理したものが使用されている。
すなわち、ITO透明電極は、ガラス等の基板上にITO膜を形成し、レジストマスクを施し、ITO膜をエッチング処理して形成される。そして、ITO膜のエッチング液として、シュウ酸水溶液の使用が知られている。
特開2002−124506号公報
しかしながら、上述の方法では、エッチング廃液が廃棄処理されているため、エッチング処理コストが高くなると共に、環境の悪化が問題となる。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インジウム含有被エッチング材を処理したシュウ酸エッチング廃液から高純度シュウ酸水溶液の回収方法を提供することにある。
本発明の要旨は、インジウム含有被エッチング材を処理したシュウ酸エッチング廃液から溶解した金属成分を分離して高純度のシュウ酸水溶液を回収するにあたり、シュウ酸エッチング廃液と、強塩基性陰イオン交換樹脂をシュウ酸で接触処理することにより得られるシュウ酸形陰イオン交換樹脂とを接触処理させることから成る高純度シュウ酸水溶液の回収方法に存する。
本発明の方法によれば、高純度のシュウ酸水溶液が回収でき、そして、エッチング液として再利用できるため、エッチング処理におけるシュウ酸の使用量を軽減することが出来、その結果、透明電極の製造コストを低減することが出来る。
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の回収方法は、インジウム含有被エッチング材を処理したシュウ酸エッチング廃液を陰イオン交換樹脂と接触処理させることにより、溶解した金属成分を分離して高純度のシュウ酸水溶液を回収する方法である。
具体的には、エッチング工程からシュウ酸エッチング液の全量または一部を抜出し、陰イオン交換樹脂と接触処理して金属成分、例えば、インジウム、錫などを陰イオン交換樹脂に吸着させて、高純度シュウ酸水溶液を回収する。そして、回収された高純度シュウ酸水溶液は、シュウ酸エッチング液として再利用する。
本発明で処理するシュウ酸エッチング廃液は、ITO膜などのインジウム含有被エッチング材をシュウ酸溶液でエッチン処理した際に生ずる廃液である。このシュウ酸エッチング廃液には、インジウム、錫などの金属成分がアニオン化してシュウ酸の錯体化合物として存在する。
シュウ酸エッチング廃液におけるシュウ酸濃度は、通常3重量%以上、好ましくは3〜10重量%、より好ましくは3〜7重量%である。シュウ酸濃度が3重量%未満の場合は、エッチング廃液に含まれている金属成分のアニオン化錯体化合物の生成が不十分で、陰イオン交換樹脂によって高純度のシュウ酸水溶液を回収することが出来ない。
陰イオン交換樹脂との接触処理は、カラムに充填された陰イオン交換樹脂を使用して行うことが好ましい。また、使用される陰イオン交換樹脂は、シュウ酸形陰イオン交換樹脂であり、強塩基性陰イオン交換樹脂をシュウ酸で接触処理することにより得られる。
強塩基性陰イオン交換樹脂としてシュウ酸形陰イオン交換樹脂を使用することにより、廃液処理の最初からシュウ酸が回収でき、そのままエッチング液として再利用することが出来る。
強塩基性陰イオン交換樹脂としては、4級アンモニウム基を交換基として有する樹脂が使用でき、例えば、三菱化学(株)製のダイヤイオンSA10A(商品名)、ダイヤイオンSA20A(商品名)、ダイヤイオンPA316(商品名)、ダイヤイオンPA416(商品名)、ローム アンド ハッス社製のAmberlite IRA400(商品名)、Amberlite IRA410(商品名)、Amberlite IRA900(商品名)、Amberlite IRA910(商品名)、ザ ダウ ケミカル社製のDowex SBR(商品名)、Dowex SAR(商品名)、Dowex MSA-1(商品名)、Dowex MSA-2(商品名)が挙げられる。
金属成分の吸着が飽和状態となった陰イオン交換樹脂は、公知の方法、例えば、焼成して金属酸化物として回収する。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1
5%シュウ酸溶液1.0Lに対しインジウム(In)を1.64g、スズ(Sn)を0.15gの割合で溶解し、インジウム濃度1.64g/L、スズ濃度0.15g/Lのシュウ酸溶液を作成し、これをエッチング廃液とした。
別に、ガラスカラム(内径15mm×高さ450mm)にOH形の強塩基性陰イオン交換樹脂(ダイヤイオンSAN−1、三菱化学(株)製)30mlを充填し、表1に示すような条件で強塩基性陰イオン交換樹脂のイオン形をOH形からシュウ酸形へ変換した。
シュウ酸形とした陰イオン交換樹脂に対しエッチング廃液1.5Lを90ml/hで通液し、流出した処理液を採取した。処理液のインジウム、スズ濃度をICP−AES(誘導結合プラズマ発光分析装置)で測定した。処理液のインジウム、スズ濃度変化を図1に示す。なお、横軸は、単位樹脂量当たりの処理液量(L/L−樹脂)、および、縦軸は、インジウム又はスズの処理液濃度(mg/L)を示す。図1中、インジウムの濃度変化をA−1で示し、スズの濃度変化をA−2で示す。
比較例1
実施例1において、イオン交換樹脂をH形の強酸性陽イオン交換樹脂(SKN1、三菱化学(株)製)に変えた(シュウ酸処理は行わず)以外は、実施例1と同様にしてエッチング廃液の処理を行った。処理液のインジウム、スズ濃度変化を図1に示す。図1中、インジウムの濃度変化をB−1で示し、スズの濃度変化をB−2で示す。
図1から、強塩基性陰イオン交換樹脂を使用した場合、シュウ酸エッチング廃液中の金属成分が吸着・除去されるが、陽イオン交換樹脂を使用した場合は、殆ど吸着されていないことが明らかである。
処理液のインジウム、スズ濃度変化を示す図

Claims (1)

  1. インジウム含有被エッチング材を処理したシュウ酸エッチング廃液から溶解した金属成分を分離して高純度のシュウ酸水溶液を回収する方法であって、シュウ酸エッチング廃液と、強塩基性陰イオン交換樹脂をシュウ酸で接触処理することにより得られるシュウ酸形陰イオン交換樹脂とを接触処理させることを特徴とする高純度シュウ酸水溶液の回収方法。
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