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JPH0811688B2 - Method for treating alkaline silicate aqueous solution - Google Patents
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JPH0811688B2 - Method for treating alkaline silicate aqueous solution - Google Patents

Method for treating alkaline silicate aqueous solution

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Publication number
JPH0811688B2
JPH0811688B2 JP62148663A JP14866387A JPH0811688B2 JP H0811688 B2 JPH0811688 B2 JP H0811688B2 JP 62148663 A JP62148663 A JP 62148663A JP 14866387 A JP14866387 A JP 14866387A JP H0811688 B2 JPH0811688 B2 JP H0811688B2
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JP
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acid
silica
aqueous solution
solution
alkali silicate
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孝司 坂口
稔 藤崎
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富士デヴィソン化学株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はケイ酸アルカリ水溶液の処理方法に関するも
のである。詳しくは高純度シリカを製造する際に原料と
なるケイ酸アルカリ水溶液の処理方法に関するものであ
る。本発明で処理されたものは、ウラン及びトリウムな
どの放射体の含有量が0.1ppb以下と極めて少なく、特
に、IC封止剤用樹脂の充填剤、光ファイバー用高純度ガ
ラス及び光学ガラスの原料、更には、半導体デバイス用
シリコン原料等の用途に適した低放射性の高純度シリカ
の製造に好適である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for treating an aqueous alkali silicate solution. More specifically, it relates to a method for treating an aqueous alkali silicate solution which is a raw material when producing high-purity silica. Those treated in the present invention, the content of the radiator such as uranium and thorium is extremely small as 0.1 ppb or less, especially the filler of the resin for the IC sealant, the raw material of the high purity glass for optical fiber and the optical glass, Furthermore, it is suitable for producing low-emissivity, high-purity silica suitable for applications such as silicon raw materials for semiconductor devices.

[従来の技術及びその問題点] 近年、例えば電子部品製造業界に於いて、半導体封止
材は、IC,LSI,VLSIなど集積度が高まるにつれ、コンピ
ュータのソフトエラーの原因となるα線を発生する微量
成分、すなわち、ウラン(U),トリウム(Th)などを
極限まで取り除いた高純度化が望まれており、更に集積
回路チップ上のアルミ配線の腐蝕防止の為、クロル(C
l)含有量を極力低減したものが要求されている。
[Prior Art and Problems Thereof] In recent years, for example, in the electronic component manufacturing industry, semiconductor encapsulants generate α-rays that cause soft errors in computers as IC, LSI, VLSI and the like become more integrated. There is a demand for a high degree of purification by removing the trace amounts of uranium (U), thorium (Th), etc. to the limit, and to prevent corrosion of aluminum wiring on integrated circuit chips, chlorine (C)
l) It is required to reduce the content as much as possible.

半導体封止材は、樹脂,硬化剤,シリカ粉末等の配合
より成る一種のコンパウンド製品であるが、この中で、
シリカ粉末の占める割合は20〜90重量%であり、集積度
の増大につれて、シリカ粉末に対する低α線放射性及び
低クロル化は、ますます重要で不可欠な要件となってき
ている。
The semiconductor encapsulant is a kind of compound product consisting of a mixture of resin, curing agent, silica powder, etc.
The proportion of silica powder is 20 to 90% by weight, and as the degree of integration increases, low α-emission and low chlorination for silica powder are becoming increasingly important and indispensable requirements.

従来技術において、高純度シリカは、初期において
は、元々U,Th含有量の少ない天然水晶又は珪石を使用
し、必要によっては、酸処理した後使用されていたが、
純度の高い天然原料は産出量が少なく、その年々増加す
る需要量を充すことができなくなった。そこで、近年、
人工の高純度シリカ製造法の開発が活発になってきてい
る。その製造法、乾式法、湿式法とに大別され、前者は
ハロゲン化ケイ素又はアルコシシランなどの気相分解法
であり、後者は、珪酸アルカリ又はアルコキシシラン等
の酸による加水分解である。
In the prior art, high-purity silica originally used natural quartz or silica stone with a low content of U and Th, and if necessary, was used after acid treatment,
The production of high-purity natural raw materials is so small that it is no longer possible to meet the ever-increasing demand. So, in recent years,
The development of artificial high-purity silica manufacturing methods has become active. The method is roughly classified into a production method, a dry method and a wet method. The former is a gas phase decomposition method using silicon halide or alkoxysilane, and the latter is hydrolysis using an acid such as alkali silicate or alkoxysilane.

乾式法による高純度シリカの製造法としては、例え
ば、下記のものが知られている。
As a method for producing high-purity silica by the dry method, for example, the following are known.

四塩化ケイ素に代表されるハロゲン化ケイ素を火炎
と共に耐火性の標的上に吹きつけて、付着溶融成長さ
せ、粉砕することによる高純度シリカの製法。(特開昭
58−140,313号) ハロゲン化ケイ素の火炎中、気相加水分解によって
生成する高純度超微粒子状シリカを更に火炎中で溶融す
ることにより高純度シリカを製造する方法。(特開昭59
−152,215号)とこれが、これら乾式法の場合、α放射
体含有量の少ないシリカが得られるものの、次のような
問題点が挙げられる。
A method for producing high-purity silica by spraying a silicon halide represented by silicon tetrachloride together with a flame onto a refractory target to cause melt fusion growth and pulverization. (JP Sho
58-140,313) A method for producing high-purity silica by further melting high-purity ultrafine particulate silica produced by gas-phase hydrolysis in a flame of silicon halide in the flame. (JP Sho 59
In the case of these dry processes, silica having a small α-emitter content can be obtained, but the following problems are mentioned.

ハロゲン化ケイ素等のシリカ原料が高価である。 Silica raw materials such as silicon halide are expensive.

ハロゲン化ケイ素としてクロロシラン系の原料を使
用した場合、製品にクロルが残留しやすく低クロル化が
困難である。
When a chlorosilane-based raw material is used as the silicon halide, chloro tends to remain in the product, and it is difficult to reduce the chloro content.

クロロシラン系の場合腐蝕性及び可燃性である為、取
扱難い。
Chlorosilane is difficult to handle because it is corrosive and flammable.

一方、湿式法による高純度シリカの製造法としては、
例えば、次のような沈澱法による製造法が知られてい
る。
On the other hand, as a method for producing high-purity silica by the wet method,
For example, the following precipitation method is known.

ケイ酸ソーダ水溶液をカチオン交換樹脂で処理して
得られた酸性シリカゾルを、アンモニアによりアルカリ
性シリカゾルとして、この溶液を硝酸アンモニウムと接
触させて凝集沈澱シリカゲルを製造し、酸処理、水洗、
乾燥、溶融を至て高純度シリカゲルを得る方法。(特開
昭60−180,911号)。
An acidic silica sol obtained by treating an aqueous solution of sodium silicate with a cation exchange resin is used as an alkaline silica sol with ammonia, and the solution is brought into contact with ammonium nitrate to produce an agglomerated precipitated silica gel, which is acid-treated, washed with water,
A method of obtaining high-purity silica gel by drying and melting. (JP-A-60-180,911).

硝酸水溶液にケイ酸ソーダ水溶液を徐々に、添加
し、沈澱シリカゲルを製造し、酸処理,水洗,乾燥,焼
成を至て高純度シリカゲルを得る方法。(特開昭61−4
8,422号) キレート剤更には、過酸化水素の存在下でケイ酸ナ
トリウムと鉱酸を反応させ沈澱シリカを製造し、酸処
理,水洗,乾燥,焼成を至て高純度シリカを得る方法。
(特開昭61−178,414号及び同62−12,608号) しかしながら、これらの方法では、いずれもケイ酸ア
ルカリを原料として用いるが、一般的に、ケイ酸アルカ
リ中には相当量のU及びThなどのα放射体よりなる不純
物を含むため、最終的に得られる高純度シリカ中にもこ
れら不純物が若干、含有される傾向がある。そして、そ
の製造途中において、このα放射体を効率的に分離除去
するためには、ケイ酸アルカリ水溶液中よりシリカが折
出してくる反応工程中及び酸処理工程中でU及びThを除
去する必要があるため、その工程管理が複雑で面倒なも
のであった。更に、シリカの生成形体が沈澱性シリカで
あり、微細なものしか得られないため、製造し得る粒子
径範囲が狭く、また、脱水時の固液分離が良くないもの
であった。
A method in which a sodium silicate aqueous solution is gradually added to a nitric acid aqueous solution to produce precipitated silica gel, which is subjected to acid treatment, water washing, drying and firing to obtain high purity silica gel. (Japanese Patent Laid-Open No. 61-4
No.8,422) A chelating agent, a method in which sodium silicate and a mineral acid are reacted in the presence of hydrogen peroxide to produce precipitated silica, which is subjected to acid treatment, washing with water, drying, and calcination to obtain high-purity silica.
(Japanese Patent Laid-Open Nos. 61-178,414 and 62-12,608) However, in all of these methods, alkali silicate is used as a raw material, but in general, a considerable amount of U and Th etc. are contained in the alkali silicate. Since the above-mentioned α-emitter is included as impurities, the high-purity silica finally obtained tends to contain some of these impurities. In order to efficiently separate and remove the α-emitter during its production, it is necessary to remove U and Th in the reaction step in which silica is broken out from the aqueous alkali silicate solution and the acid treatment step. Therefore, the process control was complicated and troublesome. Furthermore, since the formed form of silica is precipitating silica and only fine particles can be obtained, the range of particle diameters that can be produced is narrow, and solid-liquid separation during dehydration is not good.

[発明の課題と解決手段] 本発明者は上記実情に鑑み、ケイ酸アルカリ水溶液を
出発原料として高純度シリカを製造する場合、その製造
途中においてU及びThなどのα放射体よりなる不純物を
効率的に除去し、例えば、U及びThの含有量が各々0.1p
pb以下の高純度シリカを得るための方法につき鋭意検討
を重ねた結果、ケイ酸アルカリ水溶液又はこれをカチオ
ン交換樹脂で処理した後の液をある特定の条件下に調整
した上で、これを特定のアニオン交換樹脂と接触させる
と、処理液がゲル化することもなく、該溶液中のU及び
Thが極めて良好に除去されることを見い出し本発明を完
成した。
[Problems and Solutions of the Invention] In view of the above situation, when the present inventor produces high-purity silica using an alkaline silicate aqueous solution as a starting material, impurities such as α-emitters such as U and Th are efficiently generated during the production. Removed, for example, if the U and Th contents are each 0.1 p
As a result of extensive studies on a method for obtaining high-purity silica of pb or less, an alkali silicate aqueous solution or a solution obtained by treating the alkali silicate aqueous solution with a cation exchange resin was adjusted under a certain specific condition and then specified. When the treatment liquid is brought into contact with the anion exchange resin, the treatment liquid does not gel and U and
The inventors have found that Th is extremely well removed, and completed the present invention.

[発明の要旨] すなわち、本発明の要旨は、 ケイ酸アルカリ水溶液 又はこれをH+型の強酸性カチオン交換樹脂と接触した
後の処理液 に酸を加えてpH調整した後、次いで、これを強塩基性ア
ニオン交換樹脂と接触処理することを特徴とするウラン
及びトリウム含有量の少ない高純度シリカの製造方法に
存する。
[Summary of the Invention] That is, the gist of the present invention is to add an acid to an aqueous solution of an alkali silicate or a treatment solution after contacting it with an H + -type strongly acidic cation exchange resin to adjust pH, and then A process for producing high-purity silica having a low uranium and thorium content is characterized by carrying out a contact treatment with a strongly basic anion exchange resin.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明ではケイ酸アルカリを出発原料とするものであ
るが、本発明では対象となるケイ酸アルカリとしては、
ケイ酸ナトリウム,ケイ酸カリウム,ケイ酸アンモニウ
ムなどであり、例えば、ケイ酸ナトリウムの場合、市販
のケイ酸ナトリウム、JIS特1、1、2、3、4号及び
オルトケイ酸ナトリウム,メタナイ酸ナトリウムなどが
挙げられる。これらのケイ酸アルカリ中には一般的にU
及びThなどのα放射体よりなる不純物が約数10〜数100p
pb程度含まれている。
In the present invention, alkali silicate is used as a starting material, but in the present invention, the target alkali silicate is:
Sodium silicate, potassium silicate, ammonium silicate, etc. For example, in the case of sodium silicate, commercially available sodium silicate, JIS special 1, 2, 3, 4 and sodium orthosilicate, sodium metanaiate, etc. Is mentioned. U is generally present in these alkali silicates.
And impurities such as Th and α-emitters are about several tens to several hundreds of p
About pb is included.

また、ケイ酸アルカリ水溶液の濃度は通常、SiO2濃度
として1〜20重量%、好ましくは2〜10重量%である。
この濃度があまり低い場合には、処理すべきケイ酸アル
カリ水溶液の容量が増え、精製操作が大変であり、逆
に、あまり高い場合には、ケイ酸アルカリ水溶液に酸を
加えてpH調整する際に溶液がゲル化するので好ましくな
い。この溶液のゲル化は酸の種類や使用量によって異な
るので、実際のケイ酸アルカリ水溶液の濃度はその処理
方法に応じて前記範囲より選択される。
The concentration of the aqueous alkali silicate solution is usually 1 to 20% by weight, preferably 2 to 10% by weight, as the SiO 2 concentration.
If this concentration is too low, the volume of the alkali silicate aqueous solution to be treated increases, and the purification operation is difficult.On the contrary, if this concentration is too high, when adding acid to the alkali silicate aqueous solution to adjust the pH. This is not preferable because the solution gels. The gelation of this solution depends on the type and amount of the acid used, so the actual concentration of the aqueous alkali silicate solution is selected from the above range depending on the treatment method.

本発明では上述の如きケイ酸アルカリ水溶液に酸を加
えてpH調整するか、又は、このケイ酸アルカリ水溶液を
H+型の強酸性カチオン交換樹脂と接触させた後の処理液
に酸を加えてpH調整してもよい。なお、後者の場合に
は、通常処理液はアルカリ成分が除去された酸性シリカ
コロイド溶液となっている。
In the present invention, the pH is adjusted by adding an acid to the alkali silicate aqueous solution as described above, or this alkali silicate aqueous solution is added.
The pH may be adjusted by adding an acid to the treatment liquid after contact with the H + type strongly acidic cation exchange resin. In the latter case, the treatment liquid is usually an acidic silica colloidal solution from which alkaline components have been removed.

本発明においては、このようなケイ酸アルカリ水溶液
又は前記処理液を強塩基性アニオン交換樹脂で処理する
に先だって、酸を加えてpH調整することを要件とするも
のである。要するに、この酸によるpH調整をしないで強
塩基性アニオン交換樹脂との接触処理をした場合には、
U及びThなどの不純物を良好に除去することはできな
い。ここで使用する酸としては、通常、硫酸又は硫酸が
望ましい。酸の中でも、例えば、塩酸を用いた場合に
は、ケイ酸アルカリ水溶液がゲル化し易いので望ましく
ないが、硫酸及び硝酸の場合には、ケイ酸アルカリ水溶
液の濃度を選定することにより、該溶液のゲル化が殆ん
ど起らないので好ましい。pH調整後の混合物のpHな通
常、pH1〜2とするのが望ましい。このpHが前記範囲外
の場合には、次の処理において、溶液中のU及びThなど
の不純物を効率的に除去することができない。
In the present invention, it is necessary to add an acid to adjust the pH before treating such an aqueous solution of alkali silicate or the treatment liquid with a strongly basic anion exchange resin. In short, when contact treatment with a strongly basic anion exchange resin is performed without adjusting the pH with this acid,
Impurities such as U and Th cannot be removed well. As the acid used here, sulfuric acid or sulfuric acid is usually desirable. Among the acids, for example, when hydrochloric acid is used, it is not desirable because the alkali silicate aqueous solution is easily gelled, but in the case of sulfuric acid and nitric acid, the concentration of the alkali silicate aqueous solution is selected by selecting the concentration of the solution. It is preferable because gelation hardly occurs. The pH of the mixture after pH adjustment is usually preferably 1-2. If the pH is out of the above range, impurities such as U and Th in the solution cannot be efficiently removed in the next treatment.

次いで、本発明においては、強塩基性アニオン交換樹
脂と接触処理するが、この樹脂としては、通常、ゲル型
又はポーラス型の4級アンモニウム基を含有するもので
あり、例えば、アンバーライトIRA−400(ローム・アン
ド・ハース社商品名)又はダイヤイオンSAIOA(三菱化
成工業(株)商品名)として市販されているものが好適
である。これら樹脂の交換イオンは処理すべき酸性ケイ
酸アルカリ水溶液の酸に応じて、例えば、硫酸で酸性化
した場合には、SO4 2-型、又は硝酸で酸性化した場合に
は、NO3 -型のものを用いるのがU及びThの除去の面から
特に望ましい。
Next, in the present invention, a contact treatment is carried out with a strongly basic anion exchange resin, and this resin usually contains a gel type or porous type quaternary ammonium group, for example, Amberlite IRA-400. A commercially available product (trade name of Rohm and Haas Company) or Diaion SAIOA (trade name of Mitsubishi Kasei Co., Ltd.) is suitable. The exchange ions of these resins depend on the acid of the alkaline aqueous solution of acidic silicate to be treated, for example, when acidified with sulfuric acid, SO 4 2− type, or when acidified with nitric acid, NO 3 −. It is particularly preferable to use a mold of the type from the viewpoint of removing U and Th.

アニオン交換樹脂との接触処理は通常、樹脂を充填し
たカラムに被処理液を下向流又は上向流で通液する方
法、又は、被処理液中に樹脂を添加し攪拌保持した後、
樹脂を瀘別する方法などが採用し得る。また、接触温度
は通常、10〜60℃であり、一般的には常温で差し支えな
い。
The contact treatment with an anion exchange resin is usually a method in which a liquid to be treated is passed through a column filled with a resin in a downward flow or an upward flow, or after the resin is added to the liquid to be treated and stirred and held,
A method of separating the resin can be adopted. The contact temperature is usually 10 to 60 ° C., and generally room temperature is acceptable.

上述の処理により、U及びThなどのα放射体を効率的
に分離除去することができるが、この理由は、酸による
pH調整によってU及びThが錯陰イオンの形に変化するた
め、続くアニオン交換樹脂の処理により良好に吸着除去
されるのである。例えば、硫酸でpH調整したときにはU
は[UO2(SO42-又は[UO2(SO44-となるた
め、SO4 2-型の強塩基性アニオン交換樹脂により簡単に
吸着することができるのである。
By the above-mentioned treatment, α-emitters such as U and Th can be efficiently separated and removed.
Since U and Th are changed into the form of complex anion by adjusting the pH, they are favorably adsorbed and removed by the subsequent treatment of the anion exchange resin. For example, when pH is adjusted with sulfuric acid, U
Becomes [UO 2 (SO 4 ) 2 ] 2− or [UO 2 (SO 4 ) 3 ] 4− , so it can be easily adsorbed by the SO 4 2− type strongly basic anion exchange resin. .

したがって、本発明ではU及びTh含有量が各々0.1ppb
以下のケイ酸アルカリ水溶液を得ることができるので、
これを用いて公知法に従って高純度シリカを製造した場
合には、得られる製品中のU及びTh含有量も当然のこと
ながら、各々0.1ppb以下のものとなる。そのためこれら
以降の工程でU及びThを除去する必要がないので、従来
の湿式法の高純度シリカの製造工程のように、反応工程
及び酸処理工程などにおいて複雑で厳密な工程管理が要
求されない。
Therefore, in the present invention, the U and Th contents are each 0.1 ppb.
Since the following aqueous alkali silicate solution can be obtained,
When high-purity silica is produced using this by a known method, the U and Th contents in the obtained product are naturally 0.1 ppb or less. Therefore, since it is not necessary to remove U and Th in the subsequent steps, complicated and strict process control is not required in the reaction process and the acid treatment process unlike the conventional wet process for producing high-purity silica.

上述で得たU及びThなどのα放射体不純物を含有しな
い酸性化ケイ酸アルカリ水溶液又は酸性シリカコロイド
溶液を基に公知の方法又はフレキシビリティーのある種
々の方法によって高純度シリカを製造することが可能で
ある。
To produce high-purity silica by a known method or various methods having flexibility based on the acidified alkaline alkali silicate solution or acidic silica colloid solution containing no α-emitter impurities such as U and Th obtained above. Is possible.

例えば、α放射体不純物を含まない酸性化ケイ酸アル
カリ水溶液より、シリカを製造する方法としては、該水
溶液をイオン交換イオンがH+型である強酸性カチオン交
換樹脂を充填したカラムに流下させ、アルカリ成分を除
去した酸性コロイドシリカ溶液を流出液として得、この
溶液を加熱、乾固することにより、アルカリ成分及び他
の不純物金属が除去された塊状不定形の純度の高いシリ
カを得ることができる。
For example, as a method for producing silica from an acidified alkali silicate aqueous solution that does not contain α-emitter impurities, the aqueous solution is allowed to flow down a column filled with a strongly acidic cation exchange resin whose ion exchange ions are H + type, An acidic colloidal silica solution from which alkali components have been removed is obtained as an effluent, and by heating this solution to dryness, it is possible to obtain bulk amorphous amorphous silica from which alkali components and other impurity metals have been removed. .

また、酸性化ケイ酸アルカリ水溶液を加熱濃縮、又は
NaOHあるいはNH4OH等のアルカリ水溶液でpH6〜8に調整
し、ゲル化させ、得られたシリカヒドロゲルを酸処理、
脱イオン水水洗した後、乾燥することにより、塊状不定
形の純度の高いシリカを得る事ができ、粉砕機により、
所望の粒子径にもサイズリダクションできる。あるい
は、濃縮の過程又はアルカリにpH6〜8への調整後にゲ
ル化寸前の該水溶液を疎水性有機溶媒中に分散させる
か、気相中に分散飛しょうさせゲル化し、球状ヒドロシ
リカゲルとなし、酸処理、脱イオン水洗後、乾燥するこ
とにより、所望の粒子径を有する純度の高い球状シリカ
を得ることができる。
Further, the acidified alkali silicate aqueous solution is heated and concentrated, or
Adjust the pH to 6-8 with an alkaline aqueous solution such as NaOH or NH 4 OH, gelate, and treat the resulting silica hydrogel with acid.
After washing with deionized water and drying, it is possible to obtain high-purity silica in the form of lumps, and the pulverizer
Size reduction can be performed to a desired particle size. Alternatively, the aqueous solution on the verge of gelation may be dispersed in a hydrophobic organic solvent after the concentration process or adjustment to pH 6 to 8 with an alkali, or dispersed in the gas phase to cause gelation to form spherical hydrosilica gel and acid A high-purity spherical silica having a desired particle size can be obtained by treating, washing with deionized water, and then drying.

一方、α放射体不純物を含まない酸性シリカコロイド
溶液よりシリカを製造する方法としては、該水溶液を加
熱乾固するだけで、塊状不定形の純度の高いシリカを得
ることができる。また、酸性化ケイ酸アルカリ水溶液及
び酸性シリカコロイド溶液に既知の沈澱処理及び水洗処
理を行うことにより、微粒子状の高純度、沈澱シリカを
得ることができる。
On the other hand, as a method for producing silica from an acidic silica colloidal solution containing no α-emitter impurity, it is possible to obtain massive amorphous silica having a high purity simply by heating and drying the aqueous solution. By subjecting the acidified alkali silicate aqueous solution and the acidic silica colloidal solution to the known precipitation treatment and water washing treatment, it is possible to obtain high-purity precipitated silica in the form of particles.

[発明の効果] 本発明によれば、その製造途中で簡単にU及びThなど
のα放射体よりなる不純物を除去することができる。従
ってこれを用いてU及びTh含有量が各々0.1ppb以下の高
純度シリカを得ることができ、また、そのシリカの形状
も種々のものを製造することができるものである。そし
てその高純度シリカは、IC封止剤用樹脂の充填材とし
て、極めて有効なものであり、更に、高純度性からは、
光ファイバー及び光学ガラスの原料、そして、半導体デ
バイス用シリコン原料等の用途に適したもので、広く産
業界において有意義なものである。
[Effect of the Invention] According to the present invention, it is possible to easily remove impurities such as U and Th that are formed from α-emitters during the production thereof. Therefore, by using this, high-purity silica having U and Th contents of 0.1 ppb or less can be obtained, and various silica shapes can be produced. And the high-purity silica is extremely effective as a filler for the resin for IC encapsulant, and from the viewpoint of high purity,
It is suitable for use as a raw material for optical fibers and optical glass, and as a silicon raw material for semiconductor devices, and is of great significance in a wide range of industries.

[実施例] 次に、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越えない限り、以下の実施例の記述
に限定されるものではない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
The present invention is not limited to the description of the following examples unless it exceeds the gist.

実施例1 市販のケイ酸ナトリウム水溶液(SiO2濃度27.1重量
%、Na2O濃度8.4重量%、U含有量51.9ppb)14.3mlを脱
イオン水約50mlで希釈した後、硫酸(1:4)で溶液のpH
を1.2に調整し、更に、100mlに定容し、次いで、これを
SO4 2-型の強塩基性アニオン交換樹脂(ローム・アンド
・ハース社製、商品名アンバーライトIRA400)10ml充填
したカラム(径8mm×高さ20cm)に常温にて下向流で通
液し、水溶液中のU及びThの除去を行なった。
Example 1 14.3 ml of a commercially available sodium silicate aqueous solution (SiO 2 concentration 27.1% by weight, Na 2 O concentration 8.4% by weight, U content 51.9 ppb) was diluted with about 50 ml of deionized water, and then sulfuric acid (1: 4) was added. Solution pH at
Was adjusted to 1.2 and the volume was adjusted to 100 ml.
SO 4 2- type strongly basic anion exchange resin (Rohm and Haas Co., trade name Amberlite IRA400) 10 ml packed column (diameter 8 mm × height 20 cm) at room temperature in downward flow , U and Th in the aqueous solution were removed.

この通液処理における操作性は良好なものであり、ま
た、流出溶液のUを蛍光光度法により定量したところ、
0.1ppb以下であった。
The operability in this liquid-passing treatment is good, and when U in the outflow solution was quantified by a fluorometric method,
It was less than 0.1 ppb.

次いで、この溶液のpHを0.1N NaOHにより、8に調節
し、室温下でゲル化させた。
Then, the pH of this solution was adjusted to 8 with 0.1N NaOH and gelled at room temperature.

このシリカヒドロゲルを1N H2SO4に3時間浸漬した
後脱イオン水により水洗し、含有されるNa2SO4等の塩を
除去し、オーブン乾燥機にて乾燥した。
The silica hydrogel was immersed in 1N H 2 SO 4 for 3 hours, washed with deionized water to remove the contained salts such as Na 2 SO 4 , and dried in an oven dryer.

この得られた乾燥シリカゲル中のU及びTh含有量を放
射化分析法で定量したところ、各々0.1ppb以下であっ
た。
The U and Th contents in the obtained dried silica gel were each quantified by activation analysis and found to be 0.1 ppb or less.

実施例2 実施例1において、強塩基性アニオン交換樹脂カラム
の通液処理により得られたU含有量0.1ppb以下の流出液
をH+型の強酸性カチオン交換樹脂(ローム・アンド・ハ
ース社製:アンバーライト IR−120)を充填したカラ
ムに同様に通液した後、次いで、流出した酸性ケイ酸コ
ロイド溶液をウォーターバスにて濃縮、ゲル化した後、
脱イオン水で中性となるまで水洗し、更に、これを180
℃の温度で乾燥することによりシリカゲルを製造した。
ここで得られるシリカゲル中のUを放射化分析法で定量
したところ、各々0.1ppb以下であった。
Example 2 In Example 1, the effluent having a U content of 0.1 ppb or less obtained by the liquid-flowing treatment of a strongly basic anion exchange resin column was used as an H + -type strongly acidic cation exchange resin (made by Rohm and Haas Co.). : Amberlite IR-120) was passed through the column in the same manner, and then the flowing out acidic silicic acid colloidal solution was concentrated in a water bath and gelled,
Rinse with deionized water until neutral and then add 180
Silica gel was produced by drying at a temperature of ° C.
When U in the silica gel obtained here was quantified by an activation analysis method, each was 0.1 ppb or less.

実施例3 市販のケイ酸ナトリウム水溶液(SiO2濃度27.1重量
%、Na2O濃度8.4重量%、U含有量51.9ppb)を5倍量の
脱塩水で希釈した水溶液をH型の強酸性カチオン交換樹
脂(ローム・アンド・ハース社製、商品名アンバーライ
トIR−120)を充填したカラムに通液した。
Example 3 A commercially available sodium silicate aqueous solution (SiO 2 concentration 27.1% by weight, Na 2 O concentration 8.4% by weight, U content 51.9 ppb) was diluted with 5 times the amount of demineralized water to prepare an H-type strongly acidic cation exchange solution. The solution was passed through a column packed with resin (Amberlite IR-120, manufactured by Rohm and Haas Company).

次いで、この流出液を硫酸(1:4)を加える事によりp
Hを1.2に調整した後、これを実施例1と同様なSO4 2-
の強塩基性アニオン交換樹脂のカラムに通液し、水溶液
中のU及びThの除去を行なった。
Next, add sulfuric acid (1: 4) to the effluent to add p
After adjusting H to 1.2, the solution was passed through a column of SO 4 2- type strongly basic anion exchange resin similar to that in Example 1 to remove U and Th from the aqueous solution.

続いて、上記の流出液を蒸発乾固することによりシリ
カゲルを製造した。
Subsequently, silica gel was produced by evaporating the above effluent to dryness.

ここで得たシリカゲル中のU及びThの含有量を放射化
分析法で定量したところ、各々0.1ppb以下であった。
When the contents of U and Th in the silica gel obtained here were quantified by activation analysis, they were each 0.1 ppb or less.

実施例4 実施例1の方法において、市販のケイ酸ナトリウム水
溶液を10倍量の脱塩水で希釈した後、濃硝酸12.7mlを添
加し溶液のpHを1.2に調整し、次いで、これをNO3 -型の
同様な強塩基性アニオン交換樹脂のカラムに通液し実施
例1に準じて処理したところ、U及びTh含有量が0.1ppb
以下の高純度シリカゲルが得られた。
In the method of Example 4 Example 1 was diluted with a commercially available aqueous solution of sodium silicate at 10 times the amount of demineralized water, it was adjusted to 1.2 and the pH of the solution was added concentrated nitric acid 12.7 ml, then this NO 3 It was passed through a column of a strongly basic anion exchange resin of the same type as-, and treated according to Example 1, and as a result, the U and Th contents were 0.1 ppb.
The following high purity silica gel was obtained.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ケイ酸アルカリ水溶液 又はこれをH+型の強酸性カチオン交換樹脂と接触処理し
た後の処理液 に酸を加えてpH調整した後、次いで、これを強塩基性ア
ニオン交換樹脂と接触処理することを特徴とするケイ酸
アルカリ水溶液の処理方法。
1. An alkali silicate aqueous solution or a treatment liquid obtained by contacting the same with an H + -type strongly acidic cation exchange resin is added with an acid to adjust the pH, and then this is used as a strongly basic anion exchange resin. A method for treating an aqueous alkali silicate solution, which comprises a contact treatment.
【請求項2】酸が硫酸又は硝酸であることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の処理方法。
2. The treatment method according to claim 1, wherein the acid is sulfuric acid or nitric acid.
【請求項3】酸により調整される混合物のpHが1〜2で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の処理
方法。
3. The treatment method according to claim 1, wherein the pH of the mixture adjusted by the acid is 1-2.
【請求項4】ケイ酸アルカリ水溶液の濃度がSiO2として
2〜10重量%であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の処理方法。
4. The treatment method according to claim 1, wherein the concentration of the aqueous alkali silicate solution is 2 to 10% by weight as SiO 2 .
【請求項5】強塩基性アニオン交換樹脂の交換イオンが
SO4 2-型又はNO3 -型であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の処理方法。
5. The exchange ion of the strongly basic anion exchange resin is
Processing method of the claims claim 1 wherein characterized in that it is a type - SO 4 2-type or NO 3.
【請求項6】回収される高純度シリカ中のウラン及びト
リウム含有量が各々0.1ppb以下であることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
6. The production method according to claim 1, wherein the recovered high-purity silica has a uranium content and a thorium content of 0.1 ppb or less, respectively.
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