JP7477641B2 - テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する被処理液の精製方法および精製装置 - Google Patents
テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する被処理液の精製方法および精製装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7477641B2 JP7477641B2 JP2022561314A JP2022561314A JP7477641B2 JP 7477641 B2 JP7477641 B2 JP 7477641B2 JP 2022561314 A JP2022561314 A JP 2022561314A JP 2022561314 A JP2022561314 A JP 2022561314A JP 7477641 B2 JP7477641 B2 JP 7477641B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exchange resin
- cation exchange
- liquid
- treated
- tetraalkylammonium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 194
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 106
- -1 tetraalkylammonium ions Chemical class 0.000 title claims description 77
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 188
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 187
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 133
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 87
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 87
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 48
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 47
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 37
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 36
- 239000012492 regenerant Substances 0.000 claims description 36
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical group [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 26
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 25
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 claims description 25
- 150000005621 tetraalkylammonium salts Chemical class 0.000 claims description 24
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 23
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 19
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 11
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 9
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 73
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 73
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 57
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 32
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 30
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 29
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 23
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 21
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 20
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 17
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 8
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 8
- VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 7
- OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M N,N,N-Trimethylmethanaminium chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)C OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 6
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 4
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 4
- NHGXDBSUJJNIRV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC NHGXDBSUJJNIRV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 125000005207 tetraalkylammonium group Chemical group 0.000 description 3
- KIZQNNOULOCVDM-UHFFFAOYSA-M 2-hydroxyethyl(trimethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)CCO KIZQNNOULOCVDM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RKTGAWJWCNLSFX-UHFFFAOYSA-M bis(2-hydroxyethyl)-dimethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].OCC[N+](C)(C)CCO RKTGAWJWCNLSFX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- JQDCIBMGKCMHQV-UHFFFAOYSA-M diethyl(dimethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](C)(C)CC JQDCIBMGKCMHQV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- MYRLVAHFNOAIAI-UHFFFAOYSA-M diethyl-bis(2-hydroxyethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].OCC[N+](CC)(CC)CCO MYRLVAHFNOAIAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- KVFVBPYVNUCWJX-UHFFFAOYSA-M ethyl(trimethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](C)(C)C KVFVBPYVNUCWJX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KGVNNTSVYGJCRV-UHFFFAOYSA-M ethyl-tris(2-hydroxyethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].OCC[N+](CC)(CCO)CCO KGVNNTSVYGJCRV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 150000005622 tetraalkylammonium hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 description 2
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VHLDQAOFSQCOFS-UHFFFAOYSA-M tetrakis(2-hydroxyethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].OCC[N+](CCO)(CCO)CCO VHLDQAOFSQCOFS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylammonium Chemical compound C[N+](C)(C)C QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M tetrapropylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCC[N+](CCC)(CCC)CCC LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- GRNRCQKEBXQLAA-UHFFFAOYSA-M triethyl(2-hydroxyethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CCO GRNRCQKEBXQLAA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- JAJRRCSBKZOLPA-UHFFFAOYSA-M triethyl(methyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](C)(CC)CC JAJRRCSBKZOLPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IJGSGCGKAAXRSC-UHFFFAOYSA-M tris(2-hydroxyethyl)-methylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].OCC[N+](C)(CCO)CCO IJGSGCGKAAXRSC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L Phosphate ion(2-) Chemical compound OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M dihydrogenphosphate Chemical compound OP(O)([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- DZLFLBLQUQXARW-UHFFFAOYSA-N tetrabutylammonium Chemical compound CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC DZLFLBLQUQXARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/16—Organic material
- B01J39/18—Macromolecular compounds
- B01J39/20—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/04—Processes using organic exchangers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/04—Processes using organic exchangers
- B01J39/05—Processes using organic exchangers in the strongly acidic form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J41/00—Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
- B01J41/04—Processes using organic exchangers
- B01J41/05—Processes using organic exchangers in the strongly basic form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J41/00—Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
- B01J41/04—Processes using organic exchangers
- B01J41/07—Processes using organic exchangers in the weakly basic form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
- B01J47/016—Modification or after-treatment of ion-exchangers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
- B01J47/02—Column or bed processes
- B01J47/04—Mixed-bed processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
- B01J49/05—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of fixed beds
- B01J49/06—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of fixed beds containing cationic exchangers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
- B01J49/50—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents
- B01J49/53—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents for cationic exchangers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
- B01J49/60—Cleaning or rinsing ion-exchange beds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C209/82—Purification; Separation; Stabilisation; Use of additives
- C07C209/84—Purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C211/62—Quaternary ammonium compounds
- C07C211/63—Quaternary ammonium compounds having quaternised nitrogen atoms bound to acyclic carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
- C02F2001/425—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange using cation exchangers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/40—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture or use of photosensitive materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Description
本発明に係る精製方法は、水素イオン形(以下、「H形」とも称する)またはテトラアルキルアンモニウムイオン形(以下、「TAA形」とも称する)の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液を通液して、該被処理液中の該金属不純物の含有量を低減する不純物除去工程を有する。さらに、本発明に係る精製方法は、前記陽イオン交換樹脂の架橋度が16~24%であることを特徴とする。以下、本発明に係る精製方法について、詳細に説明する。
不純物除去工程は、H形またはTAA形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液を通液して、該被処理液中の該金属不純物の含有量を低減する工程である。
本発明において、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液は、少なくとも、テトラアルキルアンモニウムイオンと、金属不純物と、を含むものであればよく、特に制限されるものではない。ただし、これらの成分を含有し、かつ、半導体製造工程や液晶ディスプレイ製造工程等で多量に発生することから、該被処理液は、該工程において排出されるフォトレジスト現像廃液に由来する溶液であることが好ましい。フォトレジスト現像廃液は、露光後のフォトレジストをアルカリ現像液で現像する際に排出される廃液であり、通常は、pHが10~14のアルカリ性を呈する水溶液である。そのため、フォトレジスト現像廃液中において、フォトレジストは、そのカルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性基が解離して、TAAHに由来するTAAイオンと塩の形で溶解している。したがって、フォトレジスト現像廃液は、フォトレジスト、TAAイオンおよび金属不純物を主として含有する溶液である。本発明に係る被処理液は、例えば、該フォトレジスト現像廃液中のTAAイオンを陽イオン交換樹脂に吸着させた後、塩酸等の酸を用いてTAAイオンを溶離させることにより、TAA塩として回収した溶液である。
上述したように、本発明において用いる被処理液は、フォトレジスト現像廃液からTAAイオン(TAAH)をTAA塩として溶出させ、回収した溶液である。被処理液中のTAAイオンの具体例としては、フォトレジストの現像液に用いられるアルカリとしての水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化メチルトリエチルアンモニウム、水酸化トリメチルエチルアンモニウム、水酸化ジメチルジエチルアンモニウム、水酸化トリメチル(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化トリエチル(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化ジメチルジ(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化ジエチルジ(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化メチルトリ(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化エチルトリ(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化テトラ(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム等の水酸化テトラアルキルアンモニウムに由来するイオンを挙げることができる。これらの中でも、最も汎用的に使用されている水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化テトラブチルアンモニウムに由来するテトラメチルアンモニウムイオンおよびテトラブチルアンモニウムイオンが、本発明において好適に用いられ、水酸化テトラメチルアンモニウムに由来するテトラメチルアンモニウムイオンが特に好ましく用いられる。本発明において用いる被処理液は、上記テトラアルキルアンモニウムイオンを、例えばクロリド塩として回収した溶液であり、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムクロリド等のテトラアルキルアンモニウムクロリド水溶液であることが好ましく、テトラメチルアンモニウムクロリド水溶液であることがより好ましい。すなわち、本発明に係る被処理液が含有するテトラアルキルアンモニウムイオンは、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムクロリド等のテトラアルキルアンモニウムクロリドに由来するテトラアルキルアンモニウムイオンであることが好ましく、テトラメチルアンモニウムクロリドに由来するテトラアルキルアンモニウムイオンであることがより好ましい。
フォトレジスト現像廃液中には、金属不純物として複数の金属イオンが含まれているため、被処理液も、それら金属イオンを含有している。金属イオンとしては、例えば、ナトリウム、カリウム等の1価イオン、マグネシウム、カルシウム、亜鉛等の2価イオン、アルミニウム、ニッケル、銅、クロム、鉄等の多価イオンが挙げられる。これらの金属イオンは、フォトレジスト現像廃液(被処理液)中に、0.1~1000ppb程度含まれているのが通常である。なお、フォトレジスト現像廃液中のテトラアルキルアンモニウムイオンの対イオンは、水酸化物イオンであるのが通常であるが、工場によっては、また、中和を行った場合には、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、リン酸水素イオン、リン酸二水素イオン等の無機陰イオン、および、ギ酸イオン、酢酸イオン、シュウ酸イオン等の有機陰イオンから選ばれる少なくとも一種がテトラアルキルアンモニウムイオンの対イオンの少なくとも一部となるのが一般的である。ただし、これらの陰イオンは、フォトレジスト現像廃液から被処理液を調製する段階で大部分が除去されるため、被処理液中にはほとんど含まれていないと考えられる。
本発明において、H形またはTAA形の陽イオン交換樹脂としては、架橋度が16%~24%である強酸性陽イオン交換樹脂を用いる。上記範囲の架橋度を有する高架橋の樹脂は、樹脂内部に密に架橋構造が存在するため、高い強度を有する。架橋度が16%未満である陽イオン交換樹脂を用いた場合は、樹脂の強度が不十分となり、精製時において樹脂の割れが生じる可能性が高くなる。また、架橋度が24%を超える陽イオン交換樹脂を用いた場合は、イオン交換速度が遅くなったり、樹脂の再生速度が遅くなったりする。このように、本発明においては、架橋度が16%~24%と高い強酸性陽イオン交換樹脂を用いることにより、精製時における樹脂の割れを抑制することができることを見出した。また、高架橋の陽イオン交換樹脂は、交換容量が大きく、官能基を多く導入することができる点においても好ましい。
水素イオン形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する再生剤を通液して、該水素イオン形の陽イオン交換樹脂を、テトラアルキルアンモニウムイオン形の陽イオン交換樹脂に変換するイオン交換工程。
そして、該イオン交換工程で得られるTAA形の陽イオン交換樹脂を、不純物除去工程において用いることができる。イオン交換工程については、後述する。
H形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、TAAイオンおよび金属不純物を含有する被処理液を通液すると、樹脂中の水素イオンと、該被処理液中のTAAイオンとがイオン交換することにより、H形の陽イオン交換樹脂はTAA形の陽イオン交換樹脂に変換される。また、被処理液中の、陽イオンである金属不純物も陽イオン交換樹脂に吸着されるため、被処理液中の金属不純物の含有量を低減することができる。すなわち、H形の陽イオン交換樹脂を用いる場合は、陽イオン交換樹脂をH形からTAA形に変換するために、別途、後述するイオン交換工程を実施することなく、精製する対象である被処理液を用いて、陽イオン交換樹脂をH形からTAA形に変換することができる。このようにして、TAA形に変換された陽イオン交換樹脂は、引き続き、不純物除去工程に用いることができる。本工程実施後の陽イオン交換樹脂のイオン形としては、TAA形と金属イオン形とが混在する状態となる。なお、未反応の交換基が残存する場合は、さらに水素イオン形の陽イオン交換樹脂も混在する。
TAA形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、TAAイオンおよび金属不純物を含有する被処理液を通液すると、樹脂中のTAAイオンと、該被処理液中の金属イオンとがイオン交換して、金属イオンが樹脂に吸着される。これにより、被処理液中の金属不純物の含有量を低減することができる。なお、イオン交換工程において、陽イオン交換樹脂中に未反応の交換基(水素イオン)が残存していた場合には、本工程において、該水素イオンも被処理液中の金属イオンと交換される。あらかじめH形からTAA形に変換した陽イオン交換樹脂を用いることにより、被処理液を通液する際に、水素イオンではなく樹脂に吸着されたTAAイオンと、被処理液中の金属イオンとが交換されることとなる。そのため、被処理液のTAAイオン濃度の変動や通液初期のpH変動を抑制することができる。このように、通液初期のpH変動を抑制する観点や、金属不純物の除去効率の観点から、不純物除去工程においては、TAA形の陽イオン交換樹脂を用いることが好ましい。
陽イオン交換樹脂が充填された容器に被処理液を通液する方法としては、陽イオン交換樹脂の種類や形状によって、従来知られている方法を適宜採用することができる。ここで、本発明において、容器とは、吸着塔のような「塔」や「槽」等のイオン交換樹脂を充填可能であり、被処理液を精製(通水またはバッチのいずれでもよい)することが可能なものをすべて含む意味であり、限定されるものではない。具体的には、例えば、上部に流入孔を有し、下端部に流出孔を有するカラムに陽イオン交換樹脂を充填し、被処理液を、ポンプを利用して連続的に通過させる方式(カラム方式)や、陽イオン交換樹脂を充填した容器に被処理液を通液して、適当な時間接触させ、上澄み液を除去する方式(バッチ方式)が挙げられる。カラム方式を採用する場合、カラムの大きさは、陽イオン交換樹脂の性能等に応じて適宜決定すればよい。効率よく精製を行う観点から、例えば、カラムの高さ(L)と直径(D)との比(L/D)を0.5~30、被処理液の空間速度(SV)を1(1/時間)以上150(1/時間)以下とすることが好ましい。
カラム方式で通液を行う場合、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液の通液により、容器の一端から、金属不純物の含有量が低減された流出液が流出してくるため、該流出液を貯留槽等に回収する。なお、得られた精製された被処理液は、テトラアルキルアンモニウム塩水溶液である。なお、金属不純物の含有量は、例えば、Agilent 8900 トリプル四重極ICP-MS(商品名、アジレント・テクノロジー株式会社製)を用いて測定することができる。
イオン交換工程は、上述した不純物除去工程に先立ち、H形の陽イオン交換樹脂を、TAA形の陽イオン交換樹脂に変換する工程、すなわち、不純物除去工程で用いるTAA形の陽イオン交換樹脂を準備する工程である。イオン交換工程は、H形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、TAAイオンを含有する再生剤を通液することにより行う。H形の陽イオン交換樹脂としては、上述したとおりである。H形の陽イオン交換樹脂に、TAAイオンを含有する再生剤を通液すると、陽イオン交換樹脂が有する水素イオンと再生剤に含まれるTAAイオンとがイオン交換を起こし、TAAイオンが陽イオン交換樹脂に吸着される。その結果、H形の陽イオン交換樹脂が、TAA形の陽イオン交換樹脂に変換される。
TAAイオンを含有する再生剤は、TAAイオンを含む水溶液であればよく、特に制限されるものではない。TAAイオンを含有する再生剤としては、具体的に、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化メチルトリエチルアンモニウム、水酸化トリメチルエチルアンモニウム、水酸化ジメチルジエチルアンモニウム、水酸化トリメチル(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化トリエチル(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化ジメチルジ(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化ジエチルジ(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化メチルトリ(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化エチルトリ(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム、水酸化テトラ(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム等の水溶液を挙げることができる。これらの中でも、最も汎用的に使用されている水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液および水酸化テトラブチルアンモニウム水溶液が本発明において好適に用いられ、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液が特に好ましく用いられる。
TAAイオンを含有する再生剤を、陽イオン交換樹脂を充填した容器に通液する方法については、陽イオン交換樹脂の種類や形状によって、従来知られている方法を適宜採用することができる。具体的には、例えば、上部に流入孔を有し、下端部に流出孔を有するカラムに陽イオン交換樹脂を充填し、テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する溶液を、ポンプを利用して連続的に通過させる方式(カラム方式)や、陽イオン交換樹脂を充填した容器に溶液を通液して、適当な時間接触させ、上澄み液を除去する方式(バッチ方式)が挙げられる。カラム方式を採用する場合、カラムの大きさは、陽イオン交換樹脂の性能等に応じて適宜決定すればよい。効率よくTAAイオンを吸着するためには、例えば、TAAイオンの含有量が0.1~25質量%である溶液であれば、カラムの高さ(L)と直径(D)との比(L/D)が0.5~30、該溶液の空間速度(SV)を1(1/時間)以上150(1/時間)以下とすることが好ましい。
カラム方式で通液を行う場合、テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する再生剤の通液により、容器の一端から、TAAイオンとイオン交換された水素イオンが、用いた再生剤(塩)に応じた陰イオンを対イオンとして流出してくるため、流出液を貯留槽等に回収する。
本発明に係る精製方法は、前記不純物除去工程において被処理液と接触した陽イオン交換樹脂を再生する再生工程を有していてもよい。樹脂の再生は、公知の方法を用いて、該樹脂に酸を接触することにより、金属イオン等の不純物を除去するとともに、樹脂をTAAイオン形からH形に変換することができる。得られたH形の陽イオン交換樹脂は、不純物除去工程において再利用することができる。再生工程で用いる酸としては、水溶液の状態で水素イオンが生成するものであれば特に限定されず、例えば、塩酸、硫酸等の鉱酸水溶液を挙げることができる。これらの中でも、工業的に安価で入手可能な点、および濃度調整が容易な点から、塩酸が好ましい。塩酸の濃度および使用量については、H形への変換、および金属イオン等の不純物を除去するために十分な濃度および量であれば特に限定されない。通常は、上記陽イオン交換樹脂に対して、1~10質量%の塩酸を3~20(L/L-樹脂)接触させることにより、樹脂をTAAイオン形からH形に変換することができる。再生工程では、上記鉱酸を用いた洗浄に加え、適宜、超純水または純水を用いた洗浄を行ってもよい。
本発明に係る精製装置は、水素イオン形またはテトラアルキルアンモニウムイオン形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液を通液して、該被処理液中の該金属不純物の含有量を低減する不純物除去手段を有する。さらに、本発明に係る精製装置は、前記陽イオン交換樹脂の架橋度が16~24%であることを特徴とする。なお、不純物除去手段の詳細は、上述した本発明に係る精製方法における不純物除去工程についての説明と同様である。
水素イオン形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する再生剤を通液して、該水素イオン形の陽イオン交換樹脂を、テトラアルキルアンモニウムイオン形の陽イオン交換樹脂に変換するイオン交換手段。
そして、該イオン交換手段によって得られるTAA形の陽イオン交換樹脂を、不純物除去手段における陽イオン交換樹脂として用いることができる。なお、イオン交換手段の詳細は、上述した本発明に係る精製方法におけるイオン交換工程についての説明と同様である。
本発明に係る精製方法は、上記のとおり、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液中の金属不純物の含有量を低減する被処理液の精製方法であるが、本発明は、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液中の金属不純物の含有量を低減することにより、該被処理液から、精製されたテトラアルキルアンモニウム塩水溶液を回収する方法であると言うこともできる。すなわち、本発明に係る精製方法によって精製された被処理液は、回収されたテトラアルキルアンモニウム塩水溶液である。そして、該テトラアルキルアンモニウム塩水溶液を、例えば陰イオン交換樹脂に接触させるか又は、電気分解することによって、純度の高いTAAH溶液を得ることができる。
本発明に係る精製装置は、上記のとおり、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液中の金属不純物の含有量を低減する被処理液の精製装置であるが、本発明は、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液中の金属不純物の含有量を低減することにより、該被処理液から、精製されたテトラアルキルアンモニウム塩水溶液を回収する装置であると言うこともできる。すなわち、本発明に係る精製装置によって精製された被処理液は、回収されたテトラアルキルアンモニウム塩水溶液である。そして、該テトラアルキルアンモニウム塩水溶液を、上記のとおり陰イオン交換樹脂に接触させるか又は、電気分解することによって、純度の高いTAAH溶液を得ることができる。
(イオン交換工程)
本実施例は、バッチ法にて試験を行った。PFA製の200mlビーカーに、H形の強酸性陽イオン交換樹脂として、AMBERJET(登録商標) 1060H(商品名、オルガノ株式会社製、架橋度:16%)を10ml投入した。そこへ、テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する再生剤として、2.4質量%TMAH水溶液を100ml注加し、15分に1回ビーカーを回しながら攪拌し、合計1時間樹脂を浸漬し、樹脂が流出しない程度まで上澄み液を取り除いた。この操作を2回繰り返した後、超純水(UPW)100mlを注加して軽く攪拌して上澄み液を除去する操作を3回繰り返し行い、残存するTMAHを洗浄により除去した。
前記イオン交換工程において洗浄に使用した超純水を樹脂面ぎりぎりまで取り除いた後、上記で調製した被処理液を100ml注加して、15分に1回ビーカーを回しながら攪拌し、合計30分間樹脂を浸漬した。
浸漬後の上澄み液を採取し、pHおよび金属濃度を測定した。なお、pHは、ポータブルマルチ水質計(商品名:MM42-DP、東亜DKK株式会社製)を用いて測定した。金属濃度は、Agilent 8900 トリプル四重極ICP-MS(商品名、アジレント・テクノロジー株式会社製)を用いて測定した。表1に、精製前の被処理液の各金属不純物濃度に対する精製後の被処理液の各金属不純物濃度の低減割合(%)および精製後の被処理液のpH値を示す。なお、表1中、陽イオン交換樹脂の特性値は、製造元のカタログ値である。
H形の強酸性陽イオン交換樹脂として、AMBERLITE(登録商標) IRN99H(商品名、デュポン社製、架橋度:16%)を用いた以外は、実施例1と同様に、イオン交換工程および不純物除去工程を実施し、実施例1と同様にpHおよび金属濃度を測定した。結果を表1に示す。
本実施例は、カラム法にて試験を行った(図1参照)。H形の強酸性陽イオン交換樹脂として、AMBERLITE(登録商標) IRN99H(商品名、デュポン社製、架橋度:16%)36mlを吸着塔(φ19mm、長さ300mmのPFA製カラム)に投入し、2.5質量%TMAH水溶液により樹脂をTMA形に変換した(イオン交換工程)。続いて、実施例1で用いた被処理液を、TMA形に変換した樹脂へ、1時間に樹脂体積の5倍量を通液する速度で30BV通液した(不純物除去工程)。なお、BV(Bed volume)は、樹脂量に対し通液する流量倍数を表す。得られた流出液のpHおよび金属濃度を、実施例1と同様に測定した。結果を表2に示す。
本実施例は、カラム法にて試験を行った(図2参照)。H形の強酸性陽イオン交換樹脂として、実施例3と同様、AMBERLITE(登録商標) IRN99H(商品名、デュポン社製、架橋度:16%)を用いた。TMA形に変換していない、前記H形の樹脂36mlを実施例3と同様の吸着塔に投入し、実施例1で用いた被処理液を、1時間に樹脂体積の5倍量を通液する速度で30BV通液した(不純物除去工程)。得られた流出液のpHおよび金属濃度を、実施例1と同様に測定した。結果を表2に示す。
なお、実施例1および2の結果と、実施例3および4の結果とを比較すると、後者の方が金属不純物の除去性能が高く、pH変動も小さくなっているが、これは、一般的に、バッチ法よりもカラム法の方が、精製効率が高くなることによるものである。
(完全球形率の測定)
PFA製の200mlビーカーに、表3に示すH形の陽イオン交換樹脂をそれぞれ5ml投入した。そこへ、テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する再生剤として、25質量%TMAH水溶液50mlを注加し、混合して、2時間浸漬した。その後、上澄み液を除去し、ビーカー内の樹脂を超純水で3回(計150ml)洗浄した。なお、この工程は、本発明のイオン交換工程に相当するものであり、通常よりも、TMAHの濃度が高い条件で樹脂の割れの有無を確認することを目的として行った。得られた樹脂の完全球形率を以下の方法により測定した。
顕微鏡(商品名:デジタルマイクロスコープ、株式会社キーエンス製)を用いて、500個の樹脂を観察し、観察した全固体に対する完全球形固体の割合(完全球形率)を下式より求めた。
完全球形率(%)=((500-ヒビや欠けがある固体の数)/500)×100
一方で、架橋度が本発明で規定する範囲よりも低い樹脂を用いた比較例1および2は、完全球形率が91~98%であった。これらの樹脂は、実施例で用いた樹脂に比べて、繰り返し使用等により樹脂が割れやすく、イオン交換樹脂母体の破損が進みやすいことがわかった。
2:貯留槽(被処理液)
3:貯留槽(TAAH)
4:貯留槽(酸)
5:貯留槽(流出液)
6:ポンプ
7:超純水ライン
8:pH計
9:電気伝導度計
10:廃液ライン
11:吸着塔
12:貯留槽(被処理液)
13:貯留槽(TAAH)
14:貯留槽(流出液)
15:ポンプ
16:超純水ライン
17:pH計
18:電気伝導度計
19:廃液ライン
Claims (6)
- 水素イオン形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する再生剤を通液して、前記水素イオン形の陽イオン交換樹脂を、テトラアルキルアンモニウムイオン形の陽イオン交換樹脂に変換するイオン交換工程と、
該イオン交換工程で得られたテトラアルキルアンモニウムイオン形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液を通液して、該被処理液中の該金属不純物の含有量を低減する不純物除去工程と、
を有する被処理液の精製方法であって、
前記陽イオン交換樹脂の架橋度が16~24%であり、前記陽イオン交換樹脂の粒径(調和平均径)が水素イオン形において500~560μmであり、前記イオン交換工程で用いる前記再生剤のテトラアルキルアンモニウムイオン濃度が2.4~25質量%であることを特徴とする、被処理液の精製方法。 - さらに、前記不純物除去工程において前記被処理液と接触した前記陽イオン交換樹脂を再生する再生工程を有する、請求項1に記載の被処理液の精製方法。
- 前記被処理液が、フォトレジストの現像工程において排出される廃液に由来する溶液である、請求項1または2に記載の被処理液の精製方法。
- 水素イオン形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する再生剤を通液して、前記水素イオン形の陽イオン交換樹脂を、テトラアルキルアンモニウムイオン形の陽イオン交換樹脂に変換するイオン交換手段と、
得られたテトラアルキルアンモニウムイオン形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液を通液して、該被処理液中の該金属不純物の含有量を低減する不純物除去手段と、
を有する被処理液の精製装置であって、
前記陽イオン交換樹脂の架橋度が16~24%であり、前記陽イオン交換樹脂の粒径(調和平均径)が水素イオン形において500~560μmであり、前記イオン交換手段における前記再生剤のテトラアルキルアンモニウムイオン濃度が2.4~25質量%であることを特徴とする、被処理液の精製装置。 - 水素イオン形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する再生剤を通液して、前記水素イオン形の陽イオン交換樹脂を、テトラアルキルアンモニウムイオン形の陽イオン交換樹脂に変換するイオン交換工程と、
該イオン交換工程で得られたテトラアルキルアンモニウムイオン形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液を通液して、該被処理液中の該金属不純物の含有量を低減する不純物除去工程と、
を有する、被処理液からのテトラアルキルアンモニウム塩水溶液の回収方法であって、
前記陽イオン交換樹脂の架橋度が16~24%であり、前記陽イオン交換樹脂の粒径(調和平均径)が水素イオン形において500~560μmであり、前記イオン交換工程で用いる前記再生剤のテトラアルキルアンモニウムイオン濃度が2.4~25質量%であることを特徴とする、被処理液からのテトラアルキルアンモニウム塩水溶液の回収方法。 - 水素イオン形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する再生剤を通液して、前記水素イオン形の陽イオン交換樹脂を、テトラアルキルアンモニウムイオン形の陽イオン交換樹脂に変換するイオン交換手段と、
得られたテトラアルキルアンモニウムイオン形の陽イオン交換樹脂が充填された容器に、テトラアルキルアンモニウムイオンおよび金属不純物を含有する被処理液を通液して、該被処理液中の該金属不純物の含有量を低減する不純物除去手段と、
を有する、被処理液からのテトラアルキルアンモニウム塩水溶液の回収装置であって、
前記陽イオン交換樹脂の架橋度が16~24%であり、前記陽イオン交換樹脂の粒径(調和平均径)が水素イオン形において500~560μmであり、前記イオン交換手段における前記再生剤のテトラアルキルアンモニウムイオン濃度が2.4~25質量%であることを特徴とする、被処理液からのテトラアルキルアンモニウム塩水溶液の回収装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2024025345A JP2024051018A (ja) | 2020-11-10 | 2024-02-22 | テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する被処理液の精製方法および精製装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020187291 | 2020-11-10 | ||
JP2020187291 | 2020-11-10 | ||
PCT/JP2021/035325 WO2022102263A1 (ja) | 2020-11-10 | 2021-09-27 | テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する被処理液の精製方法および精製装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2024025345A Division JP2024051018A (ja) | 2020-11-10 | 2024-02-22 | テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する被処理液の精製方法および精製装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2022102263A1 JPWO2022102263A1 (ja) | 2022-05-19 |
JP7477641B2 true JP7477641B2 (ja) | 2024-05-01 |
Family
ID=81601127
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022561314A Active JP7477641B2 (ja) | 2020-11-10 | 2021-09-27 | テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する被処理液の精製方法および精製装置 |
JP2024025345A Pending JP2024051018A (ja) | 2020-11-10 | 2024-02-22 | テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する被処理液の精製方法および精製装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2024025345A Pending JP2024051018A (ja) | 2020-11-10 | 2024-02-22 | テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する被処理液の精製方法および精製装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240018020A1 (ja) |
JP (2) | JP7477641B2 (ja) |
CN (1) | CN116419798A (ja) |
TW (1) | TW202229176A (ja) |
WO (1) | WO2022102263A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000126766A (ja) | 1998-10-26 | 2000-05-09 | Japan Organo Co Ltd | テトラアルキルアンモニウムイオン含有液の処理方法 |
JP2000319233A (ja) | 1999-05-10 | 2000-11-21 | Lion Akzo Kk | ハロゲン化第四級アンモニウム塩溶液の精製方法 |
JP2007181833A (ja) | 2007-04-05 | 2007-07-19 | Japan Organo Co Ltd | テトラアルキルアンモニウムイオン含有液の処理方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3543915B2 (ja) * | 1996-11-21 | 2004-07-21 | オルガノ株式会社 | フォトレジスト現像廃液の再生処理方法 |
-
2021
- 2021-09-27 US US18/036,043 patent/US20240018020A1/en active Pending
- 2021-09-27 WO PCT/JP2021/035325 patent/WO2022102263A1/ja active Application Filing
- 2021-09-27 JP JP2022561314A patent/JP7477641B2/ja active Active
- 2021-09-27 CN CN202180072898.1A patent/CN116419798A/zh active Pending
- 2021-11-05 TW TW110141235A patent/TW202229176A/zh unknown
-
2024
- 2024-02-22 JP JP2024025345A patent/JP2024051018A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000126766A (ja) | 1998-10-26 | 2000-05-09 | Japan Organo Co Ltd | テトラアルキルアンモニウムイオン含有液の処理方法 |
JP2000319233A (ja) | 1999-05-10 | 2000-11-21 | Lion Akzo Kk | ハロゲン化第四級アンモニウム塩溶液の精製方法 |
JP2007181833A (ja) | 2007-04-05 | 2007-07-19 | Japan Organo Co Ltd | テトラアルキルアンモニウムイオン含有液の処理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022102263A1 (ja) | 2022-05-19 |
TW202229176A (zh) | 2022-08-01 |
US20240018020A1 (en) | 2024-01-18 |
JP2024051018A (ja) | 2024-04-10 |
JPWO2022102263A1 (ja) | 2022-05-19 |
CN116419798A (zh) | 2023-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7488423B2 (en) | System and method of slurry treatment | |
JP5717997B2 (ja) | テトラアルキルアンモニウム塩水溶液の製造方法 | |
JP5887279B2 (ja) | テトラアルキルアンモニウム塩の製造方法、及びそれを原料とした水酸化テトラアルキルアンモニウムの製造方法 | |
US6508940B1 (en) | Process for recovering onium hydroxides from solutions containing onium compounds | |
JP5167253B2 (ja) | テトラアルキルアンモニウムイオン含有現像廃液の処理方法 | |
JP7477641B2 (ja) | テトラアルキルアンモニウムイオンを含有する被処理液の精製方法および精製装置 | |
TWI583658B (zh) | 高濃度四烷基銨鹽水溶液之製造方法 | |
JP5808221B2 (ja) | テトラアルキルアンモニウム塩溶液の製造方法 | |
JP2011012044A (ja) | 水酸化テトラアルキルアンモニウムの製造方法 | |
JP2730610B2 (ja) | 水酸化有機第四アンモニウム含有廃液の処理方法 | |
WO2015016230A1 (ja) | テトラアルキルアンモニウム塩水溶液の製造方法 | |
JP6387637B2 (ja) | イオン交換装置及びイオン交換処理方法 | |
JP4561967B2 (ja) | テトラアルキルアンモニウムイオン含有排水から水を回収する方法及び装置 | |
WO2023062925A1 (ja) | 酸性溶液の精製方法 | |
JP2000153165A (ja) | 酸除去方法、酸除去装置および排水回収装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230829 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231019 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20231219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240222 |
|
RD13 | Notification of appointment of power of sub attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433 Effective date: 20240222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20240222 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20240313 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240416 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240418 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7477641 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |