电子级磷酸精制纯化-离子交换

#电子级磷酸精制纯化-离子交换 ​磷酸是一种无机酸，其作为一种重要的基础化工原料，广泛应用于农业、化工、冶金、国防、食品、医药和电子工业等领域。

磷酸的最终用途取决于它的纯度，其中，高纯度等级的电子级磷酸对不溶性固体颗粒和金属离子杂质含量有着十分苛刻的要求，例如，其中金属离子、卤素的杂质含量通常需要控制到10ppb（即1×10-9）以下，故使得电子级磷酸类化学产品在使用过程中受到杂质的影响较小，能够保持绝缘耐电压、耐腐蚀、电阻均匀等优异的电性能，可广泛应用于微电子工业。

电子级磷酸作为大规模集成电路（IC）制作过程中关键性的基础化工原料之一，主要用于电子元件的湿法清洗与湿法蚀刻。

目前，电子级磷酸的加工制备技术主要分为热法和湿法制备两类，其中，热法制备是通过热处理过程燃烧磷矿使其产生高纯黄磷单质，然后氧化、水化制取磷酸；而湿法制备则采用无机酸处理磷矿石制备磷酸，后续再利用提纯净化的方法控制磷酸内各组分杂质含量生产出符合标准的电子级磷酸。

由于热法制备需要高能量输入，因此成本昂贵，目前，湿法路线生产磷酸在我国仍然占据主要地位。

但湿法制备的磷酸往往含有多种杂质离子，如砷、铁、钙、镁、锂、钾、钠、硫酸根、硝酸根等离子，这些离子在电路板刻蚀过程中会极大地降低产品的质量。这就需要对湿法磷酸进行额外的分离纯化精制工艺。

离子交换法作为一种分离提纯的技术，通过化学离子间的络合反应实现化学吸附过程。采用离子交换法提纯磷酸主要利用强酸中的酸根离子结合磷酸溶液中的杂质离子，例如，Ca2+、Fe3+、Al3+、Mn2+生成不溶于或者难溶于水的沉淀物。

离子交换法具有许多优点，包括易于操作、环境友好、选择性高，广泛适用于磷酸和水性介质的纯化。