专利名称：离子交换树脂处理四甲基碳酸铵的方法
技术领域：
本发明涉及一种离子交换净化技术，具体地是一种用离子交换树脂处 理四曱基碳酸铵的方法。
背景技术：
电子级四曱基氬氧化铵(Tetramethyl Ammonium Hydroxide,简称 TMAH)作为液晶和半导体芯片生产过程中的显影液，是用量最大的电子 化学品之一。电子级四甲基氢氧化铵的主要制备方法是通过电解四曱基碳 酸铵(Tetramethyl Ammonium Carbonate,简称TMAC)制4寻。由于电子 级四曱基氢氧化铵要求单个金属离子含量小于10ppb，因此，完全靠离子 膜电解控制金属离子浓度无法实现，必须对电解原料用TMAC进行金属 离子的脱除和控制。
离子交换树脂是一种比较温和、节能的去除金属离子的方法。
中国发明专利申请CN1446755 7〉开了属于水处理才支术中的一种弱碱 性阴离子交换树脂吸附重金属方法。该方法是采用的不是传统的离子交换 理论，而是以树脂胺基官能团上的氨原子和重金属离子形成络合物的配位 化学理论为基础，将水通过弱碱性阴离子交换树脂在常温、常压下即可达 到目的。解决了微量重金属污染天然水体的净化处理问题。
M-D-拉曼等提出多个发明专利申请，如中国发明专利CN1155889、 CN1171847等，利用离子交换树脂制造半导体所用光刻胶。但是，M.D-拉 曼等提出的离子交换树脂是不溶于水，但溶于碱水溶液的树脂。
发明内容
本发明提供了一种离子交换树脂处理四曱基石灰酸铵的方法，用一种不 溶于水和耐酸碱的树脂处理TMAC水溶液，通过离子交换吸附溶液中的 金属离子，使TMAC水溶液中单个金属离子含量降低到ppm级。
一种离子交换树脂处理四曱基碳酸铵的方法，包括以下步骤(l)树脂活化将树脂加入去离子水清洗至中性，滤去水，加入质 量百分含量为2 - 10%的无机酸，加入的酸体积是树脂体积的3 - 8倍，搅 拌2-8小时，用去离子水清洗至中性，滤去水备用；
(2 )树脂处理四曱基碳酸铵用活化好的树脂加入质量百分含量为 30-65%四曱基碳酸铵水溶液，搅拌后过滤；
(3)树脂再生将吸附四曱基碳酸铵中金属离子饱和后的树脂加去 离子水，清洗至中性，滤去水，加入质量百分含量为2-10%的无机酸， 加入的酸体积是树脂体积的3-8倍，搅拌2-8小时脱吸再生，用去离子 水清洗至中性，滤去水，备用。
所述的步骤(2 )中，将加入树脂的TMAC水溶液20—65。C搅拌2 -8小时达到四曱基碳酸铵中金属离子被吸附平衡。 所述的无机酸通常采用盐酸。
本发明的树脂采用螯合离子交换树脂，可选用漂莱特C100,C100E，拜 尔TP208，TP2000等螯合离子交换树脂，它的活性基团是多基配位体，含 有两个或两个以上的键合原子，如N.O.S等，且键合原子间最好隔着两个或 者三个非键合原子，这样的树脂在适合条件下，与能接受键合原子的电子 对的离子形成具有环状结构的内络合物-螯合物。
经初始活化后的树脂经吸附和脱吸再生循环处理TMAC。 本发明方法用一种不溶于水和耐酸碱的树脂处理TMAC水溶液，通 过离子交换吸附溶液中的金属离子，使TMAC水溶液中单个金属离子含 量降低到ppm级，能够高效、节能地脱除金属离子，吸附率高，并且离子 交换树脂容易再生，循环利用，节约成本。
图1为本发明方法流程图。
具体实施例方式
树脂活化将300ml树脂加入4L塑料桶内，加去离子水2000ml后搅 拌2小时清洗至中性，滤去水；加入2 - 10%高纯盐酸2000ml后搅拌4小 时，用高纯水清洗至中性，滤去水备用。
树脂再生300ml处理TMAC后的树脂放入4L塑料桶内，加去离子
4水2000ml，搅拌l-2小时，清洗至中性，滤去水；加入2-10%高纯盐 酸2000ml，搅拌6小时，用去离子水清洗至中性，滤去水；备用。
实施例1
温度40。C ，将20kg浓度50% TMAC，加入活化后的C100树脂10kg， 循环处理2小时。
处理前金属离子含量(单位ppb)为Li<0.05， Na0.53， Mg0.38， A10.25, K0.95, Ca0.72， Cr61.3, Mn4.35, Fe 220.5， Ni 38.0, Co 1.07， Cul.36, Znl.89, Mo 4.98， Cd<0.05， Pb<0,5, Ag0.07， Ti 0.87;
处理后金属离子含量(单位ppb)为Li0.07， Na0.5， Mg0.21, A10.44, K0.9， Ca0.9， Cr40.9, Mn2.35， Fe 180,5， Ni 1.87, Co 1.62， Cu0.53， Znl.92， Mo 2.21, Cd<0.05， Pb<0.5, Ag0.05, Ti 0.56。
树脂再生。
实施例2
温度50。C，将20kg浓度50。/。TMAC，加入活化后的C100E树脂10kg, 循环处理6小时。
处理前金属离子含量(单位ppb)为Li<0.05, Na0.53, Mg0.38， A10.25, K0.95, CaO.72, Cr61.3， Mn4.35， Fe 220.5， Ni38.0， Co 1.07， Cul.36， Znl.89， Mo 4.98， Cd<0.05， Pb<0.5, Ag0.07, Ti 0.87;
处理后金属离子含量(单位ppb)为Li<0.05, Na0.54, Mg0.16, A10.14, K1.02, Ca0.32， Cr50.9, MnO.98, Fe7.8, Ni 1.5， Co 1.45, Cu 0.34， Znl.87， Mo 2.11， Cd<0.05， Pb<0.5, Ag0.05， Ti 0.44。
树脂再生。
实施例3
温度65°C ，将20kg浓度30% TMAC，加入活化后TP208树脂10kg， 循环处理8小时。
处理前金属离子含量(单位ppb)为Li<0.05， Na0.53， Mg0.38， A10.25, K0.95, Ca0.72， Cr61.3， Mn3.35, Fe 165.5， M38.0, Co 0.98, Cul.36， Znl.89, Mo 2.98， Cd<0.05, Pb<0.5, Ag0.07, Ti 0.67;处理后金属离子含量(单位ppb)为Li<0.05， Na0.54， Mg0.18， A10.ll， K1.02, Ca0.32, Cr40.9， Mn0.98， Fe 117.8， Ni 1.5, Co 1.45， Cu0.34, Znl.27, Mo 2.11， Cd<0.05， Pb<0.5， Ag0.05, Ti 0.34。
树脂再生。
实施例4
温度20°C，将20kg浓度65% TMAC，加入活化后的TP2000树脂 10kg，循环处理6小时。
处理前金属离子含量(单位ppb)为Li<0.05, NaO.53, Mg0.38， A10.25, K0.95, Ca0,72， Cr61.3, Mn3.35， Fe 165.5， Ni 38.0， Co 0.98， Cul,36, Znl.89, Mo 2.98， Cd<0.05, Pb<0.5， Ag0.07， Ti 0.67;
处理后金属离子含量(单位ppb)为Li<0.05， Na0.54， Mg0.18, A10.ll， K1.02, Ca0.32, Cr40.9， MnO.98, Fe37.8， Ni 1.5, Co 1.23， Cu0.24, Znl.27, Mo 2.11, Cd<0,05, Pb<0.5, Ag0.05， Ti 0.32。
树脂再生。
权利要求
1、一种离子交换树脂处理四甲基碳酸铵的方法，包括以下步骤(1)树脂活化将树脂加入去离子水清洗至中性，滤去水，加入质量百分含量为2-10％的无机酸，加入的酸体积是树脂体积的3-8倍，搅拌2-8小时，用去离子水清洗至中性，滤去水备用；(2)树脂处理四甲基碳酸铵用活化好的树脂加入质量百分含量为30-65％四甲基碳酸铵水溶液，搅拌后过滤；(3)树脂再生将吸附四甲基碳酸铵中金属离子饱和后的树脂加去离子水，清洗至中性，滤去水，加入质量百分含量为2-10％的无机酸，加入的酸体积是树脂体积的3-8倍，搅拌2-8小时脱吸再生，用去离子水清洗至中性，滤去水，备用。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于所述的步骤(2)中，将 加入树脂的TMAC水溶液在20—65。C搅拌2 - 8小时达到四曱基碳酸铵中 金属离子被吸附平衡。
3、 如权利要求l所述的方法，其特征在于所述的无机酸为盐酸。
4、 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的树脂为螯合离子 交换树脂。
全文摘要
本发明公开了一种离子交换树脂处理四甲基碳酸铵的方法，将树脂用酸活化后，用不溶于水和耐酸碱的树脂处理四甲基碳酸铵水溶液，通过离子交换吸附溶液中的金属离子，使四甲基碳酸铵水溶液中单个金属离子含量降低到ppm级，处理后的树脂经过酸处理再生，可以循环利用。本发明方法能够高效、节能地脱除金属离子，吸附率高，并且离子交换树脂容易再生，循环利用，节约成本。
文档编号C07C209/00GK101314573SQ20081006296
公开日2008年12月3日 申请日期2008年7月8日 优先权日2008年7月8日
发明者姚浩川, 斌 谭, 陈东良, 黄德新 申请人:杭州格林达化学有限公司