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TW202600871A - 高純度錳的製造方法及高純度錳 - Google Patents

高純度錳的製造方法及高純度錳

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TW202600871A
TW202600871A TW114109661A TW114109661A TW202600871A TW 202600871 A TW202600871 A TW 202600871A TW 114109661 A TW114109661 A TW 114109661A TW 114109661 A TW114109661 A TW 114109661A TW 202600871 A TW202600871 A TW 202600871A
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日商大阪鈦技術股份有限公司
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Publication of TW202600871A publication Critical patent/TW202600871A/zh

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Abstract

一種高純度錳的製造方法,其包含準備Mg含量超過0.10質量ppm且Co含量超過0.05質量ppm之昇華用錳原料之步驟,對於前述昇華用錳原料以下述條件進行預備加熱後進行正式加熱,使昇華率為30質量%以上、80質量%以下之昇華步驟。[預備加熱條件]加熱溫度:220℃以上、450℃以下,壓力:1.5Pa以上、200Pa以下,加熱時間:8小時以上,[正式加熱條件]加熱溫度:1000℃以上、1200℃以下,壓力:1.5Pa以上、10Pa以下。

Description

高純度錳的製造方法及高純度錳
本發明有關高純度錳的製造方法及高純度錳。
市售可取得之金屬錳含有100ppm左右或其以上之例如硫、碳、氯、氧之雜質,已提案出數種實現該雜質減低之金屬錳的製造方法。
例如,專利文獻1中顯示,藉由以鹽酸處理錳原料調製氯化錳水溶液,將該氯化錳水溶液使用螯合樹脂進行離子交換處理,調製純化氯化錳水溶液,其次將該純化氯化錳水溶液作為電解液進行電解處理,而將金屬雜質之合計濃度設為30ppm以下,將其藉由昇華步驟,將金屬雜質之合計濃度設為10ppm以下。
專利文獻2中顯示高純度Mn的製造方法,其特徵係將Mn原料放入氧化鎂坩堝中,使用真空感應熔解爐(VIM爐),在500Torr以下之惰性環境下,於熔解溫度1240~1400℃熔解,以Mn重量的0.5~2.0%之範圍添加Ca進行脫氧及脫硫,脫氧及脫硫結束後,將其以鐵製鑄模鑄造而製造鑄錠,其次將該錳鑄錠再度放入氧化鎂坩堝中,使用真空感應熔解爐(VIM爐)在200Torr以下之惰性環境下,將熔解溫度調整至1200~1450℃並維持10~60分鐘,隨後製造經鑄造為鐵製鑄模之鑄錠,其次將該金屬Mn鑄錠放入氧化鋁坩堝中,以真空泵使成為0.01~1Torr之方式真空抽吸後進行加熱,進行昇華及蒸餾反應,獲得高純度Mn。
專利文獻3中顯示將Mn原料放入氧化鎂坩堝中,使用真空感應熔解爐(VIM爐),在500Torr以下之惰性環境下,在熔解溫度1240~1400℃熔解,並以Mn重量的0.5~2.0%之範圍添加鈣(Ca)進行脫氧及脫硫,脫氧及脫硫後以鐵製鑄模鑄造而製造鑄錠,其次將該Mn鑄錠裝入爐渣熔解爐中,藉由真空泵減壓至10-5Torr以下,開始加熱,熔融狀態保持10~60分鐘後,結束熔解反應,獲得高純度Mn。
專利文獻4中顯示高純度錳的製造方法,其包含:製備原料錳之步驟;藉由於調整為氧分壓為1.5×104Pa以上8×104Pa以下之環境中,實施將前述原料錳在40℃以上200℃以下之溫度範圍保持1小時以上48小時以內之熱處理,而將前述原料錳表面氧化之步驟;及將表面經氧化之前述原料錳加熱而生成錳蒸氣後,將前述錳蒸氣冷卻獲得高純度錳之步驟。
專利文獻5中顯示高純度錳,其係錳的純度為3N(99.9%)以上之高純度錳,其特徵為0.5μm以上之非金屬夾雜物的異物在1g中為50000個以下。進而於專利文獻6中顯示金屬錳之電解採取方法,其特徵係使用電解液,該電解液係如下調製:將金屬錳過量溶解於鹽酸中並過濾未溶解物所得之溶解液中添加氧化劑同時中和,並過濾所生成之沉澱物,並添加緩衝劑。 [先前專利文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-285373號公報   [專利文獻2]國際公開第2015/060018號   [專利文獻3]國際公開第2015/060026號   [專利文獻4]日本特開2021-88744號公報   [專利文獻5]國際公開第2013/105291號   [專利文獻6]日本特開2007-119854號公報
[發明欲解決之課題]   近年來,隨著電子裝置電路之高積體化及微細化進展,構成金屬配線、金屬膜等零件之金屬中的雜質會對電子裝置之特性造成不利影響,故謀求減低所用金屬原料中之雜質。金屬錳亦被使用作為構成該金屬配線、金屬膜之金屬,而謀求減少該金屬錳中的雜質。專利文獻1~6中雖顯示減低金屬錳中之各種雜質元素之方法,但例如為了應對於電子裝置電路之進一步高積體化及微細化,而謀求金屬錳中之雜質元素的進一步減低。
本發明係鑑於上述情況而完成者,其目的係提供雜質元素經充分減低之高純度錳及其製造方法。 [用以解決課題之手段]
本發明之態樣1係   一種高純度錳的製造方法,其包含:   準備Mg含量超過0.10質量ppm且Co含量超過0.05質量ppm之昇華用錳原料之步驟,   對於前述昇華用錳原料以下述條件進行預備加熱後進行正式加熱,使昇華率為30質量%以上、80質量%以下之昇華步驟,   [預備加熱條件]   加熱溫度:220℃以上、450℃以下   壓力:1.5Pa以上、200Pa以下   加熱時間:8小時以上   [正式加熱條件]   加熱溫度:1000℃以上、1200℃以下   壓力:1.5Pa以上、10Pa以下。
本發明之態樣2係   如態樣1之高純度錳的製造方法,其中前述昇華用錳原料滿足Fe含量超過0.10質量ppm與Ni含量超過0.05質量ppm之至少任一者。
本發明之態樣3係   如態樣1或2之高純度錳的製造方法,其中,作為前述昇華用錳原料係使用經過下述步驟所得之電解析出錳:   以鹽酸將錳粗原料溶解,調製含氯化錳之水溶液,   對於前述含氯化錳之水溶液進行使用螯合樹脂之純化,獲得含純化氯化錳之水溶液,及   使用前述含純化氯化錳之水溶液作為電解液,進行電解處理。
本發明之態樣4係   一種高純度錳,其係Mg含量為0.10質量ppm以下,Co含量為0.05質量ppm以下,Fe含量為0.10質量ppm以下,及Ni含量為0.05質量ppm以下,且Ca、Al、Cu、B、Na、Zn及Cr之合計含量為10質量ppm以下。
本發明之態樣5係   如態樣4之高純度錳,其中前述Co含量為0.03質量ppm以下。
本發明之態樣6係   如態樣4或5之高純度錳,其中前述Mg含量為0.03質量ppm以下。
本發明之態樣7係   如態樣4至6中任一態樣之高純度錳,其中前述Ca、Al、Cu、B、Na、Zn及Cr之合計含量為5質量ppm以下。
本發明之態樣8係   如態樣4至7中任一態樣之高純度錳,其中前述Mg含量為0.03質量ppm以下且前述Ca、Al、Cu、B、Na、Zn及Cr之合計含量為5質量ppm以下。 [發明效果]
依據本發明,提供雜質元素經充分減低之高純度錳及其製造方法。
[高純度錳的製造方法]   首先,本發明中,針對特別將Mg、Co、Fe及Ni作為雜質元素之理由加以說明。以下將以使用本實施形態之高純度錳使用於例如用以形成構成電子裝置電路之金屬膜等之濺射靶材使用之情況為例加以說明,但本實施形態之高純度錳的用途並不限於此。
Mg容易於合金中形成氧化物,該合金例如使用於濺射靶材時,濺射靶材內之Mg氧化物會成為原因,導致電弧發生及產生顆粒等之缺陷。為了防止產生該種缺陷,要求將錳合金中之Mg含量充分減低至0.10質量ppm以下。
進而,Co例如在Cu中、Si中之擴散係數高於Mn。因此,例如添加有金屬錳之Cu基合金或Si基合金之濺射靶材中,為了利用Mn之擴散發揮效果,必須將金屬錳中所含之Co含量減低至0.05質量ppm以下。進而Co包含於靶材時容易被濺射,其結果有容易混入由濺射形成之膜中之缺點。基於此理由,要求減低金屬錳中的Co,且必須將Co含量減低至0.05質量ppm以下。
進而Fe及Ni亦與Co同樣,由容易被濺射之傾向。且,該等元素於Cu中及Si中之擴散係數亦高於Mn。因此,必須將Fe含量減低至0.10質量ppm以下,將Ni含量減低至0.05質量ppm以下。
上述專利文獻1~6雖顯示實現雜質元素減低之技術,但迄今尚無法將上述Mg、Co、Fe及Ni之4元素一起充分減低。因此本發明人為了獲得高純度錳進行積極研究,該高純度錳顯示5N之純度,且滿足Ca、Al、Cu、B、Na、Zn及Cr之合計含量為10質量ppm以下,且均滿足Mg含量為0.10質量ppm以下,Co含量為0.05質量ppm以下,Fe含量為0.10質量ppm以下及Ni含量為0.05質量ppm以下。
因此其結果,發現作為高純度錳的製造方法,若包含:   準備Mg含量超過0.10質量ppm且Co含量超過0.05質量ppm之昇華用錳原料之步驟,   對於前述昇華用錳原料以下述條件進行預備加熱後進行正式加熱,使昇華率為30質量%以上、80質量%以下之昇華步驟,則可獲得上述高純度錳,特別是於製造方法中,使用昇華用錳原料進行之昇華條件只要如下述之任一者即可。   [預備加熱條件]   加熱溫度:220℃以上、450℃以下   壓力:1.5Pa以上、200Pa以下   時間:8小時以上   [正式加熱條件]   加熱溫度:1000℃以上、1200℃以下   壓力:1.5Pa以上、10Pa以下。
以下針對本實施形態之高純度錳的製造方法中之各步驟加以說明。
[昇華用錳原料之準備步驟]   準備Mg含量超過0.10質量ppm且Co含量超過0.05質量ppm之昇華用錳原料。本實施形態之高純度錳的製造方法中,使用難以同時減低之Mg及Co的含量較高的原料。昇華用錳原料中所含之Mg含量進而可為0.50質量ppm以上,進而為0.80質量ppm以上,又進而為1.0質量ppm以上。昇華用錳原料之Mg含量上限可以為例如2.0質量ppm。昇華用錳原料中所含之Co含量進而可為0.10質量ppm以上,進而為0.30質量ppm以上,進而為0.50質量ppm以上。昇華用錳原料之Co含量上限可為例如1.0質量ppm。
昇華用錳原料進而滿足Fe含量超過0.10質量ppm與Ni含量超過0.05質量ppm之至少任一者。昇華用錳原料中所含之Fe含量進而可為0.50質量ppm以上,進而為0.80質量ppm以上。昇華用錳原料之Fe含量上限可為例如2.0質量ppm。昇華用錳原料中所含之Ni含量進而可為0.10質量ppm以上,進而為0.50質量ppm以上,進而為1.0質量ppm以上。昇華用錳原料之Ni含量上限可為例如2.0質量ppm。昇華用錳原料之純度舉例為例如為3N(99.9質量%Mn)以上,進而為高於3N(99.9質量%Mn)、低於5N(99.999質量%Mn)。
於本實施形態之製造方法所用之昇華用錳原料的製造方法未特別限制。昇華用錳原料例如可藉由進行專利文獻1中記載之使用螯合樹脂之純化與電解法而製造。亦即經過包含下述步驟獲得之電解析出錳可使用作為昇華用錳原料。   (1)以鹽酸將錳化合物等之錳粗原料溶解,調製含氯化錳之水溶液(亦稱為「純化前含氯化錳之水溶液」),   (2)對於前述含氯化錳之水溶液進行使用螯合樹脂之純化,獲得含純化氯化錳之水溶液,及   (3)使用前述含純化氯化錳之水溶液作為電解液,進行電解處理。   上述使用螯合樹脂之純化及電解法之細節例示於下述。又,只要可獲得前述昇華用錳原料,則並未限定於下述方法與下述條件。
(含氯化錳之水溶液(純化前含氯化錳之水溶液)之調製)   作為起始材料的錳粗原料,可使用例如市售之電解錳(純度99.6~99.9質量%左右之粗錳)及/或二氧化錳。將前述錳粗原料溶解於鹽酸水溶液中,獲得錳濃度為10~80g/L之含氯化錳水溶液。於其中添加氨水,調製pH4~7之含氯化錳之水溶液。
(利用螯合樹脂之純化)   舉例為將上述含氯化錳之水溶液通過填充有亞胺基二乙酸型螯合樹脂之玻璃製或氯乙烯製管柱中,將自管柱流出之溶液作為純化含氯化錳之水溶液予以回收。此時,Fe、Al、Cr、Ni、Co、Zn等之金屬雜質固黏於螯合樹脂上,回收不含該等雜質之經純化之含氯化錳之水溶液。又,液體通入速度舉例為1~10SV(所謂液體通入速度1SV係1小時內通入與樹脂容積相等之溶液的速度,10SV係其10倍之液體通入速度)。為了回收殘留於管柱內之錳,舉例為將含氯化錳之水溶液通入螯合樹脂後,將與含氯化錳之水溶液相同pH之稀鹽酸通入上述管柱。
使用管柱進行重複純化時,舉例為對已進行純化之管柱通入高濃度之2M~4M鹽酸,將固黏於螯合樹脂之Fe、Al、Cr、Ni、Co等金屬雜質自樹脂溶離,並自管柱去除。藉由使用將固黏之金屬雜質去除後之螯合樹脂進一步進行含氯化錳之水溶液之純化,可獲得所需量之含純化氯化錳之水溶液。
(電解液之調製)   只要將作為緩衝劑之氯化銨添加於上述含純化氯化錳之水溶液中,作成電解液即可。舉例為電解液之錳濃度設為5~60g/L,氯化銨濃度設為80~150g/L。
(電解)   將上述電解液供給至電解槽,使用不鏽鋼板作為陰極,使用石墨作為陽極,電流密度設為50~120mA/cm2,可於陰極板上獲得平滑板狀之電解析出錳。該電解時,為了安定地獲得電解析出錳,宜於電解液中隨時添加適量氨水,將pH保持於4~7。
其次,針對本實施形態之製造方法之特徵的昇華步驟加以說明。
[昇華步驟]   將昇華用錳原料裝入真空容器內後,以下述條件進行預備加熱後進行正式加熱。 (預備加熱)   預備加熱時,在壓力:1.5Pa以上,200Pa以下之低中真空下,於加熱溫度:220℃以上,450℃以下,於該加熱溫度之保持時間(加熱時間):8小時以上加熱。本實施形態之製造方法,與專利文獻1之製造方法不同,首先作為預備加熱,係進行比專利文獻1之預備加熱更低溫且更長時間之加熱。藉此,可去除揮發性雜質成分同時可去除昇華用錳原料中所含之微量Mg。本發明不受任何理論之約束,但作為昇華步驟中可去除微量Mg之理由,基於蒸氣壓曲線(Alcock CB, Itkin VP and Horrigan MK 1984加拿大冶金季刊 23, 309, 1984),認為以下。以專利文獻1所示之真空泵邊排氣至10-4~10-3Pa,邊加熱至500℃左右或600℃之預備加熱條件下,如由前述蒸氣壓曲線所了解,使Mg昇華且於隨後之正式加熱與欲昇華之Mn混合。相對於此,本實施形態中,認為該預備加熱步驟中,使昇華用錳原料中的Mg氧化成沸點相當高的氧化鎂,藉由將其保持在昇華用原料中,於隨後之正式加熱中可與欲昇華的Mn分離。本實施形態中,使該作用展現,將加熱溫度設為450℃以下,而不使Mg在預備加熱中昇華混入製品中。加熱溫度較佳為400℃以下。
昇華用錳原料中之Mn可構成Mn水合物,且認為構成該Mn水合物的水合水(水分)在低中真空下對Mg的氧化為必要。但,加熱溫度未達220℃時,Mn水合物安定,水合水(水分)不會自Mn水合物分離,而使Mg氧化所需的水分不足,Mg與水分未充分接觸而使Mg的氧化不足。其結果,Mg不會形成沸點相當高的氧化鎂,而有在隨後之正式加熱時與Mn一起昇華並混入製品中之虞。基於該等原因,將預備加熱中之加熱溫度設為220℃以上。加熱溫度較佳為250℃以上。又,於上述加熱溫度之「保持」除了在一定加熱溫度下保持以外,亦包含在上述加熱溫度之範圍內加熱溫度變動之情況。
基於充分氧化Mg之觀點,在上述加熱溫度之加熱時間設為8小時以上。加熱時間較佳為9小時以上,更佳為10小時以上,又更佳為12小時以上。另一方面,即使前述加熱時間加長效果亦已飽和,基於成本之觀點並不期望,故前述加熱時間較佳為48小時以下,更佳為40小時以下。
於預備加熱之壓力設為1.5Pa以上、200Pa以下。在未達1.5Pa之較低壓力下,真空度變得過高,有Mg在預備加熱時昇華並混入製品之虞。壓力較佳為2.0Pa以上。另一方面,壓力超過200Pa時,Mn水合物安定,如前述,Mg氧化所需之水分不足,Mg與水分未充分接觸而使Mg之氧化不足。其結果,有Mg在隨後之正式加熱與Mn一起昇華並混入製品之虞。因此,預備加熱之壓力設為200Pa以下。預備加熱之壓力較佳為100Pa以下。
關於預備加熱之加熱溫度、加熱時間、壓力,藉由採用上述之較佳上限值及/或下限值,可更提高高純度錳的收量。
(正式加熱)   正式加熱係在壓力:1.5Pa以上,10Pa以下之低壓下,加熱溫度:1000℃以上,1200℃以下進行。藉此,去除Co同時使Mn昇華,獲得高純度之昇華錳。在正式加熱中,特別進行Co之去除。進而亦可減低Fe及Ni。特別是壓力並非設例如專利文獻1般之高真空度之狀態,而是藉由設為1.5Pa以上之真空度比較低之狀態,而可抑制Co、Fe、Ni(特別是Co)之昇華同時使Mn昇華,可將Mn與該等雜質元素分離。壓力若未達1.5Pa,則尤其Co容易昇華,而有混入製品之虞。前述壓力較佳為2.0Pa以上。另一方面,壓力若超過10Pa而較高,則Mn的昇華速度變慢,其結果處理時間會變長,故基於成本之觀點並不期望。因此前述壓力設為10Pa以下。前述壓力較佳為5.0Pa以下。
正式加熱之加熱溫度未達1000℃時,Mn的昇華速度變慢,其結果處理時間變長,故基於成本之觀點並不期望。因此正式加熱之加熱溫度設為1000℃以上,較佳為1050℃以上。另一方面,正式加熱之加熱溫度超過1200℃時,Mn成為溶解狀態,且會產生雜質自昇華用容器壁混入之可能性,故而欠佳。因此正式加熱之加熱溫度設為1200℃以下,較佳為1150℃以下。於上述加熱溫度之「保持」除了在一定加熱溫度下保持以外,亦包含在上述加熱溫度之範圍內加熱溫度變動之情況。
昇華步驟中,表示為昇華物之質量相對於昇華用錳原料之質量之比例(質量%)的昇華率為30質量%以上、80質量%以下。為了提高收量,昇華率為30質量%以上,較佳為40質量%以上,更佳為50質量%以上。另一方面,昇華率若過高,則有Fe、Ni、Co等之高沸點物混入之虞。因此昇華率設為80質量%以下。昇華率較佳為70質量%以下。正式加熱中之加熱時間取決於昇華用容器之大小,但舉例為例如可為12小時以上,60小時以下之範圍內,只要在該範圍內,將昇華率調整為30質量%以上,80質量%以下即可。
關於正式加熱之加熱溫度、加熱時間、壓力,藉由採用上述之較佳上限值及/或下限值,可更提高高純度錳的收量。
正式加熱宜接續預備加熱進行。預備加熱與正式加熱之間並未介隔其他步驟,宜在同一昇華用容器中連續進行。因此,不使用複雜步驟/裝置,即可容易地實現已詳述之Mg、Fe、Ni及Co之所有元素的減低。
如以上所說明,本發明之製造方法中,藉由以前述條件組合預備加熱與正式加熱,可實現Mg、Fe、Ni及Co之所有元素的充分減低。
本實施形態之製造方法只要包含準備上述之昇華用錳原料之步驟及昇華步驟即可,關於其他步驟則不管。
[高純度錳]   本發明亦包含高純度錳,其Mg含量為0.10質量ppm以下,Co含量為0.05質量ppm以下,Fe含量為0.10質量ppm以下及Ni含量為0.05質量ppm以下,Mg、Co、Fe及Ni以外之雜質(其他雜質)的Ca、Al、Cu、B、Na、Zn及Cr的合計含量為10質量ppm以下。前述Co含量較佳為0.03質量ppm以下。前述Mg含量較佳為0.03質量ppm以下。本揭示之高純度錳係Mg、Co、Fe及Ni以外之雜質(其他雜質)的合計含量為10質量ppm以下,且去除氣體成分,具有5N(99.999%)以上之純度。前述Ca、Al、Cu、B、Na、Zn及Cr(其他雜質)之合計含量較佳為9質量ppm以下,更佳為7質量ppm以下,又更佳為5質量ppm以下。只要任何雜質元素均抑制在規定之上限值以下即可。任何雜質元素均越少越好。各下限值可謂為0質量ppm或超過0質量ppm。
前述高純度錳可為藉由上述製造方法獲得者。又本實施形態之高純度錳可藉由與上述製造方法不同的方法製造。 [實施例]
以下,列舉實施例更具體說明本發明。本發明不受以下實施例之限制,以可與上述及後述意旨之範圍內,亦可施加適當變更而實施,該等均包含在本發明之技術範圍內。
將原料的市售電解錳(3N)以等量鹽酸溶解,進而添加氯化銨及純水,製作含錳濃度70g/L、氯化銨濃度100g/L之含氯化錳之水溶液(氯化錳+氯化銨水溶液)。
將適量氨水滴加於該含氯化錳之水溶液中調節為pH=6後,將該溶液1L以液體通入速度5SV通入填充有約500mL之亞胺基二乙酸型螯合樹脂(Unitika(股)製,UR-30S)之玻璃製管柱(內徑52mm,高度400mm,樹脂層高度300mm)中,回收所流出之含純化氯化錳(MnCl2)之水溶液(經純化之氯化錳+氯化銨水溶液)。
其次,將4L純化氯化錳(MnCl2)水溶液作為電解液裝入電解槽中,使用不鏽鋼板作為陰極,使用石墨作為陽極,並以100mA/cm2之電流密度進行電解。電解時,隨時向電解液中添加適量氨水,將pH保持於約6。以電解時間約600分鐘獲得於陰極板上析出之電解析出錳約160g。
使用ICP-AES(電感耦合電漿原子發射光譜儀,日立高新技術公司製,型號:PS3520 VDDII)測定上述電解析出錳之Mg含量、Co含量、Fe含量、Ni含量。其結果,電解析出錳之Mg含量為1.5質量ppm,Fe含量為1.0質量ppm,Co含量為0.7質量ppm,Ni含量為1.4質量ppm。
將所得電解析出錳(電解取得錳)作為昇華用錳原料,進行預備加熱後進行正式加熱。於預備加熱中,將前述電解析出錳500g裝入氧化鋁製真空容器(昇華用容器)中之後,以真空泵邊排氣至表1所示之壓力,邊以表1所示之加熱溫度、加熱時間進行預備加熱。此後,為了正式加熱,邊排氣至表1所示之壓力,邊將昇華用容器升溫至表1所示之正式加熱的加熱溫度,加熱30小時。由電解析出錳昇華的錳蒸氣與昇華用容器上方之內壁接觸而冷卻,獲得蒸鍍錳(昇華錳)。又上述加熱溫度為昇華用容器內之環境溫度。
使用GDMS(輝光放電質譜儀,Thermo Fisher Scientific公司製,型號:Thermo Scientific Element GD)測定所得蒸鍍錳之Mg含量、Co含量、Fe含量、Ni含量。且亦以上述GDMS測定所得蒸鍍錳之Ca含量、Al含量、Cu含量、B含量、Na含量、Zn含量及Cr含量,求出其合計量。該等結果示於表2。
由表1及表2可知如下。比較例1中,由於預備加熱之加熱溫度過低,故所得蒸鍍錳中之Mg含量較高。此係如前述,認為因加熱溫度過低,而無法利用Mn水合物的水合水充分產生Mg之氧化之故。且比較例1中,由於正式加熱之壓力過低,故所得蒸鍍錳中之Co含量較高。此係如前述,認為因壓力太低,而使Co與Mn一起昇華之故。相對於此,實施例1、2中,在特定壓力下以比較低的溫度範圍長時間進行預備加熱,且進行將壓力設為一定以上而加熱之正式加熱,故可將Mg、Co、Fe及Ni均減低至所需程度。
本申請案伴隨主張於日本特許廳提出申請之特願2024-095291號為基礎之優先權。日本特願2024-095291號藉由參考引用併入本文。 [產業上之可利用性]
本實施形態之高純度錳係可使用作為例如配線等之電子裝置零件、半導體零件之材料而使用之高純度錳,可作為包含該高純度錳之合金加以利用。例如,適合利用於製造於製作含Mn之合金薄膜中有用之濺射靶材,但並非僅限於該用途。

Claims (8)

  1. 一種高純度錳的製造方法,其包含:   準備Mg含量超過0.10質量ppm且Co含量超過0.05質量ppm之昇華用錳原料之步驟,   對於前述昇華用錳原料以下述條件進行預備加熱後進行正式加熱,使昇華率為30質量%以上、80質量%以下之昇華步驟,   [預備加熱條件]   加熱溫度:220℃以上、450℃以下   壓力:1.5Pa以上、200Pa以下   加熱時間:8小時以上   [正式加熱條件]   加熱溫度:1000℃以上、1200℃以下   壓力:1.5Pa以上、10Pa以下。
  2. 如請求項1之高純度錳的製造方法,其中前述昇華用錳原料滿足Fe含量超過0.10質量ppm與Ni含量超過0.05質量ppm之至少任一者。
  3. 如請求項1或2之高純度錳的製造方法,其中,作為前述昇華用錳原料係使用經過下述步驟所得之電解析出錳:   1. 以鹽酸將錳粗原料溶解,調製含氯化錳之水溶液,   2. 對於前述含氯化錳之水溶液進行使用螯合樹脂之純化,獲得含純化氯化錳之水溶液,及   3. 使用前述含純化氯化錳之水溶液作為電解液,進行電解處理。
  4. 一種高純度錳,其係Mg含量為0.10質量ppm以下,Co含量為0.05質量ppm以下,Fe含量為0.10質量ppm以下,及Ni含量為0.05質量ppm以下,且Ca、Al、Cu、B、Na、Zn及Cr之合計含量為10質量ppm以下。
  5. 如請求項4之高純度錳,其中前述Co含量為0.03質量ppm以下。
  6. 如請求項4或5之高純度錳,其中前述Mg含量為0.03質量ppm以下。
  7. 如請求項4或5之高純度錳,其中前述Ca、Al、Cu、B、Na、Zn及Cr之合計含量為5質量ppm以下。
  8. 如請求項4或5之高純度錳,其中前述Mg含量為0.03質量ppm以下且前述Ca、Al、Cu、B、Na、Zn及Cr之合計含量為5質量ppm以下。
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