(57)【要約】【課題】粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を工業的に製造する。【解決手段】ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法は、溶媒中にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が溶解または懸濁されている、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液の当該溶媒を有機溶媒で置換する置換工程と、上記置換工程後、上記置換工程によって得られたヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を脱水する脱水工程と、上記脱水工程の後、上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を乾燥する乾燥工程と、を包含する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒中にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が溶解または懸濁されている、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液の当該溶媒を有機溶媒で置換する置換工程と、
上記置換工程後、上記置換工程によって得られたヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を脱水する脱水工程と、
上記脱水工程の後、上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を乾燥する乾燥工程と、を包含する、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。
【請求項２】
上記脱水工程では、乾燥剤または水分離膜を用いて、上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液または上記ヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を脱水する、請求項１に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。
【請求項３】
上記脱水工程では、上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液または上記ヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液から留去した有機溶媒を、上記乾燥剤または水分離膜を用いて脱水し、脱水された有機溶媒を上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液または上記ヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液に再投入する、請求項２に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。
【請求項４】
上記脱水工程では、上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属への有機溶媒の投入と留去との一連の工程を複数回繰り返すことによって、有機溶媒溶液と水とを共沸させさることにより脱水する、請求項１に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。
【請求項５】
上記ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化物とを溶媒中で反応させる反応工程により生成されたものである、請求項１に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。
【請求項６】
上記反応工程に用いられる上記溶媒は水である、請求項５に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。
【請求項７】
上記脱水工程では、上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液中またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液中の水分量を２．０重量％以下になるまで脱水する、請求項６に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。
【請求項８】
上記有機溶媒は、アルコール、エーテル、ケトン、エステル、スルホキシドまたはスルホンである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。
【請求項９】
上記有機溶媒はアルコールであり、上記脱水工程では、ヨウ化アルカリ金属・アルコール錯体またはヨウ化アルカリ土類金属・アルコール錯体が形成される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属は、各種反応試剤または添加物などに用いられる非常に有用な化合物である。
【０００３】
ヨウ化リチウムは、吸収式冷凍機用の吸収液に用いられるほか、酢酸製造用の助触媒などに用いられている。また、リチウム二次電池、色素増感太陽電池、有機ＥＬなどの電子材料分野への用途が盛んに開発されている。
【０００４】
固体のヨウ化リチウムの製造方法として、ヨウ化リチウム水溶液を留出予定水量まで濃縮し、蒸発皿に入れ、デシケーター中で冷却する方法、さらに、不活性ガス中で乾燥して無水物にする方法（非特許文献１）、ヨウ化リチウム水溶液のろ液を真空炉中８５℃で加熱固化させる方法、さらに、１２０℃真空中で乾燥させ無水物にする方法（非特許文献２）、大気圧下１３６℃で濃縮して三水和物にする方法（特許文献１）などが知られている。
【０００５】
また、市販品の製造方法として、ほぼ三水和物に相当するヨウ化リチウムをローラーでフレーク状にする方法（非特許文献１）が知られているが、粉末状のヨウ化リチウムを得るものではない。
【０００６】
ヨウ化ストロンチウムは、電子材料分野への用途が検討されている。
【０００７】
固体のヨウ化ストロンチウムの製造方法として、ヨウ化ストロンチウム水溶液を濃縮した後冷却し、析出した結晶を分離、デシケーター中で乾燥して六水和物を得る方法、さらに、ヨウ化ストロンチウムの六水和物をヨウ化アンモニウムとよく混ぜ、減圧下で加熱融解させて脱水し無水物にする方法（非特許文献３）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第３４０２９９５号明細書（１９６８年９月２４日登録）
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】日本化学会編，「新実験化学講座」，８巻，ｐ．４６２〜４６３，１９９７年，丸善株式会社
【非特許文献２】日本化学会編，「第４版実験化学講座」，１６巻，ｐ．２０６，１９９３年，丸善株式会社
【非特許文献３】日本化学会編，「新実験化学講座」，８巻，ｐ．６１８〜６１９，１９９７年，丸善株式会社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属は、吸湿性が強く、また、水和物となるものが多い。ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が有している強い吸湿性のため、例えば無水和物を得るためには多くの時間と熱量とが必要となる。
【００１１】
また、特許文献１および非特許文献１、２に記載の方法によってヨウ化リチウムおよび非特許文献３に記載の方法によってヨウ化ストロンチウムを得た場合、濃縮後冷却して得られる固体のヨウ化リチウムおよびヨウ化ストロンチウムは容器に固着してしまう。このため、粉末状にして取り出すことが困難である。そのため、上記文献に記載の方法は、工業的に実施可能な粉末状のヨウ化リチウムまたはヨウ化ストロンチウムの製法とは言えない。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を工業的に製造することができるヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法は、溶媒中にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が溶解または懸濁されている、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液の当該溶媒を有機溶媒で置換する置換工程と、上記置換工程後、上記置換工程によって得られたヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を脱水する脱水工程と、上記脱水工程の後、上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を乾燥する乾燥工程と、を包含する。
【００１４】
上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法は、上記脱水工程では、乾燥剤または水分離膜を用いて、上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液または上記ヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を脱水してもよい。
【００１５】
上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法は、上記脱水工程では、上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液または上記ヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液から留去した有機溶媒を、上記乾燥剤または水分離膜を用いて脱水し、脱水された有機溶媒を上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液または上記ヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液に再投入してもよい。
【００１６】
上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法は、上記脱水工程では、上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属への有機溶媒の投入と留去との一連の工程を複数回繰り返すことによって、有機溶媒溶液と水とを共沸させさることにより脱水してもよい。
【００１７】
上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法では、上記ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類化合物とヨウ化物とを溶媒中で反応させる反応工程により生成されるものであってもよい。
【００１８】
上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法では、上記反応工程に用いられる上記溶媒は水であってもよい。
【００１９】
上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法では、上記脱水工程では、上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液中またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液中の水分量を２．０重量％以下になるまで脱水することが好ましい。
【００２０】
上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法では、上記有機溶媒は、アルコール、エーテル、ケトン、エステル、スルホキシドまたはスルホンであることが好ましい。
【００２１】
上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法において、上記有機溶媒はアルコールであり、上記脱水工程では、ヨウ化アルカリ金属・アルコール錯体またはヨウ化アルカリ土類金属・アルコール錯体が形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を工業的に製造することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２４】
＜ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法＞
本発明の一実施形態に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法は、溶媒中にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が溶解または懸濁されている、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液の当該溶媒を有機溶媒で置換する置換工程と、上記置換工程後、上記置換工程によって得られたヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を脱水する脱水工程と、上記脱水工程の後、上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を乾燥する乾燥工程と、を包含する。
【００２５】
上記構成によれば、乾燥工程においてヨウ化アルカリ金属の水和物またはヨウ化アルカリ土類金属の水和物が結晶化して固着することを抑制し、ヨウ化アルカリ金属の無水和物またはヨウ化アルカリ土類金属の無水和物の粉体を容易に製造することができる。また、上記構成によれば、ヨウ化アルカリ金属の無水和物またはヨウ化アルカリ土類金属の無水和物を製造するための乾燥温度を低くすることができる。
【００２６】
また、一実施形態に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法では、置換工程に供する上記ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化物とを溶媒中で反応させる反応工程により生成される。また、置換工程に供するヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、反応工程によって生成されたヨウ化アルカリ金属溶液またはヨウ化アルカリ土類金属溶液を濃縮することによって製造してもよい。
【００２７】
上記構成によれは、置換工程に供するヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属溶液を効率的に製造することができる。
【００２８】
なお、置換工程に供する上記ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、反応工程において生成されたものに限定されず、他の方法によって調製されたものであってもよいし、市販されているものを購入したものであってもよい。
【００２９】
すなわち、置換工程に供する上記ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、水を含んだヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を溶解または懸濁させたものであれば限定されない。
【００３０】
ここで、水を含んだヨウ化アルカリ金属とは、ヨウ化アルカリ金属水和物、並びに水分を吸収することにより固結、懸濁または溶解したヨウ化アルカリ金属などを挙げることができる。同様に、水を含んだヨウ化アルカリ土類金属とは、ヨウ化アルカリ土類金属水和物、並びに水分を吸収することにより固結、懸濁または溶解したヨウ化アルカリ土類金属などを挙げることができる。例えば、市販されているヨウ化アルカリ金属水和物またはヨウ化アルカリ土類金属水和物などを購入して用いてもよく、保存時において水分を吸収して固結、懸濁または溶解したヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を用いてもよい。このような水を含んだヨウ化アルカリ金属または水を含んだヨウ化アルカリ土類金属を置換工程において用いられる有機溶媒に溶解または懸濁させることによって、置換工程に供するヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液として用いてもよい。
【００３１】
〔反応工程〕
一実施形態に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法では、上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属溶液は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化物とを溶媒中で反応させる反応工程により生成される。好ましくは、反応工程においては、窒素およびアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下において以下の反応を行なう。
【００３２】
【化１】
2015157744.tif 000002
【００３３】
（ここで、Ｍは、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンである。また、Ｘは、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンと塩を形成するイオンであり、１価または２価のアニオンである。また、ｎは１または２のいずれかの整数である。Ｘは、炭酸イオン、重炭酸イオン、水酸化物イオン、シュウ酸イオン、または酢酸イオンであることが好ましい。）
式（１）の反応によってヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を収率よく生成させることができる。以下に反応工程における各化合物についてより詳細に説明する。
【００３４】
（アルカリ金属化合物またはアルカリ土類化合物）
アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物は、式（１）においてＭＸとして示される化合物であり、これらに限定されるものではないが、例えば、炭酸リチウム、重炭酸リチウム、水酸化リチウム、シュウ酸リチウム、酢酸リチウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、水酸化カリウム、シュウ酸カリウム、酢酸カリウム、炭酸ルビジウム、重炭酸ルビジウム、水酸化ルビジウム、シュウ酸ルビジウム、酢酸ルビジウム、炭酸セシウム、重炭酸セシウム、水酸化セシウム、シュウ酸セシウム、酢酸セシウム、炭酸ベリリウム、重炭酸ベリリウム、水酸化ベリリウム、シュウ酸ベリリウム、酢酸ベリリウム、炭酸マグネシウム、重炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、シュウ酸カルシウム、酢酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、重炭酸ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウム、酢酸ストロンチウム、炭酸バリウム、重炭酸バリウム、水酸化バリウム、シュウ酸バリウム、酢酸バリウム、などであり得る。これらのアルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物は、無水物を用いてもよく、水和物を用いてもよい。
【００３５】
また、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物には、炭酸アルカリ金属、炭酸アルカリ土類金属、水酸化アルカリ金属、または水酸化アルカリ土類金属を用いることがより好ましい。アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物として、炭酸アルカリ金属または炭酸アルカリ土類金属を用いると、式（１）における副生成物であるＨｎＸは、炭酸（Ｈ２ＣＯ３）となり、水と二酸化炭素に分解する。また、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物として、水酸化アルカリ金属または炭酸アルカリ土類金属を用いると副生成物であるＨｎＸは水となる。従って、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物として炭酸アルカリ金属、炭酸アルカリ土類金属、水酸化アルカリ金属、または水酸化アルカリ土類金属を用いると、後の脱水工程において、副生成物が除去される。
【００３６】
（ヨウ化物）
ヨウ化物は、反応工程においてアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物と反応させることでヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を製造するために用いられる。ここで、ヨウ化物には、例えば、ヨウ化水素酸を用いることができる。アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化水素酸とを反応させることで、好適にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を得ることができる。なお、ヨウ化水素酸は、精製することによって遊離ヨウ素を除去したものを用いてもよい。
【００３７】
（溶媒）
反応工程では、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化水素酸との反応は溶媒中において行われる。ここで、一実施形態において、上記反応工程に用いられる上記溶媒は水である。
【００３８】
アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化物との反応を水溶媒中において行うことによって、効率的にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を得ることができる。また、当該水は無機成分を除去した水であることがより好ましい。無機成分を除去した水としては、イオン交換水、純水、超純水が例として挙げられる。当該アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物の水溶液を調製することによって不純物として無機成分を含まないヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液、さらには、不純物として無機成分を含まないヨウ化アルカリ金属粉末またはヨウ化アルカリ土類金属粉末を製造することができる。
【００３９】
（反応条件）
アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物は、水溶媒中、２０〜６０重量％の範囲とすることが好ましい。また、ヨウ化水素酸の使用量は、アルカリ金属化合物またはヨウ化アルカリ土類金属化合物に対して０．５〜１．５モル当量の範囲にすることが好ましい。これにより、効率よくアルカリ金属化合物またはヨウ化アルカリ土類金属化合物を水溶媒に溶解させることができ、ヨウ化水素酸と効率的に反応させることができる。
【００４０】
反応工程は、限定されないが、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物の水溶液を撹拌させつつ、窒素またはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下においてヨウ化水素酸を滴下することによって行なうとよい。
【００４１】
反応工程における反応器内の温度は、０〜１００℃の範囲内であることが好ましく、製造の容易さから、１０〜５０℃の範囲内であることが特に好ましい。
【００４２】
また、一実施形態において、反応工程では、安定剤を用いることによって遊離ヨウ素の発生を抑えてもよい。安定剤は遊離ヨウ素の還元剤であり、例えば、次亜リン酸、亜リン酸などのリン系化合物、亜硫酸、チオ硫酸、硫化水素などの硫黄系化合物、または硫酸ヒドラジンなどのヒドラジン化合物などが挙げられる。また、安定剤は次亜リン酸であることが、特に好ましい。次亜リン酸を使用することによって、金属イオンを混入させることなく、効率よく遊離ヨウ素を還元することができる。
【００４３】
安定剤を用いることによって、ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液中の遊離ヨウ素を還元し、ヨウ素イオンにすることができる。このため、遊離ヨウ素に起因するヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液の着色を少なくすることができる。
【００４４】
安定剤の使用量は、安定剤の種類によって異なるが、例えば、次亜リン酸の場合、反応に使用するヨウ化水素酸に対して、好ましくは０．００１〜１０重量％、より好ましくは０．００５〜１重量％、さらに好ましくは０．０１〜０．１重量％の範囲内であることが好ましい。次亜リン酸の使用量が当該範囲内であることで、次亜リン酸の使用量を少なくすることができ、市販品を初め、従来の製造方法で得られるヨウ化水素酸中に存在する遊離ヨウ素を好適に還元することができる。
【００４５】
（その他の処理）
また、反応工程が終了した後において、得られたヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液のｐＨを調整することが好ましい。ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液の品質の安定性、製品の安全性の観点から、ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液のｐＨは、好ましくは３〜１０、より好ましくは４〜９、さらに好ましくは５〜８の範囲内に調整されることが好ましい。なお、ｐＨ調整剤としては、反応工程におけるアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を用いることができるが、水酸化アルカリ金属または水酸化アルカリ土類金属を用いることが特に好ましい。
【００４６】
また、反応工程において得られたヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液は、吸着剤または水と混和しない有機溶媒を用いることによって、遊離ヨウ素を除去することが好ましい。
【００４７】
ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液から、遊離ヨウ素を除去することで、遊離ヨウ素による着色の少ないヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の水溶液を得ることができる。ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液の遊離ヨウ素の含有量は、０．０５重量％未満であることが好ましく、０．０２重量％未満であることがより好ましい。遊離ヨウ素の含有量を０．０５重量％未満とすることで、遊離ヨウ素による着色のないヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液を得ることができる。その結果、最終的に白色のヨウ化アルカリ金属粉末またはヨウ化アルカリ土類金属粉末を得ることができる。
【００４８】
遊離ヨウ素を除去するための吸着材としては、活性炭、活性白土、シクロデキストリン、ゼオライト、シリカゲルまたはアルミナなどを挙げることができる。これら吸着剤は、単独で、または２種以上を混合して使用することができる。なお、吸着剤は、ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液に投入し、遊離ヨウ素を吸着させた後、ろ過によって除去すればよい。
【００４９】
有機溶媒としては、エステル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、またはエーテル系溶媒が例として挙げられる。
【００５０】
エステル系溶媒としては、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、または酢酸ヘキシルなどが好ましく用いられる。芳香族炭化水素系溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、またはジエチルベンゼンなどが用いられる。エーテル系溶媒としては、ｉ−プロピルエーテル、ブチルエーテル、またはメチルｔ−ブチルエーテルなどが好ましく用いられる。また、水と混和しないのであれば、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒を使用してもよい。これら溶媒は単独で、または２種以上を混合して使用することができる。なお、有機溶媒は、ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液に投入し、振盪することによって遊離ヨウ素を有機溶媒に溶解させることで除去すればよい。
【００５１】
また、上記反応工程において得られたヨウ化アルカリ金属溶液またはヨウ化アルカリ土類金属溶液を濃縮して、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液を製造してもよい。
【００５２】
上記反応工程において得られたヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、本発明に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法において好適に用いられる。
【００５３】
（変形例）
一変形例において、反応工程では、例えば、溶媒としてアルコールを用いて、以下の反応を行なってもよい。
【００５４】
【化２】
2015157744.tif 000003
【００５５】
（ここで、Ｍは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属である。Ｘ’は、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンと塩を形成するイオンである。また、ｎは１または２のいずれかの整数である。Ｘ’は、水酸化物イオン、または、酢酸イオンであることが好ましい。また、Ｒ１は、炭素数１以上、９以下のアルキル基である。Ｒ２は、例えば、メチル基である。）
〔置換工程〕
一実施形態に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法は、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液の当該溶媒を有機溶媒で置換する置換工程を包含している。置換工程を行なうことによって、ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を調製することができる。なお、置換前のヨウ化アルカリ金属溶液またはヨウ化アルカリ土類金属溶液の溶媒は特に限定されず、上述した実施形態のように、水であってもよいし、上述した変形例のように、置換する有機溶媒とは別の有機溶媒であってもよい。また、置換工程において、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液の溶媒を置換する場合、置換前のヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液の溶媒とは懸濁媒の意味を含む。
【００５６】
置換工程では、減圧下、加熱することによって反応工程で用いられた溶媒を除去し、有機溶媒に置換する。ここで、減圧条件および温度条件は、反応工程で用いられた溶媒の種類に応じて適宜調整することができる。
【００５７】
例えば、反応工程における溶媒として水を用いた場合、置換工程における減圧条件は、２．０〜５．６ｋＰａ程度の圧力の範囲内で行なうことが好ましい。これにより、置換工程において溶媒である水を好適に除去できる。また、反応工程における溶媒が水である場合、置換工程では、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液における水の含有量が、７．６重量％以上、３０重量％以下の範囲内の量になるように水を除去した後に有機溶媒を投入することが好ましく、１０重量％以上、２０重量％以下の範囲内の量になるように水を除去した後に有機溶媒を投入することがより好ましい。ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液における水の含有量が７．６重量％以上であれば、水を除去する時間を短縮することができる。また、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液における水の含有量が、３０重量％以下の範囲内の量になるように水を除去した後に有機溶媒を投入すれば、置換工程後、脱水工程を行なうことによって、ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を好適に脱水することができる。特に、置換工程において、ヨウ化アルカリ金属の水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の水溶液における水の含有量が２０重量％以下の含有量になるように水を除去した後に有機溶媒を投入すれば、脱水工程において脱水すべき水の量を低減することができ、脱水工程を行なう時間を短縮することができる。
【００５８】
（有機溶媒）
置換工程において用いられる有機溶媒は、アルコール、エーテル、ケトン、エステル、スルホキシドまたはスルホンであることが好ましい。
【００５９】
置換工程において用いられるアルコールは、炭素数１以上、９以下のアルキルアルコールであることが好ましく、炭素数１以上、４以下のアルキルアルコールであることがより好ましい。アルキルアルコールの炭素数が、１以上、９以下であれば、反応工程においてヨウ化アルカリ金属・アルコール錯体またはヨウ化アルカリ土類金属・アルコール錯体をより好適に形成することができる。
【００６０】
また、別の観点において、アルコールは、沸点が２００℃以下のアルコールであってもよい。アルコールの沸点が、２００℃以下であれば、乾燥工程におけるヨウ化リチウムの乾燥をより容易に行なうことができる。
【００６１】
アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓ−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールおよびノナノールなどを挙げることができる。
【００６２】
ここで、一実施形態に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法では、上記アルコールは、ｉ−プロパノールであることが好ましい。
【００６３】
アルコール溶媒としてｉ−プロパノール（ＩＰＡ）を用いることによって、脱水工程において、ヨウ化アルカリ金属・ＩＰＡ錯体またはヨウ化アルカリ土類金属・ＩＰＡ錯体を好適に形成することができる。
【００６４】
また、置換工程において用いられるエーテルには、エチルエーテル、メチルｔ−ブチルエーテル、ｉ−プロピルエーテル、テトラヒドロフランおよびジオキサンなどを挙げることができる。また、置換工程において用いられるケトンには、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンおよびシクロヘキサノンなどを挙げることができる。また、置換工程において用いられるエステルには、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチルおよびプロピオン酸メチルなどを挙げることができる。また、置換工程において用いられるスルホキシドまたはスルホンには、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホンおよびスルホランなどを挙げることができる。これらアルコール、エーテル、ケトン、エステル、スルホキシドおよびスルホンは、２種以上を併用してもよい。
【００６５】
〔脱水工程〕
一実施形態に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法では、上記置換工程後、上記置換工程によって得られたヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を脱水する脱水工程を包含する。
【００６６】
これによって、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の乾燥時においてヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の固着を防止することができ、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を好適に得ることができる。
【００６７】
なお、本明細書中において粉末とは、粒子の形状に限定のない粉末であり、見かけ上、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属のインゴット（凝集物）及び塊状物を含まないものを意味する。
【００６８】
脱水工程は、有機溶媒の留去による共沸脱水、乾燥剤による脱水などの方法を用いることができる。
【００６９】
一実施形態において、脱水工程は、置換工程によって得られたヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液から、有機溶媒を留去することによる共沸脱水によって行なうことができる。また、有機溶媒の留去による共沸脱水は、有機溶媒の投入と留去との一連の工程を複数回繰り返すことによって行なうことが好ましい。ここで、脱水工程における有機溶媒の留去中に、蒸留分離装置によって有機溶媒から水を留去するとよい。これにより、有機溶媒中の水が留去されるため、当該有機溶媒をヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の脱水のために再投入することができる。
【００７０】
脱水工程における有機溶媒の投入と留去との一連の工程は、例えば、１〜１０回程度の回数で行なうことが好ましく、４〜８回程度の回数で行うことがより好ましい。また、１回に投入する有機溶媒の投入量は、例えば、８０〜９０重量％の濃度のヨウ化アルカリ金属の水溶液またはヨウ化アルカリ土類金族の水溶液を脱水するには、当該水溶液１重量部に対して、１重量部以上、５重量部以下の投入量であることが好ましく、２重量部以上、４重量部以下の投入量であることがより好ましい。また、例えば、１重量部のヨウ化アルカリ金属の水和物またはヨウ化アルカリ土類金属の水和物に対して、１回に投入する有機溶媒の投入量は、１重量部以上、５重量部以下であることが好ましい。有機溶媒の投入と留去との一連の工程を当該範囲内の回数において行ない、共沸蒸留を複数回行なうことによって、多量の水を除去することができ、極めて低い水分量のヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を得ることができる。また、当該ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を乾燥することによって、水分量が極めて低いヨウ化アルカリ金属の無水物またはヨウ化アルカリ土類金属の無水物の粉末を得ることができる。
【００７１】
また、一実施形態において、脱水工程では、物理的に水分を吸着する乾燥剤、および水と反応させることで水分を除去する乾燥剤など種々の乾燥手段を用いることができる。物理的に水分を吸着する乾燥剤には、例えば、ゼオライト、および酸化アルミニウムなどを挙げることができる。また、ゼオライトは、典型的にはモレキュラーシーブを挙げることができる。また、水と反応させることで水分を除去する乾燥剤には、例えば、オルソエステルなどを挙げることができる。オルソエステルには、例えば、オルソギ酸メチル、およびオルソ酢酸メチルなどを挙げることができる。
【００７２】
物理的に水分を吸着する乾燥剤を用いるときには、有機溶媒と水とを共沸させ、有機溶媒を還流させつつソックスレー抽出器によって水分除去を行なってもよい。また、脱水工程では、上記以外の例として、水分離膜を用いて水分を除去してもよい。また、ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液中またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液中に共沸溶媒を配合することによって水を除去し易くしてもよい。共沸溶媒には、例えば、トルエン、キシレンおよびシクロヘキサンなどを用いることができる。
【００７３】
脱水工程では、ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液から留去した有機溶媒を、乾燥剤または水分離膜を用いて脱水し、ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液に再投入するとよい。これによって、ヨウ化アルカリ金属の無水物またはヨウ化アルカリ土類金属の無水物を製造するために使用する有機溶媒の量を低減することができる。
【００７４】
脱水工程において、水分離膜を用いて水分を除去する場合、水分離膜としては、例えば、ゼオライトや酸化アルミニウムなどからなる多孔質セラミック型の水分離膜やカーボン膜、高分子膜などを挙げることができる。このような水分離膜を用いて、浸透気化法などにより、有機溶媒から水を除去するとよい。また、水分離膜により水を除去された有機溶媒をヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液に再投入するとよい。
【００７５】
一実施形態に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法において、上記脱水工程では、上記ヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液中またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液中の水分量を２．０重量％以下にすることが好ましく、当該水分量を１．０重量％以下にすることがより好ましく、当該水分量を０．５重量％以下にすることが特に好ましい。このため、後の乾燥工程においてインゴット（凝集物）を含まない良好な粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を製造することができる。
【００７６】
〔ヨウ化アルカリ金属・アルコール錯体またはヨウ化アルカリ土類金属・アルコール錯体〕
一実施形態において、上記有機溶媒はアルコールであり、上記脱水工程では、ヨウ化アルカリ金属・アルコール錯体またはヨウ化アルカリ土類金属・アルコール錯体が形成される。
【００７７】
一実施形態において、脱水工程では、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属のアルコール溶液が含有している水を除去する。このため、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属はアルコール錯体を容易に形成することができる。ヨウ化アルカリ金属・アルコール錯体またはヨウ化アルカリ土類金属・アルコール錯体は、減圧条件下においてアルコールを比較的容易に脱離する。このため、ヨウ化アルカリ金属水和物またはヨウ化アルカリ土類金属水和物を減圧下において乾燥する場合よりも、低い温度においてヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を乾燥することができる。従って、ヨウ化アルカリ金属の無水物またはヨウ化アルカリ土類金属の無水和物を容易に得ることができる。
【００７８】
また、本願発明者らは、ヨウ化リチウム・アルコール錯体において、さらに新規な物性を示すものを見出した。例えば、ヨウ化リチウムのｉ−プロパノール（ＩＰＡ）錯体である。ヨウ化リチウム・ＩＰＡ錯体は、まずヨウ化リチウム・４ＩＰＡ錯体として固体状に形成される。さらに減圧することによってＩＰＡを脱離させると、ヨウ化リチウム・１．５ＩＰＡ錯体を形成する。特に、ヨウ化リチウム・１．５ＩＰＡ錯体は、２０℃という低い温度条件において液状になる。これは、１級アルコールを用いて形成されるヨウ化リチウム・アルコール錯体には見られない物性である。このような、ヨウ化リチウム・１．５ＩＰＡ錯体は、取り扱いが容易な液状であるという性質を利用することによって、より生産性の高いヨウ化リチウムの乾燥方法のための原料や、ヨウ化リチウムの乾燥工程の連続化のための原料などとして用いることができる。
【００７９】
〔乾燥工程〕
一実施形態に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法は、上記脱水工程後のヨウ化アルカリ金属の有機溶媒溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の有機溶媒溶液を乾燥する乾燥工程を包含する。
【００８０】
乾燥工程では、有機溶媒を留去することによってヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を濃縮乾固する。ここで、乾燥工程において、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の固着を防止し、粉末状のヨウ化アルカリ金属無水物またはヨウ化アルカリ土類金属無水物を容易に製造することができる。また、ヨウ化アルカリ金属の水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属の水溶液を濃縮乾固する場合と比較して、より低い温度でヨウ化アルカリ金属溶液またはヨウ化アルカリ土類金属溶液を濃縮乾固することができる。
【００８１】
なお、乾燥工程は、撹拌条件下において行われることが好ましい。また、乾燥工程における減圧条件および温度条件などは、使用する有機溶媒などによって適宜調整すればよい。また、乾燥工程を行なった後、得られたヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属は、窒素ガスおよびアルゴンなどの不活性ガスの存在下において貯留することが好ましい。
【００８２】
また、乾燥工程の工業化にあたっては、撹拌式濃縮乾燥機、コニカルドライヤー、流動層乾燥機、噴霧乾燥機、粉砕式濃縮乾燥機および薄膜式蒸発乾燥機などの使用が想定される。
【００８３】
以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。
【実施例】
【００８４】
＜ヨウ化リチウムの製造＞
下記の実施例１〜４に記載する通り、ヨウ化リチウム溶液からヨウ化リチウムを製造し、反応液の水分量、並びにヨウ化リチウムの純度および結晶中の水分含量を以下の方法により測定した。
【００８５】
〔ヨウ化リチウム純度の測定方法〕
ヨウ化リチウムの試料を２００ｍｌビーカーに秤量し、超純水を加え１００ｍｌとした後、０．１Ｍ硝酸銀水溶液を用いて電位差滴定装置にて滴定した。滴定結果から得られたヨウ素イオン濃度をヨウ化リチウム濃度に換算し、ヨウ化リチウム純度とした。
【００８６】
〔結晶中および反応液中の水分含量の測定方法〕
容量法カールフィッシャー水分計を用いて測定した。
【００８７】
〔製造例１〕
攪拌装置、温度計、ｐＨメーター、滴下ロートおよび固体投入口を備えた容量２０Ｌ反応容器を準備し、滴下ロートよりイオン交換水６５００ｇを反応容器内に投入した。攪拌下、固体投入口より炭酸リチウム２５００ｇ（３３．８モル）を投入した。滴下ロートに５７重量％のヨウ化水素酸水溶液１５１６９ｇ （６７．６モル）を仕込んだ。反応容器内の温度を２５℃にした後、反応容器内の温度を２５〜４０℃の範囲を保ちながら、滴下ロート内のヨウ化水素酸水溶液を滴下した。滴下終了後、２５〜３０℃を保ちながら３０分間攪拌し熟成を続けた（反応工程）。
【００８８】
ついで固体投入口より水酸化リチウムを投入し、反応容器内のｐＨ５〜６に調整しｐＨ調整液を得た。次に固体投入口より活性炭（白鷺Ａ  武田薬品製）７３．０ｇを上記ｐＨ調整液に投入し、２５〜３０℃を保ちながら３０分間攪拌した後、吸引ビンにＡＤＶＡＮＴＥＣ製定性濾紙（Ｎｏ．５Ｃ）を装着したヌッチェ上に、減圧下、反応容器の内容物を給液することで活性炭を濾過した。これにより、無色透明のヨウ化リチウム水溶液２２６８０ｇを得た。水溶液中のヨウ化リチウム濃度は４０．０％であった。
【００８９】
〔実施例１〕
攪拌装置、温度計、冷却器と受器を備えた分留頭、および滴下ロートを備えた容量５Ｌ反応容器を準備し、滴下ロートより製造例１で得たヨウ化リチウム水溶液１８８０ｇを反応容器内に投入した。真空ポンプにて反応容器内を５．６ｋＰａに減圧し、水９３８ｇを留去した。その後、反応容器内の減圧状態を窒素により解除し、滴下ロートよりｉ−プロパノール２４００ｇを投入した（置換工程）。ヨウ化リチウム溶液中の水分は４．５３重量％であった。
【００９０】
反応容器を、バス温度１４０℃、反応容器内温度９２℃となるように加熱して、溶媒を還流させ、常圧の状態において水を含んだｉ−プロパノール２４００ｇを留去した。ｉ−プロパノール２４００ｇの投入および留去をさらに５回繰り返した（脱水工程）。ｉ−プロパノール留去後のヨウ化リチウムの濃縮液中の水分量は０．５２重量％となった（脱水率９０％）。
【００９１】
ヨウ化リチウムの濃縮液を容量２Ｌのナス型フラスコに入れ、エバポレーターを用いて、１４０℃／０．４ｋＰａの条件で１５時間かけてさらに濃縮乾固した（乾燥工程）。これにより、白色粉末状のヨウ化リチウムの結晶７３６．９ｇを得た（収率９８．０％）。ヨウ化リチウムの純度は９９．６％であり、結晶中の水分量は１９４ｐｐｍ（＜２００ｐｐｍ）であった。
【００９２】
〔実施例２〕
攪拌装置、温度計、冷却器と受器を備えた分留頭、および滴下ロートを備えた容量５００ｍｌ反応容器を準備し、滴下ロートより製造例１で得たヨウ化リチウム水溶液２５０．７ｇを反応容器内に投入した。真空ポンプにて反応容器内を２ｋＰａに減圧し、水１１７．９ｇを留去した。減圧状態を窒素により解除した後、滴下ロートよりｉ−プロパノール３０１．２ｇを投入した（置換工程）。ヨウ化リチウム溶液中の水分量は６．３６重量％であった。
【００９３】
分留頭および滴下ロートを外し、モレキュラーシーブ３Ａ−１／８を１３０ｇ充填したソックスレー抽出器を反応容器に装着した後、ｉ−プロパノールの還流が始まるまで反応容器内を加熱し、７．５時間還流しながら脱水を続けた。ヨウ化リチウム溶液中の水分は１．５３％であった。ソックスレー抽出器を新たにモレキュラーシーブ３Ａ−１／８を１３３ｇ充填したソックスレー抽出器に交換し、さらに９．５時間還流しながら脱水を続けた（脱水工程）。冷却後、ヨウ化リチウム溶液中の水分量は０．１０重量％であった。
【００９４】
ヨウ化リチウム溶液を容量２００ｍｌのナス型フラスコに入れ、エバポレーターを用いて、１４０℃／１ｋＰａの条件で３時間かけて濃縮乾固した（乾燥工程）。これにより、白色粉末状のヨウ化リチウムの結晶９９．７ｇを得た（収率９９．４％）。ヨウ化リチウムの純度は９９．５％であり、結晶中の水分量は０．２０重量％であった。
【００９５】
〔実施例３〕
攪拌装置、温度計、冷却器と受器を備えた分留頭、および滴下ロートを備えた容量５００ｍｌ反応容器を準備し、滴下ロートより製造例１で得たヨウ化リチウム水溶液２３９．３ｇを反応容器内に投入した。真空ポンプにて反応容器内を２ｋＰａに減圧し、水１２１．３ｇを留去した。減圧状態を窒素により解除した後、滴下ロートよりエタノール３２４．０ｇを投入した（置換工程）。ヨウ化リチウム溶液中の水分は５．３８％であった。
【００９６】
分留頭および滴下ロートを外し、モレキュラーシーブ３Ａ−１／８を１２６ｇ充填したソックスレー抽出器を装着した後、エタノールの還流が始まるまで反応器を加熱し、１０．５時間還流しながら脱水を続けた。ヨウ化リチウム溶液中の水分は１．１９％であった。ソックスレー抽出器を新たにモレキュラーシーブ３Ａ−１／８を１２６ｇ充填したソックスレー抽出器に交換し、さらに７時間還流しながら脱水を続けた（脱水工程）。冷却後、ヨウ化リチウム溶液中の水分量は０．１９重量％であった。
【００９７】
ヨウ化リチウム溶液を容量２００ｍｌのナス型フラスコに入れ、エバポレーターを用いて、１４０℃／１ｋＰａの条件で３時間かけて濃縮乾固した（乾燥工程）。これにより、白色粉末状のヨウ化リチウムの結晶９５．４ｇを得た（収率９９．７％）。ヨウ化リチウムの純度は９９．７％であり、結晶中の水分量は０．２０重量％であった。
【００９８】
実施例１〜３におけるヨウ化リチウムの製造結果を以下の表１に示す。
【００９９】
【表１】
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【０１００】
１）実施例１の結果は、ヨウ化リチウム溶液の濃縮液の水分量を示す。
【０１０１】
本発明に係るヨウ化リチウムの製造方法によって、水分量が低く、純度の高い粉末状のヨウ化リチウム無水物を収率よく製造することができた。
【０１０２】
＜ヨウ化ストロンチウムの製造＞
下記の実施例４に記載する通り、ヨウ化ストロンチウム溶液からヨウ化ストロンチウムを製造し、反応液の水分量、並びにヨウ化リチウムの純度および結晶中の水分含量を測定した。
【０１０３】
〔製造例２〕
攪拌装置、温度計、ｐＨメーター、滴下ロートおよび固体投入口を備えた容量５００ｍｌ反応容器を準備し、滴下ロートよりイオン交換水２３１．１ｇを反応容器内に投入した。攪拌下、固体投入口より炭酸ストロンチウム９２．３ｇ（０．６２５モル）を投入した。滴下ロートに５７重量％ヨウ化水素酸水溶液２８０．２ｇ（１．２５モル）を仕込んだ。反応容器内の温度を２５℃にした後、反応容器内の温度を２５〜４０℃の範囲を保ちながら、滴下ロート内のヨウ化水素酸水溶液を滴下した。滴下終了後、２５〜３０℃を保ちながら１時間攪拌し熟成を続けた（反応工程）。反応液中のヨウ化ストロンチウム濃度は４４．９％であった。
【０１０４】
〔実施例４〕
攪拌装置、温度計、冷却器と受器を備えた分留頭、および滴下ロートを備えた容量５００ｍｌ反応容器を準備し、滴下ロートより製造例２で得たヨウ化ストロンチウム反応液２４０．５ｇを反応容器内に投入した。真空ポンプにて反応容器内を５．６ｋＰａに減圧し、水９０．６ｇを留去した。その後、反応容器内の減圧状態を窒素により解除し、滴下ロートよりｉ−プロパノール２６７．８ｇを投入した（置換工程）。ヨウ化ストロンチウム溶液中の水分は１０．５４重量％であった。
【０１０５】
分留頭および滴下ロートを外し、モレキュラーシーブ４Ａ−１／８を１６１ｇ充填したソックスレー抽出器を反応容器に装着した後、ｉ−プロパノールの還流が始まるまで反応容器内を加熱し、４時間還流しながら脱水を続けた。ヨウ化ストロンチウム溶液中の水分は４．７８重量％であった。ソックスレー抽出器を新たにモレキュラーシーブ４Ａ−１／８を１６８ｇ充填したソックスレー抽出器に交換し、ｉ−プロパノール９６ｇを追加して、さらに７時間還流しながら脱水を続けた。ｉ−プロパノール追加前のヨウ化ストロンチウム溶液中の水分は１．２８重量％であった。ソックスレー抽出器を新たにモレキュラーシーブ４Ａ−１／８を１６５ｇ充填したソックスレー抽出器に交換し、ｉ−プロパノール７６ｇを追加して、さらに７．５時間還流しながら脱水を続けた（脱水工程）。冷却後、ヨウ化ストロンチウム溶液中の水分量は０．１９重量％であった。
【０１０６】
ヨウ化ストロンチウム溶液を容量５００ｍｌのナス型フラスコに入れ、エバポレーターを用いて、１３０℃／２ｋＰａの条件で１．５時間かけて濃縮乾固した（乾燥工程）。これにより、白色粉末状のヨウ化ストロンチウムの結晶１０４．６ｇを得た（収率９６．９％）。ヨウ化ストロンチウムの純度は９８．３％であり、結晶中の水分は０．７０重量％であった。
【０１０７】
＜脱水工程の評価＞
参考例１〜５において、ヨウ化リチウムのアルコール溶液を調製し、以下に記載する条件において脱水工程を行なった。その後、各参考例において反応液中の水分量の評価を行ない、脱水工程の評価を行なった。
【０１０８】
〔参考例１〕
攪拌装置、温度計、冷却器と受器を備えた分留頭、および滴下ロートを備えた容量２Ｌ反応容器の滴下ロートより製造例１で得たヨウ化リチウム水溶液１００９．８ｇを投入した。真空ポンプにて反応容器内を２ｋＰａに減圧し、水５１２．６ｇを留去した。減圧を窒素により解除した後、滴下ロートよりｉ−プロパノール１０７５ｇを投入した（置換工程）。ヨウ化リチウムｉ−プロパノール溶液（ヨウ化リチウムＩＰＡ溶液）中のヨウ化リチウム濃度は２４．４％であり、水分は５．２８重量％であった。
【０１０９】
〔参考例２〕
攪拌装置、還流冷却器、温度計および滴下ロートを備えた容量１００ｍｌの反応容器内を窒素で十分に置換した。滴下ロートより参考例１にて得たヨウ化リチウムＩＰＡ溶液２０．１ｇ（水：０．０５９モル）を反応容器内に投入した。攪拌下、滴下ロートよりオルソギ酸メチル７．６５ｇ（０．０７２モル）を投入した。反応容器内の温度を５０℃に保ちながら５．５時間攪拌し熟成を続けた（脱水工程）。室温まで冷却後、ヨウ化リチウム溶液中の水分量を測定したところ０．５２重量％であった。
【０１１０】
〔参考例３〕
攪拌装置、還流冷却器、温度計および滴下ロートを備えた容量１００ｍｌの反応容器内を窒素で十分に置換した。滴下ロートより参考例１にて得たヨウ化リチウムＩＰＡ溶液２１．３ｇ（水：０．０６３モル）を反応容器内に投入した。攪拌下、滴下ロートよりオルソギ酸メチル７．４３ｇ（０．０７０モル）およびギ酸０．１２ｇ（０．００３モル）を投入した。反応容器内の温度を５０℃に保ちながら３時間攪拌し熟成を続けた（脱水工程）。室温まで冷却後、ヨウ化リチウム液中の水分量を測定したところ０．００重量％であった。
【０１１１】
〔参考例４〕
攪拌装置、還流冷却器、温度計および滴下ロートを備えた容量１００ｍｌの反応容器内を窒素で十分に置換した。滴下ロートより参考例１にて得たヨウ化リチウムＩＰＡ溶液２０．７ｇ（水：０．０６１モル）を反応容器内に投入した。攪拌下、滴下ロートよりオルソ酢酸メチル８．７５ｇ（０．０７３モル）を投入した。反応容器内の温度を８０℃に保ちながら７時間攪拌し熟成を続けた（脱水工程）。室温まで冷却後、ヨウ化リチウム液中の水分を測定したところ０．３７重量％であった。
【０１１２】
〔参考例５〕
攪拌装置、還流冷却器、温度計および滴下ロートを備えた容量１００ｍｌの反応容器内を窒素で十分に置換した。滴下ロートより参考例１にて得たヨウ化リチウムＩＰＡ溶液２１．０ｇ（水：０．０６２モル）を反応容器内に投入した。攪拌下、滴下ロートよりオルソ酢酸メチル８．８２ｇ（０．０７３モル）およびギ酸０．０５ｇ（０．００１モル）を投入した。反応容器内の温度を５０℃に保ちながら３．５時間攪拌し熟成を続けた（脱水工程）。室温まで冷却後、ヨウ化リチウム溶液中の水分量を測定したところ０．０４重量％であった。
【０１１３】
参考例２〜５において得られたヨウ化リチウム溶液中の水分量を以下の表２に示す。表２の通り、反応液中の水分量は、０．５重量％程度の低い値であった。このため、参考例２〜５における脱水工程も、実施例１〜３のヨウ化リチウムの製造方法において好適に利用することができると判断される。
【０１１４】
【表２】
2015157744.tif 000005
【０１１５】
〔比較例１〕
製造例１により得られたヨウ化リチウム水溶液５ｍｌを容量１００ｍｌのナス型フラスコに入れ、エバポレーターを用いて、５０℃／３ｋＰａの条件で１時間かけて水を留去した。その後、当該ヨウ化リチウムを、３ｋＰａの減圧条件下、表３に示す温度ごとに２時間かけてさらに濃縮乾固した。
【０１１６】
各温度による乾燥結果を以下の表３に示す。表３に示すように、乾燥温度が１８０℃でほぼ無水物となったが、結晶がフラスコの壁に固着して取り出しが困難であった。また、比較例１における乾燥温度は１８０℃であり、実施例１〜３の乾燥温度である１３０℃と比較しても温度が高い。また、比較例１では、ヨウ化リチウムの固体中の水分量が実施例１〜３におけるヨウ化リチウムの固体中の水分量より高い結果となった。これらのことから、本発明に係るヨウ化リチウムの製造方法では、ヨウ化リチウムの乾燥を容易に行なうことができ、かつ粉末状のヨウ化リチウムを容易に製造できることが確認された。
【０１１７】
【表３】
2015157744.tif 000006
【０１１８】
〔参考例６〕
５０％ヨウ化リチウム水溶液３０ｍｌ（４６．８ｇ）および１−ブタノール６０ｍｌ（４８．６ｇ）を容量２００ｍｌのナス型フラスコに入れ、エバポレーターを用いて、１２０℃／１．３ｋＰａの条件で６時間かけて濃縮乾固した。粉末状のヨウ化リチウムは得られず、フラスコ壁への固着が認められた。参考例６の結果から、置換工程を行なわない場合、または、置換工程における水の除去が不十分である場合には、ヨウ化リチウムの反応容器内への固着が生じる可能性があることを確認した。
【０１１９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、例えば、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造に好適に利用することができる。