(57)【要約】【課題】特殊な設備を用いることなく簡易に行うことができ、製品の凝集が生じることがない、脱水化無機金属塩の製造方法を提供する。【解決手段】水を包含する無機金属塩と、水と共沸する性質を有する有機溶媒とを含む組成物を加熱して前記無機金属塩に包含される水を除去することを含む、脱水化無機金属塩の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を包含する無機金属塩と、水と共沸する性質を有する有機溶媒とを含む組成物を加熱して前記無機金属塩に包含される水を除去することを含む、脱水化無機金属塩の製造方法。
【請求項２】
前記水を包含する無機金属塩が水酸化リチウム水和物である、請求項１記載の脱水化無機金属塩の製造方法。
【請求項３】
前記水を包含する無機金属塩が水酸化リチウム一水和物である、請求項１記載の脱水化無機金属塩の製造方法。
【請求項４】
前記共沸の共沸点が１００℃以下である、請求項１〜３のいずれか記載の脱水化無機金属塩の製造方法。
【請求項５】
前記有機溶媒が炭化水素である、請求項１〜４のいずれか記載の脱水化無機金属塩の製造方法。
【請求項６】
前記有機溶媒が芳香族炭化水素である、請求項１〜４のいずれか記載の脱水化無機金属塩の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱水化無機金属塩の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無機金属塩は一般的に結晶水を含むことが多く、これを原料として製品を製造する過程又は最終製品において水分の存在が好ましくない場合は、予め無機金属塩から水を除去しておく必要がある。
無機金属塩から水を除去するには、通常、機械的な手法が用いられる。例えば、特殊な炉を用いて高温で加熱したり、あるいは、マイクロ波を用いて加熱したりすること等が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
しかし、これらの手法は、必ずしも要求を満たすものではなく、例えば、製品の凝集が生じたりする場合があり、また、特殊な設備で処理を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６５０２３号公報
【特許文献２】特開平１０−３１０４２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、特殊な設備を用いることなく簡易に行うことができ、製品の凝集が生じることがない、脱水化無機金属塩の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、以下の脱水化無機金属塩の製造方法等が提供される。
１．水を包含する無機金属塩と、水と共沸する性質を有する有機溶媒とを含む組成物を加熱して前記無機金属塩に包含される水を除去することを含む、脱水化無機金属塩の製造方法。
２．前記水を包含する無機金属塩が水酸化リチウム水和物である、１記載の脱水化無機金属塩の製造方法。
３．前記水を包含する無機金属塩が水酸化リチウム一水和物である、１記載の脱水化無機金属塩の製造方法。
４．前記共沸の共沸点が１００℃以下である、１〜３のいずれか記載の脱水化無機金属塩の製造方法。
５．前記有機溶媒が炭化水素である、１〜４のいずれか記載の脱水化無機金属塩の製造方法。
６．前記有機溶媒が芳香族炭化水素である、１〜４のいずれか記載の脱水化無機金属塩の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、特殊な設備を用いることなく簡易に行うことができ、製品の凝集が生じることがない、脱水化無機金属塩の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の脱水化無機金属塩の製造方法は、水を包含する無機金属塩を、水と共沸する性質を有する有機溶媒中で加熱して、前記無機金属塩に包含される水を除去することを含む。
本発明にしたがって有機溶媒中で処理を行うことで、有機溶媒と無機金属塩に包含される水とを共沸させて脱水を行うことができる。これにより、単に無機金属塩を加熱して脱水するよりも容易に脱水することができ、また、従来よりも低い温度で脱水処理を行うことが可能となる。また、特殊な設備を必要とすることなく処理を行うことができる。
さらに、得られる脱水化無機金属塩の凝集を抑えることが可能となり、製造の際に使用する処理槽から抜き出す際における閉塞を抑制することができる。
【０００８】
本発明の製造方法において使用する無機金属塩は水を包含するものである。包含される水は、水和水（水和物）の場合は、一水和物以上であればよく、又は無水物の場合は、含水量３０ｐｐｍ以上であればよい。
無機金属としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アルミニウム族（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ）等が挙げられる。
無機金属塩は、例えば、水酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、硝酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、リン酸塩、塩化物、硫化物、水硫化物、酢酸塩等が挙げられる。
【０００９】
本発明に用いられる水を包含する無機金属塩は、具体的には、水酸化リチウム一水和物、塩化ナトリウム、水酸化ナトリウム、塩化バリウム二水和物、硫酸リチウム一水和物、臭化リチウム一水和物、酢酸ナトリウム三水和物、塩化カルシウム二水和物、硫化ナトリウム五水和物、炭酸ナトリウム十水和物、塩化アルミニウム六水和物、塩化マグネシウム六水和物、ヨウ化カリウム等が挙げられる。
水を包含する無機金属塩は、好ましくは、水酸化リチウム水和物であり、より好ましくは、水酸化リチウム一水和物である。
【００１０】
本発明の製造方法において使用する有機溶媒は、水と共沸する性質を有するものである。炭化水素が好ましいが、これに限られない。炭化水素としては、例えば直鎖状脂肪族炭化水素、分岐状脂肪族炭化水素、環状脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素が挙げられる。直鎖状脂肪族炭化水素は好ましくは炭素数１〜１０である。分岐状脂肪族炭化水素は好ましくは炭素数３〜１０である。環状脂肪族炭化水素は好ましくは炭素数３〜１０である。芳香族炭化水素は好ましくは炭素数６〜１０である。
具体的には、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、石油エーテル等が挙げられる。
有機溶媒は、脱水処理を行ってから使用することが可能であるが、脱水処理を実施せずに使用してもよい。脱水処理を行う場合は、脱水後の含水量が３０ｐｐｍ以下であることが望ましい。
【００１１】
水を包含する無機金属塩は、使用する有機溶媒に対して、例えば０．１重量％以上８０重量％以下であり、好ましくは０．２重量％以上５０重量％以下である。
【００１２】
加熱時間は、無機金属塩に包含される水分量や処理する無機金属塩の量に依存する。包含される水が蒸発して有機溶媒と水との共沸が終了すると、使用する有機溶媒の沸点になり安定するので、この温度に到達するまで加熱を行うことが必要である。また、蒸発により得られる留出液中の水分量を計測して、無機金属塩に包含される水の理論量が留出するまで加熱を行ってもよい。
【００１３】
無機金属塩に包含される水と有機溶媒との共沸の共沸点は、好ましくは１００℃以下である。これにより、特定の温度において、より容易に脱水が進行する。さらに、有機溶媒の種類によっては、無機金属塩に包含される水が除去される際、粒子の凝集を解砕することにより表面積が増え、その後の反応が容易となる場合も有る。
【００１４】
製造される脱水化無機金属塩の平均粒径は、好ましくは１．０μｍ〜３００μｍであり、より好ましくは２．０μｍ〜２５０μｍである。平均粒径は、例えば、実施例に記載の方法等により測定できる。
本手法により調製した脱水化無機金属塩は、前記有機溶媒中に保管したまま使用が可能であるが、真空下、及び、または、加熱処理を行って乾燥体として取り扱うことも可能である。
【実施例】
【００１５】
実施例１
水酸化リチウム一水和物（本荘ケミカル社製）３０ｇにトルエン（広島和光製）３００ｍｌを添加してディーンスターク装置に組み込んだ。次いで、系内を窒素置換した。これを１３０℃の油浴で加温して還流させることで、内温９５℃から留出が始まり、留出液側に水分が分離沈降した。内温は次第に上昇し１１１℃となり、沈降した水分が約１４ｍｌとなったことを確認して終了とした。水酸化リチウムのトルエンスラリー溶液側は、初期状態の粉末状態を維持し、凝集の発生は認められなかった。真空下、８０℃で２時間乾燥を行ったところ、１７．１ｇの水酸化リチウムを回収することができ、理論量の無水水酸化リチウムを回収できた。粗粒子の発生は認められなかった。乾燥を行わず、スラリー溶液のまま測定した平均粒径は６１μｍであった。
【００１６】
平均粒径は、Malvern  Instruments  Ltd社製マスターサイザー２０００により体積基準平均粒径（Mean  Volume  Diameter）をレーザー回折式粒度分布測定方法により測定した。レーザー回折式粒度分布測定方法は、組成物を乾燥せずに粒度分布を測定することができ、組成物中の粒子群にレーザーを照射してその散乱光を解析することで粒度分布を測定することができる。
また、熱重量測定（ＴＧ）を行ったところ、３００℃までにおいて明確な重量減少は認められなかった。
【００１７】
実施例２
実施例１における水酸化リチウム一水和物を臭化リチウム一水和物（和光純薬）に変更した以外は、実施例１と同じ手順を行った。回収量は２４．８ｇであり、理論量の無水臭化リチウムを回収できた。また、粗粒子の発生は認められなかった。
【００１８】
比較例１
水酸化リチウム一水和物（本荘ケミカル社製）３０ｇを１００ｍｌシュレンクビンに投入し、１３０℃の油浴で常圧下、加温した。水分がシュレンクビン内上部に付着したが、２時間経過してもシュレンクビン上部に付着した水分が除去できないため終了した。回収量は３０ｇであり、無水化されていなかった。
【００１９】
比較例２
比較例１において油浴の温度を１８０℃まで昇温し、さらに真空下、同温度条件で乾燥した以外は、比較例１の手順を行った。当初、内壁に付着した水分が凝集して水酸化リチウムに戻る様子が確認できたが、これが次第に減少した。１７．１ｇの水酸化リチウムを回収することができ、理論量の無水水酸化リチウムを回収できた。一部凝集のため、粗粒子が発生しており、これを除いた粒子の平均粒径は３１０μｍであった。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の製造方法により製造される脱水化無機金属塩は、二次電池等の材料として好適に使用できる。