(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒と共存する六フッ化リン酸リチウムの濾過と該濾過後の乾燥とをＰＦ５を含むガス雰囲気中で行うことを特徴とする六フッ化リン酸リチウムの製造方法。
【請求項２】
ろ過と乾燥との間は大気に晒さないことを特徴とする請求項１記載の六フッ化リン酸リチウムの製造方法。
【請求項３】
前記溶媒と共存する六フッ化リン酸リチウムは、溶媒から六フッ化リン酸リチウムを析出させる工程が終わった状態のものであることを特徴とする請求項１又は２記載の六フッ化リン酸リチウムの製造方法。
【請求項４】
溶媒中にフッ化リチウムを溶解させ溶解液とし、この溶解液中にＰＦ５ガスを吹き込み六フッ化リン酸リチウムを生成し、次いで、該六フッ化リン酸リチウムを析出させる工程が終わった状態のものであることを特徴とする請求項３記載の六フッ化リン酸リチウムの製造方法。
【請求項５】
前記溶媒は、無水フッ化水素酸であること又は六フッ化リン酸リチウムと反応しない有機溶媒であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の六フッ化リン酸リチウムの製造方法。
【請求項６】
前記乾燥は室温で行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の六フッ化リン酸リチウムの製造方法。
【請求項７】
前記室温で乾燥する工程の後、加熱乾燥することを特徴とする請求項６記載の六フッ化リン酸リチウムの製造方法。
【請求項８】
前記濾過及び乾燥する工程は、水分が１０ｐｐｍ以下の低水分ガス雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項記載の六フッ化リン酸リチウムの製造方法。
【請求項９】
前記低水分ガスがＰＦ5を含む窒素又は乾燥空気であることを特徴とする請求項８記載の六フッ化リン酸リチウムの製造方法。
【請求項１０】
前記ＰＦ５を含むガス雰囲気におけるＰＦ５の濃度は１〜５０％であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の六フッ化リン酸リチウムの製造方法。
【請求項１１】
六フッ化リン酸リチウムの１Ｋｇに対してＰＦ５を０．００３〜０．３Ｋｇ使用することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の六フッ化リン酸リチウムの製造方法。
【請求項１２】
結晶出入り口と、雰囲気ガスの導入口と、雰囲気ガスの出口とを上方に有し、
ろ過板を内部に有し、
ろ液出口を下部に有する
ことを特徴とする六フッ化リン酸リチウムのろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、六フッ化リン酸リチウムの製造方法に係り、より詳細には、たとえば、リチウム二次電池用の電解質、有機合成用触媒などとして有用な六フッ化リン酸リチウムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、六フッ化リン酸リチウムは以下の手順により製造されている。
▲１▼無水フッ化水素酸中にフッ化リチウム（ＬｉＦ）を溶解させ溶解液とする。
▲２▼この溶解液中にＰＦ5ガスを吹き込む。これによりＬｉＦとＰＦ5とが反応し、六フッ化リン酸リチウムを生成する。
▲３▼溶解液を冷却する。これにより六フッ化リン酸リチウムが析出する。
▲４▼溶解液を濾過する。これにより析出した六フッ化リン酸リチウムが分別される。
▲５▼分別した六フッ化リン酸リチウムを乾燥し、製品である六フッ化リン酸リチウムが得られる。
▲６▼以降、製品六フッ化リン酸リチウムを、例えば、有機溶媒に溶解しリチウム電池用の電解液として使用する。
【０００３】
しかし、従来の六フッ化リン酸リチウムの製造方法では、六フッ化リン酸リチウム中にフッ化リチウムやオキシフッ化リン酸化合物などの不純物を多く含んでいる
。
【０００４】
このような不純物を含んだ六フッ化リン酸リチウムを有機溶媒に溶解し、リチウム電池用の電解液として使用する場合、フッ化リチウムは有機溶媒に不溶であり電解液の濾過が必要となる。
【０００５】
このような不純物を除去する方法として、六フッ化リン酸リチウムを有機溶媒に溶解し、イオン交換樹脂により不純物を除去する方法（特開昭５９−８７７７４号公報）や有機溶媒中で中和処理する方法（特開昭５９−８１８７０号公報）がある。しかし、これらは操作が煩雑な上に、生産性が悪い。
【０００６】
このように、従来の六フッ化リン酸リチウムの製造方法では、面倒な後処理をしなければならず、また、後処理をしたとしても高純度の六フッ化リン酸リチウムを得ることができないという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、後処理を行わなくとも高純度の六フッ化リン酸リチウムを得ることが可能な六フッ化リン酸リチウムの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の六フッ化リン酸リチウムの製造方法は、溶媒と共存する六フッ化リン酸リチウムの濾過と該濾過後の乾燥とをＰＦ５を含むガス雰囲気中で行うことを特徴とする。
本発明の六フッ化リン酸リチウムのろ過装置は、結晶出入り口と、雰囲気ガスの導入口と、雰囲気ガスの出口とを上方に有し、ろ過板を内部に有し、ろ液出口を下部に有することを特徴とする。
【０００９】
ここで、溶媒としては、無水フッ化水素酸又は六フッ化リン酸リチウムと反応しない有機溶媒を用いることができる。
【００１０】
溶媒と共存する六フッ化リン酸リチウムの状態は、一般的には、【従来の技術】の欄で述べた、
▲１▼無水フッ化水素酸中にフッ化リチウム（ＬｉＦ）を溶解させ溶解液とする、
▲２▼この溶解液中にＰＦ5ガスを吹き込む。これによりＬｉＦとＰＦ5とが反応し、六フッ化リン酸リチウムを生成する、
▲３▼溶解液を冷却する。これにより六フッ化リン酸リチウムが析出する、
の工程が終わった状態である。
【００１１】
本発明では、溶解液を濾過する工程をＰＦ5を含むガス雰囲気中で行う。
【００１２】
ＰＦ5を含むガス（以下「雰囲気ガス」という）は、ＰＦ5をガス（例えば、ＨＦガス、ＨＣｌガス、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、キセノンガス、乾燥空気等、ＰＦ5あるいは六フッ化リン酸リチウムと反応しないガス）で希釈したガスを用いればよい。
【００１３】
雰囲気ガス中におけるＰＦ5の濃度は１〜５０モル％が好ましい。１〜２０モル％がより好ましい。１〜１０モル％がさらに好ましい。１モル％未満では、十分な効果を発揮しないことがある。５０モル％を超えるとＰＦ5の使用量が増えて不経済である。
【００１４】
また、六フッ化リン酸リチウムの１ｋｇに対してＰＦ5を０．００３〜０．３ｋｇとすることが好ましい。０．００３〜０．０３ｋｇがより好ましい。０．００３ｋｇ未満では十分な効果を発揮しないことがある。０．３ｋｇを超えるとＰＦ５の使用量が多すぎて不経済で製品コストが上がる。
【００１５】
また、雰囲気ガス中における不純物（特に水分）は１００ｐｐｂ以下が好ましく、１０ｐｐｂ以下がより好ましく、１ｐｐｂ以下がさらに好ましい。かかる制御により高純度の六フッ化リン酸リチウムを得ることが可能となる。
【００１６】
雰囲気ガスの圧力は常圧で行うことができる。また、温度も常温で行うことができる。
【００１７】
本発明で用いる濾過装置を図１に示す。
【００１８】
一方、上記濾過により分別された六フッ化リン酸リチウムの乾燥も上記した雰囲気ガス中で行う。
また、加熱乾燥及び／又は室温で乾燥する工程及び濾過する工程は、水分が１０ｐｐｍ以下の低水分ガス雰囲気中で行い、その低水分ガスがＰＦ5を含む窒素又は乾燥空気であることを特徴とする。
【００１９】
なお、濾過と乾燥との間は短時間で行い、その間は外部（大気）雰囲気に晒さないことが好ましい。
【００２０】
乾燥装置としては図２に示すものが好適に用いられる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を比較例とともに説明する。
【００２２】
（実施例１）
六フッ化リン酸リチウムを２２％含む無水フッ化水素酸溶液を−２０℃に冷却して、六フッ化リン酸リチウムの結晶を析出させた。
【００２３】
次いで、このスラリーを雰囲気ガスの入口、出口の付いた濾過装置（容量２０Ｌ（リットル））に移し、ＰＦ5：３モル％、Ｎ2：９７モル％の雰囲気ガスを１５Ｌ／ｍｉｎの流速で流しながら１０分間濾過を行い、同雰囲気ガス下で２５分間室温で乾燥後、さらに１０５℃で一夜加熱した。
【００２４】
得られた六フッ化リン酸リチウムの結晶の量は１１．３ｋｇ、不純物はＨＦ：５０ｐｐｍ、ＬｉＦ：７０ｐｐｍであった。
【００２５】
用いたＰＦ5の量は六フッ化リン酸リチウム１ｋｇあたり０．００８ｋｇであった。
【００２６】
（比較例１）
六フッ化リン酸リチウムを２２％含む無水フッ化水素酸溶液を−２０℃に冷却して、六フッ化リン酸リチウムの結晶を析出させた。
【００２７】
次いで、このスラリーを雰囲気ガスの入口、出口の付いた濾過装置（容量２０Ｌ（リットル））に移し、Ｎ2のみの雰囲気ガスを１５Ｌ／ｍｉｎの流速で流しながら１０分間濾過を行い、同雰囲気ガス下で２５分間室温で乾燥後、さらに１０５℃で一夜加熱した。
【００２８】
得られた六フッ化リン酸リチウム結晶の量は１１．１ｋｇ、不純物はＨＦ：５
８ｐｐｍ、ＬｉＦ：９３０ｐｐｍであった。
濾過、乾燥中に分解して、不純物のＬｉＦが増加していた。
【００２９】
（実施例２）
六フッ化リン酸リチウムを２２％含む無水フッ化水素酸溶液を−２０℃に冷却して、六フッ化リン酸リチウムの結晶を析出させた。
【００３０】
次いで、このスラリーを雰囲気ガスの入口、出口の付いた濾過装置（容量１００Ｌ（リットル））に移し、ＰＦ5：１５モル％、Ｎ2：８５モル％の雰囲気ガスを１２Ｌ／ｍｉｎの流速で流しながら６０分間濾過を行い、同雰囲気ガス下で３０分間室温で乾燥後、さらにＰＦ5：５モル％、Ｎ2：９５モル％の雰囲気ガスを３５Ｌ／ｍｉｎの流速で流しながら９０分間乾燥後、さらに１０５℃で一夜加熱した。
【００３１】
得られた六フッ化リン酸リチウムの結晶の量は５７ｋｇ、不純物はＨＦ：５２ｐｐｍ、ＬｉＦ：９０ｐｐｍであった。
【００３２】
用いたＰＦ5の量は六フッ化リン酸リチウム１ｋｇあたり０．０２２ｋｇであった。
【００３３】
（比較例２）
六フッ化リン酸リチウムを２２％含む無水フッ化水素酸溶液を−２０℃に冷却して、六フッ化リン酸リチウムの結晶を析出させた。
【００３４】
次いで、このスラリーを雰囲気ガスの入口、出口の付いた濾過装置（容量１００Ｌ（リットル））に移し、Ｎ2のみを１２Ｌ／ｍｉｎの流速で流しながら６０分間濾過を行い、同雰囲気ガス下で３０分間室温で乾燥を行い、さらに１０５℃で一夜加熱した。
【００３５】
得られた六フッ化リン酸リチウムの結晶の量は５４ｋｇ、不純物はＨＦ：５４ｐｐｍ、ＬｉＦ：１１９０ｐｐｍであった。
【００３６】
濾過、乾燥中に分解して、不純物のＬｉＦが増加していた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、後処理を行うことなく、従来よりも高純度の六フッ化リン酸リチウムを得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる濾過装置の概念図である。
【図２】本発明で用いる乾燥装置の概念図である。
【図１】
0003973329.tif 000002
【図２】
0003973329.tif 000003