CN115515894A - 层状磷酸锆的制造装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

一种层状磷酸锆的制造装置，该装置为通过湿式合成法制造层状磷酸锆的装置，具备：混合装置，至少混合锆化合物、磷酸和/或磷酸盐、有机酸、酸解离指数pKa为0以下的无机酸、和溶剂；以及熟成装置，熟成所述混合装置中的至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸、和所述溶剂得到的混合液。

Description

层状磷酸锆的制造装置及制造方法

技术领域

本发明涉及一种层状磷酸锆的制造装置及制造方法，层状磷酸锆是一种具有优异的耐热性和耐化学性的离子交换剂，可用作电子材料的杂质离子捕捉剂、抗菌剂原料、除臭剂、防变色剂、防锈剂和插层载体等。

背景技术

作为一种无机离子交换剂，磷酸锆因其独特的性能而被用于多种用途。

磷酸锆可以是无定形的，也可以是具有二维层状结构和三维网状结构的结晶。其中，Zr₂(HPO₄)₂·nH₂O是一种具有二维层状结构的层状磷酸锆，具有优异的离子交换性能、耐热性、耐化学性和耐辐射性等，可作为电子材料的杂质离子捕捉剂、放射性废物固化剂、固体电解质、气体吸附剂、气体分离剂、防锈剂、催化剂、插层载体和抗菌剂原料等。

由于层状磷酸锆易于合成且性能等优异，已经公开了各种制造方法。例如，将原料在水中或含水状态下混合后加压加热合成的水热法，以及将原料在水中混合后常压下加热合成的湿式合成法等。

国际公开WO2008/053694号公开了可含有Hf(铪)的层状磷酸锆，特别是在电子材料领域表现出优异的性能。其制造方法，即所谓的湿式合成法也被公开，该方法通过将含有锆化合物的水溶液及含有磷酸和/或其盐的水溶液混合，形成沉淀物，进行熟成，进而合成上述层状磷酸锆。在合成时通过加入草酸，减少了原料浪费，提高了原料利用效率。

日本专利特开2012-224517号公报公开了当通过湿式合成法合成层状磷酸锆时，分离层状磷酸锆的沉淀后收集的滤液用作湿式合成法的至少一部分反应溶液，在草酸等有机酸的存在下，通过使用磷酸和锆化合物中的至少一种，进一步得到层状磷酸锆的沉淀，提高母液中残留的原料组分的利用率。

日本专利特开2012-224518号公报公开了当通过湿式合成法合成层状磷酸锆时，如果并用pKa(酸解离指数)为0以下的无机酸，可以提高获得的层状磷酸锆沉淀物的收率，从而提高原料的利用效率。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在国际公开WO2008/053694号、日本专利特开2012-224517号公报和日本专利特开2012-224518号公报中公开的层状磷酸锆的制造方法中，虽然提高了原料的利用效率、即产品层状磷酸锆的收率，却难以提高合成液中层状磷酸锆的浓度。例如，在日本专利特开2012-224518号公报记载的方法中，合成液中的层状磷酸锆只能以5.6重量％的低浓度制造，导致每批合成产品的收率低下。

此外，基于这些制造方法，由于需要逐批合成，费时费力，效率低下，因此需要进一步提高生产率。并且，基于这些制造方法，由于需要逐批合成，所得产品的粒径容易产生偏差。

本发明的一个实施方式提供了一种高品质层状磷酸锆的制造装置及使用该装置的制造方法，在层状磷酸锆的湿式合成法中，提高了合成液中磷酸锆的浓度，进而可以连续进行合成反应，生产率高，且粒径偏差小。

解决问题的方法

本发明包括以下[1]～[10]的方案。

[1]一种层状磷酸锆的制造装置，该装置为通过湿式合成法制造层状磷酸锆的装置，具备：

混合装置，至少混合锆化合物、磷酸和/或磷酸盐、有机酸、酸解离指数pKa为0以下的无机酸、和溶剂；以及

熟成装置，熟成所述混合装置中的至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸、和所述溶剂得到的混合液。

[2]如[1]所述的层状磷酸锆的制造装置，其特征在于，所述混合装置具备：至少供给所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸和所述溶剂的供给机构；以及提取所述混合装置内部的混合液的提取机构：且为附带搅拌装置的罐型。

[3]如[1]或[2]所述的层状磷酸锆的制造装置，其特征在于，所述熟成装置为附带加热装置的罐型。

[4]如[1]或[2]所述的层状磷酸锆的制造装置，其特征在于，所述熟成装置为附带加热装置的管型。

[5]如[2]～[4]中任一项所述的层状磷酸锆的制造装置，其特征在于，所述供给机构具有能够连续供给的机构，且所述提取机构具有能够连续提取的机构。

[6]如[5]所述的层状磷酸锆的制造装置，其特征在于，所述供给机构为分别独立的多个供给机构，具有将含有所述锆化合物的水溶液、含有所述磷酸盐和/或磷酸盐的水溶液、和含有所述有机酸和所述无机酸的水溶液从所述分别独立的多个供给机构中的每一个连续地供给到所述混合装置的机构。

[7]一种层状磷酸锆的制造方法，该方法为使用权利要求1～5中任一项所述的制造装置制造层状磷酸锆的方法，包括：

至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸、和所述溶剂的混合工序；以及

熟成所述混合工序中的至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸、和所述溶剂得到的混合液的熟成工序。

[8]一种层状磷酸锆的制造方法，该方法为使用权利要求6所述的制造装置制造层状磷酸锆的方法，包括：

至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸、和所述溶剂的混合工序；以及

熟成所述混合工序中的至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸、和所述溶剂得到的混合液的熟成工序：

所述锆化合物以及所述磷酸盐和/或磷酸盐从所述分别独立的多个供给机构中的每一个连续地供给到所述混合装置。

[9]如[8]所述的层状磷酸锆的制造方法，其特征在于，含有所述锆化合物的水溶液、含有所述磷酸盐和/或磷酸盐的水溶液、以及含有所述有机酸和所述无机酸的水溶液从所述分别独立的多个供给机构中的每一个连续地供给到所述混合装置。

[10]如[7]～[9]中任一项所述的层状磷酸锆的制造方法，其特征在于，相对于1摩尔的所述锆化合物，所述无机酸的添加量在0.1～5.0摩尔范围内，所述有机酸为草酸和草酸盐中的至少一种，相对于1摩尔的所述无机酸，所述有机酸的添加量在0.01～0.8摩尔范围内。

发明效果

根据本发明的一个实施方式，能够抑制所生成的层状磷酸锆粒子的中值粒径偏差，并且能够抑制所生成的含有磷酸锆粒子的凝胶溶胀导致的合成液的增稠，便于搅拌。因此，可以提高合成反应液中磷酸锆的浓度，提高产品的收率。

另外，由于能够将原料等连续地供给到制造装置内，从而能够减少每批产品必须供给一系列原料等的复杂工作。并且，以往原料等的混合装置(即反应装置)和合成液浆料的熟成罐在同一罐、即在同一批次中进行，但通过将混合装置和熟成装置分开，设置多个简单且低廉的熟成装置，和/或易于生产大规模化，因此可以在抑制设备成本的同时提高生产率。

附图说明

图1为表示实施例1～5中使用的具备罐型混合装置和罐型熟成装置层状磷酸锆制造装置的模式图。

图2为表示实施例1中制造的层状磷酸锆的X射线衍射测定的分析结果图。

图3为表示实施例6中使用的具备罐型混合装置和管型熟成装置层状磷酸锆制造装置的模式图。

具体实施方式

本发明涉及一种高生产率的层状磷酸锆的制造装置及其制造方法。

层状磷酸锆是指具有二维层状结构的磷酸锆，例如α-磷酸锆、β-磷酸锆、以及γ-磷酸锆等。

以下将对本发明进行说明。

除非另有说明，“％”是指“重量％”，“份”是指“重量份”。另外，在本发明中，表示数值范围的“下限～上限”的记载表示“下限以上、上限以下”，“上限～下限”的记载表示“上限以下、下限以上”。即，表示包括上限和下限的数值范围。此外，在本发明中，后述两个以上的优选方案的组合也是优选方案。

在本发明中，术语“工序”不仅包括独立的工序，且如果达到该工序的预期目的，即使不能与其他工序明确区分，该工序也包括在该术语中。

1.层状磷酸锆的制造装置

本发明的层状磷酸锆制造装置具备混合装置和熟成装置。原料可以通过混合装置进行混合，得到的混合液(以下也称为合成液浆料)可以通过熟成装置进行熟成。混合装置和熟成装置为不同装置。

制造装置可根据需要配备向混合装置供给原料等的供给装置、从混合装置中提取混合液并送液至熟成装置的提取装置、洗涤合成液浆料的洗涤装置、干燥洗涤后的浆料的干燥装置、粉碎干燥得到的层状磷酸锆的粉碎装置、以及取出产品的取出装置等。

在本发明中，混合是指混合原料等，混合液是指在混合装置中混合原料等而得到的液体，适当地，它可以是进行了初始溶胶-凝胶反应的反应物，优选为初始层状磷酸锆粒子析出的浆料。

在本发明中，熟成是一种制造工序，即在适当的温度下，将混合溶液在搅拌和/或不搅拌下放置适当的时间，以进行目标反应，从而产生具有期望粒径的层状磷酸锆粒子，收率良好且粒径偏差小。

1-1.混合装置

本发明的混合装置是一种至少混合锆化合物、磷酸和/或其盐(以下也称为“磷酸(盐)”)、有机酸、无机酸、和溶剂的装置。另外，锆化合物、磷酸(盐)、有机酸、无机酸、和溶剂的详情将在下面的制造方法部分进行说明。

作为混合装置，优选使用罐型装置。

罐型混合装置优选具有能够加热/增温混合液的构成、结构或方法(以下统称为“加热机构”)，且对构成没有特别限制。

加热机构的例子包括将罐浸入水浴和油浴等加热介质的机构、选择带有夹套的罐并使用温水和蒸汽等控制温度的机构、以及罐型装置的外部附带热交换器进而控制温度的机构等。

混合装置可根据需要具备向混合装置供给原料等的供给装置、以及从混合装置中提取混合液并将其送至熟成装置的提取装置。

混合装置的材料没有特别限制，但优选使用耐腐蚀材料以避免酸腐蚀。

耐腐蚀材料包括不锈钢(以下简称“SUS”)等材料的内表面为玻璃的材质、以及含氟树脂等经过防腐处理的材料、镍合金[市售产品包括哈氏合金(ハステロイ、注册商标)]以及钛等高度耐久性材质等。

具体而言，进行了耐腐蚀加工处理的例子包括罐内由搪玻璃加工的SUS制装置、罐内有氟树脂涂层的SUS制装置，以及使用了高度耐久性材料的例子包括由哈氏合金制成的装置等。

另外，可以使用公知的氟树脂，例如，

PTFE:聚四氟乙烯(四氟化物)、

PFA:四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、

FEP:四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(四.六氟化物)、

ETFE:四氟乙烯-乙烯共聚物、

PVDF:聚偏二氟乙烯(二氟化物)、

PCTFE:聚氯三氟乙烯(三氟化物)、

其中，优选为PTFE：聚四氟乙烯(四氟化物)，更优选为特氟隆(Teflon、注册商标)。

混合装置优选具有用于混合原料等的装置。例如，附带搅拌桨叶的罐型装置、以及外部附带具有搅拌能力的送液泵的罐型装置等。

外部附带具有搅拌能力的送液泵的罐型装置，例如，将静态混合器或管路混合器与送液泵组合的装置。

附带搅拌桨叶的罐型装置，搅拌桨叶包括三个后掠桨叶、涡轮桨叶、螺旋桨叶、短桨叶片、锚式桨叶、全区桨叶、最大叶片式桨叶和超混合桨叶等。可根据需要加装挡板。

搅拌桨叶的材质没有特别限制，优选使用耐腐蚀材质以避免酸腐蚀。

耐腐蚀材料的例子包括所述混合装置中例示的材料等。

具体而言，进行了耐腐蚀加工处理的例子包括表面由搪玻璃加工的SUS制搅拌桨叶、表面有氟树脂涂层的SUS制搅拌桨叶，以及使用了高度耐久性材料的例子可例举由哈氏合金制成的搅拌桨叶等。

罐型装置优选具有控制罐内液体温度的装置，例如由夹套罐和其外部附带的热交换器组成的装置等，其具有液体循环机构。

外部附带具有搅拌能力的送液泵的罐型装置，包括静态混合器和送液泵组合的装置、管路混合器和送液泵组合的装置、以及可进行连续处理的乳化机或均质机与送液泵组合的装置等。

将静态混合器或管路混合器与送液泵组合的装置，可以并联或串联多个混合器组成一个混合装置，使锆化合物、磷酸(盐)、有机酸、以及无机酸4种原料按任意顺序混合。

1-2.熟成装置

本发明的熟成装置是将在混合装置中获得的液体混合物(即合成液浆料)进行熟成的装置。熟成装置，例如间歇性或连续性地接收混合液体、根据需要进行加热并长时间保持温度的装置。

熟成装置没有特别限制，优选罐型及管型等。

罐型和管型装置均优选具备加热机构，且该机构没有特别限制。

加热机构的例子可例举将罐和管浸入水浴和油浴等加热介质的机构、选择带有夹套的罐和管并使用温水和蒸汽等控制温度的机构、以及罐型装置和管型装置的外部附带热交换器进而控制温度的机构等。

除上述之外，管型熟成装置的加热机构还包括具有双管结构的加热机构等，其中，合成液浆料在内侧流动，将热水或蒸汽引入外侧以加热管内的合成液浆料。

加热温度没有特别限制，可以任意设定，但优选可以缩短熟成时间的高温，例如,40℃以上,优选为60℃以上,更优选为80℃以上。

罐型熟成装置的材质没有特别限制，优选使用耐腐蚀材料以避免酸腐蚀。

耐腐蚀材料的例子可例举所述混合装置中例示的材料。使用耐腐蚀材料的具体例子可例举所述混合装置中例示的装置。

另外，附带搅拌桨叶的罐型装置，搅拌桨叶可使用三个后掠桨叶、涡轮桨叶、螺旋桨叶、短桨叶片、锚式桨叶、全区桨叶、最大叶片式桨叶和超混合桨叶等。

搅拌桨叶的材质没有特别限制，优选使用耐腐蚀材料以避免酸腐蚀。

耐腐蚀材料的例子包括所述混合装置中例示的材料等。

使用耐腐蚀材料的搅拌桨叶的具体例子可例举所述混合装置中例示的搅拌桨叶。

管型熟成装置优选管内的合成液浆料以层流方式挤出的机构。

层流是一个称为雷诺数(Reynolds数、以下简称Re数)的无因次数,以“Re＝DUρ/μ”表示,其中,D[m]为管的内径,U[m/s]为流体的平均速度,ρ[kg/m³]为流体的密度,μ[Pa·s]为流体的粘度,通常,将该值为2500以下的状态表示为层流。

具体而言，将管内的合成液浆料以层流方式挤出的机构，适合使用直径小的长管状机构，通常使用所谓的管或管道。

管型熟成装置的材质没有特别限制，优选使用耐腐蚀材料以避免酸腐蚀。

耐腐蚀材料的例子可例举所述混合装置中例示的材料等。

具体而言，进行了耐腐蚀加工处理的例子可例举内部由搪玻璃加工的SUS制管、内部有氟树脂涂层的SUS制管、以及氟树脂管(例如、PTFE(聚四氟乙烯(四氟化物)管和PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)管)等，以及使用了高度耐久性材料的例子可例举由钛材料制成的细长筒状管和由哈氏合金材料制成的细长筒状管等。

熟成装置，例如，对于1个混合装置，可以作为1个装置使用，可以将多个装置组合使用，多个装置组合时，可以全部为罐型，可以全部为管型，可以为罐型和管型的组合，可以为与罐型和管型不同类型的追加组合。

熟成装置优选为管型熟成装置，由于可以持续不断地供给原料等、生成混合液并供给至熟成装置、熟成以及提取生成的产物，生产效率更高。

1-3.原料等的供给装置

混合装置优选具备供给原料等的供给装置。

具备供给装置时，例如，选择合适的材料后，可以通过将放置在秤上的原料罐、供给装置、混合装置分别连接于配管组成。这种情况下，可以一边测量原料罐的重量变化，一边调整供给装置的操作来供给原料等。

供给装置，可例举送液泵等。

送液泵，可例举例如被归类为非容积泵的离心泵、混流泵、轴流泵等；以及，被归类为容积泵的如柱塞泵和隔膜泵等的往复泵；以及，如齿轮泵和叶片泵等的旋转泵等。

除了直接测量和管理原材料等的供给量的方法外，还可以使用流量计。

流量计有电磁流量计、卡门涡街流量计、叶轮流量计、隔膜流量计、超声波流量计和科里奥利流量计等，根据原材料等的性质和状态进行适当选择。

其中，为了使供给量稳定，优选将隔膜泵和齿轮泵等容积泵与流量计组合。另外，在用于试验研究等相对较小的规模中，将测量原材料等重量变化的秤和管泵或软管泵的组合，易于送液操作，可以适当使用。

1-4.从混合装置到熟成装置的送液装置

优选地，制造装置具备提取混合装置内混合液的提取装置。

提取装置没有特别限制，例如，从混合装置底部进行提取的装置、在混合装置的顶部或侧面安装管道并通过管道提取液体的装置等，任何情况下，可以根据需要使用送液管等用于送液的装置。送液的驱动力等没有限制，可以使用重力和送液泵等，也可以将其组合，任意选择。

送液管的材质没有特别限制，优选使用耐腐蚀性材料以避免酸腐蚀。

耐腐蚀材料的例子可例举所述混合装置中例示的材料等。具体而言，进行了耐腐蚀加工处理的例子可例举包括管的内表面由搪玻璃加工的SUS制送液管、以及管的内表面有氟树脂涂层的SUS制送液管等，使用了高度耐久性材料的例子可例举由哈氏合金制成的送液管等。

图1示意性地显示了层状磷酸锆的制造装置，其具备罐型混合装置和罐型熟成装置。图1所示的制造装置具备：原料供给泵1、原料供给泵2、原料供给泵3、A液罐4、B液罐5、C1～C4液罐6、混合装置用搅拌电机7、混合装置用搅拌叶桨叶8、混合罐9、混合装置用夹套10、提取管11、熟成装置用电机12、熟成装置用搅拌桨叶13、熟成罐14、以及熟成装置用夹套15。

图3示意性地显示了层状磷酸锆的制造装置，其包括罐型混合装置和管型熟成装置。图3所示制造装置具备：原料供给泵1、原料供给泵2、原料供给泵3、A液罐4、B液罐5、C1～C4液罐6、混合装置用搅拌电机7、混合装置用搅拌叶桨叶8、混合罐9、混合装置用夹套10、提取管16、混合液送液泵17、熟成管18、油浴19、以及合成液浆料罐20。

2.层状磷酸锆的制造方法

本发明的层状磷酸锆的制造方法为使用制造装置制造层状磷酸锆的方法，该方法包括：至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸和所述溶剂的混合工序；以及熟成所述混合工序中的至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸和所述溶剂得到的混合液的熟成工序。基于本发明的层状磷酸锆的制造方法，可以将原料等连续或交替地供给混合装置进行混合，得到的混合液(即合成液浆料)送液至熟成装置，进而在熟成装置内进行熟成。

根据需要，本发明的层状磷酸锆的制造方法根据需要还可以包括混合工序和熟成工序以外的其他工序。其他工序，例如，向混合装置供给原料等的供给工序、从混合装置提取混合液并送液至熟成装置的提取工序、洗涤合成液浆料的洗涤工序、干燥洗涤后的浆料的干燥工序、粉碎干燥得到的层状磷酸锆的粉碎工序、以及提取制品的提取工序等。

2-1.原材料等

在本发明中，至少使用锆化合物、磷酸(盐)、无机酸、有机酸、和溶剂作为原料等。

锆化合物，例如为硝酸锆、醋酸锆、硫酸锆、碳酸锆、碱性碳酸锆、碱性硫酸锆、硫酸氧锆以及氯氧化锆等，优选为硝酸锆、醋酸锆、硫酸锆、碳酸锆、碱性硫酸锆、硫酸氧锆以及氯氧化锆，考虑到反应性和经济性等，更优选为氯氧化锆。

这些锆化合物可以与水混合形成锆化合物水溶液，其可以用于制造层状磷酸锆，也可以使用市售的水溶液，例如Zircosol[由第一稀元素化学工業株式会社制造]水溶液等。

磷酸(盐)，例如为磷酸、磷酸钠、磷酸钾以及磷酸铵等，优选为磷酸。

优选将磷酸(盐)作为水溶液使用，更优选为高浓度磷酸(盐)水溶液，进一步优选为75～85重量％的磷酸(盐)水溶液，特别优选为75～85重量％的磷酸水溶液。

磷酸(盐)的反应比是相对于锆化合物的添加摩尔比，为2以上，优选为2.05以上，更优选为2.1以上。

磷酸(盐)相对于锆化合物的反应比可以过量，但考虑到合成后水洗时上清液的导电性，从水洗工序效率的观点出发，所述摩尔比为3以下，优选为2.9以下，更优选为2.6以下。

无机酸是指酸解离指数(pKa)为0以下的无机酸。

无机酸的具体例子可例举盐酸、硫酸、硝酸、氢碘酸、氢溴酸、氯酸、溴酸、碘酸、高锰酸、硫氰酸、高氯酸、高溴酸、四氟硼酸以及六氟磷酸等。其中，优选为工业上容易获得的盐酸、硫酸以及硝酸，特别优选为盐酸，因为它没有氧化性而安全，且不易产生难溶性盐。

无机酸的反应比是相对于锆化合物的摩尔比，为0.1～8.0，优选为0.5～5.0，进一步优选为1.0～3.0。本发明中，该比例是优选的，因为它有利于层状磷酸锆的制造。

本发明的制造方法中，并用有机酸。

有机酸优选为脂肪族羧酸，更优选为脂肪族二元酸的羧酸。脂肪族二元酸的羧酸的具体例子包括草酸、马来酸、丙二酸和琥珀酸等，更优选为草酸。

这些有机酸可以是盐，当它们是盐时，反荷离子没有特别限制，但优选选自铵离子、钠离子以及钾离子。具体而言，优选为草酸二水合物、草酸铵以及草酸氢铵等，特别优选为草酸二水合物。

由于有机酸与锆化合物配位结合有增加溶解度的效果，因此优选预先将有机酸与锆化合物的水溶液混合。

有机酸的反应比是相对于锆化合物的摩尔比，为1.0～3.5，更优选为1.5～3.2，进一步优选为2.0～3.0。本发明中，该比例是优选的，因为它有利于层状磷酸锆的制造。

本发明中，以溶剂作为原料使用。本发明中的溶剂是用于溶解原料或副生成物的液体、或使生成物分散以形成液体浆料的液体。

溶剂没有特别限制，包括水等。

本发明中，锆化合物、磷酸(盐)、有机酸和无机酸等原料在溶剂中混合。

锆化合物、磷酸(盐)、有机酸和无机酸、以及溶剂等原料可以分别投入混合装置中形成混合溶液，锆化合物、磷酸(盐)、有机酸和无机酸等原料可以分别、或适当组合，预先以溶解和/或分散在溶剂中的状态投入混合装置中形成混合溶液。

锆化合物、磷酸(盐)、有机酸和无机酸优选以水作为溶剂以含有各化合物的水溶液的形式使用。锆化合物、磷酸(盐)、有机酸和无机酸中2种以上并用的水溶液可以使用，例如含有机酸和无机酸的水溶液。

溶剂可以先添加到混合装置中，也可以之后单独添加。

混合液、即合成液浆料中溶剂的使用量没有特别限制，但考虑到目标层状磷酸锆的高生产率，优选溶剂量为合成液浆料中磷酸锆的浓度为5重量％以上，更优选溶剂量为8重量％以上，进一步优选溶剂量为10重量％以上。

从提高层状磷酸锆的收率和改善混合液的搅拌性的观点出发，锆化合物和磷酸(盐)的合计量相对于原料等的总量的比优选为4.0～25.0重量％，更优选为6.0～18.0重量％。

作为原料等的优选组合，使用水作为溶剂，将含有锆化合物的水溶液、含有磷酸盐(盐)的水溶液、以及含有有机酸和无机酸的水溶液，分别从多个独立的供给机构供给到混合装置为优选。

这种情况下，含有锆化合物的水溶液浓度根据溶解度适当设定。可以为分散体系，但优选为水溶液。水溶液中锆化合物的浓度，例如，优选为10～50重量％，更优选为20～40重量％。从稳定性的观点出发，更优选为25～38重量％。

使用含有磷酸(盐)的水溶液时，水溶液中磷酸(盐)的浓度优选为10～100重量％，更优选为30～98重量％。从贮罐容积和水溶液粘度的观点出发，更优选为35～90重量％。

使用含有有机酸和无机酸的水溶液时，水溶液中有机酸和无机酸的总浓度优选为2.0～40重量％，更优选为4.0～35重量％。从化合物溶解度的观点出发，更优选为5.0～15.0重量％。

本发明中的原料等为锆化合物、磷酸(盐)、无机酸、有机酸、和溶剂，也可以根据需要使用这些以外的化合物以及添加剂。

例如，称为絮凝剂、分散剂或防垢剂的聚合物，具体而言：

由丙烯酸和/或其中和盐、丙烯酰胺、和2-(丙烯酰氧基)乙基-N,N,N-三甲基氯化铵中的至少2种聚合得到的共聚物；以及，由丙烯酸和/或其中和盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷-1-磺酸和/或其中和盐、和叔丁基丙烯酰胺中的至少2种聚合得到的共聚物等。

2-2.制造条件

(1)混合条件

本说明中，如上所述，使用具备混合装置以及根据需要具备供给机构、提取机构等的制造装置。

以下将通过具体示例说明使用该混合装置的混合条件，但不限于此。

在具备供给机构的情况下，对原料等的供给方法没有特别限制，但优选含有锆化合物的原料等和含有磷酸(盐)的原料等分别从不同的供给装置供给到混合装置。

在这种情况下，优选将含有锆化合物的原料等和含有磷酸(盐)的原料等分别连续地供给到混合装置。这样可以减少混合装置中各原料等的浓度和摩尔比的偏差和变化，得到的层状磷酸锆的粒径偏差小，提高混合液中磷酸锆的浓度，而且可以连续、大量地制造高品质的层状磷酸锆，提高生产率。

对于连续供给原料等和提取混合液并送液的混合装置，通过结合混合液的停留时间、混合液的温度和搅拌强度来适当地设定制造条件。相应地设置原材料等的供给速度。

混合液在混合装置中的停留时间可以通过将混合装置中容纳的液体量除以原料等的供给量或混合液的提取量来确定。停留时间没有特别限制，优选为1～60分钟，更优选为5～40分钟，进一步优选为10～30分钟。

混合液的温度没有特别限制，优选为10～80℃，更优选为25～60℃。另外，混合液的温度可以与所述滞留时间组合任意选择。例如，如果选择较长的停留时间，优选将混合液的温度设置得较低。

搅拌强度没有特别限制，可以根据选自所述搅拌桨叶的搅拌桨叶进行微调，在这种情况下，每个桨叶顶端部分的速度、即所谓的顶端速度，可以作为指标使用。对于混合装置中混合液的搅拌强度，顶端速度优选为0.2～6.0m/s，更优选为0.6～3.0m/s。由于搅拌强度与控制层状磷酸锆粒子的中值粒径有关，因此，例如，在增加中值粒径时，应采用降低顶端速度的措施。

(2)熟成条件

在本发明中，如上所述，作为熟成装置，使用该装置接收从所述混合装置提取的混合液，根据需要进行加热，并长时间保持该温度。

接收混合液后，在后述的熟成温度、熟成时间和搅拌条件下进行制造。

熟成温度没有特别限制，优选为60～130℃，更优选为80～130℃，进一步优选为90～100℃。通过将温度设为100℃以下，不需要耐压装置，可以降低设备成本。

熟成时间没有特别限制，优选为1～24小时，更优选为3～18小时，进一步优选为6～12小时。

使用罐型熟成装置时，可以在上述规定时间内罐内熟成合成液浆料，然后在熟成装置(熟成罐)中冷却，或者可以将合成液浆料提取到别的罐中进行冷却。

使用管型熟成装置时，为了使合成液浆料在管内停留上述规定时间，考虑到管的直径和长度以及向混合装置供给原料等的速度，可以任意设定合成液浆料的流速。

使用罐型熟成装置时，可以选择所述搅拌桨叶进行搅拌，并且根据桨叶的形状任意选择转数。

即使在没有搅拌桨叶的熟成装置中也可以制造层状磷酸锆，但考虑到尽可能使合成液浆料的温度保持均匀以及熟成后进行的合成液浆料的提取等，优选使用搅拌桨叶。

通过冷水流过罐的夹套，将在罐型熟成装置中加热所需时间后得到的合成液浆料冷却至60℃以下。或者，可以使用外部热交换器对其进行冷却。或者，可以增加热交换器的热交换能力，将合成液浆料一次冷却的同时送液至下一个过程。

使用管型熟成装置时，优选管径与流速的关系调整到Re数维持在2500以下的层流状态，或者，为了保证任意设定的停留时间，根据目的选择合适的管长。

将在管型熟成装置中加热适当时间后得到的合成液浆料通过热交换器冷却至60℃以下，送液至下一个过程。或者，可以选择将从熟成装置排出的合成液浆料暂时接收到罐中并用夹套冷却的方法，以及用外部热交换器将其循环冷却的方法。

(3)精制方法

通过除去合成液浆料中的锆化合物和磷酸(盐)等未反应的原料、草酸和盐酸等添加剂、以及副生成物等，进而精制熟成后的合成液浆料。

合成液浆料的精制方法，例如，在浆料状态下进行置换洗涤的方法、将固液分离和滤饼洗涤组合的方法、以及将两者组合的方法等。

确定置换洗涤和滤饼洗涤终点的方法，例如，测量洗涤后排出液体的电导率的方法。电导率值越小，说明洗涤程度越高，作为洗涤终点的电导率可以根据要制造的层状磷酸锆的用途任意设定，例如，优选为0.01～10mS/cm，更优选为0.01～1.0mS/cm。

合成液浆料的置换洗涤方法，例如，使用有机膜或无机膜的错流法，用去离子水置换连续相(不包括固体的液相。也称为流动相。)的方法等。

置换洗涤装置，可例举例如，管状陶瓷过滤装置[市售产品包括由日本NGK株式会社、日本Noritake株式会社制等装置。以下，括号同样表示市售产品的示例。]、盘状陶瓷过滤装置[由三菱化工机株式会社和PEM日本株式会社制造]、以及安装有滤布的旋转过滤装置[由广岛HIROSHIMA METAL&MACHINERY公司和月岛机械株式会社制造等]等。

将固液分离和滤饼洗涤相结合的方法包括例如使用压滤机装置[由日立造船株式会社和株式会社栗田机械制作所制造等]、水平带式过滤装置[由日立造船株式会社和月岛机械株式会社制造等]、压力过滤装置[由TANABE WILLTEC INC株式会社和株式会社神钢环境舒立净制造]、叶片式过滤装置[由株式会社IHI制造]以及FUNDABAC过滤装置[由株式会社IHI制造]等方法。

(4)干燥条件

精制后的合成液浆料的干燥，可例举例如，从液体直接干燥成粉末的方法，以及干燥合成液浆料的固液分离后所得滤饼的方法，可以任意选择。可以将多个干燥装置组合为多级干燥过程。

直接干燥浆料的方法，例如，可以应用喷射涡轮干燥机[由株式会社平岩铁工制造]、球填充流化床干燥机[由株式会社奈良机械制作所和株式会社大川原制作所制造]、滚筒式干燥机[由KATSURAGI工业株式会社和中央化工机株式会社制造]以及CD干燥机[由株式会社西村铁工所制造]等。

置换洗涤后固液分离得到的滤饼的干燥方法、以及固液分离和滤饼洗涤组合得到的滤饼的干燥方法，例如，可以应用上述具有干燥功能的固液分离装置的仪器。此外，还可以应用流化床干燥机[由株式会社奈良机械制作所制造]、桨叶干燥机[由株式会社奈良机械制作所制造]、振动干燥机[由中央化工机株式会社制造等]、以及双锥干燥机[由中央化工机株式会社、株式会社神钢环境舒立净以及KATSURAGI工业株式会社制造等]等。

(5)粉碎条件

干燥得到的层状磷酸锆通常经过粉碎处理后、筛分而制成产品。由于干燥得到的层状磷酸锆具有吸湿性，因此优选在干燥空气、氮气氛围或类似氛围下进行粉碎和筛分。优选控制所使用的干燥空气和氮气等使露点温度为-10℃以下。

粉碎机优选分类为微粉研磨机的装置，例如锤磨机、针磨机和喷射式磨机。

筛分有振动式、超声波振动式、空气分级式等，可以选择与粉碎机任意组合。

实施例

以下将通过实施例和比较例对本发明进行说明，但本发明不限于此。除非另有说明，％指重量％，份指重量份。

<中值粒径的测定>

使用堀场制造的激光衍射粒度分布测量装置“LA-950”测量所得层状磷酸锆的粒径，并以体积为基准分析结果。测定条件如下：将得到的1.0％粉末添加到100％去离子水中，使分散液通过超声波分散，并以折射率2.4进行测定。

<X射线粉末衍射>

通过使用理学电机制造的RINT2400V型X射线衍射仪，在40kV/150mA的测定条件下，使用CuKα射线进行测定，得到X射线衍射图。

<钠离子交换试验>

将得到的层状磷酸锆1.0g加入到0.1mol/L的50mL氢氧化钠水溶液中，40℃搅拌20小时后，过滤，通过测定滤液中的Na浓度(A，mol/L)，求出层状磷酸锆的离子交换容量。空白实验不添加层状磷酸锆，进行与上述相同的操作，测定滤液(即氢氧化钠水溶液)的Na浓度(B，mol/L)。

层状磷酸锆的钠离子交换容量(C)通过下式(1)计算。

C(meq/g)＝(B-A)×1000 (1)

<氨气吸附试验>

将0.2g得到的层状磷酸锆加入到含有200ppm氨气的3L空气的气体试验袋中，在室温下放置2小时。用检测管测定袋内氨气浓度(D，ppm)。空白实验不添加层状磷酸锆，室温静置2小时后测定氨气浓度(E，ppm)。

氨气去除率(F)由下式(2)计算。

F(％)＝{(E-D)/E}×100 (2)

<实施例1>

[混合液(合成液浆料)中的层状磷酸锆浓度为5.6重量％，通过连续混合，在罐型熟成装置中连续操作7批次]

将第一稀元素化学工業株式会社制造的氯氧化锆八水合物(523g)溶解在去离子水(477g)中，以制备氯氧化锆水溶液(以下称为A溶液)。

75％磷酸水溶液(以下称为B溶液)使用了Rasa工业株式会社制造的75％磷酸水溶液。

将宇部兴产株式会社制造的草酸二水合物(186.6g)和东亚合成株式会社制造的35％盐酸(185.3g)混合溶解在去离子水(1628.1g)中，制备草酸-盐酸混合水溶液(以下称为C1溶液)。

上述A、B和C1溶液分别在单独的容器中制备，向图1所示的各罐补充获得所需产品的所需量并继续操作。

将图1示意性表示的装置作为制造装置使用。

将附带搅拌装置和夹套的罐型玻璃容器(容量：0.8L)(以下称为混合罐)作为混合装置使用。搅拌装置由三个后掠桨叶和一个旋转它们的搅拌电机组成。夹套的结构是通过循环来自另一个恒温装置的温控液体来调节罐中液体的温度。A、B、C1溶液等原料通过计量泵从各罐供给到混合装置。

使用附带搅拌装置和夹套的罐型玻璃容器(容量：2L)作为熟成装置。搅拌装置由三个后掠桨叶和一个旋转它们的搅拌电机组成。夹套的结构是通过循环来自另一个恒温装置的温控液体来调节罐中液体的温度。

如图1所示，混合装置和熟成装置采用提取管连接，从混合装置溢出的混合液被熟成装置接收。

图1中，为方便起见，只显示一个熟成装置，但在熟成装置注满预定量后，将混合装置的提取管连接到另一个熟成装置，重复提取混合液。

首先将Cl溶液(草酸-盐酸混合水溶液，100g)加入到混合装置中，并以200rpm的转速开始搅拌。将热水流通夹套，使混合罐中的液体温度达到50℃。此时，开始连续加入A溶液(氯氧化锆八水合物溶液，供给速度：7g/min)、B溶液(75％磷酸水溶液，供给速度：3.1g/min)和C1溶液(供给速度：31.8g/min)。约5分钟后，当搅拌桨叶完全浸入混合液中，液体停止飞溅时，将转速提高到395rpm。约10分钟后，罐内注满液体，混合液从溢流口流出。

将混合液从提取管接收到2L熟成装置(1号熟成罐)中，在接收混合液20分钟后开始以220rpm进行搅拌。开始连续投料约40分钟后，当熟成装置中收集到1.5kg的混合液时，将来自提取管的混合液的接收装置切换到另一个熟成装置(2号熟成罐)。以相同的操作依次切换3～6号熟成罐。7号熟成罐是10L的玻璃容器，其中储存了7.5kg的混合液。1～7号中混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为5.6重量％。

装有混合液的1号熟成罐用加热装置操作，使混合液的温度在约90分钟内升高到98℃，保持该温度12小时后，停止加热装置，自然冷却，使罐中的合成液浆料温度为40℃以下。

合成液通过孔径为0.47μm的膜滤器过滤。将去离子水注入所得沉淀物中，用水彻底洗涤沉淀物，直至电导仪测定的洗涤水滤液的电导率为30μS/cm以下，然后将沉淀物置于电干燥器中在110℃下干燥16小时，得到粉末状生成物，用转子速磨机(由Fritsch Japan制造，16000rpm，筛孔80μm)粉碎。

测定所得磷酸锆的X射线粉末衍射、中值粒径和氨气去除率。

X射线粉末衍射的测定结果显示，所得磷酸锆为层状α-磷酸锆。X射线粉末衍射图如图2所示。

中值粒径为0.90μm，钠离子交换容量为6.5meq/g，氨气去除率>99％。

分别装有1.5kg混合液的2～6号熟成罐，以及装有7.5kg混合液的7号熟成罐，依次用加热装置操作，并以和1号熟成罐相同的方式处理，得到α-磷酸锆。

表1显示了1～7号熟成罐分别获得的α-磷酸锆的收率(以锆元素为基准)和中值粒径。

<比较例1>

[混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为5.6重量％，7批次分开进行非连续操作]

在装有回流冷凝器的2L反应器中，将氯氧化锆八水合物(70.8g)溶解在850mL去离子水中，然后加入35％盐酸(48.0g)，接着加入粉状草酸二水合物(78.1g)并使其溶解。液体温度为25℃。一边搅拌该溶液，一边在30分钟内添加75％的磷酸水溶液(90.1g)。然后，继续搅拌的同时加热反应器，90分钟后反应液达到98℃。继续加热和搅拌12小时，同时将反应器的内部温度保持在98℃。该混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为5.6重量％。

之后，停止加热装置，使合成液浆料的温度自然冷却至40℃以下，通过孔径为0.47μm的膜滤器过滤合成液浆料。将去离子水注入所得沉淀物中，用水彻底洗涤沉淀物，直至电导仪测定的洗涤水滤液的电导率为30μS/cm以下，然后将沉淀物置于电干燥器中在110℃下干燥16小时，得到α-磷酸锆粒子(称为反应No.1)。

相对于添加的氯氧化锆八水合物，在锆元素基准下计算的所得α-磷酸锆的收率为82％。α-磷酸锆的中值粒径为0.92μm。

将这一系列制造操作再重复6次(分别称为反应No.2～No.7)。测定反应No.1～No.7分别得到的α-磷酸锆的收率和中值粒径。结果如表1所示。

表1

比较连续进行原料混合的实施例1和按批次重复进行原料混合和熟成的比较例1，前者的产品收率高，中值粒径偏差小。另外，实施例1的7号熟成罐是在10L的罐中熟成的结果，可以看出熟成罐的规模没有影响。

<实施例2>

[混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为8.3重量％，通过连续混合，在罐型熟成装置中进行1批次操作]

将草酸二水合物(211.5g)和35％盐酸(210.1g)混合溶解在去离子水(1615.4g)中，以制备草酸-盐酸混合水溶液(以下称为C2溶液)。

使用与实施例1相同的装置，首先将100g的C2溶液加入到混合装置中，并以200rpm的转速开始搅拌。热水流通夹套，使混合装置罐中的液体温度为50℃。此时，开始连续加入A溶液(供给速度：6.8g/min)、B溶液(供给速度：3.1g/min)和C2溶液(供给速度：30.1g/min)。然后，与实施例1同样地，在熟成装置收集1.5kg混合液时开始熟成。该混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为8.3重量％。

之后，与实施例1同样的方法，进行冷却、膜滤器过滤、滤饼洗涤、干燥及粉碎，以90％的收率得到α-磷酸锆。

得到的α-磷酸锆的中值粒径为0.91μm。钠离子交换容量为6.5meq/g，氨气去除率>99％。

<实施例3>

[混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为11.2重量％，通过连续混合，在罐型熟成装置中进行1批次操作]

将草酸二水合物(285.4g)和35％盐酸(283.5g)混合溶解在去离子水(1131.7g)中，以制备草酸-盐酸混合水溶液(以下称为C3溶液)。

使用与实施例1相同的装置，首先将100g的C3溶液加入到混合装置中，并以200rpm的转速开始搅拌。热水流通夹套，使混合装置罐中的液体温度为50℃。此时，开始连续加入A溶液(供给速度：9.2g/min)、B溶液(供给速度：4.1g/min)和C3溶液(供给速度：26.7g/min)。然后，与实施例1同样地，在熟成装置收集1.5kg混合液时开始熟成。该混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为11.2重量％。

之后，与实施例1同样的方法，进行行冷却、膜滤器过滤、滤饼洗涤、干燥及粉碎，以92％的收率得到α-磷酸锆。

得到的α-磷酸锆的中值粒径为0.92μm。钠离子交换容量为6.5meq/g，氨气去除率>99％。

<比较例2>

[混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为8.3重量％，通过非连续混合，进行1批次操作]

在装有回流冷凝器的2L反应器中，将氯氧化锆八水合物(106.3g)溶解在844mL去离子水中，然后，加入35％盐酸(72.0g)，接着加入粉末状草酸二水合物(117.2g)并使其溶解。液体温度为25℃。在搅拌该溶液的同时，在30分钟内加入75％磷酸水溶液(89.9g)。接着，在继续搅拌的同时加热反应器，随着温度升高，混合液变稠并失去流动性。约90分钟后，合成液浆料达到98℃，但其停止流动并突然沸腾，液体飞溅而污染了回流冷凝器，因此在制造过程中停止加热。结果，不能制造所需的α-磷酸锆。

该混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度配制为8.3重量％。

<实施例4>

[混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为8.3重量％，通过连续混合，不搅拌，在罐型熟成装置中进行1批次操作]

与实施例2同样地操作混合装置，将从溢流口流出的混合液接收到没有搅拌装置的熟成罐中。约40分钟后，当累积1.5kg时，将混合液的接收装置切换到另一个熟成装置。操作先前累积1.5kg混合液的熟成罐附带的加热装置，在约90分钟内将混合液的温度升高到98℃，并保持该温度12小时。之后，停止加热装置，通过自然冷却将罐内的合成液浆料冷却至40℃以下。通过与实施例2相同的处理，以88％的收率得到109.6g的α-磷酸锆。

得到的α-磷酸锆的中值粒径为0.92μm。钠离子交换容量为6.5meq/g，氨气去除率>99％。

由此可知，熟成阶段有无搅拌并不影响收率、中值粒径和钠离子交换容量。

<实施例5>

[混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为14.0重量％，通过连续混合，在罐型熟成装置中进行1批次操作，熟成时间：6小时]

将草酸二水合物(212.5g)和35％盐酸(315.1g)混合溶解在去离子水(2527.8g)中，以制备草酸-盐酸混合水溶液(以下称为C4溶液)。

使用与实施例1相同的装置，首先将100g的C4溶液加入到混合装置中，并以200rpm的转速开始搅拌。热水流通夹套，使混合装置罐中的液体温度为60℃。此时，开始连续加入A溶液(供给速度：9.33g/min)、B溶液(供给速度：4.16g/min)和C4溶液(供给速度：18.67g/min)。然后，与实施例1同样地，在熟成装置收集1.5kg混合液时开始熟成。该混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为14.0重量％。

6小时后停止加热，通过自然冷却将罐内的合成液浆料冷却至40℃以下。通过与实施例2同样的处理，以90％的收率得到α-磷酸锆。

得到的α-磷酸锆的中值粒径为0.88μm。钠离子交换容量为6.5meq/g，氨气去除率>99％。

<实施例6>

[混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为8.3重量％，通过连续混合和管型熟成装置，从混合到熟成进行连续操作]

将图3示意性表示的装置作为制造装置使用。

将附带搅拌装置和夹套的罐型玻璃容器(容量：0.3L)作为混合装置使用。搅拌装置由三个后掠桨叶和一个旋转它们的搅拌电机组成。夹套的结构是通过循环来自另一个恒温装置的温控液体来调节罐中液体的温度。A、B以及C2溶液等原料通过计量泵供给到混合装置。

作为熟成装置，构成为将PTFE(聚四氟乙烯(四氟化物))管(内径：

外径：

长度：100m)(以下称为熟成管)置于油浴中。PTFE管的一端与送液泵的排出口相连，泵的吸入口与混合装置相连。另一端与接收合成液浆料的罐连接。合成液浆料罐是耐压型，可以用加压空气加压至0.4MPa。送液泵被设计为可以将排放压力提高到0.3Mpa的型号。油浴设置成具有加热器和混合功能的结构。

如图3所示，用提取管将混合装置和熟成装置从混合装置底部连接，调整送液泵的流量，保持混合装置中的混合液液位。

首先将50g的C2溶液加入混合装置中，并以200rpm的转速开始搅拌。热水流通夹套，使罐内的液体温度达到50℃。此时，开始连续加入A溶液(供给速度：2.7g/min)、B溶液(供给速度：1.2g/min)和C2溶液(供给速度：12.1g/min)的。大约5分钟后，当搅拌桨叶完全浸入液体中，液体停止飞溅时，将转速提高到650rpm。

约10分钟后，罐内液面高度达到80％，启动送液泵，开始提取混合液，送液至管中。该混合液(合成液浆料)中的磷酸锆浓度为8.3重量％。将油浴温度设定为110℃，油循环以保持温度均匀。混合装置内液位恒定的送液泵的流量为16g/min，混合液在管型熟成装置中加热的时间为3小时。

连续12小时进行混合装置的操作和向熟成装置送液，将从管中排出的合成液浆料接收到1L罐中，每小时切换一次容器以获得9种合成液浆料(合成液No.1～合成液No.9)。

将合成液自然冷却至40℃以下后，将合成液No.1～合成液No.9的合成液浆料分别通过孔径为0.47μm的膜滤器过滤。将去离子水分别注入所得沉淀物中，用水彻底洗涤沉淀物，直至电导仪测定的洗涤水滤液的电导率为30μS/cm以下，然后将各沉淀物置于电干燥器中在110℃下干燥16小时，得到粉末状生成物，用转子速磨机(16000rpm，筛孔80μm)粉碎。

合成液No.1中得到的α-磷酸锆的中值粒径为0.91μm。钠离子交换容量为6.5meq/g，氨气去除率>99％。

同样测定的合成液No.2～合成液No.9的结果如表2所示。

表2

结果显示，通过使用管型熟成装置，可以以高收率连续获得所需的层状磷酸锆，且中值粒径的偏差很小。由于熟成装置不是罐型而是管型，因此比起罐型熟成装置，管型装置简单且可以降低设备成本，易于操作，生产率与罐型熟成装置相比进一步提高。

如上所述，通过本发明的包括混合原料等的混合装置和熟成混合液的熟成装置的层状磷酸锆的制造装置及制造方法，可以减少每批原料等的添加操作负荷，稳定产品的中值粒径，并且，由于可以提高合成液浆料的浓度，因此可以提高层状磷酸锆的制造品质和生产率。

产业上利用的可能性

本发明的层状磷酸锆的制造装置及制造方法可以减少操作负荷，抑制产品中值粒径的偏差，进一步提高合成液浆料中磷酸锆的浓度，从而提高产品收率。本发明可以提供一种高生产率且高品质的层状磷酸锆的制造方法。

申请日为2020年5月8日的日本专利申请2020-082457号，其整个公开内容通过引用并入本说明书。

本说明书记载的所有文献、专利申请和技术标准均通过引用并入本文，其与具体且单独注明通过引用并入本文的个别文献、专利申请和技术标准程度相同。

Claims (10)

1.一种层状磷酸锆的制造装置，该装置为通过湿式合成法制造层状磷酸锆的装置，具备：

混合装置，至少混合锆化合物、磷酸和/或磷酸盐、有机酸、酸解离指数pKa为0以下的无机酸、和溶剂；以及

熟成装置，熟成所述混合装置中的至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸、和所述溶剂得到的混合液。

2.如权利要求1所述的层状磷酸锆的制造装置，其中，所述混合装置具备：至少供给所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸和所述溶剂的供给机构；以及提取所述混合装置内部的混合液的提取机构：且为附带搅拌装置的罐型。

3.如权利要求1或2所述的层状磷酸锆的制造装置，其中，所述熟成装置为附带加热装置的罐型。

4.如权利要求1或2所述的层状磷酸锆的制造装置，其中，所述熟成装置为附带加热装置的管型。

5.如权利要求2～4中任一项所述的层状磷酸锆的制造装置，其中，所述供给机构具有能够连续供给的机构，且所述提取机构具有能够连续提取的机构。

6.如权利要求5所述的层状磷酸锆的制造装置，其中，所述供给机构为分别独立的多个供给机构，具有将含有所述锆化合物的水溶液、含有所述磷酸盐和/或磷酸盐的水溶液、和含有所述有机酸和所述无机酸的水溶液从所述分别独立的多个供给机构中的每一个连续地供给到所述混合装置的机构。

7.一种层状磷酸锆的制造方法，该方法为使用权利要求1～5中任一项所述的制造装置制造层状磷酸锆的方法，包括：

至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸、和所述溶剂的混合工序；以及

熟成所述混合工序中的至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸、和所述溶剂得到的混合液的熟成工序。

8.一种层状磷酸锆的制造方法，该方法为使用权利要求6所述的制造装置制造层状磷酸锆的方法，包括：

至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸、和所述溶剂的混合工序；以及

熟成所述混合工序中的至少混合所述锆化合物、所述磷酸和/或磷酸盐、所述有机酸、所述无机酸、和所述溶剂得到的混合液的熟成工序：

所述锆化合物以及所述磷酸盐和/或磷酸盐从所述分别独立的多个供给机构中的每一个连续地供给到所述混合装置。

9.如权利要求8所述的层状磷酸锆的制造方法，含有所述锆化合物的水溶液、含有所述磷酸盐和/或磷酸盐的水溶液、以及含有所述有机酸和所述无机酸的水溶液从所述分别独立的多个供给机构中的每一个连续地供给到所述混合装置。

10.如权利要求7～9中任一项所述的层状磷酸锆的制造方法，相对于1摩尔的所述锆化合物，所述无机酸的添加量在0.1～5.0摩尔范围内，所述有机酸为草酸和草酸盐中的至少一种，相对于1摩尔的所述无机酸，所述有机酸的添加量在0.01～0.8摩尔范围内。

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