JP2019189483A - Method for producing sodium borohydride - Google Patents

Method for producing sodium borohydride Download PDF

Info

Publication number
JP2019189483A
JP2019189483A JP2018082956A JP2018082956A JP2019189483A JP 2019189483 A JP2019189483 A JP 2019189483A JP 2018082956 A JP2018082956 A JP 2018082956A JP 2018082956 A JP2018082956 A JP 2018082956A JP 2019189483 A JP2019189483 A JP 2019189483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
sealed container
sodium metaborate
mass
sodium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018082956A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6977968B2 (en
Inventor
杉田 薫
Kaoru Sugita
薫 杉田
太田 裕二
Yuji Ota
裕二 太田
琢磨 蜂巣
Takuma Hachisu
琢磨 蜂巣
松永猛裕
Takehiro Matsunaga
猛裕 松永
レネー 曜 阿部
Rene Akira Abe
レネー 曜 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Light Metal Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Light Metal Co Ltd, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical Nippon Light Metal Co Ltd
Priority to JP2018082956A priority Critical patent/JP6977968B2/en
Publication of JP2019189483A publication Critical patent/JP2019189483A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6977968B2 publication Critical patent/JP6977968B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

To provide a method for producing sodium borohydride that can inhibit the production efficiency of sodium borohydride from being lowered even in use of a moisture-containing sodium metaborate as a raw material.SOLUTION: A method for producing sodium borohydride is provided which sequentially comprises (1A) a step where an airtight container is filled with a non-oxidizing gas after or before the airtight container is charged with a moisture-containing sodium metaborate with a particle diameter of 100 μm or less and aluminum; (2A) a step where with the airtight container having its inside heated and kept at 200°C or higher, a moisture adhering to sodium metaborate and to aluminum and hydration water of sodium metaborate are released to be vaporized; and (3A) a step where with the airtight container having its inside heated to 280 to 550°C, sodium metaborate and the aluminum are rolling-crushed with the use of a crushing medium, and a residual moisture within the airtight container is allowed to react with the aluminum for conversion into a hydrogen gas and aluminum oxide.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、水素化ホウ素ナトリウムの製造方法に関し、より詳細には、メタホウ酸ナトリウムから水素化ホウ素ナトリウムを製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing sodium borohydride, and more particularly to a method for producing sodium borohydride from sodium metaborate.

化石燃料の代替エネルギーとして水素燃料が注目される中、水素化ホウ素ナトリウムは、水素の貯蔵や輸送、水素発生源として有望な水素キャリアである。水素キャリアとしての水素化ホウ素ナトリウムを社会へ普及させるためには、その量産技術を念頭に置いた最適な製造方法を確立させる必要がある。   While hydrogen fuel is attracting attention as an alternative energy to fossil fuel, sodium borohydride is a promising hydrogen carrier as a hydrogen storage and transport and hydrogen generation source. In order to disseminate sodium borohydride as a hydrogen carrier to society, it is necessary to establish an optimal manufacturing method with the mass production technology in mind.

水素化ホウ素ナトリウムの従来の製造方法としては、例えば特許文献1においては、ホウ酸トリアルキル類と、ナトリウムアルミニウムハイドライドとを反応させて、ナトリウムボロハイドライドを製造する方法が開示されている。しかしながら、この方法ではあらかじめ、ホウ酸をホウ酸トリアルキル類にし、またナトリウムとアルミニウムと水素とを反応させてナトリウムアルミニウムハイドライドを生成させておく必要が生じるため、製造プロセスが煩雑であった。   As a conventional method for producing sodium borohydride, for example, Patent Document 1 discloses a method for producing sodium borohydride by reacting trialkylborate with sodium aluminum hydride. However, in this method, it is necessary to convert boric acid to trialkyl borate in advance and to react sodium, aluminum, and hydrogen to produce sodium aluminum hydride, so that the manufacturing process is complicated.

また、特許文献2においては、水素雰囲気下で、メタホウ酸ナトリウムと粒状のアルミニウムとを、粉砕媒体を用いて圧延粉砕しつつ反応させて水素化ホウ素ナトリウムを得る工程を有する水素化ホウ素ナトリウムの製造方法が開示されている。当該製造方法は、より簡略化された製造方法であるものの以下の問題がある。すなわち、原料の無水メタホウ酸ナトリウムはメタホウ酸ナトリウム水和物を加熱して水分を蒸発除去する方法で精製してから使用する。ところが、通常入手できるメタホウ酸ナトリウムは4水和物であり、水分の割合が52.2%と高く、加熱時に突沸が起こる可能性があった。さらに、加熱後、乾燥させ固化した粉末状の無水メタホウ酸ナトリウムは、粒子が硬くてサイズが大きく反応性が低いため、微粉末にする必要がある。しかし、メタホウ酸ナトリウムは水との親和性が高く、さらに微粉末にすると一層水分を吸収しやすい。水分を吸収した微粉末無水メタホウ酸ナトリウムを原料として使用すると、水分との反応が常に優先されて水素化ホウ素ナトリウムの生成反応率が低下してしまう。このように、水分を含むメタホウ酸ナトリウムを原料として用いた場合には、水素化ホウ素ナトリウムの生成効率が低下するためその改善が求められている。   Moreover, in patent document 2, manufacture of sodium borohydride which has a process which makes sodium metaborate and granular aluminum react by carrying out rolling grinding | pulverization using a grinding | pulverization medium in a hydrogen atmosphere, and obtaining sodium borohydride. A method is disclosed. Although this manufacturing method is a more simplified manufacturing method, it has the following problems. That is, the anhydrous sodium metaborate, which is a raw material, is used after being purified by a method in which sodium metaborate hydrate is heated to evaporate and remove water. However, normally available sodium metaborate is a tetrahydrate, and the water content is as high as 52.2%, and bumping may occur during heating. Furthermore, powdered anhydrous sodium metaborate dried and solidified after heating needs to be fine powder because the particles are hard, large in size and low in reactivity. However, sodium metaborate has a high affinity for water, and when it is made finer, it is easier to absorb moisture. When fine powder anhydrous sodium metaborate that has absorbed moisture is used as a raw material, the reaction with moisture is always prioritized and the production reaction rate of sodium borohydride decreases. Thus, when the sodium metaborate containing a water | moisture content is used as a raw material, since the production | generation efficiency of sodium borohydride falls, the improvement is calculated | required.

さらに、特許文献3においては、ホウ素および酸素を含む化合物を、特定のルイス塩基、アルミニウム並びに水素と併用することを含む、水素化ホウ素ナトリウム(水素化ホウ素化合物)の製造方法が開示されている。ホウ素及び酸素を含む化合物としてメタホウ酸ナトリウムが例示されているが、この方法においても、メタホウ酸ナトリウムの水分について考慮されておらず、特許文献2において示した問題と同様の問題を抱えている。   Furthermore, Patent Document 3 discloses a method for producing sodium borohydride (borohydride compound), which comprises using a compound containing boron and oxygen together with a specific Lewis base, aluminum, and hydrogen. Although sodium metaborate is illustrated as a compound containing boron and oxygen, the water content of sodium metaborate is not considered in this method as well, and the same problem as the problem shown in Patent Document 2 is held.

特許第2809666号公報Japanese Patent No. 2809666 国際公開第2015/190403号International Publication No. 2015/190403 特開2009−256180号公報JP 2009-256180 A

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、水分を含むメタホウ酸ナトリウムを原料として使用しても、水素化ホウ素ナトリウムの生成効率の低下を抑制することができる水素化ホウ素ナトリウムの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and even when sodium metaborate containing water is used as a raw material, sodium borohydride that can suppress a decrease in production efficiency of sodium borohydride. It aims at providing the manufacturing method of.

本発明者らは鋭意検討の結果、以下の知見を得た。すなわち、アルミニウム粒は粉砕媒体の衝突のエネルギーによって塑性変形し、かつ、アルミニウム粒と粉砕媒体の間にアルミニウム以外の固体が挟まるとその打ち込み効果によってもアルミニウムが塑性変形してその表面積が大きくなる。その結果、アルミニウム粒の表面を覆っている酸化被膜が破壊され、新規表面部分が形成される。新規表面部分とは、酸化被膜のないアルミニウムの地肌である。そして、アルミニウムの新規表面部分では、雰囲気中の水や水素などのガス、メタホウ酸ナトリウムなどの固体と接触し反応する。水素ガスと水とが存在する雰囲気下では、アルミニウムの新規表面部分はまず優先的に水と反応して表面に酸化アルミニウムの被膜と水素ガスとを生成する。従って、付着水あるいは水和物を含むメタホウ酸ナトリウムは、1atm100℃以上では付着水が、280℃以上ではすべての水和物の水分が気化し、気化した水分とメタホウ酸ナトリウムに残存している水分はアルミニウムの新規表面部分と反応する。この反応を経て雰囲気中の水分がなくなるとメタホウ酸ナトリウムは無水状態を保つことができる。ついで、アルミニウムの新規表面部分は、無水化されたメタホウ酸ナトリウムと水素ガスと反応して水素化ホウ素ナトリウムが生成される。つまり、この知見によると、水素化ホウ素ナトリウムの生成に当たり、メタホウ酸ナトリウムに含まれる水分の影響を避けることが出来るため、水素化ホウ素ナトリウムの生成効率の低下を抑えることができる。
上記課題を解決する手段は以下の通りである。
As a result of intensive studies, the present inventors have obtained the following knowledge. That is, the aluminum grains are plastically deformed by the energy of collision of the grinding media, and when a solid other than aluminum is sandwiched between the aluminum grains and the grinding media, the aluminum is plastically deformed due to the driving effect and the surface area is increased. As a result, the oxide film covering the surface of the aluminum grains is destroyed, and a new surface portion is formed. The new surface portion is an aluminum background without an oxide film. And in the new surface part of aluminum, it contacts and reacts with solids, such as gas, such as water and hydrogen, and sodium metaborate, in atmosphere. Under an atmosphere in which hydrogen gas and water are present, the new surface portion of aluminum first reacts preferentially with water to produce an aluminum oxide film and hydrogen gas on the surface. Accordingly, in the case of sodium metaborate containing adhering water or hydrate, the adhering water is vaporized at 1 atm 100 ° C. or higher, and the water of all hydrates is vaporized at 280 ° C. or higher, and remains in the vaporized water and sodium metaborate. Moisture reacts with new surface parts of aluminum. When the moisture in the atmosphere disappears through this reaction, sodium metaborate can be kept in an anhydrous state. The new surface portion of aluminum then reacts with anhydrous sodium metaborate and hydrogen gas to produce sodium borohydride. That is, according to this knowledge, in the production of sodium borohydride, it is possible to avoid the influence of moisture contained in sodium metaborate, and therefore it is possible to suppress a decrease in production efficiency of sodium borohydride.
Means for solving the above problems are as follows.

本発明の第1の態様の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法は、
(1A)水分を含み、粒径が100μm以下のメタホウ酸ナトリウムと、アルミニウムとを密閉容器内に装入した後、又は装入する前に密閉容器内を非酸化性ガスで満たす工程、
(2A)密閉容器内を200℃以上に加熱保持し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化する工程、
(3A)密閉容器内を280〜550℃に加熱してメタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕し、密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換する工程、
を順次含む。
The method for producing sodium borohydride according to the first aspect of the present invention comprises:
(1A) A step of filling the inside of the sealed container with a non-oxidizing gas after or before charging sodium metaborate containing water and having a particle size of 100 μm or less and aluminum in the sealed container;
(2A) A process of heating and holding the inside of the sealed container at 200 ° C. or more to release and vaporize the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate,
(3A) heating the inside of the sealed container to 280 to 550 ° C., rolling and grinding sodium metaborate and aluminum with a grinding medium, and reacting residual moisture in the sealed container with aluminum to convert into hydrogen gas and aluminum oxide;
Are included sequentially.

本発明の第1の態様の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法において、(3A)の工程の後に、(4A)密閉容器内を200〜550℃に加熱し、かつ、水素ガス圧を0.3〜10MPaとしつつ、メタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕する工程をさらに含むことが好ましい。   In the method for producing sodium borohydride according to the first aspect of the present invention, after the step (3A), (4A) the inside of the sealed container is heated to 200 to 550 ° C., and the hydrogen gas pressure is set to 0.3 to It is preferable to further include a step of rolling and crushing sodium metaborate and aluminum with a crushing medium while setting the pressure to 10 MPa.

本発明の第1の態様の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法において、(1A)の工程におけるアルミニウムの質量を、以下の質量X1及び質量Y1の和よりも大きい質量とすることが好ましい。
質量X1:(1A)の工程で装入した質量のメタホウ酸ナトリウムと等モルで反応すると仮定したアルミニウムの質量
質量Y1:(1A)の工程におけるメタホウ酸ナトリウムの熱重量測定による常温から600℃までの重量減少率に0.828と質量X1とを乗じた質量
In the method for producing sodium borohydride according to the first aspect of the present invention, the mass of aluminum in the step (1A) is preferably larger than the sum of the following mass X1 and mass Y1.
Mass X1: Mass of aluminum assumed to react in an equimolar amount with sodium metaborate charged in the step (1A) Mass Y1: From normal temperature to 600 ° C. by thermogravimetric measurement of sodium metaborate in the step (1A) The weight reduction rate of the product multiplied by 0.828 and the mass X1

本発明の第1の態様の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法において、(1A)の工程において装入するアルミニウムの質量が、(3A)の工程で密閉容器内の残留水分と反応するアルミニウムの質量以上、かつ、残留水分との反応及び水素化ホウ素ナトリウムの生成の反応に必要な全アルミニウム量の質量以下であって、全アルミニウム量に対する不足分のアルミニウムを追加装入する工程を、(3A)の工程の直後に設けることができる。   In the method for producing sodium borohydride according to the first aspect of the present invention, the mass of aluminum charged in the step (1A) is greater than or equal to the mass of aluminum that reacts with the residual moisture in the sealed container in the step (3A). And a step of additionally charging a short amount of aluminum that is equal to or less than the mass of the total amount of aluminum necessary for the reaction with residual moisture and the reaction for forming sodium borohydride, as defined in (3A). It can be provided immediately after the process.

本発明の第2の態様の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法は、
(1B)水分を含み、粒径が100μm以下のメタホウ酸ナトリウムと、アルミニウムとを密閉容器内に装入する工程、
(2B)密閉容器内を200℃以上に加熱保持し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水を放出気化させると共に、密閉容器内を脱気して水分を除去する工程、
(3B)密閉容器内を280〜550℃に加熱して、メタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕し、密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換する工程、
を順次含む。
The method for producing sodium borohydride according to the second aspect of the present invention comprises:
(1B) a step of containing sodium metaborate containing water and having a particle size of 100 μm or less and aluminum in a sealed container;
(2B) The inside of the sealed container is heated to 200 ° C. or more, and the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate are released and vaporized, and the moisture is removed by degassing the inside of the sealed container. Process,
(3B) A step of heating the inside of the sealed container to 280 to 550 ° C., rolling and grinding sodium metaborate and aluminum with a grinding medium, and reacting residual moisture in the sealed container with aluminum to convert it into hydrogen gas and aluminum oxide. ,
Are included sequentially.

本発明の第2の態様の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法において、(3B)の工程の後に、(4B)密閉容器内を200〜550℃に加熱し、かつ、水素ガス圧を0.3〜10MPaとしつつ、前記メタホウ酸ナトリウムと前記アルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕する工程をさらに含むことが好ましい。   In the method for producing sodium borohydride according to the second aspect of the present invention, after the step (3B), (4B) the inside of the sealed container is heated to 200 to 550 ° C., and the hydrogen gas pressure is set to 0.3 to It is preferable to further include a step of rolling and grinding the sodium metaborate and the aluminum with a grinding medium while setting the pressure to 10 MPa.

本発明の第2の態様の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法において、(1B)の工程におけるアルミニウムの質量を、(1B)の工程で装入した質量のメタホウ酸ナトリウムに室温から600℃の熱重量減少率分の質量を引いた残りのメタホウ酸ナトリウムと等モルで反応すると仮定したアルミニウムの質量と同等とすることが好ましい。   In the method for producing sodium borohydride according to the second aspect of the present invention, the mass of aluminum in the step (1B) is changed from the room temperature to 600 ° C. in the mass of sodium metaborate charged in the step (1B). It is preferable to be equivalent to the mass of aluminum assumed to react with the remaining sodium metaborate minus the mass corresponding to the decreasing rate in an equimolar amount.

本発明の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法において、いずれの態様においても、(1A)又は(1B)の工程におけるアルミニウムの平均粒径は1μm以上10mm以下であることが好ましい。   In any of the aspects of the method for producing sodium borohydride of the present invention, the average particle diameter of aluminum in the step (1A) or (1B) is preferably 1 μm or more and 10 mm or less.

本発明の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法において、いずれの態様においても、(1A)又は(1B)工程の前に、水分を含み、粒径が100μm以下のメタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを混合して混合物を得る工程を設け、(1A)又は(1B)の工程において、水分を含むメタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとに代え、前記混合物を用いることができる。この場合、混合物はペレットとすることができる。   In any of the aspects of the method for producing sodium borohydride according to the present invention, before step (1A) or (1B), sodium metaborate containing water and having a particle size of 100 μm or less and aluminum are mixed. A step of obtaining a mixture is provided, and in the step (1A) or (1B), the mixture can be used in place of sodium metaborate containing water and aluminum. In this case, the mixture can be pellets.

本発明の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法において、いずれの態様においても、粉砕媒体としてはセラミック製ボールとすることができる。   In any of the aspects of the method for producing sodium borohydride of the present invention, the grinding medium can be a ceramic ball.

本発明の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法において、いずれの態様においても、(3A)又は(3B)の工程における残留水分とアルミニウムとの反応を、密閉容器内の圧力変化が生じなくなった時点又は圧力が減少する時点まで継続させることが好ましい。   In any of the aspects of the method for producing sodium borohydride according to the present invention, the reaction between the residual moisture and aluminum in the step (3A) or (3B) is performed at the time when the pressure change in the sealed container no longer occurs or the pressure It is preferable to continue until the point at which the value decreases.

本発明によれば、水分を含むメタホウ酸ナトリウムを原料として使用しても、水素化ホウ素ナトリウムの生成効率の低下を抑制することができる水素化ホウ素ナトリウムの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it uses the sodium metaborate containing a water | moisture content as a raw material, the manufacturing method of sodium borohydride which can suppress the production | generation efficiency of sodium borohydride can be provided.

メタホウ酸ナトリウム・4水和物の室温から600℃までのTG−DTAチャートである。It is a TG-DTA chart of sodium metaborate tetrahydrate from room temperature to 600 ° C. 使用したメタホウ酸ナトリウム粉末(<100μm)の室温から600℃までのTG−DTAチャートである。It is a TG-DTA chart of the used sodium metaborate powder (<100 μm) from room temperature to 600 ° C. 本実施形態において用いる密閉容器の一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows an example of the airtight container used in this embodiment. 本実施形態の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法における製造過程を示すグラフである。It is a graph which shows the manufacture process in the manufacturing method of the sodium borohydride of this embodiment. 加熱脱気工程を含んだ水素化ホウ素ナトリウムの製造方法における製造過程を示すグラフである。It is a graph which shows the manufacturing process in the manufacturing method of sodium borohydride including the heating deaeration process.

<第1の実施形態>
第1の本実施形態の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法は、(1A)水分を含み、粒径が100μm以下のメタホウ酸ナトリウムと、アルミニウムとを密閉容器内に装入した後、又は装入する前に密閉容器内を非酸化性ガスで満たす工程、(2A)密閉容器内を200℃以上に加熱保持し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化する工程、(3A)密閉容器内を280〜550℃に加熱してメタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕し、密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換する工程、を順次含むことを特徴としている。
以下に、各工程について詳述する。
<First Embodiment>
The manufacturing method of the sodium borohydride of 1st this embodiment is (1A) It charges after charging sodium metaborate containing water and a particle size of 100 micrometers or less, and aluminum in an airtight container. (2A) The inside of the sealed container is heated to 200 ° C. or higher to release the adhering moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate. (3A) The inside of the sealed container is heated to 280 to 550 ° C., and the sodium metaborate and aluminum are rolled and pulverized with a grinding medium, and the residual moisture in the sealed container is reacted with aluminum to form hydrogen gas and aluminum oxide. It is characterized by sequentially including the steps of conversion.
Below, each process is explained in full detail.

[(1A)の工程]
(1A)の工程は、水分を含み、粒径が100μm以下のメタホウ酸ナトリウムと、アルミニウムとを密閉容器内に装入した後、又は装入する前に密閉容器内を非酸化性ガスで満たす工程である。以下、「メタホウ酸ナトリウム」は、「無水化されたメタホウ酸ナトリウム」と呼ぶ場合を除き、特に示さない限り「水分を含み、粒径が100μm以下のメタホウ酸ナトリウム」を意味する。
(1A)の工程では、主に原料を準備・装入する工程であるが、密閉容器内を非酸化性ガスで満たすことで、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの表面酸化被膜への空気中の水分の付着を防止することができる。密閉容器内を非酸化性ガスで満たすタイミングとしては、原料を密閉容器内に装入した後でもよいし、装入する前でもよい。なお、非酸化性ガスとしては、水素ガス、希ガスなどが挙げられ、または真空状態とすることも可能である。
[Step (1A)]
In the step (1A), the inside of the sealed container is filled with a non-oxidizing gas after or before charging sodium metaborate having a particle size of 100 μm or less and aluminum in the sealed container. It is a process. Hereinafter, “sodium metaborate” means “sodium metaborate containing water and having a particle size of 100 μm or less” unless otherwise indicated, except when referred to as “anhydrous sodium metaborate”.
In the step (1A), the raw material is mainly prepared and charged. By filling the inside of the sealed container with a non-oxidizing gas, the moisture content in the air on the surface oxidized coating of sodium metaborate and aluminum is reduced. Adhesion can be prevented. The timing for filling the inside of the sealed container with the non-oxidizing gas may be after the raw materials are charged into the sealed container or before charging. Note that examples of the non-oxidizing gas include hydrogen gas, rare gas, and the like, or a vacuum state is possible.

密閉容器としては、550℃((4A)の工程での加熱温度)及び10MPaに耐えうる耐熱性、耐圧性を有し、ガスを充填するため密閉空間を確保でき、粉砕媒体により圧延粉砕するための撹拌手段を少なくとも備えた容器が用いられる。このような密閉容器の詳細については後述する。   As a sealed container, it has heat resistance and pressure resistance that can withstand 550 ° C. (heating temperature in the process of (4A)) and 10 MPa, can be secured with a gas filled space, and is rolled and crushed with a grinding medium. A container provided with at least the stirring means is used. Details of such a sealed container will be described later.

原料となるメタホウ酸ナトリウムは、水分を含むものであるが、この「水分」とは水和水及び表面に付着した水分と無水メタホウ酸ナトリウム粉末が水分と反応して含んだ水分を指す。メタホウ酸ナトリウムは、例えば、水素化ホウ素ナトリウムを加水分解して得ることができる。メタホウ酸ナトリウムは通常4水和物であるが、それ以外の割合で水和水を含むものであってもよい。また、本実施形態においては、メタホウ酸ナトリウムの表面に水分が付着しているか否かを問わず、いずれのメタホウ酸ナトリウムも用いることができる。   The sodium metaborate used as a raw material contains water, and this “water” refers to water contained by hydration water, water attached to the surface, and anhydrous sodium metaborate powder reacting with water. Sodium metaborate can be obtained, for example, by hydrolyzing sodium borohydride. Sodium metaborate is usually a tetrahydrate, but it may contain water of hydration in other proportions. In the present embodiment, any sodium metaborate can be used regardless of whether or not moisture is attached to the surface of the sodium metaborate.

また、本実施形態においては、メタホウ酸ナトリウムとして粒径が100μm以下のものを用いるが、100μmを超えると水素化ホウ素ナトリウムの生成効率の低下を招く。なお、粒径100μm以下メタホウ酸ナトリウムは、ある程度細かく粉砕した後、目開き100μmの篩にかけることで得られる。水素化ホウ素ナトリウムの生成効率をより向上させるためには、より小さい粒径のメタホウ酸ナトリウムを用いることが好ましい。そのためには、メタホウ酸ナトリウムの粉末を目開き100μm未満の篩を用いればよい。   In the present embodiment, sodium metaborate having a particle size of 100 μm or less is used. However, if it exceeds 100 μm, the production efficiency of sodium borohydride is reduced. The sodium metaborate having a particle size of 100 μm or less can be obtained by pulverizing to a certain degree and then passing through a sieve having an opening of 100 μm. In order to further improve the production efficiency of sodium borohydride, it is preferable to use sodium metaborate having a smaller particle size. For that purpose, a sieve having an opening of less than 100 μm may be used for the powder of sodium metaborate.

(1A)の工程において装入するメタホウ酸ナトリウムの質量は、所望する水素化ホウ素ナトリウムの生成量に応じて決定することができる。ただし、上記の通りメタホウ酸ナトリウムは水分を含むため、その水分の質量減少分を考慮して多めに見積もる必要がある。   The mass of sodium metaborate charged in the step (1A) can be determined according to the desired amount of sodium borohydride produced. However, since sodium metaborate contains moisture as described above, it is necessary to estimate more in consideration of the reduced mass of the moisture.

原料となるアルミニウムとしては、粉末材、スクラップ材などの断片などを用いることができる。アルミニウム断片は、例えば切粉、廃材等のスクラップ材等を利用することも可能であるが、なるべくアルミニウムより貴な金属の不純物の含有量が少ないものを選択することが好ましい。   As aluminum used as a raw material, fragments such as powder material and scrap material can be used. For example, scrap pieces such as chips and waste materials can be used as the aluminum piece, but it is preferable to select an aluminum fragment having a metal impurity content that is less noble than aluminum.

ここで、(1A)の工程において装入するアルミニウムの質量について考察する。アルミニウムの一部は、(3A)の工程で、メタホウ酸ナトリウム等から気化した水分と反応し酸化アルミニウムとなるので最終生成物である水素化ホウ素ナトリウムが生成するために寄与しない。そのため工程中で放出される水分と反応する量のアルミニウムが余分に必要となる。十分なアルミニウムの量が存在しない場合、(4A)の工程において、無水化されたメタホウ酸ナトリウムと反応するアルミニウムが不足してしまい、水素化ホウ素ナトリウムを十分に生成できない可能性がある。また、例えば(3A)の工程において、全てのアルミニウムが、メタホウ酸ナトリウムから気化する水分と反応して酸化アルミニウムとなった場合、(4A)の工程においては、アルミニウムが不足するため、反応そのものが停滞してしまう。   Here, the mass of the aluminum charged in the step (1A) will be considered. Part of aluminum does not contribute to the formation of sodium borohydride, which is the final product, because it reacts with water vaporized from sodium metaborate or the like in the step (3A) to form aluminum oxide. Therefore, an extra amount of aluminum that reacts with moisture released in the process is required. If there is not a sufficient amount of aluminum, in the step (4A), there is a shortage of aluminum that reacts with anhydrous sodium metaborate, and sodium borohydride may not be generated sufficiently. Also, for example, in the step (3A), when all the aluminum reacts with the water vaporized from sodium metaborate to become aluminum oxide, in the step (4A), aluminum is insufficient, so the reaction itself is It will be stagnant.

本実施形態における全工程において、アルミニウムと反応する水分の量は、その大半がメタホウ酸ナトリウムから気化する付着水と水和物からの水分の量に相当する。無水メタホウ酸ナトリウムは常温から900℃程度の加熱において安定であることが分かっており、原料のメタホウ酸ナトリウム中の気化する水分の割合(質量分率)は、メタホウ酸ナトリウムを常温から600℃まで加熱したときの熱重量少率に相当する。この気化した水分と、減量した無水メタホウ酸ナトリウムとの全反応に必要なアルミニウムの質量を「A」とすると、「A」は、減量した無水メタホウ酸ナトリウムと反応するアルミニウムの質量「B」と、水分と反応するアルミニウムの質量「D」とを足したものとなる(A=B+D)。原料の無水メタホウ酸ナトリウム質量を「E」、上記熱重量減少率(%)を「C」とすると、水分と反応するアルミニウム量「D」はD=(C/100)×Eで表される。また、減量した無水メタホウ酸ナトリウムと反応するアルミニウム量「B」は、(1−C/100)×E×0.547で表される。ここで、0.547は無水メタホウ酸ナトリウムと等量で反応するアルミニウムの質量比である。すなわち、反応に必要なすべてのアルミニウムの質量「A」は、A=(1−C/100)×E×0.547+(C/100)×Eとなり、この式をまとめるとA=(1+0.828×C/100)×0.547×Eとなる。すなわち、原料のメタホウ酸ナトリウムの熱重量減少率「C」を測定すれば、すべての反応に必要なアルミニウムの質量を計算することができる。よって、原料の無水メタホウ酸ナトリウム質量「E」に水分が含まれないと仮定したときにこれと等量で反応するAl量「0.547×E」に対して1+0.828×C/100よりも大きい割合のアルミニウム質量を原料とすることが好ましい。   In all the steps in the present embodiment, the amount of water that reacts with aluminum corresponds to the amount of water from adhering water and hydrate, most of which is vaporized from sodium metaborate. Anhydrous sodium metaborate is known to be stable in heating from room temperature to about 900 ° C, and the proportion of water vaporized (mass fraction) in the raw material sodium metaborate is from normal temperature to 600 ° C. This corresponds to a low thermal weight ratio when heated. Assuming that the mass of aluminum necessary for the total reaction between the vaporized water and the reduced amount of anhydrous sodium metaborate is “A”, “A” is the mass of aluminum that reacts with the reduced amount of anhydrous sodium metaborate “B”. The mass of aluminum that reacts with moisture “D” is added (A = B + D). When the mass of anhydrous sodium metaborate as a raw material is “E” and the thermal weight loss rate (%) is “C”, the amount of aluminum “D” that reacts with moisture is expressed by D = (C / 100) × E. . The amount of aluminum “B” that reacts with the reduced amount of anhydrous sodium metaborate is represented by (1−C / 100) × E × 0.547. Here, 0.547 is a mass ratio of aluminum that reacts with an equal amount of anhydrous sodium metaborate. That is, the mass “A” of all the aluminum necessary for the reaction is A = (1−C / 100) × E × 0.547 + (C / 100) × E. 828 × C / 100) × 0.547 × E. That is, if the thermal weight reduction rate “C” of the raw material sodium metaborate is measured, the mass of aluminum necessary for all reactions can be calculated. Therefore, when it is assumed that the anhydrous sodium metaborate mass “E” of the raw material does not contain moisture, from 1 + 0.828 × C / 100 with respect to the amount of Al “0.547 × E” that reacts in an equal amount to this It is preferable to use a large proportion of aluminum as a raw material.

以上より、(1A)の工程におけるアルミニウムの質量は、以下の質量X1及び質量Y1の和よりも大きい質量とすることが好ましい。
質量X1:前記(1A)の工程で装入した質量のメタホウ酸ナトリウムと等モルで反応すると仮定したアルミニウムの質量
質量Y1:前記(1A)の工程におけるメタホウ酸ナトリウムの熱重量測定による常温から600℃までの熱重量減少率に0.828と質量X1とを乗じた質量
From the above, it is preferable that the mass of aluminum in the step (1A) is larger than the sum of the following mass X1 and mass Y1.
Mass X1: Mass of aluminum assumed to react with equimolar amount of sodium metaborate charged in the step (1A) Mass Y1: From normal temperature to 600 by thermogravimetric measurement of sodium metaborate in the step (1A) Mass obtained by multiplying the rate of thermal weight loss up to 0 ° C by 0.828 and mass X1

上記以外の水分としては、アルミニウムの表面を覆う酸化被膜の付着水分と水和物とが存在する。しかし、腐食していないアルミニウムの通常酸化被膜の厚みは0.5〜1nm程度であり、原料アルミニウムの厚みに対して1/1000以下であり、水分量としては非常に微量となるので無視することができる。   As moisture other than the above, there are moisture and hydrated oxide film covering the surface of aluminum. However, the thickness of the normal oxide film of non-corroded aluminum is about 0.5 to 1 nm, which is 1/1000 or less of the thickness of the raw material aluminum, and the amount of water is negligibly small. Can do.

一方、装入するアルミニウムの平均粒径は、1μm以上10mm以下であることが好ましい。粒径が小さいと比表面積が大きく初期の水分との反応、メタホウ酸ナトリウムと水素との反応速度は速く、粒径が大きいと圧延粉砕が継続的に維持されてメタホウ酸ナトリウムと水素との反応速度が低下しにくい。しかし、1μm未満であると粉じん爆発しやすく扱いにくくなると共に、粒子同士が付着しやすく、粒子同士が固まりやすくなることがある。また、1μm未満となると圧延粉砕の余地が小さくなってメタホウ酸ナトリウムとの反応機会が減じて反応収率が低下することがある。平均粒径が10mmよりも大きいと、質量当たりの比表面積が小さくなって反応面積が減って圧延粉砕初期の反応速度が極度に低下することがある。当該平均粒径は、10μm以上5mm以下がより好ましい。
なお、平均粒径は、レーザ回折式粒子径分布測定装置により球相当直径の粒径として得られる。
On the other hand, the average particle size of the aluminum to be charged is preferably 1 μm or more and 10 mm or less. When the particle size is small, the specific surface area is large and the initial reaction with moisture, the reaction rate between sodium metaborate and hydrogen is fast, and when the particle size is large, rolling crushing is continuously maintained and the reaction between sodium metaborate and hydrogen. Speed is difficult to decrease. However, if it is less than 1 μm, dust explosion tends to occur and it becomes difficult to handle, and the particles tend to adhere to each other, and the particles tend to harden. On the other hand, if the thickness is less than 1 μm, the room for rolling and grinding may be reduced, and the reaction opportunity with sodium metaborate may be reduced, resulting in a reduction in reaction yield. When the average particle diameter is larger than 10 mm, the specific surface area per mass is decreased, the reaction area is decreased, and the reaction rate at the initial stage of rolling and grinding may be extremely decreased. The average particle size is more preferably 10 μm or more and 5 mm or less.
The average particle diameter is obtained as a particle diameter having a sphere equivalent diameter by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus.

(1A)の工程における密閉容器内の温度は特に制限はなく、100℃未満であればよい。密閉容器内は特に加熱する必要がないため常温とすることができる。なお、メタホウ酸ナトリウムと空気中の水分との反応を避けるため、原料の装入後は速やかに容器を密閉することが必要である。   There is no restriction | limiting in particular in the temperature in the airtight container in the process of (1A), What is necessary is just to be less than 100 degreeC. Since the inside of the sealed container does not need to be heated, it can be set to room temperature. In order to avoid a reaction between sodium metaborate and moisture in the air, it is necessary to quickly seal the container after charging the raw materials.

以上の(1A)の工程の終了直後から次の(2A)の工程に移行することができるし、任意の時間が経過後に(2A)の工程を開始してもよい。   The process (2A) can be started immediately after the completion of the process (1A), and the process (2A) may be started after an arbitrary time has elapsed.

[(2A)の工程]
(2A)の工程は、反応容器内を200℃以上に加熱保持し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化する工程である。付着水分はメタホウ酸ナトリウムだけではなく、アルミニウムを覆う酸化被膜にも微量ながら存在するが、いずれも(2A)の工程で気化することができる。また、熱重量分析から、1atmではメタホウ酸ナトリウムの水和水の放出温度は280℃であるので、メタホウ酸ナトリウムの水和水の放出のための加熱条件は、280℃以上とすることが好ましい。保持時間としては、10分以上の保持時間が好ましく、水和水の放出速度を速くするために加熱温度を300℃〜550℃の範囲とすることにより保持時間を少なくすることが可能である。
[Step (2A)]
The step (2A) is a step in which the inside of the reaction vessel is heated and held at 200 ° C. or higher, and the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate are released and vaporized. Although the adhering moisture exists not only in sodium metaborate but also in an oxide film covering aluminum in a trace amount, both can be vaporized in the step (2A). Also, from thermogravimetric analysis, at 1 atm, the release temperature of sodium metaborate hydrated water is 280 ° C. Therefore, the heating conditions for releasing sodium metaborate hydrated water are preferably 280 ° C. or higher. . As the holding time, a holding time of 10 minutes or more is preferable, and the holding time can be reduced by setting the heating temperature in the range of 300 ° C. to 550 ° C. in order to increase the release rate of hydrated water.

[(3A)の工程]
(3A)の工程は、密閉容器内を280〜550℃に加熱してメタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕し、密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換する工程である。すなわち、本工程は、(2A)の工程において気化した水分、つまり密閉容器内の残留水分とアルミニウムとを反応させ、反応系内から水分を除去する工程である。本工程において、アルミニウムと水分とが反応して酸化アルミニウムと水素ガスが生成する。より詳細には、アルミニウム表面の酸化被膜が破れて、新規表面が暴露したアルミニウムと雰囲気中の水分が反応し、酸化アルミニウム被膜と水素ガスとなる。水分とアルミニウムの反応は以下の反応式で示される。
2Al+3HO→Al+3H
(3A)の工程における加熱条件は、水分が凝結しづらくなる100℃以上であれば十分であるが、280℃以上であれば、メタホウ酸ナトリウム水和物が完全に水を放出するとともにアルミニウムの強度が低下し、圧延粉砕が容易となり、水とアルミニウムとの反応性も高くなるため、より短い時間で雰囲気中の水分を除去することができる。
[Step (3A)]
In the step (3A), the inside of the sealed container is heated to 280 to 550 ° C., and sodium metaborate and aluminum are rolled and crushed with a grinding medium, and the residual moisture in the sealed container is reacted with aluminum to form hydrogen gas and aluminum oxide. This is the process of conversion. That is, this step is a step of removing moisture from the reaction system by reacting the moisture vaporized in the step (2A), that is, the residual moisture in the sealed container and aluminum. In this step, aluminum and moisture react to produce aluminum oxide and hydrogen gas. More specifically, the oxide film on the aluminum surface is broken, and the aluminum exposed to the new surface reacts with moisture in the atmosphere to form an aluminum oxide film and hydrogen gas. The reaction between moisture and aluminum is shown by the following reaction formula.
2Al + 3H 2 O → Al 2 O 3 + 3H 2
The heating condition in the step (3A) is sufficient if it is 100 ° C. or higher at which moisture hardly condenses, but if it is 280 ° C. or higher, the sodium metaborate hydrate completely releases water and the aluminum Since the strength is reduced, rolling and grinding are facilitated, and the reactivity between water and aluminum is increased, moisture in the atmosphere can be removed in a shorter time.

図1に、メタホウ酸ナトリウム・4水和物の室温から600℃までのTG−DTAチャートを示す。図1より、温度の上昇とともに脱水による吸熱ピークを伴う減量が見られる。そして、276℃を超えると、減量も吸熱ピークが見られないとともに減量もないことから、メタホウ酸ナトリウム水和物が完全に水を放出したと考えられる。すなわち、上記の通り、メタホウ酸ナトリウム・4水和物は加熱温度が280℃以上であれば、水分を除去することができる。
同様に、図2に、使用した水分を含んだメタホウ酸ナトリウム粉末(100μm>)のTG−DTAチャートを示す。図2より、280℃よりも高い温度域(280℃〜600℃)においてもなだらかな減量が認められる。吸熱のピークは認められないことから不定形に取り込められた水分が温度上昇に伴って徐々に脱水したものと推定される。無水メタホウ酸ナトリウムは粉末にすると水分との反応性が高く、また、高温になっても水分を離しにくい性質となることが分かる。水和物と付着水からの水分は280℃以上の加熱でメタホウ酸ナトリウムから除去し、粉末のメタホウ酸ナトリウムの280℃以上まで保持されている水分は圧延粉砕で水分をアルミニウムと反応させ除去することができる。
FIG. 1 shows a TG-DTA chart of sodium metaborate tetrahydrate from room temperature to 600 ° C. From FIG. 1, weight loss accompanied by an endothermic peak due to dehydration can be seen with increasing temperature. And when it exceeds 276 degreeC, since weight loss and an endothermic peak are not seen and there is no weight loss, it is thought that the sodium metaborate hydrate discharge | released water completely. That is, as described above, sodium metaborate tetrahydrate can remove moisture if the heating temperature is 280 ° C. or higher.
Similarly, FIG. 2 shows a TG-DTA chart of the used sodium metaborate powder (100 μm>) containing moisture. From FIG. 2, a gentle weight loss is observed even in a temperature range higher than 280 ° C. (280 ° C. to 600 ° C.). Since no endothermic peak is observed, it is presumed that the moisture taken into the amorphous form gradually dehydrated as the temperature rose. It can be seen that anhydrous sodium metaborate has a high reactivity with moisture when powdered, and it is difficult to release moisture even at high temperatures. Moisture from the hydrate and adhering water is removed from sodium metaborate by heating at 280 ° C. or higher, and the water held to 280 ° C. or higher in powdered sodium metaborate is removed by reacting the moisture with aluminum by rolling and grinding. be able to.

(3A)の工程における残留水分とアルミニウムとの反応は、密閉容器内の圧力変化(上昇)が生じなくなった時点又は圧力が減少する時点まで継続させることが好ましい。(3A)の工程においては、上記の通りアルミニウムと水分とが反応し、水素ガス生成により圧力が上昇するが、上記反応が終了すると水素ガスによる圧力上昇が終息する。つまり、圧力変化(上昇)の終息又は圧力が減少するまでは上記反応は終了していないため、その時点まで(3A)の工程を継続させることが好ましい。換言すると、密閉容器内の圧力上昇の終息又は圧力減少をもって(3A)の工程の終了と判断することができる。   The reaction between the residual moisture and aluminum in the step (3A) is preferably continued until the pressure change (increase) in the sealed container stops or the pressure decreases. In the step (3A), aluminum and moisture react as described above, and the pressure increases due to the generation of hydrogen gas. However, when the reaction ends, the pressure increase due to hydrogen gas ends. That is, since the reaction is not completed until the end of the pressure change (rise) or the pressure decreases, it is preferable to continue the step (3A) until that time. In other words, it can be determined that the step (3A) is finished when the pressure rise in the sealed container ends or the pressure decreases.

圧延粉砕に用いる粉砕媒体としては、例えば、ボール状、ロッド状などの形状のものが挙げられ、中でも、ボール状が好ましい。ボール状とする場合、ボールの径としては、装入するアルミニウムの粒径よりも大きい径とすることが好ましい。また、粉砕媒体の材質に関しては、セラミック製、ステンレスなどの既存のものを適宜選択可能である。中でも、セラミック製ボールとすると金属の汚染がない。そのため、粉砕媒体としてはセラミック製ボールとすることが好ましく、具体的にはアルミナ製ボールとすることが好ましい。   Examples of the pulverizing medium used for rolling and pulverizing include those having a ball shape, a rod shape, and the like. Of these, a ball shape is preferable. In the case of a ball shape, the ball diameter is preferably larger than the particle diameter of the aluminum to be charged. In addition, regarding the material of the grinding medium, an existing material such as ceramic or stainless steel can be appropriately selected. Above all, the ceramic balls are free from metal contamination. For this reason, it is preferable to use ceramic balls as the grinding medium, and specifically to use alumina balls.

(1A)の工程において装入するアルミニウムの質量が、(3A)の工程で密閉容器内の残留水分と反応するアルミニウムの質量以上、かつ、残留水分との反応及び水素化ホウ素ナトリウムの生成の反応に必要な全アルミニウム量の質量以下である場合、全アルミニウム量に対する不足分のアルミニウムを追加装入する工程を、(3A)の工程の直後に設けることができる。ここで、「(3A)の工程の直後」における「直後」とは、(3A)の工程終了後、(4A)の工程が開始されるまでの間を意味する。   The mass of aluminum charged in the step (1A) is greater than or equal to the mass of aluminum that reacts with the residual moisture in the hermetic container in the step (3A), and the reaction with the residual moisture and the formation of sodium borohydride. When the amount is less than or equal to the mass of the total amount of aluminum required for the above, a step of additionally charging a shortage of aluminum with respect to the total amount of aluminum can be provided immediately after the step (3A). Here, “immediately after the step (3A)” means a period from the end of the step (3A) to the start of the step (4A).

(3A)の工程に後に追加装入する不足分のアルミニウムの質量は、全反応に必要なアルミニウムの質量に対する不足分、すなわち、上述した、すべての反応に必要な全アルミニウムの質量「A」(=(1+0.828×C/100)×0.547×Eと)から(1A)で装入したアルミニウムの質量を引いた質量である。そして、(4A)の工程を進行させる際には、(1A)〜(3A)の工程で無水化されたメタホウ酸ナトリウムと、新たに追加装入したアルミニウムとを粉砕媒体で圧延粉砕しながら水素雰囲気中で反応させ、水素化ホウ素ナトリウムを生成させる。   The mass of the deficient aluminum to be added later in the step (3A) is the deficiency relative to the mass of aluminum necessary for the entire reaction, that is, the mass “A” of the total aluminum necessary for all the reactions described above. = (1 + 0.828 × C / 100) × 0.547 × E) minus the mass of the aluminum charged in (1A). When the step (4A) is advanced, the sodium metaborate dehydrated in the steps (1A) to (3A) and the newly added aluminum are rolled and pulverized with a pulverizing medium. React in atmosphere to produce sodium borohydride.

[(4A)の工程]
本実施形態においては、以上の(3A)の工程終了後、次の(4A)の工程を設けることで水素化ホウ素ナトリウムを生成することができる。砕媒体間に挟まれて塑性変形し、さらには、アルミニウムの表面を覆う表面酸化被膜が破れて、水素雰囲気下でアルミニウムの新規表面が無水化されたメタホウ酸ナトリウムと接触・衝突することで反応が進行する。水素化ホウ素ナトリウムが生成されるに従い、反応容器内の水素が減量するが、水素ガス圧を高めることで反応速度が増大する。ここでの反応は以下の反応式で示される。なお、圧延粉砕においては、アルミニウムより硬度の高い粉砕助剤を装入してもよい。粉砕助剤が原料のアルミニウム、メタホウ酸ナトリウムより硬ければアルミニウムに圧入されやすく粉砕速度が向上すると共に固体のメタホウ酸ナトリウム及び水素化ホウ素ナトリウムの物質移動を容易にして反応速度を向上させる。粉砕助剤としては、例えは酸化アルミニウムが好ましい。
4Al+6H+3NaBO→3NaBH+2Al
[Step (4A)]
In the present embodiment, sodium borohydride can be generated by providing the next step (4A) after the above step (3A) is completed. It is sandwiched between grinding media and plastically deformed. Furthermore, the surface oxide film covering the aluminum surface is broken, and the new aluminum surface is contacted and collided with dehydrated sodium metaborate in a hydrogen atmosphere. Progresses. As sodium borohydride is produced, the amount of hydrogen in the reaction vessel decreases, but the reaction rate increases by increasing the hydrogen gas pressure. The reaction here is shown by the following reaction formula. In the rolling pulverization, a pulverization aid having higher hardness than aluminum may be charged. If the grinding aid is harder than the starting materials aluminum and sodium metaborate, it is easily pressed into aluminum and the grinding speed is improved, and the mass transfer of solid sodium metaborate and sodium borohydride is facilitated to improve the reaction speed. As the grinding aid, for example, aluminum oxide is preferable.
4Al + 6H 2 + 3NaBO 2 → 3NaBH 4 + 2Al 2 O 3

(4A)の工程においては、密閉容器は、(1A)〜(3A)で用いた密閉容器をそのまま用いてもよいし、別の密閉容器を用いてもよい。すなわち、(1A)〜(3A)の工程と、(4A)の工程は、1つの密閉容器内の工程として進めてもよいし、2つの別の密閉容器内での工程としてもよい。特に、2つの別の密閉容器内での工程とする場合、(2A)の工程で気化する全水分と反応するアルミニウムの質量を考慮し、(4A)の工程で不足するアルミニウムを、(3A)と(4A)との工程の間に追加装入する工程を設けることが好ましい。追加装入するアルミニウムの質量は、上述のようにして求めることができる。   In the step (4A), as the sealed container, the sealed container used in (1A) to (3A) may be used as it is, or another sealed container may be used. That is, the steps (1A) to (3A) and the step (4A) may proceed as steps in one sealed container, or may be steps in two separate sealed containers. In particular, when the process is carried out in two separate sealed containers, considering the mass of aluminum that reacts with the total water vaporized in the process (2A), the aluminum deficient in the process (4A) is reduced to (3A). It is preferable to provide an additional charging step between the steps (4A) and (4A). The mass of aluminum to be additionally charged can be obtained as described above.

(4A)の工程で保持する水素ガス圧は0.3〜10MPaの範囲とすることが好ましく、1〜10MPaの範囲とすることがより好ましい。水素ガス圧を0.3〜10MPaとすることにより、水素化ホウ素ナトリウムの生成効率に優れるとともに、耐圧性に優れた反応容器、器具等を要することがなく、設備コストの増大を抑えることができる。   The hydrogen gas pressure maintained in the step (4A) is preferably in the range of 0.3 to 10 MPa, more preferably in the range of 1 to 10 MPa. By setting the hydrogen gas pressure to 0.3 to 10 MPa, the production efficiency of sodium borohydride is excellent, and a reaction vessel and equipment having excellent pressure resistance are not required, and an increase in equipment cost can be suppressed. .

(4A)の工程において、反応を十分に進行させるため、加熱温度は200〜550℃とすることが好ましい。加熱温度を200〜550℃とすることで、十分な反応速度が得られ、水素化ホウ素ナトリウムの生成効率に優れるとともに、生成した水素化ホウ素ナトリウムの昇華が抑えられ十分な回収率が得られる。   In the step (4A), the heating temperature is preferably 200 to 550 ° C. in order to sufficiently advance the reaction. By setting the heating temperature to 200 to 550 ° C., a sufficient reaction rate is obtained, the production efficiency of sodium borohydride is excellent, and sublimation of the produced sodium borohydride is suppressed, and a sufficient recovery rate is obtained.

(4A)における、圧延粉砕に用いる粉砕媒体は(3A)の工程において説明した粉砕媒体と同じである。
なお、圧延粉砕は、粉砕媒体を撹拌することにより行われるが、そのときの撹拌速度が高速であるほど、撹拌媒体の質量が大きいほど、又は反応温度が高いほど、反応までのタイムラグを短くすることができる。
In (4A), the grinding medium used for rolling and grinding is the same as the grinding medium described in the step (3A).
Note that the rolling pulverization is performed by stirring the pulverization medium. The higher the stirring speed at that time, the larger the mass of the stirring medium, or the higher the reaction temperature, the shorter the time lag until the reaction. be able to.

以上の(1A)〜(4A)の工程により、水素化ホウ素ナトリウムを生成することができる。   By the steps (1A) to (4A) described above, sodium borohydride can be generated.

<第2の実施形態>
第2の実施形態の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法は、(1B)水分を含むメタホウ酸ナトリウムと、アルミニウムとを密閉容器内に装入する工程、(2B)密閉容器内を200℃以上に加熱保持し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水を放出気化させると共に、密閉容器内を脱気して水分を除去する工程、(3B)密閉容器内を280〜550℃に加熱して、メタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕し、密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換する工程、を順次含むことを特徴としている。
<Second Embodiment>
The method for producing sodium borohydride of the second embodiment includes (1B) a step of charging sodium metaborate containing water and aluminum into a sealed container, and (2B) heating the inside of the sealed container to 200 ° C. or higher. Holding, releasing and vaporizing the adhering moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate and degassing the inside of the sealed container, (3B) 280-550 in the sealed container It is characterized by sequentially including a step of heating to ° C., rolling and grinding sodium metaborate and aluminum with a grinding medium, and reacting residual water in the sealed container with aluminum to convert it into hydrogen gas and aluminum oxide.

第2の実施形態において、第1の実施形態との大きな違いは、(2B)の工程において、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分及びメタホウ酸ナトリウムの水和水を放出気化させると共に、密閉容器を脱気して水分を除去する点である。第2の実施形態においては、(2B)の工程において水分を除去するため、(3B)の工程において残留する水分が第1の実施形態の(3A)の工程における残留する水分よりも少ない。そのため、第2の実施形態においては、水分と反応させるアルミニウムの量を減じることができ、原料となるアルミニウムの必要最小限の質量が第1の実施形態とは異なる。
以下に、各工程において説明する。
In the second embodiment, the major difference from the first embodiment is that in the step (2B), the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate are released and vaporized, and the sealed container is The point is to remove moisture by deaeration. In the second embodiment, since water is removed in the step (2B), the water remaining in the step (3B) is less than the water remaining in the step (3A) of the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, the amount of aluminum to be reacted with moisture can be reduced, and the necessary minimum mass of aluminum as a raw material is different from that in the first embodiment.
Below, it demonstrates in each process.

[(1B)の工程]
(1B)の工程は、水分を含むメタホウ酸ナトリウムと、アルミニウムとを密閉容器内に装入する工程である。(1B)の工程では、主に原料を準備・装入する工程であり、密閉容器内を非酸化性ガスで満たさない点において(1A)の工程とは異なる。原料となる、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウム自体は第1の実施形態と同様である。
[Step (1B)]
The step (1B) is a step of charging sodium metaborate containing water and aluminum into a sealed container. The step (1B) is a step of mainly preparing and charging raw materials, and is different from the step (1A) in that the inside of the sealed container is not filled with a non-oxidizing gas. The raw materials sodium metaborate and aluminum are the same as those in the first embodiment.

第2の実施形態においては、上記の通り、(2B)の工程で脱気して水分を除去するため、(3B)の工程において残留する水分が少ない。そのため、(1B)の工程において装入するアルミニウムの質量は、第1の実施形態よりも少なくすることができる。具体的には、第1の実施形態では、原料のメタホウ酸ナトリウムと等モルで反応すると仮定したときのアルミニウムの質量「B」に対して1+0.828×C/100より大きい割合のアルミニウム質量を原料とすることが好ましいのに対して、第2の実施形態においては、1−C/100と同等の割合の質量のアルミニウムを原料としてよい。
従って、(1B)の工程におけるアルミニウムの質量を、(1B)の工程で装入した質量のメタホウ酸ナトリウムに室温から600℃の熱重量減少率分の質量を引いた残りのメタホウ酸ナトリウムと等モルで反応すると仮定したアルミニウムの質量と同等とすることが好ましい。
なお、「・・・メタホウ酸ナトリウムと等モルで反応すると仮定したアルミニウムの質量と同等」における「同等」とは、等しい場合のみならず、±5%の差がある場合を含むことを意味する。
In the second embodiment, as described above, since moisture is removed by deaeration in the step (2B), there is little residual moisture in the step (3B). Therefore, the mass of the aluminum charged in the step (1B) can be made smaller than that in the first embodiment. Specifically, in the first embodiment, an aluminum mass having a ratio of greater than 1 + 0.828 × C / 100 with respect to the mass “B” of aluminum when it is assumed to react with the raw material sodium metaborate in an equimolar amount. In contrast to the raw material, in the second embodiment, aluminum having a mass ratio equivalent to 1-C / 100 may be used as the raw material.
Therefore, the mass of aluminum in the step (1B) is equal to the remaining sodium metaborate obtained by subtracting the mass corresponding to the thermal weight reduction rate of 600 ° C. from the mass of sodium metaborate charged in the step (1B). The mass is preferably equivalent to the mass of aluminum assumed to react in moles.
In addition, “equivalent” in “... equal to the mass of aluminum assumed to react with sodium metaborate in an equimolar amount” means not only the case where they are equal, but also the case where there is a difference of ± 5%. .

以上の(1B)の工程の終了直後から次の(2B)の工程に移行することができるし、任意の時間が経過後に(2B)の工程を開始してもよい。   The process (2B) can be started immediately after the completion of the process (1B), and the process (2B) may be started after an arbitrary time has elapsed.

[(2B)の工程]
(2B)の工程は、密閉容器内を200℃以上に加熱保持し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水を放出気化させると共に密閉容器内を脱気して水分を除去する工程である。本工程においては、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水を気化するのであるが、脱気して水分を除去する点で第1の実施形態の(2A)の工程とは異なる。脱気は、例えば、密閉容器に真空ポンプや吸引ポンプなどを接続し、密閉容器内のガスを吸引することにより行うことができる。脱気は原料を装入したのちから連続的に行うことが望ましい。
その他、本工程における加熱温度の好適条件は、第1の実施形態の(2A)の工程と同様である。
[Step (2B)]
In the step (2B), the inside of the sealed container is heated and held at 200 ° C. or more, the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate are released and vaporized, and the inside of the sealed container is degassed to obtain moisture. This is a step of removing. In this step, the adhering moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate are vaporized, but the step (2A) of the first embodiment in that the moisture is removed by deaeration. Is different. Deaeration can be performed, for example, by connecting a vacuum pump or a suction pump to the sealed container and sucking the gas in the sealed container. It is desirable that the deaeration is continuously performed after the raw materials are charged.
In addition, the suitable conditions of the heating temperature in this process are the same as the process of (2A) of 1st Embodiment.

[(3B)の工程]
(3B)の工程は、密閉容器内を280〜550℃に加熱して、メタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕し、密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換する工程である。本工程は、第1の実施形態における(3A)の工程と同じであり、好ましい態様も同じであるので説明を省略する。なお、第1の実施形態に(3A)の工程の説明において、(3A)を(3B)と読み替えることで、第2の実施形態の(3B)の工程の説明としてそのまま妥当する。
[Step (3B)]
In the step (3B), the inside of the sealed vessel is heated to 280 to 550 ° C., and sodium metaborate and aluminum are rolled and crushed with a grinding medium, and the residual moisture in the sealed vessel is reacted with aluminum to react with hydrogen gas and aluminum oxide. It is a process to convert to. This step is the same as the step (3A) in the first embodiment, and the preferred mode is also the same, so the description is omitted. In the description of the step (3A) in the first embodiment, replacing (3A) with (3B) is justified as the description of the step (3B) in the second embodiment.

本実施形態においては、以上の(3B)の工程終了後、次の(4B)の工程を設けることで水素化ホウ素ナトリウムを生成することができる。   In the present embodiment, sodium borohydride can be generated by providing the next step (4B) after the above step (3B) is completed.

以上、本実施形態においては、(1B)〜(3B)の工程により、水分を含むメタホウ酸ナトリウムを原料として使用しても、水素化ホウ素ナトリウムを効率良く製造することができる。そして、(1B)〜(3B)の工程により得られたメタホウ酸ナトリウムを用い、例えば、以下の(4B)の工程により水素化ホウ素ナトリウムを生成することができる。なお、(4B)の工程は、(3B)の工程終了後、引き続き行ってもよいし、別の容器に移してから行ってもよい。   As described above, in this embodiment, sodium borohydride can be efficiently produced by the steps (1B) to (3B) even when sodium metaborate containing moisture is used as a raw material. And sodium borohydride can be produced | generated by the process of the following (4B), for example using the sodium metaborate obtained by the process of (1B)-(3B). In addition, the process of (4B) may be performed continuously after the process of (3B) is completed, or may be performed after being transferred to another container.

[(4B)の工程]
(4B)の工程は、密閉容器内を200〜550℃に加熱し、かつ、水素ガス圧を0.3〜10MPaとしつつ、メタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕する工程である。本工程は、第1の実施形態における(4A)の工程と同じであり、好ましい態様も同じであるので説明を省略する。なお、第1の実施形態に(4A)の工程の説明において、(4A)を(4B)と読み替えることで、第2の実施形態の(4B)の工程の説明としてそのまま妥当する。
[Step (4B)]
Step (4B) is a step of rolling and crushing sodium metaborate and aluminum with a grinding medium while heating the inside of the sealed container to 200 to 550 ° C. and setting the hydrogen gas pressure to 0.3 to 10 MPa. This step is the same as the step (4A) in the first embodiment, and the preferred mode is also the same, so the description is omitted. In the description of the process (4A) in the first embodiment, replacing (4A) with (4B) is justified as the description of the process (4B) in the second embodiment.

以上の(1B)〜(4B)の工程により、水素化ホウ素ナトリウムを生成することができる。   By the steps (1B) to (4B), sodium borohydride can be generated.

以上の第1及び第2のいずれの実施形態においても、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムは、それぞれを別々に密閉容器内に順次装入してもよいし、それらを含む混合物として装入してもよい。混合物として装入する場合、(1A)又は(1B)の工程の前に、メタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを混合して混合物を得る工程を設け、(1A)又は(1B)の工程において、メタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを当該混合物の形態で反応容器に装入することが好ましい。事前にアルミニウムとメタホウ酸ナトリウムを混合し、混合された状態の原料を使用することで、メタホウ酸ナトリウムが圧延粉砕の工程でアルミニウムの中に打ち込まれ易くなりアルミニウムの新規表面の発生度合いが大きくなって反応速度を大きくすることができる。
また、アルミニウムとメタホウ酸ナトリウムとを混合物とする場合、事前に分散混合し、圧力をかけてペレットとすることもできる。ペレットは、粉体であるよりも湿気を吸いにくくハンドリングに優れるなどの利点がある。
In any of the first and second embodiments described above, sodium metaborate and aluminum may be charged separately in a sealed container or sequentially as a mixture containing them. . When charging as a mixture, a step of obtaining a mixture by mixing sodium metaborate and aluminum is provided before the step (1A) or (1B). In the step (1A) or (1B), metaboric acid is provided. Sodium and aluminum are preferably charged into the reaction vessel in the form of the mixture. By mixing aluminum and sodium metaborate in advance and using the mixed raw materials, sodium metaborate is easily driven into aluminum in the rolling and grinding process, and the degree of generation of new aluminum surfaces increases. The reaction rate can be increased.
Moreover, when making aluminum and sodium metaborate into a mixture, it can also carry out dispersion | distribution mixing in advance, and can also be made into a pellet by applying a pressure. Pellets have advantages such as less moisture absorption and better handling than powders.

次いで、本実施形態において用い得る密閉容器に一例について示すが、本実施形態においては以下のものに限定されるものではない。   Next, an example of an airtight container that can be used in the present embodiment is shown, but in the present embodiment, the present invention is not limited to the following.

図3に示す密閉容器10は、丸底の有底円筒状の容器本体12と、容器本体12を密閉する、脱着可能な円盤状の蓋部14とを有する。容器本体12の下部外側には、温度調節可能なヒーター16が配置され、容器本体12の内容物はヒーター16により加熱される。また、容器本体12の上端面には、蓋部14と密着して内部の気密性を確保するためのO−リング18が配されており、蓋部14が閉じられたとき、蓋部14は容器本体12に対してO−リング18と密着した状態となる。図3において、容器本体12の内部には多数の粉砕媒体40が投入された状態を示している。   A sealed container 10 shown in FIG. 3 has a round-bottomed cylindrical container body 12 and a detachable disk-shaped lid 14 that seals the container body 12. A heater 16 capable of adjusting the temperature is disposed outside the lower portion of the container body 12, and the contents of the container body 12 are heated by the heater 16. In addition, an O-ring 18 is disposed on the upper end surface of the container body 12 so as to be in close contact with the lid portion 14 and ensure internal airtightness. When the lid portion 14 is closed, the lid portion 14 is The container body 12 is in close contact with the O-ring 18. FIG. 3 shows a state in which a large number of grinding media 40 are introduced into the container body 12.

蓋部14はその中央に開口部を有するとともに、開口部近傍に円筒部が立設され、円筒部の上側にはモーター20が配設されている。モーター20の回転軸には撹拌部22Aを複数有する撹拌棒22が装着されており、蓋部14を容器本体12に装着したとき、撹拌棒22の先端は容器本体12内部の下方領域まで達する。つまり、モーター20を駆動させたとき、撹拌棒22が回転し、容器本体12の内容物が撹拌される。そして、容器本体12に原料を投入して撹拌棒22を回転させたとき、多数の粉砕媒体40の存在により原料は圧延粉砕される。   The lid portion 14 has an opening at the center thereof, a cylindrical portion is erected in the vicinity of the opening, and a motor 20 is disposed on the upper side of the cylindrical portion. A rotating shaft of the motor 20 is provided with a stirring rod 22 having a plurality of stirring portions 22 </ b> A. When the lid portion 14 is attached to the container main body 12, the tip of the stirring rod 22 reaches a lower region inside the container main body 12. That is, when the motor 20 is driven, the stirring rod 22 rotates and the contents of the container body 12 are stirred. When the raw material is charged into the container body 12 and the stirring rod 22 is rotated, the raw material is rolled and ground due to the presence of a large number of grinding media 40.

蓋部14には、さらに、容器本体12の内部と連通するパイプ24及びパイプ30が具備されており、パイプ24は、水素ガス供給バルブ26を介して水素ガス供給源(図示せず)に、排気バルブ28を介して真空ポンプ(図示せず)に接続されている。すなわち、水素ガス供給バルブ26を開状態とすると水素ガスが12内に供給され、排気バルブ28を開状態とすると容器本体12内が脱気される。また、パイプ30は圧力計32に接続されており、圧力計32により容器本体12内の圧力を知ることができる。   The lid portion 14 further includes a pipe 24 and a pipe 30 communicating with the inside of the container body 12, and the pipe 24 is connected to a hydrogen gas supply source (not shown) via a hydrogen gas supply valve 26. The exhaust valve 28 is connected to a vacuum pump (not shown). That is, when the hydrogen gas supply valve 26 is opened, hydrogen gas is supplied into the interior 12, and when the exhaust valve 28 is opened, the interior of the container body 12 is evacuated. The pipe 30 is connected to a pressure gauge 32, and the pressure inside the container body 12 can be known by the pressure gauge 32.

以下、実施例により本実施形態を更に詳しく説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
なお、以下において、実施例1〜2、参考例1〜2、及び比較例1〜2が第1の実施形態に対応し、実施例3〜5が第2の実施形態に対応する。
Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with reference to examples, but the present embodiment is not limited thereto.
In the following, Examples 1-2, Reference Examples 1-2, and Comparative Examples 1-2 correspond to the first embodiment, and Examples 3-5 correspond to the second embodiment.

[実施例1]
(a)(1A)の工程
粉砕して、目開き100μmの篩にかけたメタホウ酸ナトリウム粉末を室温から600℃のTG測定を行った。水分による重量減少率は5.3%であった。この水分を含むメタホウ酸ナトリウム1.962gと、その質量のメタホウ酸ナトリウムと等モルのアルミニウムに対して5.5%増加させた平均粒径30μmのアルミニウム1.133gとを混合した後、常温下で、図3に示す密閉容器内に装入した。次いで、密閉容器内を真空ポンプに接続して脱気した後、水素ガス(非酸化性ガス)で満たした。
[Example 1]
(A) Step (1A) The sodium metaborate powder which was pulverized and passed through a sieve having an opening of 100 μm was subjected to TG measurement from room temperature to 600 ° C. The weight reduction rate due to moisture was 5.3%. After 1.962 g of this sodium metaborate containing moisture and 1.133 g of aluminum having an average particle diameter of 30 μm increased by 5.5% with respect to the same amount of sodium metaborate and equimolar aluminum, at room temperature. Then, it was charged in the sealed container shown in FIG. Next, after the inside of the sealed container was connected to a vacuum pump and deaerated, it was filled with hydrogen gas (non-oxidizing gas).

(b)(2A)の工程
密閉容器内を300℃に加熱し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化した。このときの加熱時間は40分であった。
(B) Step (2A) The inside of the sealed container was heated to 300 ° C., and the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate were released and vaporized. The heating time at this time was 40 minutes.

(c)(3A)の工程
密閉容器内を300℃に加熱するとともに、密閉容器内の撹拌棒を回転させ、粉砕媒体として直径5mmのアルミナ製ボールを用い、撹拌回転速度:1150rpmで圧延粉砕をして、密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換することで残留水分を除去した。なお、本工程の終了は密閉容器内の圧力上昇が生じなくなった時点で撹拌を終了させ、冷却した。撹拌時間は63分であった。
(C) Step (3A) While heating the inside of the sealed container to 300 ° C., rotating the stirring rod in the sealed container, using an alumina ball having a diameter of 5 mm as a grinding medium, rolling and grinding at a stirring rotational speed of 1150 rpm. Then, the residual moisture in the sealed container was reacted with aluminum and converted into hydrogen gas and aluminum oxide to remove the residual moisture. In addition, the completion | finish of this process was complete | finished and stirred when the pressure rise in an airtight container no longer arises. The stirring time was 63 minutes.

(d)(4A)の工程
水素ガスバルブを開状態として密閉容器内を水素ガスで満たし、310℃に加熱しつつ、粉砕媒体により5時間圧延粉砕した。このときの初期の水素ガス圧は0.81MPaであった。
以上のようにして、水素化ホウ素ナトリウムを得た。
(D) Step (4A) The hydrogen gas valve was opened, the inside of the sealed container was filled with hydrogen gas, and rolled and pulverized with a pulverization medium for 5 hours while being heated to 310 ° C. The initial hydrogen gas pressure at this time was 0.81 MPa.
As described above, sodium borohydride was obtained.

(4A)の工程終了後、反応率を水素ガス圧の減少から計算した。減少量は最大ガス圧から、反応条件での最少圧力との差を算出し、水素ガス体積(モル量)に換算して算出した。その結果、反応率は35%であった。また、以下に示すようにして、反応生成物中の水素化ホウ素ナトリウムの含有率をヨウ素滴定法により求めたところ34%であった。   After the completion of the step (4A), the reaction rate was calculated from the decrease in the hydrogen gas pressure. The amount of decrease was calculated by calculating the difference from the minimum pressure under the reaction conditions from the maximum gas pressure and converting it to the hydrogen gas volume (molar amount). As a result, the reaction rate was 35%. Moreover, when the content rate of sodium borohydride in a reaction product was calculated | required by the iodine titration method as shown below, it was 34%.

〜ヨウ素滴定法〜
(1)試料(反応生成物)50mgを0.1mgの桁まで量り取り、秤量瓶に採取した。
(2)(1)で採取した試料を200ml共栓付三角フラスコに移した。この共栓付三角フラスコに濃度20g/LのNaOH溶液40mlを加え、水浴上で加温して未反応のアルミニウム粉末を完全に分解した。
(3)室温まで冷却後、0.05Mヨウ素溶液20.0mlをホールピペットで加え,栓をして暗所で15分間放置した。
(4)塩酸3mlを加えてよく振り混ぜた後、0.1Mチオ硫酸ナトリウムで滴定を行った。
(5)滴定の終了はヨウ素の紫色が無色に変化した時点とした。
(6)試料を添加しないで空試験を行い,水素化ホウ素ナトリウム含有率を計算により求めた。含有率の計算に用いた式を以下に示す。
〈水素化ホウ素ナトリウム含有率を求める計算式〉
NaBH (質量%) = {(A−B)×0.1×f×37.83/8}/C×100
上記式中の変数及び定数は以下の通りである。
A :空試験の0.1M チオ硫酸ナトリウム溶液滴定値(ml)
B :試料液の0.1M チオ硫酸ナトリウム溶液滴定値(ml)
f :0.1Mチオ硫酸ナトリウム溶液のファクター
C :試料採取量(mg)
37.83:水素化ホウ素ナトリウムの分子量(g/mol)
8 :1mol/L水素化ホウ素ナトリウム溶液の規定度(N)
~ Iodine titration method ~
(1) A sample (reaction product) 50 mg was weighed to the order of 0.1 mg and collected in a weighing bottle.
(2) The sample collected in (1) was transferred to a 200 ml conical flask with a stopper. To this conical flask equipped with a stopper, 40 ml of NaOH solution having a concentration of 20 g / L was added and heated on a water bath to completely decompose unreacted aluminum powder.
(3) After cooling to room temperature, 20.0 ml of 0.05M iodine solution was added with a whole pipette, stoppered and left in the dark for 15 minutes.
(4) 3 ml of hydrochloric acid was added and shaken well, followed by titration with 0.1 M sodium thiosulfate.
(5) The titration was completed when the purple color of iodine changed to colorless.
(6) A blank test was performed without adding the sample, and the sodium borohydride content was calculated. The formula used for calculating the content is shown below.
<Calculation formula for obtaining sodium borohydride content>
NaBH 4 (mass%) = {(A−B) × 0.1 × f × 37.83 / 8} / C × 100
The variables and constants in the above formula are as follows.
A: 0.1M sodium thiosulfate solution titration value for blank test (ml)
B: 0.1M sodium thiosulfate solution titration value of sample solution (ml)
f: Factor of 0.1 M sodium thiosulfate solution C: Amount of sample collected (mg)
37.83: Molecular weight of sodium borohydride (g / mol)
8: Normality of 1 mol / L sodium borohydride solution (N)

[実施例2]
(a)(1A)の工程
粉砕して、目開き100μmの篩にかけたメタホウ酸ナトリウム粉末を室温から600℃のTG測定を行った。水分による重量減少率は5.3%であった。この水分を含むメタホウ酸ナトリウム1.970gと、その質量のメタホウ酸ナトリウムと等モルのアルミニウムに対して4.4%増加させた平均粒径10μmのアルミニウム1.125gとを混合した後、常温下で、図3に示す密閉容器内に装入した。密閉容器を閉めて、密閉容器内を真空ポンプに繋ぎ脱気した。次いで、密閉容器内を水素ガスで満たし、0.5MPaとした。
[Example 2]
(A) Step (1A) The sodium metaborate powder which was pulverized and passed through a sieve having an opening of 100 μm was subjected to TG measurement from room temperature to 600 ° C. The weight reduction rate due to moisture was 5.3%. After mixing 1.970 g of this sodium metaborate containing water with 1.125 g of aluminum having an average particle diameter of 10 μm increased by 4.4% with respect to the equivalent amount of sodium metaborate and equimolar aluminum, at room temperature Then, it was charged in the sealed container shown in FIG. The sealed container was closed, and the inside of the sealed container was connected to a vacuum pump for deaeration. Next, the inside of the sealed container was filled with hydrogen gas to 0.5 MPa.

(b)(2A)の工程
密閉容器内を500℃に加熱し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化した。
(B) Step (2A) The inside of the sealed container was heated to 500 ° C., and the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate were released and vaporized.

(c)(3A)の工程
密閉容器内を500℃に加熱するとともに、密閉容器内の撹拌棒を回転させ、粉砕媒体として直径5mmのアルミナ製ボールを用い、撹拌回転速度:250rpmで圧延粉砕をして、密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換することで残留水分を除去した。なお、本工程の終了は密閉容器内の圧力上昇が生じなくなった時点で撹拌を終了させた。撹拌時間は48分であった。
(C) Step (3A) While heating the inside of the sealed container to 500 ° C., rotating the stirring rod in the sealed container, using an alumina ball having a diameter of 5 mm as a grinding medium, rolling and grinding at a stirring rotational speed of 250 rpm. Then, the residual moisture in the sealed container was reacted with aluminum and converted into hydrogen gas and aluminum oxide to remove the residual moisture. In addition, the completion | finish of this process stopped stirring, when the pressure rise in an airtight container no longer arises. The stirring time was 48 minutes.

(d)(4A)の工程
密閉容器内を水素ガスで満たし、510℃に加熱しつつ、撹拌回転速度300rpmで粉砕媒体により70分圧延粉砕した。(4A)の工程の反応初期の水素ガス圧は0.97MPaであった。
以上のようにして、水素化ホウ素ナトリウムを得た。なお、本実施例の(2A)〜(4A)の工程は、図4に示す一連の工程に相当する。
(D) Step (4A) The inside of the sealed container was filled with hydrogen gas and heated and pulverized for 70 minutes with a grinding medium at a stirring rotational speed of 300 rpm while being heated to 510 ° C. The hydrogen gas pressure at the beginning of the reaction in the step (4A) was 0.97 MPa.
As described above, sodium borohydride was obtained. In addition, the process of (2A)-(4A) of a present Example is corresponded to a series of processes shown in FIG.

(4A)の工程終了後、反応率を水素ガス圧の減少から計算した。減少量は最大ガス圧から、反応条件での最少圧力との差を算出し、水素ガス体積(モル量)に換算して算出した。その結果、反応率は32%であった。また、反応生成物中の水素化ホウ素ナトリウムの含有率を実施例1と同様にして求めたところ33%であった   After the completion of the step (4A), the reaction rate was calculated from the decrease in the hydrogen gas pressure. The amount of decrease was calculated by calculating the difference from the minimum pressure under the reaction conditions from the maximum gas pressure and converting it to the hydrogen gas volume (molar amount). As a result, the reaction rate was 32%. The content of sodium borohydride in the reaction product was determined in the same manner as in Example 1 and found to be 33%.

[実施例3]
(a)(1B)の工程
粉砕して、目開き100μmの篩にかけたメタホウ酸ナトリウム粉末を室温から600℃のTG測定を行った。水分による重量減少率は4.2%であった。この水分を含むメタホウ酸ナトリウム1.980gと、その質量のメタホウ酸ナトリウムと等モルのアルミニウムに対して4.3%増加させた平均粒径30μmのアルミニウム1.980gを混合した後、常温下で、図3に示す密閉容器内に装入した。次いで、密閉容器内を真空ポンプに接続して真空にした後、0.1MpaのArで満たした、次いで、再度、1torr>の真空ポンプに接続して真空にした。
[Example 3]
(A) Step (1B) The sodium metaborate powder which was pulverized and passed through a sieve having an opening of 100 μm was subjected to TG measurement from room temperature to 600 ° C. The weight reduction rate due to moisture was 4.2%. After mixing 1.980 g of this sodium metaborate containing water and 1.980 g of aluminum having an average particle diameter of 30 μm increased by 4.3% with respect to the equivalent amount of aluminum and its mass of sodium metaborate, at room temperature The sample was placed in a sealed container shown in FIG. Next, the inside of the sealed container was connected to a vacuum pump to be evacuated, filled with 0.1 Mpa of Ar, and then connected again to a vacuum pump of 1 torr> to make a vacuum.

(b)(2B)の工程
密閉容器内を395℃に加熱し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化させ、真空脱気した。脱気後冷却した。
(B) Step (2B) The inside of the sealed container was heated to 395 ° C., and the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate were released and vaporized, followed by vacuum degassing. It cooled after deaeration.

(c)(3B)の工程
水素ガスバルブを開状態として密閉容器内を水素ガスで満たし、310℃に加熱するとともに、5mmφのSUS304ステンレススチールボールを粉砕媒体として用い密閉容器内の撹拌棒を1150rpmで回転させ、圧延粉砕し、残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換することで残留水分を除去した。なお、本工程の終了は密閉容器内の圧力上昇が生じなくなった時点で撹拌を終了させた。撹拌時間は1分であった。
Step (c) (3B) The hydrogen gas valve is opened and the inside of the sealed container is filled with hydrogen gas, heated to 310 ° C., and a 5 mmφ SUS304 stainless steel ball is used as the grinding medium, and the stirring rod in the sealed container is 1150 rpm. The residual water was removed by rotating, rolling and crushing, reacting the residual water with aluminum and converting it to hydrogen gas and aluminum oxide. In addition, the completion | finish of this process stopped stirring, when the pressure rise in an airtight container no longer arises. The stirring time was 1 minute.

(d)(4B)の工程
(3B)の工程に引き続き310℃に加熱しつつ、撹拌回転速度1150rpmで粉砕媒体により約5時間圧延粉砕した。このときの反応初期の水素ガス圧は0.75MPaであった。
以上のようにして、水素化ホウ素ナトリウムを得た。
(D) Step (4B) Following the step (3B), the mixture was heated to 310 ° C. and rolled and ground for about 5 hours with a grinding medium at a stirring rotational speed of 1150 rpm. At this time, the hydrogen gas pressure at the initial stage of the reaction was 0.75 MPa.
As described above, sodium borohydride was obtained.

(4B)の工程終了後、反応率を水素ガス圧の減少から計算した。減少量は最大ガス圧から、反応条件での最少圧力との差を算出し、水素ガス体積(モル量)に換算して算出した。その結果、反応率は37%であった。   After the completion of the step (4B), the reaction rate was calculated from the decrease in the hydrogen gas pressure. The amount of decrease was calculated by calculating the difference from the minimum pressure under the reaction conditions from the maximum gas pressure and converting it to the hydrogen gas volume (molar amount). As a result, the reaction rate was 37%.

[実施例4]
(a)(1B)の工程
粉砕して、目開き100μmの篩にかけたメタホウ酸ナトリウム粉末を室温から600℃のTG測定を行った。水分による重量減少率は7.8%であった。この水分を含むメタホウ酸ナトリウム1.971gと、その質量のメタホウ酸ナトリウムと等モルのアルミニウムに対して0.1%増加させた平均粒径30μmのアルミニウム1.079gを混合した後、常温下で、図3に示す密閉容器内に装入した。次いで、密閉容器内を真空ポンプに接続して真空にした後、0.1MpaのArで満たした。次いで、再度、1torr>の真空ポンプに接続して真空にした。
[Example 4]
(A) Step (1B) The sodium metaborate powder which was pulverized and passed through a sieve having an opening of 100 μm was subjected to TG measurement from room temperature to 600 ° C. The weight reduction rate due to moisture was 7.8%. After mixing 1.971 g of this sodium metaborate containing moisture and 1.079 g of aluminum having an average particle diameter of 30 μm increased by 0.1% with respect to the same amount of aluminum and its mass of sodium metaborate, at room temperature The sample was placed in a sealed container shown in FIG. Next, the inside of the sealed container was connected to a vacuum pump to be evacuated, and then filled with 0.1 Mpa of Ar. Next, the vacuum was again connected to a vacuum pump of 1 torr>.

(b)(2B)の工程
密閉容器内を302℃に加熱し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化させ、真空脱気した。加熱脱気時間は40分であった。脱気後冷却した。
(B) Step (2B) The inside of the sealed container was heated to 302 ° C., and the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate were released and vaporized, followed by vacuum degassing. The heat degassing time was 40 minutes. It cooled after deaeration.

(c)(3B)の工程
水素ガスバルブを開状態として密閉容器内を水素ガスで満たし、310℃に加熱するとともに、実施例1と同じ粉砕媒体を用い密閉容器内の撹拌棒を600rpmで回転させ、圧延粉砕し、残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換することで残留水分を除去した。なお、本工程の終了は密閉容器内の圧力上昇が生じなくなった時点で撹拌を終了させた。撹拌時間は8分であった。
(C) Step (3B) With the hydrogen gas valve opened, the sealed container is filled with hydrogen gas and heated to 310 ° C., and the stirring rod in the sealed container is rotated at 600 rpm using the same grinding medium as in Example 1. Then, the residual water was removed by rolling and crushing, reacting the residual water with aluminum and converting it to hydrogen gas and aluminum oxide. In addition, the completion | finish of this process stopped stirring, when the pressure rise in an airtight container no longer arises. The stirring time was 8 minutes.

(d)(4B)の工程
(3B)の工程に引き続き310℃に加熱しつつ、撹拌回転速度1150rpmで粉砕媒体により約5時間圧延粉砕した。このときの反応初期の水素ガス圧は0.806MPaであった。水素ガス圧の減少は2段となった。2段目の反応速度の増加は密閉反応容器の壁に層状に付着した未反応層が脱落して圧延粉砕の反応が再度加速したことによる。
以上のようにして、水素化ホウ素ナトリウムを得た。
(D) Step (4B) Following the step (3B), the mixture was heated to 310 ° C. and rolled and ground for about 5 hours with a grinding medium at a stirring rotational speed of 1150 rpm. The hydrogen gas pressure at the initial stage of the reaction at this time was 0.806 MPa. The decrease in hydrogen gas pressure was two steps. The increase in the reaction rate in the second stage is due to the fact that the unreacted layer adhering to the wall of the closed reaction vessel dropped and the rolling and grinding reaction accelerated again.
As described above, sodium borohydride was obtained.

(4B)の工程終了後、反応率を水素ガス圧の減少から計算した。減少量は最大ガス圧から、反応条件での最少圧力との差を算出し、水素ガス体積(モル量)に換算して算出した。その結果、反応率は43%であった。なお、本実施例の(2B)〜(4B)の工程は、図5に示す一連の工程に相当する。   After the completion of the step (4B), the reaction rate was calculated from the decrease in the hydrogen gas pressure. The amount of decrease was calculated by calculating the difference from the minimum pressure under the reaction conditions from the maximum gas pressure and converting it to the hydrogen gas volume (molar amount). As a result, the reaction rate was 43%. In addition, the process of (2B)-(4B) of a present Example is corresponded to a series of processes shown in FIG.

[実施例5]
(a)(1B)の工程
粉砕して、目開き100μmの篩にかけたメタホウ酸ナトリウム粉末を室温から600℃のTG測定を行った。水分による重量減少率は4.2%であった。この水分を含むメタホウ酸ナトリウム0.760gと、その質量のメタホウ酸ナトリウムと等モルのアルミニウムに対して1.0%増加させた平均粒径30μmのアルミニウム0.42gを混合した後、常温下で、図3に示す密閉容器内に装入した。次いで、密閉容器内を1torr>の真空ポンプに接続して真空にした。
[Example 5]
(A) Step (1B) The sodium metaborate powder which was pulverized and passed through a sieve having an opening of 100 μm was subjected to TG measurement from room temperature to 600 ° C. The weight reduction rate due to moisture was 4.2%. After 0.760 g of this sodium metaborate containing moisture and 0.42 g of aluminum having an average particle diameter of 30 μm increased by 1.0% with respect to the same amount of sodium metaborate as the mass, and at room temperature The sample was placed in a sealed container shown in FIG. Next, the inside of the sealed container was connected to a vacuum pump of 1 torr> to make a vacuum.

(b)(2B)の工程
密閉容器内を230℃に加熱し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化させ、真空脱気した。脱気後冷却した。
(B) Step (2B) The inside of the sealed container was heated to 230 ° C., and the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate were released and vaporized, followed by vacuum deaeration. It cooled after deaeration.

(c)(3B)の工程
水素ガスバルブを開状態として密閉容器内を水素ガスで満たし、280℃に加熱するとともに、5mmφのSUS304ステンレススチールボールを粉砕媒体として用い密閉容器内の撹拌棒を1150rpmで回転させ、圧延粉砕し、残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換することで残留水分を除去した。なお、本工程の終了は密閉容器内の圧力上昇が生じなくなった時点で撹拌を終了させた。撹拌時間は3.5分であった。
Step (c) (3B) The hydrogen gas valve is opened, the inside of the sealed container is filled with hydrogen gas, heated to 280 ° C., and a 5 mmφ SUS304 stainless steel ball is used as the grinding medium, and the stirring rod in the sealed container is 1150 rpm. The residual water was removed by rotating, rolling and crushing, reacting the residual water with aluminum and converting it to hydrogen gas and aluminum oxide. In addition, the completion | finish of this process stopped stirring, when the pressure rise in an airtight container no longer arises. The stirring time was 3.5 minutes.

(d)(4B)の工程
(3B)の工程に引き続き238℃に加熱しつつ、撹拌回転速度1150rpmで粉砕媒体により約7時間圧延粉砕した。このときの反応初期の水素ガス圧は0.65MPaであった。
以上のようにして、水素化ホウ素ナトリウムを得た。
(D) Step (4B) Following the step (3B), the mixture was heated to 238 ° C. and rolled and ground for about 7 hours with a grinding medium at a stirring rotational speed of 1150 rpm. The hydrogen gas pressure at the beginning of the reaction at this time was 0.65 MPa.
As described above, sodium borohydride was obtained.

(4B)の工程終了後、反応率を水素ガス圧の減少から計算した。減少量は最大ガス圧から、反応条件での最少圧力との差を算出し、水素ガス体積(モル量)に換算して算出した。その結果、反応率は38%であった。   After the completion of the step (4B), the reaction rate was calculated from the decrease in the hydrogen gas pressure. The amount of decrease was calculated by calculating the difference from the minimum pressure under the reaction conditions from the maximum gas pressure and converting it to the hydrogen gas volume (molar amount). As a result, the reaction rate was 38%.

以上の実施例1〜5より、水分を含むメタホウ酸ナトリウムを原料として使用しても、十分な生成効率で水素化ホウ素ナトリウムを生成することができたことが分かる。   From the above Examples 1 to 5, it can be seen that sodium borohydride could be produced with sufficient production efficiency even when sodium metaborate containing water was used as a raw material.

[参考例1]
(a)(1A)の工程
粉砕して、目開き100μmの篩にかけたメタホウ酸ナトリウム粉末を室温から600℃のTG測定を行った。水分による重量減少率は5.3%であった。この水分を含むメタホウ酸ナトリウム1.963gと、無水メタホウ酸ナトリウムとしたときの等モルの平均粒径30μmのアルミニウム1.020gとを混合した後、常温下で、図3に示す密閉容器内に装入した。次いで、密閉容器内を真空ポンプに接続して脱気した後、水素ガス(非酸化性ガス)で満たした。
[Reference Example 1]
(A) Step (1A) The sodium metaborate powder which was pulverized and passed through a sieve having an opening of 100 μm was subjected to TG measurement from room temperature to 600 ° C. The weight reduction rate due to moisture was 5.3%. After mixing 1.963 g of this sodium metaborate containing water and 1.020 g of aluminum having an average molar diameter of 30 μm as anhydrous sodium metaborate, it was placed in a sealed container shown in FIG. 3 at room temperature. I was charged. Next, after the inside of the sealed container was connected to a vacuum pump and deaerated, it was filled with hydrogen gas (non-oxidizing gas).

(b)(2A)の工程
密閉容器内を300℃に加熱し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化した。このときの加熱時間は40分であった。
(B) Step (2A) The inside of the sealed container was heated to 300 ° C., and the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate were released and vaporized. The heating time at this time was 40 minutes.

(c)(3A)の工程
密閉容器内を310℃に加熱するとともに、密閉容器内の撹拌棒を回転させ、粉砕媒体として直径5mmのアルミナ製ボールを用い、撹拌回転速度:1150rpmで圧延粉砕をして、密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換することで残留水分を除去した。なお、本工程の終了は密閉容器内の圧力上昇が生じなくなった時点で撹拌を終了させ、冷却した。撹拌時間は76分であった。
(C) Step (3A) While heating the inside of the sealed container to 310 ° C., rotating the stirring rod in the sealed container, using an alumina ball having a diameter of 5 mm as a grinding medium, rolling and grinding at a stirring rotational speed of 1150 rpm. Then, the residual moisture in the sealed container was reacted with aluminum and converted into hydrogen gas and aluminum oxide to remove the residual moisture. In addition, the completion | finish of this process was complete | finished and stirred when the pressure rise in an airtight container no longer arises. The stirring time was 76 minutes.

(d)(4A)の工程
水素ガスバルブを開状態として密閉容器内を水素ガスで満たし、310℃に加熱しつつ、粉砕媒体により5時間圧延粉砕した。このときの初期の水素ガス圧は0.801MPaであった。
以上のようにして、水素化ホウ素ナトリウムを得た。
(D) Step (4A) The hydrogen gas valve was opened, the inside of the sealed container was filled with hydrogen gas, and rolled and pulverized with a pulverization medium for 5 hours while being heated to 310 ° C. The initial hydrogen gas pressure at this time was 0.801 MPa.
As described above, sodium borohydride was obtained.

(4A)の工程終了後、反応率を水素ガス圧の減少から計算した。減少量は最大ガス圧から、反応条件での最少圧力との差を算出し、水素ガス体積(モル量)に換算して算出した。その結果、反応率は22%であった。また、反応生成物中の水素化ホウ素ナトリウムの含有率を実施例1と同様にして求めたところ23%であった。参考例1においては、原料のアルミニウムの量が、実施例1〜5と比較して少ないため、反応率が低かったと考えられる。   After the completion of the step (4A), the reaction rate was calculated from the decrease in the hydrogen gas pressure. The amount of decrease was calculated by calculating the difference from the minimum pressure under the reaction conditions from the maximum gas pressure and converting it to the hydrogen gas volume (molar amount). As a result, the reaction rate was 22%. Moreover, when the content rate of sodium borohydride in a reaction product was calculated | required like Example 1, it was 23%. In Reference Example 1, it is considered that the reaction rate was low because the amount of the raw material aluminum was small as compared with Examples 1-5.

[参考例2]
(a)(1A)の工程
粉砕して、目開き100μmの篩にかけたメタホウ酸ナトリウム粉末を室温から600℃のTG測定を行った。水分による重量減少率は7.8%であった。この水分を含むメタホウ酸ナトリウム1.980gと、その質量のメタホウ酸ナトリウムと等モルのアルミニウムに対して0.3%減少させた平均粒径30μmのアルミニウム1.080gとを混合した後、常温下で、図3に示す密閉容器内に装入した。次いで、密閉容器内を真空ポンプに接続して脱気した後、水素ガス(非酸化性ガス)で満たした。
[Reference Example 2]
(A) Step (1A) The sodium metaborate powder which was pulverized and passed through a sieve having an opening of 100 μm was subjected to TG measurement from room temperature to 600 ° C. The weight reduction rate due to moisture was 7.8%. After mixing 1.980 g of this sodium metaborate containing moisture and 1.080 g of aluminum having an average particle diameter of 30 μm reduced by 0.3% with respect to the equivalent amount of sodium metaborate and equimolar aluminum, at room temperature Then, it was charged in the sealed container shown in FIG. Next, after the inside of the sealed container was connected to a vacuum pump and deaerated, it was filled with hydrogen gas (non-oxidizing gas).

(b)(2A)の工程
密閉容器内を500℃に加熱し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化した。このときの加熱時間は60分であった。
(B) Step (2A) The inside of the sealed container was heated to 500 ° C., and the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate were released and vaporized. The heating time at this time was 60 minutes.

(c)(3A)の工程
密閉容器内を500℃に加熱するとともに、密閉容器内の撹拌棒を回転させ、粉砕媒体として直径5mmのアルミナ製ボールを用い、撹拌回転速度:300rpmで圧延粉砕をして、密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換することで残留水分を除去した。なお、本工程の終了は密閉容器内の圧力上昇が生じなくなった時点で撹拌を終了させ、冷却した。撹拌時間は65分であった。
(C) Step (3A) While heating the sealed container to 500 ° C., rotating the stirring rod in the sealed container, using an alumina ball having a diameter of 5 mm as a grinding medium, rolling and grinding at a stirring rotational speed of 300 rpm. Then, the residual moisture in the sealed container was reacted with aluminum and converted into hydrogen gas and aluminum oxide to remove the residual moisture. In addition, the completion | finish of this process was complete | finished and stirred when the pressure rise in an airtight container no longer arises. The stirring time was 65 minutes.

(d)(4A)の工程
水素ガスバルブを開状態として密閉容器内を水素ガスで満たし、510℃に加熱しつつ、粉砕媒体により1時間圧延粉砕した。このときの初期の水素ガス圧は1.05MPaであった。
以上のようにして、水素化ホウ素ナトリウムを得た。
(D) Step (4A) The hydrogen gas valve was opened, the inside of the sealed container was filled with hydrogen gas, and heated and pulverized with a grinding medium for 1 hour while being heated to 510 ° C. The initial hydrogen gas pressure at this time was 1.05 MPa.
As described above, sodium borohydride was obtained.

(4A)の工程終了後、反応率を水素ガス圧の減少から計算した。減少量は最大ガス圧から、反応条件での最少圧力との差を算出し、水素ガス体積(モル量)に換算して算出した。その結果、反応率は16%であった。参考例2においては、原料のアルミニウムの量が、参考例1よりもさらに少ないため、反応率が低かったと考えられる。   After the completion of the step (4A), the reaction rate was calculated from the decrease in the hydrogen gas pressure. The amount of decrease was calculated by calculating the difference from the minimum pressure under the reaction conditions from the maximum gas pressure and converting it to the hydrogen gas volume (molar amount). As a result, the reaction rate was 16%. In Reference Example 2, it is considered that the reaction rate was low because the amount of raw material aluminum was even smaller than that in Reference Example 1.

なお、参考例1及び2は、第1の実施形態における(1A)〜(3A)の工程を含むにもかかわらず反応率が低かったのは、上記の通り原料のアルミニウムが少ないためである。原料が少ないと反応率が低くなるのは当然のことであり、本実施形態の(1A)〜(3A)の工程による効果を否定するものではない。なお、参考例1において、(1A)の工程で用いるアルミニウムの量を増やすか、又は(3A)の工程の直後にアルミニウムの不足分を追加することで反応率を高くすることができる。   The reason why the reaction rates of Reference Examples 1 and 2 were low in spite of including the steps (1A) to (3A) in the first embodiment is that the raw material aluminum is small as described above. Naturally, if the amount of raw materials is small, the reaction rate is low, and the effects of the steps (1A) to (3A) of this embodiment are not denied. In Reference Example 1, the reaction rate can be increased by increasing the amount of aluminum used in the step (1A) or adding an aluminum deficiency immediately after the step (3A).

[比較例1]
(a)(1A)の工程
粗く粉砕して目開き100μmの篩にかけ、篩上のメタホウ酸ナトリウムを室温から600℃のTG測定を行った。水分による重量減少率は3.7%であった。この水分を含むメタホウ酸ナトリウム1.942gと、その質量のメタホウ酸ナトリウムと等モルのアルミニウム重量に対して3.2%増加させた平均粒径30μmのアルミニウム1.096gを混合した後、常温下で、図3に示す密閉容器内に装入した。次いで、密閉容器内を真空ポンプに接続して脱気した。
[Comparative Example 1]
(A) Step (1A) The mixture was coarsely pulverized and passed through a sieve having an opening of 100 μm, and sodium metaborate on the sieve was subjected to TG measurement from room temperature to 600 ° C. The weight reduction rate due to moisture was 3.7%. After mixing 1.942 g of this sodium metaborate containing water and 1.096 g of aluminum having an average particle diameter of 30 μm increased by 3.2% with respect to the weight of aluminum equivalent to the mass of sodium metaborate, at room temperature. Then, it was charged in the sealed container shown in FIG. Next, the inside of the sealed container was connected to a vacuum pump and deaerated.

(b)(2A)の工程
水素ガスバルブを開状態として密閉容器内を水素ガスで満たし、密閉容器内を308℃に加熱し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化させた。
(B) Step (2A) The hydrogen gas valve is opened, the inside of the sealed container is filled with hydrogen gas, the inside of the sealed container is heated to 308 ° C., water adhering to sodium metaborate and aluminum, and hydrated water of sodium metaborate And were vaporized.

(c)(3A)の工程
308℃に加熱するとともに、5mmφのアルミナ製ボールを粉砕媒体として用い密閉容器内の撹拌棒を1150rpmで回転させ、圧延粉砕し、残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換することで残留水分を除去した。なお、本工程の終了は密閉容器内の圧力上昇が生じなくなった時点で撹拌を終了させた。撹拌時間は57分であった。
(C) Step (3A) While heating to 308 ° C., using a 5 mmφ alumina ball as a grinding medium, rotating the stirring rod in the sealed container at 1150 rpm, rolling and grinding, reacting the residual moisture with aluminum, hydrogen gas Residual moisture was removed by converting to aluminum oxide. In addition, the completion | finish of this process stopped stirring, when the pressure rise in an airtight container no longer arises. The stirring time was 57 minutes.

(d)(4A)の工程
(3A)の工程に引き続き310℃に加熱しつつ、撹拌回転速度300rpmで粉砕媒体により約5時間圧延粉砕した。このときの反応初期の水素ガス圧は0.795MPaであった。
以上のようにして、水素化ホウ素ナトリウムを得た。
(D) Step (4A) Following the step (3A), the mixture was heated to 310 ° C. and rolled and ground for about 5 hours with a grinding medium at a stirring rotational speed of 300 rpm. At this time, the hydrogen gas pressure at the initial stage of the reaction was 0.795 MPa.
As described above, sodium borohydride was obtained.

(4A)の工程終了後、反応率を水素ガス圧の減少から計算した。減少量は最大ガス圧から、反応条件での最少圧力との差を算出し、水素ガス体積(モル量)に換算して算出した。その結果、反応率は3.7%であった。比較例1においては、粒径100μm超のメタホウ酸ナトリウムを原料としているため反応率が低かったと考えられる。   After the completion of the step (4A), the reaction rate was calculated from the decrease in the hydrogen gas pressure. The amount of decrease was calculated by calculating the difference from the minimum pressure under the reaction conditions from the maximum gas pressure and converting it to the hydrogen gas volume (molar amount). As a result, the reaction rate was 3.7%. In Comparative Example 1, it is considered that the reaction rate was low because sodium metaborate having a particle size of more than 100 μm was used as a raw material.

[比較例2]
(a)(1A)の工程
粉砕して、目開き100μmの篩にかけたメタホウ酸ナトリウム粉末を室温から600℃のTG測定を行った。水分による重量減少率は5.3%であった。この水分を含むメタホウ酸ナトリウム1.979gと、その質量のメタホウ酸ナトリウムと等モルのアルミニウムに対して2.2%少ない平均粒径30μmのアルミニウム1.059gを混合しないで、常温下で、図3に示す密閉容器内に装入した。次いで、密閉容器内を真空ポンプに接続して脱気した後、水素ガス(非酸化性ガス)で満たした。
[Comparative Example 2]
(A) Step (1A) The sodium metaborate powder which was pulverized and passed through a sieve having an opening of 100 μm was subjected to TG measurement from room temperature to 600 ° C. The weight reduction rate due to moisture was 5.3%. Without mixing 1.979 g of this sodium metaborate containing moisture and 1.059 g of aluminum having an average particle diameter of 30% less by 2.2% with respect to its equivalent amount of sodium metaborate and aluminum, at room temperature, FIG. 3 was charged in a closed container. Next, after the inside of the sealed container was connected to a vacuum pump and deaerated, it was filled with hydrogen gas (non-oxidizing gas).

(b)(2A)の工程
密閉容器内を230℃に加熱し、メタホウ酸ナトリウム及びアルミニウムの付着水分と、メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化した。このときの加熱時間は40分であった。
(B) Step (2A) The inside of the sealed container was heated to 230 ° C., and the attached moisture of sodium metaborate and aluminum and the hydrated water of sodium metaborate were released and vaporized. The heating time at this time was 40 minutes.

(c)(3A)の工程
密閉容器内を230℃に加熱するとともに、密閉容器内の撹拌棒を回転させ、粉砕媒体として直径5mmのアルミナ製ボールを用い、撹拌回転速度:300rpmで圧延粉砕をして、密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換することで残留水分を除去した。なお、本工程の終了は密閉容器内の圧力上昇が生じなくなった時点で撹拌を終了させ、冷却した。撹拌時間は168分であった。
(C) Step (3A) While heating the sealed container to 230 ° C., rotating the stirring rod in the sealed container, using an alumina ball having a diameter of 5 mm as a grinding medium, rolling and grinding at a stirring rotation speed of 300 rpm. Then, the residual moisture in the sealed container was reacted with aluminum and converted into hydrogen gas and aluminum oxide to remove the residual moisture. In addition, the completion | finish of this process was complete | finished and stirred when the pressure rise in an airtight container no longer arises. The stirring time was 168 minutes.

(d)(4A)の工程
水素ガスバルブを開状態として密閉容器内を水素ガスで満たし、230℃に加熱しつつ、粉砕媒体により17時間圧延粉砕した。このときの初期の水素ガス圧は0.66MPaであった。
以上のようにして、水素化ホウ素ナトリウムを得た。
(D) Step (4A) The hydrogen gas valve was opened, the inside of the sealed container was filled with hydrogen gas, and heated and pulverized with a pulverization medium for 17 hours while being heated to 230 ° C. The initial hydrogen gas pressure at this time was 0.66 MPa.
As described above, sodium borohydride was obtained.

(4A)の工程終了後、反応率を水素ガス圧の減少から計算した。減少量は最大ガス圧から、反応条件での最少圧力との差を算出し、水素ガス体積(モル量)に換算して算出した。その結果、反応率は13%であった。比較例2においては、(3A)の工程における加熱温度が低温(230℃)であるため反応率が低かったと考えられる   After the completion of the step (4A), the reaction rate was calculated from the decrease in the hydrogen gas pressure. The amount of decrease was calculated by calculating the difference from the minimum pressure under the reaction conditions from the maximum gas pressure and converting it to the hydrogen gas volume (molar amount). As a result, the reaction rate was 13%. In Comparative Example 2, it is considered that the reaction rate was low because the heating temperature in the step (3A) was low (230 ° C.).

以上の実施例から水分を含むメタホウ酸ナトリウム粉末から水分を脱水に要する時間は、加熱温度を高くするほど、また撹拌速度を高速にするほど、反応開始までのタイムラグが短くなることが分かる。また、同じ容器内で加熱真空脱気するとさらに短くなることが分かる。   From the above examples, it can be seen that the time required for dehydration of water from the sodium metaborate powder containing water becomes shorter as the heating temperature is increased and as the stirring speed is increased, the time lag until the reaction starts. Moreover, it turns out that it will become still shorter if it heat-evacuates in the same container.

次いで、図4及び図5を参照して、本実施形態の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法と、従来の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法とにおいて、製造に要する時間を比較する。図4は、本実施形態の製造方法における工程((2A)〜(4A)の工程)の過程を示し、図5は反応容器内で事前に加熱脱気する工程が踏まれている。図4及び図5において、横軸は時間を示し、縦軸はグラフによって異なり、水素ガス圧力(MPa)、容器内温度(℃)又は撹拌回転数(rpm)を示す。   Next, referring to FIG. 4 and FIG. 5, the time required for manufacturing is compared between the manufacturing method of sodium borohydride of the present embodiment and the conventional manufacturing method of sodium borohydride. FIG. 4 shows a process of steps ((2A) to (4A)) in the manufacturing method of the present embodiment, and FIG. 5 includes a step of performing heat deaeration in advance in the reaction vessel. 4 and 5, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis varies depending on the graph, and indicates the hydrogen gas pressure (MPa), the temperature in the container (° C.), or the stirring rotation speed (rpm).

図4においては、開始から500℃までの昇温期間の約1時間までが(2A)の工程であり、その後、圧延粉砕の250rpmの撹拌を開始してから最高圧力0.97Mpaに達するまでの48分間が(3A)の工程であり、さらにその後、撹拌回転数を300rpmとして水素ガス圧力が低下し始めてから約1時間が(4A)の工程である。すなわち、密閉容器への原料投入から水素化ホウ素ナトリウムの生成終了まで約3時間であることが分かる。   In FIG. 4, the process of (2A) is about 1 hour from the start to the temperature raising period from 500 ° C. until the maximum pressure of 0.97 Mpa is reached after the start of rolling and grinding at 250 rpm. Forty-eight minutes is the step (3A), and after that, the stirring rotation speed is set to 300 rpm and the hydrogen gas pressure starts to decrease for about one hour (4A). That is, it is understood that it takes about 3 hours from the introduction of the raw material into the sealed container to the end of the production of sodium borohydride.

一方、図4においては、グラフの時間軸数値0.0より前が、メタホウ酸ナトリウムの付着水及び水和水を加熱脱気する工程である。そして、その後、水素ガスを満たし、加熱し、圧延粉砕して原料粉末に残る水分を脱水している。図5の(2A)の加熱脱気工程は長くなるが、(3B)の圧延粉砕脱水工程は図4の(3A)の工程に比べて大幅に短くなっておりトータルの工程時間は大きく変わらない。その後、圧延粉砕して原料混合物を反応させて水素化ホウ素ナトリウムを生成している。   On the other hand, in FIG. 4, the time axis value before 0.0 in the graph is a step of heating and degassing the attached water and hydrated water of sodium metaborate. Then, after filling with hydrogen gas, heating, rolling and crushing, water remaining in the raw material powder is dehydrated. Although the heating and degassing process of (2A) in FIG. 5 becomes longer, the rolling pulverization and dehydration process of (3B) is significantly shorter than the process of (3A) in FIG. . Thereafter, the mixture is rolled and ground to react the raw material mixture to produce sodium borohydride.

Claims (12)

(1A)水分を含み、粒径が100μm以下のメタホウ酸ナトリウムと、アルミニウムとを密閉容器内に装入した後、又は装入する前に前記密閉容器内を非酸化性ガスで満たす工程、
(2A)前記密閉容器内を200℃以上に加熱保持し、前記メタホウ酸ナトリウム及び前記アルミニウムの付着水分と、前記メタホウ酸ナトリウムの水和水とを放出させ気化する工程、
(3A)前記密閉容器内を280〜550℃に加熱して前記メタホウ酸ナトリウムと前記アルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕し、前記密閉容器内の残留水分を前記アルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換する工程、
を順次含む、水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。
(1A) A step of filling the inside of the sealed container with a non-oxidizing gas after or before charging sodium metaborate having a particle size of 100 μm or less and aluminum in the sealed container,
(2A) A step of heating and holding the inside of the sealed container at 200 ° C. or more to release and vaporize the adhering moisture of the sodium metaborate and the aluminum and the hydrated water of the sodium metaborate,
(3A) The inside of the sealed container is heated to 280 to 550 ° C., the sodium metaborate and the aluminum are rolled and pulverized with a grinding medium, and the residual moisture in the sealed container is reacted with the aluminum to generate hydrogen gas and aluminum oxide. The process of converting to
The manufacturing method of sodium borohydride which contains these one by one.
前記(3A)の工程の後に、(4A)前記密閉容器内を200〜550℃に加熱し、かつ、水素ガス圧を0.3〜10MPaとしつつ、前記メタホウ酸ナトリウムと前記アルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕する工程をさらに含む、請求項1に記載の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。   After the step (3A), (4A) the inside of the sealed container is heated to 200 to 550 ° C. and the hydrogen gas pressure is set to 0.3 to 10 MPa, and the sodium metaborate and the aluminum are crushed. The method for producing sodium borohydride according to claim 1, further comprising a step of rolling and pulverizing by the method. 前記(1A)の工程におけるアルミニウムの質量を、以下の質量X1及び質量Y1の和よりも大きい質量とする、請求項1又は2に記載の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。
質量X1:前記(1A)の工程で装入した質量のメタホウ酸ナトリウムと等モルで反応すると仮定したアルミニウムの質量
質量Y1:前記(1A)の工程におけるメタホウ酸ナトリウムの熱重量測定による常温から600℃までの重量減少率に0.828と質量X1とを乗じた質量
The manufacturing method of sodium borohydride of Claim 1 or 2 which makes mass of aluminum in the process of said (1A) larger mass than the sum of the following mass X1 and mass Y1.
Mass X1: Mass of aluminum assumed to react with equimolar amount of sodium metaborate charged in the step (1A) Mass Y1: From normal temperature to 600 by thermogravimetric measurement of sodium metaborate in the step (1A) Mass obtained by multiplying the weight loss rate up to 0 ° C by 0.828 and mass X1
前記(1A)の工程において装入するアルミニウムの質量が、前記(3A)の工程で前記密閉容器内の残留水分と反応するアルミニウムの質量以上、かつ、前記残留水分との反応及び水素化ホウ素ナトリウムの生成の反応に必要な全アルミニウム量の質量以下であって、前記全アルミニウム量に対する不足分のアルミニウムを追加装入する工程を、前記(3A)の工程の直後に設ける、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。   The mass of aluminum charged in the step (1A) is not less than the mass of aluminum that reacts with the residual moisture in the sealed container in the step (3A), and the reaction with the residual moisture and sodium borohydride. The step of additionally charging a short amount of aluminum that is not more than the mass of the total amount of aluminum required for the reaction of the production of the above-mentioned total aluminum is provided immediately after the step (3A). The manufacturing method of sodium borohydride of any one of these. (1B)水分を含み、粒径が100μm以下のメタホウ酸ナトリウムと、アルミニウムとを密閉容器内に装入する工程、
(2B)前記密閉容器内を200℃以上に加熱保持し、前記メタホウ酸ナトリウム及び前記アルミニウムの付着水分と、前記メタホウ酸ナトリウムの水和水を放出気化させると共に、前記密閉容器内を脱気して水分を除去する工程、
(3B)前記密閉容器内を280〜550℃に加熱して、前記メタホウ酸ナトリウムと前記アルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕し、前記密閉容器内の残留水分をアルミニウムと反応させ水素ガスと酸化アルミニウムに転換する工程、
を順次含む、水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。
(1B) a step of containing sodium metaborate containing water and having a particle size of 100 μm or less and aluminum in a sealed container;
(2B) The inside of the sealed container is heated and maintained at 200 ° C. or more, and the adhered water of the sodium metaborate and the aluminum and the hydrated water of the sodium metaborate are discharged and vaporized, and the inside of the sealed container is deaerated. Removing water,
(3B) The inside of the sealed container is heated to 280 to 550 ° C., the sodium metaborate and the aluminum are rolled and pulverized with a grinding medium, and the residual moisture in the sealed container is reacted with aluminum to generate hydrogen gas and aluminum oxide. The process of converting to
The manufacturing method of sodium borohydride which contains these one by one.
前記(3B)の工程の後に、(4B)前記密閉容器内を200〜550℃に加熱し、かつ、水素ガス圧を0.3〜10MPaとしつつ、前記メタホウ酸ナトリウムと前記アルミニウムとを粉砕媒体により圧延粉砕する工程をさらに含む、請求項5に記載の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。   After the step (3B), (4B) the inside of the sealed container is heated to 200 to 550 ° C. and the hydrogen gas pressure is set to 0.3 to 10 MPa, and the sodium metaborate and the aluminum are crushed. The method for producing sodium borohydride according to claim 5, further comprising a step of rolling and pulverizing by the method. 前記(1B)の工程におけるアルミニウムの質量を、前記(1B)の工程で装入した質量のメタホウ酸ナトリウムに室温から600℃の熱重量減少率分の質量を引いた残りのメタホウ酸ナトリウムと等モルで反応すると仮定したアルミニウムの質量と同等とする、請求項5又は6に記載の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。   The mass of aluminum in the step (1B) is the same as the remaining sodium metaborate obtained by subtracting the mass corresponding to the thermal weight reduction rate of 600 ° C. from the mass of sodium metaborate charged in the step (1B). The method for producing sodium borohydride according to claim 5 or 6, wherein the mass is equivalent to the mass of aluminum assumed to react in moles. 前記(1A)又は(1B)の工程におけるアルミニウムの平均粒径が1μm以上10mm以下である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。   The method for producing sodium borohydride according to any one of claims 1 to 7, wherein an average particle diameter of aluminum in the step (1A) or (1B) is 1 µm or more and 10 mm or less. 前記(1A)又は(1B)工程の前に、水分を含むメタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとを混合して混合物を得る工程を設け、前記(1A)又は(1B)の工程において、水分を含むメタホウ酸ナトリウムとアルミニウムとに代え、前記混合物を用いる、請求項1〜8のいずれか1項に記載の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。   Before the step (1A) or (1B), a step of obtaining a mixture by mixing sodium metaborate containing water and aluminum is provided, and in the step (1A) or (1B), metaborate containing water The method for producing sodium borohydride according to any one of claims 1 to 8, wherein the mixture is used instead of sodium and aluminum. 前記混合物がペレットである、請求項9に記載の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。   The method for producing sodium borohydride according to claim 9, wherein the mixture is a pellet. 前記粉砕媒体がセラミック製ボールである、請求項1〜10のいずれか1項に記載の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。   The method for producing sodium borohydride according to any one of claims 1 to 10, wherein the grinding medium is a ceramic ball. 前記(3A)又は(3B)の工程における残留水分とアルミニウムとの反応を、前記密閉容器内の圧力変化が生じなくなった時点又は圧力が減少する時点まで継続させる、請求項1〜11のいずれか1項に記載の水素化ホウ素ナトリウムの製造方法。   The reaction between residual moisture and aluminum in the step (3A) or (3B) is continued until the time when the pressure change in the sealed container stops or the pressure decreases. 2. A method for producing sodium borohydride according to item 1.
JP2018082956A 2018-04-24 2018-04-24 Method for producing sodium borohydride Active JP6977968B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018082956A JP6977968B2 (en) 2018-04-24 2018-04-24 Method for producing sodium borohydride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018082956A JP6977968B2 (en) 2018-04-24 2018-04-24 Method for producing sodium borohydride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019189483A true JP2019189483A (en) 2019-10-31
JP6977968B2 JP6977968B2 (en) 2021-12-08

Family

ID=68389164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018082956A Active JP6977968B2 (en) 2018-04-24 2018-04-24 Method for producing sodium borohydride

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6977968B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021075562A1 (en) 2019-10-16 2021-04-22 Dmg森精機株式会社 Information processing system, industrial machine, information processing method, and information processing program
WO2022168684A1 (en) 2021-02-05 2022-08-11 日本軽金属株式会社 Method for producing sodium borohydride
WO2022168685A1 (en) 2021-02-05 2022-08-11 日本軽金属株式会社 Method for producing sodium borohydride

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015190004A1 (en) * 2014-06-11 2015-12-17 吉崎 敦浩 Method for producing sodium borohydride
CN106477523A (en) * 2016-09-20 2017-03-08 华南理工大学 A kind of method that Room Temperature Solid State ball milling is directly synthesized sodium borohydride

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015190004A1 (en) * 2014-06-11 2015-12-17 吉崎 敦浩 Method for producing sodium borohydride
CN106477523A (en) * 2016-09-20 2017-03-08 华南理工大学 A kind of method that Room Temperature Solid State ball milling is directly synthesized sodium borohydride

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021075562A1 (en) 2019-10-16 2021-04-22 Dmg森精機株式会社 Information processing system, industrial machine, information processing method, and information processing program
WO2022168684A1 (en) 2021-02-05 2022-08-11 日本軽金属株式会社 Method for producing sodium borohydride
WO2022168685A1 (en) 2021-02-05 2022-08-11 日本軽金属株式会社 Method for producing sodium borohydride
TWI801121B (en) * 2021-02-05 2023-05-01 日商日本輕金屬股份有限公司 Method for producing sodium borohydride

Also Published As

Publication number Publication date
JP6977968B2 (en) 2021-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120275981A1 (en) Preparation Of Silicon For Fast Generation Of Hydrogen Through Reaction With Water
WO2015190403A1 (en) Method and device for producing sodium borohydride
JP6977968B2 (en) Method for producing sodium borohydride
WO2021025069A1 (en) Method for producing sodium borohydride
WO2021025068A1 (en) Method for producing sodium borohydride
Duan et al. Reaction kinetics for the solid state synthesis of the AlH 3/MgCl 2 nano-composite by mechanical milling
Pişkin et al. Investigation of the reaction mechanism and kinetics of production of anhydrous sodium metaborate (NaBO 2) by a solid-state reaction
RU2793158C1 (en) Method for producing sodium borohydride
WO2022168684A1 (en) Method for producing sodium borohydride
RU2803219C2 (en) Method for producing sodium borohydride
JP2007046119A (en) METHOD FOR PRODUCING Mg2Ni ALLOY, AND ITS UTILIZATION
WO2022168685A1 (en) Method for producing sodium borohydride
WO2024029545A1 (en) Method for producing iota-alumina, and iota-alumina
Zou et al. Catalyst-free synthesis of lithium hydride at room temperature
WO2022029408A1 (en) Hydrogen generation
JP5275392B2 (en) Method for producing metal hydride

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201001

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210928

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211005

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211101

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6977968

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350