JP6173931B2 - Method for producing alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide - Google Patents

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    • C01B9/00General methods of preparing halides
    • C01B9/06Iodides

Description

本発明は、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an alkali metal iodide or an alkaline earth metal iodide.

ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属は、各種反応試剤または添加物などに用いられる非常に有用な化合物である。   Alkali metal iodides or alkaline earth metal iodides are very useful compounds used for various reaction reagents or additives.

ヨウ化リチウムは、吸収式冷凍機用の吸収液に用いられるほか、酢酸製造用の助触媒などに用いられている。また、リチウム二次電池、色素増感太陽電池、有機ELなどの電子材料分野への用途が盛んに開発されている。   Lithium iodide is used as an absorption liquid for absorption refrigerators, and as a promoter for acetic acid production. In addition, applications in the field of electronic materials such as lithium secondary batteries, dye-sensitized solar cells, and organic EL have been actively developed.

固体のヨウ化リチウムの製法として、ヨウ化リチウム水溶液を留出予定水量まで濃縮し、蒸発皿にいれ、デシケーター中で冷却する方法、さらに、不活性ガス中で乾燥して無水和物にする方法(非特許文献1)、ヨウ化リチウム水溶液のろ液を真空炉中85℃で加熱固化させる方法、さらに、120℃真空中で乾燥させ無水和物にする方法(非特許文献2)、大気圧下136℃で濃縮して三水和物にする方法(特許文献1)などが知られている。   As a method for producing solid lithium iodide, a method in which an aqueous lithium iodide solution is concentrated to the expected distillate amount, placed in an evaporating dish and cooled in a desiccator, and further dried in an inert gas to make an anhydrous product (Non-Patent Document 1), a method of heating and solidifying a filtrate of an aqueous lithium iodide solution at 85 ° C. in a vacuum furnace, a method of drying in a vacuum at 120 ° C. to make an anhydride (Non-Patent Document 2), atmospheric pressure A method of concentrating at 136 ° C. to make a trihydrate (Patent Document 1) is known.

また、市販品の製法として、ほぼ三水和物に相当するヨウ化リチウムをローラーでフレーク状にする方法(非特許文献1)が知られているが、粉末状のヨウ化リチウムを得るものではない。   In addition, as a method for producing a commercial product, a method in which lithium iodide corresponding to almost trihydrate is flaked with a roller (Non-patent Document 1) is known. However, in order to obtain powdered lithium iodide, Absent.

また、ヨウ化ストロンチウムは、電子材料分野への用途が検討されている。   In addition, strontium iodide is being studied for use in the field of electronic materials.

固体のヨウ化ストロンチウムの製造方法として、ヨウ化ストロンチウム水溶液を濃縮した後冷却し、析出した結晶を分離、デシケーター中で乾燥して六水和物を得る方法、さらに、ヨウ化ストロンチウムの六水和物をヨウ化アンモニウムとよく混ぜ、減圧下で加熱融解させて脱水し無水物にする方法(非特許文献3)などが知られている。   As a method for producing solid strontium iodide, a method of concentrating an aqueous strontium iodide solution and cooling, separating the precipitated crystals and drying in a desiccator to obtain hexahydrate, and further strontium iodide hexahydrate A method is known in which a product is mixed well with ammonium iodide, heated and melted under reduced pressure to dehydrate it into an anhydride (Non-patent Document 3).

米国特許第3402995号明細書(1968年9月24日登録)US Pat. No. 3,402,995 (registered on September 24, 1968)

日本化学会編,「新実験化学講座」,8巻,p.462〜463,1997年,丸善株式会社The Chemical Society of Japan, “New Experimental Chemistry Course”, Volume 8, p. 462-463, 1997, Maruzen Co., Ltd. 日本化学会編,「第4版実験化学講座」,16巻,p.206,1993年,丸善株式会社The Chemical Society of Japan, “Fourth Edition, Experimental Chemistry Course”, Volume 16, p. 206, 1993, Maruzen Co., Ltd. 日本化学会編,「新実験化学講座」,8巻,p.618〜619,1997年,丸善株式会社The Chemical Society of Japan, “New Experimental Chemistry Course”, Volume 8, p. 618-619, 1997, Maruzen Co., Ltd.

ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属は、吸湿性が強く、また、水和物となるものが多い。ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が有している強い吸湿性のため、例えば無水和物を得るためには多くの時間と熱量とが必要となる。   Alkali metal iodides or alkaline earth metal iodides are highly hygroscopic and often form hydrates. Because of the strong hygroscopicity of alkali metal iodides or alkaline earth metal iodides, for example, it takes a lot of time and heat to obtain anhydrate.

また、特許文献1および非特許文献1、2に記載の方法によってヨウ化リチウムを得た場合、または非特許文献3に記載の方法によってヨウ化ストロンチウムを得た場合、濃縮後冷却して得られる固体のヨウ化リチウムまたはヨウ化ストロンチウムは容器に固着してしまう。このため、粉末状にして取り出すことが困難である。そのため、上記文献に記載の方法は、工業的に実施可能な粉末状のヨウ化リチウムまたはヨウ化ストロンチウムの製法とは言えない。   Further, when lithium iodide is obtained by the method described in Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 or 2, or when strontium iodide is obtained by the method described in Non-Patent Document 3, it is obtained by cooling after concentration. Solid lithium iodide or strontium iodide will stick to the container. For this reason, it is difficult to take out in powder form. Therefore, the method described in the above document cannot be said to be a method for producing powdery lithium iodide or strontium iodide which can be industrially implemented.

本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を工業的に製造することができるヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is capable of industrially producing a powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide, or an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide. It aims at providing the manufacturing method of.

本発明に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法は、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を製造するヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法であって、溶媒中にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が溶解または懸濁されている、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液から当該溶媒を除去しながらヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を粉砕する除去粉砕工程を含むことを特徴としている。   The method for producing an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide according to the present invention comprises producing an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide for producing a powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide. A method, wherein an alkali metal iodide or an alkaline earth metal iodide is dissolved or suspended in a solvent, an alkali metal iodide solution, an alkaline earth metal iodide solution, an alkali metal iodide suspension or It is characterized by including a removing and pulverizing step of pulverizing the alkali metal iodide or the alkaline earth metal iodide while removing the solvent from the alkaline earth metal iodide suspension.

上記除去粉砕工程では、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液が入っている容器の内面に付着した固形物を回転翼によって掻き取りながら、上記溶媒の除去およびヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の粉砕を行うことが好ましい。   In the removing and pulverizing step, the solid matter adhered to the inner surface of the container containing the alkali metal iodide solution, alkaline earth metal iodide solution, alkali metal iodide suspension or alkaline earth metal iodide suspension is removed. It is preferable to remove the solvent and pulverize the alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide while scraping with a rotary blade.

上記除去粉砕工程によって得られる粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の粒子径が5mm以下であることが好ましい。   It is preferable that the particle diameter of the powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide obtained by the removing and grinding step is 5 mm or less.

上記ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化物とを溶媒中で反応させる反応工程により生成されたものであってもよい。   The alkali metal iodide solution, alkaline earth metal iodide solution, alkali metal iodide suspension, or alkaline earth metal iodide suspension is an alkali metal compound or alkaline earth metal compound and iodide. It may be produced by a reaction step in which it is reacted.

上記反応工程に用いられる上記溶媒は水であってもよい。   The solvent used in the reaction step may be water.

本発明は、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を工業的に製造することができるという効果を奏する。   The present invention has an effect that a powdery alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be produced industrially.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

[ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法]
本発明に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法は、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を製造するヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法であって、溶媒中にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が溶解または懸濁されている、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液から当該溶媒を除去しながらヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を粉砕する除去粉砕工程を含む。
[Method for producing alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide]
The method for producing an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide according to the present invention comprises producing an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide for producing a powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide. A method, wherein an alkali metal iodide or an alkaline earth metal iodide is dissolved or suspended in a solvent, an alkali metal iodide solution, an alkaline earth metal iodide solution, an alkali metal iodide suspension or A removal pulverization step of pulverizing the alkali metal iodide or the alkaline earth metal iodide while removing the solvent from the alkaline earth metal iodide suspension is included.

本発明に係る製造方法によれば、溶媒中にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が溶解または懸濁されている、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液から当該溶媒を除去しながらヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を粉砕することにより、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を好適に製造することができる。   According to the production method of the present invention, an alkali metal iodide solution, an alkaline earth metal iodide solution, an alkali iodide, in which an alkali metal iodide or an alkaline earth metal iodide is dissolved or suspended in a solvent. By removing the solvent from the metal suspension or alkaline earth metal iodide suspension while grinding the alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide, powdered alkali metal iodide or alkaline earth iodide A similar metal can be suitably produced.

また、一実施形態に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法では、上記ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化物とを溶媒中で反応させる反応工程により生成される。また、上記ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、反応工程によって生成されたヨウ化アルカリ金属溶液またはヨウ化アルカリ土類金属溶液を濃縮することによって製造してもよい。   In the method for producing an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide according to one embodiment, the alkali metal iodide solution or alkaline earth metal iodide solution includes an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound and iodine. It is produced by a reaction step in which a compound is reacted in a solvent. The alkali metal iodide suspension or alkaline earth metal iodide suspension may be produced by concentrating the alkali metal iodide solution or alkaline earth metal iodide solution produced by the reaction step. Good.

上記構成によれは、上記ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液を効率的に製造することができる。   According to the above configuration, the alkali metal iodide solution, the alkaline earth metal iodide solution, the alkali metal iodide suspension, or the alkaline earth metal iodide suspension can be efficiently produced.

なお、上記ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、反応工程において生成されたものに限定されず、他の方法によって調製されたものであってもよいし、市販されているものを購入したものであってもよい。   The alkali metal iodide solution, alkaline earth metal iodide solution, alkali metal iodide suspension, or alkaline earth metal iodide suspension is not limited to those produced in the reaction step, Those prepared by the above method may be used, or commercially available products may be purchased.

すなわち、上記ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、水を含んだヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を溶媒に溶解または懸濁させたものであれば限定されない。   That is, the alkali metal iodide solution, alkaline earth metal iodide solution, alkali metal iodide suspension, or alkaline earth metal iodide suspension is an alkali metal iodide or alkaline earth iodide containing water. There is no limitation as long as the metal is dissolved or suspended in a solvent.

ここで、水を含んだヨウ化アルカリ金属とは、ヨウ化アルカリ金属水和物、並びに水分を吸収することにより固結、懸濁または溶解したヨウ化アルカリ金属などを挙げることができる。同様に、水を含んだヨウ化アルカリ土類金属とは、ヨウ化アルカリ土類金属水和物、並びに水分を吸収することにより固結、懸濁または溶解したヨウ化アルカリ土類金属などを挙げることができる。例えば、市販されているヨウ化アルカリ金属水和物またはヨウ化アルカリ土類金属水和物などを購入して用いてもよく、保存時において水分を吸収して固結、懸濁または溶解したヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を用いてもよい。   Here, the alkali metal iodide containing water includes alkali metal iodide hydrate, and alkali metal iodide consolidated, suspended, or dissolved by absorbing moisture. Similarly, the alkaline earth metal iodide containing water includes an alkaline earth metal iodide hydrate and an alkaline earth metal iodide solidified, suspended, or dissolved by absorbing water. be able to. For example, commercially available alkali metal iodide hydrate or alkaline earth metal iodide hydrate may be purchased and used, and iodine that has solidified, suspended, or dissolved by absorbing moisture during storage. An alkali metal iodide or an alkaline earth metal iodide may be used.

〔反応工程〕
一実施形態に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法では、上記ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属溶液は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化物とを溶媒中で反応させる反応工程により生成される。好ましくは、反応工程においては、窒素およびアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下において以下の反応を行なう。
[Reaction process]
In the method for producing an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide according to one embodiment, the alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide solution comprises an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound and iodide. It is produced by a reaction process in which reaction is carried out in a solvent. Preferably, in the reaction step, the following reaction is performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen and argon.

Figure 0006173931
Figure 0006173931

(ここで、Mは、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンである。また、Xは、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンと塩を形成するイオンであり、1価または2価のアニオンである。また、nは1または2のいずれかの整数である。Xは、炭酸イオン、重炭酸イオン、水酸化物イオン、シュウ酸イオン、または酢酸イオンであることが好ましい。)
式(1)の反応によってヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を収率よく生成させることができる。以下に反応工程における各化合物についてより詳細に説明する。
(Wherein M is an alkali metal ion or alkaline earth metal ion, and X is an ion that forms a salt with the alkali metal ion or alkaline earth metal ion, and is a monovalent or divalent anion. And n is an integer of either 1 or 2. X is preferably a carbonate ion, bicarbonate ion, hydroxide ion, oxalate ion, or acetate ion.)
By the reaction of the formula (1), an alkali metal iodide or an alkaline earth metal iodide can be produced with high yield. Hereinafter, each compound in the reaction step will be described in more detail.

(アルカリ金属化合物またはアルカリ土類化合物)
アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物は、式(1)においてMXとして示される化合物であり、これらに限定されるものではないが、例えば、炭酸リチウム、重炭酸リチウム、水酸化リチウム、シュウ酸リチウム、酢酸リチウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、水酸化カリウム、シュウ酸カリウム、酢酸カリウム、炭酸ルビジウム、重炭酸ルビジウム、水酸化ルビジウム、シュウ酸ルビジウム、酢酸ルビジウム、炭酸セシウム、重炭酸セシウム、水酸化セシウム、シュウ酸セシウム、酢酸セシウム、炭酸ベリリウム、重炭酸ベリリウム、水酸化ベリリウム、シュウ酸ベリリウム、酢酸ベリリウム、炭酸マグネシウム、重炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、シュウ酸カルシウム、酢酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、重炭酸ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウム、酢酸ストロンチウム、炭酸バリウム、重炭酸バリウム、水酸化バリウム、シュウ酸バリウム、酢酸バリウム、などであり得る。これらのアルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物は、無水物を用いてもよく、水和物を用いてもよい。
(Alkali metal compound or alkaline earth compound)
The alkali metal compound or alkaline earth metal compound is a compound represented by MX in the formula (1), and is not limited thereto, but examples thereof include lithium carbonate, lithium bicarbonate, lithium hydroxide, and lithium oxalate. , Lithium acetate, sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium hydroxide, sodium oxalate, sodium acetate, potassium carbonate, potassium bicarbonate, potassium hydroxide, potassium oxalate, potassium acetate, rubidium carbonate, rubidium bicarbonate, rubidium hydroxide , Rubidium oxalate, rubidium acetate, cesium carbonate, cesium bicarbonate, cesium hydroxide, cesium oxalate, cesium acetate, beryllium carbonate, beryllium bicarbonate, beryllium hydroxide, beryllium oxalate, beryllium acetate, magnesium carbonate, magnesium bicarbonate Cium, magnesium hydroxide, magnesium oxalate, magnesium acetate, calcium carbonate, calcium bicarbonate, calcium hydroxide, calcium oxalate, calcium acetate, strontium carbonate, strontium bicarbonate, strontium hydroxide, strontium oxalate, strontium acetate, carbonic acid It can be barium, barium bicarbonate, barium hydroxide, barium oxalate, barium acetate, and the like. These alkali metal compounds and alkaline earth metal compounds may use anhydrides or hydrates.

また、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物には、炭酸アルカリ金属、炭酸アルカリ土類金属、水酸化アルカリ金属、または水酸化アルカリ土類金属を用いることがより好ましい。アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物として、炭酸アルカリ金属または炭酸アルカリ土類金属を用いると、式(1)における副生成物であるHXは、炭酸(HCO)となり、水と二酸化炭素に分解する。また、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物として、水酸化アルカリ金属または炭酸アルカリ土類金属を用いると副生成物であるHXは水となる。従って、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物として炭酸アルカリ金属、炭酸アルカリ土類金属、水酸化アルカリ金属、または水酸化アルカリ土類金属を用いると、後の脱水工程において、副生成物が除去される。 In addition, it is more preferable to use an alkali metal carbonate, an alkaline earth metal carbonate, an alkali metal hydroxide, or an alkaline earth metal hydroxide as the alkali metal compound or alkaline earth metal compound. When an alkali metal carbonate or alkaline earth metal carbonate is used as the alkali metal compound or alkaline earth metal compound, H n X as a by-product in the formula (1) becomes carbonic acid (H 2 CO 3 ), and water and Decomposes into carbon dioxide. Further, when an alkali metal hydroxide or an alkaline earth metal carbonate is used as the alkali metal compound or alkaline earth metal compound, H n X as a by-product becomes water. Therefore, when an alkali metal carbonate, alkaline earth metal carbonate, alkali metal hydroxide, or alkaline earth metal hydroxide is used as the alkali metal compound or alkaline earth metal compound, by-products are removed in the subsequent dehydration step. The

(ヨウ化物)
ヨウ化物は、反応工程においてアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物と反応させることでヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を製造するために用いられる。ここで、ヨウ化物には、例えば、ヨウ化水素酸を用いることができる。アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化水素酸とを反応させることで、好適にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を得ることができる。なお、ヨウ化水素酸は、精製することによって遊離ヨウ素を除去したものを用いてもよい。
(Iodide)
Iodide is used to produce an alkali metal iodide or an alkaline earth metal iodide by reacting with an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound in the reaction step. Here, for example, hydroiodic acid can be used as the iodide. By reacting an alkali metal compound or alkaline earth metal compound with hydriodic acid, an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be suitably obtained. In addition, you may use the hydroiodic acid which removed the free iodine by refine | purifying.

(溶媒)
反応工程では、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化水素酸との反応は溶媒中において行われる。ここで、一実施形態において、上記反応工程に用いられる上記溶媒は水である。
(solvent)
In the reaction step, the reaction between the alkali metal compound or alkaline earth metal compound and hydriodic acid is performed in a solvent. Here, in one Embodiment, the said solvent used for the said reaction process is water.

アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化物との反応を水溶媒中において行うことによって、効率的にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を得ることができる。また、当該水は無機成分を除去した水であることがより好ましい。無機成分を除去した水としては、イオン交換水、純水、超純水が例として挙げられる。当該アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物の水溶液を調製することによって不純物として無機成分を含まないヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液、さらには、不純物として無機成分を含まないヨウ化アルカリ金属粉末またはヨウ化アルカリ土類金属粉末を製造することができる。   By performing the reaction between the alkali metal compound or alkaline earth metal compound and iodide in an aqueous solvent, an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be obtained efficiently. The water is more preferably water from which inorganic components have been removed. Examples of water from which inorganic components have been removed include ion exchange water, pure water, and ultrapure water. By preparing an aqueous solution of the alkali metal compound or alkaline earth metal compound, an alkali metal iodide aqueous solution or alkaline earth metal iodide aqueous solution that does not contain an inorganic component as an impurity, or an iodide that does not contain an inorganic component as an impurity. Alkali metal powders or alkaline earth metal iodide powders can be produced.

(反応条件)
アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物は、水溶媒中、20〜60重量%の範囲とすることが好ましい。また、ヨウ化水素酸の使用量は、アルカリ金属化合物またはヨウ化アルカリ土類金属化合物に対して0.5〜1.5モル当量の範囲にすることが好ましい。これにより、効率よくアルカリ金属化合物またはヨウ化アルカリ土類金属化合物を水溶媒に溶解させることができ、ヨウ化水素酸と効率的に反応させることができる。
(Reaction conditions)
The alkali metal compound or alkaline earth metal compound is preferably in the range of 20 to 60% by weight in an aqueous solvent. The amount of hydroiodic acid used is preferably in the range of 0.5 to 1.5 molar equivalents relative to the alkali metal compound or alkaline earth metal iodide compound. Thereby, an alkali metal compound or an alkaline earth metal iodide compound can be efficiently dissolved in an aqueous solvent, and can be reacted efficiently with hydroiodic acid.

反応工程は、限定されないが、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物の水溶液を撹拌させつつ、窒素またはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下においてヨウ化水素酸を滴下することによって行なうとよい。   Although a reaction process is not limited, it is good to carry out by dripping hydroiodic acid in inert gas atmosphere, such as nitrogen or argon, stirring the aqueous solution of an alkali metal compound or an alkaline-earth metal compound.

反応工程における反応器内の温度は、0〜100℃の範囲内であることが好ましく、製造の容易さから、10〜50℃の範囲内であることが特に好ましい。   The temperature in the reactor in the reaction step is preferably in the range of 0 to 100 ° C., and particularly preferably in the range of 10 to 50 ° C. for ease of production.

また、一実施形態において、反応工程では、安定剤を用いることによって遊離ヨウ素の発生を抑えてもよい。安定剤は遊離ヨウ素の還元剤であり、例えば、次亜リン酸、亜リン酸などのリン系化合物、亜硫酸、チオ硫酸、硫化水素などの硫黄系化合物、または硫酸ヒドラジンなどのヒドラジン化合物などが挙げられる。また、安定剤は次亜リン酸であることが、特に好ましい。次亜リン酸を使用することによって、金属イオンを混入させることなく、効率よく遊離ヨウ素を還元することができる。   In one embodiment, generation of free iodine may be controlled by using a stabilizer in the reaction step. The stabilizer is a reducing agent for free iodine, and examples thereof include phosphorus compounds such as hypophosphorous acid and phosphorous acid, sulfur compounds such as sulfurous acid, thiosulfuric acid and hydrogen sulfide, and hydrazine compounds such as hydrazine sulfate. It is done. Further, it is particularly preferable that the stabilizer is hypophosphorous acid. By using hypophosphorous acid, free iodine can be efficiently reduced without mixing metal ions.

安定剤を用いることによって、ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液中の遊離ヨウ素を還元し、ヨウ素イオンにすることができる。このため、遊離ヨウ素に起因するヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液の着色を少なくすることができる。   By using a stabilizer, free iodine in an alkali metal iodide aqueous solution or an alkaline earth metal iodide aqueous solution can be reduced to iodine ions. For this reason, coloring of the alkali metal iodide aqueous solution or the alkaline earth metal iodide aqueous solution due to free iodine can be reduced.

安定剤の使用量は、安定剤の種類によって異なるが、例えば、次亜リン酸の場合、反応に使用するヨウ化水素酸に対して、好ましくは0.001〜10重量%、より好ましくは0.005〜1重量%、さらに好ましくは0.01〜0.1重量%の範囲内であることが好ましい。次亜リン酸の使用量が当該範囲内であることで、次亜リン酸の使用量を少なくすることができ、市販品を初め、従来の製造方法で得られるヨウ化水素酸中に存在する遊離ヨウ素を好適に還元することができる。   The amount of the stabilizer used varies depending on the type of the stabilizer. For example, in the case of hypophosphorous acid, the amount is preferably 0.001 to 10% by weight, more preferably 0, based on hydroiodic acid used in the reaction. 0.005 to 1% by weight, more preferably 0.01 to 0.1% by weight. By using the amount of hypophosphorous acid within this range, the amount of hypophosphorous acid used can be reduced, and it is present in hydroiodic acid obtained by conventional production methods, including commercial products. Free iodine can be suitably reduced.

(その他の処理)
また、反応工程が終了した後において、得られたヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液のpHを調整することが好ましい。ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液の品質の安定性、製品の安全性の観点から、ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液のpHは、好ましくは3〜10、より好ましくは4〜9、さらに好ましくは5〜8の範囲内に調整されることが好ましい。なお、pH調整剤としては、反応工程におけるアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を用いることができるが、水酸化アルカリ金属または水酸化アルカリ土類金属を用いることが特に好ましい。
(Other processing)
In addition, after the reaction step is completed, it is preferable to adjust the pH of the obtained alkali metal iodide aqueous solution or alkaline earth metal iodide aqueous solution. From the viewpoint of the stability of the quality of the alkali metal iodide aqueous solution or alkaline earth metal iodide aqueous solution and the safety of the product, the pH of the alkali metal iodide aqueous solution or alkaline earth metal iodide aqueous solution is preferably 3 to 10, More preferably, it is adjusted in the range of 4 to 9, more preferably 5 to 8. As the pH adjuster, an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound in the reaction step can be used, but it is particularly preferable to use an alkali metal hydroxide or an alkaline earth metal hydroxide.

また、反応工程において得られたヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液は、吸着剤または水と混和しない有機溶媒を用いることによって、遊離ヨウ素を除去することが好ましい。   Moreover, it is preferable to remove free iodine from the alkali metal iodide aqueous solution or alkaline earth metal iodide aqueous solution obtained in the reaction step by using an adsorbent or an organic solvent immiscible with water.

ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液から、遊離ヨウ素を除去することで、遊離ヨウ素による着色の少ないヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の水溶液を得ることができる。ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液の遊離ヨウ素の含有量は、0.05重量%未満であることが好ましく、0.02重量%未満であることがより好ましい。遊離ヨウ素の含有量を0.05重量%未満とすることで、遊離ヨウ素による着色のないヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液を得ることができる。その結果、最終的に白色のヨウ化アルカリ金属粉末またはヨウ化アルカリ土類金属粉末を得ることができる。   By removing free iodine from the aqueous alkali metal iodide solution or alkaline earth metal iodide solution, an aqueous solution of alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide that is less colored by free iodine can be obtained. The content of free iodine in the alkali metal iodide aqueous solution or alkaline earth metal iodide aqueous solution is preferably less than 0.05% by weight, and more preferably less than 0.02% by weight. By setting the content of free iodine to less than 0.05% by weight, an alkali metal iodide aqueous solution or alkaline earth metal iodide aqueous solution that is not colored by free iodine can be obtained. As a result, white alkali metal iodide powder or alkaline earth metal iodide powder can be finally obtained.

遊離ヨウ素を除去するための吸着材としては、活性炭、活性白土、シクロデキストリン、ゼオライト、シリカゲルまたはアルミナなどを挙げることができる。これら吸着剤は、単独で、または2種以上を混合して使用することができる。なお、吸着剤は、ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液に投入し、遊離ヨウ素を吸着させた後、ろ過によって除去すればよい。   Examples of the adsorbent for removing free iodine include activated carbon, activated clay, cyclodextrin, zeolite, silica gel, and alumina. These adsorbents can be used alone or in admixture of two or more. The adsorbent may be removed by filtration after being put into an alkali metal iodide aqueous solution or an alkaline earth metal iodide aqueous solution to adsorb free iodine.

有機溶媒としては、エステル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、またはエーテル系溶媒が例として挙げられる。   Examples of the organic solvent include ester solvents, aromatic hydrocarbon solvents, and ether solvents.

エステル系溶媒としては、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、または酢酸ヘキシルなどが好ましく用いられる。芳香族炭化水素系溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、またはジエチルベンゼンなどが用いられる。エーテル系溶媒としては、i−プロピルエーテル、ブチルエーテル、またはメチルt−ブチルエーテルなどが好ましく用いられる。また、水と混和しないのであれば、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒を使用してもよい。これら溶媒は単独で、または2種以上を混合して使用することができる。なお、有機溶媒は、ヨウ化アルカリ金属水溶液またはヨウ化アルカリ土類金属水溶液に投入し、振盪することによって遊離ヨウ素を有機溶媒に溶解させることで除去すればよい。   As the ester solvent, ethyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, hexyl acetate or the like is preferably used. As the aromatic hydrocarbon solvent, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene or the like is used. As the ether solvent, i-propyl ether, butyl ether, methyl t-butyl ether or the like is preferably used. If not miscible with water, a ketone solvent or an alcohol solvent may be used. These solvents can be used alone or in admixture of two or more. The organic solvent may be removed by adding free iodine to the organic solvent by adding it to an alkali metal iodide aqueous solution or an alkaline earth metal iodide aqueous solution and shaking.

また、上記反応工程において得られたヨウ化アルカリ金属溶液またはヨウ化アルカリ土類金属溶液を濃縮して、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液を製造してもよい。   Further, the alkali metal iodide solution or alkaline earth metal iodide solution obtained in the above reaction step may be concentrated to produce an alkali metal iodide suspension or alkaline earth metal iodide suspension. .

上記反応工程において得られたヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、本発明に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法において好適に用いられる。   The alkali metal iodide solution, the alkaline earth metal iodide solution, the alkali metal iodide suspension, or the alkaline earth metal iodide suspension obtained in the above reaction step is the alkali metal iodide according to the present invention or It is suitably used in a method for producing an alkaline earth metal iodide.

(変形例)
一変形例において、反応工程では、例えば、溶媒としてアルコールを用いて、以下の反応を行なってもよい。
(Modification)
In one variation, in the reaction step, for example, the following reaction may be performed using alcohol as a solvent.

Figure 0006173931
Figure 0006173931

(ここで、Mは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属である。X’は、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンと塩を形成するイオンである。また、nは1または2のいずれかの整数である。X’は、水酸化物イオン、または、酢酸イオンであることが好ましい。また、Rは、炭素数1以上、9以下のアルキル基である。Rは、例えば、メチル基である。)
〔除去粉砕工程〕
除去粉砕工程において、溶媒中にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が溶解または懸濁されている、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液から当該溶媒を除去しながらヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を粉砕する。これにより、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を容易に得ることができる。これにより、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の工業的な製造が可能となる。
(Here, M is an alkali metal or an alkaline earth metal. X ′ is an ion that forms a salt with an alkali metal ion or an alkaline earth metal ion. Also, n is either 1 or 2. X ′ is preferably a hydroxide ion or an acetate ion, and R 1 is an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and R 2 is, for example, a methyl group .)
[Removal grinding process]
In the removing and grinding step, an alkali metal iodide solution, an alkaline earth metal iodide solution, an alkali metal iodide suspension, or an alkali metal iodide solution or alkaline earth metal iodide solution dissolved or suspended in a solvent While removing the solvent from the alkaline earth metal iodide suspension, the alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide is pulverized. Thereby, powdery alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be easily obtained. Thereby, industrial production of powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide becomes possible.

除去粉砕工程は、例えば、回転翼を備えた容器内で、溶媒中にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が溶解または懸濁されている、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液から当該溶媒を除去しながら、回転翼を回転させて溶液または懸濁液中のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を粉砕することにより行われる。粉砕する際の容器および回転翼の材質としては、例えば、SUS、ハステロイ、グラスライニング、セラミック、チタン等が挙げられ、特に、チタンが好ましい。   The removing and pulverizing step is performed by, for example, an alkali metal iodide solution or alkaline earth iodide in which an alkali metal iodide or an alkaline earth metal iodide is dissolved or suspended in a solvent in a container equipped with a rotary blade. While removing the solvent from the metal solution, alkali metal iodide suspension, or alkaline earth metal iodide suspension, the rotor blades are rotated to rotate the alkali metal iodide or alkaline earth iodide in the solution or suspension. This is done by crushing a similar metal. Examples of the material of the container and the rotor blade used for pulverization include SUS, hastelloy, glass lining, ceramic, titanium, and the like, and titanium is particularly preferable.

特に、上記回転翼は、上記容器の内面に付着した固形物を掻き取るように回転するものが好ましい。上述したように、濃縮後冷却して得られる固体のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属は容器に固着し易く、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を得ることが困難であり、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を工業的に製造することを困難にしているが、回転翼を用いて容器の内面に付着したヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の結晶を掻き取るようにすることで、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が容器に固着することを防ぐことができる。これにより、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を容易に得ることができ、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を工業的に製造することが可能となる。   In particular, the rotating blade is preferably one that rotates so as to scrape off the solid matter adhering to the inner surface of the container. As described above, solid alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide obtained by cooling after concentration is easy to fix to the container, and powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be obtained. Although it is difficult to industrially produce powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide, it is difficult to industrially produce alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide. By scraping off the alkaline earth metal crystals, it is possible to prevent the alkali metal iodide or the alkaline earth metal iodide from adhering to the container. Thereby, powdery alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be easily obtained, and powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be produced industrially. .

なお、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の粉砕は、上記回転翼が、容器の内面に付着したヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の結晶を掻き取り、叩き落とすことによって行うようになっていてもよいし、上記容器に、上記回転翼とは別途、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の粉砕のための回転翼がさらに備えられていてもよい。   The pulverization of the alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide is carried out by scraping and knocking off the alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide crystals adhering to the inner surface of the container. The container may further include a rotor blade for crushing alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide separately from the rotor blade.

上記容器および上記回転翼を備えた市販の装置としては、例えば、粉砕式濃縮乾燥機(トリプルマスター、品川工業所製)、薄膜式蒸発乾燥機(ハイエバオレーター、櫻製作所製)等が挙げられる。なお、これらの装置を用いてヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を乾燥させることにより、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が得られることを報告した例は一切存在しない。   Examples of the commercially available apparatus provided with the container and the rotary blade include a pulverization type concentrating dryer (Triple Master, manufactured by Shinagawa Kogyo), a thin film evaporator (high evaporator, manufactured by Sakai Seisakusho), and the like. . In addition, there is no example that reports that powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be obtained by drying alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide using these devices. do not do.

容器の内面に付着した固形物を掻き取るための回転翼の回転速度は、1rpm以上10000rpm以下の範囲であることが好ましく、10rpm以上5000rpm以下の範囲であることがより好ましい。20rpm以上1500rpm以下の範囲とすることで、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を首尾よく得ることができる。   The rotational speed of the rotor blade for scraping off the solid matter adhering to the inner surface of the container is preferably in the range of 1 rpm to 10,000 rpm, more preferably in the range of 10 rpm to 5000 rpm. By setting the pressure within the range of 20 rpm to 1500 rpm, powdery alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be obtained successfully.

そして、除去粉砕工程により、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の粒子径を5mm以下とすることが好ましく、2mm以下とすることがより好ましい。ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の粒子径を上記範囲とすることにより、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属に含まれる溶媒の量を短時間で抑制することができる。   And by the removal grinding | pulverization process, it is preferable that the particle diameter of an alkali metal iodide or an alkaline earth metal iodide shall be 5 mm or less, and it is more preferable to set it as 2 mm or less. By setting the particle diameter of the alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide within the above range, the amount of the solvent contained in the powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be suppressed in a short time. it can.

除去粉砕工程は、200℃以上、350℃以下の温度で行われることが好ましく、250℃以上、300℃以下であることがより好ましい。除去粉砕工程が200℃以上で行われることにより、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属に含まれる溶媒の量を抑制し、溶媒分が少ない粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を得ることができる。除去粉砕工程が350℃以下で行われることにより、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属からヨウ素が遊離することを抑制できる。   The removing and pulverizing step is preferably performed at a temperature of 200 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, and more preferably 250 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. By carrying out the removal pulverization step at 200 ° C. or higher, the amount of the solvent contained in the powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide is suppressed, and the powdered alkali metal iodide or iodine containing less solvent is contained. An alkaline earth metal can be obtained. By performing the removing and pulverizing step at 350 ° C. or lower, it is possible to suppress the release of iodine from the alkali metal iodide or the alkaline earth metal iodide.

除去粉砕工程は、減圧条件下にて行うことがより好ましい。これにより、除去粉砕工程におけるヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液の溶媒除去温度を下げることができる。また、溶媒除去温度を下げることにより、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の分解によるヨウ素の遊離を抑制することができる。   More preferably, the removing and pulverizing step is performed under reduced pressure. Thereby, the solvent removal temperature of the alkali metal iodide solution, the alkaline earth metal iodide solution, the alkali metal iodide suspension, or the alkaline earth metal iodide suspension in the removal pulverization step can be lowered. Further, by lowering the solvent removal temperature, it is possible to suppress the liberation of iodine due to decomposition of alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide.

除去粉砕工程において、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液の溶媒除去温度を低くした場合、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属に含まれる溶媒の量が多くなる。一方、除去粉砕工程において、減圧条件下でヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液から溶媒を除去する溶媒除去温度を低くした場合、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属に含まれる溶媒の量を抑制することができる。よって、減圧条件下にて除去粉砕工程を行うことにより、溶媒除去温度を下げた場合であっても、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属に含まれる溶媒の量を抑制することができる。   When the solvent removal temperature of the alkali metal iodide solution, alkaline earth metal iodide solution, alkali metal iodide suspension or alkaline earth metal iodide suspension is lowered in the removal grinding step, powdered iodide The amount of the solvent contained in the alkali metal or alkaline earth metal iodide increases. On the other hand, in the removal pulverization step, the solvent removal temperature at which the solvent is removed from the alkali metal iodide solution, alkaline earth metal iodide solution, alkali metal iodide suspension, or alkaline earth metal iodide suspension under reduced pressure conditions. Is reduced, the amount of the solvent contained in the powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be suppressed. Therefore, the amount of the solvent contained in the powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide is suppressed even when the solvent removal temperature is lowered by performing the removal pulverization step under reduced pressure conditions. be able to.

ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属は、空気中に含まれる酸素と反応することにより、ヨウ素が遊離するおそれがある。しかし、除去粉砕工程を減圧条件下で行うことによって、空気とヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属との接触は抑制される。したがって、ヨウ素の遊離を抑制することができる。   Alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide may react with oxygen contained in the air to release iodine. However, the contact between the air and the alkali metal iodide or the alkaline earth metal iodide is suppressed by performing the removing and pulverizing step under a reduced pressure condition. Therefore, release of iodine can be suppressed.

除去粉砕工程を行なう際の好ましい減圧条件は、30kPa以下であることが好ましく、15kPa以下であることがより好ましい。除去粉砕工程を30kPa以下の減圧条件下で行うことにより、溶媒除去温度を低くした場合であっても、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属に含まれる溶媒の量を好適に抑制することができる。除去粉砕工程を15kPa以下の減圧条件下で行うことにより、溶媒除去温度をより低くした場合であっても、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属に含まれる溶媒の量を好適に抑制することができる。   A preferable pressure reduction condition when performing the removing and pulverizing step is preferably 30 kPa or less, and more preferably 15 kPa or less. Even when the solvent removal temperature is lowered by performing the removal pulverization step under a reduced pressure condition of 30 kPa or less, the amount of the solvent contained in the alkali metal iodide or the alkaline earth metal iodide is suitably suppressed. Can do. By carrying out the removal pulverization step under a reduced pressure condition of 15 kPa or less, the amount of the solvent contained in the alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide is suitably suppressed even when the solvent removal temperature is lowered. be able to.

除去粉砕工程は、減圧条件下において、100℃以上、350℃以下の温度で行われることが好ましく、120℃以上、300℃以下であることがより好ましい。除去粉砕工程が100℃以上で行われることにより、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属に含まれる溶媒の量を抑制し、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を好適に溶媒除去することが可能である。除去粉砕工程が350℃以下で行われることにより、ヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属からヨウ素が遊離することを抑制できる。   The removing and pulverizing step is preferably performed at a temperature of 100 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, and more preferably 120 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, under reduced pressure conditions. By carrying out the removal pulverization step at 100 ° C. or higher, the amount of the solvent contained in the powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide is suppressed, and the alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide is suitable. It is possible to remove the solvent. By performing the removing and pulverizing step at 350 ° C. or lower, it is possible to suppress the release of iodine from the alkali metal iodide or the alkaline earth metal iodide.

除去粉砕工程は、不活性ガスの存在下にて行うことがより好ましい。不活性ガスとしては、酸素含有率が低いガスまたは酸素を含有していないガスであれば限定されない。酸素を含有していないガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等が挙げられる。これにより、酸素とヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属との反応を抑制し、ヨウ素の遊離を抑えることができる。   More preferably, the removing and pulverizing step is performed in the presence of an inert gas. The inert gas is not limited as long as the gas has a low oxygen content or does not contain oxygen. Examples of the gas not containing oxygen include nitrogen gas and argon gas. Thereby, reaction of oxygen and alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide can be suppressed, and release of iodine can be suppressed.

本発明に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法は、工業的に実施可能、かつ効率的な製造方法であり、取り扱いに優れた粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を提供することができる。   The method for producing an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide according to the present invention is an industrially feasible and efficient production method, and is a powdery alkali metal iodide or alkali iodide excellent in handling. Earth metal can be provided.

また、上記に記載の本実施形態に係るヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法により、溶媒含量が1%以下のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を得ることができる。   Moreover, the alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide having a solvent content of 1% or less can be obtained by the method for producing an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide according to this embodiment described above. .

以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。   Examples will be shown below, and the embodiments of the present invention will be described in more detail. Of course, the present invention is not limited to the following examples, and it goes without saying that various aspects are possible in detail. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims, and the present invention is also applied to the embodiments obtained by appropriately combining the disclosed technical means. It is included in the technical scope of the invention. Moreover, all the literatures described in this specification are used as reference.

[ヨウ化リチウムの製造]
以下の実施例および比較例に記載する通り、ヨウ化リチウムを製造し、反応液の水分量、並びにヨウ化リチウムの純度および結晶中の水分含量を以下の方法により測定した。
[Production of lithium iodide]
As described in the following Examples and Comparative Examples, lithium iodide was produced, and the water content of the reaction solution, the purity of lithium iodide, and the water content in the crystals were measured by the following methods.

〔ヨウ化リチウム純度の測定方法〕
ヨウ化リチウムの試料を200mlのビーカーに秤量し、超純水を加え100mlとした後、0.1M硝酸銀水溶液を用いて電位差滴定装置にて滴定した。滴定結果から得られたヨウ素イオン濃度をヨウ化リチウム濃度に換算し、ヨウ化リチウム純度とした。
[Method for measuring purity of lithium iodide]
A sample of lithium iodide was weighed into a 200 ml beaker, and ultrapure water was added to make 100 ml, followed by titration with a potentiometric titrator using a 0.1 M aqueous silver nitrate solution. The iodine ion concentration obtained from the titration result was converted to a lithium iodide concentration to obtain lithium iodide purity.

〔結晶および溶液中の水分含量の測定方法〕
容量法カールフィッシャー水分計を用いて測定した。
[Method for measuring water content in crystal and solution]
Measurement was performed using a volumetric Karl Fischer moisture meter.

〔製造例〕
攪拌装置、温度計、pHメーター、滴下ロートおよび固体投入口を備えた容量20Lの反応容器の滴下ロートよりイオン交換水6500.0gを反応容器内に投入した。攪拌下、固体投入口より炭酸リチウム2500.0g(33.8モル)を投入した。滴下ロートに57重量%のヨウ化水素酸水溶液15169.0g(67.6モル)を仕込んだ。反応容器内の温度を25℃にした後、反応容器内の温度を25〜40℃の範囲に保ちながら、滴下ロート内のヨウ化水素酸水溶液を滴下した。滴下終了後、反応容器内の温度を25〜30℃に保ちながら30分間攪拌し熟成を続けた(反応工程)。
[Production example]
6500.0 g of ion-exchanged water was charged into the reaction vessel from the dropping funnel of a 20 L reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a pH meter, a dropping funnel and a solid charging port. Under stirring, 2500.0 g (33.8 mol) of lithium carbonate was charged from the solid charging port. A dropping funnel was charged with 15169.0 g (67.6 mol) of a 57 wt% hydroiodic acid aqueous solution. After the temperature in the reaction vessel was 25 ° C., the hydroiodic acid aqueous solution in the dropping funnel was dropped while maintaining the temperature in the reaction vessel in the range of 25 to 40 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining the temperature in the reaction vessel at 25 to 30 ° C. to continue aging (reaction process).

ついで固体投入口より水酸化リチウムを投入し、反応容器内のpHを5〜6に調整し、pH調整液を得た。次に固体投入口より活性炭(白鷺A、武田薬品製)73.0gを上記pH調整液に投入し、反応容器内の温度を25〜30℃に保ちながら30分間攪拌した。その後、吸引ビンにADVANTEC製定性濾紙(No.5C)を装着したヌッチェ上に、減圧下、反応容器の内容物を給液し、活性炭を濾過し、無色透明のヨウ化リチウム水溶液を得た。水溶液中のヨウ化リチウム濃度は41重量%であった。   Next, lithium hydroxide was charged from the solid charging port, and the pH in the reaction vessel was adjusted to 5 to 6 to obtain a pH adjusting solution. Next, 73.0 g of activated carbon (Shirakaba A, manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) was charged into the pH adjusting solution from the solid charging port, and stirred for 30 minutes while maintaining the temperature in the reaction vessel at 25 to 30 ° C. Thereafter, the contents of the reaction vessel were fed under reduced pressure onto Nutsche equipped with ADVANTEC qualitative filter paper (No. 5C) in a suction bottle, and the activated carbon was filtered to obtain a colorless and transparent aqueous solution of lithium iodide. The lithium iodide concentration in the aqueous solution was 41% by weight.

〔実施例1〕
上記製造例に従いヨウ化リチウム水溶液を製造した。容量5L、内径φ202mm×深さ160mmの容器、ならびに、当該容器内で回転する公転翼、混錬翼および解砕翼を備えた粉砕式濃縮乾燥機(トリプルマスター、品川工業所製)を用意した。なお、公転翼は、容器の内面に付着した固形物を掻き取るように回転する回転翼であり、混錬翼は剪断力を生じさせる回転翼であり、解砕翼は固形物を粉砕する回転翼である。粉砕式濃縮乾燥機の容器内に、製造したヨウ化リチウム水溶液4.0kgを投入した。濃縮時の公転翼の回転速度を26rpm、混練翼の回転速度を45rpm、解砕翼の回転速度を2000rpm、乾燥時の公転翼の回転速度を26rpm、混練翼の回転速度を445rpm、解砕翼の回転速度を3900rpmとして180℃/3kPaで3時間かけて濃縮および乾燥を行った(除去粉砕工程)。
[Example 1]
An aqueous lithium iodide solution was produced according to the above production example. A pulverization type concentrating dryer (Triple Master, manufactured by Shinagawa Kogyo) equipped with a container having a capacity of 5 L, an inner diameter of φ202 mm and a depth of 160 mm, and a revolution blade, a kneading blade and a crushing blade rotating in the container was prepared. The revolving blade is a rotating blade that rotates so as to scrape off the solid matter adhering to the inner surface of the container, the kneading blade is a rotating blade that generates a shearing force, and the crushing blade is a rotating blade that crushes solid matter. is there. In the container of the pulverization type concentrating dryer, 4.0 kg of the manufactured lithium iodide aqueous solution was charged. The rotation speed of the revolution blade during concentration is 26 rpm, the rotation speed of the kneading blade is 45 rpm, the rotation speed of the crushing blade is 2000 rpm, the rotation speed of the revolution blade during drying is 26 rpm, the rotation speed of the kneading blade is 445 rpm, and the rotation speed of the crushing blade Concentration and drying were performed for 3 hours at 180 ° C./3 kPa at 3900 rpm (removal pulverization step).

得られた結晶は粉末状であり、結晶中の水分は0.3重量%、結晶中のヨウ化リチウム純度は99.1重量%であった。得られた結晶を窒素置換したグローブボックス内でステンレス製ふるいを用いて粒径ごとに分級を行った。それぞれの分布と結晶中の水分は、90μm以下で6.2%、0.3重量%、90μm〜180μmで39.9%、0.3重量%、180μm〜300μmで28.6%、0.5重量%、300μm〜425μmで2.2%、0.9重量%、425μm〜500μmで1.0%、1.4重量%、500μm〜2000μmで10.6%、0.7重量%、2000μm以上で11.6%、0.9重量%であった。   The obtained crystal was powdery, the water content in the crystal was 0.3% by weight, and the purity of lithium iodide in the crystal was 99.1% by weight. The obtained crystals were classified for each particle size using a stainless steel sieve in a glove box substituted with nitrogen. The water content in each distribution and crystal is 6.2%, 0.3% by weight, 90% to 180 μm, 39.9%, 0.3% by weight, 180 μm to 300 μm, 28.6%, and 0.8%, respectively. 5% by weight, 300% to 425 μm 2.2%, 0.9% by weight, 425 μm to 500 μm 1.0%, 1.4% by weight, 500 μm to 2000 μm 10.6%, 0.7% by weight, 2000 μm The above were 11.6% and 0.9% by weight.

〔実施例2〕
上記製造例に従いヨウ化リチウム水溶液を製造した。内側に伝熱面積0.14mの伝熱面が設けられた直径150mm、高さ300mm円筒形の容器を備えた薄膜蒸発機と、当該容器内において当該容器の内面(伝熱面)に付着した固形物を掻き取るように回転する可動式ブレード翼とを備えた薄膜式蒸発乾燥機(ハイエバオレーター、櫻製作所製)を用意した。可動式ブレード翼は、伝熱面に均一に分散されながら降下する処理液を伝熱面に押し付けて溶剤を蒸発させるとともに、伝熱面に付着する固形物を叩き落として粉砕するようになっている。当該薄膜式蒸発乾燥機を用い、ブレード翼の回転速度を1200rpm、送液流量を5L/hとして、240℃/14kPaで、製造したヨウ化リチウム水溶液2.3kgを20分間乾燥し、粉末状の結晶を得た(除去粉砕工程)。
[Example 2]
An aqueous lithium iodide solution was produced according to the above production example. A thin film evaporator provided with a cylindrical container having a diameter of 150 mm and a height of 300 mm provided with a heat transfer surface with a heat transfer area of 0.14 m 2 on the inside, and attached to the inner surface (heat transfer surface) of the container A thin-film evaporation dryer (high evaporator, manufactured by Sakai Seisakusho) equipped with a movable blade blade that rotates so as to scrape off the solid material thus prepared was prepared. The movable blade blade presses the treatment liquid that is uniformly dispersed on the heat transfer surface against the heat transfer surface to evaporate the solvent, and strikes and crushes solids adhering to the heat transfer surface. Yes. Using the thin-film evaporation dryer, 2.3 kg of the produced lithium iodide aqueous solution was dried at 240 ° C./14 kPa for 20 minutes at a blade blade rotation speed of 1200 rpm and a liquid feed flow rate of 5 L / h. Crystals were obtained (removal crushing step).

結晶中の水分は0.6重量%、結晶中のヨウ化リチウム純度は98.1重量%であった。得られた結晶を実施例1と同様の操作で分級した。それぞれの分布と結晶中の水分はそれぞれ500μm以下で90.3%、0.4重量%、500μm〜1000μmで3.5%、0.7重量%、1000μm〜2000μmで2.2%、0.8重量%、2000μm以上で4.0%、0.5重量%であった。   The water content in the crystal was 0.6% by weight, and the purity of lithium iodide in the crystal was 98.1% by weight. The obtained crystals were classified by the same operation as in Example 1. The respective distributions and moisture in the crystals were not more than 500 μm, 90.3%, 0.4% by weight, 500 μm to 1000 μm, 3.5%, 0.7% by weight, 1000 μm to 2000 μm, 2.2%, It was 4.0% and 0.5% by weight at 8% by weight and 2000 μm or more.

〔比較例1〕
上記製造例に従いヨウ化リチウム水溶液を製造した。φ10mmのアルミナボール2kgを入れたロータリーチューブ炉(エイチイーシーエンジニアリング製)を用意した。当該ロータリーチューブ炉内に、製造したヨウ化リチウム水溶液1.0kgを投入し、流量2L/minで窒素ガスを流しながら、炉の回転速度を4rpmとして、室温から150℃まで15℃/minで昇温した後に30分間保持することにより濃縮を行った。その後、300℃まで昇温後、30分間保持して乾燥を行なったところ、炉壁面に固着した結晶が得られた。結晶中の水分は9.2重量%、ヨウ化リチウム純度は88.9重量%であり、得られた結晶はヨウ化リチウム一水和物であった。
[Comparative Example 1]
An aqueous lithium iodide solution was produced according to the above production example. A rotary tube furnace (manufactured by HC Engineering) containing 2 kg of φ10 mm alumina balls was prepared. Into the rotary tube furnace, 1.0 kg of the produced lithium iodide aqueous solution was put, and while rotating nitrogen gas at a flow rate of 2 L / min, the rotation speed of the furnace was set to 4 rpm, and the temperature was increased from room temperature to 150 ° C. at 15 ° C./min. Concentration was carried out by holding for 30 minutes after warming. Then, after raising the temperature to 300 ° C. and holding for 30 minutes for drying, crystals fixed to the furnace wall surface were obtained. The water in the crystal was 9.2% by weight, the purity of lithium iodide was 88.9% by weight, and the obtained crystal was lithium iodide monohydrate.

〔比較例2〕
上記製造例に従いヨウ化リチウム水溶液を製造した。リボン混合翼を供えた円錐型リボン混合乾燥機(リボコーン、大川原製作所製)を用意した。当該円錐型リボン混合乾燥機に、製造したヨウ化リチウム水溶液13.8kgを投入し、リボン混合翼回転数を130rpmとして、150℃/1.7kPaで濃縮を行った。5時間濃縮したところで留出が停止した。得られた水溶液を室温まで冷却すると固着した結晶となった。結晶中の水分は11.9重量%、結晶中のヨウ化リチウム純度は87.7重量%であり、得られた結晶はヨウ化リチウム一水和物であった。
[Comparative Example 2]
An aqueous lithium iodide solution was produced according to the above production example. A conical ribbon mixer / dryer equipped with a ribbon mixing blade (ribocorn, manufactured by Okawara Seisakusho) was prepared. 13.8 kg of the produced lithium iodide aqueous solution was put into the conical ribbon mixing dryer, and the ribbon mixing blade rotation speed was set to 130 rpm, and concentration was performed at 150 ° C./1.7 kPa. Distillation stopped when concentrated for 5 hours. When the obtained aqueous solution was cooled to room temperature, it became a fixed crystal. The water in the crystal was 11.9% by weight, the purity of lithium iodide in the crystal was 87.7% by weight, and the obtained crystal was lithium iodide monohydrate.

[参考実験]
〔結晶の膜厚と水分量との関係〕
上記製造例に従いヨウ化リチウム水溶液を製造した。後述する仕込み量の当該ヨウ化リチウム水溶液を、50mLナス型フラスコに入れ、エバポレーターを用いて回転させながら50℃/3kPaで1時間かけて水を留去した後、回転を止めた状態で真空ポンプを用いて120℃/0.4kPaで2時間かけてさらに濃縮乾固を行い、白色の結晶を得た。ヨウ化リチウム水溶液の仕込み量が5mLのとき、得られた結晶中の水分は13.3重量%、結晶の膜厚は3.6mmであった。同様の操作において、ヨウ化リチウム水溶液の仕込み量が2mLのとき、得られた結晶中の水分は3.3重量%、結晶の膜厚は2.0mmであった。同様の操作において、ヨウ化リチウム水溶液の仕込み量が0.5mLのとき、得られた結晶中の水分は1.0重量%、結晶の膜厚は0.6mmであった。
[Reference experiment]
[Relationship between film thickness and moisture content]
An aqueous lithium iodide solution was produced according to the above production example. The lithium iodide aqueous solution of the amount to be described later is put into a 50 mL eggplant type flask, water is distilled off at 50 ° C./3 kPa for 1 hour while rotating with an evaporator, and then the vacuum pump is stopped in rotation. Was further concentrated to dryness at 120 ° C./0.4 kPa over 2 hours to obtain white crystals. When the charged amount of the lithium iodide aqueous solution was 5 mL, the moisture in the obtained crystal was 13.3% by weight, and the film thickness of the crystal was 3.6 mm. In the same operation, when the charged amount of the lithium iodide aqueous solution was 2 mL, the water in the obtained crystal was 3.3% by weight, and the film thickness of the crystal was 2.0 mm. In the same operation, when the charged amount of the lithium iodide aqueous solution was 0.5 mL, the water in the obtained crystal was 1.0% by weight, and the film thickness of the crystal was 0.6 mm.

〔薄膜乾燥の検討〕
ヨウ化リチウム水溶液の薄膜乾燥を検討した。
[Examination of thin film drying]
The thin film drying of lithium iodide aqueous solution was examined.

(実験条件)
天板:9cmφアルミ皿、場所:ドラフト内、仕込み:LiI水溶液10ml
薄膜乾燥の条件および結果を以下の表に記載する。
(Experimental conditions)
Top plate: 9cmφ aluminum dish, location: in the draft, preparation: 10ml LiI aqueous solution
The conditions and results for thin film drying are listed in the table below.

Figure 0006173931
Figure 0006173931

全乾固(エバポレーター、200℃、0.4kPa乾燥、繰り返し粉砕)による取り出しは操作性が非常に悪かった。液(結晶)の嵩が高いと、粉砕が必要であり、少量ずつの薄膜乾燥が好ましい。   The removal by total drying (evaporator, 200 ° C., 0.4 kPa drying, repeated pulverization) was very poor in operability. When the volume of the liquid (crystal) is high, pulverization is required, and thin film drying is preferable in small portions.

〔材質検討1〕
乾燥に用いる器具の材質を検討した。
[Material examination 1]
The material of the instrument used for drying was examined.

(実験条件)
天板:8〜9cmφの各種材質のシャーレまたは皿、場所:ドラフト内、仕込み:LiI水溶液5ml、200〜300℃で乾燥
材質および結果を以下の表に記載する。なお、Lは検出限界以下であることを示す。
(Experimental conditions)
Top plate: Petri dish or dish of various materials of 8-9 cmφ, location: in a draft, preparation: 5 ml of LiI aqueous solution, dried at 200-300 ° C. Materials and results are listed in the table below. L indicates that it is below the detection limit.

Figure 0006173931
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天板にアルミまたは鉄を含む場合、結晶中に混入した。伝熱薄膜乾燥に用いる材質としては、チタンが好ましいことが分かった。   When the top plate contains aluminum or iron, it mixed into the crystal. It has been found that titanium is preferable as the material used for drying the heat transfer thin film.

〔材質検討2〕
乾燥のための器具の材質としてチタンが好ましいことを検証した。
[Material examination 2]
It was verified that titanium is preferred as the material of the instrument for drying.

(実験条件)
天板:9cmφのTiシャーレ、場所:ドラフト内、仕込み:LiI水溶液5ml
乾燥条件および結果を以下の表に記載する。
(Experimental conditions)
Top plate: Ti Petri dish of 9cmφ, Place: In the draft, Preparation: 5ml LiI aqueous solution
The drying conditions and results are listed in the table below.

Figure 0006173931
Figure 0006173931

示すように、水分1〜2%、純度99.0%の白色結晶が得られた。   As shown, white crystals with a moisture content of 1-2% and a purity of 99.0% were obtained.

〔乾燥温度の検討〕
ヨウ化リチウム水溶液の乾燥温度を検討した。
[Examination of drying temperature]
The drying temperature of the lithium iodide aqueous solution was examined.

(実験条件)
天板:9cmφTiシャーレ、場所:ドラフト内、仕込み:LiI水溶液5ml
天板温度および乾燥に要した時間を以下の表に記載する。
(Experimental conditions)
Top plate: 9 cmφ Ti petri dish, location: in the draft, preparation: 5 ml of LiI aqueous solution
The table temperature and the time required for drying are described in the following table.

Figure 0006173931
Figure 0006173931

天板温度が200℃では、3時間以上乾燥を続けても少し湿った状態までしか乾燥が進まなかった。   When the top plate temperature was 200 ° C., the drying proceeded only to a slightly moist state even if the drying was continued for 3 hours or more.

天板温度が250℃では、60分間乾燥を続けたことにより乾燥が進み、ヨウ化リチウムはほぼ結晶化した。また、140分間乾燥を続けたが、ヨウ化リチウムに特に変化は見られなかった。   When the top plate temperature was 250 ° C., the drying proceeded by continuing the drying for 60 minutes, and lithium iodide was almost crystallized. Further, although drying was continued for 140 minutes, no particular change was observed in lithium iodide.

天板温度が280℃では、10分間乾燥を続けたことにより乾燥が進み、ヨウ化リチウムはほぼ結晶化した。しかし、30分間乾燥を続けたことにより紫煙の発生(ヨウ素の遊離、分解)を確認した。   When the top temperature was 280 ° C., the drying progressed by continuing the drying for 10 minutes, and lithium iodide was almost crystallized. However, the generation of purple smoke (iodine liberation and decomposition) was confirmed by continuing drying for 30 minutes.

天板温度が300℃では、4分間乾燥を続けたことにより乾燥が進み、ヨウ化リチウムはほぼ結晶化した。しかし、8分間乾燥を続けたことにより紫煙の発生を確認した。また、白色結晶であったヨウ化リチウムの一部がやや薄く黄色がかった。   When the top plate temperature was 300 ° C., the drying progressed by continuing the drying for 4 minutes, and lithium iodide was almost crystallized. However, the generation of purple smoke was confirmed by continuing to dry for 8 minutes. Moreover, a part of lithium iodide which was a white crystal was slightly thin and yellowish.

これらの結果から、乾燥温度を高温にして乾燥を続けることにより過乾燥が生じ、ヨウ化リチウムが分解(ヨウ素の遊離)することがわかった。   From these results, it was found that when drying was continued at a high temperature, overdrying occurred and lithium iodide was decomposed (iodine liberation).

〔熱安定性の検討1〕
次に、大気中でのヨウ化リチウム水溶液の熱安定性について検討した。
[Examination of thermal stability 1]
Next, the thermal stability of the lithium iodide aqueous solution in the atmosphere was examined.

(実験条件)
天板:9cmφTiシャーレ、場所:ドラフト内(常圧、300℃)、仕込み:42%LiI水溶液5ml(固形分換算3g)
乾燥時間およびLiI(ヨウ化リチウム)純度を以下の表に記載する。
(Experimental conditions)
Top plate: 9 cmφ Ti petri dish, place: in the draft (normal pressure, 300 ° C.), preparation: 5 ml of 42% LiI aqueous solution (3 g in terms of solid content)
The drying time and LiI (lithium iodide) purity are listed in the table below.

Figure 0006173931
Figure 0006173931

また、大気中でのヨウ化リチウム結晶の熱安定性についても検討した。   In addition, the thermal stability of lithium iodide crystals in the atmosphere was also examined.

(実験条件)
天板:9cmφTiシャーレ、場所:ドラフト内(常圧、300℃)、仕込み:LiI結晶3g
乾燥時間、LiI純度および水分(KF)を以下の表に記載する。
(Experimental conditions)
Top plate: 9 cm φ Ti petri dish, location: in the draft (normal pressure, 300 ° C.), preparation: 3 g LiI crystal
The drying time, LiI purity and moisture (KF) are listed in the table below.

Figure 0006173931
Figure 0006173931

ヨウ化リチウム水溶液およびヨウ化リチウム結晶を300℃で乾燥した場合、時間の経過とともにLiI純度が低下し、ヨウ化リチウムが分解(ヨウ素の遊離)することがわかった。   It was found that when the lithium iodide aqueous solution and the lithium iodide crystal were dried at 300 ° C., the LiI purity decreased with time and lithium iodide was decomposed (iodine liberation).

〔熱安定性の検討2〕
次に、不活性ガス(窒素)中でのヨウ化リチウム結晶の熱安定性について検討した。
[Examination of thermal stability 2]
Next, the thermal stability of lithium iodide crystals in an inert gas (nitrogen) was examined.

(実験条件)
天板:9cmφTiシャーレ、場所:グローブブックス(N気流下、300℃)、仕込み:LiI結晶5g
乾燥時間、LiI純度および水分(KF)を以下の表に記載する。
(Experimental conditions)
Top plate: 9 cmφ Ti petri dish, location: Globe Books (under N 2 stream, 300 ° C.), preparation: LiI crystal 5 g
The drying time, LiI purity and moisture (KF) are listed in the table below.

Figure 0006173931
Figure 0006173931

雰囲気下にて、LiI結晶を60分間加熱したが、紫煙は発生しなかった。
また、LiI純度の低下または水分値の上昇といったLiI結晶の品質の低下は起こらなかった。
The LiI crystal was heated for 60 minutes under N 2 atmosphere, but no purple smoke was generated.
In addition, the quality of the LiI crystal did not decrease, such as a decrease in LiI purity or an increase in moisture value.

なお、LiI結晶は、空気中に含まれる水または酸素で分解し、当該分解は以下の化学式で表せると考えられる。
4LiI+O→2LiO+2I↑・・(1)
LiO+HO→2LiOH・・(2)
本実験では、不活性ガス中でLiI結晶を乾燥させたため、LiI純度は低下しなかった。そこで、不活性ガス中では、式(1)または(2)の反応は生じず、ヨウ素の遊離は抑制できると結論付けた。
In addition, it is thought that LiI crystal | crystallization is decomposed | disassembled with the water or oxygen contained in the air, and the said decomposition | disassembly can be represented with the following chemical formula.
4LiI + O 2 → 2Li 2 O + 2I 2 ↑ (1)
Li 2 O + H 2 O → 2LiOH (2)
In this experiment, since the LiI crystal was dried in an inert gas, the LiI purity did not decrease. Therefore, it was concluded that the reaction of the formula (1) or (2) does not occur in the inert gas, and the release of iodine can be suppressed.

〔熱安定性の検討3〕
次に、不活性ガス(窒素)中で水分を供給したときのヨウ化リチウム結晶の熱安定性について検討した。
[Examination of thermal stability 3]
Next, the thermal stability of the lithium iodide crystal when water was supplied in an inert gas (nitrogen) was examined.

(実験条件)
天板:9cmφTiシャーレ、場所:グローブブックス(N気流下、300℃、周辺を霧吹きで随時濡らす)、仕込み:LiI結晶4g
乾燥時間、LiI純度および水分(KF)を以下の表に記載する。
(Experimental conditions)
Top plate: 9 cmφ Ti petri dish, location: Globe Books (under N 2 air current, 300 ° C., the surroundings are wetted by spraying as needed), preparation: LiI crystal 4 g
The drying time, LiI purity and moisture (KF) are listed in the table below.

Figure 0006173931
Figure 0006173931

雰囲気下にて、LiI結晶を60分間加熱したが、紫煙は発生しなかった。
また、LiI純度の低下または水分値の上昇といったLiI結晶の品質の低下は起こらなかった。
The LiI crystal was heated for 60 minutes under N 2 atmosphere, but no purple smoke was generated.
In addition, the quality of the LiI crystal did not decrease, such as a decrease in LiI purity or an increase in moisture value.

よって、水分はLiI結晶の分解に影響を及ぼさず、本実験では上記式(2)の反応は生じていないと結論付けた。   Therefore, it was concluded that the water did not affect the decomposition of the LiI crystal and the reaction of the above formula (2) did not occur in this experiment.

〔熱安定性の検討4〕
次に、不活性ガス(窒素)中で300℃を超える温度でのヨウ化リチウム結晶の熱安定性を確認した。
[Examination of thermal stability 4]
Next, the thermal stability of the lithium iodide crystal at temperatures exceeding 300 ° C. in an inert gas (nitrogen) was confirmed.

(実験条件)
天板:9cmφTiシャーレ、場所:グローブブックス(N気流下、390〜450℃)、仕込み:LiI結晶4g
天板温度が390℃前後であることを熱電対で確認後、ヨウ化リチウム結晶を載せるとすぐに結晶から紫煙が発生した。その後、ヨウ化リチウム結晶の一部がヨウ素と思われる結晶になり、紫煙が激しく発生したため、開始4分で実験は終了した。終了時の天板温度は440℃前後まで上昇していた。
(Experimental conditions)
Top plate: 9 cmφ Ti petri dish, location: Globe Books (under N 2 airflow, 390-450 ° C.), preparation: LiI crystal 4 g
After confirming that the top plate temperature was around 390 ° C. with a thermocouple, purple smoke was generated from the crystals as soon as a lithium iodide crystal was placed. Thereafter, a part of the lithium iodide crystal became a crystal that seemed to be iodine, and violet smoke was vigorously generated. Therefore, the experiment was completed in 4 minutes from the start. The top plate temperature at the end was increased to around 440 ° C.

よって、窒素雰囲気下であっても乾燥温度が高温であればヨウ化リチウム結晶の分解が生じると結論付けた。   Therefore, it was concluded that the decomposition of lithium iodide crystals occurs if the drying temperature is high even under a nitrogen atmosphere.

〔減圧乾燥の検討1〕
次に、減圧条件下(3kPa)で水を留去し、以下の各温度にて2時間乾燥した。
[Examination of vacuum drying 1]
Next, water was distilled off under reduced pressure (3 kPa) and dried at the following temperatures for 2 hours.

(実験条件)
エバポレーター(3kPa)、仕込み:40%LiI水溶液5ml
各温度でヨウ化リチウム水溶液を乾燥したときの結果を以下の表に示す。
(Experimental conditions)
Evaporator (3 kPa), charge: 5 ml of 40% LiI aqueous solution
The results when the aqueous lithium iodide solution was dried at each temperature are shown in the following table.

Figure 0006173931
Figure 0006173931

表に示すように、乾燥温度が180℃でほぼ無水物となった。本実験では圧力が、上記「乾燥温度の検討」における圧力より低かったため、より低い温度でヨウ化リチウム水溶液を乾燥できたと結論付けた。   As shown in the table, the drying temperature became almost anhydrous at 180 ° C. In this experiment, it was concluded that the lithium iodide aqueous solution could be dried at a lower temperature because the pressure was lower than the pressure in the above “examination of drying temperature”.

〔減圧乾燥の検討2〕
次に、減圧乾燥の検討1よりもさらに減圧した条件下(0.4kPa)で水を留去し、以下の各温度にて20分〜3時間乾燥した。
[Examination of vacuum drying 2]
Next, water was distilled off under reduced pressure (0.4 kPa) more than in Study 1 of reduced pressure drying, and dried at the following temperatures for 20 minutes to 3 hours.

(実験条件)
エバポレーター(0.4kPa)、仕込み:40%LiI水溶液5ml
各温度でヨウ化リチウム水溶液を乾燥したときの結果を以下の表に示す。
(Experimental conditions)
Evaporator (0.4 kPa), preparation: 40% LiI aqueous solution 5 ml
The results when the aqueous lithium iodide solution was dried at each temperature are shown in the following table.

Figure 0006173931
Figure 0006173931

乾燥温度が120℃において、圧力が0.4kPaの場合は、水分値が1.0%であったが、圧力が3kPaの場合は、水分値が22.3%であった。よって、減圧することにより、ヨウ化リチウム結晶の水分値の量が減少し、より低い乾燥温度でヨウ化リチウム水溶液を乾燥できると結論付けた。   When the drying temperature was 120 ° C. and the pressure was 0.4 kPa, the moisture value was 1.0%, but when the pressure was 3 kPa, the moisture value was 22.3%. Therefore, it was concluded that by reducing the pressure, the amount of moisture value of the lithium iodide crystal decreased, and the aqueous lithium iodide solution could be dried at a lower drying temperature.

本発明は、例えば、粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造に好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used, for example, for producing powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide.

Claims (5)

粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を製造するヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法であって、
溶媒中にヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属が溶解または懸濁されている、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液から当該溶媒を除去しながらヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属を粉砕する除去粉砕工程を含むことを特徴とするヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。
A method for producing an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide for producing powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide,
An alkali metal iodide solution, an alkaline earth metal iodide solution, an alkali metal iodide suspension or an alkaline earth iodide in which an alkali metal iodide or an alkaline earth metal iodide is dissolved or suspended in a solvent A method for producing an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide, comprising a removing and pulverizing step of pulverizing the alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide while removing the solvent from the metal suspension.
上記除去粉砕工程では、ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液が入っている容器の内面に付着した固形物を回転翼によって掻き取りながら、上記溶媒の除去およびヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の粉砕を行うことを特徴とする請求項1に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。   In the removing and pulverizing step, the solid matter adhered to the inner surface of the container containing the alkali metal iodide solution, alkaline earth metal iodide solution, alkali metal iodide suspension or alkaline earth metal iodide suspension is removed. 2. The alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide according to claim 1, wherein the solvent is removed and the alkali metal iodide or the alkaline earth metal iodide is pulverized while being scraped off by a rotary blade. Production method. 上記除去粉砕工程によって得られる粉末状のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の粒子径が5mm以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。   3. The alkali metal iodide or iodine according to claim 1, wherein a particle diameter of the powdered alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide obtained by the removing and pulverizing step is 5 mm or less. Of producing alkaline earth metal. 上記ヨウ化アルカリ金属溶液、ヨウ化アルカリ土類金属溶液、ヨウ化アルカリ金属懸濁液、またはヨウ化アルカリ土類金属懸濁液は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物とヨウ化物とを溶媒中で反応させる反応工程により生成されたものであることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。   The alkali metal iodide solution, alkaline earth metal iodide solution, alkali metal iodide suspension, or alkaline earth metal iodide suspension is an alkali metal compound or alkaline earth metal compound and iodide. It is produced | generated by the reaction process made to react in, The manufacturing method of the alkali metal iodide or alkaline-earth metal iodide as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 上記反応工程に用いられる上記溶媒は水であることを特徴とする請求項4に記載のヨウ化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ土類金属の製造方法。   The method for producing an alkali metal iodide or alkaline earth metal iodide according to claim 4, wherein the solvent used in the reaction step is water.
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