JPH07330312A - 硫化リチウムの製造方法 - Google Patents
硫化リチウムの製造方法Info
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- JPH07330312A JPH07330312A JP14533994A JP14533994A JPH07330312A JP H07330312 A JPH07330312 A JP H07330312A JP 14533994 A JP14533994 A JP 14533994A JP 14533994 A JP14533994 A JP 14533994A JP H07330312 A JPH07330312 A JP H07330312A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡易な手段によって高純度の硫化リチウムを
得ることができる硫化リチウムの製造方法を提供する。 【構成】 非プロトン性有機溶媒中で水酸化リチウムと
硫化水素とを反応させて水硫化リチウム（ＬｉＳＨ）を
生成し、次いでこの反応液を脱硫化水素化して硫化リチ
ウム（Ｌｉ2Ｓ）を生成する。
得ることができる硫化リチウムの製造方法を提供する。 【構成】 非プロトン性有機溶媒中で水酸化リチウムと
硫化水素とを反応させて水硫化リチウム（ＬｉＳＨ）を
生成し、次いでこの反応液を脱硫化水素化して硫化リチ
ウム（Ｌｉ2Ｓ）を生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は硫化リチウムの製造方法
に関する。さらに詳しくは電気、電子分野、高剛性材料
分野で好適に用いられるポリアリーレンスルフィドの、
合成原料として特に有用な硫化リチウムの製造方法に関
する。
に関する。さらに詳しくは電気、電子分野、高剛性材料
分野で好適に用いられるポリアリーレンスルフィドの、
合成原料として特に有用な硫化リチウムの製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、硫化リチウムは、単体リチウムと
硫黄とを融点以上に加熱して反応させて形成し（Troost
L. Ann. Chim. Phys., 1875, v.51(3), p.103 ）、ま
た、硫酸リチウムを加熱しながら炭素、水素、またはア
ンモニアで還元して形成していた（ケ・ヴェ・サムソノ
フ，エス・ヴェ・ドロズドワ著 硫化物便覧−物性と状
態図−）。
硫黄とを融点以上に加熱して反応させて形成し（Troost
L. Ann. Chim. Phys., 1875, v.51(3), p.103 ）、ま
た、硫酸リチウムを加熱しながら炭素、水素、またはア
ンモニアで還元して形成していた（ケ・ヴェ・サムソノ
フ，エス・ヴェ・ドロズドワ著 硫化物便覧−物性と状
態図−）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の方法における条件は非常に過酷なものであり、従っ
て、そのプロセスは複雑かつ過酷な条件に耐えられるよ
うな強固なものでなければならなかった。本発明は上述
の問題に鑑みなされたものであり、簡易な手段によって
高純度の硫化リチウムを得ることができる硫化リチウム
の製造方法を提供することを目的とする。
来の方法における条件は非常に過酷なものであり、従っ
て、そのプロセスは複雑かつ過酷な条件に耐えられるよ
うな強固なものでなければならなかった。本発明は上述
の問題に鑑みなされたものであり、簡易な手段によって
高純度の硫化リチウムを得ることができる硫化リチウム
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば非プロトン性有機溶媒中で水酸化リ
チウムと硫化水素とを反応させて水硫化リチウムを生成
し、次いでこの反応液を脱硫化水素化して硫化リチウム
を生成することを特徴とする硫化リチウムの製造方法が
提供される。
め、本発明によれば非プロトン性有機溶媒中で水酸化リ
チウムと硫化水素とを反応させて水硫化リチウムを生成
し、次いでこの反応液を脱硫化水素化して硫化リチウム
を生成することを特徴とする硫化リチウムの製造方法が
提供される。
【０００５】また、その好ましい態様として、前記水硫
化リチウムの生成時の反応温度が、０〜１５０℃であ
り、かつ前記脱硫化水素化時の反応温度が、１５０〜２
００℃であることを特徴とする硫化リチウムの製造方法
が提供される。
化リチウムの生成時の反応温度が、０〜１５０℃であ
り、かつ前記脱硫化水素化時の反応温度が、１５０〜２
００℃であることを特徴とする硫化リチウムの製造方法
が提供される。
【０００６】また、前記水硫化リチウムの生成時に、副
生する水を留去することを特徴とする硫化リチウムの製
造方法が提供される。
生する水を留去することを特徴とする硫化リチウムの製
造方法が提供される。
【０００７】また、非プロトン性有機溶媒中で水酸化リ
チウムと硫化水素とを反応させ、直接硫化リチウムを生
成することを特徴とする硫化リチウムの製造方法が提供
される。
チウムと硫化水素とを反応させ、直接硫化リチウムを生
成することを特徴とする硫化リチウムの製造方法が提供
される。
【０００８】さらに、その好ましい態様として、前記硫
化リチウムの生成時の反応温度が、１５０〜２００℃で
あることを特徴とする硫化リチウムの製造方法が提供さ
れる。
化リチウムの生成時の反応温度が、１５０〜２００℃で
あることを特徴とする硫化リチウムの製造方法が提供さ
れる。
【０００９】以下、本発明を下記図１を参照しつつ具体
的に説明する。 １．第一の発明 （１）水硫化リチウム（ＬｉＳＨ）の生成 本願の第一の発明においては、前述のように、非プロト
ン性有機溶媒中で水酸化リチウムと硫化水素とを反応さ
せて、まず、水硫化リチウム（ＬｉＳＨ）を生成する。 非プロトン性有機溶媒 本発明に用いられる非プロトン性有機溶媒としては、一
般に、非プロトン性の極性有機化合物（たとえば、アミ
ド化合物，ラクタム化合物，尿素化合物，有機イオウ化
合物，環式有機リン化合物等）を、単独溶媒として、ま
たは、混合溶媒として、好適に使用することができる。
的に説明する。 １．第一の発明 （１）水硫化リチウム（ＬｉＳＨ）の生成 本願の第一の発明においては、前述のように、非プロト
ン性有機溶媒中で水酸化リチウムと硫化水素とを反応さ
せて、まず、水硫化リチウム（ＬｉＳＨ）を生成する。 非プロトン性有機溶媒 本発明に用いられる非プロトン性有機溶媒としては、一
般に、非プロトン性の極性有機化合物（たとえば、アミ
ド化合物，ラクタム化合物，尿素化合物，有機イオウ化
合物，環式有機リン化合物等）を、単独溶媒として、ま
たは、混合溶媒として、好適に使用することができる。
【００１０】これらの非プロトン性の極性有機化合物の
うち、前記アミド化合物としては、たとえば、Ｎ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド，Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミ
ド，Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド，Ｎ，Ｎ−ジエチル
アセトアミド，Ｎ，Ｎ−ジプロピルアセトアミド，Ｎ，
Ｎ−ジメチル安息香酸アミドなとを挙げることができ
る。
うち、前記アミド化合物としては、たとえば、Ｎ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド，Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミ
ド，Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド，Ｎ，Ｎ−ジエチル
アセトアミド，Ｎ，Ｎ−ジプロピルアセトアミド，Ｎ，
Ｎ−ジメチル安息香酸アミドなとを挙げることができ
る。
【００１１】また、前記ラクタム化合物としては、たと
えば、カプロラクタム，Ｎ−メチルカプロラクタム，Ｎ
−エチルカプロラクタム，Ｎ−イソプロピルカプロラク
タム，Ｎ−イソブチルカプロラクタム，Ｎ−ノルマルプ
ロピルカプロラクタム，Ｎ−ノルマルブチルカプロラク
タム，Ｎ−シクロヘキシルカプロラクタム等のＮ−アル
キルカプロラクタム類，Ｎ−メチル−２−ピロリドン
（ＮＭＰ），Ｎ−エチル−２−ピロリドン，Ｎ−イソプ
ロピル−２−ピロリドン，Ｎ−イソブチル−２−ピロリ
ドン，Ｎ−ノルマルプロピル−２−ピロリドン，Ｎ−ノ
ルマルブチル−２−ピロリドン，Ｎ−シクロヘキシル−
２−ピロリドン，Ｎ−メチル−３−メチル２−ピロリド
ン，Ｎ−エチル−３−メチル−２−ピロリドン，Ｎ−メ
チル−３４，５−トリメチル−２−ピロリドン，Ｎ−メ
チル−２−ピペリドン，Ｎ−エチル−２−ピペリドン，
Ｎ−イソプロピル−２−ピペリドン，Ｎ−メチル−６−
メチル−２−ピペリドン，Ｎ−メチル−３−エチル−２
−ピペリドンなどを挙げることができる。
えば、カプロラクタム，Ｎ−メチルカプロラクタム，Ｎ
−エチルカプロラクタム，Ｎ−イソプロピルカプロラク
タム，Ｎ−イソブチルカプロラクタム，Ｎ−ノルマルプ
ロピルカプロラクタム，Ｎ−ノルマルブチルカプロラク
タム，Ｎ−シクロヘキシルカプロラクタム等のＮ−アル
キルカプロラクタム類，Ｎ−メチル−２−ピロリドン
（ＮＭＰ），Ｎ−エチル−２−ピロリドン，Ｎ−イソプ
ロピル−２−ピロリドン，Ｎ−イソブチル−２−ピロリ
ドン，Ｎ−ノルマルプロピル−２−ピロリドン，Ｎ−ノ
ルマルブチル−２−ピロリドン，Ｎ−シクロヘキシル−
２−ピロリドン，Ｎ−メチル−３−メチル２−ピロリド
ン，Ｎ−エチル−３−メチル−２−ピロリドン，Ｎ−メ
チル−３４，５−トリメチル−２−ピロリドン，Ｎ−メ
チル−２−ピペリドン，Ｎ−エチル−２−ピペリドン，
Ｎ−イソプロピル−２−ピペリドン，Ｎ−メチル−６−
メチル−２−ピペリドン，Ｎ−メチル−３−エチル−２
−ピペリドンなどを挙げることができる。
【００１２】また、前記尿素化合物としては、たとえ
ば、テトラメチル尿素，Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレン尿
素，Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロピレン尿素などを挙げるこ
とができる。
ば、テトラメチル尿素，Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレン尿
素，Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロピレン尿素などを挙げるこ
とができる。
【００１３】さらに、前記有機イオウ化合物としては、
たとえば、ジメチルスルホキシド，ジエチルスルホキシ
ド，ジフェニルスルホン，１−メチル−１−オキソスル
ホラン，１−エチル−１−オキソスルホラン，１−フェ
ニル−１−オキソスルホランなどを、また、前記環式有
機リン化合物としては、たとえば、１−メチル−１−オ
キソホスホラン，１−ノルマルプロピル−１−オキソホ
スホラン，１−フェニル−１−オキソホスホランなどを
挙げることができる。
たとえば、ジメチルスルホキシド，ジエチルスルホキシ
ド，ジフェニルスルホン，１−メチル−１−オキソスル
ホラン，１−エチル−１−オキソスルホラン，１−フェ
ニル−１−オキソスルホランなどを、また、前記環式有
機リン化合物としては、たとえば、１−メチル−１−オ
キソホスホラン，１−ノルマルプロピル−１−オキソホ
スホラン，１−フェニル−１−オキソホスホランなどを
挙げることができる。
【００１４】これら各種の非プロトン性極性有機化合物
は、それぞれ一種単独で、または二種以上を混合して、
さらには、本発明の目的に支障のない他の溶媒成分と混
合して、前記非プロトン性有機溶媒として使用すること
ができる。
は、それぞれ一種単独で、または二種以上を混合して、
さらには、本発明の目的に支障のない他の溶媒成分と混
合して、前記非プロトン性有機溶媒として使用すること
ができる。
【００１５】前記各種の非プロトン性有機溶媒の中で
も、好ましいのはＮ−アルキルカプロラクタム及びＮ−
アルキルピロリドンであり、特に好ましいのはＮ−メチ
ル−２−ピロリドンである。
も、好ましいのはＮ−アルキルカプロラクタム及びＮ−
アルキルピロリドンであり、特に好ましいのはＮ−メチ
ル−２−ピロリドンである。
【００１６】水酸化リチウム 本発明に用いられる水酸化リチウムとしては、特に制限
はなく、高純度である限り市販の製品を使用することが
できる。
はなく、高純度である限り市販の製品を使用することが
できる。
【００１７】硫化水素 本発明に用いられる硫化水素としては特に制限はない。
【００１８】使用割合 硫化水素に対する、水酸化リチウムの使用割合（モル
比：水酸化リチウム／硫化水素）は、通常１．８０〜
３．００、特に１．９５〜３．００である。硫化水素に
対する水酸化リチウムの使用割合が前記範囲内にある
と、反応が一層円滑に進行する。
比：水酸化リチウム／硫化水素）は、通常１．８０〜
３．００、特に１．９５〜３．００である。硫化水素に
対する水酸化リチウムの使用割合が前記範囲内にある
と、反応が一層円滑に進行する。
【００１９】水酸化リチウムと硫化水素との反応 本発明においては、反応容器中に前記非プロトン性有機
溶媒と水酸化リチウムとを投入し、次に得られた仕込み
液に硫化水素を吹き込み反応させる。この場合、非プロ
トン性有機溶媒中にあらかじめ硫化水素を吹き込み溶解
させた非プロトン溶媒溶液に水酸化リチウムを混合して
反応させてもよい。
溶媒と水酸化リチウムとを投入し、次に得られた仕込み
液に硫化水素を吹き込み反応させる。この場合、非プロ
トン性有機溶媒中にあらかじめ硫化水素を吹き込み溶解
させた非プロトン溶媒溶液に水酸化リチウムを混合して
反応させてもよい。
【００２０】硫化水素を吹き込む際の圧力は、常圧でも
加圧してもよい。吹き込み時間としては、特に制限はな
く、通常は１０〜１８０分程度とすることが好ましい。
吹き込み速度も特に制限はなく、通常は１０〜１０００
ｃｃ／分程度とすることが好ましい。また、硫化水素の
吹き込み方法も特に制限はなく、たとえばＮ−メチル−
２−ピロリドン中に水酸化リチウムを攪拌、たとえば、
５００ｍｌガラス製セパラブルフラスコ中で、攪拌翼と
してディスクタービン翼を用い、３００〜７００ｒｐｍ
にて攪拌しながら、その中へ気体状の硫化水素をバブリ
ングする等の通常用いられる方法を用いることができ
る。この場合、水が存在していてもよい。
加圧してもよい。吹き込み時間としては、特に制限はな
く、通常は１０〜１８０分程度とすることが好ましい。
吹き込み速度も特に制限はなく、通常は１０〜１０００
ｃｃ／分程度とすることが好ましい。また、硫化水素の
吹き込み方法も特に制限はなく、たとえばＮ−メチル−
２−ピロリドン中に水酸化リチウムを攪拌、たとえば、
５００ｍｌガラス製セパラブルフラスコ中で、攪拌翼と
してディスクタービン翼を用い、３００〜７００ｒｐｍ
にて攪拌しながら、その中へ気体状の硫化水素をバブリ
ングする等の通常用いられる方法を用いることができ
る。この場合、水が存在していてもよい。
【００２１】この場合の反応温度は、０〜１５０℃が好
ましく、１２０〜１４０℃がさらに好ましい。０℃未満
であると反応速度が著しく遅くなるため、合成にかかる
時間が長くなりプロセス上不経済となり、１５０℃を超
えると硫化水素が溶液中に溶け込みにくくなり、その結
果硫化水素の吹き抜け量が増し、吸収効率が悪くなる。
またそれを防止しようと、硫化水素の供給量を絞っても
よいが、そうすると反応時間が長くなりプロセス上不経
済である。
ましく、１２０〜１４０℃がさらに好ましい。０℃未満
であると反応速度が著しく遅くなるため、合成にかかる
時間が長くなりプロセス上不経済となり、１５０℃を超
えると硫化水素が溶液中に溶け込みにくくなり、その結
果硫化水素の吹き抜け量が増し、吸収効率が悪くなる。
またそれを防止しようと、硫化水素の供給量を絞っても
よいが、そうすると反応時間が長くなりプロセス上不経
済である。
【００２２】反応時間は、前記硫化水素の使用割合から
算出される必要硫化水素量を、供給する硫化水素が吹き
抜けない速度で割って得られる値以上とすることが好ま
しい。それ未満であると水酸化リチウムに対して硫化水
素が化学量論的に不足し、得られる硫化リチウムの純度
が低下する（原料の水酸化リチウムが硫化リチウム中に
混在する）。
算出される必要硫化水素量を、供給する硫化水素が吹き
抜けない速度で割って得られる値以上とすることが好ま
しい。それ未満であると水酸化リチウムに対して硫化水
素が化学量論的に不足し、得られる硫化リチウムの純度
が低下する（原料の水酸化リチウムが硫化リチウム中に
混在する）。
【００２３】このように硫化水素を投入することによ
り、系内に固体状で存在していた水酸化リチウムは系内
の液体部分に溶解する。
り、系内に固体状で存在していた水酸化リチウムは系内
の液体部分に溶解する。
【００２４】（２）硫化リチウム（Ｌｉ2Ｓ）の生成 本発明においては、前述のように水硫化リチウムを生成
したのち、その反応液中の水硫化リチウム（ＬｉＳＨ）
を脱硫化水素化し、高純度の硫化リチウム（Ｌｉ2Ｓ）
を生成する。
したのち、その反応液中の水硫化リチウム（ＬｉＳＨ）
を脱硫化水素化し、高純度の硫化リチウム（Ｌｉ2Ｓ）
を生成する。
【００２５】この脱硫化水素化を行う際の反応温度は、
１５０〜２００℃が好ましく、１７０〜１９０℃がさら
に好ましい。１５０℃未満であると反応速度が著しく遅
く、脱硫化水素時間が長くなりプロセス上不経済であ
り、２００℃を超えると溶媒の沸点を超える場合があ
り、合成に圧力容器の使用が必要となり不経済である。
１５０〜２００℃が好ましく、１７０〜１９０℃がさら
に好ましい。１５０℃未満であると反応速度が著しく遅
く、脱硫化水素時間が長くなりプロセス上不経済であ
り、２００℃を超えると溶媒の沸点を超える場合があ
り、合成に圧力容器の使用が必要となり不経済である。
【００２６】また、反応時間については、０．３〜６時
間が好ましく、０．５〜２時間がさらに好ましい。０．
３時間未満であると反応時間が不足し、製品中に水硫化
リチウムが混在し、硫化リチウムの純度の低下をきた
し、６時間を超えると反応時間が長くなり、反応槽の大
型化につながりプロセス上不経済である。
間が好ましく、０．５〜２時間がさらに好ましい。０．
３時間未満であると反応時間が不足し、製品中に水硫化
リチウムが混在し、硫化リチウムの純度の低下をきた
し、６時間を超えると反応時間が長くなり、反応槽の大
型化につながりプロセス上不経済である。
【００２７】なお、水硫化リチウムの生成時に副生する
水を留去する目的で、反応容器上部にコンデンサを配置
することが好ましい。水が存在すると反応の進行を妨げ
るとともに得られる硫化リチウムの加水分解反応が起こ
るからである。
水を留去する目的で、反応容器上部にコンデンサを配置
することが好ましい。水が存在すると反応の進行を妨げ
るとともに得られる硫化リチウムの加水分解反応が起こ
るからである。
【００２８】２．第二の発明 本願の第二の発明においては、前述のように前記非プロ
トン性有機溶媒中で前記水酸化リチウム（Ｌｉ2Ｓ）を
生成する。従って、この第２の発明においては中間に水
硫化リチウム（ＬｉＳＨ）を生成するという工程を必要
とせず、一工程でＬｉ2Ｓを生成することができる。
トン性有機溶媒中で前記水酸化リチウム（Ｌｉ2Ｓ）を
生成する。従って、この第２の発明においては中間に水
硫化リチウム（ＬｉＳＨ）を生成するという工程を必要
とせず、一工程でＬｉ2Ｓを生成することができる。
【００２９】この場合の反応温度は、１５０〜２００℃
が好ましく１７０〜１９０℃がさらに好ましい。１５０
℃未満であると得られる物質は、水流化リチウムの割合
が増し、硫化リチウムの純度が低下する。２００℃を超
えると溶媒によっては沸点を超える場合があり、合成に
圧力容器の使用が必要となり不経済である。
が好ましく１７０〜１９０℃がさらに好ましい。１５０
℃未満であると得られる物質は、水流化リチウムの割合
が増し、硫化リチウムの純度が低下する。２００℃を超
えると溶媒によっては沸点を超える場合があり、合成に
圧力容器の使用が必要となり不経済である。
【００３０】また、反応時間は、第一の発明における硫
化リチウムの生成の場合と同様で、必要硫化水素量を、
供給する硫化水素が吹き抜けない速度で割って得られる
値以上とすることが好ましい。
化リチウムの生成の場合と同様で、必要硫化水素量を、
供給する硫化水素が吹き抜けない速度で割って得られる
値以上とすることが好ましい。
【００３１】なお、用いる原料、反応容器等は、第一の
発明における場合と同様のものを用いることができる。
発明における場合と同様のものを用いることができる。
【００３２】
【作用】本願の第一の発明と第二の発明との主な相違
は、第一の発明の脱硫化水素化工程では硫化水素を吹き
込んでいない点にある。換言すれば、下記化１に示す化
学量論式で表わす工程を二工程で行なうか一工程で行な
うかの点にある。
は、第一の発明の脱硫化水素化工程では硫化水素を吹き
込んでいない点にある。換言すれば、下記化１に示す化
学量論式で表わす工程を二工程で行なうか一工程で行な
うかの点にある。
【００３３】
【化１】
【００３４】本発明によって高純度の硫化リチウムが得
られるのは、第一の発明の場合、前記（１），（２）式
とも平衡反応であり、副生成物，Ｈ2ＯおよびＨ2Ｓを系
外に除去することにより、効率よく反応を進めることが
できるからである。第二の発明の場合、第一の発明では
構成が二工程必要であったが、反応温度を制御すること
により、上記（２）式の反応を選択的に行なわせ、一工
程化が可能となり、効率よくＬｉ2Ｓを得ることができ
るからである。
られるのは、第一の発明の場合、前記（１），（２）式
とも平衡反応であり、副生成物，Ｈ2ＯおよびＨ2Ｓを系
外に除去することにより、効率よく反応を進めることが
できるからである。第二の発明の場合、第一の発明では
構成が二工程必要であったが、反応温度を制御すること
により、上記（２）式の反応を選択的に行なわせ、一工
程化が可能となり、効率よくＬｉ2Ｓを得ることができ
るからである。
【００３５】
【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。 ［実施例１］攪拌翼のついた１０リットルオートクレー
ブにＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）３３２６．
４ｇ（３３．６モル）及び水酸化リチウム２８７．４ｇ
（１２モル）を仕込み、３００ｒｐｍ、１３０℃に昇温
した。昇温後、液中に硫化水素を３リットル／ｍｉｎ．
の供給速度で２時間吹き込んだ。この反応液の一部をサ
ンプリングし、硫黄及びＬｉ濃度を定量した。硫黄濃度
はヨードメトリー（サンプル液に希塩酸を加えた後、過
剰のＩ2 溶液を加え、過剰分のＩ2 溶液をチオ硫酸ナト
リウム標準溶液で逆滴定する）により分析し、またＬｉ
濃度はイオンクロマトグラムにより分析した。その結
果、硫黄／Ｌｉ＝０．９９６（モル比）であった。この
結果、ＬｉＳＨが高純度で得られたことがわかる。続い
て、この反応液を窒素気流下（２００ｃｃ／ｍｉｎ．）
昇温し、反応した硫化水素の一部を脱硫化水素化した。
昇温するにつれ、上記硫化水素と水酸化リチウムの反応
により副生した水が蒸発を始めたが、この水はコンデン
サにより凝縮し系外に抜き出した。水を系外に留去する
とともに反応液の温度は上昇するが、１８０℃に達した
時点で昇温を停止し、一定温度に保持した。この間の反
応液内の温度と硫黄濃度の関係を下記表１に示した。こ
の結果、約５０〜８０分間で、脱硫化水素反応が終了
し、Ｌｉ2Ｓが高純度で得られたことがわかる。また、
得られたＬｉ2Ｓは溶媒中１８０℃下で安定に（約３時
間）存在していることも明らかとなった。
に説明する。 ［実施例１］攪拌翼のついた１０リットルオートクレー
ブにＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）３３２６．
４ｇ（３３．６モル）及び水酸化リチウム２８７．４ｇ
（１２モル）を仕込み、３００ｒｐｍ、１３０℃に昇温
した。昇温後、液中に硫化水素を３リットル／ｍｉｎ．
の供給速度で２時間吹き込んだ。この反応液の一部をサ
ンプリングし、硫黄及びＬｉ濃度を定量した。硫黄濃度
はヨードメトリー（サンプル液に希塩酸を加えた後、過
剰のＩ2 溶液を加え、過剰分のＩ2 溶液をチオ硫酸ナト
リウム標準溶液で逆滴定する）により分析し、またＬｉ
濃度はイオンクロマトグラムにより分析した。その結
果、硫黄／Ｌｉ＝０．９９６（モル比）であった。この
結果、ＬｉＳＨが高純度で得られたことがわかる。続い
て、この反応液を窒素気流下（２００ｃｃ／ｍｉｎ．）
昇温し、反応した硫化水素の一部を脱硫化水素化した。
昇温するにつれ、上記硫化水素と水酸化リチウムの反応
により副生した水が蒸発を始めたが、この水はコンデン
サにより凝縮し系外に抜き出した。水を系外に留去する
とともに反応液の温度は上昇するが、１８０℃に達した
時点で昇温を停止し、一定温度に保持した。この間の反
応液内の温度と硫黄濃度の関係を下記表１に示した。こ
の結果、約５０〜８０分間で、脱硫化水素反応が終了
し、Ｌｉ2Ｓが高純度で得られたことがわかる。また、
得られたＬｉ2Ｓは溶媒中１８０℃下で安定に（約３時
間）存在していることも明らかとなった。
【００３６】 ［表１］ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 反応条件（脱硫黄反応） 分析結果 時間 反応溶液温度 Ｓ／Ｌｉ min. ℃ mol ratio ━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ０ １３０ ０．９９６ ２５ １７７ ０．７７６ ５０ １８３ ０．５６５ ８０ １８１ ０．４９８ １１０ １８２ ０．４９９ １７５ １８０ ０．４９８ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００３７】上記反応後は、硫化リチウムが固体として
溶媒中に析出した。冷却後、ガラス製フィルター（Ｇ
４）に内容物をあけ減圧濾過した。その後、固形物をＮ
ＭＰにて３回洗浄し、さらにアセトンで２回洗浄し、乾
燥した後収量を測定した。その結果、仕込みの水酸化リ
チウムが全て硫化リチウムに変換するとした場合の９２
％の収量であった。また得られた白色粉末をＸ線回折し
たところ、試薬（純度：９９．８％以上）の硫化リチウ
ムとその回折ピークが全く一致した。
溶媒中に析出した。冷却後、ガラス製フィルター（Ｇ
４）に内容物をあけ減圧濾過した。その後、固形物をＮ
ＭＰにて３回洗浄し、さらにアセトンで２回洗浄し、乾
燥した後収量を測定した。その結果、仕込みの水酸化リ
チウムが全て硫化リチウムに変換するとした場合の９２
％の収量であった。また得られた白色粉末をＸ線回折し
たところ、試薬（純度：９９．８％以上）の硫化リチウ
ムとその回折ピークが全く一致した。
【００３８】［実施例２］実施例１と全く同一の反応装
置を用い、ＮＭＰ３３３６ｇ（３３．７モル）及び水酸
化リチウム４７９ｇ（２０モル）仕込み、３００ｒｐｍ
にて昇温し、内温を１９０±５℃で保持した。そして硫
化水素を１リットル／ｍｉｎ．にて６時間吹き込んだ。
この間、副生する水は実施例１と同様にして留去した。
反応後は、硫化リチウムが固体として溶媒中に析出し
た。冷却後、ガラス製フィルター（Ｇ４）に内容物をあ
け減圧濾過した。その後、固形物をＮＭＰにて３回洗浄
し、さらにアセトンで２回洗浄し、乾燥した後収量を測
定した。その結果、仕込みの水酸化リチウムが全て硫化
リチウムに変換するとした場合の９０％の収量であっ
た。また得られた白色粉末をＸ線回折したところ、前記
試薬の硫化リチウムとその回折ピークが全く一致し、さ
らに硫黄／Ｌｉ＝０．５０５（モル比）であった。この
結果、硫化リチウムが高純度で得られた。
置を用い、ＮＭＰ３３３６ｇ（３３．７モル）及び水酸
化リチウム４７９ｇ（２０モル）仕込み、３００ｒｐｍ
にて昇温し、内温を１９０±５℃で保持した。そして硫
化水素を１リットル／ｍｉｎ．にて６時間吹き込んだ。
この間、副生する水は実施例１と同様にして留去した。
反応後は、硫化リチウムが固体として溶媒中に析出し
た。冷却後、ガラス製フィルター（Ｇ４）に内容物をあ
け減圧濾過した。その後、固形物をＮＭＰにて３回洗浄
し、さらにアセトンで２回洗浄し、乾燥した後収量を測
定した。その結果、仕込みの水酸化リチウムが全て硫化
リチウムに変換するとした場合の９０％の収量であっ
た。また得られた白色粉末をＸ線回折したところ、前記
試薬の硫化リチウムとその回折ピークが全く一致し、さ
らに硫黄／Ｌｉ＝０．５０５（モル比）であった。この
結果、硫化リチウムが高純度で得られた。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によって、簡
易な手段によって高純度の硫化リチウム（Ｌｉ2Ｓ）を
得ることができる。また、第一の発明においては短時間
の反応時間にて効率よく硫化リチウムを得ることがで
き、第二の発明においては一つの工程のみで効率よく硫
化リチウムを得ることができるという効果を併せて発揮
する。
易な手段によって高純度の硫化リチウム（Ｌｉ2Ｓ）を
得ることができる。また、第一の発明においては短時間
の反応時間にて効率よく硫化リチウムを得ることがで
き、第二の発明においては一つの工程のみで効率よく硫
化リチウムを得ることができるという効果を併せて発揮
する。
【図１】本発明の製造工程の流れを模式的に示す工程図
である。
である。
Claims (5)
- 【請求項１】 非プロトン性有機溶媒中で水酸化リチウ
ムと硫化水素とを反応させて水硫化リチウムを生成し、
次いでこの反応液を脱硫化水素化して硫化リチウムを生
成することを特徴とする硫化リチウムの製造方法。 - 【請求項２】 前記水硫化リチウムの生成時の反応温度
が、０〜１５０℃であり、かつ前記脱硫化水素化時の反
応温度が、１５０〜２００℃であることを特徴とする請
求項１記載の硫化リチウムの製造方法。 - 【請求項３】 前記水硫化リチウムの生成時に、副生す
る水を留去することを特徴とする請求項１または２記載
の硫化リチウムの製造方法。 - 【請求項４】 非プロトン性有機溶媒中で水酸化リチウ
ムと硫化水素とを反応させ、直接硫化リチウムを生成す
ることを特徴とする硫化リチウムの製造方法。 - 【請求項５】 前記硫化リチウムの生成時の反応温度
が、１５０〜２００℃であることを特徴とする請求項４
記載の硫化リチウムの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP14533994A JP3528866B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 硫化リチウムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14533994A JP3528866B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 硫化リチウムの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07330312A true JPH07330312A (ja) | 1995-12-19 |
| JP3528866B2 JP3528866B2 (ja) | 2004-05-24 |
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ID=15382892
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|---|---|---|---|
| JP14533994A Expired - Lifetime JP3528866B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 硫化リチウムの製造方法 |
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