JPH1111949A - 硫酸バナジウム（ｉｉｉ）およびその硫酸水溶液の製造方法 - Google Patents
硫酸バナジウム（ｉｉｉ）およびその硫酸水溶液の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】硫酸バナジウム(III) を簡単な方法で製造しう
る方法、および該方法で得られた硫酸バナジウム(III)
を溶解させ、バナジウムレドックスフロー電池の電解液
等として好適に使用しうる硫酸バナジウム(III) の硫酸
水溶液の製造方法を提供すること。 【解決手段】酸化バナジウム（III)を濃度が８０％以上
の硫酸中で１４０〜２６０℃に加熱した後、生成した固
体の硫酸バナジウム(III) を反応液から回収することを
特徴とする硫酸バナジウム(III) の製造方法、および前
記製造方法で得られた硫酸バナジウム(III) を、濃度が
５〜５０％の硫酸水溶液中で加熱し、溶解させることを
特徴とする硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液の製造方
法。
る方法、および該方法で得られた硫酸バナジウム(III)
を溶解させ、バナジウムレドックスフロー電池の電解液
等として好適に使用しうる硫酸バナジウム(III) の硫酸
水溶液の製造方法を提供すること。 【解決手段】酸化バナジウム（III)を濃度が８０％以上
の硫酸中で１４０〜２６０℃に加熱した後、生成した固
体の硫酸バナジウム(III) を反応液から回収することを
特徴とする硫酸バナジウム(III) の製造方法、および前
記製造方法で得られた硫酸バナジウム(III) を、濃度が
５〜５０％の硫酸水溶液中で加熱し、溶解させることを
特徴とする硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液の製造方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、硫酸バナジウム(I
II) およびその硫酸水溶液の製造方法に関する。さらに
詳しくは、バナジウムレドックスフロー電池の電解液な
どとして有用な硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液およ
びその原料である硫酸バナジウム(III) の製造方法に関
する。
II) およびその硫酸水溶液の製造方法に関する。さらに
詳しくは、バナジウムレドックスフロー電池の電解液な
どとして有用な硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液およ
びその原料である硫酸バナジウム(III) の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、夜間の余剰電力を貯蔵し、その余
剰電力を昼間に効率よく使用することの必要性が高まっ
てきており、これに対応するために種々の二次電池が研
究されている。
剰電力を昼間に効率よく使用することの必要性が高まっ
てきており、これに対応するために種々の二次電池が研
究されている。
【０００３】前記二次電池のなかでは、４価または５価
のバナジウムの硫酸水溶液を正極電解液とし、３価また
は２価のバナジウムの硫酸水溶液を負極電解液としたレ
ドックスフロー電池が脚光を浴びている。
のバナジウムの硫酸水溶液を正極電解液とし、３価また
は２価のバナジウムの硫酸水溶液を負極電解液としたレ
ドックスフロー電池が脚光を浴びている。
【０００４】前記負極電解液に必要とされる３価のバナ
ジウム化合物の製造法として、例えば、前記電解液が用
いられた電池の基本発明である特開昭６２−１８６４７
３号公報には、三塩化バナジウムを硫酸水溶液中に溶解
させ、発生する塩化水素を除去する方法が提案されてい
る。
ジウム化合物の製造法として、例えば、前記電解液が用
いられた電池の基本発明である特開昭６２−１８６４７
３号公報には、三塩化バナジウムを硫酸水溶液中に溶解
させ、発生する塩化水素を除去する方法が提案されてい
る。
【０００５】しかしながら、かかる方法には、三塩化バ
ナジウムの製造コストが高く、しかも発生する塩化水素
の脱気除去を完全に行なうことが困難であるという欠点
がある。
ナジウムの製造コストが高く、しかも発生する塩化水素
の脱気除去を完全に行なうことが困難であるという欠点
がある。
【０００６】前記方法の他にも、従来、前記負極電解液
に用いられる３価のバナジウム化合物の製造法として、
例えば、（Ａ）メタバナジン酸アンモニウムまたは五酸
化二バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 ）を無機酸の存在下、亜硫
酸、塩酸ヒドラジン、過酸化水素または水素ガスで還元
させて４価のバナジウム含有溶液とし、これを電解還元
させることによって３価のバナジウム含有溶液を製造す
る方法（特開平４−１４９９６５号公報）、（Ｂ）メタ
バナジン酸アンモニウムまたは五酸化二バナジウムを、
濃硫酸および還元剤の存在下で還元し、実質的に４価バ
ナジウムを含有する溶液を製造し、ついで還元剤として
硫黄を加え、１８０〜２５０℃の温度に昇温して３価の
バナジウム化合物を生成させ、この生成物が固体である
場合には濾過回収した後、水および硫酸中で可溶化さ
せ、濾過により、未反応硫黄を除去し、３価のバナジウ
ム溶液を回収する方法（特開平５−２９０８７１号公
報）、（Ｃ）隔膜により仕切られた第１の電解槽および
第２の電解槽を設け、第１の電解槽内にバナジウム４価
イオンを含有する硫酸水溶液を供給し、第２の電解槽に
硫酸を含む水溶液を供給し、第１の電解槽内の電極を負
極、第２の電解槽内の電極を正極として通電することに
より、第１の電解槽に供給されたバナジウム４価イオン
をバナジウム３価イオンに変換してバナジウム３価イオ
ンを含有する硫酸水溶液を調製する方法( 特開平７−２
１１３４６号公報) 、（Ｄ）五酸化二バナジウムを硫酸
中で理論量の１．５倍の量の硫黄で還元し、過剰の硫黄
をエタノールと二硫化炭素を用いて分離し、固体の硫酸
バナジウム(III) を製造する方法（ Inorg. Synth.７,
p.92）、（Ｅ）酸化硫酸バナジウム(IV)のＶＯＳＯ4 溶
液をマグネシウムで還元させることにより、Ｖ3+を生成
させる方法（EDUCATION IN CHEMISTRY, JANUARY, 1984,
p.19)が知られている。
に用いられる３価のバナジウム化合物の製造法として、
例えば、（Ａ）メタバナジン酸アンモニウムまたは五酸
化二バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 ）を無機酸の存在下、亜硫
酸、塩酸ヒドラジン、過酸化水素または水素ガスで還元
させて４価のバナジウム含有溶液とし、これを電解還元
させることによって３価のバナジウム含有溶液を製造す
る方法（特開平４−１４９９６５号公報）、（Ｂ）メタ
バナジン酸アンモニウムまたは五酸化二バナジウムを、
濃硫酸および還元剤の存在下で還元し、実質的に４価バ
ナジウムを含有する溶液を製造し、ついで還元剤として
硫黄を加え、１８０〜２５０℃の温度に昇温して３価の
バナジウム化合物を生成させ、この生成物が固体である
場合には濾過回収した後、水および硫酸中で可溶化さ
せ、濾過により、未反応硫黄を除去し、３価のバナジウ
ム溶液を回収する方法（特開平５−２９０８７１号公
報）、（Ｃ）隔膜により仕切られた第１の電解槽および
第２の電解槽を設け、第１の電解槽内にバナジウム４価
イオンを含有する硫酸水溶液を供給し、第２の電解槽に
硫酸を含む水溶液を供給し、第１の電解槽内の電極を負
極、第２の電解槽内の電極を正極として通電することに
より、第１の電解槽に供給されたバナジウム４価イオン
をバナジウム３価イオンに変換してバナジウム３価イオ
ンを含有する硫酸水溶液を調製する方法( 特開平７−２
１１３４６号公報) 、（Ｄ）五酸化二バナジウムを硫酸
中で理論量の１．５倍の量の硫黄で還元し、過剰の硫黄
をエタノールと二硫化炭素を用いて分離し、固体の硫酸
バナジウム(III) を製造する方法（ Inorg. Synth.７,
p.92）、（Ｅ）酸化硫酸バナジウム(IV)のＶＯＳＯ4 溶
液をマグネシウムで還元させることにより、Ｖ3+を生成
させる方法（EDUCATION IN CHEMISTRY, JANUARY, 1984,
p.19)が知られている。
【０００７】しかしながら、前記（Ａ）の方法には、メ
タバナジン酸アンモニウムまたは該メタバナジン酸アン
モニウムを熱分解して得られる五酸化二バナジウムから
４価のバナジウム含有溶液を調製する際に、隔膜や電磁
装置を必要とするため、コスト高となり、また４価のバ
ナジウム含有溶液から電気化学的還元によって３価のバ
ナジウム含有溶液を調製する際に用いられる還元剤が高
価であるという経済性の面で欠点がある。
タバナジン酸アンモニウムまたは該メタバナジン酸アン
モニウムを熱分解して得られる五酸化二バナジウムから
４価のバナジウム含有溶液を調製する際に、隔膜や電磁
装置を必要とするため、コスト高となり、また４価のバ
ナジウム含有溶液から電気化学的還元によって３価のバ
ナジウム含有溶液を調製する際に用いられる還元剤が高
価であるという経済性の面で欠点がある。
【０００８】また、前記（Ｂ）および（Ｄ）の方法で
は、還元剤として過剰の硫黄を使用しているが、かかる
硫黄の除去が困難であるため、製品の品質の低下を招く
という欠点がある。
は、還元剤として過剰の硫黄を使用しているが、かかる
硫黄の除去が困難であるため、製品の品質の低下を招く
という欠点がある。
【０００９】前記（Ｃ）の方法では、用いられる原料で
あるバナジウム４価イオンを含む硫酸水溶液は、バナジ
ウム工業のプロセスで最初に得られるメタバナジン酸ア
ンモニウムを熱分解して五酸化二バナジウムとし、これ
を硫酸中で二酸化硫黄で還元して製造する必要があるた
め、コスト高となるうえ、これを電解装置を使用してさ
らに還元するという煩雑な操作を要するという欠点があ
る。
あるバナジウム４価イオンを含む硫酸水溶液は、バナジ
ウム工業のプロセスで最初に得られるメタバナジン酸ア
ンモニウムを熱分解して五酸化二バナジウムとし、これ
を硫酸中で二酸化硫黄で還元して製造する必要があるた
め、コスト高となるうえ、これを電解装置を使用してさ
らに還元するという煩雑な操作を要するという欠点があ
る。
【００１０】さらに、前記（Ｅ）の方法では、副生する
マグネシウム塩を除去することが困難であるという欠点
があり、到底、工業的に適した製法にはなり得ない。
マグネシウム塩を除去することが困難であるという欠点
があり、到底、工業的に適した製法にはなり得ない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術に鑑みてなされたものであり、従来技術では製造に多
大な困難を伴った硫酸バナジウム(III) を極めて簡単に
製造しうる方法、および該硫酸バナジウム(III) を適当
な濃度および量の硫酸中で加熱するだけで、バナジウム
レドックスフロー電池の電解液として有用な硫酸バナジ
ウム(III) の硫酸水溶液を効率よく製造することができ
る方法を提供することを目的とする。
術に鑑みてなされたものであり、従来技術では製造に多
大な困難を伴った硫酸バナジウム(III) を極めて簡単に
製造しうる方法、および該硫酸バナジウム(III) を適当
な濃度および量の硫酸中で加熱するだけで、バナジウム
レドックスフロー電池の電解液として有用な硫酸バナジ
ウム(III) の硫酸水溶液を効率よく製造することができ
る方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、〔１〕 酸化バナジウム（III)を濃度が８０％以上
の硫酸中で１４０〜２６０℃に加熱した後、生成した固
体の硫酸バナジウム(III) を反応液から回収することを
特徴とする硫酸バナジウム(III) の製造方法、〔２〕
前記〔１〕に記載の製造方法で得られた硫酸バナジウム
(III) を、濃度が５〜５０％の硫酸水溶液中で加熱し、
溶解させることを特徴とする硫酸バナジウム(III) の硫
酸水溶液の製造方法、ならびに〔３〕 硫酸バナジウム
(III) を硫酸水溶液中で９０℃以上の温度に加熱する前
記〔２〕記載の硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液の製
造方法に関する。
は、〔１〕 酸化バナジウム（III)を濃度が８０％以上
の硫酸中で１４０〜２６０℃に加熱した後、生成した固
体の硫酸バナジウム(III) を反応液から回収することを
特徴とする硫酸バナジウム(III) の製造方法、〔２〕
前記〔１〕に記載の製造方法で得られた硫酸バナジウム
(III) を、濃度が５〜５０％の硫酸水溶液中で加熱し、
溶解させることを特徴とする硫酸バナジウム(III) の硫
酸水溶液の製造方法、ならびに〔３〕 硫酸バナジウム
(III) を硫酸水溶液中で９０℃以上の温度に加熱する前
記〔２〕記載の硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液の製
造方法に関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法によれば、酸化
バナジウム（III)を濃度が８０％以上の硫酸中で１４０
〜２６０℃に加熱した後、生成した固体の硫酸バナジウ
ム(III) を反応液から回収することにより、硫酸バナジ
ウム(III) を得ることができる。
バナジウム（III)を濃度が８０％以上の硫酸中で１４０
〜２６０℃に加熱した後、生成した固体の硫酸バナジウ
ム(III) を反応液から回収することにより、硫酸バナジ
ウム(III) を得ることができる。
【００１４】このように、本発明においては、酸化バナ
ジウム（III)と硫酸との反応にあたり、酸化バナジウム
（III)を濃度が８０％以上の硫酸中で１４０〜２６０℃
に加熱するという操作が採用されていることにより、硫
酸バナジウム(III)[Ｖ2(ＳＯ 4)3]を効率よく製造するこ
とができる。
ジウム（III)と硫酸との反応にあたり、酸化バナジウム
（III)を濃度が８０％以上の硫酸中で１４０〜２６０℃
に加熱するという操作が採用されていることにより、硫
酸バナジウム(III)[Ｖ2(ＳＯ 4)3]を効率よく製造するこ
とができる。
【００１５】本発明の製造方法においては、バナジウム
（Ｖ）含有原料から、Ｖ2 （ＳＯ4）3 を製造する際の
経路は、下記経路Ｉのようになる。 〔経路Ｉ〕 Ｖ含有原料 → ＮＨ4 ＶＯ3 → Ｖ2 Ｏ3 → Ｖ
2 （ＳＯ4 ）3
（Ｖ）含有原料から、Ｖ2 （ＳＯ4）3 を製造する際の
経路は、下記経路Ｉのようになる。 〔経路Ｉ〕 Ｖ含有原料 → ＮＨ4 ＶＯ3 → Ｖ2 Ｏ3 → Ｖ
2 （ＳＯ4 ）3
【００１６】これに対して、従来技術（特開平４−１４
９９６５号公報等）においては、Ｖ 2 （ＳＯ4 ）3 を製
造する際の経路は、下記経路IIのようになる。 〔経路II〕 Ｖ含有原料 → ＮＨ4 ＶＯ3 → Ｖ2 Ｏ5 → Ｖ
ＯＳＯ4→ Ｖ2(ＳＯ4)3
９９６５号公報等）においては、Ｖ 2 （ＳＯ4 ）3 を製
造する際の経路は、下記経路IIのようになる。 〔経路II〕 Ｖ含有原料 → ＮＨ4 ＶＯ3 → Ｖ2 Ｏ5 → Ｖ
ＯＳＯ4→ Ｖ2(ＳＯ4)3
【００１７】したがって、本発明における操作は、従来
技術と対比して、反応工程が減少するので、操作が簡便
になるのみならず、反応効率の向上を図ることができ
る。
技術と対比して、反応工程が減少するので、操作が簡便
になるのみならず、反応効率の向上を図ることができ
る。
【００１８】ところで、本発明者らの研究によれば、酸
化バナジウム(III)(Ｖ2 Ｏ3)を濃度が８０％以上の硫酸
中で加熱すると、黄色の固体が生成することが判明し
た。かかる黄色の固体を分離し、粉末Ｘ線回折により、
回折パターンを調べたところ、主要回折線は、Index to
the Powder Diffraction File No.27-941に記載されて
いる次のｄ値（格子面間隔、回折強度が強い順に記載）
と一致した。
化バナジウム(III)(Ｖ2 Ｏ3)を濃度が８０％以上の硫酸
中で加熱すると、黄色の固体が生成することが判明し
た。かかる黄色の固体を分離し、粉末Ｘ線回折により、
回折パターンを調べたところ、主要回折線は、Index to
the Powder Diffraction File No.27-941に記載されて
いる次のｄ値（格子面間隔、回折強度が強い順に記載）
と一致した。
【００１９】ｄ値： ６．００，２．６２，３．５９，
４．３７，２．７５，３．００，２．８９，２．６７
４．３７，２．７５，３．００，２．８９，２．６７
【００２０】また、元素分析により、バナジウムおよび
硫黄を定量したところ、その測定値は、硫酸バナジウム
(III)[Ｖ2(ＳＯ4)3]の計算値と一致した。
硫黄を定量したところ、その測定値は、硫酸バナジウム
(III)[Ｖ2(ＳＯ4)3]の計算値と一致した。
【００２１】かかる事実から、前記反応は、以下のよう
に進行していることが確認された。
に進行していることが確認された。
【００２２】Ｖ2 Ｏ3 ＋ ３Ｈ2 ＳＯ4 → Ｖ2(Ｓ
Ｏ4)3 ＋ ３Ｈ2 Ｏ
Ｏ4)3 ＋ ３Ｈ2 Ｏ
【００２３】さらに、前記で得られた黄色の固体を、濃
度が５〜５０％の硫酸水溶液中に添加し、加熱すると溶
解し、透明な青色溶液が生成した。この溶液の紫外線吸
収スペクトルを測定すると、公知の別法で調製された硫
酸バナジウム(III)[Ｖ2(ＳＯ 4)3]の硫酸水溶液のそれと
一致した。
度が５〜５０％の硫酸水溶液中に添加し、加熱すると溶
解し、透明な青色溶液が生成した。この溶液の紫外線吸
収スペクトルを測定すると、公知の別法で調製された硫
酸バナジウム(III)[Ｖ2(ＳＯ 4)3]の硫酸水溶液のそれと
一致した。
【００２４】かかる知見から、前記溶液は、硫酸バナジ
ウム(III)[Ｖ2(ＳＯ4)3]の硫酸水溶液であることが確認
された。
ウム(III)[Ｖ2(ＳＯ4)3]の硫酸水溶液であることが確認
された。
【００２５】したがって、前記で得られた硫酸バナジウ
ム(III) の硫酸水溶液は、バナジウムレドックスフロー
電池の負極電解液として好適に使用しうるものである。
ム(III) の硫酸水溶液は、バナジウムレドックスフロー
電池の負極電解液として好適に使用しうるものである。
【００２６】前記硫酸バナジウム(III)[Ｖ2(ＳＯ4)3]の
硫酸水溶液中のイオンの状態は定かではないが、おそら
く、〔Ｖ（Ｈ2 Ｏ)6〕3+、ＳＯ4 2+、Ｈ3 Ｏ+ 、ＯＨ-
などのイオンが前記水溶液中に存在するものと考えられ
る。
硫酸水溶液中のイオンの状態は定かではないが、おそら
く、〔Ｖ（Ｈ2 Ｏ)6〕3+、ＳＯ4 2+、Ｈ3 Ｏ+ 、ＯＨ-
などのイオンが前記水溶液中に存在するものと考えられ
る。
【００２７】そのイオン種の解明は、本発明の趣旨から
外れてくることになるので、本明細書においては、深く
言及しないことにする。
外れてくることになるので、本明細書においては、深く
言及しないことにする。
【００２８】以下に、本発明の製造方法について詳述す
る。
る。
【００２９】本発明の製造方法によれば、酸化バナジウ
ム(III) を濃度が８０％以上の硫酸中で１４０〜２６０
℃に加熱した後、生成した固体の硫酸バナジウム(III)
を反応液から回収することにより、硫酸バナジウム(II
I) を収得することができる。
ム(III) を濃度が８０％以上の硫酸中で１４０〜２６０
℃に加熱した後、生成した固体の硫酸バナジウム(III)
を反応液から回収することにより、硫酸バナジウム(II
I) を収得することができる。
【００３０】前記酸化バナジウム(III) （Ｖ2 Ｏ3 ）と
しては、例えば、メタバナジン酸アンモニウム（ＮＨ4
ＶＯ3 ）を空気遮断下で８００〜９００℃に加熱して熱
分解させる方法により（特公昭５２−４０９１９号公報
等）、工業的に製造され、販売されているものを用いる
ことができる。前記酸化バナジウム(III) の形状につい
ては、特に限定がない。前記酸化バナジウム(III) は、
通常、タイラーメッシュで１００メッシュパスとなる粒
子径を有するものであればよい。
しては、例えば、メタバナジン酸アンモニウム（ＮＨ4
ＶＯ3 ）を空気遮断下で８００〜９００℃に加熱して熱
分解させる方法により（特公昭５２−４０９１９号公報
等）、工業的に製造され、販売されているものを用いる
ことができる。前記酸化バナジウム(III) の形状につい
ては、特に限定がない。前記酸化バナジウム(III) は、
通常、タイラーメッシュで１００メッシュパスとなる粒
子径を有するものであればよい。
【００３１】なお、前記メタバナジン酸アンモニウム
は、バナジウム含有原料から水溶液中に抽出されたバナ
ジウム塩類から析出される最も基本的なバナジウム製品
の中間体である。
は、バナジウム含有原料から水溶液中に抽出されたバナ
ジウム塩類から析出される最も基本的なバナジウム製品
の中間体である。
【００３２】本発明に用いられる硫酸の濃度は８０％以
上とされ、加熱温度は１４０〜２６０℃とされる。
上とされ、加熱温度は１４０〜２６０℃とされる。
【００３３】本発明においては、硫酸の濃度および加熱
温度がこのように調整される点に、１つの大きな特徴が
ある。
温度がこのように調整される点に、１つの大きな特徴が
ある。
【００３４】すなわち、前記硫酸の濃度を８０％以上と
し、なおかつ加熱温度を１４０〜２６０℃とした場合に
は、前記酸化バナジウム(III) は、該硫酸中には溶解せ
ずに、そのまま固体の状態で、本発明の目的化合物であ
る硫酸バナジウム(III) に変性することができる。
し、なおかつ加熱温度を１４０〜２６０℃とした場合に
は、前記酸化バナジウム(III) は、該硫酸中には溶解せ
ずに、そのまま固体の状態で、本発明の目的化合物であ
る硫酸バナジウム(III) に変性することができる。
【００３５】このように、本発明の製造方法によれば、
酸化バナジウム(III) の純分のみから、固体の硫酸バナ
ジウム(III) を高い転化率で生成し、しかも不純物は、
硫酸酸性母液中に溶解するので、高純度を有する硫酸バ
ナジウム(III) を効率よく収得することができるという
優れた効果が発現される。
酸化バナジウム(III) の純分のみから、固体の硫酸バナ
ジウム(III) を高い転化率で生成し、しかも不純物は、
硫酸酸性母液中に溶解するので、高純度を有する硫酸バ
ナジウム(III) を効率よく収得することができるという
優れた効果が発現される。
【００３６】なお、反応時間を短縮させ、硫酸バナジウ
ム(III) を短時間で効率よく製造するという観点から、
前記硫酸の濃度は、８０％以上、好ましくは９０％以
上、さらに好ましくは９４％以上である。前記硫酸の濃
度の上限値には、特に限定がない。
ム(III) を短時間で効率よく製造するという観点から、
前記硫酸の濃度は、８０％以上、好ましくは９０％以
上、さらに好ましくは９４％以上である。前記硫酸の濃
度の上限値には、特に限定がない。
【００３７】また、酸化バナジウム(III) を硫酸中で加
熱する際の加熱温度は、反応速度を高め、また収率を向
上させる観点から、１４０℃以上、好ましくは２００℃
以上、さらに好ましくは２２０℃以上である。なお、酸
化バナジウム(III) を硫酸中で加熱する際の加熱温度の
上限値は、特に限定がないが、常圧における硫酸の沸点
を考慮すれば、２６０℃以下であることが好ましい。
熱する際の加熱温度は、反応速度を高め、また収率を向
上させる観点から、１４０℃以上、好ましくは２００℃
以上、さらに好ましくは２２０℃以上である。なお、酸
化バナジウム(III) を硫酸中で加熱する際の加熱温度の
上限値は、特に限定がないが、常圧における硫酸の沸点
を考慮すれば、２６０℃以下であることが好ましい。
【００３８】硫酸の使用量は、反応終了後に反応液から
生成した硫酸バナジウム(III) の微細な結晶によって該
反応液の粘度が高くなり、均一な攪拌および反応後の取
り扱いが困難とならないようにするために、酸化バナジ
ウム(III) １００重量部に対して１５００重量部以上、
好ましくは２０００重量部以上であることが望ましく、
また反応後に硫酸の再利用を容易にする観点から、３０
００重量部以下であることが望ましい。
生成した硫酸バナジウム(III) の微細な結晶によって該
反応液の粘度が高くなり、均一な攪拌および反応後の取
り扱いが困難とならないようにするために、酸化バナジ
ウム(III) １００重量部に対して１５００重量部以上、
好ましくは２０００重量部以上であることが望ましく、
また反応後に硫酸の再利用を容易にする観点から、３０
００重量部以下であることが望ましい。
【００３９】なお、本発明においては、硫酸には、必要
により、安定化ＳＯ3 、発煙硫酸を適量配合してもよ
い。この場合、より低温で酸化バナジウム(III) と硫酸
との反応を進行させることができるという利点がある。
により、安定化ＳＯ3 、発煙硫酸を適量配合してもよ
い。この場合、より低温で酸化バナジウム(III) と硫酸
との反応を進行させることができるという利点がある。
【００４０】加熱時間は、硫酸濃度、加熱温度などによ
って異なるので一概には決定することができないが、そ
の一例として、硫酸濃度が９４〜９８％であり、加熱温
度が２２０〜２２５℃程度である場合には、１０〜１５
時間程度であればよい。
って異なるので一概には決定することができないが、そ
の一例として、硫酸濃度が９４〜９８％であり、加熱温
度が２２０〜２２５℃程度である場合には、１０〜１５
時間程度であればよい。
【００４１】このように加熱することにより、酸化バナ
ジウム(III) と硫酸との反応は、式： Ｖ2 Ｏ3 ＋ ３Ｈ2 ＳＯ4 → Ｖ2(ＳＯ4)3 ＋
３Ｈ2 Ｏに示されるように進行する。
ジウム(III) と硫酸との反応は、式： Ｖ2 Ｏ3 ＋ ３Ｈ2 ＳＯ4 → Ｖ2(ＳＯ4)3 ＋
３Ｈ2 Ｏに示されるように進行する。
【００４２】なお、反応に際しては、例えば、窒素ガス
などの不活性ガスを反応液に通じ、硫酸から水分を系外
に除去することにより、反応系から原料中の水分および
反応での生成水を除去し、反応を促進させることが、製
造効率を高める観点および生成物の酸化を防止する観点
から好ましい。
などの不活性ガスを反応液に通じ、硫酸から水分を系外
に除去することにより、反応系から原料中の水分および
反応での生成水を除去し、反応を促進させることが、製
造効率を高める観点および生成物の酸化を防止する観点
から好ましい。
【００４３】反応の終点は、酸化バナジウム(III) の黒
色粒子の消滅を確認することで概略的に決定することが
できるが、より厳密には、反応混合物を後処理した後、
該反応生成物のバナジウムの元素分析を行なうことによ
って確認することができる。
色粒子の消滅を確認することで概略的に決定することが
できるが、より厳密には、反応混合物を後処理した後、
該反応生成物のバナジウムの元素分析を行なうことによ
って確認することができる。
【００４４】反応終了後の反応液には、多量の硫酸が含
まれているので、３０℃以下の温度に冷却した後、耐酸
性の濾過器、例えば、＃４グラスフィルターなどで濾過
し、十分に反応液を搾り取るという後処理を施すことが
好ましい。
まれているので、３０℃以下の温度に冷却した後、耐酸
性の濾過器、例えば、＃４グラスフィルターなどで濾過
し、十分に反応液を搾り取るという後処理を施すことが
好ましい。
【００４５】なお、濾液は、濃厚な硫酸を主体としてい
るので、再度、酸化バナジウム(III) との反応に利用す
ることができる。この場合、該濾液に、発煙硫酸や安定
化ＳＯ3 を添加し、該濾液の硫酸濃度を調整すればよ
い。
るので、再度、酸化バナジウム(III) との反応に利用す
ることができる。この場合、該濾液に、発煙硫酸や安定
化ＳＯ3 を添加し、該濾液の硫酸濃度を調整すればよ
い。
【００４６】かくして濾液が除去された濾過ケーキに
は、本発明の目的化合物である硫酸バナジウム(III) が
含有されているが、高濃度の硫酸も含まれている。した
がって、硫酸バナジウム(III) を固体粉末として収得す
る場合には、前記濾過ケーキを洗浄し、硫酸を除去した
後、乾燥すればよい。
は、本発明の目的化合物である硫酸バナジウム(III) が
含有されているが、高濃度の硫酸も含まれている。した
がって、硫酸バナジウム(III) を固体粉末として収得す
る場合には、前記濾過ケーキを洗浄し、硫酸を除去した
後、乾燥すればよい。
【００４７】この濾過ケーキに付着している母液である
硫酸の濃度は、一般に８０％以上であるので、水を用い
て洗浄したときには発熱し、高温となり、硫酸バナジウ
ム(III) が可溶化するおそれがある。
硫酸の濃度は、一般に８０％以上であるので、水を用い
て洗浄したときには発熱し、高温となり、硫酸バナジウ
ム(III) が可溶化するおそれがある。
【００４８】したがって、前記濾過ケーキを水洗する際
には、水、氷または炭素数１〜３程度の低級アルコール
の５０％水溶液の液温が６０℃以下となるように調整し
ながら攪拌し、その中に前記濾過ケーキを徐々に投入す
ることが好ましい。暫時攪拌した後は、濾過すればよ
い。
には、水、氷または炭素数１〜３程度の低級アルコール
の５０％水溶液の液温が６０℃以下となるように調整し
ながら攪拌し、その中に前記濾過ケーキを徐々に投入す
ることが好ましい。暫時攪拌した後は、濾過すればよ
い。
【００４９】ところで、前記硫酸バナジウム(III) は、
水和させることにより、硫酸水溶液として負極電解液な
どに使用される。
水和させることにより、硫酸水溶液として負極電解液な
どに使用される。
【００５０】前記水和は、式： Ｖ2(ＳＯ4)3 ＋ 12 Ｈ2 Ｏ → ２〔Ｖ（Ｈ2 Ｏ)6〕3+ ＋ ３ＳＯ4 2- (III) に従って進行する。
【００５１】したがって、理論的には、前記で得られた
硫酸バナジウム(III) と水とから、前記式(III) に従っ
て、硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液、すなわち〔Ｖ
（Ｈ 2 Ｏ)6〕3+とＳＯ4 2- とを含有する水溶液を得るこ
とができる。ここで、前記〔Ｖ（Ｈ2 Ｏ)6〕3+の濃度を
「ａ」モル／Ｌとし、またＳＯ4 2- の濃度を「ｂ」モル
／Ｌとすると、両者の関係は、 ｂ ＝ ３／２ａ となる。
硫酸バナジウム(III) と水とから、前記式(III) に従っ
て、硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液、すなわち〔Ｖ
（Ｈ 2 Ｏ)6〕3+とＳＯ4 2- とを含有する水溶液を得るこ
とができる。ここで、前記〔Ｖ（Ｈ2 Ｏ)6〕3+の濃度を
「ａ」モル／Ｌとし、またＳＯ4 2- の濃度を「ｂ」モル
／Ｌとすると、両者の関係は、 ｂ ＝ ３／２ａ となる。
【００５２】ところが、実際には、硫酸バナジウム(II
I) および水のみを用いた場合には、反応速度が非常に
遅くなる。従って、反応を行なうに際して、付加的に硫
酸を添加し、硫酸イオン濃度が最終的に「ｂ＋α」モル
／Ｌとなるように調整することが好ましい。
I) および水のみを用いた場合には、反応速度が非常に
遅くなる。従って、反応を行なうに際して、付加的に硫
酸を添加し、硫酸イオン濃度が最終的に「ｂ＋α」モル
／Ｌとなるように調整することが好ましい。
【００５３】反応速度を実用的なレベルにまで高めると
いう観点から、前記αは、０．８モル／Ｌよりも大きい
ことが好ましい。ただし、その一方で、〔Ｖ（Ｈ
2 Ｏ)6〕3+の溶解度は、〔Ｖ（Ｈ2 Ｏ)6〕3+の濃度
（ａ）とＳＯ4 2+ の濃度（ｂ＋α）との積によって決定
されるため、通常、２ｍｏｌ／Ｌ未満となるように調整
することが好ましい。
いう観点から、前記αは、０．８モル／Ｌよりも大きい
ことが好ましい。ただし、その一方で、〔Ｖ（Ｈ
2 Ｏ)6〕3+の溶解度は、〔Ｖ（Ｈ2 Ｏ)6〕3+の濃度
（ａ）とＳＯ4 2+ の濃度（ｂ＋α）との積によって決定
されるため、通常、２ｍｏｌ／Ｌ未満となるように調整
することが好ましい。
【００５４】以上のことを考慮し、前記反応に使用され
る硫酸水溶液の硫酸濃度は、５〜５０％、なかんづく７
〜５０％となるように調整することが好ましい。なお、
硫酸水溶液の量は、硫酸濃度を勘案し、溶解後に希釈し
て所望の〔Ｖ（Ｈ2 Ｏ)6〕3+濃度およびＳＯ4 2+ 濃度と
なるように適宜、計算により決定することができる。
る硫酸水溶液の硫酸濃度は、５〜５０％、なかんづく７
〜５０％となるように調整することが好ましい。なお、
硫酸水溶液の量は、硫酸濃度を勘案し、溶解後に希釈し
て所望の〔Ｖ（Ｈ2 Ｏ)6〕3+濃度およびＳＯ4 2+ 濃度と
なるように適宜、計算により決定することができる。
【００５５】また、硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液
における加熱温度は、溶解速度を充分に高める観点か
ら、９０℃以上、好ましくは１００℃以上であることが
望ましく、また硫酸水溶液の沸点を考慮して、１２０℃
以下であることが望ましい。かかる条件下で加熱を行な
った場合には、通常、加熱に要する時間は、１〜４時間
程度となる。
における加熱温度は、溶解速度を充分に高める観点か
ら、９０℃以上、好ましくは１００℃以上であることが
望ましく、また硫酸水溶液の沸点を考慮して、１２０℃
以下であることが望ましい。かかる条件下で加熱を行な
った場合には、通常、加熱に要する時間は、１〜４時間
程度となる。
【００５６】本発明においては、硫酸バナジウム(III)
を調製した際の濾過ケーキをそのまま使用することがで
きる。この場合、溶解のために使用する硫酸水溶液中に
含まれている硫酸量から前記濾過ケーキ中に含まれてい
る硫酸量を差し引けばよい。
を調製した際の濾過ケーキをそのまま使用することがで
きる。この場合、溶解のために使用する硫酸水溶液中に
含まれている硫酸量から前記濾過ケーキ中に含まれてい
る硫酸量を差し引けばよい。
【００５７】水和の終点は、前記硫酸バナジウム(III)
の溶解により、確認することができる。
の溶解により、確認することができる。
【００５８】かくして得られる硫酸バナジウム(III) の
硫酸水溶液は、そのままの状態で、例えば、バナジウム
レドックスフロー電池の負極電解液などとして使用する
ことができる。
硫酸水溶液は、そのままの状態で、例えば、バナジウム
レドックスフロー電池の負極電解液などとして使用する
ことができる。
【００５９】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定される
ものではない。
に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定される
ものではない。
【００６０】実施例１ ３００ｍｌ容のフラスコ内に、９８％硫酸４４２ｇを仕
込み、攪拌しながら室温（約２５℃）で液中に窒素ガス
を流速３００ｍｌ／min で２時間吹き込み、溶存してい
る酸素を除去した。
込み、攪拌しながら室温（約２５℃）で液中に窒素ガス
を流速３００ｍｌ／min で２時間吹き込み、溶存してい
る酸素を除去した。
【００６１】次に攪拌しながら、前記フラスコ内に、酸
化バナジウム(III) （Ｖ2 Ｏ3 ）１９．５ｇを添加し、
気相部に窒素ガスを流速１００ｍｌ／min で通じながら
２２０〜２２５℃で１０時間加熱した。その結果、反応
液は、灰黄色の粘度の高いスラリーとなった。
化バナジウム(III) （Ｖ2 Ｏ3 ）１９．５ｇを添加し、
気相部に窒素ガスを流速１００ｍｌ／min で通じながら
２２０〜２２５℃で１０時間加熱した。その結果、反応
液は、灰黄色の粘度の高いスラリーとなった。
【００６２】得られた反応液を３０℃以下に冷却した
後、氷水浴中に置いた５００ｍｌ容のビーカー内にあら
かじめ仕込んでおいた５０％エタノール水１００ｍｌの
中に、攪拌しながら６０℃以下の温度で注入した。
後、氷水浴中に置いた５００ｍｌ容のビーカー内にあら
かじめ仕込んでおいた５０％エタノール水１００ｍｌの
中に、攪拌しながら６０℃以下の温度で注入した。
【００６３】１時間後、反応液に含まれている固形物を
２５℃で吸引濾過した。得られたケーキは、濾過器上で
５℃以下の５０％エタノール水１００ｍｌ、ついでエタ
ノール１５０ｍｌで洗浄したのち、乾燥させた。乾燥ケ
ーキの量は、４７．６ｇであった。
２５℃で吸引濾過した。得られたケーキは、濾過器上で
５℃以下の５０％エタノール水１００ｍｌ、ついでエタ
ノール１５０ｍｌで洗浄したのち、乾燥させた。乾燥ケ
ーキの量は、４７．６ｇであった。
【００６４】得られた乾燥ケーキの元素分析を行なった
ところ、以下に示す結果が得られた。
ところ、以下に示す結果が得られた。
【００６５】〔硫酸バナジウム(III)[Ｖ2(ＳＯ4)3]の計
算値〕 Ｖ：２６．１２重量％、 Ｓ：２４．６６重量％、 Ｖ／Ｓ（重量比）：１．０５９
算値〕 Ｖ：２６．１２重量％、 Ｓ：２４．６６重量％、 Ｖ／Ｓ（重量比）：１．０５９
【００６６】〔乾燥ケーキの測定値〕 Ｖ：２５．９３重量％、 Ｓ：２４．５１重量％、 Ｖ／Ｓ（重量比）：１．０５８
【００６７】以上の結果から、得られた乾燥ケーキは、
硫酸バナジウム(III) と同一組成を有する化合物である
ことが確認された。
硫酸バナジウム(III) と同一組成を有する化合物である
ことが確認された。
【００６８】つぎに、得られた乾燥ケーキの粉末Ｘ線回
折（ターゲット：Cu、電圧：４０kV、電流：５０mA、走
査速度：８°／min ）を調べた。その結果を図１に示
す。
折（ターゲット：Cu、電圧：４０kV、電流：５０mA、走
査速度：８°／min ）を調べた。その結果を図１に示
す。
【００６９】図１に示された回折パターンを調べたとこ
ろ、主要回折線は、Index to thePowder Diffraction F
ile No.27-941 に記載されている次のｄ値（格子面間
隔）と一致した。
ろ、主要回折線は、Index to thePowder Diffraction F
ile No.27-941 に記載されている次のｄ値（格子面間
隔）と一致した。
【００７０】ｄ値： ６．００，２．６２，３．５９，
４．３７，２．７５，３．００，２．８９，２．６７
４．３７，２．７５，３．００，２．８９，２．６７
【００７１】このことから、得られた乾燥ケーキは、硫
酸バナジウム(III)[Ｖ2(ＳＯ4)3]であることが確認され
た。
酸バナジウム(III)[Ｖ2(ＳＯ4)3]であることが確認され
た。
【００７２】実施例２ 実施例１において、硫酸の濃度およびその使用量、なら
びに反応条件（温度および時間）を表１に示すように変
更したほかは、実施例１と同様の操作を行ない、硫酸バ
ナジウム(III) の収量、純度および収率を以下の方法に
したがって調べた。その結果を表１に併記する。
びに反応条件（温度および時間）を表１に示すように変
更したほかは、実施例１と同様の操作を行ない、硫酸バ
ナジウム(III) の収量、純度および収率を以下の方法に
したがって調べた。その結果を表１に併記する。
【００７３】〔１〕収量 得られた硫酸バナジウム(III) の重量（ｇ）を収量とす
る。
る。
【００７４】〔２〕純度 バナジウムの含有量をＪＩＳ−Ｇ1221(1969)に規定の
「鉄及び鋼中のバナジウム定量方法」に準じて測定し、
その測定値をＶ／Ｖ2(ＳＯ4)3 の比率（重量％）で除し
た値を純度とする。
「鉄及び鋼中のバナジウム定量方法」に準じて測定し、
その測定値をＶ／Ｖ2(ＳＯ4)3 の比率（重量％）で除し
た値を純度とする。
【００７５】〔３〕収率 各実験例における収量と純度とを乗じた値を１００重量
％に換算したときの硫酸バナジウム(III) の取得量
（ｇ）を理論的１００重量％換算取得量で除したときの
値（重量％）を収率とする。
％に換算したときの硫酸バナジウム(III) の取得量
（ｇ）を理論的１００重量％換算取得量で除したときの
値（重量％）を収率とする。
【００７６】なお、反応時間は、目視で酸化バナジウム
(III)(Ｖ2 Ｏ3)の黒色粒子の消滅を観察したときまでに
要した時間とした。
(III)(Ｖ2 Ｏ3)の黒色粒子の消滅を観察したときまでに
要した時間とした。
【００７７】
【表１】
【００７８】表１に示された結果から、硫酸の濃度が９
０％以上、加熱温度が１６０〜２４０℃の範囲で、硫酸
バナジウム(III) を収率よく、速やかに製造することが
できることがわかる。とくに、硫酸の濃度を９４％以
上、反応温度を２２０℃以上とした場合には（実験番号
１〜５）、反応時間を約１５時間以下と非常に短縮させ
ることができ、しかも硫酸バナジウム(III) を高収率で
収得することができることがわかる。
０％以上、加熱温度が１６０〜２４０℃の範囲で、硫酸
バナジウム(III) を収率よく、速やかに製造することが
できることがわかる。とくに、硫酸の濃度を９４％以
上、反応温度を２２０℃以上とした場合には（実験番号
１〜５）、反応時間を約１５時間以下と非常に短縮させ
ることができ、しかも硫酸バナジウム(III) を高収率で
収得することができることがわかる。
【００７９】実施例３ ３００ｍｌ容のフラスコ内に、９８％硫酸４４２ｇを仕
込み、攪拌しながら室温（約２５℃）で液中に窒素ガス
を３００ｍｌ／min の速度で２時間吹き込み、溶存して
いる酸素を除去した。
込み、攪拌しながら室温（約２５℃）で液中に窒素ガス
を３００ｍｌ／min の速度で２時間吹き込み、溶存して
いる酸素を除去した。
【００８０】次に攪拌しながら、前記フラスコ内に、酸
化バナジウム(III)(Ｖ2 Ｏ3)１９．５ｇを添加し、気相
部に窒素ガスを流速１００ｍｌ／min で通じながら２２
０〜２２５℃で１０時間加熱した。その結果、反応液
は、灰黄色の粘度の高いスラリーとなった。
化バナジウム(III)(Ｖ2 Ｏ3)１９．５ｇを添加し、気相
部に窒素ガスを流速１００ｍｌ／min で通じながら２２
０〜２２５℃で１０時間加熱した。その結果、反応液
は、灰黄色の粘度の高いスラリーとなった。
【００８１】反応終了後、反応液を３０℃以下に冷却
し、＃４のグラスフィルターで吸引濾過した。グラスフ
ィルター上のケーキの量は、１１０ｇであり、そのケー
キに含まれている３価バナジウムの含有量は、１２．１
２ｇ（０．２４２ｍｏｌ）、付着反応液の量は、５７重
量％（６２．７ｇ）であった。
し、＃４のグラスフィルターで吸引濾過した。グラスフ
ィルター上のケーキの量は、１１０ｇであり、そのケー
キに含まれている３価バナジウムの含有量は、１２．１
２ｇ（０．２４２ｍｏｌ）、付着反応液の量は、５７重
量％（６２．７ｇ）であった。
【００８２】一方、濾液の量は３５０ｇ、その硫酸濃度
は９３％であった。
は９３％であった。
【００８３】得られたケーキ全量を氷水浴中に置いた５
００ｍｌ容のビーカー内に仕込んだ氷水２００ｍｌ中
に、攪拌しながら６０℃以下の温度で注入した。
００ｍｌ容のビーカー内に仕込んだ氷水２００ｍｌ中
に、攪拌しながら６０℃以下の温度で注入した。
【００８４】１時間経過後、ビーカー内の反応液を２５
℃で吸引濾過した。得られたケーキは、濾過器上で５０
％エタノール水１００ｍｌ、次いでエタノール１５０ｍ
ｌで洗浄した後、乾燥させた。乾燥ケーキの量は４７．
６ｇであった。
℃で吸引濾過した。得られたケーキは、濾過器上で５０
％エタノール水１００ｍｌ、次いでエタノール１５０ｍ
ｌで洗浄した後、乾燥させた。乾燥ケーキの量は４７．
６ｇであった。
【００８５】得られたケーキを実施例１と同様にして分
析したところ、前記ケーキは、硫酸バナジウム(III)[Ｖ
2(ＳＯ4)3]であることが確認された。
析したところ、前記ケーキは、硫酸バナジウム(III)[Ｖ
2(ＳＯ4)3]であることが確認された。
【００８６】実施例４ 実施例１と同様の方法で硫酸バナジウム(III)[Ｖ2(ＳＯ
4)3]の粉末を調製した。
4)3]の粉末を調製した。
【００８７】つぎに、得られた硫酸バナジウム(III) を
用いて以下の実験を行なった。
用いて以下の実験を行なった。
【００８８】１Ｌ容のフラスコに１ｍｏｌの硫酸を含有
する硫酸水溶液９５０ｍｌとＶ2(ＳＯ4)3 １ｍｏｌ（３
９０．１ｇ）とを仕込み、窒素気流下で１０５℃で１時
間加熱して完全に溶解させた。この溶液に水を添加し、
容量を１Ｌとした。
する硫酸水溶液９５０ｍｌとＶ2(ＳＯ4)3 １ｍｏｌ（３
９０．１ｇ）とを仕込み、窒素気流下で１０５℃で１時
間加熱して完全に溶解させた。この溶液に水を添加し、
容量を１Ｌとした。
【００８９】得られた硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶
液は、Ｖ(III) 濃度が２ｍｏｌ／Ｌ、ＳＯ4 2-濃度が４
ｍｏｌ／Ｌであり、得られた硫酸バナジウム(III) の硫
酸水溶液は、バナジウムレドックスフロー電池の負極液
として使用しうるものであった。
液は、Ｖ(III) 濃度が２ｍｏｌ／Ｌ、ＳＯ4 2-濃度が４
ｍｏｌ／Ｌであり、得られた硫酸バナジウム(III) の硫
酸水溶液は、バナジウムレドックスフロー電池の負極液
として使用しうるものであった。
【００９０】実施例５ 実施例４において、Ｈ2 ＳＯ4 およびＶ2(ＳＯ4)3 の量
を表２に示すように変更し、また反応条件も表２に示す
ように変更したほかは、実施例４と同様の操作を行なっ
た。
を表２に示すように変更し、また反応条件も表２に示す
ように変更したほかは、実施例４と同様の操作を行なっ
た。
【００９１】得られた硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶
液に含まれている３価バナジウム〔Ｖ(III) 〕濃度〔ｍ
ｏｌ／Ｌ〕およびＳＯ4 2- 濃度〔ｍｏｌ／Ｌ〕を調べ
た。その結果を表２に示す。
液に含まれている３価バナジウム〔Ｖ(III) 〕濃度〔ｍ
ｏｌ／Ｌ〕およびＳＯ4 2- 濃度〔ｍｏｌ／Ｌ〕を調べ
た。その結果を表２に示す。
【００９２】つぎに、得られた硫酸バナジウム(III) の
硫酸水溶液の性状を目視により観察した。その結果を表
２に示す。
硫酸水溶液の性状を目視により観察した。その結果を表
２に示す。
【００９３】
【表２】
【００９４】実験例１１〜１６によれば、表２に示され
るように、所定の３価バナジウム〔Ｖ(III) 〕濃度およ
びＳＯ4 2- 濃度を有する硫酸バナジウム(III) の硫酸水
溶液を得ることができたことがわかる。
るように、所定の３価バナジウム〔Ｖ(III) 〕濃度およ
びＳＯ4 2- 濃度を有する硫酸バナジウム(III) の硫酸水
溶液を得ることができたことがわかる。
【００９５】次に、実験例１１で得られた硫酸水溶液の
吸光度〔吸光度Ａ＝log10(I0/I) 〕を島津製作所（株）
製、スペクトロフォトメーターＵＶ−１２０−０１を用
いて測定した。その結果を図２に示す。
吸光度〔吸光度Ａ＝log10(I0/I) 〕を島津製作所（株）
製、スペクトロフォトメーターＵＶ−１２０−０１を用
いて測定した。その結果を図２に示す。
【００９６】図２に示されたチャートと、あらかじめ他
法で調製しておいた硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液
について調べておいたチャートとを対比したところ、両
者が一致した。このことから、実験例１１で得られた硫
酸水溶液は、硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液である
ことを確認することができた。
法で調製しておいた硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液
について調べておいたチャートとを対比したところ、両
者が一致した。このことから、実験例１１で得られた硫
酸水溶液は、硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液である
ことを確認することができた。
【００９７】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、酸化バナジ
ウム(III) から、硫酸バナジウム(III) を高純度で効率
よく製造することができるという効果が奏される。
ウム(III) から、硫酸バナジウム(III) を高純度で効率
よく製造することができるという効果が奏される。
【００９８】また、本発明の製造方法によれば、得られ
た硫酸バナジウム(III) を硫酸水溶液中で加熱すること
により、バナジウムレドックスフロー電池の電解液とし
て有用な高品質の硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液を
効率よく製造することができるという効果が奏される。
た硫酸バナジウム(III) を硫酸水溶液中で加熱すること
により、バナジウムレドックスフロー電池の電解液とし
て有用な高品質の硫酸バナジウム(III) の硫酸水溶液を
効率よく製造することができるという効果が奏される。
【図１】図１は、本発明の実施例１で得られた乾燥ケー
キの粉末Ｘ線回折図である。
キの粉末Ｘ線回折図である。
【図２】図２は、本発明の実験例１１で得られた硫酸バ
ナジウム(III) の硫酸水溶液の吸光度のチャートを示す
図である。
ナジウム(III) の硫酸水溶液の吸光度のチャートを示す
図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 酸化バナジウム（III)を濃度が８０％以
上の硫酸中で１４０〜２６０℃に加熱した後、生成した
固体の硫酸バナジウム(III) を反応液から回収すること
を特徴とする硫酸バナジウム(III) の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の製造方法で得られた硫
酸バナジウム(III)を、濃度が５〜５０％の硫酸水溶液
中で加熱し、溶解させることを特徴とする硫酸バナジウ
ム(III) の硫酸水溶液の製造方法。 - 【請求項３】 硫酸バナジウム(III) を硫酸水溶液中で
９０℃以上の温度に加熱する請求項２記載の硫酸バナジ
ウム(III) の硫酸水溶液の製造方法。
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