JPS582210A - アルミニウムまたはマグネシウムのリン化物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 原特許（ドイツ国出願第ｐｚ９４ｓｓ４？、ｔ−４１号
）の目的は、微粉のアルミニウムまたはマグネジウニ、
またはこの２種類め金属の合金と黄リンとの反応４．３
ｏｏ℃と６００℃の間の温度で不活性気体の雰囲気中で
、塩素、臭素、ヨウ素、またはこの元素とリン、−黄、
水素、アンモニウム、亜鉛または反応させる金属との化
ｉ物の存在下で台なって、アルミニウムまたはマグネシ
ウムアリン化物を製造する方法を開発することである。

特に好適な形１１に従えば、まず微粉または微粒の金属
が触媒と緊密ＫＳ合される。この混合物は、不活性気体
雰囲気に密封できる適当な容器内で、喪と島常圧の窒素
の下で加熱して３００℃と６００℃の間で反応させる。

所望の反応温度に違（第３　頁） したら、発生する反応熱が問題なく逃がされ、温度が３
００℃と６００℃の範囲に維持できるような速度で液体
黄リンが加えられる。

微粉金属も徐々に加えれば、ホルン（Ｉ（Ｏｒｎ）らの
出願の方法はなお一層安全に設計でき、一層容易に制御
でき、そしてとりわけ、部分的Ｋｔたは完全にすら連続
化の設計ができることが新たに判明した。

したがって本発明の方法は、反応器へ液状の黄リンを徐
々に加えることと、微粉金属を徐々に加えることの両方
を特徴とする。

本発明の方法を実質的に円筒形の反応器内で行ない、底
の下から加熱すると、明らかに４ツの異なる帯域が形成
され、上から下へ向って次のように記述することができ
る； 帯域１：この最上部帯域には気体のみ、すなわち使用不
活性気体とリン蒸気の混合物が存在する。

この帯域では、最も極端な場合でも到達最高温度は約２
００℃に過ぎないので、リンの蒸気圧は比較的低いため
、ガス混合物は主に使用不活性気体特開昭５８−２２１
０（２） から成る。

帯域２：ここは黄リンの気化帯域である。この帯域を支
配する温ｗＬは黄リンの沸点よシわずかに高い。この帯
域も気体のみが存在するが、今度は大部分がリン蒸気か
ら成る。

帯域３：ここでは容器内充てん物の最高層に真の反応帯
域があ択リン蒸気が微粉金属および既に生成しているリ
ン化物と接触する。３００℃ないし６００℃の反応温度
になるこの帯域では、リン蒸気と微粉金属の間に強力な
発熱反応が起こる。

リン蒸気は金属と非常に急速に反応するので、容器内充
てん物の余り深いところには浸透せず、約１０ないし１
５鋼浸透するに過ぎない。し九がって、容器光てん物的
を最高部から下向きの方向に気相のリン蒸気含量は急速
に低下する。

帯域４：この最下部帯域では、リン蒸気がこの深さまで
浸透しないので、気相は事実上不活性気体のみから成る
。固体物！は事実上、生成したリン化物のみから成９、
ことＫより少量の未反応金属を含む。金属をわずかに過
剰にすると、生成す（第　５頁） るリン化物が確実にりンを含まなくなる。

反応器にけ前記４ツの帯域が形成されるので、咎に簡琳
で完全圧安全な形式の本発明の方法が可能となる。これ
により、反応器の上部、したがって、黄リンが自由に気
化できる容器内充てん物上部の気体空間へ液体黄リンが
連続的に供給されも液体黄リンの入口を反応器内の最上
部に１したがって前記帯域りに設ければ特に有利である
。もちろん微粉金属も反応器の上部に加えることができ
る。しかし、その場合は既に存在するリン蒸気との急速
で激しい反応のため、入口を封止する特殊な装置を用い
て、微粉金緘輸送用の装置へリン蒸気が浸透するのを防
止する必要がある。したがって、微粉金属を反応器の下
方部分に連続的に加えると一層有利である。すなわち、
その入口は容器内充てん物の領域内にある。これは前記
帯域３の真の反応帯域に存在し得る。その場合、大体金
属の人口の高さに攪拌機を設けて、その輸送要素が容器
内充てん物を容器の周辺に沿って移動させて。

反応帯域に新たに加えられる金属を均一に分配さく第　
６頁） せることが適切である。しかし、微粉金属の添加を反応
器の最下部、したがって前記帯域４で行なう方がさらに
一層有利である。この場合、攪拌機を設けて、その輸送
要素が容器内充てん物を容器の周辺に沿って移動させ、
同時に縦方向に十分混、　　　合させるのが適切である
。

前記のようＫして、触媒を混合した微粉金属と液体黄リ
ンを等量で反応器に連続的に加え、そして反応の関に１
反応器の最下部から、したがって前記帯域４から、未反
応のリンを含まない生成リン化物を取９出すととが可能
である。この取９出しは反応器の底の開口から行なわれ
る。これは随意に連続方式でも回分方式でも実施できる
。連続数や出しの場合、生成物は、加え九金属とリンに
正確に相当する量が排出される。しかし、反応器の最下
部帯域に、したがって前記帯域４に生成物を徐々に蓄積
させて、その後生成リン化物を回分式に排出させてもさ
しつかえない。しかし、その、　　　際には注意を払っ
て、もはや未反応リンを含まない、そしてｔ九、これは
重量管理により可能であ（第　７１４） るが、反応帯域からの物質１含まない物質だけがこの帯
域４から排出されるようにする必要がある。

微粉金属が、前記の通り反応器の下方部分に、したがっ
て前記帯域３または４に供給される場合、容器内の固体
の微粒光てん物が同時に封止装置の役をするので、供給
装置としては慣用のスクリュコンベヤーで十分である。

本発明の方法を空の反応器で開始するなら、まず微粉金
属だけをこの金属の人口が覆われるまで供給してから初
めて、液体リンを徐々に加え始めるのが適切である。し
かし、まず反応器に金属の入口の上まで前に生産さｒｌ
、た対応リン化物が入っている場合、液体リンと微粉金
属は同時に加えられる。

本発明の方法を以下の実施例によりさらに詳細に貌明す
る。籍に記載のない限り、チけすべて重量秀でおる。

実施例１ 反応器として使用した円筒容器は、直径約８０国、旨さ
約１００ｍであり、攪拌機、冷却装置、種々の高さにあ
る温度計、不活性気体送入管路お特開昭５８−２２１０
（３） よび廃ガス用管路を備えていた。反応器の底は外部から
ガスバーナーで５００℃の温度まで加熱可能であった。

この反応器に接続させて、液体リンの供給容器を設け、
この容器には内部の液体黄リンの循環および液体黄リン
の反応器への供給を随意に可能とするポンプがあり、そ
して反応させる微粉金属の供給容器も、金属を反応器へ
加える送り装置により反応器と接続させた。反応器の底
には、閉鎖装置のつい友、生成物排出用の小開口がおつ
九。安全のため、反応器には万一の圧力上昇に対処する
安全ディスを設は喪１反応の前後には、反応器を窒素で
すすぎ、反応の間は反応混合物をアルゴンで覆つ九。廃
ガスは、ガラス繊維フィルターとその後に接続された活
性炭フィルターとをもった水の受容５に導いた。

反応開始前に１反応器に前に生産されたリン化マグネシ
ウム５０陶を入れ、金属供給容器にはマグネシウム２０
０陶と冒つ素０゜８−を入れ、そして液体リン供給容器
内では液体リンを循環させた。

ついで反応器の底を３００℃に加熱した。そこで、（第
　９　頁） 反応器にマグネシウムを１０ＫＬＩ供給し、液体リンの
供給を毎分０．４かいしＩＫＩの速度で開始した。

同時に、さらにマグネシウム４加えた。反応熱により温
度が反応器の下方部分で５５０℃まで上列した。リンと
マグネシウムの添加を調節して、温度を５５０℃に維持
し、リン対マグネシウムの重量比を約０．８５：１とし
た。反応器内に約１８０〜のリン化マグネシウムが生成
した後、排出開口から１００−の生成物を１０分以内に
排出させ、その間にさらにリンとマグネシウムを連続的
に加えた。排出開口を再び閉じた。再び約１８０Ｋｆの
リン化マグネシウムが生成した後、これをｆ九排出させ
、引続いて全工程を再び繰返した。２００〜のマグネシ
ウムを使い果し友後、リンの添加を停止した。反応器内
にまだ存在する生成物は再び短時間加熱して排出させた
。反応器内に存在するリン化マグネシウムを含めて、５
時間のうちに４１５Ｋｆの生成物を排出させた。この生
成物のリン化マグネシウム含有量は９２チであった。

実施例２ （第１０頁） 実施例ＩＫ記載の反応器に１マグネシウム１００（とヨ
ウ素０．３４の混合物を入れ、金属供給容器に別のマグ
ネシウム１５０４とヨウ素０．５−を入れた。ついで反
応器の底を３００℃に加熱した。

次Ｋ、反応器の下方部分が５５０１１１：ｔで徐々に上
昇するような速度でリンを加えた。リンの添加を制御し
て、全量で８５−のリンを使うまで５５０℃に維持した
。ついで、反応器の下方部分の温度が連続して５００℃
と５５０℃の間に留まるような速度で、マグネシウムと
リンを１：０．８３の重量比で同時に加えた。それと同
時に排出開口から生成物を、加えたマグネシラふとりン
の量、したがって全量で１５０陶のマグネシウムと１２
３に４のリンに正確に相当する量だけ連続的に排出させ
た。最後に、反応１１Ｋｔだ残っている生成物を再び短
時間加熱して、さらに連続的に排出させた。

収量は全体で４５０−であり、リン化マグネシウム含有
量は平均９ｏ慢であった。

実施例３ 実施例１に記載の反応器に、マグネシウム含有（第１１
負） 量５％の微粒アルミニウムーマグネシウム合金父１とヨ
ウ素０．２−を入れた。金属供給容器に前記と則し合金
２００（とヨウ素０１６−を入れた。ついで反応器の底
を４５０℃に加熱した。次にリンと前記合金の添加を開
始した。その際、まずリンを比較的速い速度で加えて、
反応器中の合金の過剰を修正するようＫして、リンと合
金の重量比を１．１：１にした。加熱を継続して、反応
器の下方部分を５００℃に到達させた。引き続いて、反
応器に約２００にの生成物がたまるまで、１．１：１の
重量比でリンと合金をさらに加えた。この時点から以降
、リンと合金を加えたと同じ速度で生成物を排出開口か
ら連続的に排出させた。このりンと合金の添加は、温度
が５５０℃を越えないように調節した。合金を全部使用
したら、リンの添加を止め、加熱を開始し、そして生成
物の残部をさらに排出させた。全体で５２０麺の微粒生
成物が得られ、そのリン比容含有量は理論値の９０優で
あった。

実施例４ ？１間昭５８−２２１０（４） 実施例１に記載の反応器に、前に生産したリン化アルｉ
ニウム１３０（を入れ、金属供給容器に、アルン二つム
２５０時と目つ素ｌＫ４の混合物を入れ友。次に反応器
の底を４８０℃に加熱し、アルミニウム２０Ｋｆを導入
した。ついでアルミニウムとリンを同時に加え、５００
℃の温度に達した後、加熱を止めも存在する金属の過剰
をまずリンを幾分速く加えて修正し、次に＠度が５７０
℃を越えないような速度で、１．１：１の一定重量比で
アルミニウムとリンを加えた。反応器内で生成物が全量
比２３０ＫｔＫなった後、生成物１３０Ｋｆを排出させ
、アルミニウムとリンを一定量加えた。この過程を２５
０にのアルミ、ニウムを使い果すまで繰返した。リン化
アルミニウム含有量９５チの生成物が全体で５０１４排
出されもほかに１５５−が次に使用する生成物として反
応器内に残った。

特許出願人　　デゲッシ１．ゲゼルシャフト、ミツト。

ベシェレンクテル、ハフソング 代理人　押　１）良　久

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）微粉のアルミニウムま是はマグネシウム、ｉ。 もしくけこの２種類の金属の合金と液体黄リンとの反応
   を、３００℃と６００℃の間の温度で、不活性気体の雰
   囲気で、触媒量の元素状塩素、臭素またはヨウ素、もし
   くはこの元素とリン、硫黄、水素、アンモニウム、亜鉛
   または前記の反応させる金属との化合物の存在下で行な
   って、アルミニウムまたはマグネシウムのリン化物を製
   造する、法において、液体黄リンと微粉金属の両方を反
   応器へ徐々に加えることを特徴とする方法。
2. （２）反応器に固体の反応混合物または反応生成物が入
   れてあり、液体黄リンをこの固体より上方の、反応器の
   上部に供給することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 （第２　頁）
3. （３）反応器に反ｍｌ混合物を九は反応生成物がはいっ
   て必る場所−門粉金属が入るよ住、微粉金属を反応器の
   下方部分に供給すること１％黴とすｉ許請求の範囲第１
   項を九′は第２項に記載の万民　　′□　゛