JPS60231417A - 金属フツ化物の製造方法 - Google Patents
金属フツ化物の製造方法Info
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- JPS60231417A JPS60231417A JP8518384A JP8518384A JPS60231417A JP S60231417 A JPS60231417 A JP S60231417A JP 8518384 A JP8518384 A JP 8518384A JP 8518384 A JP8518384 A JP 8518384A JP S60231417 A JPS60231417 A JP S60231417A
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- Japan
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- ions
- fluorine
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はTi、Zr及びHfの各金属フッ化物を製造す
る方法に関する。
る方法に関する。
従来技術
従来これらの金属(Ti、Zr及びIf)フッ化物を製
造する方法として、次式に示すように、精製された金属
にF、ガスを反応させて前記金属のフッ化物を得るのが
一般的である。
造する方法として、次式に示すように、精製された金属
にF、ガスを反応させて前記金属のフッ化物を得るのが
一般的である。
T1+コF、→TiF。
Zr+コF、 −+ ZrF2
Hf + 、2 F、 4 HfF。
上記の方法以外に精製された酸化物をF!ガスと反応さ
せる方法もあるが、しかしこの方法は効率が悪く、金属
より得ることが多い。高価な金属に高価なP、ガスを反
応させて造るためlこ得られる各種金属フッ化物は極め
て高価なものになるという欠点があった。
せる方法もあるが、しかしこの方法は効率が悪く、金属
より得ることが多い。高価な金属に高価なP、ガスを反
応させて造るためlこ得られる各種金属フッ化物は極め
て高価なものになるという欠点があった。
発明の構成
本発明は高価な原料を使用するものでなく。
一般に天然に存在する鉱物資源から、あるいは産業廃棄
物のような資源から、−挙に高純度金属フッ化物を造る
方法に関するもので、従来法における工程が長くなると
いう欠点や、価格が高い等の欠点を克服するものである
。
物のような資源から、−挙に高純度金属フッ化物を造る
方法に関するもので、従来法における工程が長くなると
いう欠点や、価格が高い等の欠点を克服するものである
。
本発明の要旨とするところは、Ti、Zr及び示すよう
に各種金属フッ化物を造る方法にある。
に各種金属フッ化物を造る方法にある。
(NH,)、 TiF、→2NH,F + TiF。
(NH4)、TiFI、→コNH,? −1−TiF。
(NH4)、ZrF6−+ 2NH,F −4−ZrF
4(NT14)、zrp7−+ J IN)i4F +
ZrF4(NH番)、aft、→ 2NH,F −)
HfF4(NH4)、HfP、→jNH4F 十Hf
F。
4(NT14)、zrp7−+ J IN)i4F +
ZrF4(NH番)、aft、→ 2NH,F −)
HfF4(NH4)、HfP、→jNH4F 十Hf
F。
これらのフッ素含有アンモニウム塩は上記に示す以外の
化合物も存在するし、工業的には純粋な結晶でなく、混
合物であることが多く、あるいは原子価の異なる塩が混
合する場合もあり得る。
化合物も存在するし、工業的には純粋な結晶でなく、混
合物であることが多く、あるいは原子価の異なる塩が混
合する場合もあり得る。
これはフッ素含有アンモニウム塩が生成する水溶液の条
件により異るので一定でないことが多く、従って本発明
は上記に示す反応式に限定されるものでない。
件により異るので一定でないことが多く、従って本発明
は上記に示す反応式に限定されるものでない。
加熱分解写囲気を還元ガス気流中でしかも金属となり得
ない温度条件であるiso℃以上、1000℃以下に保
って分解することにより、不活性ガス気流中と全く同一
の反応が得られ、各種のフッ化物が得られた。
ない温度条件であるiso℃以上、1000℃以下に保
って分解することにより、不活性ガス気流中と全く同一
の反応が得られ、各種のフッ化物が得られた。
ちる・・Iコ
不活性ガス気流中7ガス気流中で熱分
解して得られたNH4Fは高温ではガス状であるがコo
O℃以下の低温では固体状となるために濾過分離等の公
知な方法で分解ガスより取除かれ回収されるので、各種
金属のフッ素含有アンモニウム塩の製造工程に再循環さ
れる。あるいは、生成するTiF、、ZrF4及びI(
fF、とNH41iFの各温度における蒸気圧差を利用
して各種金属フッ化物中に混入するNH4’Fをとり除
くこともできる0本発明で使用する各金属のフッ素含有
アンモニウム塩は例えば下記のようにして造られる。
O℃以下の低温では固体状となるために濾過分離等の公
知な方法で分解ガスより取除かれ回収されるので、各種
金属のフッ素含有アンモニウム塩の製造工程に再循環さ
れる。あるいは、生成するTiF、、ZrF4及びI(
fF、とNH41iFの各温度における蒸気圧差を利用
して各種金属フッ化物中に混入するNH4’Fをとり除
くこともできる0本発明で使用する各金属のフッ素含有
アンモニウム塩は例えば下記のようにして造られる。
アルキル燐酸の群、アルキル轡アリール燐酸の群−ケト
ンの群、カルボン酸の群、中性燐酸エステルの群、オキ
シムの群、及び第1級〜第ダ級アミンの各群から成る群
から選択された抽出剤の7種または一種以上を石油系炭
化水素で希釈してなる有機溶媒に抽出含有されているT
1、Zr及びIfの金属イオンまたはこれらの金属錯イ
オンをFイオンとNH,イオンを含有する水溶液と接触
させて、次式に示すように有機溶媒中より水相に移行さ
せて、フルオロ金属アンモニウムの結晶を得ると共に有
機溶媒を再生させる。
ンの群、カルボン酸の群、中性燐酸エステルの群、オキ
シムの群、及び第1級〜第ダ級アミンの各群から成る群
から選択された抽出剤の7種または一種以上を石油系炭
化水素で希釈してなる有機溶媒に抽出含有されているT
1、Zr及びIfの金属イオンまたはこれらの金属錯イ
オンをFイオンとNH,イオンを含有する水溶液と接触
させて、次式に示すように有機溶媒中より水相に移行さ
せて、フルオロ金属アンモニウムの結晶を得ると共に有
機溶媒を再生させる。
R4Ti+ JNH,Hち→(NH,)!TiF、 +
JR@H+R,NH。
JR@H+R,NH。
R,TiO+lH,HF、→(NH,)、TiF、+−
R−H−)−H,O+−NH,FR8Ti + JIB
、1(F、→(NH,)、TiF、 +、7R・H−)
−Nli、IPR,Zr + *NH4HF、−+(N
H,)、ZrF、+ダR−11+コNH,?H,Zr’
F、−n’rB:p+コNH41”(NH4)* Zr
F、+nTBF+コH,0(RINH)、Zr0(SO
J、+!NH4HF、−+(NH,)、ZrF、+コR
,NH−F+ (”H4)laoa +H,0 上式中R,Hは、H型抽出剤を、(R,Nu )は第3
級アミン抽出剤を示すものでおる。
R−H−)−H,O+−NH,FR8Ti + JIB
、1(F、→(NH,)、TiF、 +、7R・H−)
−Nli、IPR,Zr + *NH4HF、−+(N
H,)、ZrF、+ダR−11+コNH,?H,Zr’
F、−n’rB:p+コNH41”(NH4)* Zr
F、+nTBF+コH,0(RINH)、Zr0(SO
J、+!NH4HF、−+(NH,)、ZrF、+コR
,NH−F+ (”H4)laoa +H,0 上式中R,Hは、H型抽出剤を、(R,Nu )は第3
級アミン抽出剤を示すものでおる。
水相に移行した各種金属イオン及び各種金属錯イオンは
フッ素含有アンモニウム塩となる。
フッ素含有アンモニウム塩となる。
これらは水溶液に対して、フッ化物に比較して溶解度も
小さく、しかも結晶成長速度が極めて大きいという特長
があり、容易に結晶を濾過分離できるので、各種金属の
フッ素含有アンモニウムの塩が得られる。
小さく、しかも結晶成長速度が極めて大きいという特長
があり、容易に結晶を濾過分離できるので、各種金属の
フッ素含有アンモニウムの塩が得られる。
これらの得られたフッ化金属アンモニウム塩を不活性カ
ス気流中あるいは還元ガス気流中で加熱すると、前述の
ようにiso〜1000℃の間で各糧金属のフッ化物が
得られる。
ス気流中あるいは還元ガス気流中で加熱すると、前述の
ようにiso〜1000℃の間で各糧金属のフッ化物が
得られる。
分解により生じたNH,?及びNH,IP、ガスは吸収
あるいは集塵により回収が極めて容易で、しかも回収N
H4FやNH4Br、はフルオロ金属アンモニウム製造
工程ヘリサイクルできる特長がある。
あるいは集塵により回収が極めて容易で、しかも回収N
H4FやNH4Br、はフルオロ金属アンモニウム製造
工程ヘリサイクルできる特長がある。
本発明に使用するアルキル燐酸は次の群より選択される
: (イ) (ロ) (ハ) (ニ) (ホ) 1 または R−F−OH 」 OH 2(式中Rはアルキル基を示し、一般に炭素数が4’−
JJのものが使、用される) 以下に示す実施例中に記載するD!EHPA (ジーコ
ーエチルヘキシル燐酸)は(イ)の群に属し、アルキル
基はO,H,、のものである。
: (イ) (ロ) (ハ) (ニ) (ホ) 1 または R−F−OH 」 OH 2(式中Rはアルキル基を示し、一般に炭素数が4’−
JJのものが使、用される) 以下に示す実施例中に記載するD!EHPA (ジーコ
ーエチルヘキシル燐酸)は(イ)の群に属し、アルキル
基はO,H,、のものである。
本発明で使用するケトンは次の群より選択される:
(式中R−R1はアルキル基またはアリール基を示し、
それぞれの炭素数3〜13のものがよく使用される) 本発明で抽出剤として使用するカルボン酸は次の群より
選択される: (イ) (ロ) RR 4れ (式中Rはアルキル基を示し、一般に炭素数がy−ココ
のものが使用される) 実施例に記載しているV−ノθ(パーサティック−/θ
はシェル化学■の商品名)は(イ)の群に属し、アルキ
ル基の炭素数が9〜/jの範囲のものである〇 本発明で使用する中性燐酸エステルは次の群より選択さ
れる: (イ) (ロ) (ハ) (ニ) (上式中Rは炭素数がt〜−一のアルキル基である) 実施例で使用したTBP ()リブチルホスフェート)
は上記の(イ)の群に属し、RはO,H,のものをいう
。
それぞれの炭素数3〜13のものがよく使用される) 本発明で抽出剤として使用するカルボン酸は次の群より
選択される: (イ) (ロ) RR 4れ (式中Rはアルキル基を示し、一般に炭素数がy−ココ
のものが使用される) 実施例に記載しているV−ノθ(パーサティック−/θ
はシェル化学■の商品名)は(イ)の群に属し、アルキ
ル基の炭素数が9〜/jの範囲のものである〇 本発明で使用する中性燐酸エステルは次の群より選択さ
れる: (イ) (ロ) (ハ) (ニ) (上式中Rは炭素数がt〜−一のアルキル基である) 実施例で使用したTBP ()リブチルホスフェート)
は上記の(イ)の群に属し、RはO,H,のものをいう
。
本発明で使用するアルキルアリール燐酸の群は次に示す
化合物より選択される: 1 0P−OH 人 式中Rは一般にクー21個の炭素原子を含むアルキル基
で、Aは一般にアリール基(フェニール基、トリル基、
キンリル基)を示す。
化合物より選択される: 1 0P−OH 人 式中Rは一般にクー21個の炭素原子を含むアルキル基
で、Aは一般にアリール基(フェニール基、トリル基、
キンリル基)を示す。
次に本発明で使用する第1級アミン級アミンは次の群よ
り選択される: 第1級アミン RNH,(式中Rは炭素数がダ〜コSの
アルキル基である)0 第1級アミン R,N−又はR,Nuで表わされる0(
式中Rは炭素数が亭〜コSのアルキル基である)。
り選択される: 第1級アミン RNH,(式中Rは炭素数がダ〜コSの
アルキル基である)0 第1級アミン R,N−又はR,Nuで表わされる0(
式中Rは炭素数が亭〜コSのアルキル基である)。
第3級アミン R,N又はR8NH−で表わされる(式
中Rは炭素数がダ〜a3のアルキル基である)。
中Rは炭素数がダ〜a3のアルキル基である)。
以下に示す実施例で使用しているTOA () !Jオ
クチルアミン)を次に示す。
クチルアミン)を次に示す。
CHa (CHa)を
但し、αを他のアニオンで置換することができる。
式中Rは炭素数がt〜a!のアルキル基であるO
本発明で使用される希釈剤は石油系炭化水素で芳香族の
ものも、脂肪族系のものも使用される。勿論これらの混
合品も使用することができる0またケロシンの如き雑多
な炭化水素の混合品も使用することができる。
ものも、脂肪族系のものも使用される。勿論これらの混
合品も使用することができる0またケロシンの如き雑多
な炭化水素の混合品も使用することができる。
抽出剤は各群より選択され、1種の場合もまたは1種以
上混合する場合もあるが、これらは対象とする水溶液の
性状や不純物の種類と、その共存割合によっても抽出剤
の種類や抽出剤の混合方法が決定される。また抽出剤濃
度も同様に決定されるが、一般にコチ〜ioo%(容積
)に調節して使用される。
上混合する場合もあるが、これらは対象とする水溶液の
性状や不純物の種類と、その共存割合によっても抽出剤
の種類や抽出剤の混合方法が決定される。また抽出剤濃
度も同様に決定されるが、一般にコチ〜ioo%(容積
)に調節して使用される。
本発明で使用するF−イオン含有液とはNH,HF、、
NH,FおよびHFの群より選択された1種または一種
以上を含有する水溶液をいう(P/NH4のモル比率/
//〜7/θ、コのものをいう)0更に晶析条件によっ
ては、ヒドラジン等の還元剤を混合することもある。
NH,FおよびHFの群より選択された1種または一種
以上を含有する水溶液をいう(P/NH4のモル比率/
//〜7/θ、コのものをいう)0更に晶析条件によっ
ては、ヒドラジン等の還元剤を混合することもある。
本発明使用する不活性ガスとはアルゴン、ヘリウム、窒
素ガスの単独あるいは混合ガスをいう。また水素ガスと
の混合ガスも使用される。
素ガスの単独あるいは混合ガスをいう。また水素ガスと
の混合ガスも使用される。
本発明で使用される還元ガスは水素ガス、−酸化炭素、
炭化水素ガスをいう。
炭化水素ガスをいう。
以下本発明を図面に基き、その詳細を説明するが、本発
明はこれに限定されるものでない。
明はこれに限定されるものでない。
第1図のフロシートは、T1、Zr及びHfの群より選
択された7種のフルオロ金属アンモニウム(A)を加熱
分解工程中)にて不活性あるいは還元気流(0)の雰囲
気にてiso℃〜1ooo℃に加熱することによりこれ
らの金属(Ti、 Zr、及びHf)のフッ化物(D)
を造る基本操作型である。
択された7種のフルオロ金属アンモニウム(A)を加熱
分解工程中)にて不活性あるいは還元気流(0)の雰囲
気にてiso℃〜1ooo℃に加熱することによりこれ
らの金属(Ti、 Zr、及びHf)のフッ化物(D)
を造る基本操作型である。
加熱分解工程(B)にて生成したガス中に、NHいHF
%NH4H?、及びNH4Fが含有しているので、これ
らをE!φ公知の分離方法あるいは公知のガス吸収方法
にて回収し、再びフルオロ金属アンモニウムを造る工程
へ再循環する。
%NH4H?、及びNH4Fが含有しているので、これ
らをE!φ公知の分離方法あるいは公知のガス吸収方法
にて回収し、再びフルオロ金属アンモニウムを造る工程
へ再循環する。
得られた金属フッ化物とNH4FやNH,IF、の混合
物はそれらの各温度にあける蒸気圧差を利用して精製し
てフッ化金属(D)を得ることができる。
物はそれらの各温度にあける蒸気圧差を利用して精製し
てフッ化金属(D)を得ることができる。
第2図のフロシートは本発明に原料として使用するフッ
素含有アンモニウム塩(フッ素含有アンモニウム塩)を
造る基本屋である。T1、zr及びHfの群より選択さ
れた7種の金属イオ工鵬(H)で接触させることにより
金属イオン及び金属錯イオンを水相に°移行せしめ、有
機溶媒を再生し、再び抽出工程へ循環する。一方水相に
移ったこれらの金属(Ti、Zr及びHf)イオン及び
金属錯イオンは晶析工程(J)で分離し、フルオロ金属
アンモニウムの結晶(K)が得られる。
素含有アンモニウム塩(フッ素含有アンモニウム塩)を
造る基本屋である。T1、zr及びHfの群より選択さ
れた7種の金属イオ工鵬(H)で接触させることにより
金属イオン及び金属錯イオンを水相に°移行せしめ、有
機溶媒を再生し、再び抽出工程へ循環する。一方水相に
移ったこれらの金属(Ti、Zr及びHf)イオン及び
金属錯イオンは晶析工程(J)で分離し、フルオロ金属
アンモニウムの結晶(K)が得られる。
発明の効果
本発明によれば高価な原料を使用することなく単純な工
程で所定金属のフッ素含有アンモニウム塩をつくること
ができる。
程で所定金属のフッ素含有アンモニウム塩をつくること
ができる。
発明の実施例
以下に実施例を掲げてこの発明を説明する。
実施例
次に示す各試料を、環状電気炉にいれて、N。
ガスを0.3t1分の割合で送りながら加熱した。
上表中残留物となるのは結晶中一部にH,Oが付着した
り、あるいはN H4Z r 1’ * OH鵞の形態
のものが混入していたためと考えられ、残留物を同定し
た結果酸化物であった。揮発物とは揮発した物質を冷却
し、凝集物を同定した結果を示す。
り、あるいはN H4Z r 1’ * OH鵞の形態
のものが混入していたためと考えられ、残留物を同定し
た結果酸化物であった。揮発物とは揮発した物質を冷却
し、凝集物を同定した結果を示す。
また残留物なしとは全量揮発したことを示す。
本発明で原料として使用する各金属のフルオロ金属アン
モニウム塩は下記表に示す有機溶媒と剥離液を使用して
、それ自体既知の抽出、剥離操作により造ることができ
る。
モニウム塩は下記表に示す有機溶媒と剥離液を使用して
、それ自体既知の抽出、剥離操作により造ることができ
る。
表中の有機溶媒濃度は容積チを示す。
剥離率とは07A(有機溶媒/水相)(容積)==/、
0//、0で1回接触させた後、水相に移行した割合を
いう。
0//、0で1回接触させた後、水相に移行した割合を
いう。
剥離条件はいずれも温度2!r−−g′Csしんとう時
間は10分間であるO 生成物の化学種はX線回折装置または化学分析で決定し
た0
間は10分間であるO 生成物の化学種はX線回折装置または化学分析で決定し
た0
第1図は本発明方法の工程図、第一図は本発明で原料と
して使用する、金属のフッ素含有アンモニウム塩の製造
工程図である。図中C・・不活性ガスあるいは還元ガス G・・如1鍬水零液− χ2図
して使用する、金属のフッ素含有アンモニウム塩の製造
工程図である。図中C・・不活性ガスあるいは還元ガス G・・如1鍬水零液− χ2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l Ti、Zr及びHfのフッ素含有アンモニウム塩を
不活性ガス気流中あるいは還元ガス気流中で加熱するこ
とにより、これらの金属フッ化物を造ることを特徴とす
る金属フッ化物の製造方法。 ユ フッ素含有アンモニウム塩がアルキル燐酸の群、カ
ルボン酸の群、オキシムの群、ケトンの群、中性燐酸エ
ステルの群、及び第1級〜第ダ級アミンの群より成る各
群から選択された7種又はコ種以上の抽出剤を石油系炭
化水素で希釈してなる有機溶媒に抽出含有されているT
i、ZrまたはHfイオン又はこれらの金属錯イオンを
、FイオンとNH,イオンを含有する水溶液と接触さぜ
ることにより、該イオン又は錯イオンを水相に移行させ
てTi、ZrまたはHfのフッ素含有アンモニウム塩を
造ることによって得られたものである特許請求の範囲第
1項記載の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8518384A JPH0234889B2 (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | Kinzokufutsukabutsunoseizohoho |
EP85301897A EP0156617A3 (en) | 1984-03-19 | 1985-03-19 | Production of metal fluorides |
CA000476887A CA1257766A (en) | 1984-03-19 | 1985-03-19 | Process for producing fluorides of metals |
US06/872,623 US4741893A (en) | 1984-03-19 | 1986-06-09 | Process for producing fluorides of metals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8518384A JPH0234889B2 (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | Kinzokufutsukabutsunoseizohoho |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60231417A true JPS60231417A (ja) | 1985-11-18 |
JPH0234889B2 JPH0234889B2 (ja) | 1990-08-07 |
Family
ID=13851542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8518384A Expired - Lifetime JPH0234889B2 (ja) | 1984-03-19 | 1984-04-28 | Kinzokufutsukabutsunoseizohoho |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0234889B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100418886C (zh) * | 2006-10-13 | 2008-09-17 | 河南大学 | 有机分散性三氟化镧纳米微粒制备方法 |
WO2010004925A1 (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | Kiya Shigeru | けい素、チタンおよびふっ素の回収方法 |
JP2013500234A (ja) * | 2009-07-29 | 2013-01-07 | ザ サウス アフリカン ニュークリア エナジー コーポレーション リミテッド | 二フッ化アンモニウム(nh4f.hf)を用いた酸化ジルコニウム系材料の処理 |
-
1984
- 1984-04-28 JP JP8518384A patent/JPH0234889B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100418886C (zh) * | 2006-10-13 | 2008-09-17 | 河南大学 | 有机分散性三氟化镧纳米微粒制备方法 |
WO2010004925A1 (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | Kiya Shigeru | けい素、チタンおよびふっ素の回収方法 |
JPWO2010004925A1 (ja) * | 2008-07-09 | 2012-01-05 | 滋 木谷 | けい素、チタンおよびふっ素の回収方法 |
JP5392576B2 (ja) * | 2008-07-09 | 2014-01-22 | 滋 木谷 | けい素、チタンおよびふっ素の回収方法 |
JP2013500234A (ja) * | 2009-07-29 | 2013-01-07 | ザ サウス アフリカン ニュークリア エナジー コーポレーション リミテッド | 二フッ化アンモニウム(nh4f.hf)を用いた酸化ジルコニウム系材料の処理 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0234889B2 (ja) | 1990-08-07 |
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