JPS6191006A - ナトリウム及び硫黄元素からの多硫化ナトリウムの製造方法 - Google Patents

ナトリウム及び硫黄元素からの多硫化ナトリウムの製造方法

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JPS6191006A
JPS6191006A JP60222027A JP22202785A JPS6191006A JP S6191006 A JPS6191006 A JP S6191006A JP 60222027 A JP60222027 A JP 60222027A JP 22202785 A JP22202785 A JP 22202785A JP S6191006 A JPS6191006 A JP S6191006A
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ルートヴイヒ・ランゲ
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

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】 本%明は、ナ) IJウム及び硫黄元素から純粋な多硫
化ナトリウムヲ面接製造する方法に関する。
従来の技術 硫化ナトリウム及び多硫化ナトリウムが多数の方法に従
って、例えは炭素又は炭化物の存在で水性又はアルコー
ル性溶液又は懺黄元索會含む浴蔭液中です) IJウム
塩t1硫黄化合物例えは硫化物又は硫化水素と反応させ
、硫化ナトリウムを水素又はその他、のガスと反応させ
、かつ初めに形成されfck+化物會懺化して所望の多
硫化物を生成させることは、グメリン(Gmelin 
):ハントフーク・デル・アンオルガニツシエンーヒエ
ミー(Handbuch der anorganie
chenOhemie ) 、8版、ナトリウム、18
4頁以下ならびに補遺分冊L184貞以下及び分冊6.
1049頁以下から公知である。
すべての公刊方法にとって共通していることは、程度の
差こそあれ反応成分で者しく不純化された生成物か得ら
れ、このような生成物は例えは適当な溶剤中で溶解され
、aI!過゛されて不純物が分離されなけれはt【らな
いことである。同様に溶准で製造される多硫化物も程度
の差こそあれ署しく異橡塩によって不純化されている。
この際固体の無水多観化?!17ft製造するためには
、該生成物に費用の掛かる乾燥手段を施さねばならない
。この乾燥手段はまた、純粋では多、るが、成語アマル
ガム法により同様に浴准としてのみ得られる多硫化物に
も上動である。
周知のように、ナトリウム及び硫黄元素は相互に極めて
倣しく反応しく生成エンタルピー:Na、Sの場合 Δ
HB = −389,I KJ/mo1、結晶Na2S
、の場合 ΔHpos、za =−412KJ/mob
 )、その結果市場で高い純度で得られる元素からの直
接製造は従来工業的には用いることができなかった。
tトシろ、ナトリウム全例えは液体アンモニア中で浴か
すか又は食塩と混合して希釈するか又は煮沸ドルオール
下で遮蔽して、硫黄との反応を故少さセることが試みら
れた。
発明の解決しようとする問題点 ところで、ナトリウム及び硫黄元素から、完全に水及び
溶剤?含まない高純粋の形で多硫化ナトリウム、好まし
くは1硫化ナトリウムWagS。
及び化学針論的組成IJag83會有する多硫化物を製
造する方法か見出された。
間1点?解決するための手段 60記方法は、ナトリウム及び硫黄を、保両ガス下に所
望の多硫化物に相応する化学を論的割合で、激しいす1
拌下に、前装入した多硫化物溶融赦中に交互に供給し、
この除ナトリウム供給の際には反応混合物が、前装入溶
融液中に不均伽相で存在するような低多体化物中間住成
物の形成時でさえも、撹拌可能なF!vi:f@液の状
態のままであり、硫黄供給の際には前記低多佐化物がそ
の都度完全に反応されてPj′r望又はより高い佃仁黄
分tviする多硫化物を生成するように配分され*f!
:で両元素會供給することを特徴としている。
従って該方法で如何なる種類の多硫化物か形成されるか
は、反応成分の断紗的装入の際の化学量論的割合のその
都度の調節に依存する。純粋元素相互の極めて激しい反
応は本発明により緩和される、この緩和は例えは1硫化
す) IJウムの製造の場合ナトリウムは、元7′硫黄
と酢払接触されないで、激しく撹拌され7’cFJ30
0’Cの温度の四硫化?!I#4Fh液(融点”284
−285℃〕中に小部分量でかつ細いジェットで2り入
され、この除中田j的11例えは化学量論的組成又は結
合式’Na283又は’Na 2 S 2の低多硫化物
及びそれぞれより高い融・点ヲ有する他の多硫化物が形
成され、これらの多硫化物が次に伽C黄の必要部分量の
装入によって朽ひ所望の多硫化物、つまりNa2S4に
変化されることによって行われる。化学量論的組成Na
2S5又は’Ha、8.の多硫化物を製造する場合にも
、相応の処理が行われる。
バッチ式操作の場合、完成住仄物會取出す場合に常に反
応器を中介までの約l/3#は満しておくのか胸章であ
ると判明した、従ってナトリウムに加える除の発熱反応
が熱緩衝剤 (Waermepuffer )としての比較的多謳の
多値化物#;融液によって緩和され、熱は反応器壁を介
してより一層鳴幼に排出されうる。
本発明による方法の場合ナトリウム及び硫黄は、浴融状
又は微細な固体の形又は大表面積の他の形で供給しても
よい。tfcti体ナトリタナトリウムとしても供給す
ることができる。
本発明の儒利で好ましい態様によれは、削装入されfc
ii液の温度は、ナトリウムの供給速度により及び/又
は放熱によって、当該多硫化物の融点kNえて、つまり
200〜600℃の範囲に保たれる。
Na2S5又はNa2S、の仮造の場合には、溶融液の
温度は、好ましくは340〜660℃である。
多硫化物浴融液の腐食性及び高い反応温度のために、反
応装置用には、適当な材料を選択しなければならない。
多硫化物溶融液に接触する部分がアルミニウム/マグネ
シウム合金、特にAlMg 3 、ガラス炭素又は多硫
化物浴融液に対して抵抗力のある材料から成るか又はこ
れらの材料で被N又はライニングの施されている反応器
で反応を実施するのが最良であることが確認できた。
保府ガスとしては不活性ガス、好11. <はアルゴン
全便用することかできる。
本発明による方法では、場合により一発する硫黄の量か
縦動によって液化されて、反応器に貴び復帰されてもよ
い、これは経済的な* 梨W保証する。
本発明のもう一つの対象は、多硫化物溶融液全処理する
ための装負栃料としてアルミニウム/マグネシウム合金
、特にA’1Mg 3又はガラス炭系全伎用することで
ある。
次に、方法1松及びNaPS4及び化学ち耐重組成Na
 2 S 3の多硫化物の製造にとって同様に適当な装
魯−の具体的な実施態様の記載によりかつNa2S4及
び’Na2S3’を用いて実施した両化合物の製造の実
施例によって、本発明の詳細な説明する。
;;濃112meシ1ノ 丈夫な平面底板に!するV2hi>実験用反応器に、反
応媒体に対して抵抗力のある合金AlMg 3のライニ
ングを施した。フランジ句のA1Mg3纏蓋には、ナ)
 IJ )ム及び硫黄華を交互に供給するための螺入口
管、蓋の下で終っている保畿ガスのアルゴン小感入管、
温度センサ、羽根伺もt拌機のAlMg 3抜賭シヤフ
トを辿アためのスタフィンボックスならびに烙部でテフ
ロン製の栓によって閉鎖可能で、高さの調節できる排出
管それぞれ1イ向が鼓けられた。従って溶融物と接触す
る全反応器部分は前記の抵抗性合金から成っていた。反
応器は、内径15cWL及び高さ30cIILの鴇合ル
大41 (+¥’J 7.5#に相当する)の耐融物奮
容れることかできた。
バッチ式製造の開始前に、連続的に加熱可能の電気板上
に在って、ジャケットで断熱された反応器には、まだ前
のバッチの残留物として約300℃の加熱溶融沿約6k
gが入っていた。さらに閉鎖反応器はfJ 50 FI
Lのアルゴン圧の下にあった。アルゴン流は供給管上聞
く罰に生気の侵入防止のために僅かに増大され、約11
0’Cに加熱された液状ナトリウムかガラスとペットを
用いて約3gの少量つつ注入された。約30Iのす) 
IJウムの添加された後、取付けられた漏斗管上置して
成製の多硫化物の形成のために計おされた等量の硫黄か
か加され、丹ひナトリウム3ONか装入添加され、以下
同じように行われた。反応器内容物の増大K ′#−っ
て交互に添加されるナトリウム及び硫黄の量を倍加し、
終り頃には3倍にすることさえできた。
撹拌速度は装入の間は200 r、p、mであり、それ
に#i: <約2時間には、中間的に生成する低冬硫化
物の粗粒をR解するために100 r、p、mに下げる
ことかできた。この時間の間閉鎖反応器を杓ひ約5 Q
 Paのアルゴン圧下においた。
ナトリウム及び硫黄を供給する間加熱を押えるか又は止
めることによって、反応器の温度は発熱反応eζも拘ら
す350’C’r越えて上昇しないことか保証された。
かj記の2時曲の1後反応”後に、均餉な浴融液中にA
lMg 3製ピペツトを導入して分析用試料が取出され
た。分析により、ナ) IJウム又は硫黄の後装入は稀
な賜金にか必袂ないことが判つfC。
反応生成物1i4y!出丁ためには、反応器の取出管ガ
スタフィンポックスケ通って底部の上約8αの高さにま
で下げられ、反応器の蓋から自由に降下する間管の脚が
電気ヒーターバンドによって約300℃に加熱され、取
出管の開放後には、アルゴン圧下による内圧の増大によ
って約3 kgの残部、まで反応器から生成物が放出さ
れた。
流出する浴融液は、底面槙50×60c!nの扁平なカ
バー付冷却楢でアルゴン雰囲気下で収容され、凝固され
た。
例  1 1硫化ナトリウムNa2S、の製造 創製入物(カ1)のバッチの残部) = Na2Ei42−970 kW ナトリクム装入i(= Na   1−176’Q硫黄
装入量       =8  3.281kg製造量=
 Na、S、 4−457にg生成物取出fit   
    = N5L2S4 a、s 65 kg’残部
(次のバッチのための助装入物) ” ”2S42−862kg *)分析: Na26.25%(理8fa ?ltj 
26−39%)   ”全873.67%(理論値73
.61%ン例  2 化学量論的組成N’sSs’f*する多値化ナトリウム
の1造

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ナトリウム及び硫黄元素からの多硫化ナトリウムの
    製造方法において、ナトリウム及び硫黄を、保護ガス下
    に所望の多硫化物に相応する化学量論的割合で激しい撹
    拌下に、前装入した多硫化物溶融液中に交互に供給し、
    この際ナトリウム供給の際には反応混合物が、前装入溶
    融液中に不均質相で存在するような低多硫化物中間生成
    物の形成時でさえも、撹拌可能な懸濁液の状態のままで
    あり、硫黄供給の際には前記低多硫化物がその都度完全
    に反応されて所望の又はより高い硫黄分を有する多硫化
    物を生成するように配分された量で両元素を供給するこ
    とを特徴とする前記方法。 2、ナトリウム及び硫黄を溶融状又は固体の形で供給す
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、前装入した溶融液の温度を、ナトリウムの供給速度
    を介して又は放熱によつて200〜600℃の範囲に保
    つ特許請求の範囲第1項又は第2項記載の方法。 4、Na_2S_3又はNa_2S_4の製造の場合溶
    融液の温度は340〜360℃である特許請求の範囲第
    1項から第3項までのいづれか1項記載の方法。 5、ナトリウム及び硫黄を、保護ガス下に所望の多硫化
    物に相応する化学量論的割合で激しい撹拌下に、前装入
    した多硫化物溶融液中に交互に供給して成る反応を、多
    硫化物溶融液に接触する反応器部分が、アルミニウム/
    マグネシウム合金、ガラス炭素又は多硫化物溶融液に対
    して抵抗力のある他の材料から成るか又はこれらの材料
    で被覆又はライニングの施されている反応器で行うこと
    を特徴とするナトリウム及び硫黄元素からの多硫化ナト
    リウムの製造方法。 6、多硫化溶融液に接触する反応器部分が AlMg3より成るか又はこの材料で被覆又はライニン
    グの施されている特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、保護ガスとして不活性ガス、好ましくはアルゴンを
    使用する特許請求の範囲第5項又は第6項記載の方法。 8、場合により蒸発した硫黄を凝縮によつて液化し、反
    応器に復帰させる特許請求の範囲第5項から第7項まで
    のいづれか1項記載の方法。
JP60222027A 1984-10-06 1985-10-07 ナトリウム及び硫黄元素からの多硫化ナトリウムの製造方法 Granted JPS6191006A (ja)

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