JPS6296315A

JPS6296315A - ホウ酸リチウムの製造方法

Info

Publication number: JPS6296315A
Application number: JP23378685A
Authority: JP
Inventors: Makoto Muramoto; 村本　允
Original assignee: HONJIYOU CHEM KK
Current assignee: HONJIYOU CHEM KK
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1987-05-02

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】（産業上の利用分野）本発明はホウ酸リチウムの製造方法に関する。

（従来の技術）含水ホウ酸リチウムを脱水して得られる無水ホウ酸リチ
ウムは、例えば、無水ホウ酸リチウム単結晶や、螢光Ｘ
線分析用融剤、窒化ホウ素の原料等として重要である。

従来、含水又は無水のホウ酸リチウムは、ホウ酸リチウ
ムの水溶液を濃縮することによって製造されているが、
この方法によるときは、濃縮物が濃厚な過飽和のコロイ
ド溶液となり、生成物が塊状となるので、結晶が析出し
難い。また、アルコール等を用いて、塩析させる方法も
提案されているが、この方法によるときも、結晶化が十
分ではなく、また、高粘性のために、結晶の濾別が困難
であって、工業的なホウ酸リチウムの製造には適当でな
い。

かかる問題を解決するために、既に、特公昭５２−３９
３９８号公報には、含水ホウ酸リチウムにおける酸化リ
チウムと酸化ホウ素に基づく計算量のリチウム化合物と
ホウ素化合物とを混合し、必要量の水分の存在下に所定
の温度にて蒸発乾固するまで加熱することによって、ホ
ウ酸リチウムを製造する方法が提案されている。しかし
、この方法による場合は、反応容器中において、上記混
合物を加熱する過程で結晶性沈殿が蓄積し、固化するの
で、容器から取出すことが容易ではない。

更に、上記結晶性沈殿を乾固するために別の容器に移す
必要があるときは、生産性を低め、製造費用を高めるこ
ととなる。

（発明の目的）本発明は、ホウ酸リチウムの製造における上記した問題
を解決するためになされたものであって、反応生成物の
蒸発乾固という工業上不利な操作に代えて、反応生成物
としての結晶を容易に濾別し得る操作を含み、従って、
ホウ酸リチウムの工業的な製造に好適である方法であり
、しかも、目的とするホウ酸リチウムを高純度にて得る
ことができるホウ酸リチウムの製造方法を提供すること
を目的とする。

（発明の構成）本発明によるホウ酸リチウムの製造方法は、組成式Ｌｉ
２Ｏ・２Ｂ２Ｏ３・３Ｈ２Ｏなるホウ酸リチウムを製造
する方法において、上記組成式における酸化リチウム及
び酸化ホウ素に基づく計算量のリチウム化合物とホウ素
化合物とを少なくとも必要量の水分の存在下に加熱下に
混合撹拌して、結晶を析出させ、加熱下に撹拌して熟成
した後、濾過し、乾燥することを特徴とし、かかる方法
によって容易に高純度の含水ホウ酸リチウム、Ｌｉ、０
・２Ｂ２Ｏ３・３＋１２Ｏを得ることができる。

本発明の方法において、原料であるリチウム化合物とし
ては酸化リチウムや水酸化リチウムが、また、ホウ素化
合物としては酸化ホウ素やホウ酸が好ましく用いられる
が、しかし、これらに限定されるものではなく、例えば
、リチウム化合物として炭酸リチウム、塩化リチウム等
、また、ホウ素化合物としてホウ酸アンモニウム、ホウ
酸ナトリウム、ホウ酸カリウム等も用いることができる
。

これらを原料として用いる場合に、副生物として塩化ア
ンモニウム等が生成するときは、液体アンモニアにてこ
れらを）８解すれば、目的とするホウ酸リチウムと分離
することができる。

本発明に従って、酸化リチウム及び酸化ホウ素に基づく
計算量のリチウム化合物とホウ素化合物とを反応させて
、上記組成式Ｌｉ２Ｏ・２Ｂ２Ｏｆｆ・３Ｈ２Ｏなるホ
ウ酸リチウムを製造するに際して必要とされる水の量は
、目的とするホウ酸リチウムに結晶水を形成させるため
に少なくとも必要な量であり、水として添加してもよく
、また、原料として用いるリチウム化合物とホウ素化合
物とが有する結晶水も利用することができる。

本発明において、厳密に上記組成式における酸化リチウ
ム及び酸化ホウ素に基づく計算量のリチウム化合物とホ
ウ素化合物とを水の存在下に反応させるために、リチウ
ム化合物とホウ素化合物とを水の存在下に加熱して溶液
とした後、溶液におけるＢｚ（ｈ／Ｌｉ２Ｏ比を測定し
、所要のモル比になるように原料化合物を補充添加する
のが好ましい。

本発明の方法においては、結晶が析出しはじめて後も、
そのまま加熱下に撹拌を続けて、反応混合物を熟成する
。この反応及び熟成のための加熱温度は７０〜１１０℃
、好ましくは８０〜１００℃の範囲であり、反応及び熟
成に要する時間は、通常、１０時間以上が好ましい。本
発明の方法によれば、このように、加熱撹拌下に長時間
熟成することによって、目的とする含水ホウ酸リチウム
は粗い結晶に成長するので、反応混合物は低濃度のスラ
リーとなり、従って、本発明の方法によれば反応混合物
から目的とする高純度のホウ酸リチウムを容易に濾過分
離することができる。しかし、余りに長（Ｑ４Ｈ成して
も、結晶の成長が飽和するので、実用上は１０〜２Ｏ時
間が好ましい。

更に、この加熱下における熟成が不十分であるときは、
目的とするＬｉ２Ｏ・２Ｂ２Ｏ３・３Ｈ２Ｏのみでなく
　、Ｌｉ２Ｏ・Ｂ２Ｏ３・３Ｈ２Ｏが多■に副生ずるの
で、純度の高いＬｉ２Ｏ・２Ｂ２Ｏ３・３１１□０を得
ることができない。

このように加熱下での反応及びｙ）成の後、反応混合物
を濾過し、乾燥して、目的とするホウ酸リチウムＬｉ２
Ｏ・２Ｂ２Ｏ３・３ｏｚｏを分離する。濾過に際しては
、熟成温度のまま加熱下に濾過してもよく、また、熟成
後、反応混合物を常温まで冷却した後に濾過してもよい
。また、乾燥条件は特に制限されないが、乾燥温度は、
通常、９０〜１００℃程度の温度でよい。

更に、本発明によれば、このようにして得られた含水ホ
ウ酸リチウムを高温にて焼成することによって、無水ホ
ウ酸リチウムＬｉＪ４０．を得ることができる。焼成温
度は４００℃以上が好ましい。

（発明の効果）以上のように、本発明の方法によれば、計算量のリチウ
ム化合物とホウ素化合物とを水分の存在下に加熱下に混
合撹拌して、結晶を析出させた後、加熱下に撹拌して熟
成することによって、目的とする含水ホウ酸リチウムＬ
ｉ２Ｏ・２Ｂ２Ｏ３・３１１□０は粗い結晶に成長し、
反応混合物は低濃度のスラリーとなるので、反応混合物
から目的とする高純度のホウ酸リチウムを容易に濾過分
離することができ、更に、このようにして得られる含水
ホウ酸リチウムは高純度を有する。

（実施例）以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例によって何ら限定されるものではない。

実施例１１１容量丸底セパラブル・フラスコに純水６００ｍ１と
高純度ＨｆｆＢＯｆｆ　４００　ｇとを入れてスラリー
とした。フラスコをマントル・ヒーターにて被覆し、撹
拌しながら８０℃に加熱し、次いで、加熱を続けながら
高純度Ｌｉ０ＩＩ・１１□０１４０　ｇを加え、溶解さ
せて透明な溶液を得た。

この溶液からのサンプリングを塩酸及び水酸化ナトリウ
ムにて滴定し、混合物におけるＢｔＣｈ／Ｌｉ２Ｏモル
比を計算して、不足分を補充して、上記モル比を２．０
０に調整した。

水分の揮散を防ぐための冷却管を備えたフラスコ中でこ
の混合物を８０〜８５℃の温度にて加熱を続け、白濁し
はじめてから、−夜加熱しつつ撹拌したところ、多量の
結晶を含むスラリーを得た。

次いで、反応混合物を温度８０℃に保持しつつ、この結
晶を熱時濾過し、９０℃にて乾燥して、収量３３２ｇ　
（収率９２．０％）にてＬｉ２Ｏ・２Ｂ２Ｏｉ・３＋１
□０を得た。

得られた生成物は、Ｂ２Ｏ３／Ｌｉ２Ｏモル比２．００
であり、結晶中のＬｉ２Ｏ・２Ｂ２Ｏ３は滴定によって
７５゜２％（理論量７５．８％）であった。また、Ｘ線
回折は結晶質であることを示し、４５７ＭカードＮｏ、
　１６−３１３の回折値と一致した。尚、＾ＳＴＭカー
ドＮｏ、１６−３１３は、Ｌｉ２Ｏ’　２１１２Ｏ３　
’　４１１２Ｏであるとされているが、特公昭５２−３
９３９８号公報にも記載されているように、４５７Ｍカ
ードＮｏ、　１６−３１３は、Ｌｉ、０・２ＢＺＯｆｆ
・３１１□０の回折値を示すものである。

また、この含水ホウ酸リチウムをニッケル製容器に入れ
、電気炉にて８００℃の温度で２時間焼成した。このＸ
線回折は４５７ＭカードＮｏ、１８−７１７と一致し、
無水ホウ酸リチウム［，１ｚＢ４０ｔであることが確認
された。

実施例２１１容量丸底セパラブル・フラスコに純水６００１Ｉ１
１と工業品ＩｈＢ（ｈ　４０９　ｇとを入れてスラリー
とした。フラスコをマントル・ヒーターにて被覆し、撹
拌しながら８０〜８５°Ｃに加熱し、次に、加熱を続け
ながら工業品Ｌｉ０ｔ＋−Ｈ２Ｏ１４０ｇを加え、溶解
させて透明な溶液を得た。実施例１と同様にして、混合
物におけるＢｚ（ｈ／Ｌｉ２Ｏモル比を計算して、不足
分を補正して、上記モル比を２．００に調整し、８０〜
８５℃にて加熱を続けた。以下、実施例１と同じ操作を
行なって、収１３３７ｇ（収率９１．３％）にてＬｉ２
Ｏ・２８２Ｏ３・３Ｈ２Ｏを得た。

得られた生成物は、Ｂ２Ｏ３／Ｌｉ２Ｏモル比２．００
であり、Ｘ線回折は実施例１の場合と同じであった。

また、この含水ホウ酸リチウムをニッケル製容器に入れ
、６００°Ｃの温度で３時間焼成して、無水ホウ酸リチ
ウムＬｉＪ４０７を得た。このＸ線回折は実、施例１と
同じであった。

実施例３１１容量丸底セパラブル・フラスコに純水６００ｍ１と
工業品１ｔ、ＢＯ３４０６ｇとを入れてスラリーとした
。フラスコをマントル・ヒーターにて被覆し、撹拌しな
がら７０〜７５℃に加熱し、次に、加熱を続けながら工
業品Ｌｉ０１１・１１□０１３８ｇを加え、溶解させて
透明な溶液を得た。実施例１と同様にして、混合物にお
けるＢ２Ｏ３／Ｌｉ２ｏモル比を計算し、不足分を補正
して、上記モル比を２．００に調整し、反応液を調整し
た。白濁しはじめてから、７０〜７５℃で一夜加熱撹拌
を続けて、多量の結晶を含むスラリーを得た。収１３２
３ｇ（収率８０．５％）にてしｉ２Ｏ・２Ｂ２Ｏｉ　’
　３Ｈ２Ｏを得た。得られた生成物は、ｌ１ｚ（ｈ／Ｌ
ｉ２Ｏモル比２．００であり、Ｘ線回折は実施例１の場
合と同じであった。

また、この含水ホウ酸リチウムをニッケル製容器に入れ
、４００℃の温度で６時間焼成して、無水ホウ酸リチウ
ムしｉ２Ｂ、０．を得た。このＸ線回折は実施例１と同
じであった。

実施例４１７！容附丸底セパラブル・フラスコに純水６゜Ｏｍ＋
と工業品ＨＪＯｚ　３００　ｇとを入れてスラリーとし
た。フラスコをマントル・ヒーターにて被覆し、撹拌し
ながら９５〜１００　”ｃに加熱し、次に、加熱を続け
ながら工業品Ｌｉ０ｆｌ・Ｈｚｏ３４ｇを加え、溶解さ
せて透明な溶液を得た。実施例１におけると同様にして
、混合物におけるＢｚｏ３／Ｌｉ２Ｏモル比を計算し、
不足分を補正して、上記モル比を２．００に調整し、反
応液を調整した。白濁しはじめてから、１００〜１０５
℃で一夜加熱撹拌を続けて、多量の結晶を含むスラリー
を得た。収ｆｆ１２１２ｇ（収率７８，２％）　ニテＬ
ｉ２Ｏ・２８ｚ（ｈ　・３Ｈ２Ｏを得た。得られた生成
物は、Ｂｚ（ｈ／　Ｌｉ２Ｏモ）Ｌｔ比２．００であり
、Ｘ線回折は実施例１の場合と同じであった。

実施例５Ｉｔｌ容量丸底セパラブル・フラスコに純水７５０ｍ１
と工業品１ｂＢｏ：＋　３００　ｇとを入れてスラリー
とした。フラスコをマントル・ヒーターにて被覆し、撹
拌しながら８０℃に加熱し、次いで、加熱を続けながら
工業品Ｌｉ０Ｉｌ・１１□０　１０２ｇを加え、溶解さ
せて透明な溶液を得た。実施例１におけると同様にして
、混合物における１ｈｏ３／Ｌｉ２Ｏモル比を計算して
、不足分を補正して、上記モル比を２゜ＯＯに調整し、
８０〜８５℃にて一夜加熱を続けて、多量の結晶を含む
スラリーを得た。

次いで、反応混合物を温度２Ｏ℃に冷却し、２時間放置
した後、濾過し、９０℃にて乾燥して、収量２２５ｇ　
（収率８３．０％）にてＬｉ２Ｏ・２Ｂ２Ｏ３・３Ｈ２
Ｏを得た。得られた生成物は、Ｂ２Ｏ３／Ｌｉ２Ｏモル
比２．００であり、Ｘ線回折は実施例１の場合と同じで
あった。

実施例６２容量丸底セパラブル・フラスコに純水７５０ｍ１と工
業品Ｈ，Ｂ（ｈ　３００　ｇとを入れてスラリーとした
。フラスコをマントル・ヒーターにて被覆し、撹拌しな
がら９０℃に加熱し、次いで、加熱を続けながら工業品
Ｌｉ０ｔｌ・８．０１０２ｇを加え、溶解さ七て透明な
溶液を得た。実施例１におけると同様にして、混合物に
おけるＢｚ（ｈ／Ｌｉ２Ｏモル比を計算して、不足分を
補正して、上記モル比を２゜００に調整し、８５〜９０
℃にて一夜加熱を続けて、多量の結晶を含むスラリーを
得た。

次いで、反応混合物を温度５０°Ｃに冷却し、この温度
で２時間保持した後、この温度で熱時濾過し、１００℃
にて乾燥して、収Ｌｔ２１６ｇ（収率７９、７　％）　
ニア　Ｌｉ２Ｏ・２８２Ｏ３・３Ｈ２Ｏを得た。得られ
た生成物は、Ｂ２Ｏｉ／　Ｌｉ２Ｏモ）Ｌｉ比２．００
であり、Ｘ線回折は実施例１の場合と同じであった。

比較例１！容量ビーカーに純水５８０ｍ１及び工業用ＩＩＪ（
ｈ　　４００　ｇを加え、スラリーとした。これに工業
用Ｌｉ０１１・１１□０１３５ｇを加え、完全に溶解さ
せて透明な？容ン夜を得た。

この溶液について、Ｂ２Ｏ３／Ｌｉ２Ｏモル比を計算し
て、不足分を補正して、上記モル比を２．　ＯＯニ３１
１整した後、加熱した。白濁後、多量の結晶が析出し、
これを濾別し、９０°Ｃにて乾燥した。この結晶の収量
は２９５ｇ　（収率８１．９％）であった。

結晶の化学分析によれば、Ｂ２Ｏ３／Ｌｉ２Ｏモル比は
１゜８９であり、Ｘ線回折によって、Ｌｉ　２Ｏ・２Ｂ
２Ｏ：＋・３Ｈ２ＯとＬｉ２Ｂ２Ｏ４・４１１□０との
混合物であることが確認された。濾液を分析した結果、
モル比は２．７６であった。

特許出願人　木荘ケミカル株式会社代理人　弁理士　　牧　野　逸　部手続補正書（自発）昭和６０年１０月２４日昭和６０年１０月１８日付は提出の特許願２、発明の名
称ホウ酸リチウムの製造方法３、補正をする者事件との関係　特許出願人住　所　大阪市淀用区西中島３丁目１８番２１号名　称
　本荘ケミカル株式会社４、代理人住　所　大阪市西区新町１丁目８番３号５、補正命令の
日付　昭和　　年　　月　　日（発送日　昭和　　年　
　月　　日）６、補正の対象　明細書発明の詳細な説明の欄補正の内
容（１１明細書第１２頁４〜５行の「次に、加熱を続けな
がら」を「工業用ＬｉｚＣ０３６０ｇを添加し、透明に
なってから」と補正する。

以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）組成式Ｌｉ＿２Ｏ・２Ｂ＿２Ｏ＿３・３Ｈ＿２Ｏ
なるホウ酸リチウムを製造する方法において、上記組成
式における酸化リチウム及び酸化ホウ素に基づく計算量
のリチウム化合物とホウ素化合物とを少なくとも必要量
の水分の存在下に加熱下に混合撹拌して、結晶を析出さ
せ、加熱下に撹拌して熟成した後、濾過し、乾燥するこ
とを特徴とする含水ホウ酸リチウムの製造方法。
（２）組成式Ｌｉ＿２Ｏ・２Ｂ＿２Ｏ＿３・３Ｈ＿２Ｏ
なるホウ酸リチウムを製造する方法において、上記組成
式における酸化リチウム及び酸化ホウ素に基づく計算量
のリチウム化合物とホウ素化合物とを少なくとも必要量
の水分の存在下に加熱下に混合撹拌して、結晶を析出さ
せ、加熱下に撹拌して熟成した後、濾過し、乾燥し、次
に、この結晶を高温度で焼成して脱水することを特徴と
する無水ホウ酸リチウムの製造方法。