JPH11268914A - 四塩化ジルコニウムの製造方法 - Google Patents
四塩化ジルコニウムの製造方法Info
- Publication number
- JPH11268914A JPH11268914A JP7530898A JP7530898A JPH11268914A JP H11268914 A JPH11268914 A JP H11268914A JP 7530898 A JP7530898 A JP 7530898A JP 7530898 A JP7530898 A JP 7530898A JP H11268914 A JPH11268914 A JP H11268914A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zirconium
- tetrachloride
- zirconium tetrachloride
- carbon
- producing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 安全で経済的に、しかも高純度の四塩化ジル
コニウムを得ることができる製造方法を提供する。 【構成】 オキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯ
Ｃｌ2・ｎＨ2Ｏ 但し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニ
ウム、炭酸酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸
ジルコニウムから選ばれる少なくとも一種のジルコニウ
ム化合物を加熱処理して四塩化ジルコニウム前駆体を
得、その四塩化ジルコニウム前駆体に炭素と塩素を反応
させる。
コニウムを得ることができる製造方法を提供する。 【構成】 オキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯ
Ｃｌ2・ｎＨ2Ｏ 但し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニ
ウム、炭酸酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸
ジルコニウムから選ばれる少なくとも一種のジルコニウ
ム化合物を加熱処理して四塩化ジルコニウム前駆体を
得、その四塩化ジルコニウム前駆体に炭素と塩素を反応
させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子重合触媒、有機
合成触媒、セラミック材料や電子材料に利用される各種
ジルコニウム含有化合物の原料として用いられる四塩化
ジルコニウムの製造方法に関する。
合成触媒、セラミック材料や電子材料に利用される各種
ジルコニウム含有化合物の原料として用いられる四塩化
ジルコニウムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】四塩化ジルコニウムの製造方法として
は、次の反応式で示すように金属ジルコニウムと塩素を
２３０〜６００℃で反応させる方法が知られている（特
開昭６３−１５９２２３号）(J.Less Common Metals,20
(1970),p.359-366)。 Ｚｒ ＋ ２Ｃｌ2 → ＺｒＣｌ4
は、次の反応式で示すように金属ジルコニウムと塩素を
２３０〜６００℃で反応させる方法が知られている（特
開昭６３−１５９２２３号）(J.Less Common Metals,20
(1970),p.359-366)。 Ｚｒ ＋ ２Ｃｌ2 → ＺｒＣｌ4
【０００３】しかしながら、この方法は原料の金属ジル
コニウムが高価であるため、経済性が悪いという問題が
ある。
コニウムが高価であるため、経済性が悪いという問題が
ある。
【０００４】また、次の反応式で示すように酸化ジルコ
ニウムと炭素の混合物を、８００〜１０００℃の高温条
件下で塩素と反応させる方法も開示されている（特開昭
５９−１４６９４１号）。 ＺｒＯ2 ＋ Ｃ ＋ ２Ｃｌ2 → ＺｒＣｌ4 ＋ ＣＯ2
ニウムと炭素の混合物を、８００〜１０００℃の高温条
件下で塩素と反応させる方法も開示されている（特開昭
５９−１４６９４１号）。 ＺｒＯ2 ＋ Ｃ ＋ ２Ｃｌ2 → ＺｒＣｌ4 ＋ ＣＯ2
【０００５】この方法では、石英などのセラミック材料
を反応容器に使用しているが、装置材料に石英などのセ
ラミック材料を使用すると、クラックや破損などの危険
が生じると共に、製造安定性に欠け、しかも高いエネル
ギーが必要となるので経済性が悪いなど、問題点が数多
くある。また、金属製の反応容器を使用してこの塩素化
反応を行うと、８００〜１０００℃の高温条件下で反応
させるため、塩素が容器材料の金属と反応し、得られた
四塩化ジルコニウムには、容器材料元素が不純物として
検出され、高純度の四塩化ジルコニウムを得ることが出
来ない。従って、この方法では反応容器等の装置材料に
金属が使えない。
を反応容器に使用しているが、装置材料に石英などのセ
ラミック材料を使用すると、クラックや破損などの危険
が生じると共に、製造安定性に欠け、しかも高いエネル
ギーが必要となるので経済性が悪いなど、問題点が数多
くある。また、金属製の反応容器を使用してこの塩素化
反応を行うと、８００〜１０００℃の高温条件下で反応
させるため、塩素が容器材料の金属と反応し、得られた
四塩化ジルコニウムには、容器材料元素が不純物として
検出され、高純度の四塩化ジルコニウムを得ることが出
来ない。従って、この方法では反応容器等の装置材料に
金属が使えない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように四塩化
ジルコニウムの製造方法において、従来、そのほとんど
は経済性や安全性、製造安定性などに問題があった。本
発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、安全で経済的に、しかも純度
の高い四塩化ジルコニウムを得ることができる製造方法
を提供することにある。
ジルコニウムの製造方法において、従来、そのほとんど
は経済性や安全性、製造安定性などに問題があった。本
発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、安全で経済的に、しかも純度
の高い四塩化ジルコニウムを得ることができる製造方法
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、四塩化ジ
ルコニウムの製造方法について鋭意研究を重ねた結果、
原料としてオキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯ
Ｃｌ2・ｎＨ2Ｏ 但し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニ
ウム、炭酸酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸
ジルコニウムから選ばれる少なくとも一種のジルコニウ
ム化合物を用い、そのジルコニウム化合物を加熱処理し
て得られた四塩化ジルコニウム前駆体に塩素化反応を行
うことで、従来の方法よりも経済性が良く、安全に、し
かも高純度な四塩化ジルコニウムが得られることを見い
だし、本発明を成すに至った。すなわち、本発明の四塩
化ジルコニウムの製造方法は、次の（１）〜（４）項で
あることを特徴とする。
ルコニウムの製造方法について鋭意研究を重ねた結果、
原料としてオキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯ
Ｃｌ2・ｎＨ2Ｏ 但し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニ
ウム、炭酸酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸
ジルコニウムから選ばれる少なくとも一種のジルコニウ
ム化合物を用い、そのジルコニウム化合物を加熱処理し
て得られた四塩化ジルコニウム前駆体に塩素化反応を行
うことで、従来の方法よりも経済性が良く、安全に、し
かも高純度な四塩化ジルコニウムが得られることを見い
だし、本発明を成すに至った。すなわち、本発明の四塩
化ジルコニウムの製造方法は、次の（１）〜（４）項で
あることを特徴とする。
【０００８】（１） ジルコニウム化合物に加熱状態で
炭素と塩素を反応させる四塩化ジルコニウムの製造方法
において、前記ジルコニウム化合物として、オキシ塩化
ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎＨ2Ｏ 但
し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニウム、炭酸酸化ジル
コニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウムから選
ばれる少なくとも一種を用い、そのジルコニウム化合物
を加熱処理して四塩化ジルコニウム前駆体を得、その四
塩化ジルコニウム前駆体に炭素と塩素を反応させること
を特徴とする四塩化ジルコニウムの製造方法。
炭素と塩素を反応させる四塩化ジルコニウムの製造方法
において、前記ジルコニウム化合物として、オキシ塩化
ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎＨ2Ｏ 但
し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニウム、炭酸酸化ジル
コニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウムから選
ばれる少なくとも一種を用い、そのジルコニウム化合物
を加熱処理して四塩化ジルコニウム前駆体を得、その四
塩化ジルコニウム前駆体に炭素と塩素を反応させること
を特徴とする四塩化ジルコニウムの製造方法。
【０００９】（２） 前記（１）記載の四塩化ジルコニ
ウムの製造方法において、前記ジルコニウム化合物を１
００〜５００℃で加熱処理し、得られた四塩化ジルコニ
ウム前駆体に炭素を混合した後、塩素と２００〜５５０
℃で反応させることを特徴とする四塩化ジルコニウムの
製造方法。
ウムの製造方法において、前記ジルコニウム化合物を１
００〜５００℃で加熱処理し、得られた四塩化ジルコニ
ウム前駆体に炭素を混合した後、塩素と２００〜５５０
℃で反応させることを特徴とする四塩化ジルコニウムの
製造方法。
【００１０】（３） 前記（１）記載の四塩化ジルコニ
ウムの製造方法において、前記ジルコニウム化合物と炭
素の混合物を１００〜５００℃で加熱処理し、得られた
四塩化ジルコニウム前駆体と炭素の混合物を塩素と２０
０〜５５０℃で反応させることを特徴とする四塩化ジル
コニウムの製造方法。
ウムの製造方法において、前記ジルコニウム化合物と炭
素の混合物を１００〜５００℃で加熱処理し、得られた
四塩化ジルコニウム前駆体と炭素の混合物を塩素と２０
０〜５５０℃で反応させることを特徴とする四塩化ジル
コニウムの製造方法。
【００１１】（４） 前記（１）、（２）、または
（３）のいずれかに記載の四塩化ジルコニウムの製造方
法において、炭素のジルコニウム化合物に対する混合比
が、重量比１：ｘ（ジルコニウム化合物：炭素）におい
て、０．１≦ｘ≦１０であることを特徴とする四塩化ジ
ルコニウムの製造方法。
（３）のいずれかに記載の四塩化ジルコニウムの製造方
法において、炭素のジルコニウム化合物に対する混合比
が、重量比１：ｘ（ジルコニウム化合物：炭素）におい
て、０．１≦ｘ≦１０であることを特徴とする四塩化ジ
ルコニウムの製造方法。
【００１２】原料であるジルコニウム化合物としては、
オキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎ
Ｈ2Ｏ、但し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニウム、炭
酸酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニ
ウムを用いることができ、特に好ましくは、オキシ塩化
ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎＨ2Ｏ、ｎ＝
１〜８）を用いる。
オキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎ
Ｈ2Ｏ、但し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニウム、炭
酸酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニ
ウムを用いることができ、特に好ましくは、オキシ塩化
ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎＨ2Ｏ、ｎ＝
１〜８）を用いる。
【００１３】前記炭素としては、カーボンブラック、木
炭すみ、活性炭などを使用することができ、特に好まし
くは、活性炭である。
炭すみ、活性炭などを使用することができ、特に好まし
くは、活性炭である。
【００１４】炭素のジルコニウム化合物に対する混合比
は、重量比１：ｘ（ジルコニウム化合物：炭素）におい
て、０．１≦ｘ≦１０であることが好ましい。なぜなら
ば、ｘが０．１未満では反応が十分完結せず、得られる
四塩化ジルコニウムの収率が悪くなり、また、ｘが１０
より多くても特に構わないが、炭素を多く混合すること
による効果は期待できず不経済である。従って、経済的
に高収率で四塩化ジルコニウムを得るためには前記範囲
が好ましい。
は、重量比１：ｘ（ジルコニウム化合物：炭素）におい
て、０．１≦ｘ≦１０であることが好ましい。なぜなら
ば、ｘが０．１未満では反応が十分完結せず、得られる
四塩化ジルコニウムの収率が悪くなり、また、ｘが１０
より多くても特に構わないが、炭素を多く混合すること
による効果は期待できず不経済である。従って、経済的
に高収率で四塩化ジルコニウムを得るためには前記範囲
が好ましい。
【００１５】更に、本発明の製造方法で使用できる装置
の金属材料は、フェライト系ステンレス鋼、オーステナ
イト系ステンレス鋼、銅および銅合金、ニッケル、Ｎｉ
−Ｃｒ−Ｆｅ合金（Ｉｎｃｏｎｅｌ）、Ｎｉ−Ｃｕ合
金、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ−Ｃｒ合金、貴金属、白金属およ
びバナジウム金属であり、特に好ましくはインコネル
（Ｉｎｃｏｎｅｌ）である。
の金属材料は、フェライト系ステンレス鋼、オーステナ
イト系ステンレス鋼、銅および銅合金、ニッケル、Ｎｉ
−Ｃｒ−Ｆｅ合金（Ｉｎｃｏｎｅｌ）、Ｎｉ−Ｃｕ合
金、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ−Ｃｒ合金、貴金属、白金属およ
びバナジウム金属であり、特に好ましくはインコネル
（Ｉｎｃｏｎｅｌ）である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、原料としてオキシ塩化ジル
コニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎＨ2Ｏ、ｎ＝１〜
８）を使用した時の、本発明の四塩化ジルコニウムの製
造方法について詳述する。
コニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎＨ2Ｏ、ｎ＝１〜
８）を使用した時の、本発明の四塩化ジルコニウムの製
造方法について詳述する。
【００１７】通常、オキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物
（ＺｒＯＣｌ2・ｎＨ2Ｏ、ｎ＝１〜８）は、８水塩の形
で存在するが、この結晶水は塩素化反応を不可逆的に防
止する作用がある。そこで、塩素化反応を行う前に、原
料であるオキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣ
ｌ2・ｎＨ2Ｏ、ｎ＝１〜８）の加熱処理を行い、この結
晶水を脱水しておく必要がある。この時、加熱処理は１
００〜５００℃の温度で行う。なぜならば、５００℃以
上で加熱処理を行うと、分解して酸化ジルコニウムにな
ってしまい、これに塩素化反応を行っても四塩化ジルコ
ニウムを得ることが出来ないからである。このように、
オキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎ
Ｈ2Ｏ、ｎ＝１〜８）を、１００〜５００℃の温度で加
熱処理を行うことにより、反応性に富んだ四塩化ジルコ
ニウム前駆体を得ることが出来る。この時の四塩化ジル
コニウム前駆体は、一般式ＺｒAＯB(ＯＨ)CＣｌD（但し
A,B,C,D＝１〜４）で表すことができると考えられる。
（ＺｒＯＣｌ2・ｎＨ2Ｏ、ｎ＝１〜８）は、８水塩の形
で存在するが、この結晶水は塩素化反応を不可逆的に防
止する作用がある。そこで、塩素化反応を行う前に、原
料であるオキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣ
ｌ2・ｎＨ2Ｏ、ｎ＝１〜８）の加熱処理を行い、この結
晶水を脱水しておく必要がある。この時、加熱処理は１
００〜５００℃の温度で行う。なぜならば、５００℃以
上で加熱処理を行うと、分解して酸化ジルコニウムにな
ってしまい、これに塩素化反応を行っても四塩化ジルコ
ニウムを得ることが出来ないからである。このように、
オキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎ
Ｈ2Ｏ、ｎ＝１〜８）を、１００〜５００℃の温度で加
熱処理を行うことにより、反応性に富んだ四塩化ジルコ
ニウム前駆体を得ることが出来る。この時の四塩化ジル
コニウム前駆体は、一般式ＺｒAＯB(ＯＨ)CＣｌD（但し
A,B,C,D＝１〜４）で表すことができると考えられる。
【００１８】上記加熱処理で得られた四塩化ジルコニウ
ム前駆体に炭素を混合し、この混合物を２００〜５５０
℃の温度で塩素と反応させることにより、四塩化ジルコ
ニウムを得ることが出来る。
ム前駆体に炭素を混合し、この混合物を２００〜５５０
℃の温度で塩素と反応させることにより、四塩化ジルコ
ニウムを得ることが出来る。
【００１９】上記では、ジルコニウム化合物として、オ
キシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎＨ2
Ｏ、ｎ＝１〜８）を使用した時の四塩化ジルコニウムの
製造方法について説明したが、他のジルコニウム化合
物、例えば水酸化ジルコニウム、炭酸酸化ジルコニウ
ム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウムなどを使用し
た場合においても、同様のことが言える。これらのジル
コニウム化合物も、通常は水和物の形で存在している。
従って、上記と同様に１００〜５００℃の温度で加熱処
理を行って結晶水を脱水した後に、炭素を混合し、この
混合物を２００〜５５０℃の温度で塩素と反応させるこ
とにより四塩化ジルコニウムを得ることができる。
キシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎＨ2
Ｏ、ｎ＝１〜８）を使用した時の四塩化ジルコニウムの
製造方法について説明したが、他のジルコニウム化合
物、例えば水酸化ジルコニウム、炭酸酸化ジルコニウ
ム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウムなどを使用し
た場合においても、同様のことが言える。これらのジル
コニウム化合物も、通常は水和物の形で存在している。
従って、上記と同様に１００〜５００℃の温度で加熱処
理を行って結晶水を脱水した後に、炭素を混合し、この
混合物を２００〜５５０℃の温度で塩素と反応させるこ
とにより四塩化ジルコニウムを得ることができる。
【００２０】また、上記ではジルコニウム化合物を加熱
処理し、得られた四塩化ジルコニウム前駆体に炭素を混
合し、この混合物を塩素と反応させたが、炭素をジルコ
ニウム化合物の加熱処理前に混合しても良い。つまり、
ジルコニウム化合物と炭素を混合した後に１００〜５０
０℃の温度で加熱処理し、続いて前記同様に２００〜５
５０℃の温度で塩素ガスと反応させることによっても四
塩化ジルコニウムを得ることができる。この時、炭素と
ジルコニウム化合物の混合物を加熱処理しても、炭素は
反応せず、ジルコニウム化合物のみが脱水されて四塩化
ジルコニウム前駆体となり、加熱処理後は四塩化ジルコ
ニウム前駆体と炭素の混合物となっている。従って、ジ
ルコニウム化合物に炭素を混合してから加熱処理を行っ
ても、加熱処理後の四塩化ジルコニウム前駆体に炭素を
混合する上記方法と同様の反応が起こる。
処理し、得られた四塩化ジルコニウム前駆体に炭素を混
合し、この混合物を塩素と反応させたが、炭素をジルコ
ニウム化合物の加熱処理前に混合しても良い。つまり、
ジルコニウム化合物と炭素を混合した後に１００〜５０
０℃の温度で加熱処理し、続いて前記同様に２００〜５
５０℃の温度で塩素ガスと反応させることによっても四
塩化ジルコニウムを得ることができる。この時、炭素と
ジルコニウム化合物の混合物を加熱処理しても、炭素は
反応せず、ジルコニウム化合物のみが脱水されて四塩化
ジルコニウム前駆体となり、加熱処理後は四塩化ジルコ
ニウム前駆体と炭素の混合物となっている。従って、ジ
ルコニウム化合物に炭素を混合してから加熱処理を行っ
ても、加熱処理後の四塩化ジルコニウム前駆体に炭素を
混合する上記方法と同様の反応が起こる。
【００２１】このように、原料に酸化ジルコニウムを使
用していた従来の方法では８００〜１０００℃の高温で
塩素化反応を行っていたが、本発明の方法では、原料と
してオキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2
・ｎＨ2Ｏ 但し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニウ
ム、炭酸酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジ
ルコニウムから選ばれる少なくとも一種のジルコニウム
化合物を用い、このジルコニウム化合物を加熱処理して
四塩化ジルコニウム前駆体を得、その得られた四塩化ジ
ルコニウム前駆体に塩素化反応を行うことにより、２０
０〜５５０℃の低温で塩素化反応を行うことができる。
従って、エネルギーコストを低く抑え、従来よりも非常
に経済的に四塩化ジルコニウムを得ることができる。
用していた従来の方法では８００〜１０００℃の高温で
塩素化反応を行っていたが、本発明の方法では、原料と
してオキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2
・ｎＨ2Ｏ 但し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニウ
ム、炭酸酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジ
ルコニウムから選ばれる少なくとも一種のジルコニウム
化合物を用い、このジルコニウム化合物を加熱処理して
四塩化ジルコニウム前駆体を得、その得られた四塩化ジ
ルコニウム前駆体に塩素化反応を行うことにより、２０
０〜５５０℃の低温で塩素化反応を行うことができる。
従って、エネルギーコストを低く抑え、従来よりも非常
に経済的に四塩化ジルコニウムを得ることができる。
【００２２】また、従来の方法では８００〜１０００℃
の高温で塩素化反応を行っていた為、反応容器に石英等
のセラミック材料を使用しなければならず、安全性や製
造安定性に問題があった。本発明の方法では、２００〜
５５０℃の低温で塩素化反応を行うことができる為、塩
素化反応に金属製の反応容器を使用することが可能とな
り、前記のような問題を解決することができる。
の高温で塩素化反応を行っていた為、反応容器に石英等
のセラミック材料を使用しなければならず、安全性や製
造安定性に問題があった。本発明の方法では、２００〜
５５０℃の低温で塩素化反応を行うことができる為、塩
素化反応に金属製の反応容器を使用することが可能とな
り、前記のような問題を解決することができる。
【００２３】しかも、本発明の方法では２００〜５５０
℃の低温で反応を行うため、金属製の反応容器の塩素化
反応が起こらないだけでなく、原料中に含有される不純
物の塩素化反応も防ぐことができる。従って、高純度の
四塩化ジルコニウムを得ることができる。
℃の低温で反応を行うため、金属製の反応容器の塩素化
反応が起こらないだけでなく、原料中に含有される不純
物の塩素化反応も防ぐことができる。従って、高純度の
四塩化ジルコニウムを得ることができる。
【００２４】また、本発明の製造方法は、他のハロゲン
化ジルコニウム（ＺｒＸL Ｘはハロゲン元素でＦ、
Ｉ、Ｂｒより選択された内のいずれか一種、Ｌ＝１〜
４）を合成する場合にも応用される。例えば、原料とし
てオキシハロゲン化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＸ
2・ｎＨ2Ｏ 但し、Ｘ＝Ｆ,Ｃｌ,Ｂｒ,Ｉ、ｎ＝１〜
８）を使用し、目的とするハロゲンガス（Ｆ2、Ｉ2、Ｂ
ｒ2より選択された内のいずれか一種）と反応させるこ
とにより、ハロゲン化ジルコニウム（ＺｒＸL Ｘはハ
ロゲン元素でＦ、Ｉ、Ｂｒより選択された内のいずれか
一種、Ｌ＝１〜４）が得られる。
化ジルコニウム（ＺｒＸL Ｘはハロゲン元素でＦ、
Ｉ、Ｂｒより選択された内のいずれか一種、Ｌ＝１〜
４）を合成する場合にも応用される。例えば、原料とし
てオキシハロゲン化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＸ
2・ｎＨ2Ｏ 但し、Ｘ＝Ｆ,Ｃｌ,Ｂｒ,Ｉ、ｎ＝１〜
８）を使用し、目的とするハロゲンガス（Ｆ2、Ｉ2、Ｂ
ｒ2より選択された内のいずれか一種）と反応させるこ
とにより、ハロゲン化ジルコニウム（ＺｒＸL Ｘはハ
ロゲン元素でＦ、Ｉ、Ｂｒより選択された内のいずれか
一種、Ｌ＝１〜４）が得られる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明は以下の実施例に限定されるものではない。
発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２６】［実施例１］実験用管状炉（炉芯内径 ５
０ｍｍ インコネル管）に、インコネル製容器に充填し
たオキシ塩化ジルコニウム・８水和物（ＺｒＯＣｌ2・
８Ｈ2Ｏ）１５．５ｇを仕込む。これに窒素ガスを６５
ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、３００℃で２時間加
熱処理し、四塩化ジルコニウム前駆体６．０ｇを得た。
この四塩化ジルコニウム前駆体に、活性炭８．０ｇを混
合し、この混合物をインコネル製容器に充填した後、四
塩化ジルコニウムの捕集器として１リットルのフラスコ
を出口に備えた実験用管状炉に仕込んだ。これに塩素ガ
スを６５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、５００℃ま
で昇温し、３時間反応させることにより、四塩化ジルコ
ニウム５．２ｇが生成した。
０ｍｍ インコネル管）に、インコネル製容器に充填し
たオキシ塩化ジルコニウム・８水和物（ＺｒＯＣｌ2・
８Ｈ2Ｏ）１５．５ｇを仕込む。これに窒素ガスを６５
ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、３００℃で２時間加
熱処理し、四塩化ジルコニウム前駆体６．０ｇを得た。
この四塩化ジルコニウム前駆体に、活性炭８．０ｇを混
合し、この混合物をインコネル製容器に充填した後、四
塩化ジルコニウムの捕集器として１リットルのフラスコ
を出口に備えた実験用管状炉に仕込んだ。これに塩素ガ
スを６５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、５００℃ま
で昇温し、３時間反応させることにより、四塩化ジルコ
ニウム５．２ｇが生成した。
【００２７】生成した四塩化ジルコニウムの不純物レベ
ルについては、容器材質であるＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉは、い
ずれも検出されず、高純度の四塩化ジルコニウムを得る
ことが出来た。
ルについては、容器材質であるＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉは、い
ずれも検出されず、高純度の四塩化ジルコニウムを得る
ことが出来た。
【００２８】［実施例２］オキシ塩化ジルコニウム・８
水和物（ＺｒＯＣｌ2・８Ｈ2Ｏ）１５．５ｇと、活性炭
８．０ｇを予め混合し、この混合物をインコネル製の容
器に充填した後、四塩化ジルコニウムの捕集器として１
リットルのフラスコを出口に備えた実験用管状炉（炉芯
内径 ５０ｍｍ インコネル管）に仕込む。これに窒素ガ
スを６５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、３００℃で
２時間加熱処理した後、ガスを塩素ガスに切り換えて６
５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、５００℃まで昇温
し、３時間反応させることにより、四塩化ジルコニウム
５．２ｇが生成した。
水和物（ＺｒＯＣｌ2・８Ｈ2Ｏ）１５．５ｇと、活性炭
８．０ｇを予め混合し、この混合物をインコネル製の容
器に充填した後、四塩化ジルコニウムの捕集器として１
リットルのフラスコを出口に備えた実験用管状炉（炉芯
内径 ５０ｍｍ インコネル管）に仕込む。これに窒素ガ
スを６５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、３００℃で
２時間加熱処理した後、ガスを塩素ガスに切り換えて６
５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、５００℃まで昇温
し、３時間反応させることにより、四塩化ジルコニウム
５．２ｇが生成した。
【００２９】生成した四塩化ジルコニウムの不純物レベ
ルについては、容器材質であるＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉは、い
ずれも検出されず、高純度の四塩化ジルコニウムを得る
ことが出来た。
ルについては、容器材質であるＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉは、い
ずれも検出されず、高純度の四塩化ジルコニウムを得る
ことが出来た。
【００３０】［実施例３］実験用管状炉（炉芯内径 ５
０ｍｍ インコネル管）に、インコネル製容器に充填し
た硝酸ジルコニウム・４水和物（Ｚｒ(ＮＯ3)4・４Ｈ2
Ｏ）１５．５ｇを仕込む。これに窒素ガスを６５ｍｌ／
ｍｉｎの流量で流しながら、２００℃で２時間加熱処理
し、四塩化ジルコニウム前駆体４．５ｇを得た。この四
塩化ジルコニウム前駆体に、活性炭６．０ｇを混合し、
この混合物をインコネル製容器に充填した後、四塩化ジ
ルコニウムの捕集器として１リットルのフラスコを出口
に備えた実験用管状炉に仕込んだ。これに塩素ガスを６
５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、５００℃まで昇温
し、３時間反応させることにより、四塩化ジルコニウム
４．０ｇが生成した。
０ｍｍ インコネル管）に、インコネル製容器に充填し
た硝酸ジルコニウム・４水和物（Ｚｒ(ＮＯ3)4・４Ｈ2
Ｏ）１５．５ｇを仕込む。これに窒素ガスを６５ｍｌ／
ｍｉｎの流量で流しながら、２００℃で２時間加熱処理
し、四塩化ジルコニウム前駆体４．５ｇを得た。この四
塩化ジルコニウム前駆体に、活性炭６．０ｇを混合し、
この混合物をインコネル製容器に充填した後、四塩化ジ
ルコニウムの捕集器として１リットルのフラスコを出口
に備えた実験用管状炉に仕込んだ。これに塩素ガスを６
５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、５００℃まで昇温
し、３時間反応させることにより、四塩化ジルコニウム
４．０ｇが生成した。
【００３１】生成した四塩化ジルコニウムの不純物レベ
ルについては、容器材質であるＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉは、い
ずれも検出されず、高純度の四塩化ジルコニウムを得る
ことが出来た。
ルについては、容器材質であるＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉは、い
ずれも検出されず、高純度の四塩化ジルコニウムを得る
ことが出来た。
【００３２】［実施例４］実験用管状炉（炉芯内径 ５
０ｍｍ インコネル管）に、インコネル製容器に充填し
た炭酸酸化ジルコニウム（Ｚｒ(ＣＯ3)Ｏ）１５．５ｇ
を仕込む。これに窒素ガスを６５ｍｌ／ｍｉｎの流量で
流しながら、３５０℃で２時間加熱処理し、四塩化ジル
コニウム前駆体１１．２ｇを得た。この四塩化ジルコニ
ウム前駆体に、活性炭１５．０ｇを混合し、この混合物
をインコネル製容器に充填した後、四塩化ジルコニウム
の捕集器として１リットルのフラスコを出口に備えた実
験用管状炉に仕込んだ。これに塩素ガスを６５ｍｌ／ｍ
ｉｎの流量で流しながら、５００℃まで昇温し、３時間
反応させることにより、四塩化ジルコニウム９．８ｇが
生成した。
０ｍｍ インコネル管）に、インコネル製容器に充填し
た炭酸酸化ジルコニウム（Ｚｒ(ＣＯ3)Ｏ）１５．５ｇ
を仕込む。これに窒素ガスを６５ｍｌ／ｍｉｎの流量で
流しながら、３５０℃で２時間加熱処理し、四塩化ジル
コニウム前駆体１１．２ｇを得た。この四塩化ジルコニ
ウム前駆体に、活性炭１５．０ｇを混合し、この混合物
をインコネル製容器に充填した後、四塩化ジルコニウム
の捕集器として１リットルのフラスコを出口に備えた実
験用管状炉に仕込んだ。これに塩素ガスを６５ｍｌ／ｍ
ｉｎの流量で流しながら、５００℃まで昇温し、３時間
反応させることにより、四塩化ジルコニウム９．８ｇが
生成した。
【００３３】生成した四塩化ジルコニウムの不純物レベ
ルについては、容器材質であるＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉは、い
ずれも検出されず、高純度の四塩化ジルコニウムを得る
ことが出来た。
ルについては、容器材質であるＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉは、い
ずれも検出されず、高純度の四塩化ジルコニウムを得る
ことが出来た。
【００３４】［比較例１］酸化ジルコニウム５．５ｇと
活性炭８．０ｇを予め混合し、この混合物をインコネル
製容器に充填し、四塩化ジルコニウムの捕集器として１
リットルのフラスコを出口に備えた実験用管状炉（炉芯
内径 ５０ｍｍ 石英管）に仕込む。これに塩素ガスを６
５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、１０００℃まで昇
温し、３時間反応させることにより、四塩化ジルコニウ
ム５．８２ｇが生成した。
活性炭８．０ｇを予め混合し、この混合物をインコネル
製容器に充填し、四塩化ジルコニウムの捕集器として１
リットルのフラスコを出口に備えた実験用管状炉（炉芯
内径 ５０ｍｍ 石英管）に仕込む。これに塩素ガスを６
５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、１０００℃まで昇
温し、３時間反応させることにより、四塩化ジルコニウ
ム５．８２ｇが生成した。
【００３５】生成した四塩化ジルコニウムの不純物レベ
ルについては、容器材質であるＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉが、そ
れぞれ約６００ｐｐｍ検出され、高純度の四塩化ジルコ
ニウムを得ることができなかった。
ルについては、容器材質であるＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉが、そ
れぞれ約６００ｐｐｍ検出され、高純度の四塩化ジルコ
ニウムを得ることができなかった。
【００３６】［比較例２］酸化ジルコニウム５．５ｇと
活性炭８．０ｇを予め混合し、この混合物をインコネル
製容器に充填し、四塩化ジルコニウムの捕集器として１
リットルのフラスコを出口に備えた実験用管状炉（炉芯
内径 ５０ｍｍ 石英管）に仕込む。これに塩素ガスを６
５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、５００℃まで昇温
し、３時間反応させたが、四塩化ジルコニウムは生成し
なかった。
活性炭８．０ｇを予め混合し、この混合物をインコネル
製容器に充填し、四塩化ジルコニウムの捕集器として１
リットルのフラスコを出口に備えた実験用管状炉（炉芯
内径 ５０ｍｍ 石英管）に仕込む。これに塩素ガスを６
５ｍｌ／ｍｉｎの流量で流しながら、５００℃まで昇温
し、３時間反応させたが、四塩化ジルコニウムは生成し
なかった。
【００３７】［比較例３］実施例１において、オキシ塩
化ジルコニウム・８水和物（ＺｒＯＣｌ2・８Ｈ2Ｏ）の
加熱処理の温度を６００℃に変更すること以外は、実施
例１と同様にして反応させたが、四塩化ジルコニウムは
生成しなかった。
化ジルコニウム・８水和物（ＺｒＯＣｌ2・８Ｈ2Ｏ）の
加熱処理の温度を６００℃に変更すること以外は、実施
例１と同様にして反応させたが、四塩化ジルコニウムは
生成しなかった。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
では、オキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ
2・ｎＨ2Ｏ 但し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニウ
ム、炭酸酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジ
ルコニウムから選ばれる少なくとも一種のジルコニウム
化合物を１００〜５００℃の温度で加熱処理して四塩化
ジルコニウム前駆体を得、この四塩化ジルコニウム前駆
体を塩素化反応することにより、２００〜５５０℃の低
温でも塩素化反応を行うことができる。従って、本発明
の製造方法を用いれば、原料コストおよびエネルギーコ
ストを低く抑えることが可能となり、非常に経済的であ
る。
では、オキシ塩化ジルコニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ
2・ｎＨ2Ｏ 但し、ｎ＝１〜８）、水酸化ジルコニウ
ム、炭酸酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジ
ルコニウムから選ばれる少なくとも一種のジルコニウム
化合物を１００〜５００℃の温度で加熱処理して四塩化
ジルコニウム前駆体を得、この四塩化ジルコニウム前駆
体を塩素化反応することにより、２００〜５５０℃の低
温でも塩素化反応を行うことができる。従って、本発明
の製造方法を用いれば、原料コストおよびエネルギーコ
ストを低く抑えることが可能となり、非常に経済的であ
る。
【００３９】また、２００〜５５０℃の低温で塩素化反
応を行うので、反応器に金属材料を使用することができ
る。従って、従来の方法では、反応が高温で行われるた
めセラミック材料を使用しなければならず、安全性や製
造安定性に問題があったが、本発明の方法を用いれば、
これらの問題を解決することができ、連続した安定な製
造が可能となるため、その工業的価値は大きい。
応を行うので、反応器に金属材料を使用することができ
る。従って、従来の方法では、反応が高温で行われるた
めセラミック材料を使用しなければならず、安全性や製
造安定性に問題があったが、本発明の方法を用いれば、
これらの問題を解決することができ、連続した安定な製
造が可能となるため、その工業的価値は大きい。
【００４０】更に、２００〜５５０℃の低温で塩素化反
応を行うので、原料中に含まれる不純物や装置材料とは
塩素化反応が起こらず、高純度な四塩化ジルコニウムを
得ることができる。
応を行うので、原料中に含まれる不純物や装置材料とは
塩素化反応が起こらず、高純度な四塩化ジルコニウムを
得ることができる。
Claims (4)
- 【請求項１】 ジルコニウム化合物に加熱状態で炭素と
塩素を反応させる四塩化ジルコニウムの製造方法におい
て、前記ジルコニウム化合物として、オキシ塩化ジルコ
ニウム・ｎ水和物（ＺｒＯＣｌ2・ｎＨ2Ｏ 但し、ｎ＝
１〜８）、水酸化ジルコニウム、炭酸酸化ジルコニウ
ム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウムから選ばれる
少なくとも一種を用い、そのジルコニウム化合物を加熱
処理して四塩化ジルコニウム前駆体を得、その四塩化ジ
ルコニウム前駆体に炭素と塩素を反応させることを特徴
とする四塩化ジルコニウムの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の四塩化ジルコニウムの製
造方法において、前記ジルコニウム化合物を１００〜５
００℃で加熱処理し、得られた四塩化ジルコニウム前駆
体に炭素を混合した後、塩素と２００〜５５０℃で反応
させることを特徴とする四塩化ジルコニウムの製造方
法。 - 【請求項３】 請求項１記載の四塩化ジルコニウムの製
造方法において、前記ジルコニウム化合物と炭素の混合
物を１００〜５００℃で加熱処理し、得られた四塩化ジ
ルコニウム前駆体と炭素の混合物を塩素と２００〜５５
０℃で反応させることを特徴とする四塩化ジルコニウム
の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１、２、または３のいずれかに記
載の四塩化ジルコニウムの製造方法において、炭素のジ
ルコニウム化合物に対する混合比が、重量比１：ｘ（ジ
ルコニウム化合物：炭素）において、０．１≦ｘ≦１０
であることを特徴とする四塩化ジルコニウムの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7530898A JPH11268914A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 四塩化ジルコニウムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7530898A JPH11268914A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 四塩化ジルコニウムの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11268914A true JPH11268914A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13572508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7530898A Pending JPH11268914A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 四塩化ジルコニウムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11268914A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108726568A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-11-02 | 新特能源股份有限公司 | 四氯化锆合成气的净化装置及方法 |
-
1998
- 1998-03-24 JP JP7530898A patent/JPH11268914A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108726568A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-11-02 | 新特能源股份有限公司 | 四氯化锆合成气的净化装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4822589A (en) | Manufacturing process of chlorine | |
| KR0138518B1 (ko) | 티탄 함유 무기물로부터 티탄 생성물의 추출 및 정제방법 | |
| JPH06340423A (ja) | 酸化チタンの製造方法 | |
| US5707599A (en) | Process for purifying tantalum oxide and other metal oxides | |
| EP0333926B1 (en) | Process for preparing vinylidene fluoride by the direct fluorination of vinylidene chloride | |
| JPH11268914A (ja) | 四塩化ジルコニウムの製造方法 | |
| US2618531A (en) | Method of purifying zirconium tetrachloride vapors | |
| JPH05255148A (ja) | １，１，１，２−テトラフルオロエタンの製造法 | |
| JPH0569043B2 (ja) | ||
| CN116374969A (zh) | 磷烷法生产高纯红磷生产工艺 | |
| US4106928A (en) | Chlorination process for producing aluminum | |
| JPS60186407A (ja) | 窒化ジルコニウム微粉末の製造法 | |
| Newnham et al. | The Preparation of the Anhydrous Zirconium Trihalides | |
| JP2002154824A (ja) | 微粒子酸化チタンの製造方法 | |
| JP3552887B2 (ja) | １，１，１，２，２−ペンタフルオロエタンの製造方法 | |
| RU2107029C1 (ru) | Способ получения безводного поликристаллического фторида церия высокой степени чистоты | |
| CN115974156A (zh) | 一种五氯化钽的提纯方法 | |
| JP2013053067A (ja) | 二酸化チタン粉末の製造方法 | |
| JPS62191403A (ja) | 塩素の製造方法 | |
| US7658907B2 (en) | Titanium-aluminium mixed oxide powder | |
| JP3381759B2 (ja) | オキシ塩化燐の製造方法 | |
| KR101919971B1 (ko) | 사염화티탄 제조방법 | |
| JPH09227965A (ja) | 精製金属ルテニウム粉末とその製造方法 | |
| JPS62256930A (ja) | ルテニウムを回収する方法 | |
| JP2505492B2 (ja) | イリジウムの溶解方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050215 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20070627 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071225 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080527 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |