JP3229353B2 - Method for producing metal oxide powder - Google Patents

Method for producing metal oxide powder

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JP3229353B2
JP3229353B2 JP00826192A JP826192A JP3229353B2 JP 3229353 B2 JP3229353 B2 JP 3229353B2 JP 00826192 A JP00826192 A JP 00826192A JP 826192 A JP826192 A JP 826192A JP 3229353 B2 JP3229353 B2 JP 3229353B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、金属粉末燃焼法により
金属粉末から金属酸化物粉末を合成する金属酸化物粉末
の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a metal oxide powder for synthesizing a metal oxide powder from a metal powder by a metal powder combustion method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、特開昭60−255602号公報
などにみられるように、金属粉末を燃焼させて金属酸化
物粉末を合成する金属粉末燃焼法が開発されている。こ
の製造方法を説明すると、アルミニウム、珪素、マグネ
シウムなどの金属粉末をキャリアガスとともに酸化性雰
囲気下の反応容器内に供給し、該反応容器内で着火させ
て火炎を形成する。この火炎中では、金属粉末、その酸
化物等が固体・液体・気体として存在しており、気体の
一部はプラズマ化していると考えられている。この様な
超高温下では酸化反応が瞬時に完結し、火炎冷却後は直
ちに酸化物粉末が合成される。その後燃料排ガス中に含
有される酸化物粉末はバグフィルタなどの回収装置等で
分離、回収される。
2. Description of the Related Art In recent years, a metal powder combustion method for synthesizing a metal oxide powder by burning a metal powder has been developed as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-255602. To explain this manufacturing method, a metal powder such as aluminum, silicon and magnesium is supplied together with a carrier gas into a reaction vessel under an oxidizing atmosphere and ignited in the reaction vessel to form a flame. In this flame, metal powder, its oxide, and the like exist as solids, liquids, and gases, and it is considered that a part of the gases is turned into plasma. At such an ultra-high temperature, the oxidation reaction is completed instantaneously, and the oxide powder is synthesized immediately after the flame cooling. Thereafter, the oxide powder contained in the fuel exhaust gas is separated and collected by a collecting device such as a bag filter.

【0003】この製造方法によれば、アルミナ、シリ
カ、マグネシアなどの単独金属酸化物粉末はもとより、
ムライト、スピネルなどの複合金属酸化物粉末も容易に
製造することができる。
According to this manufacturing method, not only single metal oxide powders such as alumina, silica, and magnesia, but also
Composite metal oxide powders such as mullite and spinel can also be easily produced.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記金属粉
末燃焼法は合成された酸化物粉末が真球状となる特徴を
有しており、半導体封止材、セラミックス原料、化粧品
材料などへの応用が考えられている。例えば、シリカ
アルミナ等については、応用のひとつとして半導体封止
材が考えられている。ここで、半導体封止材等の半導体
産業用原料には、極めて高い純度が求められることが通
例である。
However, the above metal powder combustion method has a feature that the synthesized oxide powder has a true spherical shape, and is applicable to semiconductor encapsulants, ceramic raw materials, cosmetic materials, and the like. It is considered. For example, silica
For alumina and the like, a semiconductor encapsulant is considered as one of the applications. Here, raw materials for the semiconductor industry such as semiconductor encapsulants are generally required to have extremely high purity.

【0005】しかし、上記従来の金属粉末燃焼法により
合成された金属酸化物粉末の純度は必ずしもその要求に
応え得るものではなかった。このように、金属粉末燃焼
法においては、合成される金属酸化物粉末の純度を向上
させることが極めて重要である。合成された金属酸化物
粉末に含まれる不純物としては、陽イオン性、陰イオン
性、非イオン性の無機物又は有機物等に大別できる。金
属粉末燃焼法に用いられる金属粉末は、その純度制御の
ために、一般にフッ酸、塩酸、混酸等で酸処理が施され
ている。この酸処理は、主に陽イオン性、非イオン性の
無機物を除去するために行われる。そして、金属原料が
酸処理されると陰イオン性の物質で汚染されるため、酸
処理後の金属原料は水洗浄が行われている。
[0005] However, the purity of the metal oxide powder synthesized by the conventional metal powder combustion method cannot always meet the demand. Thus, in the metal powder combustion method, it is extremely important to improve the purity of the synthesized metal oxide powder. The impurities contained in the synthesized metal oxide powder can be roughly classified into cationic, anionic, nonionic inorganic or organic substances, and the like. The metal powder used in the metal powder combustion method is generally subjected to an acid treatment with hydrofluoric acid, hydrochloric acid, a mixed acid or the like in order to control its purity. This acid treatment is mainly performed to remove cationic and nonionic inorganic substances. When the metal material is acid-treated, it is contaminated with an anionic substance. Therefore, the metal material after the acid treatment is washed with water.

【0006】しかし、本発明者が検討した結果、このよ
うに酸処理された金属粉末を用いても、合成された金属
酸化物粉末の抽出水には、フッ素イオンや塩素イオンが
数ppm〜数十ppm程度含有されていることが判明し
た。また、キャリアガスとして空気や窒素などを用いた
場合、燃焼火炎中に汚染物質としてのNOx が生成し、
その結果合成された金属酸化物粉末の表面にNOxが付
着・吸着することもある。なお、燃焼火炎中の汚染物と
して、上記NOx の他に一酸化炭素、すす等があるが、
これらは可燃性ガスを水素等にすることによって生成さ
せない様にすることが出来るし、またこれらの不純物は
実際の金属酸化物粉末の抽出検出では検出されない程度
である。
However, as a result of investigations by the present inventor, it has been found that even if the metal powder thus treated with acid is used, the extracted water of the synthesized metal oxide powder contains several ppm to several ppm of fluorine ions and chlorine ions. It was found that the content was about 10 ppm. Also, when air or nitrogen is used as the carrier gas, NO x is generated as a pollutant in the combustion flame,
Consequently synthesized metal oxide surface to NO x the powder is also deposited and adsorption. As the pollutants in the combustion flame, there are carbon monoxide, soot and the like in addition to the above NO x ,
These can be prevented from being generated by converting the flammable gas into hydrogen or the like, and these impurities are to the extent that they are not detected by actual extraction detection of the metal oxide powder.

【0007】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、合成された金属酸化物粉末の純度を向上させるこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to improve the purity of a synthesized metal oxide powder.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、金属粉末をキャリアガスとともに酸化性雰囲気下
の反応容器内に供給し該反応容器内で該金属粉末を燃
焼させることにより、金属酸化物粉末を合成し、合成し
た金属酸化物粉末を回収手段で回収する金属酸化物粉末
の製造方法において、前記回収手段を加熱しつつ合成さ
れた金属酸化物粉末を固気相分離することを特徴とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION To solve the above problems the present invention is to provide a metal powder with a carrier gas is supplied into the reaction vessel under an oxidizing atmosphere to burn the metal powder in the reaction vessel, synthesizing the metal oxide powder, synthesized
In the method for producing a metal oxide powder, wherein the recovered metal oxide powder is recovered by a recovery means, the synthesized metal oxide powder is subjected to solid-gas phase separation while heating the recovery means .

【0009】合成した金属酸化物粉末を回収する回収手
段としては、例えば、後述の実施例に示すようにバグフ
ィルタ等の集塵機を用いることができる。この回収手段
を加熱しつつ合成された金属酸化物粉末を固気相分離す
ることにより、合成された金属酸化物粉末を燃焼排気ガ
スから分離、回収する際の回収温度を制御することがで
きる。すなわち、連続操作により、合成された金属酸化
物粉末を加熱しつつ回収することができる。この加熱処
理は、処理温度を高くするほど、また処理時間を長くす
るほど、金属酸化物粉末に付着・吸着した揮発性不純物
を除去できるので好ましい。なお、処理温度を1000
℃以上にすることは、合成された金属酸化物粉末の融着
等をひきおこすので、好ましくない。なお、後述する参
考例に示すように、回収した金属酸化物粉末をロータリ
ーキルン、電気炉等の熱処理炉で加熱するという回分操
作によっても、合成された金属酸化物粉末に付着・吸着
した揮発性不純物を除去することは可能である。
A collecting means for collecting the synthesized metal oxide powder
As the steps, for example, as shown in an
A dust collector such as a filter can be used. This collection means
Solid phase separation of synthesized metal oxide powder while heating
By this, the synthesized metal oxide powder is
Control the recovery temperature when separating and recovering
Wear. That is, metal oxide synthesized by continuous operation
The material powder can be recovered while being heated. This heat treatment is preferable as the treatment temperature is increased and the treatment time is extended because volatile impurities adhering to and adsorbing to the metal oxide powder can be removed. The processing temperature is 1000
C. or higher is not preferable because it causes fusion and the like of the synthesized metal oxide powder. Note that the reference
As shown in the example, the recovered metal oxide powder was
-Batch operation of heating in a heat treatment furnace such as kiln or electric furnace
Attach and adsorb to synthesized metal oxide powder
It is possible to remove volatile impurities.

【0010】例えば、金属粉末燃焼法により合成した
リカ粉末について、回収温度とシリカ粉末の吸着NOx
濃度との関係を、異なった燃焼排気ガスのNOx 濃度に
ついて実験した結果を図2に示すように、回収温度を高
くするほどシリカ粉末の吸着NOx 濃度を低下させるこ
とが可能である。なおNOx は、可燃性ガス燃焼に伴う
水分や過剰酸素の存在により、そのほとんどがNO2
HNO3 の形態で存在していると考えられ、これらは共
に水に良く溶ける。このため、加熱処理後の金属酸化物
粉末について、塩素、フッ素やNOx などの揮発性不純
物の除去程度を検出するには、金属酸化物粉末の抽出水
電気伝導度を測定するのが判定を迅速に行えて好まし
い。
[0010] For example, it was synthesized by metal powder combustion method Shi
Regarding Lica powder, recovery temperature and adsorption NO x of silica powder
The relationship between the concentration, the results of experiments on the concentration of NO x different combustion exhaust gas as shown in FIG. 2, it is possible to lower the adsorption concentration of NO x of the silica powder the higher the recovery temperature. Note NO x due to the presence of moisture and excess oxygen with flammable gas combustion, most are considered to be present in the form of NO 2 and HNO 3, which together highly soluble in water. Therefore, the metal oxide powder after the heat treatment, chlorine, to detect the degree of removal of volatile impurities such as fluorine and NO x, the determination is to measure the extraction water electric conductivity of the metal oxide powder It is preferable because it can be performed quickly.

【0011】本発明では、従来と同様の金属粉末燃焼法
により金属酸化物粉末が合成される。すなわち、金属粉
末をキャリアガスとともに酸化性雰囲気下の反応容器内
に供給し、該反応容器内で着火させて火炎を形成して該
金属粉末を燃焼させることにより、金属酸化物粉末が合
成される。金属粉末の種類としては、珪素、アルミニウ
ム、マグネシウム、チタン、珪素、ジルコニウム、その
他ムライト組成に調合した珪素とアルミニウムとの混合
物、スピネル組成に調合したマグネシウムとアルミニウ
ムとの混合物、コージェライト組成に調合したアルミニ
ウムとマグネシウムとシリコンとの混合物などを用いる
ことができる。また、これらの組成に調合した合金粉末
であってもよい。この金属粉末の粒度分布は、爆燃を形
成できる範囲であればよい。しかし、400μmより大
きな粒径の金属粉末は、完全に酸化されずに分離、回収
されることがあるため、金属粉末の粒径は400μm以
下であることが好ましく、金属粉末の平均粒径が数μm
から数10μmであることがより好ましい。
In the present invention, a metal oxide powder is synthesized by a conventional metal powder combustion method. That is, a metal oxide powder is synthesized by supplying a metal powder together with a carrier gas into a reaction vessel under an oxidizing atmosphere, igniting in the reaction vessel to form a flame, and burning the metal powder. . The types of the metal powders were silicon, aluminum, magnesium, titanium, silicon, zirconium, a mixture of silicon and aluminum prepared in a mullite composition, a mixture of magnesium and aluminum prepared in a spinel composition, and a cordierite composition. A mixture of aluminum, magnesium, and silicon can be used. Further, an alloy powder prepared with these compositions may be used. The particle size distribution of the metal powder may be within a range in which deflagration can be formed. However, since the metal powder having a particle diameter larger than 400 μm may be separated and recovered without being completely oxidized, the particle diameter of the metal powder is preferably 400 μm or less. μm
And more preferably several tens μm.

【0012】金属粉末を分散させて反応容器内に導入す
るキヤリアガスとしては、空気、窒素、酸素、ヘリウ
ム、アルゴン等を使用することができる。また、可燃性
のキャリアガスを用いることもできる。キャリアガスと
ともに反応容器内に導入された金属粉末は、バーナなど
の化学炎、抵抗加熱、アーク放電、プラズマフレーム、
レーザ、高周波誘導加熱、電子ビーム等の熱源を利用し
て着火され、爆発燃焼によって初期火炎を形成する。金
属粉末は火炎中で初期酸化燃焼によって液状の不完全燃
焼金属酸化物粉末を形成する。
Air, nitrogen, oxygen, helium, argon and the like can be used as the carrier gas into which the metal powder is dispersed and introduced into the reaction vessel. Further, a flammable carrier gas can be used. The metal powder introduced into the reaction vessel together with the carrier gas is a chemical flame such as a burner, resistance heating, arc discharge, plasma flame,
It is ignited using a heat source such as a laser, high-frequency induction heating, and an electron beam, and forms an initial flame by explosive combustion. The metal powder forms a liquid incompletely burned metal oxide powder by initial oxidation combustion in the flame.

【0013】例えば、着火の熱源としてバーナを利用し
た場合、金属粉末は支燃性ガス及び可燃性ガスにより形
成されたバーナ火炎などにより着火され、爆発燃焼によ
って初期火炎を形成する。初期火炎を形成するための支
燃性ガスは、酸素・空気及びその混合ガスが使用可能で
ある。また種火としての可燃性ガスは、メタン、エタ
ン、プロパンなどの化学式Cn H2 n+2 で示される炭化
水素ガス、又は水素ガスを用いることができる。なお、
可燃性ガスによる種火用の燃焼火炎は、初期粉塵爆発を
形成するのに必要最低限の着火エネルギーを有すればよ
い。また可燃性ガスは、金属粉末の燃焼中、常に供給し
続けてもよいし、燃焼火炎安定以後に供給を停止しても
よい。ただし、可燃性ガス量は金属酸化物粉末の粒径に
若干影響するので、その量は所望の粒径に応じて適宜選
択する必要がある。
For example, when a burner is used as a heat source for ignition, the metal powder is ignited by a burner flame formed by a combustible gas and a flammable gas, and forms an initial flame by explosive combustion. Oxygen / air and a mixed gas thereof can be used as the supporting gas for forming the initial flame. The combustible gas as the pilot flame is methane, ethane, it can be used a hydrocarbon gas, or hydrogen gas represented by the chemical formula C n H2 n + 2 such as propane. In addition,
The combustion flame for the pilot fire by the combustible gas only needs to have a minimum ignition energy necessary to form an initial dust explosion. Further, the combustible gas may be continuously supplied during the combustion of the metal powder, or may be stopped after the combustion flame is stabilized. However, since the amount of the flammable gas slightly affects the particle size of the metal oxide powder, it is necessary to appropriately select the amount according to the desired particle size.

【0014】この金属粉末及び燃焼用ガスは通常室温で
反応容器内に供給されるが、反応容器は燃焼火炎温度が
1000℃以上になるためにアルミナなどの耐熱材料で
内張りされていることが望ましい。また反応容器内は、
排気側に排風機等を設けて吸引し、圧力が大気圧基準で
ー200〜ー10mmAq程度の負圧となることが好ま
しい。
The metal powder and the combustion gas are usually supplied into the reaction vessel at room temperature. However, the reaction vessel is preferably lined with a heat-resistant material such as alumina because the combustion flame temperature becomes 1000 ° C. or higher. . Also, inside the reaction vessel,
It is preferable that an exhaust fan or the like is provided on the exhaust side for suction, and the pressure is a negative pressure of about −200 to −10 mmAq on the atmospheric pressure basis.

【0015】反応容器内で合成された金属酸化物粉末
は、反応容器の排気側に設けられた回収装置により分
離、回収される。回収装置は、集塵機を用いることがで
きる。集塵機としては、電気式集塵機、バグフィルタ、
捕集ドラム式微粉末捕集装置などを用いることができ
る。
The metal oxide powder synthesized in the reaction vessel is separated and recovered by a recovery device provided on the exhaust side of the reaction vessel. As the collection device, a dust collector can be used. As dust collectors, electric dust collectors, bag filters,
A collecting drum type fine powder collecting device or the like can be used.

【0016】[0016]

【作用】本発明の金属酸化物粉末の製造方法は、回収手
段を加熱しつつ合成された金属酸化物粉末を固気相分離
することにより、金属酸化物粉末の表面に付着、吸着し
ているフッ素、塩素やNOx などの揮発性不純物を揮発
除去することができ、高純度の金属酸化物粉末を得るこ
とが可能である。
Method for producing a metal oxide powder of the effects of the present invention is recovered hand
By the metal oxide powder which is synthesized while heating the stage for solid-gas phase separation <br/>, attached to the surface of the metal oxide powder, fluorine adsorbed, volatile impurities such as chlorine and NO x It can be volatilized and removed, and a high-purity metal oxide powder can be obtained.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 (実施例1)図1に概略的に示す製造装置は、内壁がア
ルミナれんがで内張りされた反応容器1と、反応容器1
の上流側に連結された金属粉末供給装置2と、反応容器
1と金属粉末供給装置2との間に配設されたバーナ3
と、反応容器1の下流側に連結された回収装置4とから
構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below. EXAMPLE 1 A production apparatus schematically shown in FIG. 1 comprises a reaction vessel 1 having an inner wall lined with alumina brick,
And a burner 3 disposed between the reaction vessel 1 and the metal powder supply device 2.
And a recovery device 4 connected to the downstream side of the reaction vessel 1.

【0018】金属粉末供給装置2は、一端がバルブ21
を介してキャリアガスボンベ(図示せず)に接続され他
端がバーナ3に接続されて、金属粉末を分散したキャリ
アガスをバーナ3に導入する導入管22と、この導入管
22に下端が連結され、金属粉末を収納したホッパ23
とを備えている。バーナ3には、バルブ31を介してL
PGガスボンベ(図示せず)に接続された可燃性ガス供
給管32と、バルブ33を介して酸素ボンベ(図示せ
ず)に接続された支燃性ガス供給管34とが接続されて
いる。なお、この可燃性ガス供給管32、支燃性ガス供
給管34から供給される可燃性ガス、支燃性ガスは反応
容器1内に供給される。
The metal powder supply device 2 has a valve 21 at one end.
And a second end connected to the burner 3 to introduce a carrier gas, in which metal powder is dispersed, into the burner 3.
Hopper 23 having a lower end connected to metal powder 22 and containing metal powder.
And L is connected to the burner 3 via a valve 31.
A flammable gas supply pipe 32 connected to a PG gas cylinder (not shown) is connected to a flammable gas supply pipe 34 connected to an oxygen cylinder (not shown) via a valve 33. The flammable gas and the flammable gas supplied from the flammable gas supply pipe 32 and the flammable gas supply pipe 34 are supplied into the reaction vessel 1.

【0019】回収装置4は、反応容器1の側壁に開口す
る捕集管41と、この捕集管41の下流側に配設された
バグフィルタ42と、バグフィルタ42の下流側に接続
管43を介して配設された排気ガス処理装置44と、排
気ガス処理装置の下流側に同じく接続管43を介して配
設された排風機45とを備えている。バグフィルタ42
は耐熱性のもので、加熱用のヒータ42aを備えてい
る。
The collecting device 4 includes a collecting pipe 41 opened on the side wall of the reaction vessel 1, a bag filter 42 provided downstream of the collecting pipe 41, and a connecting pipe 43 provided downstream of the bag filter 42. The exhaust gas processing device 44 is disposed through the exhaust gas processing device, and an air blower 45 is also disposed downstream of the exhaust gas processing device via the connection pipe 43. Bag filter 42
Is heat-resistant and has a heater 42a for heating.

【0020】このように構成された製造装置を用いて、
約2mmに調整された市販の粉粒状金属珪素を平均粒径
15μmに粒度調整した金属珪素粉末からシリカ粉末を
合成した。バルブ31を開いて可燃性ガス供給管32か
らLPGガスを1Nm3 /hrの流量で供給し、バルブ
33を開いて支燃性ガス供給管32から酸素を15Nm
3/hrの流量で供給し、図示しない着火手段により着
火して種火としてのLPG火炎を形成しておく。そし
て、バルブ21を開いてキャリアガスとしての空気を4
Nm3 /hrの流量で供給するとともに、ホッパ23
ら金属珪素粉末を9kg/hrの流量で供給した。これ
により、キャリアガスとともに金属珪素粉末はバーナ3
に導入され、LPG火炎と接触して、燃焼火炎を形成
し、金属酸化物粉末としてのシリカ粉末を合成した。そ
して、排風機45の吸引力によりシリカ粉末を含む燃焼
排気ガスを吸引し、バグフィルタ42でシリカ粉末を分
離、回収した。このとき、バグフィルタ42のヒータ4
2aの制御により、回収温度は所定温度に制御されてい
る。なお、反応容器1内の圧力は、排風機45の吸引力
により大気圧基準で−100mmAqに設定されてい
る。また、回収されたシリカ粉末のBET比表面積は9
2 /gであり、排気ガスのNOx 濃度は1620pp
mだった。 (評価1) 上記回収温度を種々変更して、それぞれのシリカ粉末の
10%スラリー溶液(抽出水電気伝導度が1.1μs/
cmのイオン交換水)の抽出水電気伝導度、及び硝酸イ
オン、フッ素イオン、塩素イオンの濃度を測定したとこ
ろ、以下の結果を得た。
Using the manufacturing apparatus configured as described above,
Silica powder was synthesized from commercially available powdered metallic silicon adjusted to about 2 mm and metal silicon powder whose average particle diameter was adjusted to 15 μm. The valve 31 is opened to supply LPG gas at a flow rate of 1 Nm 3 / hr from the flammable gas supply pipe 32, and the valve 33 is opened to supply 15 Nm of oxygen from the flammable gas supply pipe 32.
It is supplied at a flow rate of 3 / hr, and is ignited by ignition means (not shown) to form an LPG flame as a pilot flame. Then, the valve 21 is opened and air as carrier gas is
While supplying at a flow rate of Nm 3 / hr, metallic silicon powder was supplied from the hopper 23 at a flow rate of 9 kg / hr. As a result, the metal silicon powder together with the carrier gas is
And contacted with the LPG flame to form a combustion flame, thereby synthesizing a silica powder as a metal oxide powder. Then, the combustion exhaust gas containing the silica powder was sucked by the suction force of the air blower 45, and the silica powder was separated and collected by the bag filter 42. At this time, the heater 4 of the bag filter 42
The recovery temperature is controlled to a predetermined temperature by the control of 2a. The pressure in the reaction vessel 1 is set to −100 mmAq on the basis of the atmospheric pressure by the suction force of the exhaust fan 45. The BET specific surface area of the recovered silica powder is 9
m 2 / g, and the NO x concentration of the exhaust gas is 1620 pp
m. (Evaluation 1) A 10% slurry solution of each silica powder (extraction water electric conductivity was 1.1 μs /
cm of ion-exchanged water) and the concentrations of nitrate ion, fluorine ion and chloride ion were measured, and the following results were obtained.

【0021】[0021]

【表1】 このように、合成された金属酸化物粉末の回収温度を直
接制御することにより、金属酸化物粉末の抽出水純度を
大幅に改善できた。 (参考例) 上記実施例1と同様の製造装置を用いて、約2mmに調
整された市販の粉粒状金属珪素を平均粒径15μmに粒
度調整した金属珪素粉末からシリカ粉末を合成した。な
お、各ガスの流量は、キャリアガス:4Nm3 /hr、
LPGガス:1Nm3 /hr、酸素ガス:15Nm3
hrとし、金属珪素粉末の供給量は9kg/hrとし
た。そして、バグフィルタ42のヒータ42aにより回
収温度を60℃として、BET比表面積15m2 /gの
シリカ粉末を回収した。
[Table 1] As described above, by directly controlling the recovery temperature of the synthesized metal oxide powder, the extraction water purity of the metal oxide powder could be significantly improved. ( Reference Example ) Using the same manufacturing apparatus as in Example 1, silica powder was synthesized from commercially available powdered metallic silicon adjusted to about 2 mm and metal silicon powder adjusted to an average particle diameter of 15 μm. The flow rate of each gas is as follows: carrier gas: 4 Nm 3 / hr;
LPG Gas: 1Nm 3 / hr, oxygen gas: 15Nm 3 /
hr, and the supply amount of the metal silicon powder was 9 kg / hr. Then, the collection temperature is set to 60 ° C. by the heater 42 a of the bag filter 42, and the BET specific surface area of 15 m 2 / g
The silica powder was recovered.

【0022】この回収したシリカ粉末を、所定の温度に
保持されたφ150mmの石英管を有するロータリーキ
ルンへ30kg/hrで供給し、向流により空気を10
0リットル/hrの流量で掛け流しながら加熱処理し
た。 (評価2) ロータリーキルンの保持温度を100℃、200℃、4
00℃、500℃とした場合の、硝酸イオン、フッ素イ
オン、塩素イオンの濃度と10%スラリー溶液(抽出水
電気伝導度が1.1μs/cmのイオン交換水)の抽出
水電気伝導度を測定したところ、以下の結果を得た。
The recovered silica powder is supplied at a rate of 30 kg / hr to a rotary kiln having a quartz tube having a diameter of 150 mm and maintained at a predetermined temperature.
Heat treatment was performed while flowing at a flow rate of 0 liter / hr. (Evaluation 2) The holding temperature of the rotary kiln was 100 ° C., 200 ° C., and 4
Measure the concentration of nitrate ion, fluorine ion, and chloride ion and the extracted water electric conductivity of a 10% slurry solution (ion-exchanged water having an extracted water electric conductivity of 1.1 μs / cm) at 00 ° C and 500 ° C. Then, the following results were obtained.

【0023】[0023]

【表2】 このように回収したシリカ粉末を加熱処理することによ
って、シリカ粉末の抽出水純度を大幅に改善できた。
[Table 2] By subjecting the recovered silica powder to a heat treatment, the purity of the extracted water of the silica powder was significantly improved.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上詳述したように本発明の金属酸化物
粉末の製造方法によれば、回収手段を加熱しつつ合成さ
れた金属酸化物粉末を固気相分離するという簡単な手法
により、フッ素、塩素等のハロゲン元素やNOx が含有
しない、極めて高純度の金属酸化粒粉末を得ることがで
きる。
As described above in detail, according to the method for producing a metal oxide powder of the present invention, the metal oxide powder is synthesized while heating the recovery means.
By a simple method of solid-phase separation of the obtained metal oxide powder, extremely high-purity metal oxide particle powder containing no halogen element such as fluorine and chlorine or NO x can be obtained.

【0025】したがって、本発明方法により得られた金
属酸化物粉末は、特に高純度が求められる半導体封止材
等の半導体産業用原料にも有効に利用することが可能で
ある。
Therefore, the metal oxide powder obtained by the method of the present invention can be effectively used as a raw material for the semiconductor industry such as a semiconductor encapsulant which requires particularly high purity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例で用いた製造装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus used in an example.

【図2】金属粉末燃焼法により合成したシリカ粉末につ
いて、回収温度とシリカ粉末の吸着NOx 濃度との関係
を、異なった燃焼排気ガスのNOx 濃度について実験し
た結果を示す線図である。
The synthesized silica powder by Figure 2 the metal powder combustion method, the relationship between the adsorption concentration of NO x recovery temperature and the silica powder is a graph showing the results of experiments on the concentration of NO x different combustion exhaust gases.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は反応容器、2は金属粉末供給装置、3はバーナ、4
は回収装置、23はホッパ、32は可燃性ガス供給管、
34は支燃性ガス供給管、42はバグフィルタである。
1 is a reaction vessel, 2 is a metal powder supply device, 3 is a burner, 4
Is a recovery device, 23 is a hopper, 32 is a flammable gas supply pipe,
Reference numeral 34 denotes a combustion supporting gas supply pipe, and reference numeral 42 denotes a bag filter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 秀二 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28の1 信越化学工業株式会社 合成技術研究 所内 (72)発明者 安部 賛 東京都新宿区西新宿1丁目22番地2号 株式会社アドマテックス内 (56)参考文献 特開 平2−217308(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01B 13/32 C01B 33/18 C01F 5/04 C01F 7/42 C01G 23/047 C01G 25/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shuji Tanaka 28-1 Nishifukushima, Nishifukushima, Nakakushijo-gun, Niigata Pref. No. 1-2-22, Admatex Co., Ltd. (56) References JP-A-2-217308 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C01B 13/32 C01B 33 / 18 C01F 5/04 C01F 7/42 C01G 23/047 C01G 25/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属粉末をキャリアガスとともに酸化性
雰囲気下の反応容器内に供給し該反応容器内で該金属
粉末を燃焼させることにより、金属酸化物粉末を合成
し、合成した金属酸化物粉末を回収手段で回収する金属
酸化物粉末の製造方法において、 前記回収手段を加熱しつつ合成された金属酸化物粉末を
固気相分離することを特徴とする金属酸化物粉末の製造
方法。
The method according to claim 1 to a metal powder is supplied together with the carrier gas into the reaction vessel under an oxidizing atmosphere to burn the metal powder in the reaction vessel, the synthesis of metal oxide powder
And a method for producing a metal oxide powder in which the synthesized metal oxide powder is recovered by a recovery means , wherein the synthesized metal oxide powder is heated while heating the recovery means.
A method for producing a metal oxide powder, comprising performing solid-vapor separation .
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US8290626B2 (en) * 2007-09-10 2012-10-16 SD Lizenzverwertungsgesellschadt mbH & Co KG Chemical process optimization method that considers chemical process plant safety
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US9517448B2 (en) 2013-10-22 2016-12-13 SDCmaterials, Inc. Compositions of lean NOx trap (LNT) systems and methods of making and using same
EP3119500A4 (en) 2014-03-21 2017-12-13 SDC Materials, Inc. Compositions for passive nox adsorption (pna) systems
CN104229744B (en) * 2014-08-26 2016-05-11 洛阳市方德新材料科技有限公司 The preparation method of nanometer metal oxide powder
JP6221182B2 (en) * 2014-10-27 2017-11-01 大陽日酸株式会社 Inorganic spheroidized particle manufacturing apparatus and inorganic spheroidized particle manufacturing method
JP6595137B1 (en) * 2019-02-27 2019-10-23 株式会社アドマテックス Method for producing metal oxide particulate material
KR102248361B1 (en) * 2020-11-17 2021-05-06 한국지질자원연구원 Pyrometallurgical purification method of vanadium pentoxide and vanadium pentoxide prepared from the same

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