CN103459352A - 复合金属氧化物的制备方法、金属氧化物烧结体及回转窑 - Google Patents

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Abstract

一种复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述复合金属氧化物的制备方法在将含碱金属的组合物进行烧成而得到复合金属氧化物时，将该组合物放置在与该组合物相接触的部分由金属氧化物成分形成的载置体上进行烧成，相对于该金属氧化物成分100重量份，该金属氧化物成分的K原子的含量换算成K2O为5～13重量份，而且，相对于该金属氧化物成分100重量份，Al原子、Zr原子、Mg原子和Ce原子的合计含量换算成氧化物为15～70重量份。根据本发明，可提供一种能够降低制备成本的含碱金属的复合金属氧化物的制备方法。

Description

复合金属氧化物的制备方法、金属氧化物烧结体及回转窑
技术领域
本发明涉及一种含碱金属的复合金属氧化物的制备方法。此外，本发明还涉及一种新的金属氧化物烧结体及使用所述金属氧化物烧结体的回转窑。
背景技术
含碱金属的复合金属氧化物是一种有用的化合物，例如，锂复合金属氧化物用于锂离子二次电池的电极，钾复合金属氧化物用于摩擦材料。例如将锂钴复合氧化物、锂镍复合氧化物、锂锰复合氧化物、锂锰钴复合氧化物、锂镍钴复合氧化物等用作锂离子二次电池的正极活性物质，而将钛酸锂复合氧化物等用作负极活性物质。此外，将K2O·6（TiO2）、K2O·8（TiO2）等用作摩擦材料。
这些含碱金属的复合金属氧化物是将用于制备含碱金属的复合金属氧化物的制备原料粉末放入匣钵、坩埚（垫板）等烧成用部件中，实施烧成来制备。通常，烧成用部件使用氧化铝、氧化镁、氧化锆、莫来石、堇青石等烧成用部件，但碱金属的腐蚀性高，因此有必要选择反应性低、耐久性高的材料作为烧成用部件。例如，在日本特开2004-63261号公报（专利文献1）中，作为烧成用耐火材料，记载了含有锂和钴、锂含量为2～5质量%、钴含量为2～5质量%的含有氧化铝、莫来石、堇青石的耐火材料。
此外，在日本特开2003-146658号公报（专利文献2）中记载了在容器和烧成原料粉末之间插入由炭化材料组成的片材来进行烧成的复合氧化物的制备方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2004-63261号公报（权利要求书）
专利文献2日本特开2003-146658号公报（权利要求书）
发明内容
发明要解决的课题
氧化铝、氧化镁、氧化锆、莫来石、堇青石等烧成用部件对于碱金属的耐蚀性不充分，因此在对含碱金属的复合金属氧化物进行烧成后，含碱金属的复合金属氧化物从烧成用部件的剥离性差，生成的含碱金属的复合金属氧化物会附着在烧成用部件上。
因不能将附着在烧成用部件上的含碱金属的复合金属氧化物用作成品，因此会降低成品的成品率。而且，以往烧成用部件因重复使用，含碱金属的复合金属氧化物容易附着，因此随着烧成用部件的重复使用次数增加，会进一步降低成品的成品率。
而且，以往的烧成用部件的耐热冲击性低，因此随着重复使用会发生破损，从而存在重复使用时的耐久性低的问题。
由以上事实可知，在以往的含碱金属的复合金属氧化物的制备方法中，存在含碱金属的复合金属氧化物的制备成本增大的问题。
而且，为了防止含碱金属的复合金属氧化物附着在烧成用部件而在含碱金属的复合金属氧化物的烧成原料与耐火材料之间插入烧成时进行炭化的片材的情况下，存在不能对制备原料进行连续烧成的问题，例如存在不能在回转窑的炉中烧成，从而不能提高制备效率的问题。
因此，本发明的目的是提供一种在对含碱金属的复合金属氧化物的烧成原料组合物进行烧成时，通过使烧成后的含碱金属的复合金属氧化物难以附着在烧成用部件上，并提高烧成用部件的耐久性，从而降低制备成本的复合金属氧化物的制备方法。此外，本发明的目的是还提供一种制备效率高的复合金属氧化物的制备方法。
解决课题所用的方法
鉴于上述实际情况，本发明者经过精心研究的结果，发现：当K原子的含量在特定范围且Al原子、Zr原子、Mg原子和Ce原子的合计含量在特定范围的金属氧化物成分的情况下，烧成时生成的含碱金属的复合金属氧化物难以附着，而且耐热冲击性高，因此重复使用时的耐久性高，从而完成了本发明。
即，本发明（1）提供一种复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述复合金属氧化物的制备方法在将含碱金属的组合物进行烧成而得到复合金属氧化物时，将该组合物放置在与该组合物相接触的部分由金属氧化物成分形成的载置体上进行烧成，相对于该金属氧化物成分100重量份，该金属氧化物成分中K原子的含量换算成K2O为5～13重量份，而且，相对于该金属氧化物成分100重量份，Al原子、Zr原子、Mg原子和Ce原子的合计含量换算成氧化物为15～70重量份。
此外，本发明（2）提供一种金属氧化物烧结体，其特征在于，
所述金属氧化物烧结体是通过对烧结体原料进行烧结而得到，
所述烧结体原料含有：含钾的复合金属氧化物；以及选自铝化合物、锆化合物、镁化合物和铈化合物中的一种以上的化合物，
相对于该金属氧化物烧结体100重量份，该金属氧化物烧结体中K原子的含量换算成K2O为5～13重量份；相对于该金属氧化物烧结体100重量份，Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的合计含量换算成氧化物为15～70重量份，
而且，所述金属氧化物烧结体的维氏硬度为260以上。
此外，本发明（3）提供一种回转窑，其特征在于，所述回转窑的反应罐(retort)的内壁为本发明（2）的金属氧化物烧结体。
发明效果
根据本发明，烧成后的含碱金属的复合金属氧化物难以附着在载置体上，并且提高了载置体的耐久性，从而能够降低制备成本。而且，根据本发明，还可提供一种制备效率高的复合金属氧化物的制备方法。
具体实施方式
本发明的复合金属氧化物的制备方法，是在将含碱金属的组合物进行烧成而得到复合金属氧化物时，将该组合物放置在与该组合物接触的部分由金属氧化物成分形成的载置体上进行烧成，其特征在于，相对于该金属氧化物成分100重量份，该金属氧化物成分中K原子的含量换算成K2O为5～13重量份；而且，相对于该金属氧化物成分100重量份，Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的合计含量换算成氧化物为15～70重量份。
以下，将根据本发明的复合金属氧化物的制备方法得到的复合金属氧化物记为“复合金属氧化物A”，而将含钾的复合金属氧化物记为“含钾复合金属氧化物B”，所述含钾的复合金属氧化物为用于制备与含碱金属的组合物（复合金属氧化物A的烧成原料）接触的金属氧化物成分的制备原料。
本发明的复合金属氧化物的制备方法中，在对作为复合金属氧化物原料的含碱金属的组合物进行烧成时，在与作为烧成原料的含碱金属的组合物相接触的部分，设置金属氧化物成分进行烧成，其中，相对于金属氧化物成分100重量份，所述金属氧化物成分中的K原子的含量换算成K2O为5～13重量份；而且，相对于金属氧化物成分100重量份，Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的合计含量换算成氧化物为15～70重量份。
本发明的复合金属氧化物的制备方法中的含碱金属的组合物（以下，也记为“烧成原料”）是用于制备复合金属氧化物A的原料，含有碱金属化合物。烧成原料中含有的碱金属化合物，是成为复合金属氧化物A的碱金属源的原料化合物，是具有碱金属原子的化合物。烧成原料中的碱金属为锂、钠、钾、铷等，其中，优选锂、钠、钾，特别优选锂、钾。作为烧成原料中的碱金属化合物，可以举出烧成原料中的碱金属的氧化物、卤化物（氯化物、溴化物、碘化物）、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、草酸盐等或具有烧成原料的碱金属原子的复合金属氧化物，例如含有碱金属的过渡金属氧化物等。烧成原料的碱金属化合物可以是单独一种也可以是两种以上的组合。
此外，烧成原料也可以是在低于烧成温度的温度下预烧而成的烧成原料的预烧物。
此外，作为烧成原料，可以举出与通过烧成生成的复合金属氧化物A化学组成相同的复合金属氧化物。以下，将与通过烧成生成的复合金属氧化物A化学组成相同的烧成原料的复合金属氧化物，也记为“复合金属氧化物C”。在本发明的复合金属氧化物的制备方法中，使用与通过烧成生成的复合金属氧化物A化学组成相同的复合金属氧化物C作为烧成原料的目的在于，通过烧成改变作为烧成原料的复合金属氧化物C的结晶性、耐蚀性、耐磨性、耐火性、耐热性等物理性质，从而制备与复合金属氧化物C物理性质不同的复合金属氧化物A。例如，在本发明的复合金属氧化物的制备方法中，通过将化学组成K2O·6（TiO2）（复合金属氧化物C）用作烧成原料来进行烧成，能够使物理性质改变为比烧成前的K2O·6（TiO2）（复合金属氧化物C）结晶性更高的K2O·6（TiO2）（复合金属氧化物A）。
本发明的复合金属氧化物的制备方法中的含碱金属的组合物，除碱金属化合物以外，根据复合金属氧化物A的种类，还适宜地含有过渡金属化合物、镁化合物、铝化合物、硅化合物。含碱金属的组合物所含有的过渡金属化合物是成为复合金属氧化物A的过渡金属源的原料化合物，是具有过渡金属原子的化合物。此外，含碱金属的组合物中含有的镁化合物，是成为复合金属氧化物A的镁源的原料化合物，是具有镁原子的化合物。此外，含碱金属的组合物中含有的铝化合物，是成为复合金属氧化物A的铝源的原料化合物，是具有铝原子的化合物。此外，含碱金属的组合物中含有的硅化合物，是成为复合金属氧化物A的硅源的原料化合物，是具有硅原子的化合物。含碱金属的组合物中的过渡金属原子为钴、铁、镍、锰、铬、钪、钛、钒、钇、锆、铌等，其中，优选钴、铁、镍、锰、钛，特别优选钛。作为含碱金属的组合物中的过渡金属化合物、镁化合物、铝化合物、硅化合物，可以举出含碱金属的组合物中的过渡金属、镁、铝、硅的氧化物、卤化物（氯化物、溴化物、碘化物）、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、草酸盐等。含碱金属的组合物中的过渡金属化合物、镁化合物、铝化合物、硅化合物可以是单独一种，也可以是两种以上的组合。此外，含碱金属的组合物除碱金属化合物、过渡金属化合物、镁化合物、铝化合物及硅化合物以外，还可以含有其他金属化合物。此外，含碱金属的组合物中的各原料化合物的组合可根据制备何种复合金属氧化物A来适宜地选择。
在本发明的复合金属氧化物的制备方法中，首先，称量规定量的碱金属化合物和根据复合金属氧化物A的种类称量规定量的过渡金属化合物、镁化合物、铝化合物、硅化合物等碱金属化合物以外的原料化合物，再混合所称量的各原料化合物，根据需要进一步成型，得到含碱金属的组合物（烧成原料）。接着，将得到的含碱金属的组合物（烧成原料）放置在载置体上，在规定气氛和规定温度下，以规定时间进行烧成，得到复合金属氧化物A。在对含碱金属的组合物进行烧成时的烧成气氛可根据含碱金属的组合物的种类适宜地选择，例如，氧气、空气等氧化气氛；氮气、氩气等非活性气氛。此外，在对含碱金属的组合物进行烧成时的烧成温度可根据含碱金属的组合物或复合金属氧化物A的种类，例如，在600～1500℃的温度范围内适宜地选择。此外，其他烧成条件也可根据含碱金属的组合物或复合金属氧化物A的种类来适宜地设定，例如，升温速度可在4.5℃/分钟～200℃/分钟、烧成时间在20分钟～5小时的范围内适宜地选择。
例如，对含碱金属的组合物的烧成温度而言，当复合金属氧化物A为锂钴复合氧化物（例如，LiCoO2、LiCo1-x-yMgxAlyO2）、锂镍复合氧化物（例如，LiNiO2、LiNi1-xCoxO2、LiNi1-x-yCoxAlyO2、LiNi1-x-yCoxMnyO2）、锂锰复合氧化物（例如，LiMn2O4、LiMn2-xCrxO4、LiMn2-xAlxO4、LiMn2-xNixO4）、锂钛复合氧化物（例如，Li4Ti5O12）的情况下，烧成温度在600℃以上，而在锂镧锆复合氧化物（例如，Li7+xLa3Zr2O12+（x/2）（-5＜x＜3））、锂镧钛复合氧化物（例如，LixLa（2-x）/3TiO3（x=0.1～0.5））的情况下，烧成温度在1000℃以上，而在K2O·n（TiO2）（n=4～8）（例如，K2O·4（TiO2）、K2O·6（TiO2）、K2O·8（TiO2））的情况下，烧成温度在1000℃以上。基于上述情况，优选烧成温度在600℃以上。但不限定于此。
根据本发明的复合金属氧化物的制备方法制备的复合金属氧化物A是含碱金属的复合金属氧化物，作为复合金属氧化物A，例如，可以举出：锂钴复合氧化物（例如，LiCoO2、LiCo1-x-yMgxAlyO2）；锂镍复合氧化物（例如，LiNiO2、LiNi1-xCoxO2、LiNi1-x-yCoxAlyO2、LiNi1-x-yCoxMnyO2）；锂锰复合氧化物（例如，LiMn2O4、LiMn2-xCrxO4、LiMn2-xAlxO4、LiMn2-xNixO4）；锂钛复合氧化物（例如，Li4Ti5O12）；锂镧锆复合氧化物（例如，Li7+xLa3Zr2O12+ （x/2）（-5＜x＜3））；锂镧钛复合氧化物（例如，LixLa（2-x）/3TiO3（0.1≤x≤0.5））；K2O·n（TiO2）（4≤n≤8）（例如，K2O·4（TiO2）、K2O·6（TiO2）、K2O·8（TiO2））；锂镧铪复合氧化物（例如，Li7La3Hf2O12）；锂磷复合氧化物（例如，LixMPO4（M为选自由Mn、Fe、Co及Ni所组成的组中的至少一种元素）、LixVPO4F（0≤x≤1））；Li1+xMxTi2-x（PO4）3（M为选自由Al、Y、Ga、In及La所组成的组中的至少一种元素，0≤x≤0.6））；NASICON型复合氧化物（例如，LiTi2（PO4）3、LiZr2（PO4）3、LiGe2（PO4）3））、β-Fe2（SO4）型Li3M2（PO4）3（M为In、Sc等异种元素））；锂镧钛磷复合氧化物等。
本发明的复合金属氧化物的制备方法中的载置体，是一种在烧成时与作为复合金属氧化物A原料的含碱金属的组合物相接触的烧结用夹具或烧成炉的部件，例如，可以举出坩埚、匣钵、垫板（setter）、反应管、炉内壁、目砂、悬挂组合物成型体的夹具等。
本发明的复合金属氧化物的制备方法中的载置体，其与含碱金属的组合物相接触的部分由特定组成的金属氧化物成分形成。以下，将形成与烧成原料接触的载置体的部分的金属氧化物成分，记为“本发明的金属氧化物成分”。
本发明的金属氧化物成分中，相对于金属氧化物成分100重量份，K原子含量换算成K2O为5～13重量份，并且，相对于金属氧化物成分100重量份，Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的合计含量换算成氧化物为15～70重量份。
本发明的金属氧化物成分中的K原子含量相对于金属氧化物成分100重量分，换算成K2O为5～13重量份，优选为7～13重量份。通过使本发明的金属氧化物成分中的K原子含量处于上述范围内，能够防止烧成时生成的复合金属氧化物A附着在载置体（金属氧化物成分）上，并且能够提高载置体的重复使用次数，还能够提高载置体（金属氧化物成分）的强度和耐磨性。此外，换算成K2O的钾原子的含量是指：假定本发明的金属氧化物成分中的钾原子全部以K2O的状态存在时，相对于本发明金属氧化物成分100重量份的K2O的含量（后面所述的本发明的金属氧化物烧结体也同上）。
本发明的金属氧化物成分中的Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的合计含量相对于本发明的金属氧化物成分100重量份，换算成氧化物为15～70重量份，优选为25～48重量份。通过使本发明的金属氧化物成分中的Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的合计含量处于上述范围内，能够防止烧成时生成的复合金属氧化物A附着在载置体（金属氧化物成分）上，并且能够提高载置体的重复使用次数，而且能够提高载置体的强度和耐磨性。此外，换算成氧化物的Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的合计含量是指：假定本发明金属氧化物成分中全部的Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子中，当Al原子以Al2O3存在、Zr原子以ZrO2存在、Mg原子以MgO存在、Ce原子以CeO2存在时，相对于本发明的金属氧化物成分100重量份的Al2O3、ZrO2、MgO及CeO2的合计含量（后述的本发明的金属氧化物烧结体也同上。）。
此外，对本发明的金属氧化物成分而言，通过将含钾的复合金属氧化物B和，选自Al、Zr、Mg及Ce中的一种以上的氧化物或由选自Al、Zr、Mg及Ce中的两种以上构成的复合金属氧化物，换算成氧化物以上述含量含有，从而能够防止烧成时生成的复合金属氧化物A附着在载置体（金属氧化物成分）上，并且能够提高载置体的重复使用次数，而且能够提高载置体的耐久性、耐磨性和强度。
此外，本发明的金属氧化物成分，其维氏硬度（Vickers hardness）优选在260以上。通过使本发明的金属氧化物成分的维氏硬度处于上述范围内，能够防止烧成时生成的含碱金属的复合金属氧化物A附着在载置体（金属氧化物成分）上，能够提高载置体的重复使用次数，而且能够提高载置体的强度和耐磨性。进而，本发明的金属氧化物成分的喷砂（blast）磨耗量优选在18%以下。通过使本发明的金属氧化物成分的维氏硬度及喷砂磨耗量处于上述范围内，能够防止烧成时生成的含碱金属的复合金属氧化物A附着在载置体（金属氧化物成分）上，并且能够提高载置体的重复使用次数，而且能够提高载置体的强度和耐磨性。此外，本发明的金属氧化物成分的喷砂磨耗量是指：用0.5MPa的压力将0.3mm的氧化铝颗粒吹喷到金属氧化物成分表面1分钟，由该吹喷冲击产生的重量减少率。因此，将吹喷前的重量记为Wa（g）、吹喷后的磨耗量（重量减少量）（g）记为ΔW时，可将本发明的金属氧化物成分的喷砂磨耗量记为（ΔW/Wa）×100（%）。
在本发明的复合金属氧化物的制备方法中，与含碱金属的组合物相接触的金属氧化物成分(本发明的金属氧化物成分)，优选为通过对多个金属氧化物进行烧结而形成的金属氧化物的烧结体。作为本发明的金属氧化物成分适宜使用的金属氧化物的烧结体，可以举出以下本发明的金属氧化物烧结体。
本发明的金属氧化物烧结体，是通过对下述原料（以下，也记为“烧结体原料”）进行烧结而得到的金属氧化物烧结体，所述原料含有：含钾的复合金属氧化物B；以及，选自铝化合物、锆化合物、镁化合物和铈化合物中的一种以上的化合物。
作为烧结体原料中含有的含钾的复合金属氧化物B，只要是具有钾原子的复合金属氧化物就没有特别的限制，例如，可以举出K2O·n（TiO2）（n为4～8）等，更具体地可以举出K2O·4（TiO2）、K2O·6（TiO2）、K2O·8（TiO2）等。此外，作为含钾的复合金属氧化物B，还可以举出K0.8Ti1.6Mg0.4O4、K0.8Ti1.6Ni0.4O4、K0.8Ti1.2Fe0.8O4、K0.8Ti1.2Mn0.8O4等。含钾的复合金属氧化物B的纯度优选为98质量%以上。而且，当通过对含碱金属的组合物进行烧成而生成的复合金属氧化物A为含钾金属的复合金属氧化物的情况下，作为烧结体原料中含有的含钾复合金属氧化物B，优选为与通过对烧成原料进行烧成而生成的含钾金属的复合金属氧化物A同种的含钾复合金属氧化物。此外，同种的含钾复合金属氧化物是指，构成钾复合金属氧化物的金属氧化物的金属种类相同，作为其组成，既可以相同也可以不同。
烧结体原料中的含钾复合金属氧化物B的平均粒径（D50）优选为2～10μm。通过使烧结体原料中的含钾复合金属氧化物B的平均粒径处于上述范围内，不仅能够提高本发明的金属氧化物烧结体的强度，而且，能够提高防止烧成时生成的复合金属氧化物A附着在本发明的金属氧化物烧结体上的效果。此外，在本发明中，平均粒径是将5g的试料以2.4质量%的浓度添加到200g水中，之后用超声波分散器分散5分钟，用激光衍射/散射式粒度分布测量仪（LA-910，株式会社堀场制作所制，激光衍射法）测定分散液得到的D50值。
作为烧结体原料中的铝化合物，可以举出α-氧化铝、γ-氧化铝、三水铝石、三羟铝石、软水铝石等氢氧化铝等，而作为锆化合物可以举出氧化锆（ZrO2）、氢氧化锆、碳酸锆、氧氯化锆、硝酸氧锆、部分稳定化氧化锆、稳定化氧化锆等。另外，作为镁化合物，可以举出氧化镁（MgO）、氢氧化镁、碳酸镁、氯化镁、硫酸镁等。而作为铈化合物，可以举出氧化铈（CeO2）、碳酸铈等。其中，α-氧化铝、γ-氧化铝、碳酸锆、氧化镁、氧化铈能够减少烧结时的本发明金属氧化物烧结体的变形，因此优选。
烧结体原料中的铝化合物、锆化合物及镁化合物的平均粒径（D50）优选为1～10μm。此外，烧结体原料中的铈化合物的平均粒径（D50）优选在5μm以下，特别优选0.2～5μm。通过使烧结体原料中的铝化合物、锆化合物、镁化合物及铈化合物的平均粒径处于上述范围内，能够提高本发明的金属氧化物烧结体的强度，而且能够提高防止烧成时生成的复合金属氧化物A附着在本发明的金属氧化物烧结体上的效果。
烧结体原料根据需要可以含有有机物系粘结剂。作为烧结体原料中的有机系粘结剂，可以举出在250～950℃下热解的固体有机物系粘结剂，例如，聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯系聚合物、聚酰亚胺、尼龙系聚合物、聚氨基甲酸酯、纤维素等。此外，烧结体原料中的有机系粘结剂也可以是液体有机系粘结剂。相对于含钾的复合金属氧化物B、铝化合物、锆化合物、镁化合物及铈化合物的合计100重量份，烧结体原料中的有机物系粘结剂的含量以固体成分计优选为0.5～4重量份，特别优选为1～3重量份。通过使烧结体原料中的有机物系粘结剂的含量处于上述范围内，能够提高本发明的金属氧化物烧结体的强度，而且能够提高防止烧成时生成的复合金属氧化物A附着在本发明的金属氧化物烧结体上的效果。
烧结体原料根据需要可以含有成型辅助剂、分散剂等。例如，成型助剂用于提高成型时的成型密度或提高从铸型的脱模性。分散剂用于提高烧结体原料的原料化合物的分散性和后述的喷雾干燥时的颗粒的操作性、干燥效率等。作为分散剂，例如可以举出聚羧酸铵盐系的分散剂等。
通过对烧结体原料进行烧结得到的本发明的金属氧化物烧结体中的K原子的含量，相对于金属氧化物烧结体100重量份，换算成K2O为5～13重量份，且Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的合计含量相对于金属氧化物烧结体100重量份，换算成氧化物为15～70重量份。本发明的金属氧化物烧结体中的K原子的含量相对于金属氧化物烧结体100重量份，换算成K2O优选为7～13重量份。本发明的金属氧化物烧结体中的Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的合计含量相对于本发明的金属氧化物烧结体100重量份，换算成氧化物优选为25～48重量份。
此外，本发明的金属氧化物烧结体的维氏硬度优选在260以上。而且，本发明的金属氧化物烧结体的喷砂磨耗量优选在18%以下。
在本发明的金属氧化物烧结体中，K原子含量以及Al原子、Zr原子、Mg原子和Ce原子的合计含量在规定的范围内。换言之，本发明的金属氧化物烧结体是：将含钾的复合金属氧化物；以及将选自Al、Zr、Mg和Ce中的一种以上的氧化物或由选自Al、Zr、Mg和Ce中的两种以上构成的复合金属氧化物，以规定含量烧结而成的烧结体。
此外，调节烧结体原料中含有的含钾复合金属氧化物B和选自铝化合物、锆化合物、镁化合物及铈化合物中的一种以上的化合物的量，以使本发明的金属氧化物烧结体中的K原子、Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的含量处于上述范围内。
在下面示出本发明的金属氧化物成分的制备方法的一例。但是，以下示出的本发明的金属氧化物成分的制备方法只是一例，本发明的金属氧化物成分并非限定在根据以下制备方法制备的金属氧化物成分。
首先，准备用于制备本发明的金属氧化物成分的制备原料（以下，也简称为“制备原料”），即准备：含钾的复合金属氧化物B；以及，选自铝化合物、锆化合物、镁化合物和铈化合物中的至少一种化合物。
接着，用搅拌器、球磨机等公知的方法对制备原料即含钾的复合金属氧化物B，选自铝化合物、锆化合物、镁化合物和铈化合物中的至少一种化合物以及根据需要使用的有机物系粘结剂、成型助剂、分散剂等进行粉碎及混合，得到烧结体原料。粉碎及混合可以使用湿式或干式中的任意一种。
用湿式粉碎及混合制备原料的情况下，可以使用水、醇等溶剂进行粉碎和混合直到形成均匀的浆料状态。接着，对通过湿式粉碎及混合得到的浆料进行干燥，通常使用喷雾干燥器进行浆料的干燥。使用喷雾干燥器的干燥是一种将浆料喷雾在热风中而得到干燥粉的干燥方法。作为喷雾方法有转盘方式、加压喷嘴方式、二流体喷嘴方式等。通常，在使用喷雾干燥器的浆料的干燥中，在200～250℃温度下的热风中吹入浆料，得到平均粒径为10～500μm的粒子。此外，为了提高成型时的填充性，优选得到平均粒径为20～200μm的粒子。
接着，将对制备原料进行粉碎和混合得到的烧结体原料放入铸型中，用单轴压力机、CIP（冷等静压机，cold isostatic press）等进行压缩，得到烧结体原料的成型体。
此外，当用湿式对制备原料进行粉碎和混合的情况下，也可以通过铸造成型、挤出成型、刮刀成型，将粉碎并混合而得到的浆料成型为厚度0.1～200mm的片状后再进行干燥，得到烧结体原料的成型体。此外，也可以用公知的方法将浆料涂布到耐热性的基材上，从而在基材上获得烧结体原料的成型体。
接着，在烧结体原料中的原料化合物全部为金属氧化物的情况下，通过加热烧结体原料的成型体，对金属氧化物进行烧结，得到本发明的金属氧化物成分。此外，在烧结体原料中的原料化合物不为金属氧化物的情况下，使烧结体原料中的各原料化合物氧化而变成金属氧化物，再对所生成的金属氧化物进行烧结，得到本发明的金属氧化物成分。对烧结体原料进行加热而烧结时的烧结温度是比对烧成原料进行烧成时的烧成温度更高的温度，可以适宜地选择。烧结温度优选为比含钾复合金属氧化物B的熔点低50℃的温度以上的温度，特别优选比含钾复合金属氧化物B的熔点低30℃的温度以上的温度。例如，含钾复合金属氧化物B为K2O·n（TiO2）（n=6）的情况下，从能够提高金属氧化物成分的硬度、磨损性、热冲击性的性能的观点出发，烧结温度为1300℃以上，优选为1320℃以上。此外，考虑到经济性、加热方式，烧结体原料的成型体的烧结温度优选在1550℃以下。对烧结制备原料时的气氛而言，当烧结体原料中的原料化合物中只要存在一种不是金属氧化物的成分，则为氧气、空气等氧化性气氛，而烧结体原料的全部原料化合物为金属氧化物的情况下，既可以是氧气、空气等氧化性气氛，也可以是氮气、氩气等非活性气氛。根据本发明的金属氧化物烧结体的形状、大小，选择不引起变形的升温速度、烧结时间、降温速度作为加热烧结体原料时的升温速度、烧结时间和降温速度。通常，以20～100℃/小时的速度升温，在400～500℃下保持1～5小时，接着，以20～100℃/小时的速度升温至烧结温度（例如，1100～1550℃），在烧结温度下保持2～6小时，接着，以10～200℃/小时的速度进行降温。此外，对于比含钾的复合金属氧化物B的熔点低50℃的温度以上的温度进行说明，例如，当含钾的复合金属氧化物B的熔点为1350℃的情况下，比含钾的复合金属氧化物B的熔点低50℃的温度为1300℃，因此，比含钾的复合金属氧化物B的熔点低50℃的温度以上的温度指1300℃以上的温度。
此外，在本发明的复合金属氧化物的制备方法中，在载置体的与含碱金属的组合物相接触的部分设置本发明的金属氧化物成分，对含碱金属的组合物进行烧成。即，在本发明的复合金属氧化物的制备方法中，将含碱金属的组合物放置在与含碱金属的组合物相接触的部分由本发明的金属氧化物成分形成的载置体上进行烧成。
作为将含碱金属的组合物（烧成原料）放置在与烧成原料相接触的部分由本发明的金属氧化物成分形成的载置体上进行烧成的方法，并没有特别的限制，例如有如下方法等：
（i）在由本发明的金属氧化物成分组成的坩埚、匣钵、垫板、反应管等中对烧成原料进行烧成的方法；
（ii）在涂覆有本发明的金属氧化物成分的坩埚、匣钵、垫板、反应管等中，对烧成原料进行烧成的方法；
（iii）在与烧成原料接触的部分设置由本发明的金属氧化物成分构成的内壁的反应炉内，对烧成原料进行烧成的方法；
（iv）在铺设了目砂的由本发明的金属氧化物成分构成的垫板上载置烧成原料进行烧成的方法；
（v）在铺设了由本发明的金属氧化物成分构成的目砂的垫板上载置烧成原料进行烧成的方法；
（vi）悬挂在由本发明的金属氧化物成分构成的夹具（例如，支杆(pin)）上，对烧成原料的成型体进行烧成的方法，
作为上述（iii）方法的实施例，例如，可以举出在反应罐内配置由本发明的金属氧化物成分构成的内壁的回转窑中，对烧成原料进行烧成的方法。
本发明的回转窑，其特征在于，反应罐的内壁为本发明的金属氧化物烧结体。此外，作为外热式回转窑的耐热金属制的圆筒状反应罐的耐热金属，虽然依赖于烧成温度，但在烧成温度1000℃以上时，可以举出Cr-Al-Fe合金（例如，Cr22（at%）-Al5.8（at%）～4.3（at%）-Fe（余量））、镍-铬合金（例如，Cr20（at%）-Ni（at%）、Cr15（at%）-Ni60（at%）-Fe25（at%））等。
在本发明的复合金属氧化物的制备方法中，通过在对含碱金属的组合物烧成时，用本发明的金属氧化物成分来形成载置体的与含碱金属的组合物接触的部分，能够减少本发明的金属氧化物成分与烧成物的反应，并且能够减少所生成的复合氧化物A附着在本发明的金属氧化物成分上，因此能够改善复合金属氧化物A的成品率。此外，在本发明的复合金属氧化物的制备方法中，由于使用耐热冲击性高的本发明的金属氧化物成分，因此即使进行重复烧成，例如，即使进行20次左右的重复烧成，在烧成后的本发明的金属氧化物成分上也不会发生龟裂。由此，根据本发明的复合金属氧化物的制备方法，能够降低复合金属氧化物A的制备成本。
进而，在本发明的复合金属氧化物的制备方法中，通过配置本发明的金属氧化物烧结体作为外热式回转窑的耐热金属制的圆筒状反应罐的内壁，能够连续地对烧成原料进行烧成，因此，根据本发明的复合金属氧化物的制备方法，能够提高复合金属氧化物A的制备效率。
下面，举出实施例进一步具体地说明本发明，但这只是举例说明，并非限制本发明。
实施例
（平均粒径的测定方法）
将5g试料以2.4质量%的浓度添加到200g水中后，再用超声波分散仪分散5分钟，用激光衍射/散射式粒度分布测量仪（LA-910，株式会社堀场制作所制，激光衍射法）对分散液进行测定，测定平均粒径。
（X射线粉末衍射）
在以下条件下，使用下述仪器判定试料的结晶型。
X射线衍射仪：RINT/Ultima+（理学株式会社制）
X射线球管：Cu
管电压及管电流：40kV、20mA
狭缝：DS-SS为1度、RS为0.3mm
扫描速率：5°/分钟
测定范围：20°～40°
单色仪：石墨
测定间隔：0.02度
计数方法：定时计数法
（烧结体密度的测定方法）
用阿基米德法测定烧结体的密度。
（K原子、Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的含量）
用ICP法测定金属氧化物烧结体中的K原子、Al原子、Zr原子、Mg原子及Ce原子的含量。由求出的含量，将K原子的含量换算成K2O、将Al原子的含量换算成Al2O3、将Zr原子的含量换算成ZrO2，将Mg原子的含量换算成MgO，将Ce原子的含量换算成CeO2。
（维式硬度Hv）
从各金属氧化物烧结体选取试片，使用维式硬度计（AKASHI株式会社AVK-A）进行测定。
（喷砂磨耗量）
在0.5MPa的压力下，对从各金属氧化物烧结体选取的试片表面整体喷射1分钟0.3mm的氧化铝颗粒，测定由该喷射的冲击产生的重量减少率。将喷砂前的重量记为Wa（g）、喷砂后的磨耗量（重量减少量）记为ΔW（g）时，用（ΔW/Wa）×100（%）的计算式计算出喷砂磨耗量。
（实施例1）
<金属氧化物烧结体a1的制备>
将52.5kg的K2O·6（TiO2）粉末（东邦材料株式会社（Toho Material Co.，Ltd.）制TOFIX-SN）（平均粒径：6.5μm）、21kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）、735g的聚羧酸铵盐系分散剂（互应化学工业株式会社制KE-511）及37升的水混合15分钟。用喷雾干燥器（大川原化工机株式会社制FOC20型）对该混合粉末实施喷雾造粒，得到造粒粉末d1。条件为热风温度250℃、排风温度100℃及喷雾器转数12000rpm。
将得到的200g造粒粉末（d1）在1000kg/cm2的表面压力下成型为100mm见方的大小。接着，将得到的成型体在空气中以50℃/小时进行升温，在1350℃下烧结2小时后，以50℃/小时进行降温，得到金属氧化物烧结体a1。金属氧化物烧结体a1中，K原子含量相对于金属氧化物烧结体（a1）100重量份，换算成K2O为11重量份，Al原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a1）100重量份，换算成Al2O3为31重量份。此外，金属氧化物烧结体a1的维式硬度Hv为310、喷砂磨耗量为10%。
（实施例2）
在大气气氛下的手套箱中，称量291.25g纯度为99.9%的氧化钛粉末（东邦钛株式会社制，金红石化率为90%）和108.75g纯度为99.0%的碳酸锂粉末（和光纯药工业株式会社制），选取Li/Ti比为0.80的原料。所选取的两种粉末的平均粒径均为0.1～10μm。接着，将选取的氧化钛粉末和碳酸锂粉末填充到摇滚式混合机中，混合2小时，得到烧成原料粉末b1。从得到的烧成原料粉末b1分出100g填充到直径为50mm的钛制金属模中，在0.5吨/cm2的压力下制备多个烧成原料的成型体b1。接着，将烧成原料的成型体b1放置在金属氧化物烧结体a1上，将它们插入加热炉中，以平均4℃/分钟升温至700℃，进一步在700℃下保持4.5小时，实施各烧成原料的成型体b1的预烧。在预烧时，以0.08～0.1Nl/分钟的流量向加热炉中持续供给氧气。
接着，从加热炉中取出预烧后的各烧成原料的成型体b1，在大气气氛下的手套箱内，用玛瑙研钵将其粉碎成粒径为4～12μm，得到烧成原料的预烧物的粉碎粉b2。
将100g的烧成原料的预烧物的粉碎粉b2填充到直径为50mm的钛制金属模中，在0.5吨/cm2的压力下成型，制备烧成原料的预烧物的成型体b2。接着，将烧成原料的预烧物的成型体b2放置在金属氧化物烧结体a1上，将它们插入加热炉中，在800℃的温度下保持4.5小时而实施烧成。烧成时，以0.08～0.1Nl/分钟的流量向加热炉持续供给氧气。
在大气气氛下的手套箱内，用玛瑙研钵对烧成后的烧成原料的预烧物的成型体b2进行粉碎，得到烧成物的粉末。用X射线粉末衍射确认所得到的烧成物粉末，结果为基本单相的Li4Ti5O12。
观察烧成后的金属氧化物烧结体a1的外观时，金属氧化物烧结体a1上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a1上没有发生龟裂。
（实施例3）
重复实施20次实施例2的含碱金属的复合金属氧化物的烧成。观察第20次烧成后的金属氧化物烧结体a1的外观，结果金属氧化物烧结体a1上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a1上没有发生龟裂。
（实施例4）
将8.7kg的平均粒径为0.8mm的聚集体氧化钛、2.7kg的粉末状碳酸钾、447g的钛粉末及897g的木屑填充到直径为19mm、长度为640mm、1420g/棒、填充有303kg的SS制圆柱形棒介质的振动球磨机（中央化工机株式会社制，商品名FV20）中，进一步添加65g的甲醇，在振幅8mm、频率1000次/分钟、内部温度80℃下，实施15分钟的粉碎处理，得到了烧成原料c1。将100g的烧成原料c1放置在金属氧化物烧结体a1上，将它们放入电炉中，经过12小时从室温升温至1250℃，之后在1200～1300℃的范围内进行5.5小时的烧成。烧成后，经过13小时冷却至室温，取出烧成物。用X射线粉末衍射确认得到的烧成物，结果是基本单相的K2O·6TiO2。
观察烧成后的金属氧化物烧结体a1的外观时，金属氧化物烧结体a1上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a1上没有发生龟裂。
（实施例5）
重复实施20次实施例4的含碱金属的复合金属氧化物的烧成。观察第20次烧成后的金属氧化物烧结体a1的外观时，金属氧化物烧结体a1上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a1上没有发生龟裂。
（实施例6）
<金属氧化物烧结体a2的制备>
在1000kg/cm2的表面压力下，将用实施例1相同的方法得到的造粒粉末d1成型为外径250mm、内径230mm、长度500mm大小的圆筒形。接着，将得到的成型体在空气中，以50℃/小时升温至1350℃，进一步在1350℃下烧结2小时后，以50℃/小时进行降温，得到金属氧化物烧结体a2。金属氧化物烧结体a2中，K原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a2）100重量份，换算成K2O为11重量份，Al原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a2）100重量份，换算成Al2O3为31重量份。此外，金属氧化物烧结体a2的维氏硬度Hv为350、喷砂磨耗量为8%。
对所得到的金属氧化物烧结体a2的外周进行磨削，从而将外径调整为195mm，并在内径210mm、长度3m的Cr-Al-Fe合金的内侧固定6套（set）所述磨削后的金属氧化物烧结体，从而制备外热式回转窑的反应罐。
（实施例7）
用设置有实施例6中制备的外热式回转窑的反应罐的外热式回转窑，在烧成温度1050～1150℃下，对用实施例4相同的方法得到的烧成原料c1进行滞留时间1.0～1.5小时的烧成。用X射线粉末衍射确认烧成物的粉末，结果为基本单相的K2O·6TiO2。
接着，对烧成原料c1实施连续1000小时的烧成后，确认外热式回转窑的反应罐的内侧时，金属氧化物烧结体a2上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a2上没有发生龟裂。
（比较例1）
<金属氧化物烧结体a3的制备>
除了用20kg的K2O·6TiO2粉末（东邦材料株式会社（Toho Material Co.，Ltd.）制TOFIX-SN）（平均粒径：6.5μm）来代替52.5kg的K2O·6TiO2粉末（东邦材料株式会社（Toho Material Co.，Ltd.）制TOFIX-SN）（平均粒径：6.5μm）、以及用53.5kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）来代替21kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）以外，用与实施例1相同的方法实施，得到了金属氧化物烧结体a3。在金属氧化物烧结体a3中，K原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a3）100重量份，换算成K2O为3重量份，Al原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a3）100重量份，换算成Al2O3为74重量份。此外，金属氧化物烧结体a3的维氏硬度Hv为250、喷砂磨耗量为20%。
（比较例2）
除了用金属氧化物烧结体a3来代替金属氧化物烧结体a1以外，重复实施与实施例4相同的含碱金属的复合金属氧化物的烧成时，观察到了第一次烧成后的金属氧化物烧结体a3上存在附着物，而且在第3次烧成后观察到金属氧化物烧结体a3上发生龟裂。
（实施例8）
<金属氧化物烧结体a4的制备>
除了用35kg的K2O·6TiO2粉末（东邦材料株式会社（Toho Material Co.，Ltd.）制TOFIX-SN）（平均粒径：6.5μm）来代替52.5kg的K2O·6TiO2粉末（东邦材料株式会社（Toho Material Co.，Ltd.）制TOFIX-SN）（平均粒径：6.5μm）、以及用38.5kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）来代替21kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）以外，用与实施例1相同的方法实施，得到了金属氧化物烧结体a4。金属氧化物烧结体a4中，K原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a4）100重量份，换算成K2O为8重量份，Al原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a4）100重量份，换算成Al2O3为46重量份。此外，金属氧化物烧结体a4的维氏硬度Hv为280，喷砂磨耗量为15%。
（实施例9）
除了用金属氧化物烧结体a4来代替金属氧化物烧结体a1以外，重复实施与实施例2相同的含碱金属的复合金属氧化物的烧成。
观察第20次烧成后的金属氧化物烧结体a4的外观时，金属氧化物烧结体a4上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a4上没有发生龟裂。
（实施例10）
除了用金属氧化物烧结体a4来代替金属氧化物烧结体a1以外，重复实施与实施例4相同的含碱金属的复合金属氧化物的烧成。
观察第20次烧成后的金属氧化物烧结体a4的外观时，金属氧化物烧结体a4上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a4上没有发生龟裂。
（比较例3）
<金属氧化物烧结体a5的制备>
除了用68.5kg的K2O·6TiO2粉末（东邦材料株式会社（Toho MaterialCo.，Ltd.）制TOFIX-SN）（平均粒径：6.5μm）来代替52.5kg的K2O·6TiO2粉末（东邦材料株式会社（Toho Material Co.，Ltd.）制TOFIX-SN）（平均粒径：6.5μm）、以及用5kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）来代替21kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）以外，用与实施例1相同的方法实施，得到了金属氧化物烧结体a5。金属氧化物烧结体a5中，K原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a5）100重量份，换算成K2O为14重量份，Al原子的含量对于金属氧化物烧结体（a5）100重量份，换算成Al2O3为6重量份。此外，金属氧化物烧结体a5的维氏硬度Hv为370、喷砂磨耗量为5%。
（比较例4）
除了用金属氧化物烧结体a5代替金属氧化物烧结体a1以外，重复实施与实施例4相同的含碱金属的复合金属氧化物的烧成时，观察到第1次烧成后的金属氧化物烧结体a5上存在附着物，而且观察到第10次烧成后的金属氧化物烧结体a5上发生龟裂。
（实施例11）
<金属氧化物烧结体a6的制备>
在1200℃下烧结2小时来代替1350℃下烧结2小时，除此以外，用与实施例1相同的方法实施，得到金属氧化物烧结体a6。金属氧化物烧结体a6中，K原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a6）100重量份，换算成K2O为11重量份，Al原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a6）100重量份，换算成Al2O3为29重量份。此外，金属氧化物烧结体a6的维氏硬度Hv为260、喷砂磨耗量为17%。
（实施例12）
除了用金属氧化物烧结体a6代替金属氧化物烧结体a1以外，重复实施与实施例2相同的含碱金属的复合金属氧化物的烧成。
观察第10次烧成后的金属氧化物烧结体a6的外观时，金属氧化物烧结体a6上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a6上没有发生龟裂，但观察第20次烧成后的金属氧化物烧结体a6的外观时，虽然在金属氧化物烧结体a6上没有附着附着物，但在金属氧化物烧结体a6上出现了龟裂。
（实施例13）
除了用金属氧化物烧结体a6来代替金属氧化物烧结体a1以外，重复实施与实施例4相同的含碱金属的复合金属氧化物的烧成。
观察第10次烧成后的金属氧化物烧结体a6的外观时，金属氧化物烧结体a6上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a6上没有发生龟裂，但观察第20次烧成后的金属氧化物烧结体a6的外观时，金属氧化物烧结体a6上虽没有附着附着物，但在金属氧化物烧结体a6上却出现了龟裂。
（比较例5）
<金属氧化物烧结体a7的制备>
除了用73.5kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）来代替52.5kg的K2O·6TiO2粉末（东邦材料株式会社（Toho Material Co.，Ltd.）制TOFIX-SN）（平均粒径：6.5μm）及21kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）（即，不使用K2O·6TiO2粉末，将氧化铝的使用量变成73.5kg）以外，用与实施例1相同的方法实施，得到了金属氧化物烧结体a7。
金属氧化物烧结体a7中，Al原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a7）100重量份，换算成Al2O3为100重量份。此外，金属氧化物烧结体a7的维氏硬度Hv为220、喷砂磨耗量为25%。
（比较例6）
除了用金属氧化物烧结体a7来代替金属氧化物烧结体a1以外，重复实施与实施例4相同的含碱金属的复合金属氧化物的烧成。
观察到在第1次烧成后的金属氧化物烧结体a7上存在附着物，而且还观察到金属氧化物烧结体a7上发生龟裂。
（实施例14）
<金属氧化物烧结体a8的制备>
除了用21kg的氧化锆（ZrO2，第一稀元素化学工业株式会社制TMZ）来代替21kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）以外，用与实施例1相同的方法实施，得到了金属氧化物烧结体a8。金属氧化物烧结体a8中，K原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a8）100重量份，换算成K2O为11重量份，Zr原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a8）100重量份，换算成ZrO2为31重量份。此外，金属氧化物烧结体a8的维氏硬度Hv为400、喷砂磨耗量为3%。
（实施例15）
除了用金属氧化物烧结体a8来代替金属氧化物烧结体a1以外，重复实施与实施例4相同的含碱金属的复合金属氧化物的烧成。
观察第20次烧成后的金属氧化物烧结体a8的外观时，金属氧化物烧结体a8上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a8上没有发生龟裂。
（实施例16）
<金属氧化物烧结体a9的制备>
用21kg的氧化铈（CeO2，TREIBACHER INDUSTRIE AG社制CeO2-PZ250）来代替21kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）以外，用与实施例1相同的方法实施，得到了金属氧化物烧结体a9。金属氧化物烧结体a9中，K原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a9）100重量份，换算成K2O为11重量份，Ce原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a9）100重量份，换算成CeO2为31重量份。此外，金属氧化物烧结体a9的维氏硬度Hv为320，喷砂磨耗量为10%。
（实施例18）
除了用金属氧化物烧结体a9来代替金属氧化物烧结体a1以外，重复实施与实施例4相同的含碱金属的复合金属氧化物的烧成。
观察第20次烧成后的金属氧化物烧结体a9的外观时，金属氧化物烧结体a9上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a9上没有发生龟裂
（实施例19）
<金属氧化物烧结体a10的制备>
除了用21kg的氧化镁（MgO，达泰豪化学工业株式会社（Tateho ChemicalIndustries Co.，Ltd.）制，
Figure BDA0000392486820000211
）来代替21kg的氧化铝（Al2O3，住友化学株式会社制A-21）以外，用与实施例1相同的方法实施，得到了金属烧结体a10。金属氧化物烧结体a10中，K原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a10）100重量份，换算成K2O为11重量份，Mg原子的含量相对于金属氧化物烧结体（a10）100重量份，换算成MgO为31重量份。此外，金属氧化物烧结体a10的维氏硬度Hv为310，喷砂磨耗量为12%。
（实施例20）
除了用金属氧化物烧结体a10来代替金属氧化物烧结体a1以外，重复实施与实施例4相同的含碱金属的复合金属氧化物的烧成。
观察第20次烧成后的金属氧化物烧结体a10的外观时，金属氧化物烧结体a10上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a10上没有发生龟裂
（实施例21）
采用实施例7的回转窑，并使回转窑的入口温度调整为800℃，最高温度（回转窑中央部）调整为1200℃，全部停留时间设为50分钟、最高温度区的停留时间设为5分钟，对用实施例4相同的方法得到的烧成原料c1进行烧成。用X射线粉末衍射确认烧成物的粉末，结果为基本单相的K2O·6TiO2。
接着，进行连续1000小时的烧成原料c1的烧成后，确认外热式回转窑的反应罐内侧时，在金属氧化物烧结体a2上没有附着附着物，并且金属氧化物烧结体a2上没有发生龟裂。
工业实用性
根据本发明，能够降低含碱金属的复合金属氧化物的制备成本，而且能够以优异的制备效率制备出含碱金属的复合金属氧化物，因此能够提供廉价的含碱金属的复合金属氧化物。

Claims (8)

1.一种复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，
在将含碱金属的组合物进行烧成而得到复合金属氧化物时，将该组合物放置在与该组合物相接触的部分由金属氧化物成分形成的载置体上进行烧成，
相对于该金属氧化物成分100重量份，该金属氧化物成分中K原子的含量换算成K2O为5～13重量份，
相对于该金属氧化物成分100重量份，Al原子、Zr原子、Mg原子和Ce原子的合计含量换算成氧化物为15～70重量份。
2.根据权利要求1所述的复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物成分的维氏硬度在260以上。
3.根据权利要求2所述的复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物成分的喷砂磨耗量在18%以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，
所述金属氧化物成分是对烧结体原料进行烧结而得到的金属氧化物烧结体，
所述烧结体原料含有：含钾的复合金属氧化物；以及选自铝化合物、锆化合物、镁化合物和铈化合物中的一种以上的化合物。
5.根据权利要求4所述的复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述含钾的复合金属氧化物为K2O·nTiO2，其中，n为4～8。
6.一种金属氧化物烧结体，其特征在于，
其是对烧结体原料进行烧结而得到的金属氧化物烧结体，
所述烧结体原料含有：含钾的复合金属氧化物；以及选自铝化合物、锆化合物、镁化合物和铈化合物中的一种以上的化合物，
相对于该金属氧化物烧结体100重量份，该金属氧化物烧结体的K原子的含量换算成K2O为5～13重量份；相对于该金属氧化物烧结体100重量份，Al原子、Zr原子、Mg原子和Ce原子的合计含量换算成氧化物为15～70重量份，
而且，所述金属氧化物烧结体的维氏硬度在260以上。
7.根据权利要求6所述的金属氧化物烧结体，其特征在于，喷砂磨耗量在18%以下。
8.一种回转窑，其特征在于，反应罐的内壁为权利要求6或权利要求7所述的金属氧化物烧结体。
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