JP2001192211A - Method for manufacturing powdery particle of iron- based compound - Google Patents

Method for manufacturing powdery particle of iron- based compound

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JP2001192211A
JP2001192211A JP37571599A JP37571599A JP2001192211A JP 2001192211 A JP2001192211 A JP 2001192211A JP 37571599 A JP37571599 A JP 37571599A JP 37571599 A JP37571599 A JP 37571599A JP 2001192211 A JP2001192211 A JP 2001192211A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing spindle-shaped target powdery particles which have a moderate axial ratio and from which dissolvable salt is removed as quickly as possible. SOLUTION: A ferrous sulfate aqueous solution is reacted with a mixed alkali aqueous solution, which consists of a ferrous sulfate aqueous solution, an ammonium bicarbonate aqueous solution and an ammonium hydroxide aqueous solution, to obtain a water suspension containing ferrous ions-containing precipitates. The water suspension thus obtained is aged, to which a Co compound containing 10-45 atomic % Co is then added to grow spindle-shaped target seed crystal particles by oxidation reaction so that 30-80% of the whole ferrous ions is oxidized. An oxygen-containing gas is made to pass through the water suspension containing the seed crystal particles to grow target layers on the surface of the seed crystal particles while adding an Al compound containing 5-20 atomic % Al so that the pH of the water suspension is adjusted to 8.0 or lower. The produced spindle-shaped target particles are washed with aqueous ammonia to obtain the objective spindle-shaped target powdery particles.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録用Feを
主成分とする紡錘状合金磁性粒子粉末の出発原料である
適度な軸比を有し、且つ、可溶性塩が可及的に除去され
た紡錘状ゲータイト粒子粉末を製造する方法に関するも
のである。
[0001] The present invention relates to a spindle-shaped alloy magnetic particle powder mainly composed of Fe for magnetic recording, which has an appropriate axial ratio, which is a starting material, and in which soluble salts are removed as much as possible. And a method for producing a spindle-shaped goethite particle powder.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、オーディオ用、ビデオ用、コンピ
ュータ用の磁気記録再生用機器の小型軽量化、長時間記
録化、記録の高密度化、若しくは記憶容量の増大化が著
しく進行しており、磁気記録媒体である磁気テープ、磁
気ディスクに対する高性能化、高密度記録化の要求が益
々高まってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, devices for magnetic recording / reproducing for audio, video, and computers have been significantly reduced in size and weight, long-time recording, high-density recording, or an increase in storage capacity. Demands for higher performance and higher density recording of magnetic tapes and magnetic disks as magnetic recording media are increasing more and more.

【0003】即ち、磁気記録媒体の高画像画質、高出力
特性、殊に周波数特性の向上及び保存特性、耐久性の向
上が要求され、その為には、磁気記録媒体に起因するノ
イズの低下、高い保磁力Hcと保磁力分布SFD、耐候
性ΔBmが優れていることが要求されている。
That is, high image quality and high output characteristics of magnetic recording media, particularly, improvement of frequency characteristics, storage characteristics, and durability are required. For that purpose, reduction of noise due to the magnetic recording media, It is required that the coercive force Hc, the coercive force distribution SFD, and the weather resistance ΔBm be excellent.

【0004】磁気記録媒体のこれらの諸特性は磁気記録
媒体に使用される磁性粒子粉末と密接な関係を有してお
り、近年においては、従来の酸化鉄磁性粒子粉末に比較
して高い保磁力と大きな飽和磁化値σsを有する鉄を主
成分とする金属磁性粒子粉末が注目され、デジタルオー
ディオテープ(DAT)、8mmビデオテープ、Hi−
8テープ、さらにハイビジョン用のW−VHSテープ、
デジタル記録方式のDVCテープ等に使用され、コンピ
ューター用ではZip,スーパーディスク等のリムーバ
ブルディスクに使用されており、最近では大容量のHi
−FDにも採用され、現在その事業化段階にある。
[0004] These characteristics of the magnetic recording medium are closely related to the magnetic particle powder used in the magnetic recording medium, and in recent years, the coercive force is higher than that of the conventional iron oxide magnetic particle powder. And magnetic metal particles containing iron as a main component and having a large saturation magnetization σs are attracting attention, such as digital audio tape (DAT), 8 mm video tape, Hi-
8 tapes, and W-VHS tapes for HDTV,
It is used for digital recording type DVC tapes and the like. For computers, it is used for removable disks such as Zip and Super Disk.
-Adopted by FD and is now in the commercialization stage.

【0005】そこで、これらの鉄を主成分とする金属磁
性粒子粉末についても更なる特性改善が強く望まれてい
る。
[0005] Therefore, there is a strong demand for further improvement of the characteristics of the magnetic metal particles containing iron as a main component.

【0006】即ち、より高い保磁力、優れた保磁力分布
SFD、優れた耐候性ΔBmを有する磁気記録媒体を得
るためには、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末がより
高い保磁力とより大きい飽和磁化値を有すると共に、粒
子サイズの分布ができるだけ狭く、分散性が優れ、且
つ、酸化安定性Δσsに優れていることが強く要求され
ている。特に、磁性粒子粉末の保磁力は一般にはその形
状異方性に起因して生じるため、粒子の軸比(平均長軸
径/平均短軸径)が大きくなるほど保磁力が高くなる傾
向にある。
That is, in order to obtain a magnetic recording medium having a higher coercive force, an excellent coercive force distribution SFD, and an excellent weather resistance ΔBm, the magnetic metal particles containing iron as a main component require a higher coercive force. It is strongly demanded that they have a large saturation magnetization value, a particle size distribution as narrow as possible, excellent dispersibility, and excellent oxidation stability Δσs. In particular, since the coercive force of the magnetic particle powder is generally generated due to its shape anisotropy, the coercive force tends to increase as the particle axial ratio (average major axis diameter / average minor axis diameter) increases.

【0007】また、前記各種磁気記録媒体の高密度化、
高信頼性及び耐久性向上のために、可及的に可溶性塩が
除去されていることが強く要求されている。
In addition, the density of the various magnetic recording media is increased,
In order to improve reliability and durability, it is strongly required that soluble salts be removed as much as possible.

【0008】以下、この事実について詳述する。Hereinafter, this fact will be described in detail.

【0009】即ち、一般に、鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末は、硫酸第一鉄などの第一鉄塩水溶液と水酸化
ナトリウム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ水溶液とを
反応して得られる鉄含有沈殿物を含む水懸濁液を空気等
の酸素含有ガスを通気して酸化反応を行い得られる紡錘
状ゲータイト粒子粉末、該ゲータイト粒子粉末を加熱脱
水して得られる紡錘状ヘマタイト粒子粉末、又は、これ
ら粒子粉末に鉄以外の異種元素を含有させた紡錘状粒子
粉末を出発原料として用い、該出発原料を還元性ガス雰
囲気下で加熱還元することにより得られている。
That is, in general, metal magnetic particle powder containing iron as a main component is prepared by reacting an aqueous solution of ferrous salt such as ferrous sulfate with an aqueous solution of alkali such as sodium hydroxide and sodium carbonate. A spindle-shaped goethite particle powder obtained by performing an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas such as air through a water suspension containing a precipitate, a spindle-shaped hematite particle powder obtained by heating and dehydrating the goethite particle powder, or It is obtained by using spindle-shaped particle powder in which a different element other than iron is contained in the particle powder as a starting material, and heating and reducing the starting material in a reducing gas atmosphere.

【0010】前記製造法に由来して、紡錘状金属磁性粒
子粉末はナトリウム及び硫酸イオンや製法上不可避的に
存在するカルシウムを含有しており、可溶性ナトリウム
塩、可溶性カルシウム塩及び硫酸イオンを含有している
場合には、磁気記録媒体に使用したときに含有している
可溶性ナトリウム塩、可溶性カルシウム塩などの可溶性
塩に起因した化合物が磁性塗膜及び磁気ヘッドに析出す
ることが問題となっている。この事実は、特開平9−3
05958号公報の「各層に使用される磁性体、非磁性
体、カーボンブラック、フィラーが含有している水溶性
イオンの総和がある量を超えると高温高湿条件で保存後
走行させると摩擦係数が増加し、極端な場合は張り付き
現象が発生し走行停止する現象が認められた。さらに極
端な場合、析出物がスペーシングロスとなり、磁気テー
プの再生出力が低下する。また金属ヘッドを腐食し、記
録再生特性を劣化させてしまう。」という記載からも明
らかである。
[0010] As a result of the above-mentioned production method, the spindle-shaped magnetic metal particles contain sodium and sulfate ions and calcium which is unavoidably present in the production method, and contain soluble sodium salts, soluble calcium salts and sulfate ions. In this case, there is a problem that a compound caused by a soluble salt such as a soluble sodium salt and a soluble calcium salt contained when used in a magnetic recording medium is deposited on a magnetic coating film and a magnetic head. . This fact is described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 9-3
No. 05958, entitled "If the total of the water-soluble ions contained in the magnetic substance, non-magnetic substance, carbon black and filler used in each layer exceeds a certain amount, the friction coefficient is increased when running after storage under high temperature and high humidity conditions. In extreme cases, the phenomenon of sticking occurred and the vehicle stopped running, and in extreme cases, the precipitates resulted in spacing loss, the magnetic tape's reproduction output decreased, and the metal head corroded. It degrades the recording / reproducing characteristics. "

【0011】金属磁性粒子粉末中の可溶性塩を低減させ
る方法としては、1)原料として水酸化ナトリウム等の
アルカリ金属からなるアルカリ水溶液を用いない、2)
水洗によって可溶性塩を低減する、のどちらかの方法が
採られている。本発明は、1)の方法に関するものであ
る。
The method for reducing the soluble salt in the metal magnetic particle powder is as follows. 1) Do not use an aqueous alkali solution composed of an alkali metal such as sodium hydroxide as a raw material.
Either method of reducing soluble salts by washing with water has been adopted. The present invention relates to the method 1).

【0012】水洗によって可溶性塩を低減する場合に
は、金属磁性粒子粉末に至るまでの各生成物ごとに水洗
することが考えられるが、前記金属磁性粒子粉末の製造
法において、出発原料であるゲータイト粒子粉末及びヘ
マタイト粒子粉末の段階で水洗を行っても、除去される
のは粒子表面に存在する水可溶性塩だけであるため、還
元して金属磁性粒子粉末とした場合には、粒子中に含有
している不溶性不純物が粒子表面に移動し可溶性塩とな
って析出してくることが知られている。一方、金属磁性
粒子粉末とした後に水洗を行った場合、特に粒子形状が
紡錘状の場合には、保磁力などの磁気特性が低下し、磁
性塗料中での分散性も低下する傾向がある。
When the soluble salts are reduced by washing with water, it is conceivable to wash each product up to the metal magnetic particle powder with water. However, in the method for producing the metal magnetic particle powder, goethite as a starting material is used. Even if water is washed at the stage of the particle powder and the hematite particle powder, only the water-soluble salt present on the particle surface is removed. It is known that the insoluble impurities move to the particle surface and precipitate as soluble salts. On the other hand, when the metal magnetic particles are washed with water after being made into powder, particularly when the particles have a spindle shape, the magnetic properties such as coercive force tend to decrease, and the dispersibility in the magnetic paint tends to decrease.

【0013】従って、水洗によって可溶性塩を低減する
技術では、可溶性塩を低減することはできるが、ゼロに
することは容易ではなく、また磁気特性の低下を招くこ
とになるため好ましくない。そこで、原料として水酸化
ナトリウム等のアルカリ金属からなるアルカリ水溶液を
用いないことによって、残存する不純物を限りなく無く
し、高純度のゲータイト粒子粉末を得ることが要求され
ている。
Therefore, in the technique of reducing the soluble salt by washing with water, the soluble salt can be reduced, but it is not easy to reduce the soluble salt to zero and the magnetic properties are lowered, which is not preferable. Therefore, it is required to obtain high-purity goethite particle powder by eliminating the remaining impurities as much as possible by not using an alkaline aqueous solution composed of an alkali metal such as sodium hydroxide as a raw material.

【0014】従来、アルカリ金属からなるアルカリ水溶
液を用いることなくゲータイト粒子粉末を製造する技術
(特開昭61−174119号公報、特開平10−34
0805号公報等)、アルカリ金属からなるアルカリ水
溶液を用いることなくゲータイト粒子粉末を得、次い
で、該ゲータイト粒子粉末を加熱脱水した後のヘマタイ
ト粒子粉末及び金属磁性粒子粉末を水洗する技術(特開
平8−186015号公報、特開平9−305958号
公報等)が試みられている。
Conventionally, techniques for producing goethite particle powder without using an alkali aqueous solution composed of an alkali metal (JP-A-61-174119, JP-A-10-34)
No. 0805), a technique of obtaining goethite particle powder without using an alkali aqueous solution composed of an alkali metal, and then washing the hematite particle powder and the metal magnetic particle powder after heating and dehydrating the goethite particle powder (Japanese Patent Laid-Open No. 186015, JP-A-9-305958, etc.).

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】適度な軸比を有し、残
存する不純物が限りなく少ないゲータイト粒子粉末は、
現在最も要求されているところであるが、前記諸特性を
十分満足する紡錘状ゲータイト粒子粉末は未だ提供され
ていない。
The goethite particle powder having an appropriate axial ratio and having as few residual impurities as possible is
Although it is the most demanded at present, a spindle-shaped goethite particle powder which sufficiently satisfies the above-mentioned properties has not yet been provided.

【0016】即ち、前出特開昭61−174119号公
報には、炭酸アンモニウム水溶液に硫酸第一鉄水溶液を
用いてゲータイト粒子粉末を製造することが記載されて
いるが、得られたゲータイト粒子粉末は軸比が8以下で
あって、未だ十分とは言い難いものである。
That is, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-174119 describes that goethite particle powder is produced by using an aqueous solution of ferrous sulfate in an aqueous solution of ammonium carbonate. Has an axis ratio of 8 or less, which is not yet sufficient.

【0017】また、前出特開平10−83906号公報
には、塩化第一鉄とアンモニア水溶液からなる水酸化ア
ルカリと炭酸アンモニウム等からなる炭酸アルカリから
ゲータイト粒子粉末を製造することが記載されている
が、アンモニア水で水洗することは記載されておらず、
また、ゲータイト粒子を生成するときの反応pHが高い
ため、コバルトイオンがアンミン錯体として溶出するた
め、高い保磁力を有する金属磁性粒子粉末を得ることが
困難となる。
The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-83906 discloses that a goethite particle powder is produced from an alkali hydroxide composed of ferrous chloride and an aqueous ammonia solution and an alkali carbonate composed of ammonium carbonate and the like. However, it is not described to wash with ammonia water,
In addition, since the reaction pH at the time of producing goethite particles is high, cobalt ions are eluted as ammine complexes, so that it is difficult to obtain metal magnetic particles having high coercive force.

【0018】また、前出特開平8−186015号公報
には、炭酸アンモニウム水溶液を用いてゲータイト粒子
粉末を製造することが記載されているが、炭酸アンモニ
ウム水溶液のみを使用していることから得られた金属磁
性粒子粉末の軸比が十分ではなく、また、アルカリ金属
からなるアルカリ水溶液を水懸濁液のpH調整に用いて
いることから、可溶性ナトリウム塩の含有量が高く、高
純度のゲータイト粒子が得られているとは言い難いもの
である。
Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-186015 discloses that goethite particle powder is produced using an aqueous solution of ammonium carbonate, but is obtained because only an aqueous solution of ammonium carbonate is used. Since the axial ratio of the metal magnetic particles is not sufficient and an aqueous alkali solution composed of an alkali metal is used for adjusting the pH of the aqueous suspension, the content of soluble sodium salts is high, and the purity of goethite particles is high. Is difficult to say.

【0019】また、前出特開平9−305958号公報
には、アルカリ金属を含まない炭酸アルカリを用いてゲ
ータイト粒子粉末を得、更に、金属磁性粒子粉末とする
までに水洗して金属磁性粒子粉末中の水溶性イオンの含
有量を低減することが記載されているが、添加物として
アルカリ金属を含有する化合物を用いているため、ゲー
タイト粒子中にアルカリ金属を含有しており、高純度の
ゲータイト粒子が得られているとは言い難いものであ
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-305958 discloses that goethite particle powder is obtained by using an alkali carbonate containing no alkali metal, and further washed with water to obtain metal magnetic particle powder. Although it is described to reduce the content of water-soluble ions in the solution, since a compound containing an alkali metal is used as an additive, the alkali metal is contained in the goethite particles, and high purity goethite is contained. It is hard to say that particles have been obtained.

【0020】そこで、本発明は、適度な軸比を有し、残
存する不純物が限りなく少ない紡錘状ゲータイト粒子粉
末を得ることを技術的課題とする。
Therefore, an object of the present invention is to obtain a spindle-shaped goethite particle powder having an appropriate axial ratio and having as few residual impurities as possible.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】前記技術的課題は、次の
通りの本発明によって達成できる。
The above technical objects can be achieved by the present invention as described below.

【0022】即ち、本発明は、硫酸第一鉄水溶液と該硫
酸第一鉄水溶液に対する当量比が1.7〜2.0である
炭酸水素アンモニウム水溶液及び水酸化アンモニウム水
溶液からなる混合アルカリ水溶液とを反応させて得られ
る第一鉄含有沈殿物を含む水懸濁液を非酸化性雰囲気下
において熟成させた後に、該水懸濁液中に酸素含有ガス
を通気して酸化反応によって紡錘状ゲータイト種晶粒子
を生成させ、次いで、該種晶粒子と第一鉄含有沈澱物と
を含む水懸濁液中に酸素含有ガスを通気して酸化反応に
よって該種晶粒子の粒子表面上にゲータイト層を成長さ
せて紡錘状ゲータイト粒子を生成させるにあたり、前記
混合アルカリ水溶液として、該混合アルカリ水溶液に対
して前記水酸化アンモニウム水溶液が55〜70mol
%の割合で配合されているものを使用すると共に、前記
種晶粒子の生成時においては、酸化反応開始前の熟成中
の第一鉄含有沈澱物を含む水懸濁液に全Feに対しCo
換算で10〜45原子%のCo化合物を添加して酸化反
応を全Fe2+の30〜80%の範囲で行い、前記ゲー
タイト層の成長時においては、前記種晶粒子と第一鉄含
有沈殿物とを含む水懸濁液のpHが8.0未満となるよ
うに全Feに対しAl換算で0.5〜15原子%のAl
化合物を添加し、生成させた前記紡錘状ゲータイト粒子
を濾別した後、pH9.5〜11.5のアンモニア水で
水洗することによって紡錘状ゲータイト粒子粉末を得る
ことを特徴とする鉄を主成分とする化合物粒子粉末の製
造法である(本発明1)。
That is, the present invention relates to a ferrous sulfate aqueous solution and a mixed alkali aqueous solution comprising an aqueous solution of ammonium hydrogen carbonate and an aqueous solution of ammonium hydroxide having an equivalent ratio to the aqueous solution of ferrous sulfate of 1.7 to 2.0. After aging the aqueous suspension containing the ferrous-containing precipitate obtained by the reaction in a non-oxidizing atmosphere, an oxygen-containing gas is passed through the aqueous suspension, and the spindle-shaped goethite species is oxidized by an oxidation reaction. Then, an oxygen-containing gas is passed through an aqueous suspension containing the seed particles and the ferrous precipitate to form a goethite layer on the surface of the seed particles by an oxidation reaction. In growing and producing spindle-shaped goethite particles, the aqueous solution of ammonium hydroxide is 55 to 70 mol with respect to the aqueous mixed alkali solution as the aqueous mixed alkali solution.
%, And at the time of the formation of the seed crystal particles, the aqueous suspension containing the ferrous-containing precipitate during aging before the start of the oxidation reaction contains Co with respect to the total Fe.
An oxidation reaction is performed in the range of 30 to 80% of the total Fe 2+ by adding a Co compound in an amount of 10 to 45 atomic% in terms of conversion, and during the growth of the goethite layer, the seed crystal particles and the ferrous-containing precipitate And 0.5 to 15 atomic% of Al in terms of Al with respect to all Fe so that the pH of the aqueous suspension containing
A compound is added, and the produced spindle-shaped goethite particles are filtered off, and then washed with aqueous ammonia having a pH of 9.5 to 11.5 to obtain spindle-shaped goethite particles. (The present invention 1).

【0023】また、本発明は、本発明1の製造法によっ
て得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末を焼結防止剤で処
理した後、非還元性雰囲気中、400〜850℃で加熱
処理して紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得ることを特徴と
する鉄を主成分とする化合物粒子粉末の製造法である
(本発明2)。
Further, according to the present invention, the spindle-shaped goethite particles obtained by the production method of the present invention 1 are treated with a sintering inhibitor, and then heat-treated at 400 to 850 ° C. in a non-reducing atmosphere. The present invention relates to a method for producing a compound particle powder containing iron as a main component, characterized by obtaining a powdery hematite particle powder (Invention 2).

【0024】また、本発明は、本発明1によって得られ
た紡錘状ゲータイト粒子粉末を焼結防止剤で処理した
後、還元性雰囲気中、400〜700℃で加熱還元して
鉄を主成分とする紡錘状合金磁性粒子粉末を得ることを
特徴とする鉄を主成分とする化合物粒子粉末の製造法で
ある。
In the present invention, the spindle-shaped goethite particles obtained by the present invention 1 are treated with a sintering inhibitor, and then heat-reduced at 400 to 700 ° C. in a reducing atmosphere to contain iron as a main component. A method for producing compound particle powder containing iron as a main component, characterized by obtaining spindle-shaped alloy magnetic particle powder.

【0025】また、本発明は、本発明2によって得られ
た紡錘状ヘマタイト粒子粉末を還元性雰囲気中、400
〜700℃で加熱還元して鉄を主成分とする紡錘状合金
磁性粒子粉末を得ることを特徴とする鉄を主成分とする
化合物粒子粉末の製造法である。
The present invention also relates to a method for preparing the spindle-shaped hematite particles obtained according to the present invention 2 in a reducing atmosphere under a reducing atmosphere.
This is a method for producing compound particle powder containing iron as a main component, which is obtained by heating and reducing at ~ 700 ° C to obtain spindle-shaped alloy magnetic particles containing iron as a main component.

【0026】 次に、本発明実施にあたっての諸条件に
ついて述べる。
Next, various conditions for implementing the present invention will be described.

【0027】本発明における紡錘状ゲータイト粒子粉末
を構成する粒子は、まず、紡錘状ゲータイト種晶粒子を
生成させ、次いで、該種晶粒子表面にゲータイト層を成
長させる成長反応を行って得られる。
The particles constituting the spindle-shaped goethite particles in the present invention are obtained by first producing spindle-shaped goethite seed crystal particles and then performing a growth reaction for growing a goethite layer on the surface of the seed crystal particles.

【0028】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子は、硫酸第
一鉄水溶液と炭酸水素アンモニウム水溶液及び水酸化ア
ンモニウム水溶液からなる混合アルカリ水溶液とを反応
させて得られる第一鉄含有沈殿物を含む水懸濁液を非酸
化性雰囲気下において熟成させた後、該水懸濁液中に酸
素含有ガスを通気して紡錘状ゲータイト種晶粒子を生成
させるにあたり、酸化反応開始前の熟成中の第一鉄含有
沈澱物を含む水懸濁液に全Feに対しCo換算で10〜
35原子%のCo化合物を添加しておくことによって得
られる。
The spindle-shaped goethite seed particles are formed in an aqueous suspension containing a ferrous-containing precipitate obtained by reacting an aqueous ferrous sulfate solution with an aqueous mixed alkali solution comprising an aqueous ammonium hydrogen carbonate solution and an aqueous ammonium hydroxide solution. After aging the liquid in a non-oxidizing atmosphere, an oxygen-containing gas is passed through the aqueous suspension to generate spindle-shaped goethite seed crystal particles. In the aqueous suspension containing the precipitate, 10 to 10% of Co
It is obtained by adding 35 atomic% of a Co compound.

【0029】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
において、硫酸第一鉄水溶液を用いるのは、硫酸第一鉄
水溶液以外では、例えば、塩化第一鉄水溶液では、塩素
を含有するため好ましくない。前記硫酸第一鉄水溶液と
前記混合アルカリ水溶液との混合後の第一鉄濃度は、
0.1〜1.0mol/l、好ましくは0.2〜0.8
mol/lである。0.1mol/l未満の場合には、
収量が少なく、工業的でない。1.0mol/lを越え
る場合には、粒径分布が大きくなるため好ましくない。
In the production reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles, it is not preferable to use an aqueous ferrous sulfate solution other than an aqueous ferrous sulfate solution, for example, an aqueous ferrous chloride solution contains chlorine. Ferrous concentration after mixing the aqueous ferrous sulfate solution and the mixed alkaline aqueous solution,
0.1-1.0 mol / l, preferably 0.2-0.8
mol / l. If less than 0.1 mol / l,
Low yield and not industrial. If it exceeds 1.0 mol / l, the particle size distribution is undesirably large.

【0030】本発明においては炭酸水素アンモニウム水
溶液(NHHCO)及び水酸化アンモニウム水溶液
(NHOH)を用いる。アルカリ金属からなるアルカ
リ水溶液を用いた場合には、粒子中にアルカリ金属が残
存するため本発明の目的とする紡錘状ゲータイト粒子粉
末を得ることができない。炭酸水素アンモニウム水溶液
と水酸化アンモニウム水溶液の混合割合は、混合アルカ
リ水溶液に対して水酸化アンモニウム水溶液が55〜7
0mol%であり、好ましくは57〜65mol%であ
る。炭酸水素アンモニウムが多い場合には、得られるゲ
ータイト粒子の軸比が小さくなる。一方、水酸化アンモ
ニウムが多くなりすぎるとマグネタイトが発生しやすく
なると共にコバルトの溶出も起こりやすい。
In the present invention, an aqueous solution of ammonium hydrogen carbonate (NH 4 HCO 3 ) and an aqueous solution of ammonium hydroxide (NH 4 OH) are used. When an alkaline aqueous solution composed of an alkali metal is used, the spindle-shaped goethite particle powder intended in the present invention cannot be obtained because the alkali metal remains in the particles. The mixing ratio of the aqueous solution of ammonium hydrogen carbonate and the aqueous solution of ammonium hydroxide is such that the aqueous solution of ammonium hydroxide is
0 mol%, preferably 57 to 65 mol%. When the amount of ammonium hydrogen carbonate is large, the axial ratio of the obtained goethite particles becomes small. On the other hand, if the amount of ammonium hydroxide is too large, magnetite is likely to be generated, and cobalt is easily eluted.

【0031】前記炭酸水素アンモニウム水溶液と水酸化
アンモニウム水溶液の合計使用量は、硫酸第一鉄水溶液
中の全Feに対する当量比として1.7〜2.0、好ま
しくは1.75〜1.95である。1.7未満の場合に
は、マグネタイトが混在しやすくなり、2.0を越える
と工業的に好ましくない。
The total amount of the aqueous ammonium bicarbonate solution and the aqueous ammonium hydroxide solution used is 1.7 to 2.0, preferably 1.75 to 1.95, as an equivalent ratio to the total Fe in the aqueous ferrous sulfate solution. is there. If it is less than 1.7, magnetite tends to be mixed, and if it exceeds 2.0, it is not industrially preferable.

【0032】本発明における第一鉄含有沈殿物を含む水
懸濁液のpHは7.5〜8.5が好ましく、より好まし
くは8.0〜8.4である。pH7.5未満の場合には
マグネタイトが混在するため好ましくない。pHが8.
5を超える場合には、コバルトの溶出が顕著になるため
好ましくない。
The pH of the aqueous suspension containing the ferrous precipitate in the present invention is preferably 7.5 to 8.5, more preferably 8.0 to 8.4. If the pH is less than 7.5, magnetite is mixed, which is not preferable. pH is 8.
If it exceeds 5, undesirably, the elution of cobalt becomes remarkable.

【0033】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の熟成反応
は、非酸化性雰囲気下で攪拌して行う。非酸化性雰囲気
とは、不活性ガス(窒素ガスなど)又は還元性ガス(水
素ガスなど)を液中に通気する。好ましくは窒素ガスで
ある。
The ripening reaction of the spindle-shaped goethite seed particles is carried out with stirring in a non-oxidizing atmosphere. In the non-oxidizing atmosphere, an inert gas (such as nitrogen gas) or a reducing gas (such as hydrogen gas) is passed through the liquid. Preferably, it is nitrogen gas.

【0034】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の熟成反応
における反応温度は、非酸化性雰囲気下の前記水懸濁液
を、通常、40〜80℃の温度範囲で行うのが好適であ
る。40℃未満の場合には、軸比が小さく十分な熟成効
果が得られ難く、80℃を越える場合には、マグネタイ
トが混在してくることがある。熟成時間としては、30
〜300分間である。30分間未満の場合には、十分に
軸比を大きくすることができない。300分間を越える
場合には、アンモニアが揮発するため十分な熟成効果を
得ることが困難となる。
The ripening reaction of the spindle-shaped goethite seed particles is preferably carried out at a temperature of 40 to 80 ° C. for the aqueous suspension under a non-oxidizing atmosphere. When the temperature is lower than 40 ° C., the axial ratio is small and it is difficult to obtain a sufficient aging effect. When the temperature is higher than 80 ° C., magnetite may be mixed. The aging time is 30
~ 300 minutes. If the time is less than 30 minutes, the axial ratio cannot be sufficiently increased. If the time exceeds 300 minutes, it is difficult to obtain a sufficient aging effect because ammonia evaporates.

【0035】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
における酸化手段は、酸素含有ガス(例えば空気)を液
中に通気することにより行う。
The oxidizing means in the production reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles is performed by passing an oxygen-containing gas (for example, air) through the liquid.

【0036】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
における温度は、通常、ゲータイト粒子が生成する80
℃以下の温度で行えばよい。80℃を越える場合には、
紡錘状ゲータイト粒子中にマグネタイトが混在すること
がある。好ましくは45〜55℃の範囲である。
The temperature in the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles is usually set at 80 ° C. to generate goethite particles.
It may be performed at a temperature of not more than ℃. If the temperature exceeds 80 ° C,
Magnetite may be mixed in the spindle-shaped goethite particles. Preferably it is in the range of 45 to 55 ° C.

【0037】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
において、酸化反応を行う前の熟成されている第一鉄含
有沈澱物を含む水懸濁液に、硫酸コバルトや硝酸コバル
ト等のCo化合物を添加する。前記Co化合物の添加量
は、最終生成物である紡錘状ゲータイト粒子中の全Fe
に対して10〜45原子%、好ましくは20〜35原子
%である。10原子%未満の場合には、金属磁性粒子粉
末とした場合の磁気的特性の向上効果がなく、45原子
%を越える場合には、微細化のため軸比が低下する。
In the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles, a Co compound such as cobalt sulfate or cobalt nitrate is added to an aqueous suspension containing an aged ferrous precipitate before performing an oxidation reaction. I do. The amount of the Co compound added depends on the total amount of Fe in the spindle-shaped goethite particles as the final product.
10 to 45 at%, preferably 20 to 35 at%. If it is less than 10 atomic%, there is no effect of improving the magnetic properties of the metal magnetic particle powder, and if it exceeds 45 atomic%, the axial ratio decreases due to miniaturization.

【0038】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
は全Fe2+の30〜80%の範囲で行う。30%未満
では軸比が小さくなり過ぎ、金属磁性粒子粉末とした場
合に高い保磁力が得られ難く、一方、80%を超えると
ゲータイト粒子の生成が終了間近であり、添加するAl
化合物の効果が十分得られず保磁力が低下する。
The spindle-like goethite seed crystal forming reaction is carried out in the range of 30 to 80% of the total Fe 2+ . If it is less than 30%, the axial ratio becomes too small, and it is difficult to obtain a high coercive force when the metal magnetic particles are used. On the other hand, if it exceeds 80%, the formation of goethite particles is almost completed and the added Al
The effect of the compound is not sufficiently obtained, and the coercive force decreases.

【0039】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子を含む水懸
濁液中に、酸素含有ガスを通気して、前記紡錘状ゲータ
イト種晶粒子の粒子表面上にゲータイト層を成長させる
にあたり、水懸濁液にAl化合物を添加することによっ
て、紡錘状ゲータイト粒子粉末を得ることができる。
An oxygen-containing gas is passed through the aqueous suspension containing the spindle-shaped goethite seed particles to grow a goethite layer on the surface of the spindle-shaped goethite seed particles. By adding an Al compound to the mixture, spindle-shaped goethite particles can be obtained.

【0040】Al化合物としては、硫酸アルミニウム、
硝酸アルミニウム等の酸性塩、アルミン酸アンモニウム
等のアルミン酸塩を使用することができる。Al化合物
の添加時期は、成長反応において酸素含有ガスを通気す
る前の紡錘状ゲータイト種晶粒子と第一鉄含有沈殿物と
を含む水懸濁液若しくは成長反応中の水懸濁液のいずれ
に存在させてもよい。殊に、ゲータイト層の成長反応を
開始する前が好ましい。また、Al化合物を分割添加し
たり連続的及び間欠的に添加しても本発明の効果はかわ
らず、むしろ向上させることができる。
As the Al compound, aluminum sulfate,
Acid salts such as aluminum nitrate and aluminates such as ammonium aluminate can be used. The addition time of the Al compound may be either an aqueous suspension containing spindle-shaped goethite seed crystal particles and a ferrous-containing precipitate before passing the oxygen-containing gas in the growth reaction, or an aqueous suspension during the growth reaction. May be present. In particular, it is preferable before starting the growth reaction of the goethite layer. Further, the effects of the present invention are not changed even if the Al compound is dividedly added or added continuously or intermittently, but rather can be improved.

【0041】前記Al化合物の添加量は、最終生成物で
ある紡錘状ゲータイト粒子中の全Feに対して0.5〜
15原子%、好ましくは1.0〜12原子%である。
0.5原子%未満の場合には、焼結防止効果がなく、1
5原子%を越える場合には、軸比が低下する。
The amount of the Al compound added is 0.5 to 0.5 with respect to the total Fe in the spindle-shaped goethite particles as the final product.
It is 15 atomic%, preferably 1.0 to 12 atomic%.
If it is less than 0.5 atomic%, there is no sintering prevention effect, and 1
If it exceeds 5 atomic%, the axial ratio decreases.

【0042】前記ゲータイト層の成長反応におけるpH
値は8.0未満であり、好ましくは7.0〜7.8の範
囲である。pHが8.0を越える場合にはコバルトの溶
出が起こりやすくなり、金属磁性粒子粉末とした場合に
目的とする高い保磁力が得られない。pH値が7.0未
満の場合には、マグネタイトが混入するため好ましくな
い。
PH in the growth reaction of the goethite layer
The value is less than 8.0, and preferably ranges from 7.0 to 7.8. When the pH exceeds 8.0, the elution of cobalt tends to occur, and the desired high coercive force cannot be obtained when the metal magnetic particles are used. When the pH value is less than 7.0, magnetite is undesirably mixed.

【0043】前記ゲータイト層の成長反応における酸化
手段は、酸素含有ガス(例えば空気)を液中に通気する
ことにより行う。
The oxidizing means in the growth reaction of the goethite layer is performed by passing an oxygen-containing gas (for example, air) through the liquid.

【0044】前記ゲータイト層の成長反応における温度
は、通常、ゲータイト粒子が生成する80℃以下の温度
で行えばよい。80℃を越える場合には、紡錘状ゲータ
イト粒子中にマグネタイトが混在することがある。好ま
しくは45〜55℃の範囲である。
The temperature for the growth reaction of the goethite layer may be generally at a temperature of 80 ° C. or less at which goethite particles are formed. When the temperature exceeds 80 ° C., magnetite may be mixed in the spindle-shaped goethite particles. Preferably it is in the range of 45 to 55 ° C.

【0045】得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末をpH
9.5〜11.5のアンモニア水で水洗する。アンモニ
ア水で洗浄することによって硫酸イオンを除去すること
ができる。アンモニア水のpHが上記範囲以外の場合に
は、硫酸イオンを十分に除去することができない。アン
モニア水の温度範囲は30〜50℃が好ましい。30℃
未満の場合には洗浄効率が低下し、また50℃を超える
場合にはアンモニアが揮発するため好ましくない。
The obtained spindle-shaped goethite particles were adjusted to pH
Wash with ammonia water of 9.5 to 11.5. Sulfate ions can be removed by washing with ammonia water. If the pH of the aqueous ammonia is outside the above range, the sulfate ions cannot be sufficiently removed. The temperature range of the aqueous ammonia is preferably 30 to 50C. 30 ° C
If the temperature is less than 50 ° C., the washing efficiency is lowered.

【0046】アンモニア水で洗浄した後、更に、水洗す
ることが好ましい。洗浄水としてはイオン交換水が好ま
しい。
After washing with ammonia water, it is preferable to further wash with water. As the washing water, ion exchange water is preferable.

【0047】本発明によって得られた紡錘状ゲータイト
粒子粉末は、平均長軸径が0.08〜0.30μm、軸
比が8〜12であり、好ましくは9〜12、BET比表
面積値が100〜250m/g、Co含有量が全Fe
に対してCo換算で10〜45原子%、Al含有量が全
Feに対してAl換算で0.5〜15原子%である。
The spindle-shaped goethite particles obtained by the present invention have an average major axis diameter of 0.08 to 0.30 μm, an axial ratio of 8 to 12, preferably 9 to 12, and a BET specific surface area of 100. ~ 250 m 2 / g, Co content is all Fe
Is 10 to 45 atomic% in terms of Co, and the Al content is 0.5 to 15 atomic% in terms of Al with respect to all Fe.

【0048】次に、本発明においては、前記本発明の製
造法によって得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末を焼結
防止剤によって焼結防止処理して非還元性雰囲気中で加
熱処理する方法によって、紡錘状ヘマタイト粒子粉末を
得ることができる。
Next, in the present invention, the spindle-shaped goethite particle powder obtained by the production method of the present invention is subjected to a sintering preventing treatment with a sintering inhibitor and a heat treatment in a non-reducing atmosphere. Spindle-shaped hematite particles can be obtained.

【0049】前記焼結防止剤としては、希土類元素の化
合物を用いる。希土類元素の化合物としては、スカンジ
ウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジ
ウム、ネオジウム、サマリウム等の1種又は2種以上の
化合物が好適である。希土類元素の化合物としては、希
土類元素の塩化物、硝酸塩を使用することが好ましい。
その処理方法は乾式又は湿式のいずれでもよく、好まし
くは湿式での被覆処理である。その使用量は、希土類元
素換算で全Feに対して好ましくは0.5〜15原子
%、より好ましくは1.0〜12原子%である。0.5
原子未満の場合には、焼結防止効果が十分でなく、金属
磁性粒子粉末とした場合にSFD(保磁力分布)が悪化
する。15原子%を越える場合には、飽和磁化値が低く
なる。
As the sintering inhibitor, a compound of a rare earth element is used. As the compound of the rare earth element, one or more compounds such as scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, and samarium are suitable. As the rare earth element compound, it is preferable to use a rare earth element chloride or nitrate.
The treatment method may be either a dry method or a wet method, preferably a wet coating treatment. The amount used is preferably 0.5 to 15 atomic%, more preferably 1.0 to 12 atomic%, based on the total Fe in terms of rare earth elements. 0.5
When the number is less than the atom, the effect of preventing sintering is not sufficient, and the SFD (coercive force distribution) deteriorates when the metal magnetic particles are used. If it exceeds 15 atomic%, the saturation magnetization value will be low.

【0050】また、Co化合物も焼結防止効果及び還元
速度の制御のためゲータイト粒子粉末の粒子表面を被覆
することが好ましい。コバルト化合物としては、酢酸コ
バルト、硝酸コバルトが好ましい。Co化合物の添加量
は、ゲータイト粒子内部に存在するCo量と併せて全F
eに対してCo換算で50原子%を超えない範囲で添加
する。
It is preferable that the Co compound also coats the particle surface of the goethite particle powder in order to prevent sintering and control the reduction rate. As the cobalt compound, cobalt acetate and cobalt nitrate are preferable. The amount of the Co compound added depends on the total amount of Co in addition to the amount of Co present inside the goethite particles.
It is added to e in a range not exceeding 50 atomic% in terms of Co.

【0051】なお、焼結防止効果の向上のため、必要に
よりその他の元素としてSi、B、Mg、Ba、Sr等
から選ばれる元素の化合物の1種又は2種以上を使用し
てもよい。これらの化合物は、焼結防止効果を有するだ
けでなく、還元速度を制御する働きも有するので、必要
に応じて組み合わせて使用すればよい。この場合の使用
量の総量は、前記紡錘状ゲータイト粒子粉末の全Feに
対して前記焼結防止剤として使用する希土類元素の化合
物との合計量として、好ましくは1〜15原子%であ
る。少量では焼結防止の効果が十分ではなく、多過ぎる
と金属磁性粒子粉末とした場合に飽和磁化が低下するの
で組み合わせる種類により、最適量を適宜選べばよい。
In order to improve the sintering prevention effect, one or more of compounds of elements selected from Si, B, Mg, Ba, Sr and the like may be used as necessary. These compounds not only have the effect of preventing sintering but also have the function of controlling the reduction rate, and thus may be used in combination as necessary. In this case, the total amount used is preferably 1 to 15 atomic% as a total amount of the total iron of the spindle-shaped goethite particle powder and the rare earth element compound used as the sintering inhibitor. If the amount is small, the effect of preventing sintering is not sufficient, and if the amount is too large, the saturation magnetization decreases when the metal magnetic particles are used. Therefore, the optimum amount may be appropriately selected depending on the type of combination.

【0052】前記焼結防止剤等によってあらかじめ被覆
しておくことにより、粒子及び粒子相互間の焼結が防止
され、紡錘状ゲータイト粒子の粒子形状及び軸比をより
一層保持継承した紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得ること
ができ、これによって、前記形状等を保持継承し、個々
に独立した鉄を主成分とする紡錘状合金磁性粒子粉末が
得られやすくなる。
By coating in advance with the sintering inhibitor or the like, sintering between the particles and the particles is prevented, and spindle-shaped hematite particles that further retain and inherit the particle shape and axis ratio of the spindle-shaped goethite particles. A powder can be obtained, whereby it becomes easy to obtain spindle-shaped alloy magnetic particle powder mainly containing iron, which retains and inherits the above-mentioned shape and the like.

【0053】焼結防止剤を被覆処理した紡錘状ゲータイ
ト粒子粉末を、非還元性雰囲気下において400〜85
0℃の範囲内において加熱処理を行って紡錘状ヘマタイ
ト粒子粉末を得ることができる。非還元性雰囲気として
は、空気、酸素ガス、窒素ガス等から選択される一種以
上のガス流下とすることができる。また、400℃未満
では加熱処理に長時間を要し、一方、850℃を超える
と粒子の変形と粒子及び粒子相互間の焼結を引き起こ
す。
The fusiform goethite particles coated with the sintering inhibitor are treated under a non-reducing atmosphere at 400-85.
Heat treatment is performed within the range of 0 ° C. to obtain spindle-shaped hematite particles. The non-reducing atmosphere can be one or more gas flows selected from air, oxygen gas, nitrogen gas and the like. On the other hand, when the temperature is lower than 400 ° C., a long time is required for the heat treatment. On the other hand, when the temperature is higher than 850 ° C., deformation of particles and sintering between particles and particles are caused.

【0054】本発明における紡錘状ヘマタイト粒子粉末
を構成する粒子は、平均長軸径が0.05〜0.3μ
m、好ましくは0.05〜0.2μmであり、軸比が8
〜12、好ましくは8.5〜12、BET比表面積値が
30〜140m/gである。
The particles constituting the spindle-shaped hematite particles according to the present invention have an average major axis diameter of 0.05 to 0.3 μm.
m, preferably 0.05 to 0.2 μm, and an axial ratio of 8
-12, preferably 8.5-12, and the BET specific surface area value is 30-140 m 2 / g.

【0055】紡錘状ヘマタイト粒子粉末のコバルト含有
量はCo換算で全Feに対して10〜50原子%であっ
て、Al含有量はAl換算で全Feに対して0.5〜1
5原子%であって、希土類元素の含有量は、希土類元素
換算で全Feに対して0.5〜15原子%である。
The cobalt content of the spindle-shaped hematite particles is 10 to 50 atomic% based on the total Fe in terms of Co, and the Al content is 0.5 to 1 atomic% based on the total Fe in terms of Al.
5 atomic%, and the content of the rare earth element is 0.5 to 15 atomic% based on the total Fe in terms of the rare earth element.

【0056】次に、本発明においては、前記本発明の製
造法によって得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末を前記
焼結防止剤によって焼結防止処理して直接加熱還元する
方法、又は、前記本発明の製造法によって得られた紡錘
状ヘマタイト粒子粉末を加熱還元する方法のいずれかに
よって、鉄を主成分とする紡錘状合金磁性粒子粉末を得
ることができる。
Next, in the present invention, the spindle-shaped goethite particle powder obtained by the production method of the present invention is subjected to a sintering preventing treatment with the sintering inhibitor and directly heated and reduced, or The spindle-shaped alloy magnetic particle powder containing iron as a main component can be obtained by any of the methods of heating and reducing the spindle-shaped hematite particle powder obtained by the production method of the above.

【0057】また、前記本発明の製造法によって得られ
た紡錘状ゲータイト粒子粉末を前記焼結防止剤によって
焼結防止処理した後、非還元性雰囲気中の加熱処理と還
元性雰囲気中の加熱還元とを連続して行って、鉄を主成
分とする紡錘状合金磁性粒子粉末を得ることもできる。
Further, after the spindle-shaped goethite particles obtained by the production method of the present invention are subjected to the sintering preventing treatment with the sintering inhibitor, heat treatment in a non-reducing atmosphere and heat reduction in a reducing atmosphere are carried out. Can be obtained continuously to obtain spindle-shaped alloy magnetic particles containing iron as a main component.

【0058】前記焼結防止剤で被覆処理を施した紡錘状
ゲータイト粒子粉末は、そのまま還元しても目的とする
鉄を主成分とする紡錘状合金磁性粒子粉末を得ることが
できるが、磁気特性、粉体特性のコントロール及び粉体
形状のコントロールの為には、常法により、還元に先立
って、あらかじめ、非還元性ガス雰囲気中において加熱
処理を施しておくことが好ましい。
The spindle-shaped goethite particle powder coated with the above-mentioned sintering inhibitor can be directly reduced to obtain a desired spindle-shaped alloy magnetic particle powder containing iron as a main component. In order to control the powder characteristics and control the powder shape, it is preferable to perform a heat treatment in a non-reducing gas atmosphere in advance by a conventional method before the reduction.

【0059】非還元性雰囲気としては、空気、酸素ガ
ス、窒素ガス等から選択される一種以上のガス流下とす
ることができる。加熱処理温度は、400〜850℃の
範囲で行うことができ、該加熱処理温度は、紡錘状ゲー
タイト粒子の被覆処理に用いた化合物の種類に応じて適
宜選択することがより好ましい。400℃未満では加熱
処理に長時間を要し、850℃を超える場合には、粒子
の変形と粒子及び粒子相互間の焼結を引き起こす。
The non-reducing atmosphere can be one or more gas flows selected from air, oxygen gas, nitrogen gas and the like. The heat treatment temperature can be in the range of 400 to 850 ° C., and it is more preferable that the heat treatment temperature is appropriately selected according to the type of the compound used for the coating treatment of the spindle-shaped goethite particles. If the temperature is lower than 400 ° C., a long time is required for the heat treatment, and if the temperature is higher than 850 ° C., deformation of the particles and sintering between the particles and the particles are caused.

【0060】本発明における加熱還元の温度範囲は、4
00〜700℃が好ましい。400℃未満である場合に
は、還元反応の進行が遅く、長時間を要する。また、7
00℃を超える場合には、還元反応が急激に進行して粒
子の変形と、粒子及び粒子相互間の焼結を引き起こす。
The temperature range of the heat reduction in the present invention is 4
00-700 degreeC is preferable. When the temperature is lower than 400 ° C., the progress of the reduction reaction is slow, and a long time is required. Also, 7
If the temperature exceeds 00 ° C., the reduction reaction proceeds rapidly, causing deformation of the particles and sintering between the particles and the particles.

【0061】本発明における加熱還元後の紡錘状合金磁
性粒子粉末は、周知の方法、例えば、トルエン等の有機
溶剤中に浸漬する方法、還元後の紡錘状合金磁性粒子粉
末の雰囲気を一旦不活性ガスに置換した後、不活性ガス
中の酸素含有量を徐々に増加させながら最終的に空気と
する方法及び酸素と水蒸気を混合したガスを使用して徐
酸化する方法等により空気中に取り出すことができる。
The spindle-shaped alloy magnetic particles after heat reduction according to the present invention may be prepared by a known method, for example, immersion in an organic solvent such as toluene, or by inertizing the atmosphere of the reduced spindle-shaped alloy magnetic particles once. After replacing with gas, take it out into the air by gradually increasing the oxygen content in the inert gas and finally converting it into air, or by gradually oxidizing using a mixed gas of oxygen and water vapor. Can be.

【0062】本発明によって得られる紡錘状合金磁性粒
子粉末は、平均長軸径が0.05〜0.20μmであ
り、軸比が7以上であり、好ましくは7〜9、結晶子サ
イズD 110は120〜170Åが好ましく、より好ま
しくは130〜160Åである。また、サイズ分布は
0.20以下が好ましく、BET比表面積値は40〜7
0m/gであることが好ましい。また、コバルト含有
量は全Feに対してCo換算で10〜50原子%、好ま
しくは20〜40原子%であって、Al含有量はAl換
算で全Feに対して0.5〜15原子%であって、希土
類元素の含有量は希土類元素換算で全Feに対して0.
5〜15原子%である。また、可溶性ナトリウム塩は1
0ppm以下、可溶性カルシウム塩は100ppm以
下、残存硫黄量は50ppm以下である。
Spindle-shaped alloy magnetic particles obtained by the present invention
The powder has an average major axis diameter of 0.05 to 0.20 μm.
And the axial ratio is 7 or more, preferably 7 to 9,
Is D 110Is preferably 120 to 170 °, more preferably
Or 130-160 °. Also, the size distribution is
0.20 or less is preferable, and the BET specific surface area value is 40 to 7
0m2/ G. Also contains cobalt
The amount is 10 to 50 atomic% in terms of Co with respect to the total Fe, preferably
Or 20 to 40 atomic%, and the Al content is
Is 0.5 to 15 atomic% with respect to all Fe,
The content of the class element is 0.1 in terms of rare earth element relative to all Fe.
5 to 15 atomic%. The soluble sodium salt is 1
0 ppm or less, soluble calcium salt is 100 ppm or less
Below, the residual sulfur content is 50 ppm or less.

【0063】本発明によって得られる紡錘状合金磁性粒
子粉末は、保磁力Hcが159.2〜198.9kA/
m(2000〜2500Oe)が好ましく、より好まし
くは167.1〜198.9kA/m(2100〜25
00Oe)であって、飽和磁化値σsが120〜160
Am/kg(120〜160emu/g)が好まし
く、より好ましくは130〜160Am/kg(13
0〜160emu/g)。角型比(σr/σs)が0.
52〜0.55、飽和磁化値の酸化安定性Δσsは10
%以下が好ましい。
The spindle-shaped alloy magnetic particles obtained according to the present invention have a coercive force Hc of 159.2 to 198.9 kA /
m (2000 to 2500 Oe) is preferred, and more preferably 167.1 to 198.9 kA / m (2100 to 25 Oe).
00 Oe), and the saturation magnetization value s is 120 to 160
Am 2 / kg (120~160emu / g ) , more preferably 130~160Am 2 / kg (13
0-160 emu / g). The squareness ratio (σr / σs) is 0.
52 to 0.55, the oxidation stability Δσs of the saturation magnetization is 10
% Or less is preferable.

【0064】なお、本発明によって得られる紡錘状合金
磁性粒子粉末を用いて得られた磁性塗膜は、保磁力Hc
が159.2〜198.9kA/m(2000〜250
0Oe)であって、角形比(Br/Bm)が0.82以
上、SFDが0.45以下、酸化安定性ΔBmが8%未
満である。
The magnetic coating film obtained by using the spindle-shaped alloy magnetic particles obtained by the present invention has a coercive force Hc
Is 159.2 to 198.9 kA / m (2000 to 250
0 Oe), the squareness ratio (Br / Bm) is 0.82 or more, the SFD is 0.45 or less, and the oxidation stability ΔBm is less than 8%.

【0065】[0065]

【発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は次
の通りである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A typical embodiment of the present invention is as follows.

【0066】本発明における紡錘状ゲータイト粒子粉
末、紡錘状へマタイト粒子粉末及び紡錘状合金磁性粒子
粉末の平均長軸径、平均短軸径及び軸比は、いずれも電
子顕微鏡写真から測定した数値の平均値で示した。
In the present invention, the average major axis diameter, average minor axis diameter, and axial ratio of the spindle-shaped goethite particles, the spindle-shaped hematite particles, and the spindle-shaped alloy magnetic particles are all numerical values measured from electron micrographs. The average value was shown.

【0067】本発明における紡錘状ゲータイト粒子粉
末、紡錘状へマタイト粒子粉末及び紡錘状合金磁性粒子
粉末のCo量、Al量、希土類元素量、ナトリウム量、
カルシウム量及びその他の金属元素の含有量は、「誘導
結合プラズマ発光分光分析装置SPS4000」(セイ
コー電子工業(株)製)を使用して、測定した。
The amount of Co, the amount of Al, the amount of a rare earth element, the amount of sodium of the spindle-shaped goethite particle powder, the spindle-shaped hematite particle powder, and the spindle-shaped alloy magnetic particle powder in the present invention,
The calcium content and the content of other metal elements were measured using "Inductively Coupled Plasma Emission Spectroscopy Analyzer SPS4000" (manufactured by Seiko Instruments Inc.).

【0068】紡錘状合金磁性粒子粉末の残存硫黄分量
は、「炭素・硫黄測定装置」(Horiba製)を使用
して測定した。
The residual sulfur content of the spindle-shaped alloy magnetic particles was measured using a “carbon / sulfur measurement device” (manufactured by Horiba).

【0069】粒子粉末のBET比表面積値は、「モノソ
ーブMS−11」(カンタクロム(株)製)を使用し
て、BET法により測定した値で示した。
The BET specific surface area value of the particle powder was indicated by a value measured by a BET method using “Monosorb MS-11” (manufactured by Cantachrome Co., Ltd.).

【0070】結晶子サイズD110(紡錘状合金磁性粒
子のX線結晶粒径)は、「X線回折装置」(Rigak
u製)(測定条件:ターゲットCu、管電圧40kV、
管電流40mA)を使用して、X線回折法で測定される
結晶粒子の大きさを、紡錘状合金磁性粒子の(110)
結晶面のそれぞれに垂直な方向における結晶粒子の厚さ
を表したものであり、各結晶面についての回折ピーク曲
線から、下記のシェラーの式を用いて計算した値で示し
たものである。
The crystallite size D 110 (the X-ray crystal particle diameter of the spindle-shaped alloy magnetic particles) was measured using an “X-ray diffractometer” (Rigak
u) (Measurement conditions: target Cu, tube voltage 40 kV,
Using a tube current of 40 mA), the size of the crystal particles measured by the X-ray diffraction method was determined using the (110)
It represents the thickness of a crystal grain in a direction perpendicular to each of the crystal planes, and is represented by a value calculated from the diffraction peak curve for each crystal plane using the following Scherrer equation.

【0071】D110=Kλ/βcosθD 110 = Kλ / βcosθ

【0072】但し、β=装置に起因する機械幅を補正し
た真の回折ピークの半値幅(ラジアン単位)。 K=シェラー定数(=0.9)、 λ=X線の波長(Cu Kα線 0.1542nm)、 θ=回折角((110)面の回折ピークに対応)。
Here, β = half-width (in radians) of a true diffraction peak corrected for the mechanical width caused by the apparatus. K = Scherrer constant (= 0.9), λ = wavelength of X-ray (Cu Kα-ray 0.1542 nm), θ = diffraction angle (corresponding to the diffraction peak of (110) plane).

【0073】紡錘状合金磁性粒子粉末及び磁性塗膜片の
磁気特性は、「振動試料磁力計VSM−3S−15」
(東英工業(株)製)を使用して、外部磁場795.8
kA/m(10kOe)で測定した。
The magnetic properties of the spindle-shaped alloy magnetic particles and the magnetic coating pieces were measured using a vibration sample magnetometer VSM-3S-15.
Using an external magnetic field 795.8
It was measured at kA / m (10 kOe).

【0074】磁性塗膜片の磁気特性は、下記の成分を1
00mlのポリビンに下記の割合で入れた後、ペイント
シェーカー(レッドデビル社製)で8時間混合分散を行
うことにより調製した磁性塗料を厚さ25μmのポリエ
チレンテレフタートフィルム上にアプリケータを用いて
50μmの厚さに塗布し、次いで、500mT(5kG
auss)の磁場中で乾燥させることにより得た磁性塗
膜片の磁気特性を測定した。
The magnetic properties of the magnetic coating film piece were as follows:
A magnetic paint prepared by putting the mixture in a 00 ml polybin at the following ratio and mixing and dispersing for 8 hours with a paint shaker (manufactured by Red Devil Co.) was applied to a 25 μm-thick polyethylene terephthalate film with a thickness of 50 μm using an applicator. To a thickness of 500 mT (5 kG
auss) was dried in a magnetic field to measure the magnetic properties of the magnetic coating pieces obtained.

【0075】 3mmφスチールボール: 800重量部、 紡錘状合金磁性粒子粉末: 100重量部、 スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂:20重量部、 シクロヘキサノン: 83.3重量部、 メチルエチルケトン: 83.3重量部、 トルエン: 83.3重量部。3 mmφ steel ball: 800 parts by weight, spindle-shaped alloy magnetic particle powder: 100 parts by weight, polyurethane resin having sodium sulfonate group: 20 parts by weight, cyclohexanone: 83.3 parts by weight, methyl ethyl ketone: 83.3 parts by weight , Toluene: 83.3 parts by weight.

【0076】粉体の飽和磁化値の酸化安定性の評価であ
るΔσs及び磁性塗膜の飽和磁束密度Bmの耐候性の評
価であるΔBmは、温度60℃、相対湿度90%の恒温
槽に粉体又は磁性塗膜片を一週間静置する促進経時試験
の後に、粉体の飽和磁化値及び磁性塗膜の飽和磁束密度
をそれぞれ測定し、試験開始前に測定したσs及びBm
と促進経時試験一週間後のσs’及びBm’との差(絶
対値)を試験開始前のσs及びBmでそれぞれ除した値
をΔσs、ΔBmとして算出した。Δσs、ΔBmが0
%に近いほど酸化安定性が優れていることを示す。
Δσs, which is an evaluation of the oxidation stability of the saturation magnetization value of the powder, and ΔBm, which is an evaluation of the weather resistance of the saturation magnetic flux density Bm of the magnetic coating film, are obtained by placing the powder in a thermostat at a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90%. After the accelerated aging test in which the body or the magnetic coating film piece was allowed to stand for one week, the saturation magnetization value of the powder and the saturation magnetic flux density of the magnetic coating film were measured, respectively, and σs and Bm measured before the test was started.
Δs and ΔBm were calculated by dividing the difference (absolute value) between σs ′ and Bm ′ one week after the accelerated aging test by σs and Bm before the start of the test, respectively. Δσs and ΔBm are 0
% Indicates that the oxidation stability is excellent.

【0077】<紡錘状ゲータイト粒子粉末の製造>炭酸
水素アンモニウム30molと、アンモニア水を45m
ol(混合アルカリに対し水酸化アンモニア水溶液は規
定換算で60mol%に該当する。)を含む混合アルカ
リ水溶液30lを気泡分散翼を備えた撹拌機付き反応塔
の中に投入し、毎分400回転の速度で撹拌機を回転さ
せながら、毎分60lの流量で窒素ガスを通気しながら
50℃に調整する。次いでFe2+として20molを
含む硫酸第一鉄水溶液16l(硫酸第一鉄に対し混合ア
ルカリ水溶液は規定換算で1.875当量に該当す
る。)を気泡塔中に投入して25分間熟成した後、Co
2+4.0molを含む硫酸コバルト水溶液4l(全F
eに対しCo換算で20原子%に該当する。)を添加
し、さらに2時間35分間熟成した後、毎分2lの流量
で空気を通気しながら全Fe2+の40%が酸化するま
で反応を行った。
<Production of Spindle-Shaped Goethite Particle Powder> 30 mol of ammonium bicarbonate and 45 m
ol (aqueous ammonium hydroxide solution corresponds to 60 mol% in terms of a prescribed conversion with respect to the mixed alkali) was charged into a reaction tower equipped with a stirrer equipped with bubble dispersion blades at a rate of 400 rpm. While rotating the stirrer at a speed, the temperature is adjusted to 50 ° C. while passing nitrogen gas at a flow rate of 60 l / min. Then, 16 l of an aqueous ferrous sulfate solution containing 20 mol as Fe2 + (a mixed alkaline aqueous solution with respect to ferrous sulfate corresponds to 1.875 equivalents in terms of a prescribed conversion) was charged into a bubble column, and aged for 25 minutes.
4 l of an aqueous solution of cobalt sulfate containing 2 + 4.0 mol (total F
This corresponds to 20 atomic% in terms of Co with respect to e. ) Was added and the mixture was aged for an additional 2 hours and 35 minutes. Then, the reaction was carried out while passing air at a flow rate of 2 l / min until 40% of the total Fe2 + was oxidized.

【0078】次いで、Al3+1.6molを含む硫酸
アルミニウム水溶液1l(全Feに対しAl換算で8原
子%に該当する。)を添加し、さらに反応終了まで酸化
反応を行った。反応終了時のpHは、7.65であっ
た。
Then, 1 liter of an aqueous solution of aluminum sulfate containing 3 + 1.6 mol of Al (corresponding to 8 atomic% in terms of Al with respect to all Fe) was added, and an oxidation reaction was further performed until the reaction was completed. The pH at the end of the reaction was 7.65.

【0079】得られたゲータイト粒子含有スラリーをプ
レスフィルターを用いて濾別し、アンモニアを使用して
pH=10.5に調整したアンモニア水を用いて洗浄
し、その後、イオン交換水にてさらに洗浄してプレスケ
ーキとした。濾別後の濾液からは59ppmのCo2+
が検出された。
The obtained goethite particle-containing slurry was separated by filtration using a press filter, washed with ammonia water adjusted to pH = 10.5 using ammonia, and then further washed with ion-exchanged water. And made it into a press cake. From the filtrate after filtration, 59 ppm of Co2 +
Was detected.

【0080】前記ケーキの一部を常法により乾燥、粉砕
を行って得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末は、平均長
軸径が0.173μm、平均短軸径が0.0162μ
m、軸比が10.7、サイズ分布(標準偏差/平均長軸
径)が0.182、BET比表面積値が175.7m
/g、粒子全体としてCo含有量が全Feに対して1
9.8原子%、Al含有量が全Feに対して8原子%で
あった。Coの吸着率(Coの残存量/Coの添加量)
は、98.8%であった。
A spindle-shaped goethite particle powder obtained by drying and pulverizing a part of the cake by a conventional method has an average major axis diameter of 0.173 μm and an average minor axis diameter of 0.0162 μm.
m, the axial ratio is 10.7, the size distribution (standard deviation / average major axis diameter) is 0.182, and the BET specific surface area value is 175.7 m 2.
/ G, the Co content of the particles as a whole is 1
The content was 9.8 atomic% and the Al content was 8 atomic% with respect to all Fe. Adsorption rate of Co (residual amount of Co / added amount of Co)
Was 98.8%.

【0081】<紡錘状へマタイト粒子粉末の製造>ここ
に得た紡錘状ゲータイト粒子粉末のプレスケーキを水中
に十分分散させた後、硝酸イットリウム水溶液(全Fe
に対して8原子%)と酢酸コバルト水溶液(全Feに対
して12原子%)を添加し十分攪拌した。次いで攪拌し
ながら、炭酸水素アンモニウム水溶液を添加して水溶液
のpHを7.2に調整し、その後、フィルタープレスで
濾過、水洗し、プレスケーキを得た。得られたプレスケ
ーキを、押出し成型機を用いて孔径3mmの成型板で押
出し成型して造粒し、次いで120℃で乾燥し、全Fe
に対してY換算で8原子%のY化合物と全Feに対して
Co換算で12原子%のCo化合物とが被覆された紡錘
状ゲータイト粒子粉末の造粒物を得た。得られた紡錘状
ゲータイト粒子粉末中のCoの含有量は全Feに対して
32原子%、Alの含有量は全Feに対して12原子
%、Yの含有量は全Feに対して8原子%であった
<Production of Spindle-Shaped Hematite Particle Powder> After the obtained press cake of the spindle-shaped goethite particle powder was sufficiently dispersed in water, an aqueous yttrium nitrate solution (total Fe
And an aqueous solution of cobalt acetate (12 at.% Based on the total Fe), and the mixture was sufficiently stirred. Then, while stirring, an aqueous solution of ammonium bicarbonate was added to adjust the pH of the aqueous solution to 7.2, and then filtered and washed with a filter press to obtain a press cake. The obtained press cake was extruded and molded with a molding plate having a hole diameter of 3 mm using an extrusion molding machine, and was then dried at 120 ° C.
To obtain a granulated product of spindle-shaped goethite particles coated with 8 atomic% of a Y compound in terms of Y and 12 atomic% of a Co compound in terms of Co with respect to all Fe. The content of Co in the obtained spindle-shaped goethite particles was 32 atom% based on the total Fe, the content of Al was 12 atom% based on the total Fe, and the content of Y was 8 atom based on the total Fe. %Met

【0082】前記Y、Co化合物が被覆された紡錘状ゲ
ータイト粒子粉末の造粒物を空気中300℃で脱水し、
その後、同雰囲気中600℃で加熱脱水して紡錘状ヘマ
タイト粒子粉末の造粒物を得た。
The granules of the spindle-shaped goethite particles coated with the Y and Co compounds are dehydrated in air at 300 ° C.
Thereafter, the mixture was heated and dehydrated at 600 ° C. in the same atmosphere to obtain a granulated product of spindle-shaped hematite particles.

【0083】<紡錘状合金磁性粒子粉末の製造>ここに
得た紡錘状ヘマタイト粒子粉末の顆粒状造粒物100g
(平均径:2.6mm)を内径72mmのバッチ式固定
層還元装置に入れ、層高を5.5cmとした後、600
℃でガス空塔速度50cm/sの窒素ガスを通気しなが
ら、500℃まで加熱昇温し、次いで、水素ガスに切り
替えてガス空塔速度50cm/sの水素ガスを通気しな
がら、600℃で排気ガス露点が−30℃に達するまで
加熱還元して紡錘状合金磁性粒子粉末の造粒物を得た。
<Production of Spindle-Shaped Alloy Magnetic Particle Powder> 100 g of granulated granules of the spindle-shaped hematite particle powder obtained here
(Average diameter: 2.6 mm) was placed in a batch-type fixed bed reduction device having an inner diameter of 72 mm, and the bed height was set to 5.5 cm.
The temperature was raised to 500 ° C. while passing a nitrogen gas at a gas superficial velocity of 50 cm / s at a temperature of 600 ° C., and then switched to hydrogen gas, and the temperature was raised to 600 ° C. while passing a hydrogen gas at a gas superficial velocity of 50 cm / s. Heat reduction was carried out until the exhaust gas dew point reached -30 ° C to obtain a granulated product of spindle-shaped alloy magnetic particles.

【0084】その後、再び窒素ガスに切り替えて60℃
まで冷却し、品温を60℃で保持し、次いで空気を混合
して酸素濃度を0.35vol%まで徐々に増加させて
品温が[保持温度+1]℃になるまで(最大品温100
℃、処理時間2時間)表面酸化処理を行い、粒子表面に
表面酸化層を形成して紡錘状合金磁性粒子の造粒物を得
た。
Thereafter, the gas was switched again to nitrogen gas and
Until the product temperature is maintained at 60 ° C. and then mixed with air to gradually increase the oxygen concentration to 0.35 vol% until the product temperature becomes [retention temperature + 1] ° C. (maximum product temperature 100
(C, treatment time: 2 hours) A surface oxidation treatment was performed to form a surface oxide layer on the surface of the particles to obtain granules of spindle-shaped alloy magnetic particles.

【0085】ここに得た紡錘状合金磁性粉末は、平均長
軸径が0.131μm、軸比が8.0、BET比表面積
値が47m/g、結晶子サイズD110が148Åの
粒子からなり、紡錘状かつ粒度が均整で樹枝状粒子がな
いものであった。また、該粒子中のCo含有量は全Fe
に対して32原子%、Al含有量は全Feに対して8原
子%、Y含有量は8原子%であった。
The spindle-shaped alloy magnetic powder obtained here was prepared from particles having an average major axis diameter of 0.131 μm, an axial ratio of 8.0, a BET specific surface area of 47 m 2 / g, and a crystallite size D 110 of 148 °. In other words, it had a spindle shape, a uniform particle size, and no dendritic particles. Also, the Co content in the particles is
And the Al content was 8 atomic% and the Y content was 8 atomic% with respect to the total Fe.

【0086】また、可溶性Naが2ppm、可溶性Ca
が80ppm、残存硫黄分が51ppm、尚、紡錘状合
金磁性粒子粉末から可溶性Feは検出されなかった。
Further, soluble Na was 2 ppm and soluble Ca was 2 ppm.
Was 80 ppm and the residual sulfur content was 51 ppm. Soluble Fe was not detected from the spindle-shaped alloy magnetic particle powder.

【0087】また、該紡錘状合金磁性粒子粉末の磁気特
性は、保磁力Hcが181.0kA/m(2270O
e)、飽和磁化値σsが145.3Am/kg(14
5.3emu/g)、角型比(σr/σs)が0.54
3、飽和磁化値の酸化安定性Δσsが絶対値として7.
7%(実測値−7.7%)であった。
The magnetic properties of the spindle-shaped alloy magnetic particles are as follows. The coercive force Hc is 181.0 kA / m (2270O
e), the saturation magnetization value σs is 145.3 Am 2 / kg (14
5.3 emu / g) and squareness ratio (σr / σs) of 0.54
3. The oxidation stability Δσs of the saturation magnetization value is 7.
7% (actual value-7.7%).

【0088】また、磁性塗膜の特性は、保磁力Hcが1
81.0kA/m(2275Oe)、角形比(Br/B
m)が0.842、SFDが0.384、酸化安定性Δ
Bmが絶対値として5.3%(実測値−5.3%)であ
った。
The characteristics of the magnetic coating film are as follows.
81.0 kA / m (2275 Oe), squareness ratio (Br / B
m) is 0.842, SFD is 0.384, oxidation stability Δ
Bm was 5.3% (actually determined value-5.3%) as an absolute value.

【0089】[0089]

【作用】本発明において最も重要な点は、アルカリ金属
からなるアルカリ水溶液を用いることなく紡錘状ゲータ
イト粒子粉末を得、該ゲータイト粒子粉末をアンモニア
水で水洗することによって、適度な軸比を有し、しかも
純度が高いゲータイト粒子粉末がが得られるという事実
である。
The most important point in the present invention is that a spindle-shaped goethite particle powder is obtained without using an alkali aqueous solution composed of an alkali metal, and the goethite particle powder is washed with ammonia water to have a proper axis ratio. Further, it is a fact that a goethite particle powder having high purity can be obtained.

【0090】本発明においては、アルカリ金属を残存さ
せないために炭酸水素アンモニウム水溶液と水酸化アン
モニウム水溶液を用いる。従来、アルカリ水溶液として
アンモニウム化合物を用いた場合には、アンミン錯体
([M(NHn+、但し、Mはn価の金属イオ
ン)形成によるコバルトの溶出のため、Fe含有沈殿物
を含む水懸濁液のpHを高くすることができなかった。
また、pHを低くするとマグネタイトが混在したり、ゲ
ータイト粒子の軸比が小さくなる弊害があった。本発明
では、水懸濁液のpHをマグネタイトが混在せず、しか
も軸比が小さくならない領域を特定し、ゲータイト粒子
の生成反応を行った。
In the present invention, an aqueous solution of ammonium hydrogen carbonate and an aqueous solution of ammonium hydroxide are used in order not to leave alkali metals. Conventionally, when an ammonium compound is used as an aqueous alkaline solution, Fe-containing precipitates are formed due to elution of cobalt due to formation of an ammine complex ([M (NH 3 ) a ] n + , where M is an n-valent metal ion). The pH of the aqueous suspension contained could not be increased.
In addition, when the pH is lowered, magnetite is mixed and the axis ratio of goethite particles is reduced. In the present invention, the pH of the aqueous suspension was determined to be a region in which magnetite was not mixed and the axial ratio was not reduced, and a reaction for forming goethite particles was performed.

【0091】一方、第一鉄含有沈殿物を含む水懸濁液の
pHを7.5〜8.5の範囲に特定したことにより、ア
ルカリ金属が存在しないため、ゲータイト粒子がアニオ
ンを吸着しやすく、硫酸イオンを多量に含有するゲータ
イト粒子となり、通常の水を用いた洗浄では十分に除去
できなかった。本発明では、pHが9.5〜11.5の
アンモニア水を用いて洗浄することによって、硫酸イオ
ンも除去することが可能となった。
On the other hand, by specifying the pH of the aqueous suspension containing the ferrous-containing precipitate in the range of 7.5 to 8.5, since the alkali metal does not exist, the goethite particles easily adsorb anions. As a result, goethite particles containing a large amount of sulfate ions could not be sufficiently removed by washing with ordinary water. In the present invention, it is possible to remove sulfate ions by washing with ammonia water having a pH of 9.5 to 11.5.

【0092】[0092]

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げる。Next, examples and comparative examples will be described.

【0093】実施例1〜6、比較例1〜10:紡錘状ゲ
ータイト粒子粉末の製造条件を種々変化させた以外は前
記発明の実施の形態と同様にして紡錘状ゲータイト粒子
粉末を得た。このときの製造条件を表1及び表2に、得
られた紡錘状ゲータイト粒子粉末の諸特性を表3に示
す。
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 10 Spindle-shaped goethite particles were obtained in the same manner as in the embodiment of the invention except that the production conditions of the spindle-shaped goethite particles were variously changed. The production conditions at this time are shown in Tables 1 and 2, and various properties of the obtained spindle-shaped goethite particles are shown in Table 3.

【0094】なお、表3の種類中のAはゲータイト粒子
にマグネタイト粒子が混入していたことを示す。
A in Table 3 indicates that magnetite particles were mixed in the goethite particles.

【0095】[0095]

【表1】 [Table 1]

【0096】[0096]

【表2】 [Table 2]

【0097】[0097]

【表3】 [Table 3]

【0098】表3に示した諸特性を有する紡錘状ゲータ
イト粒子粉末を用いて前記発明の実施の形態と同様にし
て紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得た。このときの製造条
件を表4に、得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末の諸特
性を表5に示す。なお、実施例5は焼結防止剤で処理し
た後、加熱処理は行わなかった。比較例11は実施の形
態に記載のゲータイト粒子粉末において、アンモニア水
で洗浄することなく、加熱脱水して得られたヘマタイト
粒子粉末である。比較例12は実施の形態に記載のゲー
タイト粒子粉末において、pHが9.0のアンモニア水
で洗浄し、加熱脱水して得られたヘマタイト粒子粉末で
ある。
Using spindle-shaped goethite particles having the characteristics shown in Table 3, spindle-shaped hematite particles were obtained in the same manner as in the embodiment of the present invention. The production conditions at this time are shown in Table 4, and various characteristics of the obtained spindle-shaped hematite particles are shown in Table 5. In Example 5, the heat treatment was not performed after the treatment with the sintering inhibitor. Comparative Example 11 is a hematite particle powder obtained by heating and dehydrating the goethite particle powder described in the embodiment without washing with ammonia water. Comparative Example 12 is the hematite particle powder obtained by washing the goethite particle powder described in the embodiment with ammonia water having a pH of 9.0 and heating and dehydrating.

【0099】[0099]

【表4】 [Table 4]

【0100】[0100]

【表5】 [Table 5]

【0101】表5に示した諸特性を有する紡錘状ヘマタ
イト粒子粉末を用いて前記発明の実施の形態と同様にし
て紡錘状合金磁性粒子粉末を得た。このときの製造条
件、得られた紡錘状合金磁性粒子粉末の諸特性を表6及
び表7に示す。なお、実施例5では、表4に示した焼結
防止処理を行った後、ヘマタイト化することなく加熱還
元処理を行った。
Using spindle-shaped hematite particles having the properties shown in Table 5, spindle-shaped alloy magnetic particles were obtained in the same manner as in the embodiment of the present invention. Tables 6 and 7 show the production conditions at this time and various characteristics of the obtained spindle-shaped alloy magnetic particle powder. In Example 5, after the sintering prevention treatment shown in Table 4 was performed, the heat reduction treatment was performed without hematite formation.

【0102】[0102]

【表6】 [Table 6]

【0103】[0103]

【表7】 [Table 7]

【0104】[0104]

【発明の効果】本発明の製造法によれば、磁気記録用F
eを主成分とする紡錘状合金磁性粒子粉末の出発原料と
して好適な軸比を有し、且つ、可溶性塩が可及的に除去
された紡錘状ゲータイト粒子粉末を得ることができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the magnetic recording F
Spindle-shaped goethite particles having a suitable axial ratio as a starting material of the spindle-shaped alloy magnetic particles containing e as a main component and from which soluble salts have been removed as much as possible can be obtained.

【0105】また、本発明によって得られた紡錘状金属
磁性粒子粉末は、純度が高い粒子粉末であるので高密度
記録、高出力、しかも、信頼性が高く耐候性が向上した
磁気記録媒体として好適である。
The spindle-shaped metal magnetic particles obtained according to the present invention are high-purity particles, and thus are suitable as a magnetic recording medium having high density recording, high output, high reliability and improved weather resistance. It is.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G002 AA05 AA06 AA10 AB03 AB05 AD03 AE03 5D006 BA04 BA05 BA08 5E040 AA11 AA19 AB02 AB09 CA06 HB08 HB09 HB17 NN01 NN02 NN17 NN18  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G002 AA05 AA06 AA10 AB03 AB05 AD03 AE03 5D006 BA04 BA05 BA08 5E040 AA11 AA19 AB02 AB09 CA06 HB08 HB09 HB17 NN01 NN02 NN17 NN18

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 硫酸第一鉄水溶液と該硫酸第一鉄水溶液
に対する当量比が1.7〜2.0である炭酸水素アンモ
ニウム水溶液及び水酸化アンモニウム水溶液からなる混
合アルカリ水溶液とを反応させて得られる第一鉄含有沈
殿物を含む水懸濁液を非酸化性雰囲気下において熟成さ
せた後に、該水懸濁液中に酸素含有ガスを通気して酸化
反応によって紡錘状ゲータイト種晶粒子を生成させ、次
いで、該種晶粒子と第一鉄含有沈澱物とを含む水懸濁液
中に酸素含有ガスを通気して酸化反応によって該種晶粒
子の粒子表面上にゲータイト層を成長させて紡錘状ゲー
タイト粒子を生成させるにあたり、 前記混合アルカリ水溶液として、該混合アルカリ水溶液
に対して前記水酸化アンモニウム水溶液が55〜70m
ol%の割合で配合されているものを使用すると共に、
前記種晶粒子の生成時においては、酸化反応開始前の熟
成中の第一鉄含有沈澱物を含む水懸濁液に全Feに対し
Co換算で10〜45原子%のCo化合物を添加して酸
化反応を全Fe2+の30〜80%の範囲で行い、 前記ゲータイト層の成長時においては、前記種晶粒子と
第一鉄含有沈殿物とを含む水懸濁液のpHが8.0未満
となるように全Feに対しAl換算で0.5〜15原子
%のAl化合物を添加し、 生成させた前記紡錘状ゲータイト粒子を濾別した後、p
H9.5〜11.5のアンモニア水で水洗することによ
って紡錘状ゲータイト粒子粉末を得ることを特徴とする
鉄を主成分とする化合物粒子粉末の製造法。
1. An aqueous ferrous sulfate solution obtained by reacting a mixed alkali aqueous solution comprising an aqueous solution of ammonium hydrogen carbonate and an aqueous solution of ammonium hydroxide having an equivalent ratio to the aqueous solution of ferrous sulfate of 1.7 to 2.0. After aging the aqueous suspension containing the ferrous precipitate obtained in a non-oxidizing atmosphere, an oxygen-containing gas is passed through the aqueous suspension to produce spindle-shaped goethite seed crystal particles by an oxidation reaction. Then, an oxygen-containing gas is passed through an aqueous suspension containing the seed crystal particles and the ferrous-containing precipitate to grow a goethite layer on the particle surfaces of the seed crystal particles by an oxidation reaction. In producing the goethite particles, the aqueous solution of ammonium hydroxide is 55 to 70 m
ol%
At the time of formation of the seed crystal particles, a Co compound of 10 to 45 atomic% in terms of Co with respect to the total Fe is added to an aqueous suspension containing a ferrous-containing precipitate during aging before the oxidation reaction starts. The oxidation reaction is performed in the range of 30 to 80% of the total Fe 2+. During the growth of the goethite layer, the pH of an aqueous suspension containing the seed crystal particles and the ferrous-containing precipitate is less than 8.0. After adding 0.5 to 15 atomic% of an Al compound in terms of Al with respect to all Fe, the formed spindle-shaped goethite particles are filtered off, and then p
A method for producing compound particle powder containing iron as a main component, wherein spindle-type goethite particle powder is obtained by washing with ammonia water having a H of 9.5 to 11.5.
【請求項2】 請求項1記載の製造法によって得られた
紡錘状ゲータイト粒子粉末を焼結防止剤で処理した後、
非還元性雰囲気中、400〜850℃で加熱処理して紡
錘状ヘマタイト粒子粉末を得ることを特徴とする鉄を主
成分とする化合物粒子粉末の製造法。
2. After treating the spindle-shaped goethite particle powder obtained by the production method according to claim 1 with a sintering inhibitor,
A method for producing compound particle powder containing iron as a main component, wherein a heat treatment is performed at 400 to 850 ° C. in a non-reducing atmosphere to obtain spindle-shaped hematite particle powder.
【請求項3】 請求項1記載の製造法によって得られた
紡錘状ゲータイト粒子粉末を焼結防止剤で処理した後、
還元性雰囲気中、400〜700℃で加熱還元して鉄を
主成分とする紡錘状合金磁性粒子粉末を得ることを特徴
とする鉄を主成分とする化合物粒子粉末の製造法。
3. After treating the spindle-shaped goethite particle powder obtained by the production method according to claim 1 with a sintering inhibitor,
A method for producing a compound particle powder containing iron as a main component, wherein a spindle-shaped alloy magnetic particle powder containing iron as a main component is obtained by heating and reducing at 400 to 700 ° C. in a reducing atmosphere.
【請求項4】 請求項2記載の製造法によって得られた
紡錘状ヘマタイト粒子粉末を還元性雰囲気中、400〜
700℃で加熱還元して鉄を主成分とする紡錘状合金磁
性粒子粉末を得ることを特徴とする鉄を主成分とする化
合物粒子粉末の製造法。
4. The spindle-shaped hematite particle powder obtained by the production method according to claim 2 is reduced to 400 to
A process for producing compound particle powder containing iron as a main component, wherein the compound is heated and reduced at 700 ° C. to obtain spindle-shaped alloy magnetic particles containing iron as a main component.
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