JP2005029440A - Zirconium hydroxide and zirconium oxide having low alpha-ray emission rate and method of manufacturing them - Google Patents

Zirconium hydroxide and zirconium oxide having low alpha-ray emission rate and method of manufacturing them Download PDF

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JP2005029440A JP2003272149A JP2003272149A JP2005029440A JP 2005029440 A JP2005029440 A JP 2005029440A JP 2003272149 A JP2003272149 A JP 2003272149A JP 2003272149 A JP2003272149 A JP 2003272149A JP 2005029440 A JP2005029440 A JP 2005029440A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of economically manufacturing zirconium hydroxide and zirconium oxide obtained by calcining the zirconium hydroxide which are suitable for a raw material of glass for a solid-state image sensing device package such as a charge-coupled device (CCD) and filler for a semiconductor resin package and have low α-ray emission rate. <P>SOLUTION: A step for preparing a zirconium oxychloride solution, a step for producing basic zirconium sulfate by adding a sulfate ion into the resultant zirconium oxychloride solution in a quantity enough to produce basic zirconium sulfate (Zr(OH)<SB>4-2X</SB>SO<SB>X</SB>) and heating, a step for separating the resultant basic zirconium sulfate from the mother liquor while keeping the mother liquor to pH ≤7, a step for producing zirconium hydroxide by adding an alkali into the resultant basic zirconium sulfate and a step for separating and cleaning the resultant zirconium hydroxide are successively carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は安価でα線放出率が0.5α/cmh以下と低い水酸化ジルコニウム及びこれを加熱して得られる酸化ジルコニウム粉末及びその製造方法に関する。特に本発明は、CCDなど固体撮像素子パッケージ用ガラスの原料や、半導体樹脂パッケージのフイラー、圧電素子、コンデンサなど電子セラミックスの原料、蒸着材料の原料、ガラスハードディスク基盤の原料などα線放出率が低いことが要求される水酸化ジルコニウム、これを仮焼して得た酸化ジルコニウム及びそれらの製造方法に関する。 The present invention relates to zirconium hydroxide which is inexpensive and has a low α-ray emission rate of 0.5α / cm 2 h or less, a zirconium oxide powder obtained by heating this, and a method for producing the same. In particular, the present invention has a low α-ray emission rate such as a glass material for a solid-state image sensor package such as a CCD, a raw material for electronic ceramics such as a filler for a semiconductor resin package, a piezoelectric element, a capacitor, a raw material for a vapor deposition material, The present invention relates to zirconium hydroxide that is required to be obtained, zirconium oxide obtained by calcining the same, and a method for producing them.

酸化ジルコニウムは(1)可視光域に吸収帯がない、(2)屈折率が約2.1と高い、(3)高融点である、(4)イットリアなどで部分安定化したものは高靱性な高強度材料となる、(5)完全に安定化したものは固体電解質となるなど優れた特性を有し、種々の産業分野で幅広く利用される。しかしながら一般に製造されている酸化ジルコニウムは原料鉱石からウラン、トリウムが混入しα線の発生源になることは良く知られており、低α線放出率が要求される分野、たとえばCCDなど固体撮像素子パッケージ用ガラスの原料、半導体樹脂パッケージのフイラーなどではその使用が制限されてきた(たとえば特許文献1,2)。   Zirconium oxide has (1) no absorption band in the visible light region, (2) high refractive index of about 2.1, (3) high melting point, (4) partially stabilized with yttria, etc. has high toughness (5) A completely stabilized material has excellent properties such as a solid electrolyte, and is widely used in various industrial fields. However, it is well known that generally manufactured zirconium oxide is mixed with uranium and thorium from raw ores and becomes a source of alpha rays, and is a field where low alpha ray emission rate is required, for example, a solid-state imaging device such as a CCD. Its use has been limited in materials for packaging glass, fillers in semiconductor resin packages, and the like (for example, Patent Documents 1 and 2).

このような分野では、α線放出率を低レベルに抑制するために、金属ジルコニウムをエレクトロンビームで溶解したのちに加熱により酸化ジルコニウムを得る方法(特許文献3)や原料であるオキシ塩化ジルコニウムを再結晶する方法(特許文献4)などが採られてきた。
特開平6−211539号公報 特開2001−185710号公報 特開平9−137269号公報 特開平9−156955号公報
In such a field, in order to suppress the α-ray emission rate to a low level, a method of obtaining zirconium oxide by heating after dissolving zirconium metal with an electron beam (Patent Document 3) and zirconium oxychloride as a raw material are reused. A method of crystallizing (Patent Document 4) has been adopted.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-121539 JP 2001-185710 A JP-A-9-137269 Japanese Patent Laid-Open No. 9-156955

しかしながら金属ジルコニウムをエレクトロンビーム溶解したのちに加熱処理する方法は、α線放出率を低減できるものの、製造装置が高価であり、また、製造に要するエネルギーも巨大であるため、製品コストが高く、その上量産が難しいという問題がある。一方、オキシ塩化ジルコニウムを再結晶する方法は、高濃度塩酸系溶液の濃縮・再結晶を行う工程を経るために、高耐食性の装置を使用することを必要とし、また、製造過程で発生する塩酸蒸気に対する環境保護上の対策を必要とし、製品コストが大きくなるなどの問題がある。   However, the heat treatment method after melting metal zirconium with an electron beam can reduce the α-ray emission rate, but the production equipment is expensive and the energy required for production is enormous. There is a problem that mass production is difficult. On the other hand, the method of recrystallizing zirconium oxychloride requires the use of a highly corrosion-resistant device in order to go through the steps of concentration and recrystallization of a high-concentration hydrochloric acid solution, and the hydrochloric acid generated in the manufacturing process. There are problems such as requiring environmental protection measures against steam and increasing product costs.

本発明は、CCDなど固体撮像素子パッケージ用ガラスの原料、半導体用樹脂パッケージのフイラーなどに適するα線放出率が低い水酸化ジルコニウム、それを仮焼して得られる酸化ジルコニウム及びそれらを経済的に製造する方法を提案するものである。   The present invention relates to a raw material for glass for a solid-state image sensor package such as a CCD, zirconium hydroxide having a low α-ray emission rate suitable for a filler of a resin package for semiconductors, zirconium oxide obtained by calcining the same, and economically producing them. A manufacturing method is proposed.

本発明の水酸化ジルコニウムは、ウラン、トリウムの含有量の含有量がそれぞれ0.2mass ppm以下に制限され、かつ成形体としたときのα線表面放出率が0.5α/cmh以下であり、かかる水酸化ジルコニウムは、オキシ塩化ジルコニウム溶液を準備する段階、得られたオキシ塩化ジルコニウム溶液に硫酸イオンを塩基性硫酸ジルコニウム(Zr(OH)(4−2X)(SO・nHO)が生成するに十分な量添加するとともに加温して塩基性硫酸ジルコニウムを生成させる段階、生成された塩基性硫酸ジルコニウムを母液のpHを7以下に維持して母液から分離する段階、得られた塩基性硫酸ジルコニウムにアルカリを加えて水酸化ジルコニウムを生成させる段階、生成された水酸化ジルコニウムを分離・洗浄する段階、を順次行うことによって製造することができる。 In the zirconium hydroxide of the present invention, the contents of uranium and thorium are each limited to 0.2 mass ppm or less, and the α-ray surface emission rate when formed into a molded body is 0.5 α / cm 2 h or less. Yes , such a zirconium hydroxide is prepared in the stage of preparing a zirconium oxychloride solution. In the obtained zirconium oxychloride solution, sulfate ions are converted into basic zirconium sulfate (Zr (OH) (4-2X) (SO 4 ) X · nH 2. Adding a sufficient amount to produce O) and heating to form basic zirconium sulfate, separating the produced basic zirconium sulfate from the mother liquor while maintaining the pH of the mother liquor at 7 or less, and A step of adding an alkali to the basic zirconium sulfate to produce zirconium hydroxide, and separating and washing the produced zirconium hydroxide Phase, can be produced by sequentially performing.

上記水酸化ジルコニウムの製造工程において、塩基性硫酸ジルコニウムにアルカリを加える前に、又は塩基性硫酸ジルコニウムにアルカリを加えて水酸化ジルコニウムを生成させた後に、安定化剤形成剤を添加することができ、これによって上記特性を有し、かつ安定化剤を含有する水酸化ジルコニウムを製造することができる。   In the above zirconium hydroxide production process, a stabilizer-forming agent can be added before adding alkali to basic zirconium sulfate or after adding alkali to basic zirconium sulfate to form zirconium hydroxide. Thus, zirconium hydroxide having the above characteristics and containing a stabilizer can be produced.

また、上記により得られた水酸化ジルコニウムを仮焼することによってウラン、トリウムの含有量の含有量がそれぞれ0.2mass ppm以下に制限され、かつ成形体としたときのα線表面放出率が0.5α・cmh以下である酸化ジルコニウム粉末を製造することができる。 Moreover, by calcining the zirconium hydroxide obtained as described above, the content of uranium and thorium is limited to 0.2 mass ppm or less, respectively, and the α-ray surface emission rate when formed into a molded body is 0. Zirconium oxide powder having a thickness of 5α · cm 2 h or less can be produced.

なお、上記において成形体とは、水酸化ジルコニウム又は酸化ジルコニウムを金型によって1軸成形し、密度2〜4Mg/mとしたものをいう。 In the above, the molded product refers to a product obtained by uniaxially molding zirconium hydroxide or zirconium oxide with a mold to obtain a density of 2 to 4 Mg / m 3 .

本発明に係る水酸化ジルコニウム及び酸化ジルコニウムは、ウラン、トリウムなどの放射性元素の含有量が少なく、成形体のα線表面放出率が0.5α/cmh以下であるので、CCDなど固体撮像素子パッケージ用ガラスの原料、半導体用樹脂パッケージのフイラーなどに使用したとき、α線障害を起こすことが極めて少ない。また、本発明の製造方法によれば、上記特性を有する水酸化ジルコニウム及び酸化ジルコニウムを極めて経済的に製造することができる。 Zirconium hydroxide and zirconium oxide according to the present invention have a low content of radioactive elements such as uranium and thorium, and the α-ray surface emission rate of the molded product is 0.5α / cm 2 h or less. When used as a raw material for glass for device packages, fillers for resin packages for semiconductors, etc., the occurrence of α-ray interference is extremely low. Further, according to the production method of the present invention, zirconium hydroxide and zirconium oxide having the above characteristics can be produced very economically.

本発明の水酸化ジルコニウムは、ウラン、トリウムの含有量の含有量がそれぞれ0.2mass ppm以下に制限され、かつ成形体としたときのα線表面放出率が0.5α/cmh以下である。このような水酸化ジルコニウムを製造するには、まず、オキシ塩化ジルコニウム(ZrOCl・8HO)を出発物質とし、その水溶液に硫酸イオンを添加して塩基性硫酸ジルコニウム(Zr(OH)(4-2X)(SO・nHO)、ただし(0<X<2)の沈殿を生成させ、ついで、得られた塩基性硫酸沈殿にアルカリを加えて水酸化ジルコニウムを得る一連の工程を採用し、その際、前記塩基性硫酸ジルコニウムを母液から分離するに際してpHを母液の7以下に維持することによりウラン、トリウムをたとえばウラニールイオンなどの形で母液側に移行させて塩基性硫酸ジルコニウム(Zr(OH)(4-2X)(SO・nHO)、ただし0<X<2の沈殿から分離する工程を採る。以下、具体的に説明する。 In the zirconium hydroxide of the present invention, the content of uranium and thorium is limited to 0.2 mass ppm or less, respectively, and the α-ray surface emission rate when formed into a molded body is 0.5 α / cm 2 h or less. is there. In order to produce such zirconium hydroxide, first, zirconium oxychloride (ZrOCl 2 · 8H 2 O) is used as a starting material, and sulfate ions are added to the aqueous solution to obtain basic zirconium sulfate (Zr (OH) (4 -2X) (SO 4 ) X · nH 2 O), where (0 <X <2) precipitate is formed, and then alkali is added to the obtained basic sulfuric acid precipitate to obtain zirconium hydroxide. In this case, when separating the basic zirconium sulfate from the mother liquor, by maintaining the pH at 7 or less of the mother liquor, uranium and thorium are transferred to the mother liquor in the form of, for example, uranyl ions, and thus the basic sulfuric acid is used. Zirconium (Zr (OH) (4-2X) (SO 4 ) X · nH 2 O), where the step of separating from the precipitate of 0 <X <2 is taken. This will be specifically described below.

まず、出発物質であるオキシ塩化ジルコニウム(ZrOCl・8HO)の水溶液を準備する。その濃度はZr0として換算して、生産効率、及び次工程で生成される塩基性硫酸ジルコニウム(Zr(OH)(4-2X)(SO・nHO)、ただし0<X<2のスラリー粘度を考慮すると、約10〜約500g/l(リットル)、好ましくは該換算値で20〜250g/l(リットル)の範囲とするのがよい。 First, an aqueous solution of zirconium oxychloride (ZrOCl 2 · 8H 2 O) as a starting material is prepared. Its concentration is calculated as Zr0 2, production efficiency, and basic zirconium sulphate produced in the next step (Zr (OH) (4-2X) (SO 4) X · nH 2 O), provided that 0 <X < In consideration of the slurry viscosity of 2, the range is from about 10 to about 500 g / l (liter), preferably from 20 to 250 g / l (liter) in terms of the converted value.

上記濃度のオキシ塩化ジルコニウム水溶液に対し、硫酸イオンを含む物質を添加する。硫酸イオンを含む物質は固体、液体いずれでもよく、硫酸イオンが水溶液中に安定に存在するものであれば特に制限されない。代表的には、硫酸、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウムなどを利用できる。特に硫酸、硫酸アンモニウムは後の洗浄工程を短時間で行うことができるというで好ましい結果を生ずる。   A substance containing sulfate ions is added to the zirconium oxychloride aqueous solution having the above concentration. The substance containing sulfate ions may be either solid or liquid, and is not particularly limited as long as the sulfate ions are stably present in the aqueous solution. Typically, sulfuric acid, ammonium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate and the like can be used. In particular, sulfuric acid and ammonium sulfate produce favorable results because the subsequent washing step can be performed in a short time.

これら硫酸イオン含有物質は水溶液の形で、オキシ塩化ジルコニウムの水溶液に加えられるが、その添加量は塩基性硫酸ジルコニウム(Zr(OH)(4−2X)(SO・nHO)、ただし(0<X<2)が生成するに十分な量とすればよい。具体的には、ジルコニウム1molに対し硫酸イオンとして0.3mol以上、好ましくは0.4mol以上とすればよい。なお、硫酸イオン含有物質の添加量を化学量論的に過剰とすることは、経済的な観点から避ける方が好ましい。 These sulfate ion-containing substances are added to an aqueous solution of zirconium oxychloride in the form of an aqueous solution, and the amount added is basic zirconium sulfate (Zr (OH) (4-2X) (SO 4 ) X · nH 2 O), However, the amount may be sufficient to generate (0 <X <2). Specifically, it may be 0.3 mol or more, preferably 0.4 mol or more as sulfate ions with respect to 1 mol of zirconium. In addition, it is preferable to avoid making the addition amount of a sulfate ion-containing substance stoichiometrically excessive from an economical viewpoint.

このように硫酸イオン含有物質が添加したされたオキシ塩化ジルコニウムの水溶液は加温して塩基性硫酸ジルコニウムを生成させる。加温は50℃以上とするのがよい。加温が50℃未満であると塩基性硫酸ジルコニウムの生成速度が小さく工業的に不利となるからである。なお、塩基性硫酸ジルコニウムはジルコニウムイオンと硫酸イオン存在下で50℃以上に加温されていれば十分速く生成するので、加温手段については特に制限がなく、オキシ塩化ジルコニウム溶液、硫酸イオン含有物質溶液をそれぞれ加熱した後に混合するなど適宜の手段を採ることができる。   Thus, the aqueous solution of zirconium oxychloride to which the sulfate ion-containing substance is added is heated to produce basic zirconium sulfate. Heating is preferably 50 ° C. or higher. This is because when the heating is less than 50 ° C., the production rate of basic zirconium sulfate is small, which is industrially disadvantageous. Basic zirconium sulfate is generated sufficiently quickly if it is heated to 50 ° C. or higher in the presence of zirconium ions and sulfate ions, and there is no particular limitation on the heating means. Zirconium oxychloride solution, sulfate ion-containing substance Appropriate means such as mixing after heating each solution can be taken.

また、上記反応過程において、混合溶液に対する撹拌程度を調整することにより最終的に得られる酸化ジルコニウムのかさ密度を変化させることができる。たとえば、工業的規模で一般的に行われている方法によって強撹拌を行うと、最終的に得られる酸化ジルコニウムのかさ密度を低くすることができ、これに対して撹拌を行わないとかさ密度が高くなる。したがって、酸化ジルコニウムの要求特性に応じて撹拌の程度を選択し、酸化ジルコニウムの作り分けを行うことができる。   In the above reaction process, the bulk density of zirconium oxide finally obtained can be changed by adjusting the degree of stirring of the mixed solution. For example, if strong stirring is performed by a method generally performed on an industrial scale, the bulk density of the finally obtained zirconium oxide can be reduced, whereas if the stirring is not performed, the bulk density is reduced. Get higher. Therefore, the degree of stirring can be selected according to the required characteristics of zirconium oxide, and the zirconium oxide can be made separately.

得られた塩基性硫酸ジルコニウム沈殿はろ過によって母液と分離される。この際、母液のpHを7以下に保った状態でろ過することが必要であり、これによりα線の放出源となるウラン、トリウムのほとんどを母液中残留させ塩基性硫酸ジルコニウムをこれら放射線源の含有量を低いものとすることができる。このように塩基性硫酸ジルコニウムとウラン、トリウム含有塩を分離できる理由は、酸性側ではUOが酸化されてウラニルイオン(UO 2+)等の水溶性のイオンを作り母液に抜けるためであると推定される。これに対して、アルカリ側では(NH・U・3HO等の溶解度が低い沈殿が生成し、これが塩基性硫酸ジルコニウム中に残存する。 The basic zirconium sulfate precipitate obtained is separated from the mother liquor by filtration. At this time, it is necessary to filter while maintaining the pH of the mother liquor at 7 or less, and as a result, most of uranium and thorium, which are the sources of α-ray emission, remain in the mother liquor, and basic zirconium sulfate is removed from these radiation sources. The content can be low. The reason why basic zirconium sulfate and uranium and thorium-containing salts can be separated in this manner is that, on the acidic side, UO 2 is oxidized to produce water-soluble ions such as uranyl ions (UO 2 2+ ) and escape to the mother liquor. Presumed. On the other hand, on the alkali side, precipitates with low solubility such as (NH 4 ) 2 .U 2 O 7 .3H 2 O are formed and remain in the basic zirconium sulfate.

このろ過は、フィルタープレス、遠心分離器など工業的に使用される装置を使用して行うことができるが、ろ過された塩基性硫酸ジルコニウム中のウラン、トリウムの残留割合は、沈殿に付着して残存する母液量aに対すると母液総量vの比a/vによって決定されるので、たとえばv=6000l、a=100〜200lとすると、1回の母液分離でウラン、トリウムの残留割合は1/30〜1/60程度になることになる。   This filtration can be performed using industrially used equipment such as a filter press and a centrifuge, but the residual ratio of uranium and thorium in the filtered basic zirconium sulfate is attached to the precipitate. Since it is determined by the ratio a / v of the mother liquor total amount v with respect to the remaining mother liquor amount a, for example, if v = 6000 l and a = 100 to 200 l, the residual ratio of uranium and thorium is 1/30 in one mother liquor separation. It will be about 1/60.

このようなろ過はpHを7以上に保った状態で繰り返し行うことによって、ウラン、トリウムの残留量を飛躍的に減少させることができる。たとえば、ろ過によって得られた塩基性硫酸ジルコニウムケークをたとえば、硫酸、塩酸等の鉱酸中に分散後、再度ろ過する工程を繰り返すことによって、さらにウラン等の残留放射性元素が目標値以下になるように低減することができる。   By repeating such filtration while maintaining the pH at 7 or more, the residual amounts of uranium and thorium can be drastically reduced. For example, by repeating the process of filtering the basic zirconium sulfate cake obtained by filtration in a mineral acid such as sulfuric acid and hydrochloric acid and then filtering again, the residual radioactive elements such as uranium can be kept below the target value. Can be reduced.

上記ろ過によって得られた塩基性硫酸ジルコニウムケークは、再び水に分散させ、これにアルカリを加える中和操作を行うことによって水酸化ジルコニウムスラリーを得ることができる。塩基性硫酸ジルコニウムはpH7以上で硫酸イオンが置換され水酸化ジルコニウムになるので中和操作はpHを7以上にするように行えばよい。アルカリとしては、通常工業的に使用されるアルカリ、たとえば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水などを広く使用できる。中和による硫酸イオンの水酸基イオンへの置換を完全に行うために撹拌羽根による撹拌やポンプによる循環など通常工業的に行われる撹拌操作を合わせて行うことが好ましい。   The basic zirconium sulfate cake obtained by the above filtration is dispersed again in water, and a zirconium hydroxide slurry can be obtained by performing a neutralization operation in which an alkali is added thereto. Since basic zirconium sulfate has a pH of 7 or higher and sulfate ions are substituted to form zirconium hydroxide, neutralization may be carried out so that the pH is 7 or higher. As the alkali, alkalis usually used industrially, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, aqueous ammonia and the like can be widely used. In order to completely replace the sulfate ion with the hydroxyl group ion by neutralization, it is preferable to perform agitation operations usually performed industrially, such as agitation with a stirring blade and circulation with a pump.

その際、イットリア等の安定化剤を含有させるために、上記中和段階の前に、又は中和後にイットリウムを含む適当な安定化剤を形成する化合物、たとえば塩化イットリウムを水溶液の形で加えることができる。   In this case, in order to contain a stabilizer such as yttria, a compound that forms an appropriate stabilizer containing yttrium, for example, yttrium chloride, is added in the form of an aqueous solution before or after the neutralization step. Can do.

上記中和操作によって水酸化ジルコニウム生成させた後、ろ過、洗浄して硫酸イオン、塩化物イオンなど夾雑イオンを除去した水酸化ジルコニウムケークとする。ろ過、洗浄には通常工業的に使用されているフィルタープレス、遠心分離器などが使用できる。ろ過、洗浄は夾雑イオンがジルコニウムに対して3mol%以下になるまで洗浄を続けることが望ましいが、たとえば、後の仮焼によって硫酸イオン、塩化物イオンを除去する場合には必ずしもそうする必要がない。   Zirconium hydroxide is formed by the above neutralization operation, and then filtered and washed to obtain a zirconium hydroxide cake from which impurities such as sulfate ions and chloride ions are removed. For filtration and washing, a filter press, a centrifuge, etc., which are usually used industrially can be used. Although it is desirable to continue the filtration and washing until contaminant ions become 3 mol% or less with respect to zirconium, for example, it is not always necessary to remove sulfate ions and chloride ions by subsequent calcination. .

このようにして得られた水酸化ジルコニウムは乾燥して付着水の脱水を行って水酸化ジルコニウム製品とすることができる。この乾燥は通常工業的に使用される外燃式又は内燃式乾燥装置を使用して60℃から200℃程度の温度に保持することによって行うことができる。   Zirconium hydroxide obtained in this manner can be dried and subjected to dehydration of adhering water to obtain a zirconium hydroxide product. This drying can be carried out by maintaining the temperature at about 60 ° C. to 200 ° C. using an external combustion type or internal combustion type drying apparatus which is usually used industrially.

得られた水酸化ジルコニウムは、さらに仮焼を行って酸化ジルコニウムとすることができる.過小温度は製品の用途に応じて適当に選ぶことができるが実用的には400〜1400℃以下とするのが良い。   The obtained zirconium hydroxide can be further calcined to give zirconium oxide. The under temperature can be appropriately selected according to the use of the product, but in practice it is preferably 400 to 1400 ° C. or less.

仮焼して得られた酸化ジルコニウムは必要に応じて粉砕を行い粒度の調整を行う。粉砕は通常工業的に使用されるスタンプミル、ローラーミル、ジェットミル、媒体ミル、振動ミル及びボールミル等所望の粒度に調整できるものを使用することができる。   The zirconium oxide obtained by calcination is pulverized as necessary to adjust the particle size. For pulverization, those that can be adjusted to a desired particle size such as a stamp mill, a roller mill, a jet mill, a media mill, a vibration mill, and a ball mill, which are usually used industrially, can be used.

上記一連の操作により、ウラン、トリウムなどの極めて少ない水酸化ジルコニウム、あるいはそれを仮焼してウラン、トリウムなどの極めて少ない酸化ジルコニウムを得ることができる。その際、イットリア、セリア、マグネシア、カルシア等の安定化剤を含有させることができる。これらの安定化剤を含有させる手段は公知の手段を利用することができ、たとえば、前記中和操作に先だってこれら安定化剤を形成する元素の塩化物等を添加すること、あるいは特開昭6−293564号公報に開示されているように水酸化ジルコニウムスラリーに塩化イットリウムを添加して吸着させた後、仮焼するなど種々の手段を利用できる。   Through the above series of operations, zirconium hydroxide such as uranium and thorium can be obtained with very little zirconium hydroxide such as uranium and thorium. In that case, stabilizers, such as a yttria, a ceria, magnesia, a calcia, can be contained. As means for containing these stabilizers, known means can be used. For example, prior to the neutralization operation, an element chloride or the like forming these stabilizers is added, or As disclosed in Japanese Patent No. -293564, various means such as calcining after adding yttrium chloride to a zirconium hydroxide slurry and adsorbing it can be used.

(実施例1)
ZrO2換算濃度50g/lのオキシ塩化ジルコニウム水溶液2lに硫酸アンモニウムを酸化ジルコニウムに対して0.50mol添加した溶液を撹拌しながら95℃まで加熱し塩基性硫酸ジルコニウムスラリーを得た。スラリーのpHは1以下であった。得られたスラリーを60℃まで冷却したのちヌッチェでろ過し、塩基性硫酸ジルコニウムを母液から分離した。
(Example 1)
A basic zirconium sulfate slurry was obtained by heating a solution obtained by adding 0.50 mol of ammonium sulfate to zirconium oxide in 2 l of a ZrO2 converted concentration of 50 g / l to 95 ° C. while stirring. The pH of the slurry was 1 or less. The obtained slurry was cooled to 60 ° C. and filtered with a Nutsche to separate basic zirconium sulfate from the mother liquor.

得られた塩基性硫酸ジルコニウム固形分を水に分散させた後、アンモニア水を加えて中和し、水酸化ジルコニウムを含むスラリーを得た。得られたスラリーのろ過−洗浄を3回繰り返して水酸化ジルコニウムケークを得た。   The obtained basic zirconium sulfate solid content was dispersed in water and then neutralized by adding ammonia water to obtain a slurry containing zirconium hydroxide. Filtration and washing of the resulting slurry was repeated 3 times to obtain a zirconium hydroxide cake.

得られた水酸化ジルコニウムケークを120℃で乾燥後に解砕して水酸化ジルコニウム製品とした。これを金型によって1軸成形し、密度3Mg/mの成形体とし、ZnSシンチレーション検出器でα線表面放出率測定し、成形体のα線表面放出率:0.07±0.05α/cmhの結果を得た。また、ICP質量分析法によりウラン、トリウムの含有量を化学分析し、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下の結果を得た。 The obtained zirconium hydroxide cake was dried at 120 ° C. and crushed to obtain a zirconium hydroxide product. This was uniaxially molded with a mold to obtain a molded body having a density of 3 Mg / m 3 , the α-ray surface emission rate was measured with a ZnS scintillation detector, and the α-ray surface emission rate of the molded body: 0.07 ± 0.05 α / A result of cm 2 h was obtained. Further, the contents of uranium and thorium were chemically analyzed by ICP mass spectrometry, and the results of uranium: 0.1 ppm or less and thorium: 0.1 ppm or less were obtained.

(実施例2)
実施例1で得られた水酸化ジルコニウムを外熱炉で800℃にて仮焼して酸化ジルコニウムを得、実施例1と同様にして成形体とし特性値を測定した結果、成形体のα線表面放出率:0.07±0.04α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。
(Example 2)
Zirconium hydroxide obtained in Example 1 was calcined at 800 ° C. in an external heating furnace to obtain zirconium oxide. As a result of measuring the characteristic value as a molded body in the same manner as in Example 1, α-rays of the molded body were obtained. Surface release rate: 0.07 ± 0.04α / cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less.

(実施例3)
ZrO2換算濃度50g/lのオキシ塩化ジルコニウム水溶液2lに硫酸アンモニウムを酸化ジルコニウムに対して0.50mol添加した溶液を撹拌しながら95℃まで加熱し塩基性硫酸ジルコニウムスラリーを得た。スラリーのpHは1以下であった。得られたスラリーを60℃まで冷却したのちヌッチェで塩基性硫酸ジルコニウムを母液から分離したのち、1N塩酸で2回洗浄して塩基性硫酸ジルコニウムを得た。
(Example 3)
A basic zirconium sulfate slurry was obtained by heating a solution obtained by adding 0.50 mol of ammonium sulfate to zirconium oxide in 2 l of a ZrO 2 converted concentration of 50 g / l to 95 ° C. while stirring. The pH of the slurry was 1 or less. After cooling the obtained slurry to 60 ° C., basic zirconium sulfate was separated from the mother liquor with Nutsche, and then washed twice with 1N hydrochloric acid to obtain basic zirconium sulfate.

得られた塩基性硫酸ジルコニウムを水に分散させた後、アンモニア水を加えて中和して水酸化ジルコニウムを得た。得られたスラリーのろ過−洗浄を3回繰り返して水酸化ジルコニウムケークを得た。得られた水酸化ジルコニウムケークを120℃で乾燥後に解砕して水酸化ジルコニウム製品とし、実施例1と同様にして特性値を測定した結果、成形体のα線表面放出率:0.01±0.02α・cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。 The obtained basic zirconium sulfate was dispersed in water and then neutralized by adding aqueous ammonia to obtain zirconium hydroxide. Filtration-washing of the resulting slurry was repeated 3 times to obtain a zirconium hydroxide cake. The obtained zirconium hydroxide cake was dried at 120 ° C. and crushed to obtain a zirconium hydroxide product. The characteristic values were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the α-ray surface emission rate of the molded product was 0.01 ± 0.02α · cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less.

(実施例4)
実施例3で得られた水酸化ジルコニウムを外熱炉で800℃にて仮焼して酸化ジルコニウムを得、実施例1と同様にして特性値を測定した結果、成形体のα線表面放出率:0.01±0.02α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。
(Example 4)
The zirconium hydroxide obtained in Example 3 was calcined at 800 ° C. in an external heating furnace to obtain zirconium oxide, and the characteristic values were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the α-ray surface emission rate of the molded body : 0.01 ± 0.02α / cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less.

(実施例5)
ZrO換算濃度60g/lのオキシ塩化ジルコニウム水溶液600lに硫酸アンモニウムを酸化ジルコニウムに対して0.60mol添加した溶液を撹拌しながら95℃まで加熱し塩基性硫酸ジルコニウムスラリーを得た。スラリーのpHは1以下であった。
(Example 5)
A solution obtained by adding 0.60 mol of ammonium sulfate to zirconium oxide in 600 l of an aqueous zirconium oxychloride solution having a concentration of 60 g / l in terms of ZrO 2 was heated to 95 ° C. with stirring to obtain a basic zirconium sulfate slurry. The pH of the slurry was 1 or less.

得られたスラリーを60℃まで冷却したのちフィルタープレスで塩基性硫酸ジルコニウムを母液から分離し、固形分をアンモニア水で中和して水酸化ジルコニウムを得た。得られた水酸化ジルコニウムを水に分散させ、ろ過−洗浄を3回繰り返して水酸化ジルコニウムケークを得、120℃で乾燥後に解砕して水酸化ジルコニウム製品とした。製品の特性値は、成形体のα線表面放出率:0.04±0.04α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。 After cooling the obtained slurry to 60 ° C., basic zirconium sulfate was separated from the mother liquor with a filter press, and the solid content was neutralized with ammonia water to obtain zirconium hydroxide. The obtained zirconium hydroxide was dispersed in water, and filtration and washing were repeated three times to obtain a zirconium hydroxide cake, which was dried at 120 ° C. and crushed to obtain a zirconium hydroxide product. The product characteristic values were α-ray surface emission rate of the molded product: 0.04 ± 0.04 α / cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, and thorium: 0.1 ppm or less.

(実施例6)
実施例5で得られた水酸化ジルコニウムを外熱炉で800℃にて仮焼して酸化ジルコニウムを得、実施例1と同様にして特性値を測定した結果、成形体α線表面放出率:0.04±0.03α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。
(Example 6)
The zirconium hydroxide obtained in Example 5 was calcined at 800 ° C. in an external heating furnace to obtain zirconium oxide, and the characteristic values were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the molded body α-ray surface emission rate: 0.04 ± 0.03α / cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less.

(実施例7)
ZrO換算濃度60g/lのオキシ塩化ジルコニウム水溶液600lに硫酸を酸化ジルコニウムに対して0.60mol添加した溶液を撹拌しながら80℃まで加熱し塩基性硫酸ジルコニウムスラリーを得た。スラリーのpHは1以下であった。
(Example 7)
A solution obtained by adding 0.60 mol of sulfuric acid to zirconium oxide in 600 l of an aqueous zirconium oxychloride solution having a concentration of 60 g / l in terms of ZrO 2 was heated to 80 ° C. with stirring to obtain a basic zirconium sulfate slurry. The pH of the slurry was 1 or less.

得られたスラリーを60℃まで冷却したのちフィルタープレスで塩基性硫酸ジルコニウムを母液から分離し、固形分をカセイソーダ(NaOH)で中和して水酸化ジルコニウムを得た。得られた水酸化ジルコニウムを水に分散させ、ろ過−洗浄を3回繰り返して水酸化ジルコニウムケークを得、120℃で乾燥後に解砕して水酸化ジルコウム製品とした。製品の特性値は、成形体のα線表面放出率:0.13±0.04α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。また、これを外熱炉で800℃にて仮焼して酸化ジルコニウムを得、実施例1と同様にして特性値を測定した結果、成形体α線表面放出率:0.04±0.03α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。 After cooling the obtained slurry to 60 ° C., basic zirconium sulfate was separated from the mother liquor with a filter press, and the solid content was neutralized with caustic soda (NaOH) to obtain zirconium hydroxide. The obtained zirconium hydroxide was dispersed in water, and filtration and washing were repeated three times to obtain a zirconium hydroxide cake, which was dried at 120 ° C. and crushed to obtain a zirconium hydroxide product. The product characteristic values were α-ray surface emission rate of the molded product: 0.13 ± 0.04 α / cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, and thorium: 0.1 ppm or less. Moreover, this was calcined at 800 ° C. in an external heating furnace to obtain zirconium oxide, and the characteristic values were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the molded body α-ray surface emission rate: 0.04 ± 0.03α. / Cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less.

(実施例8)
ZrO換算濃度180g/lのオキシ塩化ジルコニウム水溶液600lに硫酸アンモニウムを酸化ジルコニウムに対して0.50mol添加した溶液を撹拌しながら80℃まで加熱し塩基性硫酸ジルコニウムスラリーを得た。スラリーのpHは1以下であった。
(Example 8)
A basic zirconium sulfate slurry was obtained by heating a solution obtained by adding 0.50 mol of ammonium sulfate to zirconium oxide in 600 l of an aqueous solution of zirconium oxychloride having a concentration of 180 g / l in terms of ZrO 2 with stirring to 80 ° C. The pH of the slurry was 1 or less.

得られたスラリーを60℃まで冷却したのちフィルタープレスで塩基性硫酸ジルコニウムを母液から分離し、固形分をカセイソーダ(NaOH)で中和して水酸化ジルコニウムを得た。得られた水酸化ジルコニウムを水に分散させ、ろ過−洗浄を3回繰り返して水酸化ジルコニウムケークを得、120℃で乾燥後に解砕して水酸化ジルコウム製品とした。製品の特性値は、成形体α線表面放出率:0.09±0.03α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。また、これを外熱炉で800℃にて仮焼して酸化ジルコニウムを得、実施例1と同様にして特性値を測定した結果、成形体α線表面放出率:0.04±0.03α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。 After cooling the obtained slurry to 60 ° C., basic zirconium sulfate was separated from the mother liquor with a filter press, and the solid content was neutralized with caustic soda (NaOH) to obtain zirconium hydroxide. The obtained zirconium hydroxide was dispersed in water, and filtration and washing were repeated three times to obtain a zirconium hydroxide cake, which was dried at 120 ° C. and crushed to obtain a zirconium hydroxide product. The characteristic values of the product were as follows: molded body α-ray surface emission rate: 0.09 ± 0.03 α / cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less. Moreover, this was calcined at 800 ° C. in an external heating furnace to obtain zirconium oxide, and the characteristic values were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the molded body α-ray surface emission rate: 0.04 ± 0.03α. / Cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less.

(実施例9)
ZrO換算濃度120g/lのオキシ塩化ジルコニウム水溶液600lに硫酸を酸化ジルコニウムに対して0.70mol添加した溶液を撹拌しながら90℃まで加熱し塩基性硫酸ジルコニウムスラリーを得た。スラリーのpHは1以下であった。
Example 9
A basic zirconium sulfate slurry was obtained by heating a solution obtained by adding 0.70 mol of sulfuric acid to zirconium oxide in 600 l of a ZrO 2 converted concentration of 120 g / l to 90 ° C. while stirring. The pH of the slurry was 1 or less.

得られたスラリーを60℃まで冷却したのちフィルタープレスで塩基性硫酸ジルコニウムを母液から分離し、固形分をアンモニア水で中和して水酸化ジルコニウムを得た。得られた水酸化ジルコニウムを水に分散させ、ろ過−洗浄を3回繰り返して水酸化ジルコニウムケークを得、120℃で乾燥後に解砕して水酸化ジルコウム製品とした。製品の特性値は、成形体α線表面放出率:0.20±0.05α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。また、これを外熱炉で800℃にて仮焼して酸化ジルコニウムを得、実施例1と同様にして特性値を測定した結果、成形体α線表面放出率:0.04±0.03α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。 After cooling the obtained slurry to 60 ° C., basic zirconium sulfate was separated from the mother liquor with a filter press, and the solid content was neutralized with ammonia water to obtain zirconium hydroxide. The obtained zirconium hydroxide was dispersed in water, and filtration and washing were repeated three times to obtain a zirconium hydroxide cake, which was dried at 120 ° C. and crushed to obtain a zirconium hydroxide product. Characteristic values of the product were as follows: molded body α-ray surface emission rate: 0.20 ± 0.05 α / cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less. Moreover, this was calcined at 800 ° C. in an external heating furnace to obtain zirconium oxide, and the characteristic values were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the molded body α-ray surface emission rate: 0.04 ± 0.03α. / Cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less.

(実施例10)
ZrO換算濃度10g/lのオキシ塩化ジルコニウム水溶液2lに硫酸アンモニウムを酸化ジルコニウムに対して0.60mol添加した溶液を撹拌しながら90℃まで加熱し塩基性硫酸ジルコニウムスラリーを得た。スラリーのpHは1以下であった。
(Example 10)
A solution obtained by adding 0.60 mol of ammonium sulfate to zirconium oxide in 2 l of an aqueous solution of zirconium oxychloride having a concentration of 10 g / l in terms of ZrO 2 was heated to 90 ° C. with stirring to obtain a basic zirconium sulfate slurry. The pH of the slurry was 1 or less.

得られたスラリーを60℃まで冷却したのちヌッチェで塩基性硫酸ジルコニウムを母液から分離し、固形分を再度水に分散させ、塩化イットリウム(YCl)8molを含む水溶液を添加した後、アンモニア水で中和して水酸化ジルコニウムを得た。得られた水酸化ジルコニウムを水に分散させ、ろ過−洗浄を3回繰り返して水酸化ジルコニウムケークを得、120℃で乾燥後に解砕して安定化剤含有水酸化ジルコウム製品とした。製品の特性値は、成形体α線表面放出率:0.15±0.04α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。また、これを外熱炉で800℃にて仮焼して酸化ジルコニウムを得、実施例1と同様にして特性値を測定した結果、成形体α線表面放出率:0.04±0.03α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。 After cooling the obtained slurry to 60 ° C., basic zirconium sulfate was separated from the mother liquor with Nutsche, the solid content was dispersed again in water, an aqueous solution containing 8 mol of yttrium chloride (YCl 3 ) was added, and then with aqueous ammonia Neutralization gave zirconium hydroxide. The obtained zirconium hydroxide was dispersed in water, and filtration and washing were repeated three times to obtain a zirconium hydroxide cake, which was dried at 120 ° C. and crushed to obtain a stabilizer-containing zirconium hydroxide product. The characteristic values of the product were the molded body α-ray surface emission rate: 0.15 ± 0.04α / cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, and thorium: 0.1 ppm or less. Moreover, this was calcined at 800 ° C. in an external heating furnace to obtain zirconium oxide, and the characteristic values were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the molded body α-ray surface emission rate: 0.04 ± 0.03α. / Cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less.

(実施例11)
ZrO換算濃度80g/lのオキシ塩化ジルコニウム水溶液2lに硫酸を酸化ジルコニウムに対して0.55mol添加した溶液を撹拌しながら90℃まで加熱し塩基性硫酸ジルコニウムスラリーを得た。スラリーのpHは1以下であった。
(Example 11)
A basic zirconium sulfate slurry was obtained by heating a solution obtained by adding 0.55 mol of sulfuric acid to zirconium oxide in 2 l of an aqueous solution of zirconium oxychloride having a concentration of 80 g / l in terms of ZrO 2 with stirring to 90 ° C. The pH of the slurry was 1 or less.

得られたスラリーを60℃まで冷却したのちヌッチェで塩基性硫酸ジルコニウムを母液から分離し、固形分をアンモニア水で中和した後、塩化イットリウム(YCl)8molを含む水溶液を添加した後、アンモニア水で中和して安定化剤含有水酸化ジルコニウムを得た。得られた安定化剤含有水酸化ジルコニウムを水に分散させ、ろ過−洗浄を3回繰り返して水酸化ジルコニウムケークを得、120℃で乾燥後に解砕して水酸化ジルコウム製品とした。製品の特性値は、成形体α線表面放出率:0.10±0.03α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。また、これを外熱炉で800℃にて仮焼して酸化ジルコニウムを得、実施例1と同様にして特性値を測定した結果、成形体α線表面放出率:0.04±0.03α/cmh、ウラン:0.1ppm以下、トリウム:0.1ppm以下であった。 After cooling the obtained slurry to 60 ° C., basic zirconium sulfate was separated from the mother liquor with Nutsche, the solid content was neutralized with aqueous ammonia, and then an aqueous solution containing 8 mol of yttrium chloride (YCl 3 ) was added, followed by ammonia. Neutralization with water gave a stabilizer-containing zirconium hydroxide. The obtained stabilizer-containing zirconium hydroxide was dispersed in water, and filtration and washing were repeated three times to obtain a zirconium hydroxide cake, which was dried at 120 ° C. and crushed to obtain a zirconium hydroxide product. Characteristic values of the product were as follows: molded body α-ray surface emission rate: 0.10 ± 0.03 α / cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less. Moreover, this was calcined at 800 ° C. in an external heating furnace to obtain zirconium oxide, and the characteristic values were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the molded body α-ray surface emission rate: 0.04 ± 0.03α. / Cm 2 h, uranium: 0.1 ppm or less, thorium: 0.1 ppm or less.

(比較例1)
ZrO換算濃度50g/lのオキシ塩化ジルコニウム水溶液2lに硫酸アンモニウムを酸化ジルコニウムに対して0.50mol添加した溶液を撹拌しながら95℃まで加熱し塩基性硫酸ジルコニウムスラリーを得た。スラリーのpHは1以下であった。
(Comparative Example 1)
A basic zirconium sulfate slurry was obtained by heating a solution obtained by adding 0.50 mol of ammonium sulfate to zirconium oxide in 2 l of an aqueous solution of zirconium oxychloride having a ZrO 2 conversion concentration of 50 g / l to 95 ° C. while stirring. The pH of the slurry was 1 or less.

得られたスラリーを60℃まで冷却したのち、直ちにアンモニア水で中和して水酸化ジルコニウムを得た。得られた水酸化ジルコニウムスラリーを水に分散しをろ過−洗浄する工程を3回繰り返して、水酸化ジルコニウムケークとし、これを120℃で乾燥後、解砕して製品とし、実施例1と同様にして特性値を測定した。成形体α線表面放出率:1.4±0.1α/cmh、ウラン:0.5ppm以下、トリウム:0.3ppm以下であった。 The obtained slurry was cooled to 60 ° C. and immediately neutralized with aqueous ammonia to obtain zirconium hydroxide. The process of dispersing the obtained zirconium hydroxide slurry in water and filtering and washing was repeated three times to obtain a zirconium hydroxide cake, which was dried at 120 ° C. and crushed to obtain a product, which was the same as in Example 1. The characteristic values were measured as follows. Molded body α-ray surface release rate: 1.4 ± 0.1 α / cm 2 h, uranium: 0.5 ppm or less, thorium: 0.3 ppm or less.

(比較例2)
比較例1で得られた水酸化ジルコニウムを外熱炉で800℃にて仮焼して酸化ジルコニウムを得た。得られた粉末を実施例1と同様の条件で成形して特性値を測定したところ、α線表面放出率:1.6±0.1α/cmh、ウラン:0.6ppm以下、トリウム:0.4ppmであった。

(Comparative Example 2)
The zirconium hydroxide obtained in Comparative Example 1 was calcined at 800 ° C. in an external heating furnace to obtain zirconium oxide. The obtained powder was molded under the same conditions as in Example 1 and the characteristic values were measured. As a result, α-ray surface emission rate: 1.6 ± 0.1 α / cm 2 h, uranium: 0.6 ppm or less, thorium: It was 0.4 ppm.

Claims (5)

ウラン、トリウムの含有量の含有量がそれぞれ0.2mass ppm以下に制限され、かつ成形体としたときのα線表面放出率が0.5α/cmh以下であることを特徴とする水酸化ジルコニウム。 Hydroxylation characterized in that the contents of uranium and thorium are each limited to 0.2 mass ppm or less, and the α-ray surface emission rate when formed into a molded body is 0.5 α / cm 2 h or less. zirconium. ウラン、トリウムの含有量の含有量がそれぞれ0.2mass ppm以下に制限され、かつ成形体としたときのα線表面放出率が0.5α/cmh以下であることを特徴とする酸化ジルコニウム粉末。 Zirconium oxide characterized in that the contents of uranium and thorium are each limited to 0.2 mass ppm or less, and the α-ray surface emission rate when formed into a molded body is 0.5 α / cm 2 h or less Powder. オキシ塩化ジルコニウム溶液を準備する段階、
得られたオキシ塩化ジルコニウム溶液に硫酸イオンを塩基性硫酸ジルコニウム(Zr(OH)(4-2X)(SO・nHO)、ただし0<X<2が生成するに十分な量添加するとともに加温して塩基性硫酸ジルコニウムを生成させる段階、
生成された塩基性硫酸ジルコニウムを母液のpHを7以下に維持して母液から分離する段階、
得られた塩基性硫酸ジルコニウムにアルカリを加えて水酸化ジルコニウムを生成させる段階、
生成された水酸化ジルコニウムを分離・洗浄する段階、
とからなることを特徴とするウラン、トリウムの含有量の含有量がそれぞれ0.2mass ppm以下に制限され、かつ成形体としたときのα線表面放出率が0.5α/cmh以下であることを特徴とする水酸化ジルコニウムの製造方法。
Preparing a zirconium oxychloride solution;
Sulfate ion is added to the obtained zirconium oxychloride solution in an amount sufficient for basic zirconium sulfate (Zr (OH) (4-2X) (SO 4 ) X · nH 2 O) to form 0 <X <2. And heating to produce basic zirconium sulfate,
Separating the produced basic zirconium sulfate from the mother liquor while maintaining the pH of the mother liquor at 7 or less,
Adding alkali to the resulting basic zirconium sulfate to produce zirconium hydroxide,
Separating and washing the produced zirconium hydroxide,
The content of uranium and thorium content is limited to 0.2 mass ppm or less, and the α-ray surface emission rate when formed into a molded body is 0.5 α / cm 2 h or less. A method for producing zirconium hydroxide, comprising:
塩基性硫酸ジルコニウムにアルカリを加える前に、又は塩基性硫酸ジルコニウムにアルカリを加えて水酸化ジルコニウムを生成させた後に、安定化剤形成剤を添加することを特徴とする請求項1記載の水酸化ジルコニウムの製造方法。 2. The hydroxide according to claim 1, wherein a stabilizer-forming agent is added before alkali is added to basic zirconium sulfate or after alkali is added to basic zirconium sulfate to form zirconium hydroxide. A method for producing zirconium. 請求項1又は2に記載の方法に製造された水酸化ジルコニウム粉末を仮焼することを特徴とするウラン、トリウムの含有量の含有量がそれぞれ0.2mass ppm以下に制限され、かつ成形体としたときのα線表面放出率が0.5α/cmh以下であることを特徴とする酸化ジルコニウム粉末の製造方法。
The zirconium hydroxide powder produced by the method according to claim 1 or 2 is calcined, and the contents of uranium and thorium are each limited to 0.2 mass ppm or less, and A production method of zirconium oxide powder, wherein the α-ray surface emission rate is 0.5α / cm 2 h or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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