JP2009196870A - 酸化ニッケル粉末及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子部品材料として好適な、硫黄品位と塩素品位が低く、且つ微細な酸化ニッケル粉末と、それを工業的に安定的に製造する方法を提供する。
【解決手段】 マグネシウムを含む塩化ニッケル水溶液をアルカリで中和し、得られた水酸化ニッケルを洗浄した後、４５０〜６５０℃の温度で焙焼して酸化ニッケルとする。この酸化ニッケルを有機酸の水溶液で洗浄するか、洗浄と解砕を同時に行うことにより塩素を除去する。得られる酸化ニッケル粉末は、塩素品位が３００質量ｐｐｍ以下、及び比表面積が６〜１２ｍ^２／ｇである。
【選択図】 なし

Description

本発明は、酸化ニッケル粉末及びその製造方法に関し、更に詳しくは、硫黄品位及び塩素品位が低く、且つ微細であって、電子部品材料として好適な酸化ニッケル粉末及びその製造する方法に関する。

一般に、酸化ニッケル粉末は、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、炭酸ニッケル、水酸化ニッケル等のニッケル塩類又はニッケルメタル粉を、ロータリーキルン等の転動炉、プッシャー炉等ような連続炉、或いはバーナー炉のようなバッチ炉を用いて、酸化性雰囲気下で焼成することによって製造される。これらの酸化ニッケル粉末は、多様な用途に用いられているが、例えば、電子部品材料としての用途では、酸化鉄、酸化亜鉛等の他の材料と混合された後、焼結されることにより、フェライト部品等として広く用いられている。

上記フェライト部品のように、複数の材料を混合して焼成することにより、これらを反応させて複合金属酸化物を製造する場合には、生成反応は固相の拡散反応で律速されるので、一般に使用する原料としては微細なものが用いられる。これにより、他材料との接触確率が高くなると共に粒子の活性が高くなるため、低温度且つ短時間の処理で反応が均一に進むことが知られている。従って、このような複合金属酸化物を製造する方法においては、原料の粒径を小さくすることが効率向上の重要な要素となる。

また、粉体が微細であることの指標としては、比表面積も用いられている。粒径と比表面積には、下記の計算式１の関係があることが知れている。下記計算式１の関係は粒子が真球状であると仮定してのものであるため、得られる粒径と実際の粒径との間にはいくらかの誤差を含むことになるが、比表面積が大きいほど粒径が小さくなることが分る。
［計算式１］
粒径＝６／（密度×比表面積）

近年においては、フェライト部品の高機能化、並びに酸化ニッケル粉末のフェライト部品以外の電子部品等への用途の広がりに伴い、酸化ニッケル粉末に含有される不純物元素の低減が求められている。これら不純物元素の中でも特に硫黄や塩素は、電極に利用されている銀と反応して電極劣化を生じさせたり、焼成炉を腐食させたりすることから、できるだけ低減させることが望ましい。

従来、酸化ニッケル粉末を製造する方法としては、原料として硫酸ニッケルを用い、これを焙焼する方法が提案されている。例えば、特開２００１−３２００２号公報に記載されているように、硫酸ニッケルを原料として、キルンなどを用いて酸化雰囲気中で焙焼温度を９５０〜１０００℃未満とする第１段焙焼と、焙焼温度を１０００〜１２００℃とする第２段焙焼を行う酸化ニッケル粉末の製造方法が提案されている。この製造方法によれば、平均粒径が制御され、且つ硫黄品位が５０質量ｐｐｍ以下である酸化ニッケル粉末が得られるとしている。

また、特開２００４−１２３４８８号公報には、４５０〜６００℃の仮焼による脱水工程と、１０００〜１２００℃の焙焼による硫酸ニッケルの分解工程を明確に分離した酸化ニッケル粉末の製造方法が提案されている。この製造方法によれば、硫黄品位が低く、且つ平均粒径が小さい酸化ニッケル粉末を安定して製造できるとしている。

更に、特開２００４−１８９５３０号公報には、横型回転式製造炉を用いて、強制的に空気を導入しながら、最高温度を９００〜１２５０℃として焙焼する方法が提案されている。この製造方法によっても、不純物が少なく、硫黄品位が５００質量ｐｐｍ以下の酸化ニッケル粉末が得られるとされている。

しかしながら、上記いずれの方法においても、硫黄品位を低減するために焙焼温度を高くすると粒径が粗大になり、また粒子を微細にするために焙焼温度を下げると硫黄品位が高くなるという欠点がある。更に、加熱する際にＳＯｘを含むガスが発生し、これを除害処理するために高価な設備が必要となる。

尚、酸化ニッケル粉末を合成する方法として、硫酸ニッケルや塩化ニッケル等のニッケル塩を含む水溶液を、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリで中和して水酸化ニッケルを晶析させ、これを焙焼する方法も考えられる。この水酸化ニッケルを焙焼する方法では、前述のＳＯｘを含むガスの発生がないため、低コストでの製造が可能であると考えられる、しかしながら、この製造方法によって、塩素及び硫黄の品位が十分低く、且つ微細な酸化ニッケル粉末が得られたとする報告はなされていない。

例えば、特開２００５−２３９５号公報には、ニッケル粉を製造する際の中間物ではあるが、水酸化ニッケルを酸化性雰囲気下で加熱処理することによって、酸化ニッケル粉末が得られることが開示されている。しかしながら、得られた酸化ニッケル粉末に含有される塩素及び硫黄の品位、粒径等については何等記載されていない。

特開２００１−３２００２号公報 特開２００４−１２３４８８号公報 特開２００４−１８９５３０号公報 特開２００５−２３９５号公報

本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑み、硫黄品位及び塩素品位が低く、且つ粒径が微細であって、電子部品材料として好適な酸化ニッケル粉末及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明者は、上記目的を達成するため、塩化ニッケルを中和して得た水酸化ニッケルを焙焼して酸化ニッケル粉末を製造する方法について、硫黄を含まないニッケル塩として塩化ニッケルに着目して鋭意研究を重ねた結果、塩化ニッケルにマグネシウムを少量添加して中和し、得られた水酸化ニッケルを特定の温度で焙焼して酸化ニッケルとし、それを有機酸含有水溶液で洗浄することにより、硫黄品位及び塩素品位が低く、且つ微細な酸化ニッケル粉末を得ることができることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

即ち、本発明の酸化ニッケル粉末の製造方法は、アルカリ土類金属を含む塩化ニッケル水溶液をアルカリで中和して水酸化ニッケルを得る工程Ａと、得られた水酸化ニッケルを洗浄する工程Ｂと、洗浄した水酸化ニッケルを熱処理して酸化ニッケルとする工程Ｃと、得られた酸化ニッケルを有機酸を含む水溶液で洗浄する工程Ｄとを含むことを特徴とする。

上記本発明による酸化ニッケル粉末の製造方法においては、前記工程Ｃと前記工程Ｄの間に、工程Ｃで得られた酸化ニッケルを解砕する工程Ｅを備えることが好ましい。また、前記工程Ｅと前記工程Ｄを同時に行うこともできる。

上記本発明による酸化ニッケル粉末の製造方法においては、前記工程Ｄにおける有機酸がアスコルビン酸、グルタミン酸、クエン酸の少なくとも１種であることが好ましく、また、前記工程Ａにおけるアルカリ土類金属がマグネシウムであることが好ましい。

また、上記本発明による酸化ニッケル粉末の製造方法においては、前記工程Ｂの洗浄においてアルカリ水溶液を用いることが好ましく、更に、前記アルカリ水溶液としては水酸化ナトリウム及び／又は水酸化カリウム水溶液が好ましい。また、前記工程Ｃにおける熱処理温度は、４５０〜６５０℃であることが好ましい。

本発明が提供する酸化ニッケル粉末は、上記した本発明の酸化ニッケル粉末の製造方法で得られた酸化ニッケル粉末であり、比表面積が６〜１２ｍ^２／ｇ、塩素品位が３００質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする。また、本発明の酸化ニッケル粉末は、レーザー散乱法で測定したＤ９０が１μｍ以下であることが好ましく、更には、硫黄品位が３０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。

本発明によれば、硫黄品位及び塩素品位が低く、且つ微細な酸化ニッケル粉末が得られる。更に、本発明の酸化ニッケル粉末は、従来の方法によって得られるものよりも微細であり、フェライト部品などの電子部品材料として好適であるうえ、その製造方法も容易であることから、その工業的価値は極めて大きい。

本発明の酸化ニッケル粉末の製造方法は、アルカリ土類金属を含む塩化ニッケル水溶液をアルカリで中和して水酸化ニッケルを得る工程Ａと、得られた水酸化ニッケルを洗浄する工程Ｂと、洗浄した水酸化ニッケルを熱処理して酸化ニッケルとする工程Ｃと、得られた酸化ニッケルを有機酸の水溶液で洗浄する工程Ｄとを備えている。かかる本発明方法においては、工程Ａにおいて塩化ニッケル水溶液に特定量のアルカリ土類金属を添加することと、工程Ｄにおいて酸化ニッケルを有機酸の水溶液で洗浄することが特に重要である。

上記工程Ａにおいて、塩化ニッケル水溶液にアルカリ土類金属を添加することにより、後の工程Ｃの熱処理によって得られる酸化ニッケル粉末が微細なものとなる。微細な酸化ニッケル粉末が得られる理由は不明であるが、熱処理時にアルカリ土類金属がニッケルより先に酸化されて酸化物となり、ニッケルが酸化される際に融着を抑制して酸化ニッケルの粗大化を抑制するものと思われる。

使用するアルカリ土類金属は、特に限定されるものではないが、少量添加による効果とコストを考慮するとマグネシウムが好ましい。また、アルカリ土類金属の添加量は、２００質量ｐｐｍより多く、１０００質量ｐｐｍより少ないことが望ましく、３００〜６００質量ｐｐｍであることが更に好ましい。添加量が２００質量ｐｐｍ以下では酸化ニッケルの微細化が不十分となり、最終的に得られる酸化ニッケル粉末が粗大化することがある。また、１０００質量ｐｐｍ以上添加すると、酸化ニッケル粉末中に不純物として残留するマグネシウムが多くなり、フェライト部品等の電子部品用として好ましくない。

また、上記工程Ｄにおいて、有機酸を含む水溶液（洗浄液）で酸化ニッケルを洗浄することにより、得られる酸化ニッケル粉末中に残留する塩素品位を大幅に低減することができる。有機酸の効果については必ずしも明確ではないが、塩素と交換吸着することによって、残留塩素を効率的に除去することができるものと考えられる。本発明においては、基本的に硫黄を含まない塩化ニッケルを原料として用いるため、残留塩素を低減する工程Ｄのみによって、硫黄品位及び塩素品位が共に十分に低い酸化ニッケルを得ることができる。

洗浄液に添加する有機酸については、特に限定されるものではないが、アスコルビン酸、グルタミン酸、クエン酸の洗浄効果が大きいため、これらの少なくと１種を含む水溶液を用いることが好ましく、その中でもクエン酸を含む水溶液を用いることが特に好ましい。洗浄液中の有機酸濃度は１〜２００ｇ／リットルとすることが好ましい。有機酸の濃度が１ｇ／リットル未満の場合には洗浄効果が十分でなく、残留塩素が低減できない可能性がある。また、有機酸の濃度は２００ｇ／リットルより大きくても特に問題はないが、洗浄効果の更なる向上が認められないため経済的でない。

尚、有機酸を洗浄液に添加した場合、イオン強度が増し、粒子同士の静電反発力が小さくなるためと考えられるが、粒子の沈降が促進され、濾過性を良くする効果がある。即ち、例えば有機酸の濃度が２ｇ／リットル未満の場合には、洗浄による塩素の低減効果は十分に発現することができるが、粒子の沈降性が悪く、作業性を低下させる可能性がある。そのため、上記有機酸の濃度は２〜２００ｇ／リットルの範囲とすることが更に好ましい。

次に、本発明の酸化ニッケルの製造方法を工程毎に詳細に説明する。まず、工程Ａは、アルカリ土類金属を含む塩化ニッケル水溶液をアルカリで中和して水酸化ニッケルの沈殿を生成させる工程であり、濃度及び中和条件等は公知の技術が適用できる。原料とする塩化ニッケルは、特に限定されないが、不純物として含まれる硫黄品位が十分に低いことが好ましく、具体的には３０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。原料由来の硫黄を制限することで、最終的に得られる酸化ニッケル粉末の硫黄品位を３０質量ｐｐｍ以下とすることができる。

中和に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが用いられるが、コストを考慮すると、水酸化ナトリウムが好ましい。また、アルカリは固体又は液体のいずれの状態で塩化ニッケル水溶液に添加してもよいが、取扱いの容易さから水溶液を用いることが好ましい。均一な特性の水酸化ニッケルを得るためには、十分に撹拌されている反応槽内に、塩化ニッケル水溶液とアルカリ水溶液をダブルジェット方式で添加することが有効である。その際、反応槽内に予め入れておく液としては、純水を用いることもできるが、中和生成後の濾液をアルカリで所定のｐＨに調整して用いることが好ましい。

工程Ｂは、上記工程Ａで得られた水酸化ニッケルを洗浄する工程である。具体的には、上記工程Ａで生成した水酸化ニッケルを濾過により脱水し、得られた濾過ケーキを洗浄する。この洗浄によって十分に残留塩素品位を下げることが好ましいため、数回の濾過・レパルプ洗浄を繰り返すが、残留塩素品位を下げながらスラリー濃度を上げていく方法としてクロスフロー方式の濾過を用いることも有効であり、連続加圧クロスフロー濾過方式を用いることが特に好ましい。連続加圧クロスフロー濾過方式の濾過装置としては、例えばロータリーフィルター（寿工業株式会社製）が挙げられる。

洗浄には水を用いることもできるが、より一層残留塩素を下げ且つ熱処理後の酸化ニッケルをより微細にするためには、アルカリを含む水溶液（アルカリ水溶液）で洗浄することが好ましい。用いるアルカリは特に限定されるものではないが、コスト面から水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムが好ましい。また、アルカリ水溶液で洗浄した場合には、不純物低減のため、その後再度水洗することが好ましい。

例えば、水酸化ナトリウム水溶液を用いて洗浄する場合、水酸化ナトリウム水溶液の濃度を０.０１〜０.１５ｍｏｌ／リットルとすることが好ましい。濃度が０.０１ｍｏｌ／リットル未満では、洗浄効果が十分に得られない。また、濃度が０.１５ｍｏｌ／リッルを超えても、洗浄効果の更なる改善が得られないばかりか、残留するナトリウム濃度が高くなりやすく、得られるニッケル粉が電子材料として不適切となる可能性があるため好ましくない。洗浄時の水溶液の温度は常温でも良いが、洗浄効果を高めるため加熱することが好ましい。

水酸化ニッケル粉末に対する洗浄液（水あるいはアルカリ水溶液）の量は、特に限定されるものではなく、残留塩素が十分に低減できる量とすればよいが、水酸化ニッケル粉末を良好に分散させるためには、水酸化ニッケル粉末／洗浄液の混合比を１００ｇ／リットル程度とすることが好ましい。また、洗浄時間についても、特に限定されるものではなく、洗浄条件により残留塩素濃度が十分に低減される洗浄時間とすればよい。

水酸化ニッケルの洗浄を行う場合、水酸化ニッケルの濾過ケーキの水分含有率は１０〜４０質量％であることが好ましく、３０質量％程度にすることが更に好ましい。水分含有率が１０質量％よりも低い場合、濾過ケーキが均一に水溶液中に分散しにくいため洗浄の効率が悪くなることや、水分含有率を下げるため厳しい脱水処理が必要となるなどの制約があり好ましくない。一方、水分含有率が４０質量％よりも高い場合には、水酸化ニッケルのハンドリング性が悪く、均一な処理を妨げる場合があるうえ、一定量の水酸化ニッケルを得るために必要な処理量が増加してしまうなどの不都合がある。

工程Ｃは、上記工程Ｂで得られた洗浄後の水酸化ニッケルを、熱処理して酸化ニッケルとする工程である。熱処理には、一般的な焙焼炉を使用することができる。また、熱処理条件としては、得ようとする酸化ニッケルに応じて、処理温度及び時間などを設定することができるが、最終的に得られる酸化ニッケル粉末の比表面積が６〜１２ｍ^２／ｇとなるように設定すればよい。最終的に粉砕して得られる酸化ニッケル粉末の比表面積は、熱処理後の酸化ニッケル粉末の比表面積に対して約１ｍ^２／ｇ増加する程度の変化量であるため、熱処理後の酸化ニッケル粉末の比表面積で判断して処理条件を設定することができる。

具体的には、熱処理温度を４５０〜６５０℃の範囲とすることが好ましい。熱処理温度が４５０℃より低いと板状一次粒子の球状化及び微細化が十分進まず、逆に６５０℃よりも高いと粒子同士の焼結が顕著になり、微細な酸化ニッケル粉末を得ることが困難になることがある。尚、熱処理は空気雰囲気下で行うことが好ましいが、非還元性雰囲気であれば他の雰囲気下で行っても問題ない。

工程Ｄは、上記工程Ｃで得られた酸化ニッケル粉末を、有機酸を含む水溶液で洗浄する工程である。前述のように、有機酸の水溶液で酸化ニッケル粉末を洗浄することで残留塩素濃度を大幅に低減することができる。

この工程Ｄでの酸化ニッケル粉末の洗浄は、洗浄液である有機酸水溶液に酸化ニッケル粉末を分散させてスラリー状態に保持することで行う。残留塩素品位の低減を行うためには、洗浄液の温度が高いほど、残留塩素をより低い濃度まで低減することができる。洗浄温度は３０〜９０℃とすることが好ましく、４０℃〜９０℃とすることがより好ましい。洗浄温度が９０℃を超える場合には、安全性に問題があるうえ、エネルギー的にも不利である。また、洗浄温度が３０℃未満であると、反応が十分でなく、残留塩素品位が低減できない場合がある。

酸化ニッケル粉末と洗浄液の混合比は特に限定されるものではなく、実施する規模に応じて適宜変化させることができるが、酸化ニッケル粉末／洗浄液の混合比を５０〜５００ｇ／リットルとすることが好ましい。この混合比が５００ｇ／リットルを超える場合には、酸化ニッケル粉末の分散が悪化して洗浄が十分に行えなくなる可能性がある。一方、混合比が５０ｇ／リットル未満の場合には、洗浄のために大量の薬液が必要となり、経済性や操作性に問題がある。また、洗浄時間は特に限定されるものではなく、スラリー中の酸化ニッケル粉末の濃度、有機酸の濃度、洗浄条件により、残留塩素品位が十分に低減される洗浄時間とすればよい。

尚、洗浄に用いる装置は特に限定されるものではなく、通常の湿式反応槽を用いることができる。洗浄中は酸化ニッケル粉末を含むスラリーを撹拌することが好ましく、例えば、超音波撹拌を用いるか機械式撹拌を用いることができる。

上記した工程Ｃと工程Ｄの間には、工程Ｃで得られた酸化ニッケルを解砕する工程Ｅを設けることが好ましい。この工程Ｅは必須となる工程ではないが、焼成により凝集した粒子を解砕することにより、目的とする粒度分布に調整することが容易になるほか、表面積を増加させ若しくは新生界面を形成することで、次の工程Ｄにおける塩素除去効率を向上させることができる。その結果、解砕工程Ｅを経ることによって、最終的にフェライト部品として好適な分散性に優れた酸化ニッケル粉末とすることができる。

この工程Ｅでは、工程Ｃで得られた酸化ニッケル粉末を、ボールミル、ビーズミルなどで解砕する。操作性を考慮するとビーズミルが優れているが、解砕メディアからの不純物のコンタミネーションを考えると、ソフトな粉砕が可能なボールミルが好ましい。また、ボールやボールミルポットライニングには、強度や耐摩耗性の観点から、イットリア安定化ジルコニアを用いることが好ましい。解砕条件は、特に限定されるものではなく、得ようとする酸化ニッケル粉末の比表面積、粒径に応じて適宜設定することができる。

具体的には、ボールミルを用いた場合、酸化ニッケル粉末と解砕メディアとの比を１：１〜１：１５とすることで、酸化ニッケルへの不純物コンタミを抑制しつつ解砕を進めることができるので好ましい。また、解砕に使用するメディアの径は、解砕に要するエネルギーがそれほど大きくないことを考慮すると、０.５〜３ｍｍとすることが好ましい。メディア径が３ｍｍよりも大きい場合には、解砕が不均一になることや不純物の混入が大きくなる可能性があり、逆に０.５ｍｍよりも小さい場合には、粉末とメディアとの分離操作が困難となる可能性がある。

更に、上記工程Ｅの解砕と工程Ｄの洗浄とを同時に行うことによって、低コストで且つ効率的なの処理が可能となる。即ち、例えばボールミルなどでの解砕を洗浄液中で行うことにより、解砕しながら洗浄することで、残留塩素品位を効率よく低減させることができる。

以上の方法により製造される本発明の酸化ニッケル粉末は、塩素品位及び硫黄品位が低く、比表面積も大きいので、電子部品用の材料として好適である。具体的には、残留塩素品位は３００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、１００質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。硫黄品位については、３０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、比表面積は６〜１２ｍ^２／ｇの範囲であることが好ましい。

また、本発明の酸化ニッケル粉末は、レーザー散乱法で測定したＤ９０（粒度分布曲線における粒子量の積算９０％での粒径）が１μｍ以下であることが好ましい。尚、レーザー散乱法で測定したＤ９０は電子部品等の製造時に他の材料と混合されるときに解砕されて小さくなるが、比表面積は解砕で大きくできる可能性が低いため、酸化ニッケル粉末自体の比表面積が大きいことは重要である。

更に、本発明による酸化ニッケル粉末の製造方法においては、湿式法により製造した水酸化ニッケルを熱処理するため、有害なＳＯｘが発生せず、従って、これを除害処理するための高価な設備も不要であることから、その製造コストも低く抑えることができる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。尚、実施例及び比較例における塩素品位の分析は、酸化ニッケル粉末を塩素の揮発を抑制できる密閉容器内にてマイクロ波照射下で硝酸に溶解し、硝酸銀を加えて塩化銀を沈殿させ、沈殿物中の塩素を蛍光Ｘ線定量分析装置（ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社製 Ｍａｇｉｘ）を用いて、検量線法で評価することで行った。また、硫黄品位及びジルコニウム品位の分析は、硝酸に溶解した後、ＩＣＰ発光分光分析装置（セイコー社製 ＳＰＳ−３０００）によって行った。

酸化ニッケル粒子の粒径はレーザー拡散法により測定し、その粒度分布から積算１０％での粒径Ｄ_１０、積算５０％での粒径Ｄ_５０、積算９０％での粒径Ｄ_９０を求めた。また、比表面積は、ガス吸着によるＢＥＴ法により求めた。

［実施例１］
マグネシウムを０.０４ｇ／リットル含んだニッケル濃度６０ｇ／リットルの塩化ニッケル水溶液と、２４質量％の水酸化ナトリウム水溶液とを、ｐＨ８.３となるように調整しながら連続的に添加混合して、水酸化ニッケルの沈殿を生成させた（工程Ａ）。

その後、濾過と３０分の純水レパルプを３回繰り返して、水分含有率３０質量％の水酸化ニッケル濾過ケーキを得た。得られた濾過ケーキを５０℃に加熱した０.１ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、残留ナトリウムを低減させるため再度水洗した後、濾過して水分３０質量％の濾過ケーキを得た（工程Ｂ）。

この濾過ケーキを送風乾燥機により大気中にて１６０℃で４８時間乾燥し、得られた水酸化ニッケル粉末４００ｇを雰囲気焼成炉に供給して、２０リットル／ｍｉｎの流量で空気を導入しながら１時間で昇温した後、６００℃で２時間熱処理して酸化ニッケル粉末を得た（工程Ｃ）。

得られた酸化ニッケル粉末８０ｇを、直径２ｍｍのイットリア安定化ジルコニアボール４００ｇと濃度１５０ｇ／リットルのクエン酸水溶液２４０ｍｌと共に、イットリア安定化ジルコニアでライニングされたボールミルポット（容積４００ｃｃ、内径７５ｍｍ）に入れ、６８ｒｐｍで６時間回転させた（工程Ｄ、Ｅ）。

得られたスラリーをボールミルポットから取り出し、篩を用いてボールを分離し、濾過した後、純水でレパルプ洗浄した。更に濾過を行い、１０５℃で真空乾燥することにより、酸化ニッケル微粉末を得た。

得られた実施例１の酸化ニッケル粉末は、塩素品位が５５質量ｐｐｍ、硫黄品位が３０ｐｐｍ未満、ボールミルに由来するジルコニウム品位が１００ｐｐｍであった。また、比表面積は７.８ｍ^２／ｇ、Ｄ１０は０.２５μｍ、Ｄ５０は０.３５μｍ及びＤ９０は０.４８μｍであった。

［実施例２］
上記ボールミルによる解砕洗浄（工程Ｄ、Ｅ）時の配合を、酸化ニッケル粉末７０ｇ、イットリア安定化ジルコニアボール３５０ｇ、濃度１５０ｇ／リットルのクエン酸水溶液２１０ｍリットルとする以外は上記実施例１と同様にして、酸化ニッケル粉末を得た。

得られた実施例２の酸化ニッケル粉末は、塩素品位が６５質量ｐｐｍ、硫黄品位が３０ｐｐｍ未満、ジルコニウム品位が９０ｐｐｍであった。また、比表面積は７.４ｍ^２／ｇ、Ｄ１０は０.２７μｍ、Ｄ５０は０.３８μｍ及びＤ９０は０.５４μｍであった。

［実施例３］
上記ボールミルによる解砕洗浄（工程Ｄ、Ｅ）時の配合を、酸化ニッケル粉末１００ｇ、イットリア安定化ジルコニアボール５００ｇ、濃度５０ｇ／リットルのクエン酸水溶液３００ｍｌとする以外は上記実施例１と同様にして、酸化ニッケル粉末を得た。

得られた実施例３の酸化ニッケル粉末は、塩素品位が９４質量ｐｐｍ、硫黄品位が３０ｐｐｍ未満、ジルコニウム品位が８０ｐｐｍであった。また、比表面積は７.３ｍ^２／ｇ、Ｄ１０は０.２６μｍ、Ｄ５０は０.３６μｍ及びＤ９０は０.４９μｍであった。

［実施例４］
上記ボールミルによる解砕洗浄（工程Ｄ、Ｅ）時の配合を、酸化ニッケル粉末１００ｇ、イットリア安定化ジルコニアボール５００ｇ、濃度１７ｇ／リットルのクエン酸水溶液３００ｍｌとする以外は上記実施例１と同様にして、酸化ニッケル粉末を得た。

得られた実施例４の酸化ニッケル粉末は、塩素品位が９５質量ｐｐｍ、硫黄品位が３０ｐｐｍ未満、ジルコニウム品位が８０ｐｐｍであった。また、比表面積は７.２ｍ^２／ｇ、Ｄ１０は０.２７μｍ、Ｄ５０は０.３７μｍ及びＤ９０は０.５２μｍであった。

［実施例５］
上記ボールミルによる解砕洗浄（工程Ｄ、Ｅ）時の配合を、酸化ニッケル粉末１００ｇ、イットリア安定化ジルコニアボール５００ｇ、濃度１.７ｇ／リットルのクエン酸水溶液３００ｍｌとする以外は上記実施例１と同様にして、酸化ニッケル粉末を得た。

得られた実施例５の酸化ニッケル粉末は、塩素品位が９２質量ｐｐｍ、硫黄品位が３０ｐｐｍ未満、ジルコニウム品位が１８０ｐｐｍであった。また、比表面積は７.１ｍ^２／ｇ、Ｄ１０は０.２４μｍ、Ｄ５０は０.３４μｍ及びＤ９０は０.４６μｍであった。

［実施例６］
上記ボールミルによる解砕（工程Ｅ）を行わず、未洗浄の酸化ニッケル２０ｇを濃度１７ｇ／リットルのクエン酸水溶液６０ｍｌ中に分散し、機械的に撹拌して６時間混合洗浄した（工程Ｄ）以外は上記実施例１と同様にして、酸化ニッケル粉末を得た。

得られた実施例６の酸化ニッケル粉末は、塩素品位が１４０質量ｐｐｍ、硫黄品位が３０ｐｐｍ未満、ジルコニウム品位が５０ｐｐｍであった。また、比表面積は６.６ｍ^２／ｇ、Ｄ１０は０.３５μｍ、Ｄ５０は０.９６μｍ及びＤ９０は１４.０μｍであった。

［実施例７］
上記ボールミルによる解砕洗浄（工程Ｄ、Ｅ）時に、まずクエン酸水溶液の代わりに純水を用いた以外は上記実施例４と同様に実施し、得られた酸化ニッケル粉末２０ｇについて、上記実施例６と同様に撹拌洗浄した。

得られた実施例７の酸化ニッケル粉末は、塩素品位が１００質量ｐｐｍ、硫黄品位が３０ｐｐｍ未満、ジルコニウム品位が２２０ｐｐｍであった。また、比表面積は７.１ｍ^２／ｇ、Ｄ１０は０.２７μｍ、Ｄ５０は０.３８μｍ及びＤ９０は０.５２μｍであった。

［比較例１］
純粋による解砕洗浄後に、クエン酸水溶液による解砕洗浄（工程Ｄ、Ｅ）を行わなかった以外は上記実施例７と同様にして、酸化ニッケル微粉末を得た。

得られた比較例１の酸化ニッケル粉末は、塩素品位が４７０質量ｐｐｍ、硫黄品位が３０ｐｐｍ未満、ジルコニウム品位が２４０ｐｐｍであった。また、比表面積は７.１ｍ^２／ｇ、Ｄ１０は０.２８μｍ、Ｄ５０は０.３９μｍ及びＤ９０は０.５５μｍであった。

上記した実施例１〜７及び比較例１について、Ｄ・Ｅ工程で用いた有機酸水溶液の濃度と工程Ｅの解砕の有無と共に、得られた酸化ニッケル粉末粉末の塩素品位と硫黄品位を、下記表１にまとめて示す。また、比表面積とＤ１０、Ｄ５０及びＤ９０を下記票２にまとめて示す。

上記の結果から分るように、塩素品位に関しては、全ての実施例においてクエン酸水溶液で洗浄しているので３００質量ｐｐｍ以下となっている。特に実施例１〜５及び７においては、クエン酸水溶液による洗浄と解砕を同時に行っているので、塩素品位が１００質量ｐｐｍ以下となっている。また、不純物である硫黄を含んだ原料を使用していないため、いずれの実施例においても、硫黄品位は３０質量ｐｐｍ未満となっている。

実施例６においては、工程Ｅの解砕処理を行っていないため粒子が凝集していると考えられ、上記した実施例１〜５と比較して酸化ニッケル粉末のＤ５０及びＤ９０が大きくなっている。しかし、比表面積は実施例１〜５とほぼ同等で６〜１２ｍ^２／ｇの範囲内であるため、微細な酸化ニッケル粉末が得られていることが分る。また、工程Ｄの洗浄効果も、上記した実施例１〜５と比べて若干低下している。

尚、上記した各実施例では酸化ニッケルの洗浄にクエン酸水溶液を用いたが、アスコルビン酸あるいはグルタミン酸の水溶液を用いた場合にも、ほぼ同様の洗浄効果を得ることができた。

一方、比較例１では、酸化ニッケル粉末の粒径や比表面積は上記実施例とほぼ同じであるが、クエン酸水溶液での洗浄処理を行っていないので、塩素品位が４７０質量ｐｐｍと極めて高くなっている。

Claims (11)

1. アルカリ土類金属を含む塩化ニッケル水溶液をアルカリで中和して水酸化ニッケルを得る工程Ａと、得られた水酸化ニッケルを洗浄する工程Ｂと、洗浄した水酸化ニッケルを熱処理して酸化ニッケルとする工程Ｃと、得られた酸化ニッケルを有機酸を含む水溶液で洗浄する工程Ｄとを含むことを特徴とする酸化ニッケル粉末の製造方法。
2. 前記工程Ｃと前記工程Ｄの間に、工程Ｃで得られた酸化ニッケルを解砕する工程Ｅを備えることを特徴とする、請求項１に記載の酸化ニッケル粉末製造方法。
3. 前記工程Ｅと前記工程Ｄを同時に行うことを特徴とする、請求項１又は２に記載の酸化ニッケル粉末の製造方法。
4. 前記工程Ｄにおける有機酸がアスコルビン酸、グルタミン酸、クエン酸の少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の酸化ニッケル粉末の製造方法。
5. 前記工程Ａにおけるアルカリ土類金属がマグネシウムであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の酸化ニッケル粉末の製造方法。
6. 前記工程Ｂの洗浄においてアルカリ水溶液を用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の酸化ニッケル粉末の製造方法。
7. 前記アルカリ水溶液が水酸化ナトリウム及び／又は水酸化カリウム水溶液であることを特徴とする、請求項６に記載の酸化ニッケル粉末の製造方法。
8. 前記工程Ｃにおける熱処理温度が４５０〜６５０℃であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の酸化ニッケル粉末の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれかの製造方法で得られた酸化ニッケル粉末であり、比表面積が６〜１２ｍ^２／ｇ、塩素品位が３００質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする酸化ニッケル粉末。
10. レーザー散乱法で測定したＤ９０が１μｍ以下であることを特徴とする、請求項９に記載の酸化ニッケル粉末。
11. 硫黄品位が３０質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の酸化ニッケル粉末。