JP2015160780A - Method of producing nickel oxide, and nickel oxide fine powder obtainable therefrom - Google Patents

Method of producing nickel oxide, and nickel oxide fine powder obtainable therefrom Download PDF

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Iwao Sato
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勇樹 村山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a method of producing nickel oxide fine powder that has a low impurity content and is particularly suitable as a material used for producing a solid oxide fuel cell having a low sulfur concentration; and nickel oxide fine powder.SOLUTION: A method of producing nickel oxide includes obtaining nickel fine powder by subjecting a metal nickel pellet group to electric discharge in ultrapure water under an AC voltage application, and roasting the nickel fine powder in an oxidizing atmosphere. The method produces nickel oxide fine powder having a sulfur content of 10 mass ppm or less, in which a value of D50 measured by laser scattering method is 0.5 μm or less.

Description

本発明は、酸化ニッケルの製造方法に関し、より詳しくは、金属ニッケルペレットを超純水中で火花放電させることで不純物の極めて少ないニッケル粉を生成し、そのニッケル粉を焼成、粉砕によって高純度な酸化ニッケル微粉末を得る製造方法およびその酸化ニッケル微粉末に関する。   The present invention relates to a method for producing nickel oxide, and more specifically, a nickel powder with extremely few impurities is generated by spark discharge of metallic nickel pellets in ultrapure water, and the nickel powder is highly purified by firing and pulverization. The present invention relates to a production method for obtaining fine nickel oxide powder and the fine nickel oxide powder.

固体酸化物型燃料電池は、環境及びエネルギーの両面から新しい発電システムとして期待されており、原子力発電に変わる新たな発電システムとして、火力発電と燃料電池を組み合わせた複合発電システムの実用化が進められている。この固体酸化物型燃料電池の燃料極材料には、酸化ニッケル微粉末が使用されており、今後、酸化ニッケル微粉末の需要はますます増加していくものと予想される。この用途に用いられる酸化ニッケル微粉末は、耐久性などの問題から高純度のものが求められている。   Solid oxide fuel cells are expected as a new power generation system from both environmental and energy perspectives. As a new power generation system that replaces nuclear power generation, a combined power generation system that combines thermal power generation and fuel cells is being put to practical use. ing. Nickel oxide fine powder is used as a fuel electrode material of the solid oxide fuel cell, and demand for nickel oxide fine powder is expected to increase further in the future. The nickel oxide fine powder used for this purpose is required to have a high purity because of problems such as durability.

酸化ニッケルを作製する方法は数多く提案されているが、例えば、水酸化ニッケルや硫酸ニッケル、塩化ニッケルまたは硝酸ニッケルなどを酸化雰囲気で焼成することにより得られる。   Many methods for producing nickel oxide have been proposed. For example, nickel oxide, nickel sulfate, nickel chloride, or nickel nitrate can be obtained by firing in an oxidizing atmosphere.

水酸化ニッケルを作製する方法としては、硫酸ニッケル、塩化ニッケルまたは硝酸ニッケルなどのニッケル塩を含む溶液に、水酸化ナトリウムなどを添加してアルカリ性として、沈殿させて製造している(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1によれば、ニッケル塩を含む水溶液に、アンモニアを加え、ニッケル−アンモニウム錯塩を形成し、これに苛性アルカリを作用させて、水酸化ニッケルを沈殿させるとしている。 As a method for producing nickel hydroxide, it is manufactured by adding sodium hydroxide or the like to a solution containing a nickel salt such as nickel sulfate, nickel chloride or nickel nitrate to make it alkaline (for example, patent document). 1). According to Patent Document 1, ammonia is added to an aqueous solution containing a nickel salt to form a nickel-ammonium complex salt, and a caustic alkali is allowed to act on this to precipitate nickel hydroxide.

このような水酸化ニッケルを得る方法では、その原理は簡単であるが、実施には多くの工程を要し、反応液をアルカリ性にするために水酸化ナトリウムを用いることから、ナトリウムやイオウなどが残留不純物となるため洗浄工程で多量の水洗廃液が発生するだけでなく、反応後のナトリウムの硝酸塩や硫酸塩などを含む廃液などを処理する必要がある。 In such a method for obtaining nickel hydroxide, the principle is simple, but many steps are required for implementation, and sodium hydroxide is used to make the reaction solution alkaline. Since it becomes a residual impurity, not only a large amount of washing waste liquid is generated in the washing process, but also the waste liquid containing sodium nitrate or sulfate after the reaction needs to be treated.

また、硫酸ニッケル、塩化ニッケルまたは硝酸ニッケルなどを酸化雰囲気で焼成する方法でも、不純物が残留する。   In addition, impurities remain even when nickel sulfate, nickel chloride, nickel nitrate, or the like is baked in an oxidizing atmosphere.

例えば、特許文献2では、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900〜1200℃として硫酸ニッケルを焙焼する方法が提案されている。この方法によれば硫黄品位が500質量ppm以下の酸化ニッケル微粉末が得られるとしている。   For example, Patent Document 2 proposes a method of roasting nickel sulfate at a maximum temperature of 900 to 1200 ° C. while forcibly introducing air using a horizontal rotary manufacturing furnace. According to this method, fine nickel oxide powder having a sulfur quality of 500 mass ppm or less is obtained.

一方、上記のようなニッケル水酸化物を化学的に沈澱させて作製する方法以外に、金属ニッケルから電解により水酸化ニッケルを作製する方法もある。   On the other hand, there is also a method for producing nickel hydroxide by electrolysis from metallic nickel other than the method for producing nickel hydroxide by chemical precipitation as described above.

例えば、特許文献3では、ニッケル電極を陽極で溶解することにより球状の水酸化ニッケルを沈殿する方法が提案されている。この方法では硫黄を不純物として含まないが、高いpH値、温度で電解を行い、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物でpH調整するため、この方法で作製された水酸化ニッケルを焙焼して得られる酸化ニッケル中には、ナトリウムが残留することも懸念される。   For example, Patent Document 3 proposes a method of precipitating spherical nickel hydroxide by dissolving a nickel electrode at an anode. This method does not contain sulfur as an impurity, but electrolysis is carried out at a high pH value and temperature, and the pH is adjusted with an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide. Therefore, nickel hydroxide produced by this method is roasted. There is also concern that sodium may remain in the nickel oxide obtained.

また、特許文献4では気相法によってニッケル微粉末を作製する方法が記載されている。特許文献4によれば、ルツボに原料の塩化ニッケルを入れ、10リットル/分のアルゴンガス中に濃度(分圧)が 8.0×10−2なるように加熱、蒸発させ、蒸気をルツボ下流に位置する1050℃(1323K)に設定した反応部へ輸送し、水素と接触・混合させてニッケル粉を得ることができる。しかしながら、本方法でもニッケル純度は99.5%以上であり、特に塩素が残留することが懸念される。 Patent Document 4 describes a method for producing nickel fine powder by a vapor phase method. According to Patent Document 4, nickel chloride as a raw material is put in a crucible, heated and evaporated in an argon gas of 10 liters / minute so that the concentration (partial pressure) is 8.0 × 10 −2 , and the steam is downstream of the crucible. The nickel powder can be obtained by transporting to a reaction part set at 1050 ° C. (1323 K) located at, and contacting and mixing with hydrogen. However, even in this method, the nickel purity is 99.5% or more, and there is a concern that chlorine remains in particular.

一方、微粉末でなければ、高純度のニッケルは電解精製などの方法によって容易に作製することが出来る。特許文献5によれば、電解液として硫酸ニッケル溶液を用い、これにハロゲン化水素酸を添加して電解精製することを特徴とする高純度ニッケルの製造方法で5N(99.999質量%)以上のニッケルを得ることが出来るとされている。しかしながら、得られたニッケルは微粉末ではなく、焙焼によって酸化ニッケル粉を得ることはできない。ニッケル金属は延性、展性があるため、一般的な機械的圧力を加える粉砕処理によって微粉末を得ることはできない。 On the other hand, if it is not fine powder, high-purity nickel can be easily produced by a method such as electrolytic purification. According to Patent Document 5, a nickel sulfate solution is used as an electrolytic solution, and a hydrohalic acid is added to the electrolytic solution for electrolytic purification, which is characterized by 5N (99.999 mass%) or more in a high purity nickel production method. It is said that the nickel can be obtained. However, the obtained nickel is not a fine powder, and nickel oxide powder cannot be obtained by roasting. Since nickel metal has ductility and malleability, fine powder cannot be obtained by a pulverization process applying general mechanical pressure.

特開昭56−143671号公報JP-A-56-143671 特開2004−189530号公報JP 2004-189530 A 特表2002−544382号公報Special Table 2002-544382 特開平8−246001号公報JP-A-8-246001 特開2002−285372号公報JP 2002-285372 A

上記特許文献1から4までの方法では酸化ニッケル微粉末を作製しても、何らかの不純物が残留する問題がある。また、特許文献5のように高純度のニッケルを得る方法はあるが高純度の微粉末を得ることは出来ない。本発明が解決しようとする課題は、不純物含有量が低く、特に硫黄濃度の低い固体酸化物形燃料電池の製造に用いる材料として好適な酸化ニッケル微粉末の製造方法および酸化ニッケル微粉末を提供することを目的とする。   The methods of Patent Documents 1 to 4 have a problem that some impurities remain even if nickel oxide fine powder is produced. Moreover, although there exists a method of obtaining high purity nickel like patent document 5, a high purity fine powder cannot be obtained. The problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing fine nickel oxide powder and a fine nickel oxide powder suitable as materials used in the production of a solid oxide fuel cell having a low impurity content and particularly a low sulfur concentration. For the purpose.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、1mmから3cmの大きさの高純度の金属ニッケルを原料とし、純水中にて交流電圧をかけて放電させることによってニッケル微粉末を得、これを酸化雰囲気で焙焼することにより高純度の酸化ニッケルが得られることを見出し本発明に至ったものである。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have made nickel by using high-purity metallic nickel having a size of 1 mm to 3 cm as a raw material and discharging it in pure water by applying an alternating voltage. The present inventors have found that high-purity nickel oxide can be obtained by obtaining fine powder and baking it in an oxidizing atmosphere.

即ち、本発明の第1の発明による酸化ニッケル微粉末の製造方法は、高純度金属ニッケルペレットを出発材料とし、超純水中にて交流電圧を印加することによってニッケルペレット間を放電させて金属ニッケル微粉末を得る工程と、酸化雰囲気中、600℃以上950℃未満で前記金属ニッケル微粉末を焼成する工程からなる酸化ニッケル微粉末の製造方法である。   That is, the nickel oxide fine powder manufacturing method according to the first aspect of the present invention uses a high-purity metallic nickel pellet as a starting material, and discharges between nickel pellets by applying an alternating voltage in ultrapure water. This is a method for producing nickel oxide fine powder comprising a step of obtaining nickel fine powder and a step of firing the metal nickel fine powder at 600 ° C. or more and less than 950 ° C. in an oxidizing atmosphere.

また、本発明の第2の発明によれば、金属ニッケルペレットの大きさが1mm以上3cm以下、硫黄濃度10質量ppm以下の高純度ニッケルを出発原料とする請求項1記載の酸化ニッケルの製造方法。が提供される。   According to a second aspect of the present invention, the nickel oxide production method according to claim 1, wherein the nickel nickel pellet has a size of 1 mm to 3 cm and a high-purity nickel having a sulfur concentration of 10 mass ppm or less as a starting material. . Is provided.

また、本発明の第3の発明によれば、放電に用いる交流電源が電圧10kVから40kV、周波数200kHzから600kHzであることを特徴とする請求項1、2に記載の酸化ニッケルの製造方法が提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the nickel oxide manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the AC power source used for discharging is a voltage of 10 kV to 40 kV and a frequency of 200 kHz to 600 kHz. Is done.

また、本発明の第4の発明によれば、請求項1の焼成工程後にさらに酸化ニッケルを解砕処理する工程を含む酸化ニッケルの製造方法が提供される。   Moreover, according to 4th invention of this invention, the manufacturing method of nickel oxide including the process of crushing nickel oxide further after the baking process of Claim 1 is provided.

また、本発明の第5の発明によれば、請求項1から4のいずれかの発明で得られ、硫黄含有量が10質量ppm以下であり、且つレーザー散乱法で測定したD50の値が0.5μm以下であることを特徴とする酸化ニッケル微粉末が提供される。 According to the fifth aspect of the present invention, the sulfur content obtained in any one of the first to fourth aspects of the present invention is 10 ppm by mass or less, and the value of D50 measured by the laser scattering method is 0. There is provided a nickel oxide fine powder characterized by being not more than 0.5 μm.

本発明によれば、高純度のニッケル金属を出発原料として、高純度な酸化ニッケル微粉末を得ることができる。工程内で不純物が混入することがないため、純度は出発原料と同じものができ、出発原料に応じた高純度な酸化ニッケルを得ることができる。本発明で得られた酸化ニッケル微粉末は、不純物を低減することができ、固体酸化物形燃料電池の電極材料として好適である。   According to the present invention, high-purity nickel oxide fine powder can be obtained using high-purity nickel metal as a starting material. Since impurities are not mixed in the process, the purity can be the same as that of the starting material, and high-purity nickel oxide corresponding to the starting material can be obtained. The nickel oxide fine powder obtained by the present invention can reduce impurities and is suitable as an electrode material for a solid oxide fuel cell.

本発明において出発材料の高純度ニッケルは、最終的な酸化ニッケルの純度に直接影響するため、極力高純度であることが好ましい。固体酸化物形燃料電池の電極材料としては硫黄を極力含まないことが好ましく、電気ニッケル等も好適に使用することが可能である。電気ニッケル作製時に2cm程度の大きさになるものもあり、そのまま使用することもできるが、3cmより大きい場合には、これを1mmから3cmの大きさに加工する。1mmより小さく加工するにはコストがかかりすぎ、また3cmより大きくなると放電によるニッケル粒子の生産性が悪くなる。より好ましくは5mmから1.5cmである。放電電圧は10kVより低いと生産性が悪く、40kVより高いと粒子径が大きくなるため好ましくない。生産性と粒子径を加味すれば、20kVから30kVが適切な放電電圧の範囲である。周波数も放電電圧と同じく、生産性と粒子径に関係し、周波数を200kHzより低くすれば生産性はよいが粒子径が大きくなりすぎ、周波数を600kHzより高くすれば粒子径は小さくなるが生産性が低下する。より好ましくは300kHzから400kHzである。   In the present invention, the high-purity nickel as a starting material directly affects the purity of the final nickel oxide, so that it is preferable that the purity be as high as possible. As an electrode material of the solid oxide fuel cell, it is preferable that sulfur is not contained as much as possible, and electric nickel or the like can be suitably used. Some of them have a size of about 2 cm at the time of producing electronickel and can be used as they are, but if they are larger than 3 cm, they are processed to a size of 1 mm to 3 cm. If it is smaller than 1 mm, it takes too much cost, and if it is larger than 3 cm, the productivity of nickel particles by discharge becomes worse. More preferably, it is 5 mm to 1.5 cm. If the discharge voltage is lower than 10 kV, the productivity is poor, and if it is higher than 40 kV, the particle diameter becomes large, which is not preferable. If productivity and particle diameter are taken into account, 20 kV to 30 kV is an appropriate discharge voltage range. As with the discharge voltage, the frequency is related to the productivity and the particle size. If the frequency is lower than 200 kHz, the productivity is good, but the particle size becomes too large. If the frequency is higher than 600 kHz, the particle size becomes smaller, but the productivity Decreases. More preferably, it is 300 kHz to 400 kHz.

放電を開始すると、ニッケル粒子は水中に分散するため、水を継ぎ足してオーバーフローさせることでニッケル粒子を回収し、原材料となる1mmから3cmのニッケルを水中に再投入すれば、連続運転が可能である。また、放電させる電極材料も高純度ニッケルを使用すれば、ニッケル粒子製造に際して不純物が混入する経路がなく、原材料のニッケルと同じ純度のニッケル粒子を得ることが出来る。これを酸化雰囲気中で焼成すれば、酸化ニッケル粉を得ることができる。焼成温度としては、600℃以上950℃未満が好ましい。600℃未満では、粒子の中心部まで酸化されない場合があり、950℃以上では粒子同士が焼結して粗大化してしまうため好ましくない。焼成時間はニッケルが酸化するまでの十分な時間が必要であるが、生産性を考慮すれば、1から5時間程度が好ましく、5時間を超えると酸化ニッケル粒子間の焼結が進行してしまい、粒径が必要以上に粗大化してしまうため好ましくない。上記焼成処理時の酸化雰囲気としては、金属ニッケルが酸化して酸化ニッケルとなる雰囲気であれば良いが、取り扱いの容易な大気雰囲気が特に好ましい。 When the discharge is started, the nickel particles are dispersed in the water. Therefore, the nickel particles are recovered by adding water and overflowing, and if 1 to 3 cm of nickel as a raw material is reintroduced into the water, continuous operation is possible. . Further, if high purity nickel is used as the electrode material to be discharged, there is no path for impurities to be mixed in the production of nickel particles, and nickel particles having the same purity as the raw material nickel can be obtained. If this is fired in an oxidizing atmosphere, nickel oxide powder can be obtained. As a calcination temperature, 600 degreeC or more and less than 950 degreeC are preferable. If it is less than 600 degreeC, it may not be oxidized to the center part of particle | grains, but since particle | grains will sinter and coarsen by 950 degreeC or more, it is unpreferable. The firing time is sufficient for nickel to oxidize, but considering productivity, it is preferably about 1 to 5 hours, and if it exceeds 5 hours, sintering between the nickel oxide particles proceeds. This is not preferable because the particle size becomes coarser than necessary. The oxidizing atmosphere during the baking treatment may be an atmosphere in which metallic nickel is oxidized to nickel oxide, but an air atmosphere that is easy to handle is particularly preferable.

放電で得られたニッケル粒子の中に、まれに粗大粒子が残留することもあり、酸化雰囲気中の焼成によってニッケル内部まで酸化せずニッケル金属を内包する粒子が存在することがあるが、これらは磁性を持つため、磁石で取り除くことが可能である。 In rare cases, coarse particles may remain in the nickel particles obtained by discharge, and there may be particles that do not oxidize to the inside of nickel by firing in an oxidizing atmosphere and that contain nickel metal. Since it has magnetism, it can be removed with a magnet.

粗粒を取り除いた上で、さらに酸化ニッケル粒子を小さくしたい場合は、解砕処理にて粒径を調整することも可能である。上記解砕処理については、ボールミルやビーズミルなどのメディアを用いた処理も可能であるが、その場合はメディアから不純物が混入する恐れがある。従って、メディアからの不純物混入を防ぐため、メディアを用いず、酸化ニッケル粒子同士を衝突させることにより解砕することが好ましい。粒子同士を衝突させることにより解砕する方法としては、例えば、(株)徳寿工作所などから市販されているナノグラインディングミル等のジェットミルの使用が好ましい。また、ジェットミルによる解砕の場合でも、湿式解砕では乾燥時に凝集が生じて粒度分布が悪化する要因となるため、乾式解砕を行うことが好ましい。 When it is desired to further reduce the nickel oxide particles after removing the coarse particles, the particle size can be adjusted by crushing treatment. Regarding the crushing treatment, a treatment using a medium such as a ball mill or a bead mill is also possible, but in that case, impurities may be mixed from the medium. Therefore, in order to prevent impurities from entering from the media, it is preferable to crush the nickel oxide particles by colliding them without using the media. As a method of crushing particles by colliding them, for example, use of a jet mill such as a nanogrinding mill commercially available from Tokuju Kogakusho Co., Ltd. is preferable. Even in the case of pulverization using a jet mill, dry pulverization is preferably performed because wet pulverization causes agglomeration during drying and deteriorates the particle size distribution.

上記した工程によって得られる本発明の酸化ニッケル微粉末は、硫黄含有量が10質量ppm以下であり、且つレーザー散乱法で測定したD50が0.5μm以下であることを特徴とする。尚、微粉末の取り扱い性を考慮すると、D50は0.05〜0.5μmであることが好ましく、0.1〜0.5μmであることがより好ましい。   The nickel oxide fine powder of the present invention obtained by the above-described process has a sulfur content of 10 mass ppm or less and a D50 measured by a laser scattering method of 0.5 μm or less. In consideration of the handleability of the fine powder, D50 is preferably 0.05 to 0.5 μm, more preferably 0.1 to 0.5 μm.

このように本発明の酸化ニッケル微粉末は、不純物含有量が非常に少なく、微細な粒子から構成されているため、固体酸化物形燃料電池の電極材料として極めて好適なものである。   Thus, the nickel oxide fine powder of the present invention is extremely suitable as an electrode material for a solid oxide fuel cell because it has a very small impurity content and is composed of fine particles.

以下、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明は実施例によってのみ限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated using an Example, this invention is not limited only by an Example.

以下の実施例により本発明を更に詳細に説明する。尚、実施例及び比較例における硫黄の分析は、LECO社製炭素硫黄分析装置により行った。 The following examples illustrate the invention in more detail. In addition, the analysis of sulfur in Examples and Comparative Examples was performed by a carbon sulfur analyzer manufactured by LECO.

また、酸化ニッケル微粉末の粒径はレーザー散乱法により測定し、その粒度分布から体積積算50%での粒径D50を求めた。比表面積は窒素ガス吸着によるBET法により求めた。
(実施例1)
Further, the particle diameter of the nickel oxide fine powder was measured by a laser scattering method, and the particle diameter D50 at a volume integration of 50% was determined from the particle size distribution. The specific surface area was determined by the BET method using nitrogen gas adsorption.
Example 1

出発原料の高純度ニッケルには、直径約17mmのハンディニッケル Handy-E(住友金属鉱山株式会社製:硫黄含有量10ppm)500gを200Lの純水中に投入し、電気ニッケルの電極を用いて20kV、300kHzで2時間放電し、ニッケルの粒子の懸濁液を得た。この懸濁液をデカンテーションによって濃縮して2Lのスラリーとし、当該スラリーをろ過後、真空乾燥によって125gのニッケル粒子を得た。ニッケル粒子は凝集していたため、シェーカーミキサーにて解砕処理を施した後、212μmの篩で、分級した。篩い下のニッケル粒子5gをアルミナ匣鉢に入れ、マッフル炉にて900℃で2時間焼成した。このとき、大気を5L/minの量で炉内に導入し、酸化雰囲気とした。次に、酸化が不完全であった金属ニッケルを磁石により取り除いた。   For the high-purity nickel starting material, 500 g of handy nickel Handy-E (Sumitomo Metal Mining Co., Ltd .: sulfur content 10 ppm) having a diameter of about 17 mm was introduced into 200 L of pure water, and 20 kV using an electric nickel electrode. And discharging at 300 kHz for 2 hours to obtain a suspension of nickel particles. This suspension was concentrated by decantation to give a 2 L slurry, and after filtering the slurry, 125 g of nickel particles were obtained by vacuum drying. Since the nickel particles were agglomerated, they were crushed with a shaker mixer and then classified with a 212 μm sieve. 5 g of the nickel particles under the sieve were put in an alumina mortar and fired at 900 ° C. for 2 hours in a muffle furnace. At this time, air was introduced into the furnace in an amount of 5 L / min to create an oxidizing atmosphere. Next, the nickel metal incompletely oxidized was removed with a magnet.

得られた酸化ニッケル微粉末をナノグラインディングミル(徳寿工作所製)にて、プッシャーノズル圧力1.0MPa、グラインディング圧力0.9MPaの条件にて粉砕し、酸化ニッケル微粉末を得た。
(比較例1)
The obtained nickel oxide fine powder was pulverized by a nano grinding mill (manufactured by Deoksugaku Kosakusho) under the conditions of a pusher nozzle pressure of 1.0 MPa and a grinding pressure of 0.9 MPa to obtain a nickel oxide fine powder.
(Comparative Example 1)

出発原料を、市販のニッケル(直径2mm、長さ約2mm、硫黄含有量1000ppm)とした以外は、実施例1と同様にして酸化ニッケル微粉末を得た。   A nickel oxide fine powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the starting material was commercially available nickel (diameter 2 mm, length approximately 2 mm, sulfur content 1000 ppm).

上記実施例1及び比較例1について得られた酸化ニッケル微粉末の硫黄含有量、粒度分布測定によるD50及び比表面積を下記表1にまとめて示した。 The sulfur content of the nickel oxide fine powder obtained in Example 1 and Comparative Example 1, D50 and specific surface area by particle size distribution measurement are shown in Table 1 below.

上記の結果から分るように、本発明の実施例である実施例1の酸化ニッケル微粉末は、硫黄含有量が10ppmと低く、固体酸化物形燃料電池の電極材料として好適である。   As can be seen from the above results, the nickel oxide fine powder of Example 1, which is an example of the present invention, has a low sulfur content of 10 ppm and is suitable as an electrode material for a solid oxide fuel cell.

一方、比較例1及び2の酸化ニッケル微粉末は、硫黄含有量が高く、固体酸化物形燃料電池の電極材料として使用することは困難である。 On the other hand, the nickel oxide fine powders of Comparative Examples 1 and 2 have a high sulfur content and are difficult to use as electrode materials for solid oxide fuel cells.

本発明によって、不純物が極めて少なく、平均粒径である粒度分布D50の値が0.5μm以下の酸化ニッケルを製造することができ、例えば固体酸化物形燃料電池に適した酸化ニッケル微粉末が得られる。   According to the present invention, nickel oxide having extremely small impurities and a particle size distribution D50 having an average particle diameter of 0.5 μm or less can be produced. For example, a nickel oxide fine powder suitable for a solid oxide fuel cell can be obtained. It is done.

Claims (5)

高純度金属ニッケルペレットを出発材料とし、超純水中にて交流電圧を印加することによってニッケルペレット間を放電させて金属ニッケル微粉末を得る工程と、酸化雰囲気中、600℃以上950℃未満で前記金属ニッケル微粉末を焼成する工程からなる酸化ニッケル微粉末の製造方法。 Starting with high-purity metallic nickel pellets and applying alternating voltage in ultrapure water to discharge between nickel pellets to obtain fine metallic nickel powder, in an oxidizing atmosphere at 600 ° C. or higher and lower than 950 ° C. A method for producing a nickel oxide fine powder comprising a step of firing the metal nickel fine powder. 金属ニッケルペレットの大きさが1mm以上3cm以下、硫黄濃度10質量ppm以下の高純度ニッケルを出発原料とする請求項1記載の酸化ニッケルの製造方法。 The method for producing nickel oxide according to claim 1, wherein the starting material is high-purity nickel having a metal nickel pellet size of 1 mm to 3 cm and a sulfur concentration of 10 mass ppm or less. 放電に用いる交流電源が電圧10kVから40kV、周波数200kHzから600kHzであることを特徴とする請求項1、2に記載の酸化ニッケルの製造方法。 The method for producing nickel oxide according to claim 1, wherein the AC power source used for the discharge is a voltage of 10 kV to 40 kV and a frequency of 200 kHz to 600 kHz. 請求項1の焼成工程後にさらに酸化ニッケルを解砕処理する工程を含む酸化ニッケルの製造方法。 The manufacturing method of nickel oxide including the process of crushing a nickel oxide further after the baking process of Claim 1. 請求項1から4の方法により得られ、硫黄含有量が10質量ppm以下であり、且つレーザー散乱法で測定したD50の値が0.5μm以下であることを特徴とする酸化ニッケル微粉末。 A nickel oxide fine powder obtained by the method of claims 1 to 4, having a sulfur content of 10 mass ppm or less and a D50 value of 0.5 µm or less measured by a laser scattering method.
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