JP3157080B2 - フェライト材料の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フェライト材料の製造
方法、特にスピネル型フェライト材料およびマグネトプ
ランバイト型フェライト材料であるフェライト材料の製
造方法に関する。
方法、特にスピネル型フェライト材料およびマグネトプ
ランバイト型フェライト材料であるフェライト材料の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フェライト材料としては、スピネル型フ
ェライト材料およびマグネトプランバイト型フェライト
材料が多く使用されている。
ェライト材料およびマグネトプランバイト型フェライト
材料が多く使用されている。
【０００３】スピネル型フェライト材料としては、マグ
ネタイト、Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライ
ト、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェ
ライト、Ｍｇ−Ｍｎ系フェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系フェラ
イト、Ｍｇ−Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト等のフェライトが
知られており、トナー用キャリヤ、磁芯等に多く使用さ
れている。一方、マグネトプランバイト型フェライト材
料としては、Ｍ型、Ｙ型、Ｚ型、Ｗ型等が知られてお
り、主に永久磁石用材料や電波吸収材料として用いられ
ている。
ネタイト、Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライ
ト、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェ
ライト、Ｍｇ−Ｍｎ系フェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系フェラ
イト、Ｍｇ−Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト等のフェライトが
知られており、トナー用キャリヤ、磁芯等に多く使用さ
れている。一方、マグネトプランバイト型フェライト材
料としては、Ｍ型、Ｙ型、Ｚ型、Ｗ型等が知られてお
り、主に永久磁石用材料や電波吸収材料として用いられ
ている。
【０００４】スピネル型フェライト材料、例えば、マグ
ネタイト系磁性粉末の工業的製法としては、従来、湿式
法と固相法がある。湿式法によるマグネタイト系磁性粉
末の製造方法は、塩化第一鉄溶液にアルカリを作用させ
生成した水酸化第一鉄をアルカリ性溶液中で酸化性ガス
を通気して酸化することによりマグネタイトを得る方法
である（特公昭４９−３５５２０号公報参照）。固相法
によるマグネタイトの製造方法は、水素など還元ガスで
ヘマタイトを還元熱処理することによりマグネタイトを
得る方法である（特開昭６１−７２６３０号公報参
照）。
ネタイト系磁性粉末の工業的製法としては、従来、湿式
法と固相法がある。湿式法によるマグネタイト系磁性粉
末の製造方法は、塩化第一鉄溶液にアルカリを作用させ
生成した水酸化第一鉄をアルカリ性溶液中で酸化性ガス
を通気して酸化することによりマグネタイトを得る方法
である（特公昭４９−３５５２０号公報参照）。固相法
によるマグネタイトの製造方法は、水素など還元ガスで
ヘマタイトを還元熱処理することによりマグネタイトを
得る方法である（特開昭６１−７２６３０号公報参
照）。
【０００５】これらの方法では酸化あるいは還元の雰囲
気をコントロールできるため、純粋なスピネル単相マグ
ネタイトを生成することができる利点があるとされてい
る。しかしこれらの方法は工程が多いため、製造コスト
が高い欠点がある。
気をコントロールできるため、純粋なスピネル単相マグ
ネタイトを生成することができる利点があるとされてい
る。しかしこれらの方法は工程が多いため、製造コスト
が高い欠点がある。
【０００６】他方、鉄鋼業においては鋼板などの塩酸酸
洗の際に生じる酸洗廃液中の塩化鉄を利用して、空気中
でこれを焙焼（熱分解）し、酸化鉄を製造する方法が考
えられている。焙焼方法（熱分解法）としては、一般
に、炉頂より塩酸酸洗廃液を噴霧し炉内に熱分解させ酸
化鉄を炉底より取り出す噴霧焙焼法と、一定の温度に保
持した流動層中に塩酸廃液を噴霧し熱分解させ酸化鉄を
炉頂より捕集する流動焙焼法がある。
洗の際に生じる酸洗廃液中の塩化鉄を利用して、空気中
でこれを焙焼（熱分解）し、酸化鉄を製造する方法が考
えられている。焙焼方法（熱分解法）としては、一般
に、炉頂より塩酸酸洗廃液を噴霧し炉内に熱分解させ酸
化鉄を炉底より取り出す噴霧焙焼法と、一定の温度に保
持した流動層中に塩酸廃液を噴霧し熱分解させ酸化鉄を
炉頂より捕集する流動焙焼法がある。
【０００７】焙焼法では沈澱、粉砕など工程を省略する
ことができ、しかも、塩化鉄の酸洗廃液を利用している
ため酸化鉄の製造コストを下げることができる利点があ
る。しかし、空気中ではかなりの塩化鉄を酸化させて主
相はヘマタイト相になってしまうため現有の焙焼法でマ
グネタイト系粉体を合成することが困難である。
ことができ、しかも、塩化鉄の酸洗廃液を利用している
ため酸化鉄の製造コストを下げることができる利点があ
る。しかし、空気中ではかなりの塩化鉄を酸化させて主
相はヘマタイト相になってしまうため現有の焙焼法でマ
グネタイト系粉体を合成することが困難である。
【０００８】そこで、簡単に製造でき、しかも良好なマ
グネタイト系磁性粉末を得るため、本件出願人は、先
に、先願で次のような２つの提案を行なった。第１の提
案によるマグネタイト系磁性粉末は、塩化第一鉄を出発
原料として、水蒸気を含む雰囲気下の熱処理で得られ
る。上記マグネタイト系磁性粉末は、マグネタイト相の
含有率が９０％以上であり、その飽和磁化σｓが８２〜
９２emu/g である。上記熱処理は、導入水蒸気圧（mmH
g）を縦軸、温度（℃）を横軸とするグラフにおいて、
雰囲気の導入水蒸気圧と熱処理温度（Ａ：１０００℃、
７６０mmHg、Ｂ：５００℃、７６０mmHg、Ｃ：７５０
℃、２００mmHg、Ｄ：５３０℃、２００mmHg）のＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの四点の四辺形で包まれた範囲内で行なわれ
る。上記水蒸気等は、昇温前の熱処理炉内に導入・充填
され、処理中も該炉内に導入・流通され続ける。そし
て、その水蒸気圧は、常圧下でその温度を制御すること
により調整され、例えば１００℃で水蒸気圧７６０mmH
g、９５℃で水蒸気圧６００mmHg、８５℃で水蒸気圧４
００mmHg、７０℃で水蒸気圧２００mmHgとなる。また、
導入水蒸気の蒸気圧または導入水蒸気圧の値は、水蒸気
の上記熱処理炉内への導入の際の値をさす。
グネタイト系磁性粉末を得るため、本件出願人は、先
に、先願で次のような２つの提案を行なった。第１の提
案によるマグネタイト系磁性粉末は、塩化第一鉄を出発
原料として、水蒸気を含む雰囲気下の熱処理で得られ
る。上記マグネタイト系磁性粉末は、マグネタイト相の
含有率が９０％以上であり、その飽和磁化σｓが８２〜
９２emu/g である。上記熱処理は、導入水蒸気圧（mmH
g）を縦軸、温度（℃）を横軸とするグラフにおいて、
雰囲気の導入水蒸気圧と熱処理温度（Ａ：１０００℃、
７６０mmHg、Ｂ：５００℃、７６０mmHg、Ｃ：７５０
℃、２００mmHg、Ｄ：５３０℃、２００mmHg）のＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの四点の四辺形で包まれた範囲内で行なわれ
る。上記水蒸気等は、昇温前の熱処理炉内に導入・充填
され、処理中も該炉内に導入・流通され続ける。そし
て、その水蒸気圧は、常圧下でその温度を制御すること
により調整され、例えば１００℃で水蒸気圧７６０mmH
g、９５℃で水蒸気圧６００mmHg、８５℃で水蒸気圧４
００mmHg、７０℃で水蒸気圧２００mmHgとなる。また、
導入水蒸気の蒸気圧または導入水蒸気圧の値は、水蒸気
の上記熱処理炉内への導入の際の値をさす。
【０００９】また、第２の提案によるマグネタイト系磁
性粉末は、上記第１の提案と同様、塩化第一鉄を出発原
料とし、これを、非酸化性雰囲気下において熱処理を行
なう前処理工程、この前処理工程で得られた処理物を酸
素を含有する雰囲気下で所定温度まで冷却する冷却工
程、および冷却された処理物を水蒸気が存在する雰囲気
下で本焼成し、熱分解する本焼成工程で処理して得ら
れ、比表面積が１．０〜３．０m2/g、飽和磁化σｓが８
２〜９２emu/g 、マグネタイト相の含有量が９０wt% 以
上であることを特徴とするものである。
性粉末は、上記第１の提案と同様、塩化第一鉄を出発原
料とし、これを、非酸化性雰囲気下において熱処理を行
なう前処理工程、この前処理工程で得られた処理物を酸
素を含有する雰囲気下で所定温度まで冷却する冷却工
程、および冷却された処理物を水蒸気が存在する雰囲気
下で本焼成し、熱分解する本焼成工程で処理して得ら
れ、比表面積が１．０〜３．０m2/g、飽和磁化σｓが８
２〜９２emu/g 、マグネタイト相の含有量が９０wt% 以
上であることを特徴とするものである。
【００１０】以上の２つの提案によれば、塩化第一鉄を
出発原料とし、容易に製造でき、しかも良好な特性のマ
グネタイト系磁性粉末が得られる。
出発原料とし、容易に製造でき、しかも良好な特性のマ
グネタイト系磁性粉末が得られる。
【００１１】一方、マグネトプランバイト型フェライト
材料、例えば、バリウムフェライトの工業的製法として
は、従来、固相法がある。固相法によるバリウムフェラ
イトの製造方法は、主として、空気中で、ＢａＣＯ3 と
ヘマタイトを固相反応させ、ＢａＯ・６Ｆｅ2 Ｏ3 を得
る方法である。しかし、この方法は工程が多いため、製
造コストが高い欠点がある。
材料、例えば、バリウムフェライトの工業的製法として
は、従来、固相法がある。固相法によるバリウムフェラ
イトの製造方法は、主として、空気中で、ＢａＣＯ3 と
ヘマタイトを固相反応させ、ＢａＯ・６Ｆｅ2 Ｏ3 を得
る方法である。しかし、この方法は工程が多いため、製
造コストが高い欠点がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、マグネタイ
トをはじめとするスピネル型フェライト材料、およびマ
グネトプランバイト型フェライト材料等のフェライト材
料を容易に製造することのできるフェライト材料の製造
方法を提供することを目的とするものである。
トをはじめとするスピネル型フェライト材料、およびマ
グネトプランバイト型フェライト材料等のフェライト材
料を容易に製造することのできるフェライト材料の製造
方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（４）の本発明により達成される。 （１） 塩化鉄を含む少なくとも１種の金属塩化物と、
酸化鉄を含む少なくとも１種の金属酸化物とを含む混合
材料を出発原料とし、熱処理炉内に水蒸気圧２００〜７
６０mmHgの水蒸気を導入・流通させ、焙焼工程を少なく
とも一部が水蒸気が存在する雰囲気下において行ない、
前記原料に熱分解反応と同時に固相反応を行なわさせて
フェライト材料を製造することを特徴とするフェライト
材料の製造方法。 （２） 前記混合材料における金属塩化物と金属酸化物
の組成比がモル比で、９９／１〜３０／７０である上記
（１）のフェライト材料の製造方法。 （３） 塩化鉄を必須とし、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、
Ｚｎ、ＭｇおよびＭｎである金属の２価の塩化物、およ
びＦｅの３価の塩化物である金属塩化物のうち少なくと
も１種と、酸化鉄を必須とし、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚ
ｎ、ＭｇおよびＭｎである金属の２価の酸化物、および
ＦｅおよびＭｎである金属の３価の酸化物の少なくとも
１種とを含む混合材料を出発原料とし、スピネル型フェ
ライト材料を製造する上記（１）または（２）のフェラ
イト材料の製造方法。 （４） 塩化鉄を必須とし、Ｂａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、
Ｃｏ、ＭｇおよびＺｎである金属の２価の塩化物、およ
びＦｅの３価の塩化物である金属塩化物のうち少なくと
も１種と、酸化鉄を必須とし、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃｏ
およびＺｎである金属の２価の酸化物、およびＦｅの３
価の酸化物の少なくとも１種とを含む混合材料を出発原
料とし、これを非酸化性ガスと水蒸気とからなる雰囲気
下において焙焼し、熱分解反応および固相反応を同時に
行ない、スピネル型フェライト材料と中間生成物を一旦
形成し、この後、雰囲気を非酸化性雰囲気に替えて焙焼
し、さらに雰囲気を酸化性雰囲気に替えて固相反応を行
なわさせてマグネトプランバイト型フェライト材料を得
る上記（１）または（２）のフェライト材料の製造方
法。
（１）〜（４）の本発明により達成される。 （１） 塩化鉄を含む少なくとも１種の金属塩化物と、
酸化鉄を含む少なくとも１種の金属酸化物とを含む混合
材料を出発原料とし、熱処理炉内に水蒸気圧２００〜７
６０mmHgの水蒸気を導入・流通させ、焙焼工程を少なく
とも一部が水蒸気が存在する雰囲気下において行ない、
前記原料に熱分解反応と同時に固相反応を行なわさせて
フェライト材料を製造することを特徴とするフェライト
材料の製造方法。 （２） 前記混合材料における金属塩化物と金属酸化物
の組成比がモル比で、９９／１〜３０／７０である上記
（１）のフェライト材料の製造方法。 （３） 塩化鉄を必須とし、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、
Ｚｎ、ＭｇおよびＭｎである金属の２価の塩化物、およ
びＦｅの３価の塩化物である金属塩化物のうち少なくと
も１種と、酸化鉄を必須とし、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚ
ｎ、ＭｇおよびＭｎである金属の２価の酸化物、および
ＦｅおよびＭｎである金属の３価の酸化物の少なくとも
１種とを含む混合材料を出発原料とし、スピネル型フェ
ライト材料を製造する上記（１）または（２）のフェラ
イト材料の製造方法。 （４） 塩化鉄を必須とし、Ｂａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、
Ｃｏ、ＭｇおよびＺｎである金属の２価の塩化物、およ
びＦｅの３価の塩化物である金属塩化物のうち少なくと
も１種と、酸化鉄を必須とし、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃｏ
およびＺｎである金属の２価の酸化物、およびＦｅの３
価の酸化物の少なくとも１種とを含む混合材料を出発原
料とし、これを非酸化性ガスと水蒸気とからなる雰囲気
下において焙焼し、熱分解反応および固相反応を同時に
行ない、スピネル型フェライト材料と中間生成物を一旦
形成し、この後、雰囲気を非酸化性雰囲気に替えて焙焼
し、さらに雰囲気を酸化性雰囲気に替えて固相反応を行
なわさせてマグネトプランバイト型フェライト材料を得
る上記（１）または（２）のフェライト材料の製造方
法。
【００１４】
【作用・効果】本発明のフェライト材料の製造方法にお
いては、出発原料として、少なくとも一種の金属塩化
物、および少なくとも一種の金属酸化物を含む混合材料
を用いたことにより、従来に比べ、工程数を大幅に短縮
し、フェライト材料を容易に製造することができる。
いては、出発原料として、少なくとも一種の金属塩化
物、および少なくとも一種の金属酸化物を含む混合材料
を用いたことにより、従来に比べ、工程数を大幅に短縮
し、フェライト材料を容易に製造することができる。
【００１５】例えば、スピネル型フェライト材料の１種
であるマグネタイトの場合は、出発原料として、ＦｅＣ
ｌ2 およびＦｅ2 Ｏ3 を用い、水蒸気の存在する雰囲気
下で、下記の反応式に従い、マグネタイトを容易に生成
できる。 ＦｅＣｌ2 ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｆｅ3 Ｏ4 ＋２ＨＣ
ｌ
であるマグネタイトの場合は、出発原料として、ＦｅＣ
ｌ2 およびＦｅ2 Ｏ3 を用い、水蒸気の存在する雰囲気
下で、下記の反応式に従い、マグネタイトを容易に生成
できる。 ＦｅＣｌ2 ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｆｅ3 Ｏ4 ＋２ＨＣ
ｌ
【００１６】また、本発明によれば、塩化第一鉄のみを
用いた場合より、熱分解温度を低下することができる。
具体的には、塩化第一鉄のみを用いた場合、単相化のた
めには、熱分解温度を５５０〜９００℃の範囲に設定し
なければならなかったが、本発明の場合には、４３０℃
でもマグネタイトの単相化が可能となった。
用いた場合より、熱分解温度を低下することができる。
具体的には、塩化第一鉄のみを用いた場合、単相化のた
めには、熱分解温度を５５０〜９００℃の範囲に設定し
なければならなかったが、本発明の場合には、４３０℃
でもマグネタイトの単相化が可能となった。
【００１７】さらに、本発明により得られたフェライト
材料は、比表面積が０．８〜３m2/gと粒子径が小さいた
め、粉砕等の工程が省略でき、工程数の簡略化が図れ、
安価に製造することができる。
材料は、比表面積が０．８〜３m2/gと粒子径が小さいた
め、粉砕等の工程が省略でき、工程数の簡略化が図れ、
安価に製造することができる。
【００１８】また、例えば、マグネトプランバイト型フ
ェライト材料の１種であるバリウムフェライトの場合
は、出発原料として、ＢａＣｌ2 、ＦｅＣｌ2 およびＦ
ｅ2 Ｏ3 を用い、下記の反応式に従いバリウムフェライ
トを容易に得ることができる。
ェライト材料の１種であるバリウムフェライトの場合
は、出発原料として、ＢａＣｌ2 、ＦｅＣｌ2 およびＦ
ｅ2 Ｏ3 を用い、下記の反応式に従いバリウムフェライ
トを容易に得ることができる。
【００１９】非酸化性ガス（例えば、Ｎ2 ）と水蒸気
の混合雰囲気下で、まず熱分解反応と固相反応を行なわ
させる。 ＢａＣｌ2 ＋ＦｅＣｌ2 ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋２Ｈ2 Ｏ →Ｆｅ3 Ｏ4 ＋ＢａＯ（中間物）＋４ＨＣｌ
の混合雰囲気下で、まず熱分解反応と固相反応を行なわ
させる。 ＢａＣｌ2 ＋ＦｅＣｌ2 ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋２Ｈ2 Ｏ →Ｆｅ3 Ｏ4 ＋ＢａＯ（中間物）＋４ＨＣｌ
【００２０】ついで、雰囲気を非酸化性雰囲気のみ
（例えば、Ｎ2 ）に切り替え、安定に保ちつつ分解温度
を上げる。
（例えば、Ｎ2 ）に切り替え、安定に保ちつつ分解温度
を上げる。
【００２１】そして、雰囲気を酸化性雰囲気（例えば
大気中）に切り替え固相反応を行なわせ目的のＢａＦｅ
12Ｏ19を得る。 ４Ｆｅ3 Ｏ4 ＋ＢａＯ（中間物）＋Ｏ2 →ＢａＯ・６Ｆ
ｅ2 Ｏ3
大気中）に切り替え固相反応を行なわせ目的のＢａＦｅ
12Ｏ19を得る。 ４Ｆｅ3 Ｏ4 ＋ＢａＯ（中間物）＋Ｏ2 →ＢａＯ・６Ｆ
ｅ2 Ｏ3
【００２２】以上のように、本発明によれば、従来に比
べ、工程数の簡略化ができ、作業性に優れ、しかも安価
な材料を用いることも相まって、製造コストを低減する
ことができる。
べ、工程数の簡略化ができ、作業性に優れ、しかも安価
な材料を用いることも相まって、製造コストを低減する
ことができる。
【００２３】
【具体的構成】本発明では、出発原料として、少なくと
も１種の金属塩化物と、少なくとも１種の金属酸化物を
含む混合材料を用いて、フェライト材料を製造する。材
料金属によっては、少なくとも１種の金属塩化物と、少
なくとも１種の金属酸化物の他、炭酸塩を用いる場合も
ある。上記原料のうち、金属塩化物は、固体、溶液のい
ずれを用いてもよい。固体を用いる場合、平均粒子径は
１〜１００μm 程度とする。
も１種の金属塩化物と、少なくとも１種の金属酸化物を
含む混合材料を用いて、フェライト材料を製造する。材
料金属によっては、少なくとも１種の金属塩化物と、少
なくとも１種の金属酸化物の他、炭酸塩を用いる場合も
ある。上記原料のうち、金属塩化物は、固体、溶液のい
ずれを用いてもよい。固体を用いる場合、平均粒子径は
１〜１００μm 程度とする。
【００２４】本発明により製造されるフェライトは、通
常、一般式ＭＯ・Ｆｅ2 Ｏ3 （Ｍ：２価の金属イオン）
で表されるマグネタイト、Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚ
ｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ
−Ｚｎ系フェライト、Ｍｇ−Ｍｎ系フェライト、Ｍｇ−
Ｚｎ系フェライト、Ｍｇ−Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃ
ｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライ
ト、Ｍｎ系フェライト、Ｎｉ系フェライト等のスピネル
型フェライト、
常、一般式ＭＯ・Ｆｅ2 Ｏ3 （Ｍ：２価の金属イオン）
で表されるマグネタイト、Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚ
ｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ
−Ｚｎ系フェライト、Ｍｇ−Ｍｎ系フェライト、Ｍｇ−
Ｚｎ系フェライト、Ｍｇ−Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃ
ｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライ
ト、Ｍｎ系フェライト、Ｎｉ系フェライト等のスピネル
型フェライト、
【００２５】通常、一般式ＭＦｅ12Ｏ19、ＭＭｅ2 Ｆｅ
16Ｏ27、Ｍ2 Ｍｅ2 Ｆｅ12Ｏ22、Ｍ3 Ｍｅ2 Ｆｅ24Ｏ41
（Ｍ：アルカリ金属Ｂａ、Ｓｒ、Ｐｂ、Ｍｅ：鉄系遷移
金属Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ）で表されるバリウ
ムフェライト、ストロンチウムフェライト等のＭ型や、
Ｃｏ2 Ｙ、Ｃｏ2 Ｚ、Ｚｎ2 Ｙ、Ｍｇ2 Ｙ、Ｃｏ2 Ｗで
表されるＹ型、Ｚ型、Ｗ型等のマグネトプランバイト型
フェライトが挙げられる。
16Ｏ27、Ｍ2 Ｍｅ2 Ｆｅ12Ｏ22、Ｍ3 Ｍｅ2 Ｆｅ24Ｏ41
（Ｍ：アルカリ金属Ｂａ、Ｓｒ、Ｐｂ、Ｍｅ：鉄系遷移
金属Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ）で表されるバリウ
ムフェライト、ストロンチウムフェライト等のＭ型や、
Ｃｏ2 Ｙ、Ｃｏ2 Ｚ、Ｚｎ2 Ｙ、Ｍｇ2 Ｙ、Ｃｏ2 Ｗで
表されるＹ型、Ｚ型、Ｗ型等のマグネトプランバイト型
フェライトが挙げられる。
【００２６】金属塩化物と金属酸化物の組成比は、モル
比で９９／１〜３０／７０の範囲であることが好まし
い。上記の範囲外で金属塩化物が多すぎると、目的相の
生成温度が高くなってくる。一方、金属酸化物が多すぎ
ると、目的相の単相化が困難となってくる。どの成分を
塩化物や酸化物とするかは全く自由であり、原料選択の
自由度が広がる。これは本発明の大きなメリットであ
る。
比で９９／１〜３０／７０の範囲であることが好まし
い。上記の範囲外で金属塩化物が多すぎると、目的相の
生成温度が高くなってくる。一方、金属酸化物が多すぎ
ると、目的相の単相化が困難となってくる。どの成分を
塩化物や酸化物とするかは全く自由であり、原料選択の
自由度が広がる。これは本発明の大きなメリットであ
る。
【００２７】上記金属塩化物としては、例えば、Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｐ
ｂおよびＡｇである金属の２価の塩化物、およびＦｅで
ある金属の３価の塩化物を用いることが好ましい。
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｐ
ｂおよびＡｇである金属の２価の塩化物、およびＦｅで
ある金属の３価の塩化物を用いることが好ましい。
【００２８】上記金属酸化物としては、例えば、Ｎｉ、
Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｐｂおよ
びＡｇである金属の２価の酸化物、およびＦｅおよびＭ
ｎである金属の３価の酸化物を用いることができる。
Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｐｂおよ
びＡｇである金属の２価の酸化物、およびＦｅおよびＭ
ｎである金属の３価の酸化物を用いることができる。
【００２９】本発明において、最も好ましくは、出発原
料として、ＦｅＣｌ2 およびＦｅ2Ｏ3 と、上記の金属
塩化物および金属酸化物の少なくとも１種あるいはＢ
ａ、Ｓｒ、Ｐｂ、Ｃｏ等の金属の炭酸塩との混合材料を
用いることもできる。
料として、ＦｅＣｌ2 およびＦｅ2Ｏ3 と、上記の金属
塩化物および金属酸化物の少なくとも１種あるいはＢ
ａ、Ｓｒ、Ｐｂ、Ｃｏ等の金属の炭酸塩との混合材料を
用いることもできる。
【００３０】上記の原料のうち、ＦｅＣｌ2 は、鉄鋼業
等の鋼板等の塩酸酸洗廃液のＦｅＣｌ2 、またはスクラ
ップ片等金属鉄を塩酸で溶解したＦｅＣｌ2 を用いるこ
とが望ましい。
等の鋼板等の塩酸酸洗廃液のＦｅＣｌ2 、またはスクラ
ップ片等金属鉄を塩酸で溶解したＦｅＣｌ2 を用いるこ
とが望ましい。
【００３１】上記金属塩化物が固体の場合、原料の混合
は、各原料を所定のモル比に秤量したのち、これを振動
ミルで混合する。
は、各原料を所定のモル比に秤量したのち、これを振動
ミルで混合する。
【００３２】一方、金属塩化物溶液を用いる場合は、金
属塩化物溶液と他の原料を所定のモル比に秤量し、これ
を水に溶解させたのち、撹拌しながら水を蒸発させ、混
合材料を得る。
属塩化物溶液と他の原料を所定のモル比に秤量し、これ
を水に溶解させたのち、撹拌しながら水を蒸発させ、混
合材料を得る。
【００３３】上記のような混合材料は、焙焼により、熱
分解反応と同時に固相反応が行なわれ、フェライトが生
成される。具体的には、ＦｅＣｌ2 が熱分解反応により
ＦｅＯを生成して、同時にＦｅ2 Ｏ3 と固相反応が行な
われ、マグネタイトが生成する。同様に、他のスピネル
型フェライトも生成される。この焙焼は、非酸化性ガス
と水蒸気からなる雰囲気中で、４３０〜８００℃の温度
範囲で行なわれることが好ましい。このとき、上記水蒸
気は、上記定義の導入水蒸気圧が２００〜７６０mmHgの
範囲で、高ければ高いほど望ましい。また、上記非酸化
性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス等を用いるこ
とができ、実質的に酸素を含まないことが好ましい。な
お、材料中に、Ｚｎが含まれている場合には、このＺｎ
の蒸発を防ぐため、加熱当初から３５０℃程度までの低
温では、雰囲気を酸素と水蒸気を含む雰囲気としてお
き、それ以上の温度となったとき、非酸化性ガスと水蒸
気からなる雰囲気に切り替えることが好ましい。
分解反応と同時に固相反応が行なわれ、フェライトが生
成される。具体的には、ＦｅＣｌ2 が熱分解反応により
ＦｅＯを生成して、同時にＦｅ2 Ｏ3 と固相反応が行な
われ、マグネタイトが生成する。同様に、他のスピネル
型フェライトも生成される。この焙焼は、非酸化性ガス
と水蒸気からなる雰囲気中で、４３０〜８００℃の温度
範囲で行なわれることが好ましい。このとき、上記水蒸
気は、上記定義の導入水蒸気圧が２００〜７６０mmHgの
範囲で、高ければ高いほど望ましい。また、上記非酸化
性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス等を用いるこ
とができ、実質的に酸素を含まないことが好ましい。な
お、材料中に、Ｚｎが含まれている場合には、このＺｎ
の蒸発を防ぐため、加熱当初から３５０℃程度までの低
温では、雰囲気を酸素と水蒸気を含む雰囲気としてお
き、それ以上の温度となったとき、非酸化性ガスと水蒸
気からなる雰囲気に切り替えることが好ましい。
【００３４】焙焼を、上記温度範囲内で行なう場合に
は、上記したような本発明に従う好ましい特性のスピネ
ル型フェライトが得られ、上記範囲外で行なう場合に
は、スピネル型フェライト以外の相（例えば、目的物が
マグネタイトの場合はウスタイトやヘマタイト相）が多
くなり、合成が不十分となってくる。
は、上記したような本発明に従う好ましい特性のスピネ
ル型フェライトが得られ、上記範囲外で行なう場合に
は、スピネル型フェライト以外の相（例えば、目的物が
マグネタイトの場合はウスタイトやヘマタイト相）が多
くなり、合成が不十分となってくる。
【００３５】また、マグネトプランバイト型フェライト
の製造の場合は、上記の焙焼により、通常、マグネタイ
トと、未反応物あるいは中間生成物ができるので、これ
を更に目的温度まで非酸化性ガスで温度を上げてこの状
態を保ち、そして酸化性雰囲気中で分解反応として固相
反応を進める。この焙焼は、酸化性雰囲気中で９００〜
１４００℃の温度範囲で行なわれることが好ましい。す
なわち、雰囲気は、当初、非酸化性ガスと水蒸気からな
り、次いで非酸化性ガスのみとされ、最後に酸化性雰囲
気に切り替えられる。酸化性雰囲気は、酸素の含有量を
１５％以上とする。
の製造の場合は、上記の焙焼により、通常、マグネタイ
トと、未反応物あるいは中間生成物ができるので、これ
を更に目的温度まで非酸化性ガスで温度を上げてこの状
態を保ち、そして酸化性雰囲気中で分解反応として固相
反応を進める。この焙焼は、酸化性雰囲気中で９００〜
１４００℃の温度範囲で行なわれることが好ましい。す
なわち、雰囲気は、当初、非酸化性ガスと水蒸気からな
り、次いで非酸化性ガスのみとされ、最後に酸化性雰囲
気に切り替えられる。酸化性雰囲気は、酸素の含有量を
１５％以上とする。
【００３６】上記焙焼は、使用する炉内の密閉性が良好
であればどのような焙焼法を用いてもよく、例えば、噴
霧焙焼法、流動焙焼法、ロータリーキルンを用いた方
法、およびトンネル窯を用いた方法等により好ましく実
施することができる。
であればどのような焙焼法を用いてもよく、例えば、噴
霧焙焼法、流動焙焼法、ロータリーキルンを用いた方
法、およびトンネル窯を用いた方法等により好ましく実
施することができる。
【００３７】上記噴霧焙焼法は、鉄などの塩化物水溶液
を濃度調整し、焙焼炉において調整した塩化物水溶液を
炉頂から噴霧し噴霧液滴の流れと高温熱媒体のガスの流
れが対向流になるようにして噴霧焙焼し、この焙焼反応
により生成した酸化物粉体を炉底より取り出す方法であ
る。
を濃度調整し、焙焼炉において調整した塩化物水溶液を
炉頂から噴霧し噴霧液滴の流れと高温熱媒体のガスの流
れが対向流になるようにして噴霧焙焼し、この焙焼反応
により生成した酸化物粉体を炉底より取り出す方法であ
る。
【００３８】上記流動焙焼法は、鉄などの塩化物水溶液
を濃度調整し、調整した塩化物水溶液を一定の温度を保
持した流動層の流動焙焼炉に噴霧し、噴霧液滴の流れと
高温熱媒体のガスの流れが同じ方向になるようにして噴
霧焙焼し、この焙焼反応により生成した酸化物粉体を炉
頂より取り出す方法である。
を濃度調整し、調整した塩化物水溶液を一定の温度を保
持した流動層の流動焙焼炉に噴霧し、噴霧液滴の流れと
高温熱媒体のガスの流れが同じ方向になるようにして噴
霧焙焼し、この焙焼反応により生成した酸化物粉体を炉
頂より取り出す方法である。
【００３９】ロータリーキルンを用いた方法は、耐熱煉
瓦で内張りした鉄製の大きな円筒をやや傾けて転回装置
の上に横たえた窯炉・鉄筒の下部から加熱しながら、上
部から原料を入れて、回転に従って下部の最高温度のと
ころに移動し、原料の焼成あるいは熱処理を行う方法で
ある。
瓦で内張りした鉄製の大きな円筒をやや傾けて転回装置
の上に横たえた窯炉・鉄筒の下部から加熱しながら、上
部から原料を入れて、回転に従って下部の最高温度のと
ころに移動し、原料の焼成あるいは熱処理を行う方法で
ある。
【００４０】ロータリーキルンとしては、例えば、図１
および２に示したような構造のものを用いることができ
る。
および２に示したような構造のものを用いることができ
る。
【００４１】図において、符号１はロータリーキルンを
示し、このロータリーキルン１は、回転炉本体２を備え
ている。この回転炉本体２は、円筒状の炉芯管３を有
し、この炉芯管３の内部に一端４から原料が投入され、
熱処理が行なわれる。そして、生成されたフェライト材
料は、他端５から取り出される。上記炉芯管３は、原料
が投入される一端４側を上にし、マグネタイトが取り出
される他端５側を下にして水平に対し、１０〜３０度の
範囲で傾いている。従って、このロータリーキルン１の
流動角度は、１０〜３０度の範囲である。また、上記炉
芯管３は、その回転数が３〜３０rpm の範囲に設定され
ていることが望ましい。
示し、このロータリーキルン１は、回転炉本体２を備え
ている。この回転炉本体２は、円筒状の炉芯管３を有
し、この炉芯管３の内部に一端４から原料が投入され、
熱処理が行なわれる。そして、生成されたフェライト材
料は、他端５から取り出される。上記炉芯管３は、原料
が投入される一端４側を上にし、マグネタイトが取り出
される他端５側を下にして水平に対し、１０〜３０度の
範囲で傾いている。従って、このロータリーキルン１の
流動角度は、１０〜３０度の範囲である。また、上記炉
芯管３は、その回転数が３〜３０rpm の範囲に設定され
ていることが望ましい。
【００４２】上記炉芯管３の一端および他端には、それ
ぞれ炉芯管内部を密閉するための密閉栓６ａ、６ｂが設
けられている。上記一端４側の密閉栓６ａには、炉芯管
３内部に原料を投入するための原料投入用パイプ７、お
よびフェライト材料生成に際して発生するＨＣｌ等を回
収するための回収用パイプ８が取り付けられている。上
記原料投入用パイプ７の途中には、炉芯管３内に原料を
定量送り込むための定量ポンプまたは定量フィーダ９が
配置されている。
ぞれ炉芯管内部を密閉するための密閉栓６ａ、６ｂが設
けられている。上記一端４側の密閉栓６ａには、炉芯管
３内部に原料を投入するための原料投入用パイプ７、お
よびフェライト材料生成に際して発生するＨＣｌ等を回
収するための回収用パイプ８が取り付けられている。上
記原料投入用パイプ７の途中には、炉芯管３内に原料を
定量送り込むための定量ポンプまたは定量フィーダ９が
配置されている。
【００４３】一方、他端５側の密閉栓６ｂには、炉内で
生成されたフェライト材料を炉外に取り出すための取り
出し管１０、および炉内に雰囲気を導入するための雰囲
気導入パイプ１１が取り付けられている。また、炉芯管
３内部には、図２に特によく示したように、炉芯管の内
壁上縁に沿って配置され、該炉芯管とともには運動しな
いように固定されたガラス製の剥離棒１２が設けられて
いる。この剥離棒１２は、炉芯管３の内壁面に対して３
〜３０mmの間隔を隔てられて配置され、該内壁面に付着
した生成フェライト材料を、該内壁から掻き落とす作用
をなすものである。
生成されたフェライト材料を炉外に取り出すための取り
出し管１０、および炉内に雰囲気を導入するための雰囲
気導入パイプ１１が取り付けられている。また、炉芯管
３内部には、図２に特によく示したように、炉芯管の内
壁上縁に沿って配置され、該炉芯管とともには運動しな
いように固定されたガラス製の剥離棒１２が設けられて
いる。この剥離棒１２は、炉芯管３の内壁面に対して３
〜３０mmの間隔を隔てられて配置され、該内壁面に付着
した生成フェライト材料を、該内壁から掻き落とす作用
をなすものである。
【００４４】以上の構造のロータリーキルンによれば、
上記の混合原料を用いて良好にフェライト材料を生成す
ることができる。
上記の混合原料を用いて良好にフェライト材料を生成す
ることができる。
【００４５】上記トンネル窯は、窯業製品などを連続的
に焼成（熱処理）するトンネル状の窯炉であり、この窯
を用いた方法は、入口から予熱室、加熱室と温度が上が
り、冷却室、出口と低温になっている中を被焼成物を乗
せた台車が一定の速度で動き、一定の加熱、冷却速度で
焼成（熱処理）する方法である。
に焼成（熱処理）するトンネル状の窯炉であり、この窯
を用いた方法は、入口から予熱室、加熱室と温度が上が
り、冷却室、出口と低温になっている中を被焼成物を乗
せた台車が一定の速度で動き、一定の加熱、冷却速度で
焼成（熱処理）する方法である。
【００４６】上記種々の炉中への水蒸気の導入は、雰囲
気の一部を構成する非酸化性ガスをキャリヤガスとして
導入することが望ましい。この不活性ガスとしては、上
記窒素ガスの他、アルゴンガス等を用いることができ
る。
気の一部を構成する非酸化性ガスをキャリヤガスとして
導入することが望ましい。この不活性ガスとしては、上
記窒素ガスの他、アルゴンガス等を用いることができ
る。
【００４７】上記熱処理の温度保持時間は、噴霧焙焼法
と流動焙焼法においては、反応が瞬時に行われ、ロータ
リーキルンで行う場合には通過時間２時間以下が望まし
く、トンネル窯で行う場合には通過時間１０時間以下が
望ましい。なお、ロータリーキルンおよびトンネル窯で
熱処理を行なう場合には、上記通過時間を少なくとも１
０分間程度に設定することが望ましい。
と流動焙焼法においては、反応が瞬時に行われ、ロータ
リーキルンで行う場合には通過時間２時間以下が望まし
く、トンネル窯で行う場合には通過時間１０時間以下が
望ましい。なお、ロータリーキルンおよびトンネル窯で
熱処理を行なう場合には、上記通過時間を少なくとも１
０分間程度に設定することが望ましい。
【００４８】また、昇降温速度は、特に限定されない
が、５〜６０℃/min程度であることが好ましい。
が、５〜６０℃/min程度であることが好ましい。
【００４９】本発明の製造方法により得られるフェライ
ト材料は、実質的に目的相の単相である。しかし、目的
以外の相を１０％未満の範囲で含有していてもよい。例
えば、マグネタイト以外の相の代表的なものはヘマタイ
トおよびウスタイトである。しかしながら、これらのヘ
マタイトやウスタイトは、磁気特性に寄与しないので、
なるべく存在しないほうが望ましい。
ト材料は、実質的に目的相の単相である。しかし、目的
以外の相を１０％未満の範囲で含有していてもよい。例
えば、マグネタイト以外の相の代表的なものはヘマタイ
トおよびウスタイトである。しかしながら、これらのヘ
マタイトやウスタイトは、磁気特性に寄与しないので、
なるべく存在しないほうが望ましい。
【００５０】本発明のフェライト材料は、比表面積が
０．８〜３m2/gの範囲であることが望ましい。例えば、
マグネタイトは磁性トナーに用いることができるが、近
年、磁性トナー等の粒径も小さくなっており、上記範囲
を超える粒径を有するものでは、このような微小トナー
を作製することができず、また、上記の範囲未満の場合
には、粒径があまりにも小さくなり、分散性が悪くな
る。
０．８〜３m2/gの範囲であることが望ましい。例えば、
マグネタイトは磁性トナーに用いることができるが、近
年、磁性トナー等の粒径も小さくなっており、上記範囲
を超える粒径を有するものでは、このような微小トナー
を作製することができず、また、上記の範囲未満の場合
には、粒径があまりにも小さくなり、分散性が悪くな
る。
【００５１】また、目的物が、マグネタイトの場合、マ
グネタイトの印加磁界５，０００Oeでの飽和磁化σｓお
よび保磁力は、それぞれ８２〜９２emu/g の範囲、６０
〜１６０Oeであることが好ましい。
グネタイトの印加磁界５，０００Oeでの飽和磁化σｓお
よび保磁力は、それぞれ８２〜９２emu/g の範囲、６０
〜１６０Oeであることが好ましい。
【００５２】他のスピネル型フェライト材料の特性は、
材料として単相であること、材料としての分散度が
良いこと、比表面積が大きい（０．８〜３．０m2/gが
好ましい）ことが望ましい。上記材料としての分散度は
ＣＶ値で示され、各元素について、できるだけ小さく、
具体的には２５．０未満であることが好ましい。また、
マグネトプランバイト型フェライト材料の特性も同様で
あることが好ましい。
材料として単相であること、材料としての分散度が
良いこと、比表面積が大きい（０．８〜３．０m2/gが
好ましい）ことが望ましい。上記材料としての分散度は
ＣＶ値で示され、各元素について、できるだけ小さく、
具体的には２５．０未満であることが好ましい。また、
マグネトプランバイト型フェライト材料の特性も同様で
あることが好ましい。
【００５３】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。
をさらに詳細に説明する。
【００５４】実施例１（スピネル型フェライト材料の製
造） 塩化鉄（ＦｅＣｌ2 ・４Ｈ2 Ｏ）と酸化鉄（Ｆｅ
2 Ｏ3 ）および他の成分（金属塩化物および／または金
属酸化物・目的物がマグネタイトの場合は不要）を表１
に示す各所定のモル比とし、これを振動ミルで２時間混
合して混合試料を得た。また、塩化鉄溶液（ＦｅＣｌ2
・４Ｈ2 Ｏ）と酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）および他の成分
（金属塩化物および／または金属酸化物・目的物がマグ
ネタイトの場合は不要）を表１に示す各所定のモル比と
し、これを水に溶解させたのち、１００℃にて水を蒸発
させながら混合溶液を撹拌し、混合試料を得た。
造） 塩化鉄（ＦｅＣｌ2 ・４Ｈ2 Ｏ）と酸化鉄（Ｆｅ
2 Ｏ3 ）および他の成分（金属塩化物および／または金
属酸化物・目的物がマグネタイトの場合は不要）を表１
に示す各所定のモル比とし、これを振動ミルで２時間混
合して混合試料を得た。また、塩化鉄溶液（ＦｅＣｌ2
・４Ｈ2 Ｏ）と酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）および他の成分
（金属塩化物および／または金属酸化物・目的物がマグ
ネタイトの場合は不要）を表１に示す各所定のモル比と
し、これを水に溶解させたのち、１００℃にて水を蒸発
させながら混合溶液を撹拌し、混合試料を得た。
【００５５】ここで得られた混合結晶試料を各１００g
取り、バッチ炉で熱分解反応と固相反応を同時に進め
た。この炉内には、窒素をキャリヤガスとし、７６０mm
Hgの水蒸気圧の雰囲気を連続的に導入・流通させた。こ
の状態で、３℃/minで昇温し、表１に示す温度および保
持時間で保持した後、炉冷し、各実施例および比較の試
料を得た。なお、ＺｎＣｌ2 を含んだ材料については、
キャリヤガスを、低温の３５０℃まではＡｉｒとし、そ
の後、Ｎ2 ガスに切り替えた。
取り、バッチ炉で熱分解反応と固相反応を同時に進め
た。この炉内には、窒素をキャリヤガスとし、７６０mm
Hgの水蒸気圧の雰囲気を連続的に導入・流通させた。こ
の状態で、３℃/minで昇温し、表１に示す温度および保
持時間で保持した後、炉冷し、各実施例および比較の試
料を得た。なお、ＺｎＣｌ2 を含んだ材料については、
キャリヤガスを、低温の３５０℃まではＡｉｒとし、そ
の後、Ｎ2 ガスに切り替えた。
【００５６】
【表１】
【００５７】以上により得られた実施例および比較例の
結晶種類、マグネタイトの場合、目的相の含有量（wt
% ）、飽和磁化σm （emu/g ）、Ｈｃ（Oe）、静抵抗
（Ω）、比表面積（m2/g）、マグネタイト以外のフェ
ライト材料の場合、目的相の分析、電子線プローブマイ
クロアナライザー（ＥＰＭＡ）により材料のＣＭＡ元素
分析の分散度を示すＣＶ値の測定、比表面積（m2/g）を
それぞれ測定した。
結晶種類、マグネタイトの場合、目的相の含有量（wt
% ）、飽和磁化σm （emu/g ）、Ｈｃ（Oe）、静抵抗
（Ω）、比表面積（m2/g）、マグネタイト以外のフェ
ライト材料の場合、目的相の分析、電子線プローブマイ
クロアナライザー（ＥＰＭＡ）により材料のＣＭＡ元素
分析の分散度を示すＣＶ値の測定、比表面積（m2/g）を
それぞれ測定した。
【００５８】測定は次のようにして行なった。
【００５９】マグネタイトの場合 結晶種類は、粉末Ｘ線回折法による定性分析により、結
晶種類を特定した。マグネタイト相の含有量（wt% ）
は、マグネタイト相の含有量と各結晶相のＸ線回折の相
対強度比との関係から求めた。また、σm （emu/g ）、
保磁力Ｈｃ（Oe）は、試料各０．１g をホルダにセット
し、磁界５，０００Oeを印加した状態で、振動試料型磁
力計により測定した。比表面積（m2/g）は、試料各０．
５g をセルにセットして、ＢＥＴ１点法で測定した。そ
して、静抵抗（Ω）は、抵抗測定治具にマグネタイト
０．５g をセットし、印加電圧：１００V で測定し、１
分後の値を絶縁計により読み取ったものである。
晶種類を特定した。マグネタイト相の含有量（wt% ）
は、マグネタイト相の含有量と各結晶相のＸ線回折の相
対強度比との関係から求めた。また、σm （emu/g ）、
保磁力Ｈｃ（Oe）は、試料各０．１g をホルダにセット
し、磁界５，０００Oeを印加した状態で、振動試料型磁
力計により測定した。比表面積（m2/g）は、試料各０．
５g をセルにセットして、ＢＥＴ１点法で測定した。そ
して、静抵抗（Ω）は、抵抗測定治具にマグネタイト
０．５g をセットし、印加電圧：１００V で測定し、１
分後の値を絶縁計により読み取ったものである。
【００６０】マグネタイト以外のフェライト材料の場
合 結晶相をＸ線回折法による定性分析で特定した。比表面
積はＢＥＴ１点法でマグネタイトと同様に測定した。ま
た、ＣＶ値の測定は次のようにして行なった。まず、得
られたフェライト材料を１０ｇ取り、金型に充填し、２
０ＭＰａ／ｍ2の圧力で円盤状に成形した。得られた円
盤状の成形体の材料の各元素の粒子分布について、ＥＰ
ＭＡを用いて、下記する条件で画像を得て、各元素を含
む粒子のスポットサイズ当たりのカウント数を計測し
た。
合 結晶相をＸ線回折法による定性分析で特定した。比表面
積はＢＥＴ１点法でマグネタイトと同様に測定した。ま
た、ＣＶ値の測定は次のようにして行なった。まず、得
られたフェライト材料を１０ｇ取り、金型に充填し、２
０ＭＰａ／ｍ2の圧力で円盤状に成形した。得られた円
盤状の成形体の材料の各元素の粒子分布について、ＥＰ
ＭＡを用いて、下記する条件で画像を得て、各元素を含
む粒子のスポットサイズ当たりのカウント数を計測し
た。
【００６１】条件 加速電圧（Ｖacc ）：２０ｋＶ 検出電流（Ｉabs ）：１０-7Ａ 測定倍率：２５０μｍ×１６０μｍ ビームスポットサイズ：１μｍ2 画素数：５０，０００ポイント
【００６２】得られた測定値から、標準偏差を試料平均
で除した値、すなわち変動係数（ＣＶ値）を得た。
で除した値、すなわち変動係数（ＣＶ値）を得た。
【００６３】測定の結果を表２、表３に示した。
【００６４】
【表２】
【００６５】
【表３】
【００６６】表１、表２および表３から明瞭なように、
原料を本発明に従い金属塩化物と金属酸化物の混合原料
を用いたものは、良好に目的相を生成することができ
た。なお、比表面積において「不可」とは得られた粒子
の粒子径のバラツキが極端に大きく、測定値の信頼性が
低いためそのように表示した。また、その場合には、Ｃ
Ｖ値も信頼性が低いため表示しなかった。
原料を本発明に従い金属塩化物と金属酸化物の混合原料
を用いたものは、良好に目的相を生成することができ
た。なお、比表面積において「不可」とは得られた粒子
の粒子径のバラツキが極端に大きく、測定値の信頼性が
低いためそのように表示した。また、その場合には、Ｃ
Ｖ値も信頼性が低いため表示しなかった。
【００６７】実施例２（マグネトプランバイト型フェラ
イト材料の製造） 塩化鉄（ＦｅＣｌ2 ・４Ｈ2 Ｏ）と酸化鉄（Ｆｅ
2 Ｏ3 ）およびＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃｏの金属塩化物ま
たは金属酸化物あるいは炭酸塩を表４に示す各所定のモ
ル比とし、これを振動ミルで２時間混合して混合試料を
得た。また、塩化鉄溶液（ＦｅＣｌ2 ・４Ｈ2 Ｏ）と酸
化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）および他の成分を表４に示す各所定
のモル比とし、これを水に溶解させたのち、１１０℃に
て混合溶液を撹拌しながら水を完全に蒸発させ、結晶水
を持った塩化物と酸化物の混合試料（顆粒状）を得た。
イト材料の製造） 塩化鉄（ＦｅＣｌ2 ・４Ｈ2 Ｏ）と酸化鉄（Ｆｅ
2 Ｏ3 ）およびＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃｏの金属塩化物ま
たは金属酸化物あるいは炭酸塩を表４に示す各所定のモ
ル比とし、これを振動ミルで２時間混合して混合試料を
得た。また、塩化鉄溶液（ＦｅＣｌ2 ・４Ｈ2 Ｏ）と酸
化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）および他の成分を表４に示す各所定
のモル比とし、これを水に溶解させたのち、１１０℃に
て混合溶液を撹拌しながら水を完全に蒸発させ、結晶水
を持った塩化物と酸化物の混合試料（顆粒状）を得た。
【００６８】ここで得られた混合試料を各１００g 取
り、バッチ炉で熱分解反応と固相反応を同時に進めた。
この炉内には、窒素をキャリヤガスとし、７６０mmHgの
水蒸気圧の雰囲気を連続的に導入・流通させた。この状
態で、３℃/minで昇温し、５００℃で１０分間保持し
た。この後、雰囲気を窒素のみに切り替えて、再び３℃
/minで昇温し、表４に示す所定の温度まで保ち、そして
雰囲気を空気にして表４に示す保持時間で保持した後、
炉冷し、各実施例および比較の試料を得た。
り、バッチ炉で熱分解反応と固相反応を同時に進めた。
この炉内には、窒素をキャリヤガスとし、７６０mmHgの
水蒸気圧の雰囲気を連続的に導入・流通させた。この状
態で、３℃/minで昇温し、５００℃で１０分間保持し
た。この後、雰囲気を窒素のみに切り替えて、再び３℃
/minで昇温し、表４に示す所定の温度まで保ち、そして
雰囲気を空気にして表４に示す保持時間で保持した後、
炉冷し、各実施例および比較の試料を得た。
【００６９】
【表４】
【００７０】以上により得られた実施例および比較の結
晶種類、他の特性を調べた。その結果を表４および表５
に示した。
晶種類、他の特性を調べた。その結果を表４および表５
に示した。
【００７１】
【表５】
【００７２】これらの表から分かるように、本発明に従
い製造されたマグネトプランバイト型フェライト材料
は、良好に目的相を生成し、材料としての分散度が良好
である。
い製造されたマグネトプランバイト型フェライト材料
は、良好に目的相を生成し、材料としての分散度が良好
である。
【図１】本発明のマグネタイトの生成方法に使用される
ロータリーキルンの長手方向断面図である。
ロータリーキルンの長手方向断面図である。
【図２】上記ロータリーキルンの横方向断面図である。
１ ロータリーキルン ２ 回転炉本体 ３ 炉芯管 ４ 炉芯管の一端 ５ 炉芯管の他端 ６ａ、６ｂ 密閉栓 ７ 原料投入用パイプ ８ ＨＣｌ回収用パイプ ９ 定量ポンプまたは定量フィーダー １０ 合成物の取り出し管 １１ 雰囲気導入パイプ １２ 剥離棒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｆ 1/36 Ｈ０１Ｆ 1/36 (56)参考文献 特開 平４−369806（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01G 49/00 - 49/16 H01F 1/11,1/36
Claims (4)
- 【請求項１】 塩化鉄を含む少なくとも１種の金属塩化
物と、酸化鉄を含む少なくとも１種の金属酸化物とを含
む混合材料を出発原料とし、熱処理炉内に水蒸気圧２０
０〜７６０mmHgの水蒸気を導入・流通させ、焙焼工程を
少なくとも一部が水蒸気が存在する雰囲気下において行
ない、前記原料に熱分解反応と同時に固相反応を行なわ
させてフェライト材料を製造することを特徴とするフェ
ライト材料の製造方法。 - 【請求項２】 前記混合材料における金属塩化物と金属
酸化物の組成比がモル比で、９９／１〜３０／７０であ
る請求項１のフェライト材料の製造方法。 - 【請求項３】 塩化鉄を必須とし、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｃｏ、Ｚｎ、ＭｇおよびＭｎである金属の２価の塩化
物、およびＦｅの３価の塩化物である金属塩化物のうち
少なくとも１種と、酸化鉄を必須とし、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃ
ｏ、Ｚｎ、ＭｇおよびＭｎである金属の２価の酸化物、
およびＦｅおよびＭｎである金属の３価の酸化物の少な
くとも１種とを含む混合材料を出発原料とし、スピネル
型フェライト材料を製造する請求項１または２のフェラ
イト材料の製造方法。 - 【請求項４】 塩化鉄を必須とし、Ｂａ、Ｓｒ、Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｃｏ、ＭｇおよびＺｎである金属の２価の塩化
物、およびＦｅの３価の塩化物である金属塩化物のうち
少なくとも１種と、酸化鉄を必須とし、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｍ
ｇ、ＣｏおよびＺｎである金属の２価の酸化物、および
Ｆｅの３価の酸化物の少なくとも１種とを含む混合材料
を出発原料とし、これを非酸化性ガスと水蒸気とからな
る雰囲気下において焙焼し、熱分解反応および固相反応
を同時に行ない、スピネル型フェライト材料と中間生成
物を一旦形成し、この後、雰囲気を非酸化性雰囲気に替
えて焙焼し、さらに雰囲気を酸化性雰囲気に替えて固相
反応を行なわさせてマグネトプランバイト型フェライト
材料を得る請求項１または２のフェライト材料の製造方
法。
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| JP18074694A JP3157080B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | フェライト材料の製造方法 |
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1995
- 1995-07-06 US US08/499,293 patent/US5750045A/en not_active Expired - Fee Related
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