JP3946798B2 - 高結晶性白金粉末の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、有毒ガスの発生無しに低コストで製造することが出来、粒度分布範囲が狭く、高純度な白金粉末を得ることが出来る高結晶性白金粉末の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、白金粉末は、導体ペースト、抵抗ペースト、誘電体ペースト、その他の主原料として用いられ、集積回路等の各種の回路網、サーマルヘッド、チップ抵抗器、積層コンデンサ、その他の用途に活用されている。
このため従来は、白金王水溶解液に還元剤としての塩化アンモニウム等を投入して、塩化白金酸アンモニウム等を析出させ、この塩化白金酸アンモニウムを焼成して塩化水素ガスやアンモニアガスを除去し、その後熱濃硫酸処理により不純物を除去して水洗乾燥させることにより、白金ブラックの２倍から３倍の結晶度である、結晶度６５００ｃｐｓ程度の白金粉末を得ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この様な従来の白金粉末の製造方法によれば、強酸性液体の取り扱いを要し、かつ塩化水素ガスやアンモニアガス等の有毒ガスの発生が有った為、慎重な手作業を余儀なくされ多大な費用と時間を必要とした。また、不純物の溶解除去のために熱濃硫酸を用いなければならず、溶解工程の所用時間がロットによりまちまちであるため、自動化もままならない状態であり、溶解液や溶解ロスの回収も要求され、きわめて煩雑なものであり、かつ得られる白金粉末の純度や粒度分布もあまり好ましいものではなかった。
【０００４】
そこでこの発明は、自動化可能であり、品質の安定した高結晶性白金粉末を提供出来る白金粉末の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は、白金ブラックと、アルカリ塩またはアルカリ土類金属塩から選んだ少なくとも一種の塩とを湿式混合して乾燥後粉砕し、その粉砕体を焼成してガスを除去後希酸によって塩を溶解させて水洗除去し、これを乾燥して白金粉末を得る高結晶性白金粉末の製造方法によって達成出来る。
【０００６】
この発明の目的は、白金ブラックと炭酸カルシウムとを湿式混合して乾燥後粉砕し、しかる後にこの粉砕体を焼成して炭酸ガスを除去してから残余の酸化カルシウムを希酸にて溶解させて水洗除去し、これを乾燥して白金粉末を得る高結晶性白金粉末の製造方法によって達成出来る。
【０００７】
この発明の目的は、アルカリ塩またはアルカリ土類金属塩から選んだ少なくとも一種の塩と白金ブラックとの混合比率を２：１から１６：１の範囲とすることによって達成出来る。
【０００８】
更に、この発明の目的は、アルカリ塩またはアルカリ土類金属塩から選んだ少なくとも一種の塩の白金ブラックへの混合量によって完成白金粉末の平均粒径を制御することによって達成できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明によれば、先ず、アルカリ塩またはアルカリ土類金属塩から選んだ少なくとも一種の塩と白金ブラックとが水を加えられて湿式混合される。この湿式混合によって塩と白金ブラックとがほぼ均等に混在する所となり、乾燥後の粉砕において１／１０ミクロン程度に微細粉砕される。塩と白金ブラックとの混合比は、２：１から１６：１の範囲で好適な品質の高結晶性白金粉末が得られる。白金ブラックは、白金塩水溶液を還元して得るか、電解によって得られる。
【００１０】
湿式混合後、約１２０゜Cの温度で乾燥してから遊星ミル等を用いて粉砕してから約９００゜C前後の温度で焼成する。この焼成工程によって、ガスが除去されると共に、白金粉末の結晶度が調整される。焼成工程終了後、例えば３倍希釈の硝酸水溶液等の希酸を用いて酸処理を行い、塩を溶解し、これを水洗して塩を流出させてから乾燥し、メッシュパスさせて白金粉末を得る。この酸処理によって、スペーサとして介在する塩は完全に溶出して水洗によって除去されるため乾燥によって９９．９％以上の純度の白金粉末が得られる。このためロス回収は不用となる。かくして得られる白金粉末の平均粒径は、白金ブラックに混合するアルカリ塩またはアルカリ土類金属塩から選んだ少なくとも一種の塩の混合量等によって制御出来る。
【００１１】
【実施例１】
白金ブラック２０ｇと炭酸カルシウム４０ｇとに水を加えて湿式混合してから乾燥機に入れて１２０゜Cで乾燥した後、遊星ミル内に投入して粉砕した。この粉砕粉を横型管状炉に入れて４時間かけて１０００゜Cに上昇させてから２時間の間１０００゜Cに維持し、その後４時間かけて常温まで冷却させて、炭酸ガスを除去すると共に白金粉末の結晶度を促進させた。
【００１２】
冷却後の粉砕粉に、３倍希釈硝酸水溶液を間隔をおいて３回注入して酸化カルシウムを溶解させてから、これを５回水洗して、完全に酸化カルシウムを除去した。その後、残留分を乾燥機にいれて１２０゜Cで乾燥させ、ナイロンメッシュを用いてメッシュパスさせ、高結晶性の白金粉末を得た。
【００１３】
得られた白金粉末の結晶度は１２１００ｃｐｓ、比表面積は１．１ｍ²／ｇ、純度９９．９％、１０％平均粒径０．３５μｍ、５０％平均粒径０．６２μｍ、９０％平均粒径１．１３μｍであった。特に、従来の白金粉末の１０％平均粒径と９０％平均粒径との差が約１７μｍ前後であった点と比較すると、この発明による白金粉末はその差が１μｍ未満であり、極めて安定したシャープな粒度分布となる。また、白金粉末の外観は、図１に示す写真（１００００倍）の通りである。
【００１４】
【図１】
【００１５】
【実施例２】
白金ブラック２０ｇと炭酸カルシウム８０ｇとに水を加えて湿式混合した後、乾燥機に入れて１２０゜Cで乾燥してから遊星ミル内に投入して充分微細になるように粉砕した。その後、この粉砕粉を横型管状炉に入れて、４時間かけて１０００゜Cまで上昇させ、２時間の間１０００゜Cに維持し、その後４時間かけて冷却した。この焼成工程により炭酸ガスが除去され、残りは白金と酸化カルシウムのみとなる。そこで、焼結粉に３倍希釈硝酸水溶液を注ぎ炭酸カルシウムを溶解させ、これを３回繰り返した後、５回水洗して、酸化カルシウムを完全に除去した。その後、残留分を乾燥機に入れて１２０゜Cで乾燥してからメッシュパスして高結晶性白金粉末を得た。
【００１６】
この実施例によって得られた白金粉末の結晶度は１１９２３ｃｐｓ、比表面積１．７ｍ²／ｇ、純度９９．９％、１０％平均粒径０．３４μｍ、５０％平均粒径０．６０μｍ、９０％平均粒径１．０２μｍ、であった。
また、得られた高結晶性白金粉末の外観は、図２に示す写真（１００００倍）の通りである。
【００１７】
【図２】
【００１１】
【発明の効果】
以上の通りこの発明によれば、アルカリ塩またはアルカリ土類金属塩から選んだ少なくとも一種の塩をスペーサとして白金ブラックと湿式混合してから粉砕し、その後焼結してガスを除去し、塩を溶解除去するものであるので、次の様な効果が得られる。
（１）不安定な濃酸溶解処理工程が不要であるので、製造工程が短縮され、自動化も可能となる。ちなみに、製造時間は従来の２／３に短縮され、自動化した場合には従来の約１／３の時間で製造可能となる。
（２）結晶度が高まり、従来の約２倍の結晶度が得られる。
（３）粒度分布幅が狭く、安定した粒度の微細白金粉末を提供できる。
（４）有毒ガスの発生が無く、その対策装置を設ける必要が無い為、安全且つ経済的に製造出来る。
（５）９９．９％以上の高純度白金粉末を得ることが出来る。またそれによって、ロス回収作業が不用となる。
（６）アルカリ塩またはアルカリ土類金属塩の混合量の調節等によって簡単にPt粒子径を調整することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による実施例１によって得られた高結晶性白金粉末の外観写真である。
【図２】この発明による実施例２によって得られた高結晶性白金粉末の外観写真である。

Claims (2)

1. 炭酸カルシウムと白金ブラックとを、２：１から１６：１の範囲の比率で湿式混合して乾燥後粉砕し、その粉砕体を焼成してガスを除去後、希酸によって塩を溶解させて水洗除去し、これを乾燥して白金粉末を得る高結晶性白金粉末の製造方法。
2. 炭酸カルシウムと白金ブラックとの混合比率によって製造される白金粉末の平均粒径を制御する請求項１記載の高結晶性白金粉末の製造方法。

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