JP6206382B2 - Method for producing indium hydroxide powder - Google Patents

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本発明は、水酸化インジウム粉の製造方法に関する。特に、電解時に発生するNOxガスの量を抑制し、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing indium hydroxide powder. In particular, the present invention relates to a method for producing indium hydroxide powder that suppresses the amount of NOx gas generated during electrolysis, has a uniform particle size, and a narrow particle size distribution.

近年、太陽電池用途とタッチパネル等の用途として透明導電膜の利用が増えており、それに伴って、スパッタリングターゲット等において透明導電膜を形成するための材料の需要が増加している。透明導電膜を形成するための材料には、酸化インジウム系焼結材料が主に使用されており、その主原料として酸化インジウム粉が使用されている。スパッタリングターゲットに使用される酸化インジウム粉は、高密度ターゲットを得るためにできるだけ粒度分布の幅が狭いことが望ましい。   In recent years, the use of transparent conductive films has increased for solar cell applications and touch panel applications, and accordingly, the demand for materials for forming transparent conductive films in sputtering targets and the like has increased. As a material for forming the transparent conductive film, an indium oxide-based sintered material is mainly used, and indium oxide powder is used as the main raw material. The indium oxide powder used for the sputtering target desirably has a narrow particle size distribution as much as possible in order to obtain a high-density target.

そのため、特許文献1では、電解法による水酸化インジウム粉及びそれを用いた酸化インジウム粉の製造方法が記載されている。これは、電解槽内に電解液を収容し、この電解液中に陽極(例えば、金属インジウム)と陰極(例えば、不溶性のチタンを白金でコーティングしたもの)とを浸漬させ、両電極間に電圧を印加して電解を行うことにより水酸化インジウム粉を析出させる。そして、析出した水酸化インジウム粉を回収し、回収したものを焼成して酸化インジウム粉を得て、酸化インジウム粉に所定の割合で酸化スズ粉末を混合し、混合粉末を粉砕、造粒した後、加圧成型し、この加圧成型したものを焼結することでITOターゲットが得られることが提案されている。   Therefore, in patent document 1, the manufacturing method of the indium hydroxide powder by an electrolytic method and the indium oxide powder using the same is described. This is because an electrolytic solution is stored in an electrolytic cell, and an anode (for example, metal indium) and a cathode (for example, insoluble titanium coated with platinum) are immersed in the electrolytic solution, and a voltage is applied between the electrodes. Indium hydroxide powder is deposited by applying electrolysis and applying electrolysis. And after collecting the collected indium hydroxide powder, firing the collected one to obtain indium oxide powder, mixing indium oxide powder with tin oxide powder at a predetermined ratio, pulverizing and granulating the mixed powder It has been proposed that an ITO target can be obtained by pressure molding and sintering the pressure molded material.

しかし、電解液として硝酸アンモニウム水溶液を用いる場合、硝酸イオンの還元反応を示す下記反応式(1)のように、標準電極電位(+0.01V)が水の還元反応の標準電極電位(−0.83V)よりも高いため、従来の陰極では、硝酸イオン(NO )の還元反応が水の還元反応に比べて起こり易く、電解中に硝酸イオンの濃度が減少して亜硝酸イオン(NO )の濃度が増加する。 However, when an aqueous ammonium nitrate solution is used as the electrolytic solution, the standard electrode potential (+0.01 V) is the standard electrode potential (−0.83 V) of the water reduction reaction, as shown in the following reaction formula (1) showing the reduction reaction of nitrate ions. In the conventional cathode, the reduction reaction of nitrate ions (NO 3 ) is more likely to occur than the reduction reaction of water, and the concentration of nitrate ions decreases during electrolysis and nitrite ions (NO 2 ) Concentration increases.

Figure 0006206382
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そして、反応式(1)で生じた亜硝酸イオン(NO )は、電解液中のH濃度が高いほど、下記反応式(2)に示すような亜硝酸(HNO)への変化の割合が大きくなる。 The nitrite ions (NO 2 ) generated in the reaction formula (1) change into nitrous acid (HNO 2 ) as shown in the following reaction formula (2) as the H + concentration in the electrolytic solution increases. The proportion of increases.

Figure 0006206382
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具体的には、図1に示すように、電解液のpHが5以上の場合には電解で生じる亜硝酸イオン(NO )の98%以上がそのままの形態で保持されるが、pHが5未満の場合には亜硝酸(HNO)への変化率が急激に高くなり、pHが4の場合には約40%が亜硝酸(HNO)に変化する。 Specifically, as shown in FIG. 1, when the pH of the electrolytic solution is 5 or more, 98% or more of nitrite ions (NO 2 ) generated by electrolysis are retained in the form as they are. When it is less than 5, the rate of change to nitrous acid (HNO 2 ) increases rapidly, and when the pH is 4, about 40% changes to nitrous acid (HNO 2 ).

また、生成された亜硝酸(HNO)は、下記反応式(3)及び下記反応式(4)に示すような平衡反応によってNOxガス(NO+NO)になる。 The produced nitrous acid (HNO 2 ) becomes NOx gas (NO + NO 2 ) by an equilibrium reaction as shown in the following reaction formula (3) and the following reaction formula (4).

Figure 0006206382
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NOxガス(NO+NO)は、酸性雨や光化学スモッグの原因となり得るため大気汚染防止法等の法令によって、排出することが制限されている物質であるので、そのNOxガスの発生を抑制することが望まれる。 Since NOx gas (NO + NO 2 ) is a substance that can cause acid rain and photochemical smog and is restricted from being discharged by laws and regulations such as the Air Pollution Control Law, it suppresses the generation of NOx gas. desired.

NOxガスを抑制する従来技術として、特許文献2や非特許文献1では、ステンレス表面の酸洗浄の際に発生するNOxガスを抑制するために、硝酸とフッ酸の混合洗浄液に過酸化水素を添加することが記載されている。これらによると、下記反応式(5)に示すように、酸洗浄の際に硝酸が分解して生じる亜硝酸(HNO)を硝酸(HNO)に酸化することにより、NOxガス(NO+NO)の発生量を抑制することが提案されている。 As a conventional technique for suppressing NOx gas, in Patent Document 2 and Non-Patent Document 1, hydrogen peroxide is added to a mixed cleaning solution of nitric acid and hydrofluoric acid in order to suppress NOx gas generated during acid cleaning of the stainless steel surface. It is described to do. According to these, as shown in the following reaction formula (5), NOx gas (NO + NO 2 ) is obtained by oxidizing nitrous acid (HNO 2 ) generated by decomposition of nitric acid during acid cleaning into nitric acid (HNO 3 ). It has been proposed to suppress the amount of generation.

Figure 0006206382
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また、特許文献3では、NOxガスの発生を抑制する一環として、電解法による水酸化インジウム粉の製造方法が記載されている。これによると、陰極により区画された電解層のガス拡散層に酸素を供給することで、亜硝酸イオン(NO )の発生を抑制することが提案されている。 Moreover, in patent document 3, as a part which suppresses generation | occurrence | production of NOx gas, the manufacturing method of the indium hydroxide powder by an electrolysis method is described. According to this, it has been proposed to suppress the generation of nitrite ions (NO 2 ) by supplying oxygen to the gas diffusion layer of the electrolytic layer partitioned by the cathode.

特開2014−74224号公報JP 2014-74224 A 特許第3687314号公報Japanese Patent No. 3687314 国際公開第2013/179553号International Publication No. 2013/179553

木谷滋、外4名、「ステンレス鋼およびチタンの硝ふっ酸酸洗におけるNOxガス抑制のための新技術開発」、鉄と鋼、一般社団法人日本鉄鋼協会、2002年、第88巻、第4号、p.34−41Shigeru Kitani and 4 others, “Development of new technology for NOx gas suppression in nitric hydrofluoric acid pickling of stainless steel and titanium”, Iron and Steel, Japan Iron and Steel Institute, 2002, Vol. 88, No. 4 No., p. 34-41

特許文献1では、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を生成するために、水酸化インジウム粉の溶解度を制御することを目的として、電解液のpH値を2.5〜5.0の範囲で調整することが記載されている。電解液のpH値が2.5〜5.0である場合には、NOxガス(NO+NO)が発生しやすくなるので、その発生したNOxガスの処理(例えば、NOxガス処理設備)が必要になるという問題がある。 In Patent Document 1, in order to control the solubility of indium hydroxide powder in order to produce indium hydroxide powder having a uniform particle size and a narrow width of particle size distribution, the pH value of the electrolytic solution is set to 2.5 to 2.5. It is described that adjustment is made within a range of 5.0. When the pH value of the electrolytic solution is 2.5 to 5.0, NOx gas (NO + NO 2 ) is likely to be generated, and thus processing of the generated NOx gas (for example, NOx gas processing equipment) is necessary. There is a problem of becoming.

従来の電解法による粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を生成する水酸化インジウム粉の製造方法では、電解中に発生するNOxガスを抑制せずに、このような水酸化インジウム粉を生成した後に、後処理工程において電解中に発生したNOxガスを処理している。すなわち、特許文献1では、電解中に発生したNOxガスの抑制に関しては言及していない。   In a conventional method for producing indium hydroxide powder that produces indium hydroxide powder having a narrow particle size distribution by electrolysis, such indium hydroxide powder was produced without suppressing NOx gas generated during electrolysis. Later, NOx gas generated during electrolysis is treated in the post-treatment process. That is, Patent Document 1 does not mention suppression of NOx gas generated during electrolysis.

また、特許文献2や非特許文献1では、過酸化水素を用いたNOxガスの抑制について言及している。しかしながら、電解法による水酸化インジウム粉の製造方法について、NOxガスの抑制に過酸化水素の添加が有効であるかどうかの検討をこれまでなされていない。   Patent Document 2 and Non-Patent Document 1 refer to the suppression of NOx gas using hydrogen peroxide. However, no examination has been made as to whether or not the addition of hydrogen peroxide is effective in suppressing NOx gas in the method for producing indium hydroxide powder by the electrolytic method.

また、特許文献3では、NOxガスを効率的に抑制するために亜硝酸を酸素で酸化するのに、陰極に酸素を供給する設備が必要となるので、製造コスト面に問題がある。電解液のpHが5付近におけるNOxガスの抑制に言及している一方、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を得るために、電解液をpH5よりも低いpH値に制御した場合については言及されていない。   Further, in Patent Document 3, there is a problem in terms of manufacturing cost because equipment for supplying oxygen to the cathode is required to oxidize nitrous acid with oxygen in order to efficiently suppress NOx gas. While mentioning the suppression of NOx gas when the pH of the electrolyte is around 5, in order to obtain indium hydroxide powder having a uniform particle size and a narrow particle size distribution, the electrolyte is controlled to a pH value lower than pH 5. The case is not mentioned.

そこで、本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、電解液としてpH2.5〜4.0の硝酸アンモニウム水溶液を用いて電解したときに、大気中へのNOxガスの排出量を抑制しながら、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を生成する水酸化インジウム粉の製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been proposed in view of such circumstances, and the amount of NOx gas discharged into the atmosphere when electrolyzed using an aqueous ammonium nitrate solution having a pH of 2.5 to 4.0 as an electrolytic solution. It aims at providing the manufacturing method of the indium hydroxide powder which produces | generates the indium hydroxide powder with a uniform particle size and the narrow width | variety of a particle size distribution, suppressing this.

すなわち、上述した目的を達成するための本発明に係る水酸化インジウム粉の製造方法は、電解液としてpH2.5〜4.0の硝酸アンモニウム水溶液に、インジウムを陽極に用いた電解法により水酸化インジウム粉を生成する水酸化インジウム粉の製造方法であって、電解液中に直接、下記関係式を満たす供給速度の範囲内で過酸化水素を供給することを特徴とする。
(関係式) 0.7T mol/min≦Vadd.≦1.5T mol/min
[式中、Vadd.は、過酸化水素の供給速度を示し、Tは、{1/(1+10−3.3×10)}×3A/9650を示し、Aは、電解時に供給する電流の電流値(A)を示し、Pは、電解中の電解液のpH値を示す。]
That is, the manufacturing method of the indium hydroxide powder according to the present invention for achieving the above-described object is achieved by using an indium hydroxide aqueous solution having a pH of 2.5 to 4.0 as an electrolytic solution and indium hydroxide by an electrolytic method using indium as an anode. A method for producing an indium hydroxide powder for producing a powder, characterized in that hydrogen peroxide is supplied directly into an electrolyte solution within a supply rate range satisfying the following relational expression.
(Relational expression) 0.7 T mol / min ≦ Vadd. ≦ 1.5 T mol / min
[Where Vadd. Represents the supply rate of hydrogen peroxide, T represents {1 / (1 + 10 −3.3 × 10 P )} × 3A / 9650, and A represents the current supplied during electrolysis. An electric current value (A) is shown, P shows the pH value of the electrolyte solution during electrolysis. ]

このようにすれば、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を得るために、電解液をpH2.5〜4.0とした場合でも、発生するNOガスの量を抑制することができる。また、電解液中に直接、過酸化水素を供給することで、発生するNO ガスの量を抑制しやすくなる。 In this way, in order to obtain a narrow indium hydroxide powder having a uniform particle size distribution is the particle size, even when the electrolytic solution is PH2.5~4.0, suppressing the amount of the NO x gas generated can do. Further, by supplying hydrogen peroxide directly into the electrolytic solution, it becomes easy to suppress the amount of generated NO x gas.

本発明の一態様では、陽極の対極となる陰極付近に、過酸化水素を供給することが特に好ましい。   In one embodiment of the present invention, it is particularly preferable to supply hydrogen peroxide near the cathode serving as the counter electrode of the anode.

このようにすれば、特に、亜硝酸イオン(NO )が生成される陰極付近に過酸化水素を直接、供給するので、発生するNOxガスの量を効率的に抑制することができる。 In this way, hydrogen peroxide is supplied directly to the vicinity of the cathode where nitrite ions (NO 2 ) are generated, so that the amount of generated NOx gas can be efficiently suppressed.

本発明では、大気中へのNOxガスの排出量を抑制しながら、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を作製することが可能となる。   In the present invention, it is possible to produce indium hydroxide powder having a uniform particle size and a narrow particle size distribution while suppressing the discharge amount of NOx gas into the atmosphere.

電解液中の[HNO]濃度と[NO ]濃度の合計に対する[NO ]濃度の割合を示す説明図である。In the electrolytic solution [HNO 2] concentration and [NO 2 -] to the sum of the concentration [NO 2 -] is an explanatory view showing a ratio of concentration.

本発明を適用した具体的な実施の形態(以下、「本実施の形態」という。)について説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることが可能である。   A specific embodiment to which the present invention is applied (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described. Note that the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1.水酸化インジウム粉の製造方法
本実施の形態に係る水酸化インジウム粉の製造方法は、水酸化インジウム粉を生成させる水酸化インジウム粉を含む電解液(以下、「電解スラリー」という。)を得る水酸化インジウム粉の電気分解工程と、生成させた水酸化インジウム粉を回収する水酸化インジウム粉の回収工程と、回収した水酸化インジウム粉を乾燥する水酸化インジウム粉の乾燥工程とを有する。
1. Method for Producing Indium Hydroxide Powder The method for producing indium hydroxide powder according to the present embodiment is a method of obtaining an electrolytic solution containing indium hydroxide powder that generates indium hydroxide powder (hereinafter referred to as “electrolytic slurry”). It has an electrolysis process of indium oxide powder, a recovery process of indium hydroxide powder for recovering the generated indium hydroxide powder, and a drying process of indium hydroxide powder for drying the recovered indium hydroxide powder.

(1−1)水酸化インジウム粉の電気分解工程
水酸化インジウム粉の電気分解工程では、電解槽において、陽極と、陰極と、硝酸アンモニウム水溶液を電解液として、陽極及び陰極を電解液に浸漬して両極間に電流を流すことで陽極金属が溶解し、水酸化インジウム粉が晶析して、電解スラリーを生成する。また、電解液のpH及び液温等を調整し、調整した電解液をポンプ等の循環手段で電解槽に送り込むことにより、電解槽内全体の電解液のpH及び液温等を均一に維持するために、調整槽を別途設けてもよい。なお、本実施の形態では、電解液のpHを2.5〜4.0とし、電解液中に過酸化水素を供給する。
(1-1) Electrolysis process of indium hydroxide powder In the electrolysis process of indium hydroxide powder, an anode, a cathode, and an aqueous ammonium nitrate solution are used as an electrolytic solution in an electrolytic bath, and the anode and the cathode are immersed in the electrolytic solution. By passing a current between the two electrodes, the anode metal is dissolved, and the indium hydroxide powder is crystallized to produce an electrolytic slurry. In addition, the pH and temperature of the electrolytic solution in the entire electrolytic cell are uniformly maintained by adjusting the pH and temperature of the electrolytic solution, and sending the adjusted electrolytic solution to the electrolytic cell by a circulating means such as a pump. Therefore, an adjustment tank may be provided separately. In this embodiment, the pH of the electrolytic solution is set to 2.5 to 4.0, and hydrogen peroxide is supplied into the electrolytic solution.

(陽極)
陽極には、金属インジウムを用いる。使用する金属インジウムは、特に限定されないが、水酸化インジウム粉及びこれを焼成して得られる酸化インジウム粉への不純物の混入を抑制するため高純度のものが望ましい。金属インジウムとしては、例えば純度99.9999%(通称6N品)が好適品として挙げることができる。陽極の大きさは、生産規模に応じて、又は目標の製造量に見合うように適宜決定してもよい。
(anode)
Metal indium is used for the anode. The metal indium to be used is not particularly limited, but it is desirable that the metal indium has a high purity in order to suppress the mixing of impurities into the indium hydroxide powder and the indium oxide powder obtained by firing the indium hydroxide powder. As the metal indium, for example, a purity of 99.9999% (commonly called 6N product) can be cited as a suitable product. The size of the anode may be appropriately determined according to the production scale or in accordance with the target production amount.

(陰極)
陰極には、導電性の金属やカーボン電極等が用いられ、例えばステンレスや不溶性のチタンや白金を用いることができ、チタンを白金でコーティングしたものであってもよく、陽極と同じ材料を利用してもよい。陰極の大きさは、生産規模に応じて、又は目標の製造量に見合うように適宜決定してもよい。
(cathode)
For the cathode, a conductive metal, a carbon electrode, or the like is used. For example, stainless steel, insoluble titanium, or platinum can be used, and titanium can be coated with platinum. May be. The size of the cathode may be appropriately determined according to the production scale or in accordance with the target production amount.

陽極と陰極の間の電極間距離は、特に指定されないが、10mm〜50mmが望ましい。電極間距離が50mmを超える場合は、液抵抗による電圧降下が発生し、液温上昇を生じさせるため好ましくない。一方、電極間距離が10mm未満である場合は、電極間での接触・ショートが発生しやすくなるため好ましくない。陽極及び陰極の配置は、特に限定されず、一般的な電極の配置を採用することができる。   The distance between the anode and the cathode is not particularly specified, but is preferably 10 mm to 50 mm. When the distance between the electrodes exceeds 50 mm, a voltage drop due to the liquid resistance occurs, causing an increase in the liquid temperature, which is not preferable. On the other hand, when the distance between the electrodes is less than 10 mm, contact and short-circuiting between the electrodes is likely to occur, which is not preferable. The arrangement of the anode and the cathode is not particularly limited, and a general arrangement of electrodes can be adopted.

(電解液)
電解液には、硝酸アンモニウム水溶液を用いる。硝酸アンモニウム水溶液を用いた場合には、水酸化インジウム粉が沈殿した後の乾燥、仮焼後に硝酸イオン及びアンモニウムイオンが窒素化合物として除去されて不純物として残らず、生成される水酸化インジウム粉の純度を高め、且つコストを削減することができる。
(Electrolyte)
As the electrolytic solution, an aqueous ammonium nitrate solution is used. In the case of using an aqueous ammonium nitrate solution, after the indium hydroxide powder is precipitated and dried and calcined, nitrate ions and ammonium ions are removed as nitrogen compounds and do not remain as impurities. The cost can be increased.

電解液のpHは、2.5〜4.0に制御する。電解液のpHが2.5未満である場合には、水酸化インジウム粉の沈澱が生じない。一方、電解液のpHが4.0を超える場合には、水酸化インジウム粉の析出するのが速すぎて電解液の濃度不均一のまま沈澱が形成されるため、粒度分布の幅が広くなり、粒度分布の幅を狭く制御することができない。   The pH of the electrolytic solution is controlled to 2.5 to 4.0. When the pH of the electrolytic solution is less than 2.5, indium hydroxide powder does not precipitate. On the other hand, when the pH of the electrolytic solution exceeds 4.0, the indium hydroxide powder precipitates too quickly and precipitates are formed with non-uniform concentration of the electrolytic solution. The width of the particle size distribution cannot be controlled narrowly.

電解液は、生成された水酸化インジウム粉の溶解度が10−6〜10−3mol/Lの範囲であることが好ましい。このように、適度に一次粒子の成長が促進されるため、一次粒子の凝集が抑制され、粒度分布の幅が広くならず、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を得ることができる。 The electrolytic solution preferably has a solubility of the produced indium hydroxide powder in the range of 10 −6 to 10 −3 mol / L. As described above, since the growth of primary particles is moderately promoted, aggregation of primary particles is suppressed, the width of the particle size distribution is not widened, and an indium hydroxide powder having a uniform particle size and a narrow width of the particle size distribution is obtained. be able to.

水酸化インジウム粉の溶解度が10−6mol/L未満の場合には、陽極から溶け出したインジウムイオンが核化しやすくなるため、一次粒子径が微細化し過ぎてしまう。一次粒子径が微細化し過ぎた場合には、後の水酸化インジウム粉を回収する回収工程における水酸化インジウム粉の分離回収が困難となるため好ましくない。一方、水酸化インジウム粉の溶解度が10−3mol/Lを超える場合には、粒子成長が促進されるため、一次粒子径が大きくなる。このため、粒子を成長させるほど、成長する粒子と成長しない粒子の間で粒子径の違いが大きくなる。粒子径の違いが大きければ、凝集の度合いに影響を与えるため、結果として水酸化インジウム粉の粒度分布の幅が広くなってしまう。 When the solubility of the indium hydroxide powder is less than 10 −6 mol / L, indium ions dissolved from the anode are likely to be nucleated, so that the primary particle diameter becomes too fine. When the primary particle diameter is too fine, it is not preferable because it becomes difficult to separate and recover the indium hydroxide powder in the subsequent recovery step of recovering the indium hydroxide powder. On the other hand, when the solubility of the indium hydroxide powder exceeds 10 −3 mol / L, the particle growth is promoted, so that the primary particle diameter is increased. For this reason, the larger the particle is grown, the larger the difference in particle size between the growing particle and the non-growing particle. If the difference in particle diameter is large, the degree of aggregation is affected, and as a result, the width of the particle size distribution of the indium hydroxide powder becomes wide.

したがって、電解液は、水酸化インジウム粉の溶解度が10−6mol/L〜10−3mol/Lの範囲が好ましく、硝酸アンモニウム水溶液の濃度、pH、液温等によって水酸化インジウム粉の溶解度を制御することができる。このように、水酸化インジウム粉の好適な溶解度に制御できるので、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を得ることができる。 Therefore, the electrolyte solution preferably has a solubility of indium hydroxide powder in the range of 10 −6 mol / L to 10 −3 mol / L, and controls the solubility of indium hydroxide powder by the concentration, pH, liquid temperature, etc. of the aqueous ammonium nitrate solution. can do. Thus, since it can control to the suitable solubility of an indium hydroxide powder, the indium hydroxide powder with a uniform particle size and a narrow width | variety of a particle size distribution can be obtained.

電解液は、硝酸アンモニウム水溶液の濃度を0.1mol/L〜2.0mol/Lに調整することが好ましい。硝酸アンモニウム水溶液の濃度が0.1mol/L未満である場合には、電解時の電圧上昇が大きくなり、通電部が発熱したり、電力コストが高くなる等の問題が生じるため好ましくない。一方、硝酸アンモニウム水溶液の濃度が2.0mol/Lを超える場合には、電解液中の水酸化インジウム粉の溶解度が高くなるため、水酸化インジウム粒子が粗大化し、粒径のばらつきが大きくなり、粒度分布の幅が広がってしまい好ましくない。   It is preferable that the electrolyte solution adjusts the concentration of the aqueous ammonium nitrate solution to 0.1 mol / L to 2.0 mol / L. When the concentration of the aqueous ammonium nitrate solution is less than 0.1 mol / L, the voltage rise during electrolysis is increased, and problems such as heating of the energizing part and increased power cost are not preferable. On the other hand, when the concentration of the ammonium nitrate aqueous solution exceeds 2.0 mol / L, the solubility of the indium hydroxide powder in the electrolytic solution increases, so that the indium hydroxide particles become coarse and the variation in particle size increases, This is not preferable because the width of the distribution increases.

電解液の液温は、20℃〜60℃に調整することが好ましい。電解液の液温が20℃未満である場合には、水酸化インジウム粉が析出するのが遅すぎる。一方、電解液の液温が60℃を超える場合には、水酸化インジウム粉が析出するのが速すぎて電解液の濃度が不均一のまま沈澱が形成されるため、粒度分布の幅が広がる。   The liquid temperature of the electrolytic solution is preferably adjusted to 20 ° C to 60 ° C. When the temperature of the electrolytic solution is less than 20 ° C., the indium hydroxide powder is deposited too slowly. On the other hand, when the liquid temperature of the electrolytic solution exceeds 60 ° C., indium hydroxide powder is deposited too quickly and precipitates are formed while the concentration of the electrolytic solution is not uniform, thereby widening the range of particle size distribution. .

電解時の電流密度は、4A/dm〜20A/dmに制御することが好ましい。これにより、広範囲の電流密度とすることができる。電解時の電流密度が4A/dm未満である場合には、水酸化インジウム粉の生産効率が低下してしまう。一方、電解時の電流密度が20A/dmを超える場合には、電解電圧が上昇することで液温の上昇が生じやすいことや、陽極(金属インジウム)の表面に不動態化して電解し難くなる等の問題が生じる。なお、電流密度は、電極の単位面積当たりに流れる電流を示す。 Current density during electrolysis is preferably controlled to 4A / dm 2 ~20A / dm 2 . As a result, a wide range of current densities can be obtained. When the current density during electrolysis is less than 4 A / dm 2 , the production efficiency of indium hydroxide powder is reduced. On the other hand, when the current density during electrolysis exceeds 20 A / dm 2 , the electrolysis voltage increases, the liquid temperature is likely to increase, or the surface of the anode (indium metal) is passivated and is difficult to electrolyze. The problem of becoming. The current density indicates a current flowing per unit area of the electrode.

例えば、電気分解工程では、電解液中に配置されたインジウムからなる陽極と陰極の電極間に電圧を印加することにより、電子が発生し、陰極で生成された硝酸イオン(NO )が、その電子を受け取り、下記反応式(1)に示すような還元反応が起こり、亜硝酸イオン(NO )が生成される。 For example, in the electrolysis process, by applying a voltage between the anode and cathode electrodes made of indium disposed in the electrolyte, electrons are generated, and nitrate ions (NO 3 ) generated at the cathode are The electrons are received, a reduction reaction as shown in the following reaction formula (1) occurs, and nitrite ions (NO 2 ) are generated.

Figure 0006206382
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ここで、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を作製するためには、電解液中のpH2.5〜4.0に制御する必要がある。そのため、生成された亜硝酸イオンは、図1に示すように、電解液のpHが低ければHNOが発生してしまう。これは、pHが低いので水素イオン濃度が高くなり、亜硝酸イオン(NO )から下記反応式(2)に示すように、低いpH値に従って亜硝酸(HNO)が生成されるためである。 Here, in order to produce indium hydroxide powder having a uniform particle size and a narrow particle size distribution, it is necessary to control the pH in the electrolytic solution to 2.5 to 4.0. Therefore, as shown in FIG. 1, the generated nitrite ions generate HNO 2 if the pH of the electrolyte is low. This is because since the pH is low, the hydrogen ion concentration is high, and nitrite (HNO 2 ) is generated from nitrite ions (NO 2 ) according to the low pH value as shown in the following reaction formula (2). is there.

Figure 0006206382
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そして、生成された亜硝酸(HNO)は、電解液のpH2.5〜4.0と低いので、下記反応式(3)及び下記反応式(4)の平衡反応により、NOx(NO+NO)ガスが発生する。 The generated nitrite (HNO 2) is lower and pH2.5~4.0 of the electrolytic solution, the equilibrium reaction of the following reaction formula (3) and the following reaction formula (4), NOx (NO + NO 2) Gas is generated.

Figure 0006206382
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Figure 0006206382
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このように、本発明者らは、電解法による水酸化インジウム粉の製造方法において、電解によって発生するNOxガスの量が電流値と電解液のpH値によって決定することを見出した。   Thus, the present inventors have found that the amount of NOx gas generated by electrolysis is determined by the current value and the pH value of the electrolytic solution in the method for producing indium hydroxide powder by the electrolysis method.

上述した反応式(1)による硝酸イオン(NO )から亜硝酸イオン(NO )への変化量は、ファラデーの第二法則に従い、1分間あたりの亜硝酸イオン(NO )の物質量を下記式(i)のように導くことができる。 The amount of change from nitrate ion (NO 3 ) to nitrite ion (NO 2 ) according to the above reaction formula (1) is the amount of nitrite ion (NO 2 ) per minute according to Faraday's second law. The amount of substance can be derived as in the following formula (i).

n=(At/zF)×1/E・・・(i)
[式中、nは、亜硝酸イオンの物質量(mol)を示し、Aは、電解時に供給する電流値(A)を示し、tは、時間(秒)を示し、zは、イオン価数を示し、Fは、ファラデー定数9.65×10(C/mol)を示し、Eは、亜硝酸イオン1molを生成するために必要な電子の物理量(mol)を示す。]
n = (At / zF) × 1 / E (i)
[In the formula, n represents the amount (mol) of nitrite ions, A represents the current value (A) supplied during electrolysis, t represents time (seconds), and z represents the ionic valence. , F represents a Faraday constant of 9.65 × 10 4 (C / mol), and E represents a physical quantity (mol) of electrons necessary to generate 1 mol of nitrite ion. ]

上記式(i)では、電解時に供給する電流値(A)、時間(60秒)、上述した反応式(1)の電子のイオン価数(1)、ファラデー定数(9.65×10)、亜硝酸イオン1molを生成するために必要な電子の物理量(2)をそれぞれ代入すると、下記式(ii)が導かれる。 In the above formula (i), the current value (A) to be supplied during electrolysis, the time (60 seconds), the ionic valence (1) of the electron in the above reaction formula (1), the Faraday constant (9.65 × 10 4 ) Substituting the physical quantity (2) of electrons necessary for generating 1 mol of nitrite ions, the following formula (ii) is derived.

n=(A×60)/(2×9.65×10)=3A/9650・・・(ii) n = (A × 60) / (2 × 9.65 × 10 4 ) = 3A / 9650 (ii)

また、上述した反応式(2)による亜硝酸イオン(NO )から亜硝酸(HNO)への反応では、電解中の電解液のpHに依存しているので、解離定数により下記式(iii)が導かれる。 Further, in the reaction from nitrite ion (NO 2 ) to nitrous acid (HNO 2 ) according to the above reaction formula (2), it depends on the pH of the electrolytic solution during electrolysis. iii) is derived.

[HNO]/([HNO]+[NO ])=1/(1+10−3.3×10
・・・(iii)
[式中、Pは、電解中の電解液のpH値を示す。]
[HNO 2 ] / ([HNO 2 ] + [NO 2 ]) = 1 / (1 + 10 −3.3 × 10 P )
... (iii)
[In formula, P shows the pH value of the electrolyte solution during electrolysis. ]

上記式(ii)と上記式(iii)より、硝酸イオン(NO )から亜硝酸イオン(NO )を経由し、亜硝酸(HNO)への反応量に対して、過酸化水素を1:1の割合で反応させ、硝酸(HNO)を生成する。この場合に、過酸化水素の1分間あたりの供給量Tは、電流値と電解液のpHに従って下記式(iv)で表される。 From the above formula (ii) and the above formula (iii), the amount of hydrogen peroxide with respect to the reaction amount from nitrate ion (NO 3 ) through nitrite ion (NO 2 ) to nitrous acid (HNO 2 ) Is reacted at a ratio of 1: 1 to produce nitric acid (HNO 3 ). In this case, the supply amount T per minute of hydrogen peroxide is represented by the following formula (iv) according to the current value and the pH of the electrolytic solution.

T=(1/(1+10−3.3×10))×3A/9650・・・(iv) T = (1 / (1 + 10 −3.3 × 10 P )) × 3A / 9650 (iv)

そこで、本発明者らは、過酸化水素の供給速度Vadd.(mol/min)を定義するための基準式T=(1/(1+10−3.3×10))×3A/9650を導出することができた。 Therefore, the present inventors derive a reference equation T = (1 / (1 + 10 −3.3 × 10 P )) × 3A / 9650 for defining the hydrogen peroxide supply rate Vadd. (Mol / min). We were able to.

本実施の形態では、過酸化水素の供給速度Vadd.は、上記定義するための基準式に基づいて下記の関係式を満たすように過酸化水素を供給するものである。
(関係式) 0.7T mol/min≦Vadd.≦1.5T mol/min
[式中、Vadd.は、過酸化水素の供給速度を示し、Tは、{1/(1+10−3.3×10)}×3A/9650を示し、Aは、電解時に供給する電流の電流値(A)を示し、Pは、電解中の電解液のpH値を示す。]
In the present embodiment, the supply rate Vadd. Of hydrogen peroxide is such that hydrogen peroxide is supplied so as to satisfy the following relational expression based on the reference expression for defining the above.
(Relational expression) 0.7 T mol / min ≦ Vadd. ≦ 1.5 T mol / min
[Where Vadd. Represents the supply rate of hydrogen peroxide, T represents {1 / (1 + 10 −3.3 × 10 P )} × 3A / 9650, and A represents the current supplied during electrolysis. An electric current value (A) is shown, P shows the pH value of the electrolyte solution during electrolysis. ]

これにより、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を得るために、電解液をpH2.5〜4.0とした場合でも、過酸化水素を供給することにより、下記反応式(5)に示すように、電解時に生成した亜硝酸(HNO)を硝酸(HNO)と水(HO)に分解することができ、亜硝酸(HNO)が関与する前述した反応式(3)及び(4)のような平衡反応が起こらないので、発生するNOxガスの量を抑制することができる。 Thus, in order to obtain indium hydroxide powder having a uniform particle size and a narrow particle size distribution, even when the electrolyte is adjusted to pH 2.5 to 4.0, by supplying hydrogen peroxide, As shown in (5), nitrous acid (HNO 2 ) generated during electrolysis can be decomposed into nitric acid (HNO 3 ) and water (H 2 O), and the reaction described above involving nitrous acid (HNO 2 ). Since the equilibrium reaction as in the equations (3) and (4) does not occur, the amount of NOx gas generated can be suppressed.

Figure 0006206382
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過酸化水素の供給速度Vadd.が0.7T未満の場合には、図1に示すように、電解液がpH2.5〜4.0のとき、電解時にHNOが大量に生成されるため、HNOを酸化するために供給される過酸化水素が不足してしまう。このため、生成されたHNOが平衡反応によりNOxガス(NO+NO)となるので、NOxガス発生量を抑制する効果が低い。一方、過酸化水素の供給速度Vadd.が1.5Tを超える場合には、過剰な過酸化水素が自己分解してしまい、NOxガスの抑制に寄与しないため、供給した過酸化水素が無駄になり好ましくない。 When the supply rate Vadd. Of hydrogen peroxide is less than 0.7 T, as shown in FIG. 1, when the electrolyte solution has a pH of 2.5 to 4.0, a large amount of HNO 2 is generated during electrolysis. Insufficient hydrogen peroxide is supplied to oxidize HNO 2 . Therefore, since HNO 2 produced is NOx gas (NO + NO 2) by the equilibrium reaction, the lower the effect of suppressing the NOx gas emissions. On the other hand, when the supply rate Vadd. Of hydrogen peroxide exceeds 1.5T, excess hydrogen peroxide is self-decomposed and does not contribute to the suppression of NOx gas, so the supplied hydrogen peroxide is wasted. It is not preferable.

過酸化水素の濃度は、亜硝酸(HNO)を硝酸(HNO)と水(HO)に分解するために必要な過酸化水素を供給できれば特に限定されない。ただし、濃度が低い過酸化水素を供給することにより電解液全体の液量を無駄に増やす原因となるので、過酸化水素の濃度は、できるだけ濃い方が好ましく、例えば一般的に入手できる35%過酸化水素以上であることが望ましい。 The concentration of hydrogen peroxide is not particularly limited as long as hydrogen peroxide necessary for decomposing nitrous acid (HNO 2 ) into nitric acid (HNO 3 ) and water (H 2 O) can be supplied. However, supply of hydrogen peroxide having a low concentration causes a wasteful increase in the total amount of the electrolyte solution. Therefore, the concentration of hydrogen peroxide is preferably as high as possible, for example, 35% which is generally available. It is desirable to be at least hydrogen oxide.

過酸化水素を供給する方法は、定量ポンプやその他耐薬品性のポンプにより定量供給することができ、既知の方法でよい。例えば、過酸化水素を供給する方法として、定量ポンプにより電解槽に過酸化水素を直接供給することや、調整槽に過酸化水素を供給してpHや液温等を調整した電解液と共に、ポンプ等の循環手段を介して電解槽に過酸化水素を含む調整した電解液を送り込むことが挙げられる。   As a method for supplying hydrogen peroxide, it can be quantitatively supplied by a metering pump or other chemical-resistant pump, and may be a known method. For example, as a method of supplying hydrogen peroxide, hydrogen peroxide is directly supplied to the electrolytic cell by a metering pump, or a pump is supplied together with an electrolytic solution whose pH and liquid temperature are adjusted by supplying hydrogen peroxide to a regulating tank. For example, an adjusted electrolytic solution containing hydrogen peroxide is fed into the electrolytic cell through a circulation means such as the above.

また、過酸化水素を供給する方法として、効率的に供給するために、チューブ等を介して電解液中に直接、過酸化水素を供給することが好ましい。これは、過酸化水素を電解液表面に滴下した場合に、過酸化水素が空気中で分解されやすいので、過酸化水素が有する酸化剤としての機能が損なわれることを防止するためである。このように、電解液中に直接、過酸化水素を供給することで、発生するNOxガスの量を抑制しやすくなる。   As a method for supplying hydrogen peroxide, it is preferable to supply hydrogen peroxide directly into the electrolyte solution through a tube or the like in order to efficiently supply the hydrogen peroxide. This is because when hydrogen peroxide is dropped on the surface of the electrolytic solution, hydrogen peroxide is easily decomposed in the air, so that the function of the hydrogen peroxide as an oxidizing agent is prevented from being impaired. Thus, by supplying hydrogen peroxide directly into the electrolytic solution, the amount of generated NOx gas can be easily suppressed.

特に、電解時に陰極に亜硝酸イオン(NO )が生成されるので、NOxガスを効率的に抑制するため、電解液中に直接、過酸化水素を供給する方法として、亜硝酸イオン(NO )の発生源となる陰極付近に、過酸化水素を供給することがより好ましい。このように、陰極付近に直接、過酸化水素を供給することができるので、発生するNOxガスをより効率的に抑制することができる。具体的には、NOxガス発生量を6.0×10−6/A・hr以下に抑制することができる。 In particular, since nitrite ions (NO 2 ) are generated at the cathode during electrolysis, nitrite ions (NO 2 ) are used as a method of supplying hydrogen peroxide directly into the electrolyte solution in order to efficiently suppress NOx gas. 2 - the cathode nearby the source of), it is more preferable to supply hydrogen peroxide. Thus, since hydrogen peroxide can be supplied directly to the vicinity of the cathode, the generated NOx gas can be more efficiently suppressed. Specifically, the NOx gas generation amount can be suppressed to 6.0 × 10 −6 m 3 / A · hr or less.

(1−2)水酸化インジウム粉の回収工程
水酸化インジウム粉の回収工程では、水酸化インジウム粉の電気分解工程で生成させた電解スラリーを電解液から固液分離し、分離した水酸化インジウム粉を純水等で洗浄して、再び固液分離して回収する。
(1-2) Recovery process of indium hydroxide powder In the recovery process of indium hydroxide powder, the electrolytic slurry produced in the electrolysis process of indium hydroxide powder is solid-liquid separated from the electrolytic solution, and separated indium hydroxide powder. The product is washed with pure water or the like, and separated and recovered again.

固液分離方法は、例えば、ロータリーフィルタ、遠心分離、フィルタープレス、加圧ろ過、減圧ろ過等によるろ過を挙げることができるが、回収効率の高いロータリーフィルタの使用が好ましい。なお、洗浄回数は特に限定されず、必要に応じて複数回行う。   Examples of the solid-liquid separation method include filtration by a rotary filter, centrifugal separation, filter press, pressure filtration, vacuum filtration, etc., but use of a rotary filter with high recovery efficiency is preferable. In addition, the frequency | count of washing | cleaning is not specifically limited, It performs several times as needed.

(1−3)水酸化インジウム粉の乾燥工程
水酸化インジウム粉の乾燥工程では、回収した水酸化インジウム粉の乾燥を行う。乾燥方法は、スプレードライヤ、空気対流型乾燥炉、赤外線乾燥炉等の乾燥機で行う。乾燥条件は、水酸化インジウム粉の水分を除去できれば特に限定されないが、例えば乾燥温度は80℃〜150℃の範囲が好ましい。乾燥温度が80℃未満である場合には、乾燥が不十分となり好ましくない。一方、乾燥温度が150℃を超える場合には、水酸化インジウム粉から酸化インジウム粉に変化してしまい、酸化インジウム粉の製造方法での酸化インジウム粉の粒度分布調整において不都合となり好ましくない。また、乾燥時間は、温度により異なるが、約10時間〜24時間が望ましい。
(1-3) Indium hydroxide powder drying step In the indium hydroxide powder drying step, the recovered indium hydroxide powder is dried. The drying method is performed by a dryer such as a spray dryer, an air convection type drying furnace, an infrared drying furnace or the like. The drying conditions are not particularly limited as long as the moisture of the indium hydroxide powder can be removed. For example, the drying temperature is preferably in the range of 80 ° C to 150 ° C. When the drying temperature is lower than 80 ° C., the drying is not preferable. On the other hand, when the drying temperature exceeds 150 ° C., it changes from indium hydroxide powder to indium oxide powder, which is inconvenient in adjusting the particle size distribution of indium oxide powder in the method for producing indium oxide powder. The drying time varies depending on the temperature, but is preferably about 10 to 24 hours.

以上より、本実施の形態に係る水酸化インジウム粉の製造方法では、電解液のpHが2.5〜4.0のようなNOxガスが発生し易い環境であっても、過酸化水素を電解液中に供給することで、電解時に発生するNOxガスを抑制することができ、環境への負荷を低減することができる。また、この製造方法では、電解時に生成された亜硝酸が過酸化水素によって硝酸へ酸化されるので、電解時に発生するNOxガスを処理する処理設備等を別途設ける必要がなくなる。さらに、この製造方法では、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉が得られる。   As described above, in the method for producing indium hydroxide powder according to the present embodiment, hydrogen peroxide is electrolyzed even in an environment where the pH of the electrolytic solution is likely to generate NOx gas such as 2.5 to 4.0. By supplying the liquid, NOx gas generated during electrolysis can be suppressed, and the load on the environment can be reduced. Further, in this manufacturing method, since nitrous acid generated during electrolysis is oxidized to nitric acid by hydrogen peroxide, it is not necessary to separately provide a processing facility for treating NOx gas generated during electrolysis. Furthermore, in this production method, indium hydroxide powder having a uniform particle size and a narrow particle size distribution can be obtained.

2.酸化インジウム粉の製造方法
酸化インジウム粉の製造方法では、乾燥後の水酸化インジウム粉を仮焼して酸化インジウム粉を作製する。仮焼条件は、例えば仮焼温度600℃〜800℃、仮焼時間1時間〜10時間で行うことが好ましい。
2. Indium oxide powder manufacturing method In the indium oxide powder manufacturing method, the indium hydroxide powder after drying is calcined to produce indium oxide powder. The calcination conditions are preferably, for example, a calcination temperature of 600 ° C. to 800 ° C. and a calcination time of 1 hour to 10 hours.

酸化インジウム粉は、上述したような水酸化インジウム粉の製造方法によって得られた水酸化インジウム粉が有する粒度分布の幅が狭いという特性を引き継いでいる。このため、酸化インジウム粉の製造方法では、粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を用いることで、粒度分布の幅が狭い酸化インジウム粉が得られる。   The indium oxide powder has inherited the characteristic that the width of the particle size distribution of the indium hydroxide powder obtained by the method for producing indium hydroxide powder as described above is narrow. For this reason, in the manufacturing method of indium oxide powder, indium oxide powder with a narrow particle size distribution width is obtained by using indium hydroxide powder with a narrow particle size distribution width.

以下、実施例及び比較例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらによって限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited by these.

<実施例1>
実施例1では、電解槽(長さ40cm×幅40cm×高さ50cm)に、巾26cm、高さ40cm、厚み4mmのチタン金属板からなる陰極4枚と、純度99.9999%のインジウム金属を巾26cm、高さ40cm、厚み8mmの板状に成型した陽極3枚を交互に配置し、陰極と陽極の間の距離は2.0cmに調節した。次に、電解槽には、電解液として用いる硝酸アンモニウム水溶液を75L収容し、この水溶液の濃度が1.0mol/L、pHが3.5、液温が40℃となるように準備した。
<Example 1>
In Example 1, in an electrolytic cell (length 40 cm × width 40 cm × height 50 cm), four cathodes made of a titanium metal plate having a width of 26 cm, a height of 40 cm, and a thickness of 4 mm, and indium metal having a purity of 99.9999% were placed. Three anodes molded into a plate shape having a width of 26 cm, a height of 40 cm, and a thickness of 8 mm were alternately arranged, and the distance between the cathode and the anode was adjusted to 2.0 cm. Next, 75 L of an ammonium nitrate aqueous solution used as an electrolytic solution was accommodated in the electrolytic cell, and the concentration of this aqueous solution was 1.0 mol / L, the pH was 3.5, and the liquid temperature was 40 ° C.

水酸化インジウム粉の電気分解工程では、陽極電流密度を15A/dm(槽電流936A)に調節し、6時間実施した。電解時に供給する過酸化水素は、表1に示すように、11.6mol/Lの35%過酸化水素(三菱ガス化学(株)社製)を使用し、10mL/minの速度で供給した。この電気分解工程では、電解開始から6時間後に、水酸化インジウムスラリーを得た。 In the electrolysis process of the indium hydroxide powder, the anode current density was adjusted to 15 A / dm 2 (battery current 936 A), and was carried out for 6 hours. As shown in Table 1, hydrogen peroxide supplied during electrolysis was 11.6 mol / L of 35% hydrogen peroxide (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), and was supplied at a rate of 10 mL / min. In this electrolysis step, an indium hydroxide slurry was obtained 6 hours after the start of electrolysis.

電解中に発生するNOxガス量は、電解槽で1.5m/minの排気を行いながら、排ガス用NOx計(日本サーモ(株)社製、42CHL)を用いて、1分毎に排気中のNOxガス濃度を測定し、電解後にすべてのNOxガス濃度の総和から求めた。実施例1では、このNOxガス発生量を、表1に示した。 The amount of NOx gas generated during electrolysis is exhausted every minute using a NOx meter for exhaust gas (42CHL manufactured by Nippon Thermo Co., Ltd.) while exhausting 1.5m 3 / min in the electrolytic cell. The NOx gas concentration was measured and obtained from the sum of all NOx gas concentrations after electrolysis. In Example 1, this NOx gas generation amount is shown in Table 1.

得られた水酸化インジウムスラリーは、ろ過と純水での洗浄を2回繰り返した後、110℃で15時間の乾燥し、水酸化インジウム粉を作製した。その後、作製した水酸化インジウム粉を750℃で4時間の仮焼し、酸化インジウム粉を作製した。   The obtained indium hydroxide slurry was filtered and washed with pure water twice, and then dried at 110 ° C. for 15 hours to produce indium hydroxide powder. Then, the produced indium hydroxide powder was calcined at 750 ° C. for 4 hours to produce indium oxide powder.

実施例1では、作製した水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉の粒度分布を、レーザー回折・散乱法(株式会社島津製作所製、SALD−2200)により測定し、表2にそれぞれ示した。   In Example 1, the particle size distribution of the produced indium hydroxide powder and indium oxide powder was measured by a laser diffraction / scattering method (SALD-2200, manufactured by Shimadzu Corporation) and is shown in Table 2.

<実施例2>
実施例2では、表1に示すように過酸化水素の供給速度Vadd.を定義するための基準式Tに対する倍率0.8Tとしたこと以外、実施例1と同様にして、水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉をそれぞれ作製した。また、実施例2では、電解中に発生したNOxガス量を、表1に示した。さらに、実施例2では、作製した水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉の粒度分布を、表2にそれぞれ示した。
<Example 2>
In Example 2, as shown in Table 1, the indium hydroxide powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the magnification was 0.8 T with respect to the reference formula T for defining the hydrogen peroxide supply rate Vadd. Indium oxide powder was prepared. In Example 2, the amount of NOx gas generated during electrolysis is shown in Table 1. Furthermore, in Example 2, the particle size distribution of the produced indium hydroxide powder and indium oxide powder is shown in Table 2, respectively.

<実施例3>
実施例3では、表1に示すように過酸化水素の供給速度Vadd.を定義するための基準式Tに対する倍率0.7Tとしたこと以外、実施例1と同様にして、水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉をそれぞれ作製した。また、実施例3では、電解中に発生したNOxガス量を、表1に示した。さらに、実施例3では、作製した水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉の粒度分布を、表2にそれぞれ示した。
<Example 3>
In Example 3, as shown in Table 1, the indium hydroxide powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the magnification was 0.7 T with respect to the reference formula T for defining the hydrogen peroxide supply rate Vadd. Indium oxide powder was prepared. In Example 3, the amount of NOx gas generated during electrolysis is shown in Table 1. Furthermore, in Example 3, the particle size distribution of the produced indium hydroxide powder and indium oxide powder is shown in Table 2, respectively.

<実施例4>
実施例4では、表1に示すように過酸化水素の供給速度Vadd.を定義するための基準式Tに対する倍率1.5Tとしたこと以外、実施例1と同様にして、水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉をそれぞれ作製した。また、実施例4では、電解中に発生したNOxガス量を、表1に示した。さらに、実施例4では、作製した水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉の粒度分布を、表2にそれぞれ示した。
<Example 4>
In Example 4, as shown in Table 1, the indium hydroxide powder was changed in the same manner as in Example 1 except that the magnification was 1.5 T with respect to the reference formula T for defining the hydrogen peroxide supply rate Vadd. Indium oxide powder was prepared. In Example 4, the amount of NOx gas generated during electrolysis is shown in Table 1. Furthermore, in Example 4, the particle size distribution of the produced indium hydroxide powder and indium oxide powder is shown in Table 2, respectively.

<比較例1>
比較例1では、表1に示すように過酸化水素を供給しなかったこと以外、実施例1と同様にして、水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉をそれぞれ作製した。また、比較例1では、電解中に発生したNOxガス量を、表1に示した。さらに、比較例1では、作製した水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉の粒度分布を、表2にそれぞれ示した。
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, indium hydroxide powder and indium oxide powder were prepared in the same manner as in Example 1 except that hydrogen peroxide was not supplied as shown in Table 1. In Comparative Example 1, the amount of NOx gas generated during electrolysis is shown in Table 1. Furthermore, in Comparative Example 1, the particle size distributions of the produced indium hydroxide powder and indium oxide powder are shown in Table 2, respectively.

<比較例2>
比較例2では、表1に示すように過酸化水素の供給速度Vadd.を定義するための基準式Tに対する倍率0.5Tとしたこと以外、実施例1と同様にして、水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉をそれぞれ作製した。また、比較例2では、電解中に発生したNOxガス量を、表1に示した。さらに、比較例2では、作製した水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉の粒度分布を、表2にそれぞれ示した。
<Comparative example 2>
In Comparative Example 2, as shown in Table 1, indium hydroxide powder was used in the same manner as in Example 1 except that the magnification was 0.5 T with respect to the reference formula T for defining the hydrogen peroxide supply rate Vadd. Indium oxide powder was prepared. In Comparative Example 2, the amount of NOx gas generated during electrolysis is shown in Table 1. Further, in Comparative Example 2, Table 2 shows the particle size distributions of the produced indium hydroxide powder and indium oxide powder.

<比較例3>
比較例3では、表1に示すように過酸化水素の供給速度Vadd.を定義するための基準式Tに対する倍率1.6Tとしたこと以外、実施例1と同様にして、水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉をそれぞれ作製した。また、比較例3では、電解中に発生したNOxガス量を、表1に示した。さらに、比較例3では、作製した水酸化インジウム粉と酸化インジウム粉の粒度分布を、表2にそれぞれ示した。
<Comparative Example 3>
In Comparative Example 3, as shown in Table 1, indium hydroxide powder was used in the same manner as in Example 1 except that the magnification was 1.6 T with respect to the reference formula T for defining the hydrogen peroxide supply rate Vadd. Indium oxide powder was prepared. In Comparative Example 3, the amount of NOx gas generated during electrolysis is shown in Table 1. Furthermore, in Comparative Example 3, Table 2 shows the particle size distributions of the produced indium hydroxide powder and indium oxide powder.

Figure 0006206382
※T={1/(1+10−3.3×10)}×3A/9650
Figure 0006206382
* T = {1 / (1 + 10 −3.3 × 10 P )} × 3A / 9650

Figure 0006206382
Figure 0006206382

実施例1乃至実施例4では、表1に示すように、過酸化水素の供給速度Vadd.を上げるにつれて、NOxガス発生量を抑制することを確認した。一方、比較例1及び比較例2では、表1に示すように、NOxガス発生量が6.0×10−6/A・hrを超えてしまい、NOxガスを抑制できないことを確認した。また、比較例3では、過酸化水素の供給速度Vadd.を上げても、実施例4の場合とNOxガス発生量の抑制に差がないことを確認した。すなわち、過酸化水素の供給速度Vadd.を定義するための基準式Tに対する倍率が1.5T mol/minを超えると、過酸化水素が、NOxガス発生量の抑制にほとんど寄与しないことを確認した。 In Examples 1 to 4, as shown in Table 1, it was confirmed that the NOx gas generation amount was suppressed as the hydrogen peroxide supply rate Vadd. Was increased. On the other hand, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, as shown in Table 1, it was confirmed that the NOx gas generation amount exceeded 6.0 × 10 −6 m 3 / A · hr, and NOx gas could not be suppressed. . Further, in Comparative Example 3, it was confirmed that even when the hydrogen peroxide supply rate Vadd. Was increased, there was no difference in the amount of NOx gas generated from that in Example 4. That is, it was confirmed that hydrogen peroxide hardly contributes to the suppression of NOx gas generation when the magnification with respect to the reference formula T for defining the hydrogen peroxide supply rate Vadd. Exceeds 1.5 T mol / min. .

実施例1及び比較例1では、表1に示すように、所定量の過酸化水素を供給した場合を供給しない場合と比べてNOxガス発生量が1/56に減少したことを確認した。   In Example 1 and Comparative Example 1, as shown in Table 1, it was confirmed that the generation amount of NOx gas was reduced to 1/56 when compared with the case where a predetermined amount of hydrogen peroxide was supplied.

実施例1乃至実施例4では、表2に示すように、電解時に過酸化水素を供給しても、水酸化インジウム粉の粒度分布及び酸化インジウム粉の粒度分布の幅が狭いことを確認した。また、比較例1乃至比較例3では、表2に示すように、水酸化インジウム粉の粒度分布及び酸化インジウム粉の粒度分布の幅が狭いことを確認した。   In Examples 1 to 4, as shown in Table 2, even when hydrogen peroxide was supplied during electrolysis, it was confirmed that the width of the particle size distribution of the indium hydroxide powder and the particle size distribution of the indium oxide powder was narrow. Moreover, in Comparative Example 1 thru | or Comparative Example 3, as shown in Table 2, it confirmed that the width | variety of the particle size distribution of indium hydroxide powder and the particle size distribution of indium oxide powder was narrow.

よって、過酸化水素の供給速度Vadd.を示す関係式0.7T〜1.5Tのときが、電解時に発生するNOxガスを抑制し、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を作製するのに、有用であることを確認した。また、電解時に過酸化水素を供給しても、水酸化インジウム粉の粒度分布及びその水酸化インジウム粉を用いた酸化インジウム粉の粒度分布に影響を与えないことを確認した。   Therefore, when the relational expression 0.7T to 1.5T indicating the hydrogen peroxide supply rate Vadd., Indium hydroxide powder that suppresses NOx gas generated during electrolysis, has a uniform particle size, and a narrow particle size distribution range. It was confirmed that it was useful for producing Further, it was confirmed that supplying hydrogen peroxide during electrolysis does not affect the particle size distribution of the indium hydroxide powder and the particle size distribution of the indium oxide powder using the indium hydroxide powder.

Claims (2)

電解液としてpH2.5〜4.0の硝酸アンモニウム水溶液に、インジウムを陽極に用いた電解法により水酸化インジウム粉を生成する水酸化インジウム粉の製造方法であって、
上記電解液中に直接、下記関係式を満たす供給速度の範囲内で過酸化水素を供給することを特徴とする水酸化インジウム粉の製造方法。
(関係式) 0.7T mol/min≦Vadd.≦1.5T mol/min
[式中、Vadd.は、過酸化水素の供給速度を示し、Tは、{1/(1+10−3.3×10)}×3A/9650を示し、Aは、電解時に供給する電流の電流値(A)を示し、Pは、電解中の電解液のpH値を示す。]
A method for producing indium hydroxide powder, which produces indium hydroxide powder by an electrolytic method using indium as an anode in an ammonium nitrate aqueous solution having a pH of 2.5 to 4.0 as an electrolytic solution,
A method for producing indium hydroxide powder, characterized in that hydrogen peroxide is supplied directly into the electrolyte within a range of a supply rate satisfying the following relational expression.
(Relational expression) 0.7 T mol / min ≦ Vadd. ≦ 1.5 T mol / min
[Where Vadd. Represents the supply rate of hydrogen peroxide, T represents {1 / (1 + 10 −3.3 × 10 P )} × 3A / 9650, and A represents the current supplied during electrolysis. An electric current value (A) is shown, P shows the pH value of the electrolyte solution during electrolysis. ]
上記電解液中に、上記陽極の対極となる陰極付近に、上記過酸化水素を供給することを
特徴とする請求項に記載の水酸化インジウム粉の製造方法。
The method for producing indium hydroxide powder according to claim 1 , wherein the hydrogen peroxide is supplied into the electrolyte near a cathode that is a counter electrode of the anode.
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