JPH02172828A - 紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の製造法 - Google Patents
紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の製造法Info
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- JPH02172828A JPH02172828A JP63330533A JP33053388A JPH02172828A JP H02172828 A JPH02172828 A JP H02172828A JP 63330533 A JP63330533 A JP 63330533A JP 33053388 A JP33053388 A JP 33053388A JP H02172828 A JPH02172828 A JP H02172828A
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Classifications
-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野)
本発明は、磁気記録用磁性材料粒子粉末を製造する際の
出発原料として使用される紡錘形を呈したゲータイト粒
子粉末の製造法に関するものであり、詳しくは、高濃度
の反応が回部で、且つ、紡錘形を呈したゲータイト粒子
の生成にあたって使用する原料のうち最も高価なアルカ
リ性水溶液の鉄に対する使用割合を少なくすることが可
能であり、しかも、熟成工程におけるエネルギー量(時
間と1rFとの関係で示される。)のm淡が回部である
ことに起因して生産性を高めるこ々かでAる省資源、省
エネルギーの反応によって、軸比(−!#軸径/短軸径
)が大きい、殊に、!5以十の紡錘形を呈したゲータイ
ト粒子をT集的、経済的に有利に提供することを目的と
する。
出発原料として使用される紡錘形を呈したゲータイト粒
子粉末の製造法に関するものであり、詳しくは、高濃度
の反応が回部で、且つ、紡錘形を呈したゲータイト粒子
の生成にあたって使用する原料のうち最も高価なアルカ
リ性水溶液の鉄に対する使用割合を少なくすることが可
能であり、しかも、熟成工程におけるエネルギー量(時
間と1rFとの関係で示される。)のm淡が回部である
ことに起因して生産性を高めるこ々かでAる省資源、省
エネルギーの反応によって、軸比(−!#軸径/短軸径
)が大きい、殊に、!5以十の紡錘形を呈したゲータイ
ト粒子をT集的、経済的に有利に提供することを目的と
する。
近年、磁気記録再生用機器の小型軽量化が進むにつれて
、磁気テープ、磁気ディスク等の記録媒体に対する高性
能化の必要性が益々生じてきている。
、磁気テープ、磁気ディスク等の記録媒体に対する高性
能化の必要性が益々生じてきている。
即ち、高記録密度、高感度特性及び高出力特性等が要求
される。
される。
磁気記録媒体に対する上記のような要求を満足させる為
に要求される6n性材料粒子粉末の特性は、高い保磁力
と優れた分散性を有することである。
に要求される6n性材料粒子粉末の特性は、高い保磁力
と優れた分散性を有することである。
即ち、磁気記録媒体の高感度化及び高出力化の為には、
磁性粒子粉末が出来るだけ高い保磁力を有することが必
要であり、この事実は、例えば、株式会社総合技術セン
ター発行「磁性材料の開発と石粉の高分散化技術、
(1982年)の第310頁の「磁気テープ性能の向上
指向は、高感度化と高出力化・・・・にあったから、針
状y−FeJs粒子粉末の高保磁力化・・・・を重点と
するものであった。」なる記載から明らかである。
磁性粒子粉末が出来るだけ高い保磁力を有することが必
要であり、この事実は、例えば、株式会社総合技術セン
ター発行「磁性材料の開発と石粉の高分散化技術、
(1982年)の第310頁の「磁気テープ性能の向上
指向は、高感度化と高出力化・・・・にあったから、針
状y−FeJs粒子粉末の高保磁力化・・・・を重点と
するものであった。」なる記載から明らかである。
また、磁気記録媒体の高記録密度の為には、前出[磁性
材料の開発と磁粉の高分散化技術J第312頁の[塗布
型テープにおける高密度記録のための条件は、短波長信
号に対して、低ノイズで高出力特性を保持できることで
あるが、その為には保磁力11cと残留磁化8rが共に
大きいことと塗布膜の厚みがより薄いことが必要である
。」なる記載の通り、磁気記録媒体が高い保磁力と大き
な残留磁化Brを有することが必要であり、その為には
磁性粒子粉末が高い保磁力を有し、ビークル中での分散
性、塗膜中での配向性及び充填性が優れていることが要
求される。
材料の開発と磁粉の高分散化技術J第312頁の[塗布
型テープにおける高密度記録のための条件は、短波長信
号に対して、低ノイズで高出力特性を保持できることで
あるが、その為には保磁力11cと残留磁化8rが共に
大きいことと塗布膜の厚みがより薄いことが必要である
。」なる記載の通り、磁気記録媒体が高い保磁力と大き
な残留磁化Brを有することが必要であり、その為には
磁性粒子粉末が高い保磁力を有し、ビークル中での分散
性、塗膜中での配向性及び充填性が優れていることが要
求される。
磁気記録媒体の残留磁化Brは、磁性粒子粉末のビーク
ル中での分散性、塗膜中での配向性及び充填性に依存し
ており、これら特性の向上の為には、ビークル中に分散
させる磁性粒子粉末ができるだけ大きな軸比(長軸径/
短軸径)を有し、しかも粒度が均斉であって、樹枝状粒
子が混在しでいないことが要求される。
ル中での分散性、塗膜中での配向性及び充填性に依存し
ており、これら特性の向上の為には、ビークル中に分散
させる磁性粒子粉末ができるだけ大きな軸比(長軸径/
短軸径)を有し、しかも粒度が均斉であって、樹枝状粒
子が混在しでいないことが要求される。
また周知のごとく、磁性粒子粉末の保磁力の大きさは、
形状異方性、結晶異方性、中興方性及び交換異方性のい
ずれか、若しくはそれらの相互作用に依存している。
形状異方性、結晶異方性、中興方性及び交換異方性のい
ずれか、若しくはそれらの相互作用に依存している。
現在、磁気記録用磁性粒子粉末として使用されている針
状晶マグネタイト粒子粉末、又は、針状晶マグヘマイト
粒子粉末は、その形状に由来する異方性を利用すること
、即ち、軸比(長軸径/短軸径)を大きくすることによ
って比較的高い保磁力を得ている。
状晶マグネタイト粒子粉末、又は、針状晶マグヘマイト
粒子粉末は、その形状に由来する異方性を利用すること
、即ち、軸比(長軸径/短軸径)を大きくすることによ
って比較的高い保磁力を得ている。
これら既知の針状晶マグネタイト粒子粉末、又は、針状
晶マグヘマイト粒子粉末は、出発原料であるゲータイト
粒子を、水素等還元性ガス中300〜400°Cで還元
してマグネタイト粒子とし、または次いでこれを、空気
中200〜300°Cで酸化してマグヘマイト粒子とす
ることにより得られている。
晶マグヘマイト粒子粉末は、出発原料であるゲータイト
粒子を、水素等還元性ガス中300〜400°Cで還元
してマグネタイト粒子とし、または次いでこれを、空気
中200〜300°Cで酸化してマグヘマイト粒子とす
ることにより得られている。
上述した通り、粒度が均斉であって、樹枝状粒子が混在
しておらず、しかも軸比(長軸径/短軸径)が大きい磁
性粒子粉末は、現在、最も要求されているところであり
、このよ・うな特性を備えた磁性粒子粉末を得るために
は、出発原料であるゲータイト粒子粉末の粒度が均斉で
あって、樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、軸比(
長軸径/短軸径)が大きいことが必要である。
しておらず、しかも軸比(長軸径/短軸径)が大きい磁
性粒子粉末は、現在、最も要求されているところであり
、このよ・うな特性を備えた磁性粒子粉末を得るために
は、出発原料であるゲータイト粒子粉末の粒度が均斉で
あって、樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、軸比(
長軸径/短軸径)が大きいことが必要である。
一方、近年、省資源、省エネルギー化の要請が益々強ま
っており、ゲータイト粒子粉末の生成にあたっても同様
であり、工業的、経済的に有利にゲータイト粒子を得る
ことが強く要望されている。
っており、ゲータイト粒子粉末の生成にあたっても同様
であり、工業的、経済的に有利にゲータイト粒子を得る
ことが強く要望されている。
従来、出発原料であるゲータイト粒子粉末を製造する方
法としては、第一鉄塩溶液に当量以上の水酸化アルカリ
水溶液を加えて得られる水酸化第一鉄粒子を含むQ濁液
をp)111以上にて80“C以下の温度で酸素含有ガ
スを通気して酸化反応を行うことにより針状ゲータイト
粒子を生成させる方法、及び、第−鉄塩水溶液と炭酸ア
ルカリ水溶液とを反応させて得られたFeC0!を含む
懸濁液に酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことに
より紡錘状を呈したゲータイト粒子を生成させる方法等
が知られ°ζいる。
法としては、第一鉄塩溶液に当量以上の水酸化アルカリ
水溶液を加えて得られる水酸化第一鉄粒子を含むQ濁液
をp)111以上にて80“C以下の温度で酸素含有ガ
スを通気して酸化反応を行うことにより針状ゲータイト
粒子を生成させる方法、及び、第−鉄塩水溶液と炭酸ア
ルカリ水溶液とを反応させて得られたFeC0!を含む
懸濁液に酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことに
より紡錘状を呈したゲータイト粒子を生成させる方法等
が知られ°ζいる。
〔発明が解決しようとする課題]
粒度が均斉であって、樹枝状粒子が混在しておらず、し
かも軸比(長軸径/短軸径)の大きい磁性粒子粉末を工
業的、経済的に有利に得ることは、現在、最も要求され
ているところであるが、出発原料であるゲータイト粒子
粉末を製造する前述公知方法のうち前者の方法による場
合には、軸比(長軸径/短軸径)の大きな殊に、10以
上の針状晶ゲータイト粒子が生成するが、樹枝状粒子が
混在しており、また、粒度から言えば、均斉な粒度を有
した粒子とは言い難い。
かも軸比(長軸径/短軸径)の大きい磁性粒子粉末を工
業的、経済的に有利に得ることは、現在、最も要求され
ているところであるが、出発原料であるゲータイト粒子
粉末を製造する前述公知方法のうち前者の方法による場
合には、軸比(長軸径/短軸径)の大きな殊に、10以
上の針状晶ゲータイト粒子が生成するが、樹枝状粒子が
混在しており、また、粒度から言えば、均斉な粒度を有
した粒子とは言い難い。
前述公知方法のうち後者の方法による場合には、粒度が
均斉であり、また、樹枝状粒子が混在していない紡錘形
を呈した粒子が生成するが、一方、軸比(長軸径/短軸
径)は高々7程度であり、軸比(長軸径/短軸径)の大
きな粒子が生成し難いという欠点があり、殊に、この現
象は生成粒子の長軸径が小さくなる程顕著になるという
傾向にある。
均斉であり、また、樹枝状粒子が混在していない紡錘形
を呈した粒子が生成するが、一方、軸比(長軸径/短軸
径)は高々7程度であり、軸比(長軸径/短軸径)の大
きな粒子が生成し難いという欠点があり、殊に、この現
象は生成粒子の長軸径が小さくなる程顕著になるという
傾向にある。
従来、紡錘形を呈したゲータイト粒子の軸比(長軸径/
短軸径)を大きくする方法は種々試みられており、例え
ば特開昭59−232922号公報に開示されている第
−鉄塩水溶液と炭酸アルカリ水溶液とを反応させて得ら
れたPeC01を含む懸濁液に酸素含有ガスを通気する
にあたり、酸素含有ガスの通気速度を0.1〜2.0c
m/sec程度に遅くするという方法がある。この方法
によるときには、0.5μ潮程度の場合における軸比(
長軸径/短軸径)は10程度、長軸径0.3μ−程度の
場合における軸比(長軸径/短軸径)は8程度であり、
更に長軸径が小さくなって0.05μ曇程度になると軸
比(長軸径/短軸径)は5程度と小さくなってしまい、
未だ軸比(長軸径/短軸径)が十分大きなものとは言い
難い。
短軸径)を大きくする方法は種々試みられており、例え
ば特開昭59−232922号公報に開示されている第
−鉄塩水溶液と炭酸アルカリ水溶液とを反応させて得ら
れたPeC01を含む懸濁液に酸素含有ガスを通気する
にあたり、酸素含有ガスの通気速度を0.1〜2.0c
m/sec程度に遅くするという方法がある。この方法
によるときには、0.5μ潮程度の場合における軸比(
長軸径/短軸径)は10程度、長軸径0.3μ−程度の
場合における軸比(長軸径/短軸径)は8程度であり、
更に長軸径が小さくなって0.05μ曇程度になると軸
比(長軸径/短軸径)は5程度と小さくなってしまい、
未だ軸比(長軸径/短軸径)が十分大きなものとは言い
難い。
また、特開昭62−158801号公報の実施例におい
て、軸比(長軸径/短軸径)が10の紡錘形を呈したゲ
ータイト粒子が得られているが、これは、鉄濃度を0.
2 mol#!程度と薄くすることにより得られたもの
であり、工業的、経済的とは言えず、また、未だ軸比(
長軸径/短軸径)が十分大きなものとは言い難い。
て、軸比(長軸径/短軸径)が10の紡錘形を呈したゲ
ータイト粒子が得られているが、これは、鉄濃度を0.
2 mol#!程度と薄くすることにより得られたもの
であり、工業的、経済的とは言えず、また、未だ軸比(
長軸径/短軸径)が十分大きなものとは言い難い。
本発明者は、粒度が均斉であって、樹枝状粒子が混在し
ておらず、しかも、軸比(長軸径/短軸径)が大きい紡
錘形を呈したゲータイト粒子粉末を得るべく種々検討を
重ね、炭酸アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液とを反応さ
せて得られたFeC0゜を含む懸濁液を非酸化性雰囲気
下において熟成した後、該FeCO5を含む懸濁液中に
酸素含有ガスを通気して酸化することにより紡錘形を呈
したゲータイト粒子粉末を生成させる方法において、前
記炭酸アルカリ水溶液の量を前記第一鉄塩水溶液中のr
eに対し1.5〜3.5倍当量とするとともに、前記熟
成における熟成温度を40〜60″C且つ熟成時間を5
0〜100分間とした場合には、長袖径が0,05〜0
.8μ鴎であって、軸比(長軸径/短軸径)が11以上
である紡錘形を呈したゲータイト粒子からなるゲータイ
ト粒子粉末を得ることができるという知見を既に得てい
る(特願昭62−272522号)。
ておらず、しかも、軸比(長軸径/短軸径)が大きい紡
錘形を呈したゲータイト粒子粉末を得るべく種々検討を
重ね、炭酸アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液とを反応さ
せて得られたFeC0゜を含む懸濁液を非酸化性雰囲気
下において熟成した後、該FeCO5を含む懸濁液中に
酸素含有ガスを通気して酸化することにより紡錘形を呈
したゲータイト粒子粉末を生成させる方法において、前
記炭酸アルカリ水溶液の量を前記第一鉄塩水溶液中のr
eに対し1.5〜3.5倍当量とするとともに、前記熟
成における熟成温度を40〜60″C且つ熟成時間を5
0〜100分間とした場合には、長袖径が0,05〜0
.8μ鴎であって、軸比(長軸径/短軸径)が11以上
である紡錘形を呈したゲータイト粒子からなるゲータイ
ト粒子粉末を得ることができるという知見を既に得てい
る(特願昭62−272522号)。
しかし、この方法による場合には、反応濃度が高々0.
45mol/ j!程度であり、また、アルカリの使用
量並びにエネルギー量等の生産性の面で未だ十分である
とは言い難いものであった。
45mol/ j!程度であり、また、アルカリの使用
量並びにエネルギー量等の生産性の面で未だ十分である
とは言い難いものであった。
そこで、省資源、省エネルギーの反応によって軸比(長
軸径/短軸径)の大きな紡錘形を呈したゲータイト粒子
を工業的、経済的に有利に得るべく種々検討を重ね、炭
酸アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液とを反応させて得ら
れたFeCO3を含む懸濁液を非酸化性雰囲気下におい
て熟成した後、該FeCO5を含む懸濁液中に酸素含有
ガスを通気して酸化することにより紡錘形を呈したゲー
タイト粒子粉末を生成させる方法において、前記炭酸ア
ルカリ水溶液と共に水酸化アルカリ水溶液を併用した場
合には、高濃度の反応が可能で、且つ、高価なアルカリ
性水溶液の鉄に対する使用割合を少なくすることが可能
であり、しかも、熟成工程におけるエネルギー量の節減
が可能となるという知見を既に得ている(特願昭63−
202137号)。
軸径/短軸径)の大きな紡錘形を呈したゲータイト粒子
を工業的、経済的に有利に得るべく種々検討を重ね、炭
酸アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液とを反応させて得ら
れたFeCO3を含む懸濁液を非酸化性雰囲気下におい
て熟成した後、該FeCO5を含む懸濁液中に酸素含有
ガスを通気して酸化することにより紡錘形を呈したゲー
タイト粒子粉末を生成させる方法において、前記炭酸ア
ルカリ水溶液と共に水酸化アルカリ水溶液を併用した場
合には、高濃度の反応が可能で、且つ、高価なアルカリ
性水溶液の鉄に対する使用割合を少なくすることが可能
であり、しかも、熟成工程におけるエネルギー量の節減
が可能となるという知見を既に得ている(特願昭63−
202137号)。
近時、磁性粒子粉末の特性向上に対する要求はとどまる
ところがなく、その為、出発原料粒子である紡錘形を呈
したゲータイト粒子の軸比(長軸径/短軸径)の向上が
益々要求されている。
ところがなく、その為、出発原料粒子である紡錘形を呈
したゲータイト粒子の軸比(長軸径/短軸径)の向上が
益々要求されている。
そこで、省資源、省エネルギーの反応によって軸比(長
軸径/短軸径)の−層大きな紡錘形を呈したゲータイト
粒子を工業的、経済的に有利に得る為の技術手段の確立
が強く要求されている。
軸径/短軸径)の−層大きな紡錘形を呈したゲータイト
粒子を工業的、経済的に有利に得る為の技術手段の確立
が強く要求されている。
本発明者は、省資源、省エネルギーの反応によって軸比
(長軸径/短軸径)の−層大きな紡錘形を呈したゲータ
イト粒子粉末を工業的、経済的に有利に得るべく種々検
討を重ねた結果、本発明に到達したのである。
(長軸径/短軸径)の−層大きな紡錘形を呈したゲータ
イト粒子粉末を工業的、経済的に有利に得るべく種々検
討を重ねた結果、本発明に到達したのである。
即ち、本発明は、炭酸アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液
とを反応させて得られたFeCO3を含む懸濁液を非酸
化性雰囲気下において熟成した後、該PeCO3を含む
懸濁液中に酸素含有ガスを通気して酸化することにより
紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末を生成させる方法に
おいて、前記炭酸アルカリ水溶液、前記FeCO3を含
む懸濁液及び酸素含有ガスを通気して酸化する前の前記
熟成を行わせているFeCO3を含む懸濁液のいずれか
の液中に前記炭酸アルカリに対し1〜50%の水酸化ア
ルカリ水溶液を添加することにより、炭酸アルカリ水溶
液及び水酸化アルカリ水溶液の総和量が前記第一鉄塩水
溶液中のFe”に対し1.1〜2.5倍当量とするとと
もに、前記熟成における熟成温度を30〜60℃、熟成
時間を10〜100分間とし、且つ、前記炭酸アルカリ
水溶液、前記第−鉄塩水溶液、前記FeCO3を含む懸
濁液及び酸素含有ガスを通気して酸化する前の前記熟成
を行わせているFeCO3を含む懸濁液のいずれかに、
あらかじめ亜鉛化合物を存在させておくことからなる紡
錘形を呈したゲータイト粒子粉末の製造法である。
とを反応させて得られたFeCO3を含む懸濁液を非酸
化性雰囲気下において熟成した後、該PeCO3を含む
懸濁液中に酸素含有ガスを通気して酸化することにより
紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末を生成させる方法に
おいて、前記炭酸アルカリ水溶液、前記FeCO3を含
む懸濁液及び酸素含有ガスを通気して酸化する前の前記
熟成を行わせているFeCO3を含む懸濁液のいずれか
の液中に前記炭酸アルカリに対し1〜50%の水酸化ア
ルカリ水溶液を添加することにより、炭酸アルカリ水溶
液及び水酸化アルカリ水溶液の総和量が前記第一鉄塩水
溶液中のFe”に対し1.1〜2.5倍当量とするとと
もに、前記熟成における熟成温度を30〜60℃、熟成
時間を10〜100分間とし、且つ、前記炭酸アルカリ
水溶液、前記第−鉄塩水溶液、前記FeCO3を含む懸
濁液及び酸素含有ガスを通気して酸化する前の前記熟成
を行わせているFeCO3を含む懸濁液のいずれかに、
あらかじめ亜鉛化合物を存在させておくことからなる紡
錘形を呈したゲータイト粒子粉末の製造法である。
(作 用〕
先ず、本発明において最も重要な点は、炭酸アルカリ水
溶液と第一鉄塩水溶液とを反応させて得られたFeCO
3を含む懸濁液を非酸化性雰囲気下において熟成した後
、該FeCO3を含む懸濁液中に酸素含有ガスを通気し
て酸化することにより紡錘形を呈したゲータイト粒子粉
末を生成させる方法において、前記炭酸アルカリ水溶液
、前記Fecksを含む懸濁液及び酸素含有ガスを通気
して酸化する前の前記熟成をおこなわせているFeCO
2を含む懸濁液のいずれかの液中に前記炭酸アルカリ水
溶液に対し1〜50%の水酸化アルカリ水溶液を添加す
ることにより、炭酸アルカリ水溶液及び水酸化アルカリ
水溶液の総和量が前記第一鉄塩水溶液中のFe”″に対
し1.1〜2.5倍量当量とするとともに、前記熟成に
おける熟成温度を40〜60℃、熟成時間を50〜10
0分間とし、且つ、前記炭酸アルカリ水溶液、前記第一
鉄塩水溶液、前記FeCOxを含む懸濁液及び酸素含有
ガスを通気して酸化する前の前記熟成を行わせているF
eCO3を含む懸濁液のいずれかに、あらかじめ、亜鉛
化合物を存在させた場合には、軸比(長軸径/短軸径)
を−順向上させることができ、殊に、軸比(長軸径/短
軸径)が15以上を有する紡錘形を呈したゲータイト粒
子が得られる点である。
溶液と第一鉄塩水溶液とを反応させて得られたFeCO
3を含む懸濁液を非酸化性雰囲気下において熟成した後
、該FeCO3を含む懸濁液中に酸素含有ガスを通気し
て酸化することにより紡錘形を呈したゲータイト粒子粉
末を生成させる方法において、前記炭酸アルカリ水溶液
、前記Fecksを含む懸濁液及び酸素含有ガスを通気
して酸化する前の前記熟成をおこなわせているFeCO
2を含む懸濁液のいずれかの液中に前記炭酸アルカリ水
溶液に対し1〜50%の水酸化アルカリ水溶液を添加す
ることにより、炭酸アルカリ水溶液及び水酸化アルカリ
水溶液の総和量が前記第一鉄塩水溶液中のFe”″に対
し1.1〜2.5倍量当量とするとともに、前記熟成に
おける熟成温度を40〜60℃、熟成時間を50〜10
0分間とし、且つ、前記炭酸アルカリ水溶液、前記第一
鉄塩水溶液、前記FeCOxを含む懸濁液及び酸素含有
ガスを通気して酸化する前の前記熟成を行わせているF
eCO3を含む懸濁液のいずれかに、あらかじめ、亜鉛
化合物を存在させた場合には、軸比(長軸径/短軸径)
を−順向上させることができ、殊に、軸比(長軸径/短
軸径)が15以上を有する紡錘形を呈したゲータイト粒
子が得られる点である。
本発明において、軸比(長軸径/短軸径)の−層大きな
紡錘形を呈したゲータイト粒子が得られる理由について
、本発明者は、後出の参考例及び゛比較例に示す通り、
本発明における熟成を行わなかった場合、本発明におけ
る紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の生成反応におい
て亜鉛化合物を存在させなかった場合のいずれの場合に
も、本発明の効果が得られないことから、両者の相乗効
果によるものと考えている。
紡錘形を呈したゲータイト粒子が得られる理由について
、本発明者は、後出の参考例及び゛比較例に示す通り、
本発明における熟成を行わなかった場合、本発明におけ
る紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の生成反応におい
て亜鉛化合物を存在させなかった場合のいずれの場合に
も、本発明の効果が得られないことから、両者の相乗効
果によるものと考えている。
今、本発明者が行った数多くの実験例からその一部を抽
出して説明すれば、以下の通りである。
出して説明すれば、以下の通りである。
図1及び図2は、それぞれ硫酸亜鉛の存在量と紡錘形を
呈したゲータイト粒子の長袖及び軸比(長軸径/短軸径
)との関係を示したものである。
呈したゲータイト粒子の長袖及び軸比(長軸径/短軸径
)との関係を示したものである。
即ち、後出実施例1の反応条件下において、硫酸亜鉛の
存在量を0−10.0重量%とじた場合に得られた紡錘
形を呈したゲータイト粒子粉末の長袖及び軸比(長軸径
/短軸径)を縦軸に、硫酸亜鉛の存在量を横軸に示した
ものである。
存在量を0−10.0重量%とじた場合に得られた紡錘
形を呈したゲータイト粒子粉末の長袖及び軸比(長軸径
/短軸径)を縦軸に、硫酸亜鉛の存在量を横軸に示した
ものである。
図1及び図2に示されるように、生成する紡錘形を呈し
たゲータイト粒子粉末の長袖は、硫酸亜鉛の存在による
影響が小さく、軸比(長軸径/短軸径)は、硫酸亜鉛の
存在量が増加する程大きくなる傾向にある。
たゲータイト粒子粉末の長袖は、硫酸亜鉛の存在による
影響が小さく、軸比(長軸径/短軸径)は、硫酸亜鉛の
存在量が増加する程大きくなる傾向にある。
このことから、亜鉛化合物は、生成する紡錘形を呈した
ゲータイト粒子の短軸方向の成長を抑制する作用を有す
るものと考えられる。
ゲータイト粒子の短軸方向の成長を抑制する作用を有す
るものと考えられる。
尚、FeCO3を含む懸濁液を非酸化性雰囲気下で熟成
するものとして、例えば、特公昭59−48768号公
報に開示されている方法があるが、この方法は、炭酸ア
ルカリの量をFeに対し1.06倍量として生成したp
ecOsを含む水溶液を非酸化性雰囲気下、室温におい
て120〜240分間処理することにより粒度の均斉な
紡錘状を呈したゲータイト粒子粉末を得るものであり、
軸比(長軸径/短軸径)の大きい紡錘形を呈したゲータ
イト粒子粉末を得るものではない。
するものとして、例えば、特公昭59−48768号公
報に開示されている方法があるが、この方法は、炭酸ア
ルカリの量をFeに対し1.06倍量として生成したp
ecOsを含む水溶液を非酸化性雰囲気下、室温におい
て120〜240分間処理することにより粒度の均斉な
紡錘状を呈したゲータイト粒子粉末を得るものであり、
軸比(長軸径/短軸径)の大きい紡錘形を呈したゲータ
イト粒子粉末を得るものではない。
因に、前出特公昭59−48768号公報に記載の方法
によって得られる紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の
軸比(長軸径/短軸径)は、「実施例1」及び「実施例
2」の各実施例において、4程度である。
によって得られる紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の
軸比(長軸径/短軸径)は、「実施例1」及び「実施例
2」の各実施例において、4程度である。
次に、本発明方法実施にあたっての諸条件について述べ
る。
る。
本発明において使用される第一鉄塩水溶液としては、硫
酸第一鉄水溶液、塩化第−鉄水溶液等がある。
酸第一鉄水溶液、塩化第−鉄水溶液等がある。
本発明における反応においては、反応濃度が1゜軸of
742程度まで可能である。
742程度まで可能である。
本発明において使用される炭酸アルカリ水溶液としては
、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム等
の水溶液を使用することができる。
、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム等
の水溶液を使用することができる。
本発明において使用される水酸化アルカリ水溶液として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液を使
用することができる。
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液を使
用することができる。
本発明においては、炭酸アルカリ水溶液を単独で使用す
る場合に比べ、熟成温度を10°C程度下げた場合にも
、また、熟成時間を40分間程度短縮した場合にも、本
発明の目的とする軸比(長軸径/短軸径)が大きい紡錘
形を呈したゲータイト粒子を得ることができる。
る場合に比べ、熟成温度を10°C程度下げた場合にも
、また、熟成時間を40分間程度短縮した場合にも、本
発明の目的とする軸比(長軸径/短軸径)が大きい紡錘
形を呈したゲータイト粒子を得ることができる。
水酸化アルカリ水溶液の添加時期は、炭酸アルカリ水溶
液、FeCO5を含む懸濁液及び酸素ガスを通気して酸
化する前の熟成を行わせているpecOsを含む懸濁液
のいずれの液中に添加してもよく、いずれの場合でも、
省資源、省エネルギーの反応が可能である。
液、FeCO5を含む懸濁液及び酸素ガスを通気して酸
化する前の熟成を行わせているpecOsを含む懸濁液
のいずれの液中に添加してもよく、いずれの場合でも、
省資源、省エネルギーの反応が可能である。
水酸化アルカリの添加量は、炭酸アルカリに対し規定換
算で1〜50%である。
算で1〜50%である。
1%以下の場合には、省資源、省エネルギーの反応が困
難である。50%以上である場合には、紡錘形を呈した
ゲータイト粒子中に粒状を星したマグネタイト粒子が混
在してくる。
難である。50%以上である場合には、紡錘形を呈した
ゲータイト粒子中に粒状を星したマグネタイト粒子が混
在してくる。
本発明において使用する炭酸アルカリ水溶液及び水酸化
アルカリ水溶液の総和量は、第一鉄塩水溶液中のFeに
対し1.1〜2.5倍当量であり、鉄に対するアルカリ
性水溶液の使用割合を少なくすることが可能である。1
.1倍当量以下の場合には、紡錘形を呈したゲータイト
粒子中に粒状を呈したマグネタイト粒子が混在してくる
。2.5倍当量以上の場合には、高価なアルカリの使用
量が多くなり、経済的ではない。
アルカリ水溶液の総和量は、第一鉄塩水溶液中のFeに
対し1.1〜2.5倍当量であり、鉄に対するアルカリ
性水溶液の使用割合を少なくすることが可能である。1
.1倍当量以下の場合には、紡錘形を呈したゲータイト
粒子中に粒状を呈したマグネタイト粒子が混在してくる
。2.5倍当量以上の場合には、高価なアルカリの使用
量が多くなり、経済的ではない。
本発明における熟成は、N2ガス等の不活性ガスを液中
に通気することにより不活性雰囲気下において行い、ま
た、当該通気ガスや磯波的操作等により撹拌しながら行
う。
に通気することにより不活性雰囲気下において行い、ま
た、当該通気ガスや磯波的操作等により撹拌しながら行
う。
本発明における熟成温度は30〜60’Cである。3゜
“C以下の場合には、軸比(長軸径/短軸径)が小さく
なり、軸比(長軸径/短軸径)の大きい紡錘形を呈した
ゲータイト粒子粉末が得られない。6゜°C以上の場合
でも、軸比(長軸径/短軸径)の大きい紡錘形を呈した
ゲータイト粒子粉末を得ることができるが、必要以上に
熟成温度を上げる意味がない。
“C以下の場合には、軸比(長軸径/短軸径)が小さく
なり、軸比(長軸径/短軸径)の大きい紡錘形を呈した
ゲータイト粒子粉末が得られない。6゜°C以上の場合
でも、軸比(長軸径/短軸径)の大きい紡錘形を呈した
ゲータイト粒子粉末を得ることができるが、必要以上に
熟成温度を上げる意味がない。
本発明における熟成時間は、10−100分間である。
10分以下の場合には、軸比(長軸径/短軸径)の大き
い紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末を得ることができ
ない。100分以上の場合にも軸比(長軸径/短軸径)
の大きい紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末を得ること
ができるが必要以上に長時間とする意味がない。
い紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末を得ることができ
ない。100分以上の場合にも軸比(長軸径/短軸径)
の大きい紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末を得ること
ができるが必要以上に長時間とする意味がない。
本発明における亜鉛化合物は、硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を
用いることができる。
用いることができる。
亜鉛化合物の添加量は、第一鉄塩水溶液のFeに対しZ
n換算で0.3〜lQ、o原子%である。0.3原子%
以下である場合には、本発明の目的とする軸比(長軸径
/短軸径)が大きな紡錘形を呈したゲータイト粒子を得
ることができない、 10.0原子%以上である場合に
も、軸比(長軸径/短軸径)の大きな紡錘形を呈したゲ
ータイト粒子を得ることができるが、このゲータイト粒
子を加熱還元、又は、必要により更に酸化して得られた
磁性酸化鉄粒子の磁化値が低下する。紡錘形を呈したゲ
ータイト粒子の軸比(長軸径/短軸径)を考慮した場合
、0.5〜8.0原子%が好ましい。
n換算で0.3〜lQ、o原子%である。0.3原子%
以下である場合には、本発明の目的とする軸比(長軸径
/短軸径)が大きな紡錘形を呈したゲータイト粒子を得
ることができない、 10.0原子%以上である場合に
も、軸比(長軸径/短軸径)の大きな紡錘形を呈したゲ
ータイト粒子を得ることができるが、このゲータイト粒
子を加熱還元、又は、必要により更に酸化して得られた
磁性酸化鉄粒子の磁化値が低下する。紡錘形を呈したゲ
ータイト粒子の軸比(長軸径/短軸径)を考慮した場合
、0.5〜8.0原子%が好ましい。
添加した亜鉛化合物は、後出実施例に示す通り、はぼ全
量が生成する紡錘形を呈したゲータイト中に含有される
。亜鉛化合物は、生成する紡錘形を呈したゲータイト粒
子の軸比(長軸径/短軸径)に関するものであるから、
Fe含有沈澱物を含む懸濁液中に酸素含有ガスを通気し
て酸化する前に存在させておくことが必要であり、従っ
て、その添加時期は、炭酸アルカリ水溶液、第一鉄塩水
溶液、Fe含有沈澱物を含む懸濁液及び酸素含有ガスを
通気する前の熟成を行わせているFe含有沈澱物を含む
懸濁液のいずれかであり、熟成を行わせているFe含有
沈澱物を含む懸濁液に添加するのが最も効果的である。
量が生成する紡錘形を呈したゲータイト中に含有される
。亜鉛化合物は、生成する紡錘形を呈したゲータイト粒
子の軸比(長軸径/短軸径)に関するものであるから、
Fe含有沈澱物を含む懸濁液中に酸素含有ガスを通気し
て酸化する前に存在させておくことが必要であり、従っ
て、その添加時期は、炭酸アルカリ水溶液、第一鉄塩水
溶液、Fe含有沈澱物を含む懸濁液及び酸素含有ガスを
通気する前の熟成を行わせているFe含有沈澱物を含む
懸濁液のいずれかであり、熟成を行わせているFe含有
沈澱物を含む懸濁液に添加するのが最も効果的である。
本発明の酸化時における反応温度は、30〜70°Cで
ある。30°C以下である場合には、軸比(長軸径/短
軸径)の大きい紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末を得
ることができない。70℃以上である場合には、紡錘形
を呈したゲータイト粒子中に粒状へマタイト粒子粉末が
混在してくる。
ある。30°C以下である場合には、軸比(長軸径/短
軸径)の大きい紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末を得
ることができない。70℃以上である場合には、紡錘形
を呈したゲータイト粒子中に粒状へマタイト粒子粉末が
混在してくる。
本発明におけるpHは7〜11である。7以下、又は1
1以上である場合には、紡錘形を呈したゲータイト粒子
を得ることができない。
1以上である場合には、紡錘形を呈したゲータイト粒子
を得ることができない。
本発明における酸化手段は、酸素含有ガス(例えば空気
)を液中に通気することにより行い、また、当該通気ガ
スや磯波的操作等により撹拌しながら行う。
)を液中に通気することにより行い、また、当該通気ガ
スや磯波的操作等により撹拌しながら行う。
本発明においては、従来から磁性酸化鉄粒子粉末の各種
特性の向上の為に、出発原料ゲータイト粒子の生成に際
し、通常添加されるC01Ni、 Cr、^1、Mn等
のFe以外の異種金属を添加することができ、この場合
にも、本発明の目的を十分達成することができる。
特性の向上の為に、出発原料ゲータイト粒子の生成に際
し、通常添加されるC01Ni、 Cr、^1、Mn等
のFe以外の異種金属を添加することができ、この場合
にも、本発明の目的を十分達成することができる。
次に、実施例並びに比較例により、本発明を説明する。
尚、以下の実施例並びに比較例における粒子の長袖径、
軸比(長軸径/短軸径)は、いずれも電子顕微鏡写真か
ら測定した数値の平均値で示した。
軸比(長軸径/短軸径)は、いずれも電子顕微鏡写真か
ら測定した数値の平均値で示した。
また、亜鉛含有量は、螢光X線分析により測定した値で
示した。
示した。
実施例1
毎秒3.4cmの割合でN、ガスを流すことによって非
酸化性雰囲気に保持された反応容器中に、0.968m
ol/ J!のNa、CO,水溶液5581及び6.5
s+olAeのNaOH水溶液42.01 (NaxC
Osに対し25.3%に該当する。)を添加(Na、C
O,及びNaOHの総和量は、Feに対し1.5倍当量
に該当する。) した後、Fe” 1.5mol/j2
を含む硫酸第一鉄水溶液300 Ilを添加、混合(F
e”濃度は0.50閣O1/!該当する。)シ、温度5
0°CにおいてFe含有沈澱物を生成した。
酸化性雰囲気に保持された反応容器中に、0.968m
ol/ J!のNa、CO,水溶液5581及び6.5
s+olAeのNaOH水溶液42.01 (NaxC
Osに対し25.3%に該当する。)を添加(Na、C
O,及びNaOHの総和量は、Feに対し1.5倍当量
に該当する。) した後、Fe” 1.5mol/j2
を含む硫酸第一鉄水溶液300 Ilを添加、混合(F
e”濃度は0.50閣O1/!該当する。)シ、温度5
0°CにおいてFe含有沈澱物を生成した。
上記Fe含有沈澱物を含む懸濁液中に、引き続きN2ガ
スを毎秒3.4cmの割合で吹き込みながら、温度50
°Cで70分間保持し、次いで、Feに対しZn 3.
0原子%を含むように硫酸亜鉛水溶液を添加した後、更
に10分間保持した。熟成後のFe含有沈澱物を含む懸
濁液中に、温度50°Cにおいて毎秒4.0cm/秒の
空気を6.7時間通気して黄褐色沈澱粒子を生成させた
。尚、空気通気中におけるpl+は8.7〜9.8であ
った。
スを毎秒3.4cmの割合で吹き込みながら、温度50
°Cで70分間保持し、次いで、Feに対しZn 3.
0原子%を含むように硫酸亜鉛水溶液を添加した後、更
に10分間保持した。熟成後のFe含有沈澱物を含む懸
濁液中に、温度50°Cにおいて毎秒4.0cm/秒の
空気を6.7時間通気して黄褐色沈澱粒子を生成させた
。尚、空気通気中におけるpl+は8.7〜9.8であ
った。
黄褐色沈澱粒子は、常法により、炉別、水洗、乾燥、粉
砕した。
砕した。
得られた黄褐色粒子粉末は、X線回折の結果、ゲータイ
トであり、図3に示す電子顕微鏡写真(x 30000
)から明らかな通り、平均値で長軸径0゜29μm、軸
比(長軸径/短軸径)17.6の紡錘形を呈した粒子か
らなり、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しないものであ
った。また、亜鉛含有量は、Fe対しZnで3.0原子
%であった。
トであり、図3に示す電子顕微鏡写真(x 30000
)から明らかな通り、平均値で長軸径0゜29μm、軸
比(長軸径/短軸径)17.6の紡錘形を呈した粒子か
らなり、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しないものであ
った。また、亜鉛含有量は、Fe対しZnで3.0原子
%であった。
実施例2〜5、比較例1〜4、参考例1、Fe含有沈澱
物又はpecO*の生成反応における炭酸アルカリ水溶
液の種類、濃度及び使用量、水酸化アルカリ水溶液の種
類、濃度、使用量、混合割合及び添加時期、Pe”水溶
液の種類、濃度及び使用量、反応(Fe”″)IA度、
混合時温度、熟成工程における温度及び時間、Zn化合
物の種類、添加量及び添加時期並びに酸化工程における
温度及び空気流量を種々変化させた以外は、実施例1と
同様にして黄褐色粒子粉末を得た。
物又はpecO*の生成反応における炭酸アルカリ水溶
液の種類、濃度及び使用量、水酸化アルカリ水溶液の種
類、濃度、使用量、混合割合及び添加時期、Pe”水溶
液の種類、濃度及び使用量、反応(Fe”″)IA度、
混合時温度、熟成工程における温度及び時間、Zn化合
物の種類、添加量及び添加時期並びに酸化工程における
温度及び空気流量を種々変化させた以外は、実施例1と
同様にして黄褐色粒子粉末を得た。
この時の主要製造条件及び緒特性を表1及び表2に示す
。
。
実施例2〜5で得られた紡錘形を呈したゲータイト粒子
粉末は、いずれも粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しない
ものであった。
粉末は、いずれも粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しない
ものであった。
また、比較例1及び比較例2で得られた粒子粉末はそれ
ぞれ図4及び図5に示す電子顕微鏡写真(X 3000
0)及びX線回折の結果、いずれも紡錘形を呈したゲー
タイト粒子中に粒状を呈したマグネタイト粒子が混在し
ていた。
ぞれ図4及び図5に示す電子顕微鏡写真(X 3000
0)及びX線回折の結果、いずれも紡錘形を呈したゲー
タイト粒子中に粒状を呈したマグネタイト粒子が混在し
ていた。
比較例3で得られた紡錘形を呈したゲータイト粒子は、
図6に示す電子顕微鏡写真(x30000 )に示され
る通り、いずれも軸比(長軸径/短軸径)が小さいもの
であった。
図6に示す電子顕微鏡写真(x30000 )に示され
る通り、いずれも軸比(長軸径/短軸径)が小さいもの
であった。
(発明の効果〕
本発明に係る紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の製造
法によれば、前出実施例に示した通り、高濃度の反応が
可能で、且つ、アルカリ性水溶液の鉄に対する使用割合
を少なくすることが可能であり、しかも熟成工程におけ
るエネルギー量の節減が可能であることに起因して生産
性を高めることができる省資源、省エネルギーの反応に
よって軸比(長軸径/短軸径)が大きな紡錘形を呈した
ゲータイト粒子を工業的、経済的に有利に得ることがで
きる。
法によれば、前出実施例に示した通り、高濃度の反応が
可能で、且つ、アルカリ性水溶液の鉄に対する使用割合
を少なくすることが可能であり、しかも熟成工程におけ
るエネルギー量の節減が可能であることに起因して生産
性を高めることができる省資源、省エネルギーの反応に
よって軸比(長軸径/短軸径)が大きな紡錘形を呈した
ゲータイト粒子を工業的、経済的に有利に得ることがで
きる。
図1及び図2は、それぞれ硫酸亜鉛の存在量と紡錘形を
呈したゲータイト粒子の長袖及び軸比(長軸径/短軸径
)との関係を示したものである。 図3及び図6は、それぞれ、実施例1及び比較例3で得
られた紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の粒子構造を
示す電子顕微鏡写真(x30000 )である。 図4及び図5は、それぞれ比較例1及び比較例2で得ら
れた紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末と粒状を呈した
マグネタイト粒子粉末との混合粒子粉末の粒子構造を示
す電子顕微鏡写真(X 30000)である。
呈したゲータイト粒子の長袖及び軸比(長軸径/短軸径
)との関係を示したものである。 図3及び図6は、それぞれ、実施例1及び比較例3で得
られた紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の粒子構造を
示す電子顕微鏡写真(x30000 )である。 図4及び図5は、それぞれ比較例1及び比較例2で得ら
れた紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末と粒状を呈した
マグネタイト粒子粉末との混合粒子粉末の粒子構造を示
す電子顕微鏡写真(X 30000)である。
Claims (1)
- (1)炭酸アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液とを反応さ
せて得られたFeCO_3を含む懸濁液を非酸化性雰囲
気下において熟成した後、該FeCO_3を含む懸濁液
中に酸素含有ガスを通気して酸化することにより紡錘形
を呈したゲータイト粒子粉末を生成させる方法において
、前記炭酸アルカリ水溶液、前記FeCO_3を含む懸
濁液及び酸素含有ガスを通気して酸化する前の前記熟成
を行わせているFeCO_3を含む懸濁液のいずれかの
液中に前記炭酸アルカリ水溶液に対し1〜50%の水酸
化アルカリ水溶液を添加することにより、炭酸アルカリ
水溶液及び水酸化アルカリ水溶液の総和量が前記第一鉄
塩水溶液中のFe^2^+に対し1.1〜2.5倍当量
とするとともに、前記熟成における熟成温度を30〜6
0℃、熟成時間を10〜100分間とし、且つ、前記炭
酸アルカリ水溶液、前記第一鉄塩水溶液、前記FeCO
_3を含む懸濁液及び酸素含有ガスを通気して醇化する
前の前記熟成を行わせているFeCO_3を含む懸濁液
のいずれかに、あらかじめ亜鉛化合物を存在させておく
ことを特徴とする紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の
製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63330533A JP2704539B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63330533A JP2704539B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02172828A true JPH02172828A (ja) | 1990-07-04 |
JP2704539B2 JP2704539B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=18233698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63330533A Expired - Fee Related JP2704539B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 紡錘形を呈したゲータイト粒子粉末の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2704539B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5650131A (en) * | 1993-11-01 | 1997-07-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Process for making goethite |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63330533A patent/JP2704539B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5650131A (en) * | 1993-11-01 | 1997-07-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Process for making goethite |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2704539B2 (ja) | 1998-01-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |