JPH02279528A - 塩化第一鉄水溶液の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、塩化第一鉄水溶液の製造に係り、より詳細に
はオーディオテープ、ビデオテープ、ｇａ磁気カードの
磁気記録媒体用磁性酸化鉄粉末及び磁性鉄粉末を製造す
る際に原料として好適な塩化第一鉄水溶液の製造方法に
関するものである。

［従来の技術］ ｆ４Ｑに、オーディオテープ、ビデオテープ、磁気カー
ド等に使用する磁気記録媒体用磁性酸化鉄粉末及び磁性
鉄粉末は、湿式法としては塩化第一鉄水溶液からのα−
オキシ水酸化鉄、γ−オキシ水酸化鉄を出発原料とし、
これに焼成（脱水、焼きしめ）、還元、＃化等の処理を
順次に施して。

針状のγ−Ｆｅｅ’ｓを得、あるいはその粒子表面にコ
バルト変性処理によってコバルト被着したＣ。

γ−Ｆｅｚｅｓを得ることにより、あるいは焼成還元し
て磁性鉄粉末を得ることにより製造されている８この場
合、得られた磁性酸化鉄粉末及び磁性鉄粉末の磁気特性
は、上記出発物質であるオキシ水酸化鉄の性状、例えば
粒度分布や粒子径に依存するため、磁気記録媒体に適し
た磁性酸化鉄粉末及び磁性鉄粉末を得るには優れた性状
の出発物質を使用する必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ 近時、電子機器の発展に伴い、磁気記録媒体用磁性酸化
鉄粉末及び磁性鉄粉末は、そのメモリーの主たる材料で
あるためより一層の高性能化が要求され、微細で軸比が
大きく粒度分布の良い５分散性に優れた粒子が要求され
ている。

しかし、出発物質として主として使用されている塩化第
一鉄水溶液中に塩化第二鉄が含まれていると粒度の不均
一なオキシ水酸化鉄が生じ、脱水、焼成、還元、酸化し
て得られる磁性粉においてもこの影響を受け１粒度の不
均一な磁性粉しか得られない。

このような現象は鉄鋼の酸洗い工程等より生ずる塩化第
一鉄水溶液にあっても塩化第二鉄の混入が避けられず、
やむをえず塩化第一スズ溶液を添加して第二鉄を第一鉄
に還元したものを原料として使用する操作が行なわれて
いる。

しかしながらこのような従来の方法では、生成オキシ水
酸化鉄に悪い影響を与える不純分としての第二鉄を消滅
させることは出来るが、スズのような他の金属元素が不
純物として混入してくることが避けられず２問題があっ
た。

また、＆ｆＩ性酸化鉄粉末には粒度等による不良品が生
じ、これを鉄源として再利用するため塩酸で処理すると
塩化第二鉄となる。この塩化第二鉄を高純度の塩化第一
鉄とすることが必要である。

化学理論からすれば、塩化第二鉄に金属鉄を反応させれ
ば次の様に反応するとされていた。

Ｆｅ　＋　２１１ＣＩ−＋ＦｅＣ１，＋　２１１　　　
　（１）２ＦｅＣ１ｓ＋　２Ｈ→２ＦｅＣ１−＋２１１
Ｃ１（２）２ＦｅＣ１ｓ＋Ｆｅ　　−３ＦｅＣ１２（３
１すなわち、（３）式によると化学的にはＨＣｌ２は該
反応によって生成も消滅もしないことになり。

単に塩化第二鉄が消失して塩化第一鉄が生成するはずで
ある。

しかし、現実に塩化第二鉄水溶液に金［鉄を浸漬すると
水素が発生すると共に液のｐＨは顕著に上界する。これ
は（１）式の２Ｈがすべて（２）式の反応に預かるので
なく、一部はＨ２ガスとして逸出し、ＨＣｉ！、が減少
するからである。そしてｐ　Ｈが大旨ｌを越えた付近か
ら第二鉄が還元されずにβ−オキシ水酸化鉄となる。こ
のβ−オキシ水酸化鉄の発生を抑えるにはｐ　）ｆを１
以下とすることが必要である。

ここで出来るβ−オキシ水酸化鉄は極めて細かな粒子で
、濾過も困難であるばかりでな（、細かすぎるためこの
後の焼成、還元１ｗＩ化の過程の制御を困難とし、得ら
れた磁性粉は粒度も不均一であって磁気記餓用磁性酸化
鉄粉末又は磁性鉄粉末の原料としては不適当なオキシ水
酸化鉄である。

したがって本発明は、塩化第二鉄水溶液、または塩化第
二鉄を含有する塩化第一飲水溶液から。

スズのごとき他の金属元素を含有しない、磁性酸化鉄又
は磁性鉄を製造するに適した塩化第一鉄水溶液を製造す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段Ｊ 本発明者らは上記課題を解決するため種々検討を行なっ
たが、意外にも簡単な手段で目的を達成できることが力
かった。

すなわち、塩化第二鉄水溶液に金属鉄及び塩酸を加え、
ｐＨを１以下で反応させることにより、磁気記録媒体に
適した粒度分布１粒子径のオキシ水酸化鉄が得られる。

この場合、原料となる水溶液中の塩化第二鉄含有量は全
く制限がなく、純粋の塩化第二鉄水溶液の飽和溶液であ
っても塩化第一鉄水溶液に第二鉄がわずか混在する状態
であっても良い。

添加する塩酸の量は、含有する第二鉄イオンが金ＷＸ鉄
としてすべて第一鉄イオンにまで還元される間中、液の
Ｉ）　Ｈｔ’ｓ　１以下を保持できる量が最少量である
。γ−ＦｅＪｓを得るには生成した塩化第一鉄水溶液は
アルカリにて中和後、酸化状態においてオキシ水酸化鉄
を沈降させる工程に付されるので、塩酸の量の過剰量は
少ない程よい、添加塩酸量はｐＨ１以下を維持する量よ
り少ないときは、β−オキシ水酸化鉄が副生ずることが
避けられなくなる。金属鉄による第二鉄イオンの還元は
、経済的な面から室温〜１００℃位になるであろう。

［作　用］ 理論的には完全な解明は出来ないが、次のごとく考えて
いる。

すなわち、塩化第二鉄水溶液に塩酸を添加し金Ｂ鉄で中
和すると、塩化第二鉄は水素イオンが水素になるより低
い電位で塩化第一鉄になるので、優先的に塩化第一鉄に
還元されることになる。しかし、ｐＨが１より高くなる
と次のような反応が起こる。

ＦｅＣ１，＋　２１１！０　−　　Ｆｅ００Ｈ＋　１ｔ
ｌｃＪこの反応は酸化還元反応に無関係に進み、ここで
生成した塩酸は残っている金属鉄と反応して消費される
ためｐ　Ｈも変化せず、上記の反応は更に右の方に進み
、β−オキシ水酸化鉄がどんどん生成してくる。この反
応を生起させないためには第二鉄イオンが第一鉄イオン
に還元し終るまでにｐＨが１を越えないだけの塩酸を添
加しておく必要がある。

［実施例Ｊ （ｉ）ｔム化第二鉄０．６ｍｏ［／ｆｆ、塩化第一鉄０
．１ｍｏβ／βの混合水溶液にａ塩酸２７１ｇ添加して
、全体を２００ｍβにして金属鉄１００　ｇ添加した。

窒素雰囲気で室；品に放置した。４時間後にＦｅ１は、
１．０ｍ　ｒ）１２　／εになり、Ｆｅ”はほとんど存
在しなかった（検出限界以下）。

（２）塩化第二８０．９６ｍｏｆｆ／ｊ！、塩化第一鉄
０．２３ｍｏｇ／Ｑの混合水溶液に？Ｍ塩酸４２．１ｇ
添加して、全体を２００ｍＩ２にして金属鉄１００ｇ添
加した。Ｎ素雰囲気で温度を６０℃にして、３時間後に
Ｆｅ”は１．４ｍｏ１２／ｆｆになり　ｐ　ｅ３″はほ
とんど存在しなかった。

実施例１および２で得られた塩化第一鉄溶液は、高純度
で磁性酸化鉄の原料として好適であった。すなわち、こ
れらの塩化第一鉄水溶液を原料として製造したγ−オキ
シ水酸化鉄は微細で、軸比が大きく、粒度分布の良い１
分散性に優れた粒子であった。

「効　果」 以上説明した様に、塩化第二鉄が塩化第一鉄水溶液に混
入していたとしても充分に湿式法により、磁性酸化鉄の
原料として使用可能な塩化第一鉄水溶液にすることが簡
単な操作で、しがも低コストで実現できる。

また２粒度等が規格外となった磁性酸化鉄粉末も、それ
を簡単に磁性酸化鉄粉末を製造する原料として好適な塩
化第一鉄水溶液を製造することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）塩化第二鉄水溶液に金属鉄及び塩酸を加え、ｐＨ
   を１以下で反応させることを特徴とする塩化第一鉄水溶
   液の製造方法。
2. （２）塩化第一鉄を含む塩化第二鉄水溶液に金属鉄及び
   塩酸を加え、ｐＨ１以下で反応させることからなる請求
   項（１）の塩化第一鉄水溶液の製造方法。