JPH02284643A - 高純度の金属またはセラミックス微粉、超微粉の回収方法 - Google Patents

高純度の金属またはセラミックス微粉、超微粉の回収方法

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JPH02284643A
JPH02284643A JP193889A JP193889A JPH02284643A JP H02284643 A JPH02284643 A JP H02284643A JP 193889 A JP193889 A JP 193889A JP 193889 A JP193889 A JP 193889A JP H02284643 A JPH02284643 A JP H02284643A
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JP
Japan
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powder
fine
metallic
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ceramics powder
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JP193889A
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English (en)
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Hiroyuki Ishikawa
博之 石川
Kenichi Otsuka
大塚 研一
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は金属ハロゲン化物の蒸気の気相反応により生成
した金属またはセラミックスの超微ワ)。
微粉を回収する方法に係り、特に回収物の純度を上げる
方法に関するものである。
〈従来の技術〉 金属ハロゲン化物蒸気の気相反応によって、産業的に利
用価値のある金属、セラミックスの微粉超微¥J)を高
い生産性のもとで製造することができる。しかし、この
方法は、未反応ハロゲン化物が混入したり、また場合に
よっては副生成物が生じ、これらが目的粒子と共に回収
されるため純度を下げるという問題がある。またこれら
の未反応ハロゲン化物、副生成物は、吸湿し、酸化し易
いという欠点も有している。
例えば、特開昭60−67603号公報には、塩化物の
気相還元法で製造された鉄−30%コバルト粉に関する
例が示されているが、得られた回収物中には2.43%
の塩素が残留しているため、水による洗浄除去を行って
いる。湿式法は粒子が凝集し易く、また酸化し易い問題
点を有している。
また、J、[!Iectroche++、Soc、  
Vof!、、109. Nα8 (1962) P、7
13にLampreyらにより、塩化タングステンの気
相反応によるタングステン粉の製造が紹介されているが
、このタングステン粉中にも0.1〜0.27%の塩素
が残留している。
また、Powder Technology、  Vo
l、、27+ (1980)P、45にDug i! 
euxにより、Fe、 Co、 N1j5)を塩化物の
気相反応から作成しているが、これら回収粉中にも、N
i粉で0.6〜0.9%、 Co朽)で0.7〜5%の
塩化物が含まれている。
また、日本化学会誌、1984. Nα6. P、86
9にNi。
Co粉の試作が紹介されているが、この回収N i t
))中にも、やはり塩素が1〜3.7%含まれている。
〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、金属ハロゲン化物の藷気の気相反応に
より生成した金属またはセラミックスの微粉、超微粉の
純度の向上を伴なう回収方法を提案するものである。
また本発明の他の目的は乾式法で純度の向上を図る回収
方法を提案するものである。
く課題を解決するだめの手段〉 まず、本発明のヒントになった事象について説明する。
第1図(a)は塩化銅の気相反応により得られた清粉の
粒子構造を示すSEM像(走査型電子顕微鏡写真)と、
(b)はそのSEM写真中の0.1〜0.3μm程度の
大きさの小粒子のEDX (エネルギー分散型X線マイ
クロアナライザー)測定図、および(C)はSEM写真
中の矢印で示した大粒子のEDX測定図を示す、なお(
ト)、(C)の測定条件は同一である。
これらの結果およびX線、EPMA(エレクトロプロー
ブマイクロアナライザー)の結果より未反応塩化物、副
生成物は目的微粉中に独立粒子として存在し、かつ目的
微粒子(平均粒径0.05〜1μm)に比べ5〜20倍
程度の大きな粒子であることがわかった。
これは金属、セラミックスの蒸気圧に比べ金属ハロゲン
化物および副生成物の蒸気圧は大きく、このため反応後
低温まで冷却された後も金属ハロゲン化物、副生成物の
粒成長が続くためと考えられる。
この事実の発見により、目的微粒子と未反応金属ハロゲ
ン化物粒子、副生酸物粒子をその大きさの違いを利用し
て分離することにより、目的微粒子である金属またはセ
ラミックスの微粉、超微粉を精製することが可能である
と考えた。
すなわち本発明は、金属ハロゲン化物の蒸気の気相反応
により生成した金属またはセラミックスの微粉、超微粉
を回収する方法において、気相中に浮遊し運ばれる金属
またはセラミックスの微粉。
超微粉から粒径の大きなものを除去することを特徴とす
る高純度の金属またはセラミックス微粉。
超微粉の回収方法である。
く作 用〉 本発明においては、金属またはセラミックスの微粉、超
微粉の回収途次において、粒径の大きなものを予め除去
しておけばその目的が達成されるわけだが、次に大粒径
粒子の具体的除去方法について第2図〜第5図に従い説
明する。
第2図は反応装置1と回収装置2の間にU字管を取り付
けたものである0反応装置で目的粒子を生成し、残留し
た未反応ハロゲン化物、新たに生じた副生成物を含むガ
スを通過させる。U字管部でガスの流れが急、変じ、目
的粒子と未反応ハロゲン化物、副生成物の大きさ、物性
の違いによる慣性力の差を利用し、未反応ハロゲン化物
、副生成物のみU字管に捕捉し、通過した目的粒子を回
収装置に捕集する。
第3図にはU字管の代わりに、配管部に障害物を取り付
けた例である。原理的にU字管と同じように慣性力の差
を利用し、未反応ハロゲン化物、副生成物のみ障壁仮に
おいて分離し、通過した目的粒子を回収装置に捕集する
第4図には、サイクロンを取り付けた例を示す。
また第5図には網を取り付けた例を示す。
また大粒子と小粒子間に比抵抗の違いがある場合には、
第6図に示す電気集じん器等による分離も可能である。
このように本発明法は金属ハロゲン化物の気相反応によ
る金属粉、セラミックス粉等の製造に適用でき、これに
より、従来の気相反応法では得られなかった純度の高い
微粉、超微粉が得られるようになった。
〈実施例〉 実施例1 塩化ニッケルの気相水素還元によるNi微わ)の製造に
おいて、第2図に示すようなtJ字管を取り付けた(【
)字管内径1cni、全長駒20cm)。反応装置内で
、塩化ニッケルと11□を反応させ、生成Ni$j)(
粒径約0.08 p m、ガス中含有量約30g/rr
f)および未反応塩化ニッケルを含んだガス401. 
/winを通過させ、通過粒子はフィルターに捕捉した
。製造後、フィルター付着粉、U字管部付着粉を回収し
たところ、U字管部には全回収量の約6%が付着してお
り、U字管付着粉中の塩素含有量は10%、フィルター
回収粉中の塩素含有量は0.2%であった。
実施例2 塩化銅の気相水素還元によるCu微粉の製造において第
4図に示すようなサイクロンを取り付4Jた(サイクロ
ンの径10c鳳、入口面積5cd)、反応装置内で塩化
銅と11.を反応させ、生成Cu粉(粒径約0.477
11.ガス中含有量50g / 11で)および未反応
塩化銅を含んだガスを約4001!/sin通過させ、
通過粒子はフィルターにfllf捉した。製造後、フィ
ルター41着む)、サイクロン捕集わ)を回収したとこ
ろサイクロンには全回収量の約7%が捕捉されており、
その塩素含有量は13.5%であった。それに対し、フ
ィルター回収わ〕の塩素含有量は0.05w t%であ
った。また、サイクロン捕集粉をSEM、EPMAで観
察すると、4 =10μ譲の大きさの塩化銅粒子が認め
られた。
実施例3 四塩化チタンの気相反応による窒化チタン超微粉の合成
実験において、第3図に示すような障壁板を冷却部直後
の配管内(内径2c+w)に取り付けた0反応装置で四
塩化チタンとNI+4 、 Ilzガスと反応させ、窒
化チタンを生成しく平均粒径0.04μm)その際に残
留した未反応四塩化チタン、副生成物の塩化アンモニウ
ムを含んだ反応ガス(固体分含有50g/イ)を毎分3
0P通過さヒ・、通過粒子はフィルターに捕集した。こ
の障壁板への(1着量は全回収量の約10%であり、分
析により未反応四塩化チタン、副生成物塩化アンモニウ
ムに起因する塩素含有量は33%であり、これに対し、
フィルター捕集粉には0.7%の塩素が含まれていた。
実施例4 塩化銅の気相反応による銅微15)の合成実験において
、第6図に示tような電気集じん機を取り付だ、実施例
2と同条件で製造し、銅粉および未反応塩化銅を含んだ
反応ガスを電気集じん機中を通過させ、通過t5)はフ
ィルターにnli捉した。電気集じん機中には全回収量
の約8%の粉が捕集され、その塩素含有量は12%であ
った。これに対し、フィルター回収粉には、0.06%
の塩素が含まれていた。
実施例5 塩化銅の気相反応による銅微粉の合成実験において第5
図に示すような網(目の開き10μ輛、面積9.5cd
)を配管内に取り付けた。生成Cu粉(平均粒径約0,
3μ階、ガス中30g/口f含む)、未反応塩化銅を含
んだ反応ガスを網に毎分2001/l1in通過させた
い網の目がふさがるのを防ぐため、はたき落とし用の棒
で網を定期的にたたいた。網(=j着紛、網からの剥離
わ)を回収し網への付着量を調べたところ、全回収型置
の約9%であり、その塩素含有量は15%であった。こ
れに対し網を通過して、フィルターに回収された粉中の
塩素含有量は0.09wt%であった。
比較例1 実施例1と同じく、塩化ニッケルの気相水素還元による
Ni粉の製造において第2図に示すような反応装置と回
収装置の間にU字管を取り付けずに製造粉をそのまま回
収した。Ni粉型製造条件実施例1と同じで製造を行っ
たところ、フィルター回収粉中の塩素含有量は0.8%
であった。
比較例2 実施例2と同じ条件の塩化銅の気相水素還元による銅粉
の製造において、サイクロンを通過させず、反応装置で
生成した銅$5)をそのままフィルターにtilt集し
た。フィルター回収粉中には0.9%の塩素が含まれて
いた。
比較例3 実施例3と同じく四塩化チタンの気相反応による窒化チ
タンの製造において製造直後、障害物管を通さずにフィ
ルターに回収した。実施例3と同条件で窒化チタンを製
造したところ、回収粉には5%の塩素が検出された。
〈発明の効果〉 本発明により、金属ハロゲン化物の気相反[F]法によ
る微わ)、超微粉の製造において、未反応ハロゲン化物
、副生酸物含有量が従来の1 / 5 = 1 /20
に減少した高純度微粉、超微粉が回収できるようになっ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は塩化銅の気相水素還元により製造した銅
粉の粒子構造を示すSEM写真、[有])は38M写真
中の小粒子のEDX側定回定図C)は38M写真中の大
粒子のEDX測定図、第2〜6図はそれぞれ本発明方法
に適用される装置例である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 金属ハロゲン化物の蒸気の気相反応により生成した金属
    またはセラミックスの微粉、超微粉を回収する方法にお
    いて、気相中に浮遊し運ばれる金属またはセラミックス
    の微粉、超微粉から粒径の大きなものを除去することを
    特徴とする高純度の金属またはセラミックス微粉、超微
    粉の回収方法。
JP193889A 1989-01-10 1989-01-10 高純度の金属またはセラミックス微粉、超微粉の回収方法 Pending JPH02284643A (ja)

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