JPH0234519A

JPH0234519A - 高純度酸化鉄の製造方法

Info

Publication number: JPH0234519A
Application number: JP18624988A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Suito; 水渡　英昭; Akira Inoue; 亮井上; Setsuko Kudo; 工藤　節子; Chikara Hidaka; 日高　主税; Yujo Marukawa; 雄浄丸川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-07-26
Filing date: 1988-07-26
Publication date: 1990-02-05

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、天然に産する鉄鉱石を原料に使用して乾式及
び湿式選鉱により得られた酸化鉄、あるいは鋼板の酸洗
廃液より回収した塩化鉄または硫酸鉄の焙焼品からなる
酸化鉄を原料とした、高純度酸化鉄特にフェライト用と
して好適な酸化鉄の製造に関する。

〔従来の技術〕

ヘマタイト鉱石を精製する方法として、乾式処理法とし
ては特開昭６１−２１５２２０．６２−１３８３３２号
、湿式処理法としては特開昭６１−９７１３５．６１−
２９５２３９．６２−１３８３３２号などの方法が知ら
れている。

又、鋼板の酸洗廃液から塩化鉄を回収する方法として、
ドラボー法、ルルギー法、ルスナ法、ケミライト法等が
報告されており、これを焙焼する方法として特開昭４８
−７３４１４．５Ｂ−１５１３３５号の方法が知られて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

酸化鉄特にフェライト用酸化鉄はその磁気特性を満足す
るため、第１表に示したＪＩＳ−に−１４６２によって
不純物であるＳｉｎｇ、Ａ　Ｉ　％　Ｍｎｓ　Ｃａ、　
ＳＯ４”−イオン、Ｃｌ−イオンの各濃度の上限が定め
られているが、ＪＩＳ−に−１４６２の１種相当品の如
き高純度酸化鉄の製造方法は確立されているとは言い難
い。

第１表　フェライト用酸化第二鉄（ＪＩＳ４−１４６２
）第２表　原料の成分分析値（ａｔ％）すなわち、ヘタマイト鉱石を原料として乾式や湿式選鉱
法で精製された製品は第２表に示す成分組成例であり、
ハードフェライト用酸化鉄ＪＩＳ４−１４６２の３種相
当品や増量剤として利用されてし）るのが現状である。

又、鋼板の酸洗廃液より回収した塩化鉄または硫酸鉄の
焙焼品から成る酸化鉄も第２表の組成例であり、ノ１−
ドフエライト用酸化鉄ＪＩＳ−に−１４６２の３種相当
品に使用されているに過ぎない。

１鋼板の酸洗廃液から回収そこで、本発明の目的は、高純度酸化鉄を確実に得るこ
とができる方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、鉄鉱石を原料として乾式や湿式選鉱法で精製
された酸化鉄（Ｊ　Ｉｓ−に−１４６２の３種相当品）
、あるいは鋼板の酸洗廃液より回収した塩化鉄または硫
酸鉄の焙焼品から成る酸化鉄（ＪＩＳ−に−１４６２の
３種相当品）を原料として、アルカリ金属の酸化物２０
〜７０％（以下、重量％を示す。）　、Ｂｚ（ｈ２０〜
８０％、必要によりＮａＦ及び／又はＮａＣｌ３０％以
下を含むフラックスと共に、たとえば加熱攪拌炉で８０
０〜１２００℃で１０〜１８０分間熱処理を行い、冷却
凝固後洗浄、乾燥により、高純度酸化鉄、ＪＩＳ−に−
１４６２の１種相当品を得るようにしたものである。

〔発明の具体例〕

以下、本発明を第１図に示す工程図に従って詳細に説明
する。

ヘマタイト鉱石を処理して得られたテーブル精鉱を例に
とるど、原料ｌとフラックス２を重量比０．３〜１．２
の割合で混合３し、加熱攪拌炉４で大気下、温度８００
〜１２００℃で１０〜１８０分間熱処理する。次いで冷
却凝固５後粉砕６し、加温槽７で３０〜１２０分間水と
共に煮沸し、脱水機８でろ過動９とろ液１０に分離する
。このろ過動９を加温槽１１で鉱酸たとえば０．１〜０
．３規定塩酸と共に３０〜１２０分間煮沸し、脱水機１
２でろ過動１３とろ液１４に分離する。このろ過動１３
を撹拌槽１５で温水により攪拌、洗浄し、脱水機１６で
ろ過動１７とろ液１８に分離し、乾燥機１９により乾燥
後、製品２０とする。

なお、ろ液１０はアルカリ金属元素及びＢの回収槽２１
に集水される。又、ろ液１４は貯水槽２２に、ろ液１８
は貯水槽２３にそれぞれ集水されて、繰返し用水として
使用される。

〔好ましい態様〕

上記例において、フラックス２は不純物を溶解する能力
が高いこと及び粘性が低く流動性が良いことが望ましく
、フラックス中にアルカリ金属酸化物を２０〜７０重量
％、Ｂｔｕ３を２０〜８０％含むことが好ましい。特に
好ましいアルカリ金属酸化物濃度は３０〜６０％、８２
０３７！度は４０〜７０％である。ここでアルカリ金属
酸化物としては、ＮａｔＯのほか、Ｋ２ＯまたはＬｉｚ
Ｏなども用いることができる。

ＮａＦ及びＮａＣｌは融点降下作用を奏するものであり
、これらを添加する場合、その量は５０％以下が好まし
く、とりわけ２０％以下の範囲が好ましい。

原料１とフラックス２重量比は０．３〜１．２が好まし
い０重量比が１．２より多いと半溶融状態となり、原料
とフラックスの反応が阻害される傾向がある。原料の酸
化鉄の一部はフラックスに溶解するため、重量比が０．
３より少ないと酸化鉄の回収量が十分確保できなくなる
。とくに好適な重量比の範囲は０．８〜１．０である。

熱処理温度は８００〜１２００℃が好ましい。

８００℃未満では原料とフラックスの混合物が溶解せず
、１２５０℃を超えると酸化鉄分の溶解量が無視できな
い。とりわけ、１０５０〜１１５０℃が好ましい。

熱処理時間は１０〜１８０分が好適である。高温はどフ
ラックスと不純物の反応が早いため時間を短縮すること
ができ、１０５０〜１１５０℃では１０〜６０分が好ま
しい。

水との煮沸時間は、フラックス中の８２０．濃度が高い
ほど長くする必要があり、３０〜１２０分が望ましい。

好適なフラックス組成であるアルカリ金属酸化物濃度３
０〜６０％、Ｂ　ｚ　０３７１ｉ度４０〜７０％の場合
は４０〜７０％が好ましい。

鉱酸たとえば希塩酸による煮沸処理では、塩酸濃度０．
１〜０．３規定で３０〜１２０分が好ましい。

塩酸濃度が０．１規定未満では、水との煮沸において生
じた水酸化物が短時間では溶解しに＜＜、又、０．３規
定を超えると、長時間の煮沸は酸化鉄の溶解を招く。特
に、塩酸濃度０．１５〜０．２０規定で３０〜４０分が
好ましい。鉱酸として、塩酸以外にも硫酸や硝酸も用い
ることができる。

〔作　用〕

従来技術として鉄鉱石（ヘマタイト鉱石）を原料とし乾
式または湿式選鉱法を用いて精製する方法はあくまで単
体分離が基本であるが、不純物の細粒が鉱石の表面及び
内部に凝集して分離の妨げになっている。又、鉄鉱石中
に固溶している不純物の分離は不可能である。鋼板の酸
洗廃液より回収した塩化鉄や硫酸鉄の焙焼品から成る酸
化鉄は、塩化鉄及び硫酸鉄の晶出、焙焼中に不純物が混
入するため、第２表に示す通りＪＩＳ−に−１４６２の
１種相当品には達していない。

これに対して、上記フラックスを用いるとともに、加熱
攪拌炉での熱処理による本発明の精製メカニズムを第２
図に従って説明する。

（１）単体分離した不純物及び鉄鉱石表面に付着した不
純物はフラックスに容易に溶融され除去される。

（２）加熱攪拌炉においてフラックスで熱処理を行うこ
とにより鉄鉱石は細かく砕け、内部に凝集した不純物は
フラックスと直接接することになり溶融除去される。

（３）鉄鉱石に固溶している不純物は、鉄鉱石とフラッ
クスの間の不純物元素の分配によって、鉄鉱石からフラ
ックス中に拡散する。

この精製メカニズムは鋼板の酸洗廃液より回収した塩化
鉄または硫酸鉄の焙焼品から成る酸化鉄の場合も同様で
ある。

なお、望ましくは冷却凝固させた後に粉砕することによ
り、水との反応性が促進される。その後の洗浄における
作用について、第３図により説明する。

（１）水と煮沸することにより、アルカリ金属元素、Ｃ
ａ、　Ｍｇ、　Ｖ、　Ｂは熱水中に溶は出し、ろ過によ
り溶液として除去される。熱処理においてフラックスに
溶解した一部の酸化鉄およびＭｎは水酸化物として析出
する。Ｓｉおよび＾ｌは熱処理によってアルカリ金属酸
化物と化合物を作り水溶性となるが、水酸化物に吸着し
てろ過動となる。

（２）希酸と煮沸することにより水酸化物が溶解しＳ１
％　　Ａ　ｊ！　、Ｍｎ及び少量のＦｅがろ過により溶
液として除去される。

以上のことから、本発明は鉄鉱石に凝集している不純物
、固溶している不純物、及び、塩化鉄及び硫酸鉄の晶出
、焙焼中に混入した不純物を、フラックスを用いて溶融
除去し、冷却凝固後洗浄、乾燥により高純度酸化鉄を得
ることができることが推測できよう。

〔実施例〕

以下、実施例について説明する。

（実施例１）大気下、白金反応容器中で、第２表に示す鋼板の酸洗廃
液より回収した塩化鉄の焙焼品をＮａ　ｔｏ　７８２０
３モル比が１／２のフラックスと共に熱処理し、冷却凝
固後洗浄、乾燥した。操作は下記の条件で行ない、熱処
理温度と酸化鉄中不純物濃度の関係を第４図に示す。熱
処理温度１１５０’ｔ：の場合のフラックス組成および
精製品の成分分析値を第３表に示した。

操作条件原料／フラックス重量比＝１熱処理温度　　　　　　：　８５０−１１５０’ｌｌ’
熱処理時間　　　　　　：３０分水との煮沸処理時間　　二６０分塩酸濃度　　　　　　　：０．２規定希塩酸による処理時間　＝３０分（実施例２）フラックスにＮａＦ１０％を加え、熱処理温度を１１５
０℃としたこと以外は、実施例１と同様の操作を行った
。結果を第３表に示す。

（実施例３）原料として、第２表に示すヘマタイト鉱石のテーブル精
鉱品を用い、熱処理温度を１１５０ｔとしたこと以外は
、実施例１と同様の操作を行った。

結果を第３表に示す。

第３表より、本発明の方法によれば、高純度酸化鉄、Ｊ
ＩＳ−に−１４６２の１種相当品を容易に得られること
が認められる。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、乾式や湿式選鉱法による
分離限界を越えた不純物や固溶している不純物を含む鉄
鉱石、または鋼板の酸洗廃液より回収した塩化鉄及び硫
酸鉄の焙焼品から成る酸化鉄（ＪＩＳ−に−１４６２の
３種相当品）を原料として、アルカリ金属酸化物と８８
０．を主成分とし、必要に応じＮａＦ及び／又はＮａＣ
ｊ！も含むフラックスを用いて、熱処理を行い、冷却凝
固後洗浄、乾燥するので、高純度酸化鉄ＪＩＳ−に−１
４６２の１種相当品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法の一具体例を示す工程図、第２図は加
熱攪拌炉での熱処理における本発明の精製メカニズムを
示す図、第３図は冷却、凝固、粉砕後の洗浄における作
用説明図、第４図は熱処理温度と酸化鉄中不純物濃度の
関係図である。 ↓ Ｊ＠品（２ｏ）第図第図一価のる矢

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉄鉱石の乾式または湿式選鉱により精製された原
料を、あるいは鋼材の酸洗廃棄液より回収した塩化鉄ま
たは硫酸鉄の焙焼品原料をアルカリ金属の酸化物２０〜
７０重量％およびＢ＿２Ｏ＿３２０〜８０重量％、を含
むフラックスを用いて、８００〜１２００℃で１０〜１
８０分間熱処理後、洗浄、乾燥することにより精製する
ことを特徴とする高純度酸化鉄の製造方法。
（２）フラックス中に、ＮａＦおよびＮａＣｌのうち少
くとも一方が５０重量％以下の割合で含まれる請求項１
記載の方法。