JPH0297404A - 金属酸化物の回収方法及び装置 - Google Patents

金属酸化物の回収方法及び装置

Info

Publication number
JPH0297404A
JPH0297404A JP1159359A JP15935989A JPH0297404A JP H0297404 A JPH0297404 A JP H0297404A JP 1159359 A JP1159359 A JP 1159359A JP 15935989 A JP15935989 A JP 15935989A JP H0297404 A JPH0297404 A JP H0297404A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
solution
reactor
microwaves
microwave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1159359A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang F Kladnig
ウォルフガング エフ クラドニック
Juanito Horn
ユアニト ホルン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Andritz AG
Original Assignee
Andritz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Andritz AG filed Critical Andritz AG
Publication of JPH0297404A publication Critical patent/JPH0297404A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/30Preparation of aluminium oxide or hydroxide by thermal decomposition or by hydrolysis or oxidation of aluminium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • C01B13/34Methods for preparing oxides or hydroxides in general by oxidation or hydrolysis of sprayed or atomised solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/34Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/003Titanates
    • C01G23/006Alkaline earth titanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00Compounds of copper
    • C01G3/006Compounds containing, besides copper, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/0018Mixed oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/30Three-dimensional structures
    • C01P2002/34Three-dimensional structures perovskite-type (ABO3)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)

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、1〜140GHzの周波数範囲のマイクロ波
を照射することにより、水溶液及び(又は)水・有機溶
液又は有機溶液から金属酸化物を回収する方法及び装置
に関するものである。
〔従来の技術〕
セラミック、f!1気セクセラミックェライト)。
触媒又は顔料産業に用いる、或いは充填材として−iに
使用する酸化粉末を生産する従来の方法は、工業的には
液体化学処理、沈澱、共沈により、混合酸化物もしくは
混合酸化物結晶の場合には、イオン拡散処理を伴う機械
・化学的方法又は焼結技術によるのが普通であった。こ
れまでに生産された技術的に重要な化合物を挙げると、
一方では、例えばFe、03.八f 2o3.Ti0z
+ l’1f02+ Be0z+ rho、。
ZrO,、希土酸化物、υ0.. MgO,Nip、 
Coo、 Cub。
PbO+ 5b20s、 Snugのような純酸化物が
あり、他方では、スピネル構造のもの(例えばMgA 
f 、0.。
N1Aj!zOn) 、灰チタン石構造のもの(例えば
BaTi0z。
5rTiO:+) 、ジルコン酸化物混合結晶(例えば
PSZ=MgO−ZrO,、CaO−Zr0z、rzp
=y2off HZrO,、CZP−MgO・ZROz
、 Ca0−ZR(h) 、例えば八j!、TiO,(
チタン酸アルミニウム)のような固溶体、例えばA l
 !03 ・ZrO2のような複合材、例えばMnFe
zO4+(Mn、 Zn) FezO4+ (Pb、 
Sr、 Ba) 0 ・FezO4sのようなハードも
くしはソフト磁気フェライトのような2元酸化物があり
、更に例えばA2□03・Ti0z・VzOs (触媒
用)もしくはFezO3・Ti0z、(Co、 Nt。
Zn) Tf04+ ZrO2Hv、o、 (顔料用)
などのような組成が限定されたもっと高い3元又は4元
構造のものがある。
実際において、塩溶液から沈澱させる方法のうち適当な
ものは、上記のような粉末の製造に成功してきた。例え
ば、アルカリによるFew (SO4) :+及びPe
C1z’19液からの7−Fe2O,の製造材料となる
T−Fe0011.アルミン酸ナトリウム溶液からのA
 1203゜Zr0Cl を溶液からのZr0z+ T
i (SOa) z又はTi0Cj! z溶液からのT
i01などがそうである。かかる方法で遊離した塩は落
として集め(dump)なければならず、これは費用が
高くつき、環境上の問題にもなる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の第1の課題は、掻めて微小な、できればサブミ
クロン(直径が1.0μmより小)の粉末であって、で
きるだけ粒子のサイズ分布が均一で大きな表面積の球面
構造をもち、最終的にセラミック、フェライト磁石又は
コイルとしたとき良好な圧縮及び焼結特性を有し、これ
らの特性により充填材、触媒又は顔料として好適なもの
を製造することである。
混合酸化物の場合は、結晶構造における陽イオン及び酸
素イオンの特別な分布が重要である。これは、電子光学
又は磁気的特性について、特にフェライトの場合、スピ
ネル構造、灰チタン石構造。
磁鉛鉱構造又は(123)超伝導体11BazCu*O
tの斜方輝石構造のような限定された結晶構造の形成に
関係がある。
表面積が太き(サイズが一様の金属超微粒子は、ゾル・
ゲル処理によるか又はボールミルもくしはジェットミル
で乾燥し予め粉砕した粉末にマイクロミリング(mic
ro milling)を施して得ることができる。
上述した従来技術の明らかな欠点は、処理中に相当量の
酸を中和しなければならないので、相当な環境問題を生
じ、近い将来国際的な環境上の要求の増大に対応できな
くなると共に、化学薬品投入のコストが上昇することで
ある。更に、上述の方法は、常にエネルギと労働を必要
とし、この理由により最近の経済的技術の要求をもはや
満たしえない。
マイクロ波エネルギは、従来、粉末又は建築材料の乾燥
及び焼結並びに食料品の分野で用いられてきた。
また、米国特許筒4.364.859号において、II
、 Pu。
Thのような放射性物質の硝酸塩又はシュウ酸塩溶液を
それらの対応する酸化物に変換する方法が提案されてい
る。その方法は、マイクロ波のエネルギを入力すること
により溶剤を蒸発させて変換させるものである。その目
的のため、各溶液の所定量を容器の中で18分から2時
間(これは量によって変わる。)にかけて2.45GH
zのマイクロ波で照射している。
しかし、照射時間が長く反応速度が遅いため、2つの欠
点がある。1つは、生成された金属酸化物を圧縮及び焼
結し易い酸化物粉末とするため(特にセラミック処理の
ため)更に処理すること、例えば焙焼、高温水素雰囲気
での処理、粉砕などが必要なことである。これは、余分
な作業を伴い経済性を低下させる。
2つ目は、長くエネルギを入力するため、最初の反応生
成物から分解生成物が生しる、特に硝酸塩が分解して毒
性があり処理が難しいNOx混合物が生しる危険がある
ことである。これらを例えばガス洗浄及び液化工場で処
理すれば、余計なコストがかかる。更に、これによって
失われる酸(IISO:l)をたびたび補充しなければ
ならない。
未発明の第2の課題は、マイクロ波による有効な分解方
法を提供し、表面積が大きく、色度が高く、物理的に優
れた(特に磁気)特性を有し、特にセラミック処理によ
りすぐあとの処理に適し、上述の欠点のない微粒子粉末
の製造を可能とすると共に、その方法を実行する装置を
提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上述課題を解決するため、金属塩溶液又は金
属アルコラート溶液を噴射し霧状にしてマイクロ波で照
射するようにした。ここで、「霧状(atomised
 form) 」とは最も広い意味に解すべきである。
上記溶液をできるだけ小さな滴状にして散乱させる、す
なわち、微小な拡散した霧状として照射空間内に入れる
ことが重要である。
(作用〕 本発明方法によると、霧化した溶液に照射するので、化
学反応が従来方法より早く行われる。溶剤の蒸発及び元
の金属化合物への分解反応は、極めて急速に殆ど同時に
進行する。しかも、非金属酸化物反応生成物が回収が容
易で直ちに再使用に適する形で得られるという驚くべき
新しい効果が生れる。従来の方法ではこれらの物質を廃
棄物と考えていたが、これは、それらが一方で更に分解
され利用しにくい形で存在し、他方では更にコストがか
かる処理をして無毒にしなければならなかったからであ
る。
例えば、本発明方法によれば、塩例えば硝酸塩から金属
酸化物を生成すると同時に、例えば硝酸のような、金属
イオンと結合し硝酸塩イオンと水化作用をもつ水との化
学反応によりtl N 03のようなガスとして蒸発す
る酸を、特にNOx混合物のような分解生成物を生じる
ことなく回収することが可能である。厳しい環境規則に
よって要求されているNOx混合物を燃焼ガスから液化
用水なしに除去することは、化学吸収剤又は触媒のよう
な高価な方法によってのみ可能である。
金属塩を含む水溶液を分解して酸又は酸混合物。
金属酸化物又は混合金属酸化物を純粋な混合物の形で又
は混合結晶を生成させて完全に回収する場合、熱加水分
解を伴う次のような反応が進行する。
1 ) Mex (陰イオン)y+211.0土工ネル
ギー+MeX(叶)y ・1IzL−y+Y (H陰イ
オン)2 ) Mex(OH)、 Hl1zOz−y+
エネルギー+Me>(Oy−+−J203 ) MeK
(陰イオン)、+、+1”十エネルギ→MexOy +
 Y (H陰イオン)CX≦y≦2≧1)回収すること
ができ且つ工業上量も重要な酸又は酸混合物は、フッ化
水素酸(IIF) 、硝酸(UO3) 。
硫酸(u2son)及び(又は)貴金属や特殊金属の酸
洗い用溶液の形で現われるそれらの混合物(HNO。
/IIF)並びに塩酸である。
セラミック工業におけるゾル・ゲル技術に現われるよう
な、金属塩を含む水性媒体におけるゾルの形の金属アル
コラートの場合、反応は例えば次のように進行する。
Ba (COOCII3) 2 + 31hO+ Ti
 (OCzllt) a→BaTi0++4CJJII
+2CH:+C00tl酢酸バリウム+水+テトラ・ア
イツブUビ!トチタン+X琴ルギ→チタン酸バリウム+
アイツブnビル、アルコール[¥M一般的にいえば、本
方法は、Fe+ Co、 Ni、 Tl+V、 Zr、
 Iff、 Mo及びAl、 Ga+ Ge、 Sn、
 Pbのような■b、 rvb、 vb、 ■b、■b
グループ並びに最も重要なアクチニドの代表として希土
及びウラニウムのグループの元素を含む金属塩溶液の分
解に適用しうる。
こうして生成された金属酸化物は、次のような特徴を有
する。
a)乾燥多結晶粉末 b)微粒子サイズ(1μmより小さいものが少なくとも
50%) C)均一な粒子サイズ分布 d)微粒子の形による強い色合い(coloratio
n)e)高い嵩(かさ)密度(bulky densi
ty)r)少なくとも2つの異なる陽イオンを有する溶
液から混合結晶又は結晶混合物を生成させる場合、生成
粉末の均一な分布・混合 また、生成された金属酸化物は、次のような分野におい
て重要な用途を有する。
a)電子技術分野・・・・ハード及びソフト・フェライ
ト、半導体、イオン導体、誘電体9強誘電体及びYIG
やYAGのようなガーネット構造体b)顔料産業分野・
・・・単一又は複合無機酸化顔料の製造 C)セラミック工業分野・・・・単に純粋及び極めて純
粋の酸化物粉末又は複合粉末の粉末混合物の製造 d)該燃料の製造材料になる例えば00.のような特殊
酸化物の製造 フッ化物(F’)、硝酸塩(NO3’)+ フッ化物と
硝酸塩の混合物及び塩化物(i’)並びに硫酸塩及び酢
酸塩は、上述した塩溶液の陰イオンとして使用できる。
本発明の更に重要な特徴は、金属酸化物への分解及び有
機酸又はアルコールのような有機化合物の回収が選択し
たマイクロ波の周波数の関数として進行することである
マイクロ波を使用することにより、金属塩を含む水溶液
又は水・有機混合溶液の分解が早く且つより少ないエネ
ルギで行われ、清浄で技術的に応用が簡単な方法が得ら
れる。
本発明は、上述の方法のほかにこの方法を実行する装置
をも含んでおり、以下、図面により本発明方法を更に詳
細に述べると共に、その実行に好適な装置について説明
する。
〔実施例〕
第1及び第2図はそれぞれ本゛発明装置の好適な実施例
を示す簡略図、第3ないし第5図は本発明方法により得
られた粉末の電子回折顕微鏡写真、第6図は粒子サイズ
分布例を示す解析(Cilasによる)図、第7図は生
成粉末の陽イオン分布のX線回折測定図である。
第1及び第2図の装置は、いずれも金属塩溶液を霧状に
して入れるための噴霧手段(2)、(2’)をもつ反応
器(1)、(1’)を有する。反応器の近くに、溶液を
分解するため、マイクロ波発射器(5)、(5’)に接
続された高周波発電機(4)、(4’)が設けられる。
更に、金属酸化物を反応器(1)、(1’)より取出す
ための取出し手段(6)、(6’)が設けられ、また、
反応器(1)、(1’)からガス状分解生成物を塵埃分
離器(7)を介して吸収液又は冷却水を入れた吸収又は
液化塔(8)の中に導く手段が設けられる。
マイクロ波発射器(5)、(5’)は、分解しようとす
る溶液に応じて使用する異なる周波数のマイクロ波を発
射する。1〜140GHzが技術的に適当な周波数範囲
である。特に硝酸塩及びフッ化物を含む溶液の分解は、
2.45GHz±50Hzで、発射8当たり6ワツト〜
6キロワツトのエネルギ入力で行う。
第1図の実施例では、反応器(1)は塔形の設計であり
、溶液の噴霧手段(2)は塔形反応器(1)内の反射体
(3)に結合される。1個以上のマイクロ波発射器(5
)をもつ高周波発電機(4)は、塔形反応器(1)の側
壁に取付けられ、溶液を完全に熱分解する作用を行う。
生成金属酸化物を取出す取出し手段(6)は、塔形反応
器(1)の底に設けられる。
第2図の実施例では、反応器(1′)は水平形であり、
噴霧手段(2′)は、反応器(l′)内に設けられた連
続回転するほぼ水平の無端ベル) (14)上に金属塩
溶液を噴射する。無端ベルトは、誘電体より成るか又は
誘電体で被覆されている。反応器(l′)内のマイクロ
波発射器(5′)に接続された高周波発電機(4′)は
、反応器の上部に取付けられる。無端ベルト(14)は
、回りながら発射器(5′)を連続して通り、連続的に
導かれる溶液の薄層を蒸発させ、酸を気化させて生成酸
化物を酸化物除去手段(11)により反応器(1′)内
に落とす。該除去手段(11)は、金属酸化物を無端ベ
ル) (14)から連続的に掃き落とす。
両方の実施例において、ガス状反応生成物は反応器(1
)、(1’)を出てまず塵埃分離器(力を通り、その中
に含まれる金属酸化物粉末が分離され、反応器内で生成
された金属酸化物に加えられる。それから、ガス状反応
生成物は塔(8)に導かれる。この塔は、吸収もしくは
吸着塔の形でも、又は液化塔の形でもよい。使用する方
法に応じて、吸収もしくは吸着液又は冷却液をパイプ(
12)を介して供給する。回収される生成物は、塔(8
3から放流口(9)を経て取出され、再使用のため転送
される。一方、残った廃ガスは吸出しファン(10)に
より外に排出される。また、吸収もしくは吸着剤又は冷
却液の循環路に熱交換器又は冷却器(13)が設けられ
る。
本発明方法においては、例えば次のような化学的及び物
理的反応が起こる。
a ) HzO(液) →H2O(気) 水の蒸発b 
) IIN(h (液)→1(NO3(気) 硝酸の蒸
発c))IP(液)→HP (気) フッ化水素酸の蒸
発d ) MeFz (液) +020 (気)−+1
ieQ (固) +28F (気) フッ化物の分解e
 ) Me(NOz)z (液) +HzO(気)−+
MeO(固)+28NO3(気) 硝酸塩の分解f )
 Me・アルコラート(液)→MeO+アルコールg 
) Me ・酢酸塩子〇、0−sMeO+酢酸(2,4
5GHzのマイクロ波を用いるか、又はこれより高いか
低い適当な周波数で塩化物−亜硫酸塩−酢酸塩溶液を分
解する場合) 両実施例において対応する酸は、塔を用いて回収され、
濾過、溶解などの工程に循環して使用される。
〔実験例1〕 硝酸塩水溶液の分解 a ) 1033++j!の水に溶解した650g/j
2のFe(NO3)z ・9H20を垂直に配置した反
応器で90分間噴霧し、2.45GHz及び600Wの
エネルギ入力で257gのFezO,。
(第3図)に分解した。この際、殆どNOxのない0.
85rrf/hの廃ガスを生じたが、反応により生成さ
れた硝酸がガス状態で検出された(恐らく単分子の形で
存在すると考えられる。)。正確に測定したNOx含有
量は、30ppmに達した。
これは、0.02モルの生成硝酸塩のモル濃度分解損失
に相当する。溶液に含まれる硝酸塩約300g/!に基
いて計算すると、これは0.04%の硝酸塩損失に当た
る。硝酸塩溶液を対応する酸化物に変換し溶解水及び硝
酸塩を同時に蒸発させるに要したエネルギ入力は、1.
033 e y、66W xo、86= 533kca
 l / lであった。
b)元素Zn、 Mn+ Af+ Y+ Ba、 Cu
の硝酸塩溶液も、同様に分解されて対応する酸化物及び
硝酸塩が生成された。
C)ソフト・フェライトの製造例 52.6mo1%のFezO:++ 17.1mo1%
のZnO及び3o、3mo1%のMnOの分子組成に対
応する鉄、亜鉛及びマンガンの各硝酸塩Re(NO3)
 +ll Zn(NO3) z及びMn(No:+)z
より成る溶液を噴霧して分解した。
2.45GHzのマイクロ波を照射した結果、組成が(
ZnO) o、 a (MnO) o、 6Fez04
のソフト・フェライトの材料となるものが生成された。
上記の例で生成された粉末は、最低50rd/g最高1
30n(/gの表面積比を有し、粒子サイズ分布(C目
asによる)は、1.0μmより小さいものが少なくと
も50%、サブミクロンに近いものは最高90%以上で
あった(第6図)。
生成した鉄酸化物粉末は極めて微小であるため、顔料と
して好適であることが判った。
d ) Cu、 Ha、 Yの硝酸塩の混合溶液を2.
45GH2で分解した結果、化合物Bad、 Cub、
 BaCu0z+ Y2O:1・Ba、Y2O,より成
り表面積比が20rrf/g(BET)の超伝導体の材
料となるものが生成された。
回折電子顕微鏡によるマイクロX線分析より、この混合
酸化物では陽イオンが粉末粒子の中に均一に分布してい
ることが判った。また、最高140G)(zにも及ぶも
っと高い周波数で引続き焼結を行ったところ、生成物の
焼結と共に超伝導体構造のYBazCuzOtを得るこ
とができた。この生成物には、公知のマイスナー効果が
認められた。
〔実験例2〕 硝酸塩及びフッ化水素酸の混合溶液の分解゛チタンのよ
うに単独でHNO,に溶解しない元素を別々に又は混合
化合物の形に分解するため、本発明を使用した。例えば
、182.5g/fのA l (NOi) 3(0,8
6mol / lに相当)、100g/ffiのllN
0. (質量10%のllN0.に相当)及び40g/
lのl[F(4mo1%のIPに相当)並びに30g/
j!のTiを含む混合溶液を反応器内に噴霧し、同時に
2.45〜22.145G Hzのマイクロ波を20〜
30分間照射することにより分解し、対応する酸(肝及
びllN0s)並びにチタン酸アルミニウム(A 1 
zTios)粉末を生成することができた。周波数を2
2.145GHzに高めると、フッ化物の分解は促進さ
れるが、硝酸塩のNOxOx化物への分解が増加する。
〔実験例3〕 塩化物を含む溶液の分解 310g/lのTie(/! z (2,75mol/
 lに相当)を含む溶液を2.45〜22.145G 
Hzの周波数範囲で2酸化チタンTiO□及び塩酸に分
解した。周波数を高くすると、オキシ塩化物の分解が促
進された。生成粉末の表面積は、20rrr/gに達し
た。
〔実験例4〕 金属有機溶液の分解 酢酸バリウムの水溶液(0,4mol/lのBa (C
OOCH3) ! )及びテトラ・アイソプロピル・チ
タン(ji tamiumtetra 1soprop
ylate)のアイソプロパツール溶液(0,4mol
/fのTi (OCslb) a )の1つの溶液をゾ
ル状で混合し、マイクロ波加熱反応器に拡散した。
20分間経過すると、茶色の熱分解生成物を生じた。
化合物から同時に生成された酢酸及びアイソプロパツー
ル並びにアルコール溶剤は、ガス状態で取出され液化し
て回収できた。反応は、周波数2.45GHzのマイク
ロ波でスタートした。更に22.125〜140GHz
で処理すると、選択した周波数に応じ30分又は10分
以内に生成物を焼結し、灰チタン石構造で化学量論的な
組成がBaTi0=の真白な粉末とすることができた(
第5図)。その粉末の表面積は、約2m/gに達した。
終わりに、上述の方法の説明のために幾つかの応用例を
述べる。
l)肝/HNO,混酸(ステンレス鋼、チタン、ジルコ
ン、ハフニウムの各混酸)を分解して酸を回収し、ステ
ンレス鋼、酸化チタン、酸化ジルコン及び酸化ハフニウ
ムの各粉末を生産する。
2 ) Fe(NOz)+のような硝酸鉄溶液を分解し
てα。
T構造で少なくとも70rrf/gの表面積をもち1.
0μmより小さい微粒子を少なくとも50%含有するF
e2O,を生産する。
3 ) Al1(NO3)3のような硝酸アルミニウム
溶液を分解してα、T構造で50rrf/gの表面積を
もち1.0μ翔より小さい微粒子を少なくとも50%含
有する^220.を生産する。
4 ) Fe+ Zn、 Nt+ Co、 Cu、 M
nの硝酸塩混合物例えば(MnZn) xF13y (
NO3) 3を分解して次のような有利な組成をもつ粉
末の形のソフト・フェライトを生産する。
(MnO) o、 h (ZnO) o、 a ・Fe
zO4(一般式は(Mnt−x)FezO4である。)
これは、例えば高い透磁率のような特殊なソフト・フェ
ライト特性を有する。
5)八f(N(h)+及びTi0Fnを式^1 zTi
O,で表わされるチタン酸アルミニウムに分解する。
6)酸洗い用酸溶液からTi0h及びV(NO:l)S
をTie2・v20.に分解してSCR触媒の製造材料
を作る。
7)  (Zr、 V)硝酸塩及び(Ni、 Mo、 
Co、^2)硝酸塩のような複合硝酸塩を分解して特殊
な色又は特殊な触媒特性をもつスピネル構造のものを作
り、顔料産業に使用したり水素化合触媒として応用した
りする。
8)対応するクエン酸塩又は硝酸塩から例えばYBaz
Cu30?(イツトリウム・バリウム・銅の酸化物)の
ような超伝導体の特性をもつ複合混合酸化物を生産する
9 ) Ti (OC+l1t) 4又は類偵の遷移金
属アルコラートをBa又はSrの酢酸塩もしくはクエン
酸塩と共に分解して灰チタン石構造のものを作り、誘電
体として使用する。
〔発明の効果〕
先に〔作用]の項で述べたことは、本発明の効果に外な
らないので、重複記載を省略する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の第1の実施例を示す簡略図、第2
図は本発明装置の第2の実施例を示す簡略図、第3図は
Fe(NO+)3水溶液をマイクロ波分解して得られた
αFezO=粉末の走査電子顕′IjII鏡写真、第4
図は対応硝酸塩のマイクロ波分解による組成(MnO)
 o、 b (ZnO) o、 4Fezonのソフト
・フェライト粉末の走査電子顕微鏡写真、第5図はマイ
クロ波分解によりBa (OCOCH:+) を及びT
i (OC3)1?) aを完全に焼結して作られたB
aTiO3の走査電子顕微鏡写真、第6回はFe(NO
3)z水溶液のマイクロ波分解によるαFe、0.粉末
の粒子サイズ分布図、第7図は硝酸塩ン容Yr1.から
イ乍られたBa(NO3)i、 Cub、 BaCu0
z+ YZO3/Ba3Y40qを示すY−Ba−Cu
超伝導体材料の粉末X線回折図である。 なお、図面の符号については、特許請求の範囲において
対応する構成要素に付記して示したので、重複記載を省
略する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、水溶液及び(又は)水・有機溶液又は有機溶液に1
    〜140GHzの周波数範囲のマイクロ波を照射し、上
    記溶液を蒸発させると同時に含有金属塩及び(又は)金
    属アルコラートを対応する金属酸化物、無機もしくは有
    機酸又はアルコールに分解し、これらを吸着又は吸収に
    よって再使用可能に回収する金属酸化物の回収方法であ
    って、 上記金属塩溶液又は金属アルコラート溶液を霧状にして
    マイクロ波を照射することを特徴とする金属酸化物の回
    収方法。 2、請求項1記載の方法を実行する装置であり、反応器
    (1、1′)と、該反応器の外側に取付けられた高周波
    発電機(4、4′)に接続された1個以上のマイクロ波
    発射器(5、5′)と、生成された金属酸化物を取出す
    取出し手段(6、6′)と、ガス状の分解生成物を塵埃
    分離器(7)を経て吸着もしくは吸収又は液化塔(8)
    に導く手段とを有するものであって、 金属塩又は金属アルコラート溶液を噴射して霧化する噴
    霧手段(2、2′)を具えることを特徴とする金属酸化
    物の回収装置。 3、上記反応器(1)が塔形を呈し、上記取出し手段(
    6)が該反応器の底に設けられた請求項2記載の装置に
    おいて、 上記噴霧手段(2)がマイクロ波反射体(3)に結合さ
    れることを特徴とする金属酸化物の回収装置。 4、ほぼ水平な反応器(1′)を有し、その内部に1個
    以上のマイクロ波発射器(5′)が設けられた請求項2
    記載の装置において、 連続的に回転しほぼ水平な無端ベルト(14)が上記反
    応器(1′)内に設けられ、該無端ベルト上に金属塩又
    は金属アルコラート溶液を噴射する噴霧手段(2′)を
    具えることを特徴とする金属酸化物の回収装置。
JP1159359A 1988-06-22 1989-06-21 金属酸化物の回収方法及び装置 Pending JPH0297404A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0162088A AT391848B (de) 1988-06-22 1988-06-22 Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von metalloxiden
AT1620/88 1988-06-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0297404A true JPH0297404A (ja) 1990-04-10

Family

ID=3517353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1159359A Pending JPH0297404A (ja) 1988-06-22 1989-06-21 金属酸化物の回収方法及び装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0348384A3 (ja)
JP (1) JPH0297404A (ja)
AT (1) AT391848B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103537246A (zh) * 2013-11-05 2014-01-29 河南勃达微波设备有限责任公司 微波反应釜

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5036037A (en) * 1989-05-09 1991-07-30 Maschinenfabrik Andritz Aktiengesellschaft Process of making catalysts and catalysts made by the process
IT1248618B (it) * 1990-08-01 1995-01-21 Sviluppo Materiali Spa Dispositivo per la produzione in continuo di ceramiche superconduttrici
DE4034786A1 (de) * 1990-11-02 1992-05-07 Merck Patent Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von pulverfoermigen metalloxiden fuer keramische massen
DE102005002659A1 (de) * 2005-01-19 2006-07-27 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von Mischoxiden mittels Sprühpyrolyse
US8741821B2 (en) 2007-01-03 2014-06-03 Afton Chemical Corporation Nanoparticle additives and lubricant formulations containing the nanoparticle additives
US20080164141A1 (en) * 2007-01-08 2008-07-10 Mohamed Samy Sayed El-Shall Methods for making metal-containing nanoparticles of controlled size and shape
US8333945B2 (en) 2011-02-17 2012-12-18 Afton Chemical Corporation Nanoparticle additives and lubricant formulations containing the nanoparticle additives

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1295434A (ja) * 1968-11-25 1972-11-08
NL7509305A (nl) * 1974-08-07 1976-02-10 British Petroleum Co Werkwijze voor het tot stand brengen van chemische reacties.
FR2371226A1 (fr) * 1976-11-17 1978-06-16 Olivier Jean Applicateur pour soumettre une matiere a des ondes
JPS54121442A (en) * 1978-03-13 1979-09-20 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp Microwave heating device for radioactive material
JPS5650119A (en) * 1979-09-29 1981-05-07 Toshiba Corp Microwave heat denitrating apparatus
JPS5924738B2 (ja) * 1980-12-16 1984-06-12 株式会社東芝 核燃料転換装置
JPS5930652B2 (ja) * 1981-04-16 1984-07-28 株式会社東芝 マイクロ波加熱脱硝装置
JPS58194742A (ja) * 1982-05-04 1983-11-12 Toshiba Corp ウランの脱硝処理方法
DE3244391A1 (de) * 1982-12-01 1984-06-07 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Vorrichtung zur beschichtung von substraten durch plasmapolymerisation
JPS59114498A (ja) * 1982-12-21 1984-07-02 動力炉・核燃料開発事業団 マイクロ波による連続濃縮・脱硝装置
US4649037A (en) * 1985-03-29 1987-03-10 Allied Corporation Spray-dried inorganic oxides from non-aqueous gels or solutions
JPH0795111B2 (ja) * 1985-10-01 1995-10-11 動力炉・核燃料開発事業団 マイクロ波加熱脱硝方法および装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103537246A (zh) * 2013-11-05 2014-01-29 河南勃达微波设备有限责任公司 微波反应釜

Also Published As

Publication number Publication date
AT391848B (de) 1990-12-10
EP0348384A2 (de) 1989-12-27
EP0348384A3 (de) 1991-07-10
ATA162088A (de) 1990-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5207973A (en) Method and apparatus for the production of metal oxide powder
US5122360A (en) Method and apparatus for the production of metal oxide powder
TWI245742B (en) Method for manufacturing highly-crystallized oxide powder
US5833892A (en) Formation of TiO2 pigment by spray calcination
Kandiban et al. Synthesis and characterization of MgO nanoparticles for photocatalytic applications
KR20200123927A (ko) 큐빅 구조를 가지는 가넷형 산화물 고체전해질의 제조방법
Tsay et al. Evolution of the formation of barium titanate in the citrate process: the effect of the pH and the molar ratio of barium ion and citric acid
JPH0297404A (ja) 金属酸化物の回収方法及び装置
Loghman-Estarki et al. Large scale synthesis of non-transformable tetragonal Sc2O3, Y2O3 doped ZrO2 nanopowders via the citric acid based gel method to obtain plasma sprayed coating
Voon et al. Synthesis and preparation of metal oxide powders
Oren et al. Preparation of lead zirconate by homogeneous precipitation and calcination
Ashiri Obtaining a novel crystalline/amorphous core/shell structure in barium titanate nanocrystals by an innovative one-step approach
JPH07265689A (ja) ミスト熱分解法によるセラミック微粉末の製造方法
JPH10139430A (ja) リチウムチタン複合酸化物の製造方法
US5545360A (en) Process for preparing powders with superior homogeneity from aqueous solutions of metal nitrates
Itoh et al. Agglomerate-free BaTiO3 particles by salt-assisted spray pyrolysis
Harooni et al. Enhanced dielectric properties and energy storage density of Mg-doped SrTiO3 nanowire films
CN1063155C (zh) 金属氧化物超细粉体的制备方法
Riman The chemical synthesis of ceramic powders
Rohilla et al. Synthesis of Fe_4Fe(CN)_6_3· 14H_2O Nanopowder by Co-Precipitation Technique and Effect of Heat Treatment
JP2767584B2 (ja) ペロブスカイト型セラミックス微粉末の製造方法
JP4360070B2 (ja) 高結晶性複酸化物粉末の製造方法
KR100491677B1 (ko) CeO2 나노분말의 제조방법
JP2006045055A (ja) 粉末およびその製造方法ならびにそれを用いた超電導線材および超電導機器
JPH0572332B2 (ja)