JPH0557214B2 - - Google Patents

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JPH0557214B2
JPH0557214B2 JP26981785A JP26981785A JPH0557214B2 JP H0557214 B2 JPH0557214 B2 JP H0557214B2 JP 26981785 A JP26981785 A JP 26981785A JP 26981785 A JP26981785 A JP 26981785A JP H0557214 B2 JPH0557214 B2 JP H0557214B2
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JP
Japan
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particles
hematite
aqueous solution
salt
particle
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JP26981785A
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Inventor
Hiroshi Tsunoda
Yoshiro Okuda
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Toda Kogyo Corp
Original Assignee
Toda Kogyo Corp
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Publication date
Application filed by Toda Kogyo Corp filed Critical Toda Kogyo Corp
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Publication of JPS62128927A publication Critical patent/JPS62128927A/en
Publication of JPH0557214B2 publication Critical patent/JPH0557214B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、ヘマタイト粒子粉末の製造法に関す
るものであり、オートクレーブ等の特殊な装置を
用いることなく、常圧下の水溶液中からヘマタイ
ト粒子粉末のみを工業的、経済的に有利に得るこ
とを目的とする。 本発明に係るヘマタイト粒子粉末の主な用途
は、フエライト用原料粉末、塗料用顔料粉末、ゴ
ム・プラスチツク用着色剤及び磁気記録磁性材料
用出発原料粉末等である。 〔従来の技術〕 ヘマタイト粒子粉末は、フエライト用原料粉末
として現在広く使用されている。 即ち、フエライトは、ヘマタイト粒子粉末等の
主原料とBa、Sr若しくはPb化合物、又は、Zn、
Mn、Ni、Mg若しくはCu化合物等の副原料とを
混合し、加熱焼成、粉砕することにより製造され
ている。 また、ヘマタイト粒子粉末は、赤色を呈してい
る為、顔料とビヒクルとを混合して塗料を製造す
る際の塗料用顔料粉末として広く使用されてお
り、更に、ゴム・プラスチツクに混練・分散して
着色剤としても使用されている。 更に、ヘマタイト粒子粉末は、磁気記録磁性材
料用出発原料粉末としても現在広く使用されてい
る。 即ち、マグネタイト粒子粉末、マグヘマイト粒
子粉末等の磁気記録磁性材料は、ビークル中に混
合・分散して磁性塗料とし、該磁性塗料をフイル
ム等に塗布することにより磁気記録媒体として使
用されるが、上記磁気記録磁性材料は、ヘマタイ
ト粒子粉末を還元性ガス中で加熱還元してマグネ
タイト粒子とし、または、次いでこれを、空気中
で酸化してマグヘマイト粒子とすることにより製
造されている。 上記した通り、ヘマタイト粒子粉末は、様々の
分野で使用されているが、いずれの分野において
も共通して要求されるヘマタイト粒子粉末の特性
は分散性が優れていることであり、その為には、
粒度が均斉であり、且つ、粒子が1個1個バラバ
ラであることが必要である。 即ち、フエライトの製造にあたつては、主原料
であるヘマタイト粒子の分散性が優れている程、
原料の均一混合が可能となり、その結果、フエラ
イト化反応の進行が容易となり、最終製品である
フエライトの性能は向上する。 次に塗料の製造においては塗料化に際して、ゴ
ム・プラスチツクの製造においては混練に際して
ヘマタイト粒子粉末を均一、且つ、容易に分散さ
せることが必要であり、その為には、出来るだけ
分散性の優れたヘマタイト粒子粉末が要求され
る。 更に、マグネタイト粒子粉末、マグヘマイト粒
子粉末等の磁気記録磁性材料は、磁性塗料の製造
に際して均一、且つ、容易に分散させることが必
要であり、その為には出発原料であるヘマタイト
粒子粉末が優れた分散性を有することが要求され
る。 従来、ヘマタイト粒子粉末の製造法としては、
第一鉄塩水溶液とアルカリ水溶液とを反応して得
られた水酸化第一鉄を含む反応水溶液に酸素含有
ガスを通気することにより、水溶液中から出発原
料としてマグネタイト粒子を生成させ、次いで、
該マグネタイト粒子粉末を空気中500℃程度以上
で加熱する方法が知られている。しかしながら、
この方法による場合には、空気中、高温で加熱処
理する為、粒子及び粒子相互間で焼結が生起し、
粒子が1個1個バラバラであるヘマタイト粒子粉
末を得ることは困難であり、また、粒度から言え
ば、均斉な粒度を有した粒子であるとは言い難
い。 また、従来、粒子が1個1個バラバラであり、
粒度が均斉であるヘマタイト粒子粉末を得る為、
水溶液中から直接ヘマタイト粒子粉末を生成させ
る方法として、例えば、特公昭55−4694号、特公
昭60−29646号公報及び特開昭51−8193号公報に
記載の方法がある。 特公昭55−4694号公報に記載の方法は、少なく
とも一種の有機ホスホン酸化合物の存在下、水酸
化第二鉄の沈澱の水性懸濁液をアルカリ性PH領域
において低くても100℃で加熱処理するものであ
り、特公昭60−29646号公報に記載の方法は、水
酸化第二鉄の水性懸濁液を、酒石酸等の鉄に対し
て配位能を有する水溶性化合物から選ばれる結晶
化制御剤の一種又は二種以上の存在下にアルカリ
性で低くても100℃で加熱するものである。 また、特開昭51−8193号公報に記載の方法は、
第一鉄塩溶液に炭酸水素アルカリ単独を添加する
か、又は、炭酸水素アルカリと炭酸アルカリ、水
酸化アルカリとの両方を添加し、PH7〜11、温度
65℃〜100℃の温度で酸化反応を行うものである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 粒度が均斉であり、粒子が1個1個バラバラで
あることに起因して分散性の優れたヘマタイト粒
子粉末は、現在最も要求されているところである
が、上述した特公昭55−4694号公報及び特公昭60
−29646号公報に記載の方法はいずれも100℃以上
の高温を必要とし、また、「オートクレーブ」と
いう特殊な装置を必要とする為、工業的、経済的
ではない。 また、特開昭51−8193号公報に記載の方法は、
常圧下の水溶液中からヘマタイト粒子を生成させ
るものではあるが、生成するヘマタイト粒子中に
ヘマタイト以外の他の種類の粒子が生成混在す
る。 そこで、粒度が均斉であり、粒子が1個1個バ
ラバラであるヘマタイト粒子のみを工業的、経済
的に量産する為の技術手段の確立が強く要望され
ている。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明者は、オートクレーブ等の特殊な装置を
用いることなく粒度が均斉であり、粒子が1個1
個バラバラであるヘマタイト粒子のみを工業的、
経済的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、第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩
水溶液中のFeに対しCO3換算で1.1〜1.7当量の割
合の炭酸アルカリ水溶液とを反応させて得られた
FeCO3を含む水溶液に酸素含有ガスを通気して酸
化するにあたり、あらかじめ前記第一鉄塩水溶
液、前記炭酸アルカリ水溶液及び酸素含有ガスを
通気して酸化する前の前記FeCO3を含む水溶液の
いずれかの液中にFeに対してMg換算で0.1〜5.0
原子%の水可溶性マグネシウム塩とFeに対し0.1
〜1.5モル%のホスホン酸化合物又は酒石酸若し
くはその塩とを添加し、次いで酸素含有ガスを通
気して酸化することにより水溶液中からヘマタイ
ト粒子を生成させることからなるヘマタイト粒子
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、第一鉄
塩水溶液と該第一鉄水溶液中のFeに対しCO3換算
で1.1〜1.7当量の割合の炭酸アルカリ水溶液とを
反応させて得られたFeCO3を含む水溶液に酸素含
有ガスを通気して酸化するにあたり、あらかじめ
水可溶性マグネシウム塩とホスホン酸化合物又は
酒石酸若しくはその塩とを添加した場合には、常
圧下の水溶液中から直接ヘマタイト粒子のみを生
成させることができることに起因して、粒度が均
斉であり、且つ、粒子が1個1個バラバラである
ヘマタイト粒子粉末を工業的、経済的に量産でき
るという点である。 本発明において、得られるヘマタイト粒子の粒
子形態は、水可溶性マグネシウム塩とホスホン酸
化合物とを添加した場合には、軸比(長軸:短
軸)が3.0:1〜1.5:1程度の紡錘型を呈したも
のとなり、水可溶性マグネシウム塩と酒石酸若し
くはその塩とを添加した場合には、球型を呈した
ものとなる。 次に、本発明実施にあたつての諸条件について
述べる。 本発明において使用される第一鉄塩水溶液とし
て硫酸第一鉄水溶液、塩化第一鉄水溶液等があ
る。 本発明において使用される炭酸アルカリとして
は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモ
ニウム等を単独で又は併用して使用することがで
きる。 第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリの添加順序はい
ずれが先でも、又は同時でもよい。 本発明における反応温度は、70〜100℃である。
70℃未満である場合には、ヘマタイト粒子中にゲ
ータイト粒子が混在してくる。100℃を越える場
合にも本発明の目的を達成することはできるが、
オートクレーブ等の特殊な装置を必要とし、工業
的、経済的ではない。 本発明における炭酸アルカリの量は、Feに対
しCo3換算で1.1〜1.7当量の割合で使用すること
ができる。1.1当量未満である場合には、ヘマタ
イト粒子中に粒状のマグネタイト粒子が混在して
くる。1.7当量を越える場合も本発明の目的を達
成することができるが、必要以上に添加する意味
なく、経済的ではない。 本発明における水可溶性マグネシウム塩として
は、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウムを使用
することができる。 本発明における水可溶性マグネシウム塩の量
は、Feに対しMg換算で0.1〜5.0原子%である。
0.1原子%未満の場合には、ヘマタイト粒子中に
粒状マグネタイト粒子が混在してくる。5.0原子
%を越える場合でも本発明の目的を達成すること
ができるが、必要以上に添加することは意味がな
い。 本発明における水可溶性マグネシウム塩は、ホ
スホン酸化合物又は酒石酸若しくはその塩との相
乗作用によつて、生成粒子の種類に影響を及ぼす
ものであり、従つて、ヘマタイト粒子の生成反応
が開始される前に添加しておく必要があり、第一
鉄塩水溶液、炭酸アルカリ水溶液及び酸素含有ガ
スを通気して酸化する前のFeCO3を含む水溶液の
いずれかに添加することができる。 本発明においてはホスホン酸化合物又は酒石酸
若しくはその塩を使用することができる。 ホスホン酸化合物としては、ヒドロキシエタン
ジホスホン酸、ヒドロキシエタンジホスホン酸4
ナトリウム等がある。 酒石酸の塩としては、酒石酸ナトリウム、酒石
酸カリウム等がある。 本発明におけるホスホン酸化合物又は酒石酸若
しくはその塩の添加量は、Feに対し0.1〜1.5モル
%である。0.1モル%未満の場合には、紡錘型を
呈したゲータイト粒子と粒状ヘマタイト粒子が混
在してくる。1.5モル%を越える場合には、微細
な不定形粒子が生成してくる。 本発明におけるホスホン酸化合物又は酒石酸若
しくはその塩は、水可溶性マグネシウム塩との相
乗作用によつて、生成粒子の種類に影響を及ぼす
ものであり、従つて、ヘマタイト粒子の生成反応
が開始される前に添加しておく必要があり、第一
鉄塩水溶液、炭酸アルカリ水溶液及び酸素含有ガ
スを通気して酸化する前のFeCO3を含む水溶液の
いずれかに添加することができる。 本発明における水可溶性マグネシウム塩とホス
ホン酸化合物又は酒石酸若しくはその塩との添加
順序はいずれが先でもよく、また同時でもよい。 〔実施例〕 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
平均粒径、軸比(長軸:短軸)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もの
である。 実施例 1 Feに対しMg換算で1.0原子%を含むように硫酸
マグネシウム(MgSO4・7H2O)5.6gを添加し
て得られた硫酸第一鉄1.5mol/水溶液1.5を、
Feに対し0.6モル%を含むようにヒドロキシエタ
ンジホスホン酸4ナトリウム4.1gを添加して得
られた1.12mol/のNa2CO3水溶液3.0に加え
(CO3/Fe=1.4当量)、温度80℃においてFeCO3
の生成を行つた。 上記FeCO2を含む水溶液に温度80℃において毎
分20の空気を3.3時間通気して粒子を生成した。 酸化反応終点は、反応液の一部を抜き取り、塩
酸酸性に調整した後、赤血塩溶液を用いてFe2+
の青色呈色反応の有無で判定した。 生成粒子は、常法により別、水洗、乾燥、粉
砕した。この粒子粉末は、図1に示す電子顕微鏡
写真(×20000)から明らかな通り、粒度が均斉
であつて、粒子1個1個がバラバラであり、平均
値で長軸0.6μm、軸比(長軸:短軸)2.5:1の
紡錘型を呈した粒子であつた。 また、この粒子のX線回折図を図2に示す。図
2から明らかな通り、ピークAはヘマタイトを示
すピークであり、ヘマタイトのみからなつている
ことがわかる。 実施例 2〜20 第一鉄塩の種類、炭酸アルカリの種類、濃度並
びに当量比、水溶性マグネシウム塩の種類、添加
量並びに添加時期、ホスホン酸化合物の種類、添
加量並びに添加時期、酒石酸及びその塩の種類、
添加量並びに添加時期、及び温度を種々変化させ
た以外は、実施例1と同様にして粒子を生成し
た。 実施例2〜20で得られたいずれかの粒子もX線
回折の結果、ヘマタイト粒子のみであることを確
認した。 実施例11で得られたヘマタイト粒子粉末の電子
顕微鏡写真(×20000)を図3に、X線回折図を
図4に示す。図4中に、ピークAはヘマタイトを
示すピークである。 この時の主要製造条件及び生成ヘマタイト粒子
粉末の特性を表1に示す。 比較例 1 硫酸マグネシウムを添加しなかつた以外は実施
例1と同様にして粒子を生成した。 生成粒子は、常法により別、水洗、乾燥、粉
砕した。 この粒子粉末は、図5に示す電子顕微鏡写真
(×20000)から明らかな通り、紡錘型を呈した粒
子中に粒状粒子の混在したものであつた。また、
X線回折の結果、ヘマタイトとマグネタイトのピ
ークを示していた。 比較例 2 ヒドロキシエタンジホスホン酸4ナトリウムを
添加しなかつた以外は実施例1と同様にして粒子
を生成した。 生成粒子は、常法により別、水洗、乾燥、粉
砕した。 この粒子粉末は、図6に示す電子顕微鏡写真
(×20000)から明らかな通り、紡錘型を呈した粒
子中に球状粒子が混在したものであつた。また、
X線回折の結果、ゲータイトとヘマタイトのピー
クを示していた。 比較例 3 硫酸マグネシウムを添加しなかつた以外は実施
例11と同様にして粒子を生成した。 生成粒子は、常法により別、水洗、乾燥、粉
砕した。 この粒子粉末を、図7の電子顕微鏡写真(×
20000)に示した。また、この粒子粉末は、X線
回折の結果、ヘマタイトとマグネタイトのピーク
を示していた。 比較例 4 ヒドロキシエタンジホスホン酸4ナトリウム
13.7g(Feに対し2.0モル%に該当する。)を添加
した以外は実施例1と同様にして粒子を生成し
た。 生成粒子は、常法により別、水洗、乾燥、粉
砕した。 この粒子粉末は、図8に示す電子顕微鏡写真
(×20000)から明らかな通り、微細な不定形粒子
であつた。 比較例 5 酒石酸ナトリウム8.8g(Feに対し2.0モル%に
該当する。)を添加した以外は実施例11と同様に
して粒子を生成した。 生成粒子は、常法により別、水洗、乾燥、粉
砕した。 この粒子粉末は、図9に示す電子顕微鏡写真
(×20000)から明らかな通り、微細は不定形粒子
であつた。 比較例 6 温度を65℃とした以外は実施例1と同様にして
粒子を生成した。 生成粒子は、常法により別、水洗、乾燥、粉
砕した。 この粒子粉末は、図10に示すX線回折図から
明らかな通り、ヘマタイト粒子とゲータイト粒子
とが混在した粒子であつた。図10中に、ピーク
Aはヘマタイトを示すピーク、ピークBはゲータ
イトを示すピークである。 比較例 7 温度を65℃とした以外は実施例11と同様にして
粒子を生成した。 生成粒子は、常法により別、水洗、乾燥、粉
砕した。 この粒子粉末は、図11に示すX線回折図から
明らかな通り、ヘマタイト粒子とゲータイト粒子
とが混在した粒子であつた。図11中、ピークA
はヘマタイトを示すピーク、ピークBはゲータイ
トを示すピークである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing hematite particles, and it is possible to industrially and economically produce only hematite particles from an aqueous solution under normal pressure without using special equipment such as an autoclave. The purpose is to gain an advantage. The main uses of the hematite particles according to the present invention include raw material powder for ferrite, pigment powder for paints, coloring agents for rubber and plastics, and starting raw material powder for magnetic recording magnetic materials. [Prior Art] Hematite particles are currently widely used as raw material powder for ferrite. In other words, ferrite is made of main raw materials such as hematite particles and Ba, Sr or Pb compounds, or Zn,
It is manufactured by mixing auxiliary raw materials such as Mn, Ni, Mg, or Cu compounds, heating, firing, and pulverizing the mixture. In addition, since hematite particle powder has a red color, it is widely used as a pigment powder for paints when mixing pigments and vehicles to produce paints. It is also used as a coloring agent. Furthermore, hematite particle powder is currently widely used as a starting material powder for magnetic recording magnetic materials. That is, magnetic recording magnetic materials such as magnetite particle powder and maghemite particle powder are mixed and dispersed in a vehicle to form a magnetic paint, and the magnetic paint is used as a magnetic recording medium by applying the magnetic paint to a film or the like. Magnetic recording magnetic materials are produced by heating and reducing hematite particles in a reducing gas to form magnetite particles, or by oxidizing the same in air to form maghemite particles. As mentioned above, hematite particles are used in various fields, but the characteristic commonly required for hematite particles in all fields is excellent dispersibility. ,
It is necessary that the particle size is uniform and that the particles are individually dispersed. In other words, when producing ferrite, the better the dispersibility of hematite particles, which are the main raw material, the better.
It becomes possible to uniformly mix the raw materials, and as a result, the ferrite-forming reaction progresses easily, and the performance of the final product, ferrite, is improved. Next, it is necessary to uniformly and easily disperse hematite particle powder in the production of paints and during kneading in the production of rubber and plastics. Hematite particle powder is required. Furthermore, magnetic recording magnetic materials such as magnetite particle powder and maghemite particle powder need to be uniformly and easily dispersed when manufacturing magnetic paints, and for this purpose, hematite particle powder, which is a starting material, is an excellent material. It is required to have dispersibility. Conventionally, the manufacturing method of hematite particle powder is as follows:
By passing an oxygen-containing gas through a reaction aqueous solution containing ferrous hydroxide obtained by reacting a ferrous salt aqueous solution and an alkaline aqueous solution, magnetite particles are generated as a starting material from the aqueous solution, and then,
A method is known in which the magnetite particles are heated in air at a temperature of about 500°C or higher. however,
In this method, since the heat treatment is performed in air at high temperatures, sintering occurs between particles and between particles.
It is difficult to obtain hematite particles in which the particles are individually dispersed, and in terms of particle size, it is difficult to say that the particles have a uniform particle size. In addition, conventionally, particles were separated one by one,
In order to obtain hematite particle powder with uniform particle size,
Examples of methods for producing hematite particles directly from an aqueous solution include methods described in Japanese Patent Publications No. 55-4694, Japanese Patent Publication No. 60-29646, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-8193. The method described in Japanese Patent Publication No. 55-4694 involves heating an aqueous suspension of precipitated ferric hydroxide at a temperature of at least 100°C in an alkaline pH range in the presence of at least one organic phosphonic acid compound. The method described in Japanese Patent Publication No. 60-29646 involves crystallization control of an aqueous suspension of ferric hydroxide with a water-soluble compound selected from water-soluble compounds having coordinating ability for iron such as tartaric acid. It is heated at a temperature of at least 100°C in an alkaline environment in the presence of one or more types of agents. In addition, the method described in Japanese Patent Application Laid-open No. 51-8193 is
Add alkali hydrogen carbonate alone to the ferrous salt solution, or add both alkali hydrogen carbonate, alkali carbonate, and alkali hydroxide, and adjust the pH to 7 to 11 and the temperature
The oxidation reaction is carried out at a temperature of 65°C to 100°C. [Problems to be Solved by the Invention] Hematite particle powder, which has uniform particle size and excellent dispersibility due to the fact that the particles are individually dispersed, is currently most in demand. The above-mentioned Special Publication No. 55-4694 and Special Publication No. 1983
The methods described in Publication No. -29646 all require high temperatures of 100° C. or higher, and also require a special device called an "autoclave", so they are not industrially or economically viable. In addition, the method described in Japanese Patent Application Laid-open No. 51-8193 is
Although hematite particles are generated from an aqueous solution under normal pressure, other types of particles other than hematite are mixed in the generated hematite particles. Therefore, there is a strong demand for the establishment of a technical means for industrially and economically mass producing only hematite particles whose particle size is uniform and each particle is discrete. [Means for solving the problem] The present inventor has realized that the particle size is uniform without using special equipment such as an autoclave.
Only individual hematite particles are used industrially.
As a result of various studies aimed at achieving economical results, the present invention was arrived at. That is, the present invention provides an aqueous solution of an alkali carbonate obtained by reacting an aqueous ferrous salt solution with an aqueous alkali carbonate solution at a ratio of 1.1 to 1.7 equivalents in terms of CO 3 to Fe in the aqueous ferrous salt solution.
When the aqueous solution containing FeCO 3 is oxidized by passing an oxygen-containing gas through the aqueous solution, either the ferrous salt aqueous solution, the alkali carbonate aqueous solution, or the aqueous solution containing FeCO 3 before being oxidized by passing the oxygen-containing gas through the aqueous solution. 0.1 to 5.0 as Mg equivalent to Fe in the liquid
0.1 for atomic% water-soluble magnesium salt and Fe
This is a method for producing hematite particle powder, which comprises adding ~1.5 mol% of a phosphonic acid compound or tartaric acid or a salt thereof, and then generating hematite particles from an aqueous solution by oxidizing the mixture by passing an oxygen-containing gas through the solution. [Function] First, the most important point in the present invention is that the ferrous salt aqueous solution is obtained by reacting an aqueous alkali carbonate solution at a ratio of 1.1 to 1.7 equivalents in terms of CO 3 to Fe in the ferrous aqueous solution. When a water-soluble magnesium salt and a phosphonic acid compound or tartaric acid or a salt thereof are added in advance to oxidize the aqueous solution containing FeCO 3 by passing an oxygen-containing gas through the aqueous solution containing FeCO 3 , hematite particles can be directly extracted from the aqueous solution under normal pressure. Due to the fact that only hematite particles can be produced, it is possible to industrially and economically mass-produce hematite particle powder with uniform particle size and individual particles. In the present invention, when a water-soluble magnesium salt and a phosphonic acid compound are added, the particle morphology of the hematite particles obtained in the present invention is spindle-shaped with an axial ratio (long axis: short axis) of about 3.0:1 to 1.5:1. When water-soluble magnesium salt and tartaric acid or its salt are added, it becomes spherical. Next, various conditions for implementing the present invention will be described. Examples of the ferrous salt aqueous solution used in the present invention include a ferrous sulfate aqueous solution and a ferrous chloride aqueous solution. As the alkali carbonate used in the present invention, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, etc. can be used alone or in combination. The ferrous salt aqueous solution and the alkali carbonate may be added either first or simultaneously. The reaction temperature in the present invention is 70 to 100°C.
If the temperature is lower than 70°C, goethite particles will be mixed in the hematite particles. Although the purpose of the present invention can be achieved even when the temperature exceeds 100°C,
It requires special equipment such as an autoclave, and is not industrially or economically viable. The amount of alkali carbonate in the present invention can be used in a ratio of 1.1 to 1.7 equivalents based on Co 3 based on Fe. If the amount is less than 1.1 equivalent, granular magnetite particles will be mixed in the hematite particles. Although the object of the present invention can be achieved when the amount exceeds 1.7 equivalents, there is no point in adding more than necessary and it is not economical. As the water-soluble magnesium salt in the present invention, magnesium sulfate and magnesium chloride can be used. The amount of water-soluble magnesium salt in the present invention is 0.1 to 5.0 atomic % based on Fe in terms of Mg.
If it is less than 0.1 atomic %, granular magnetite particles will be mixed in the hematite particles. Although the purpose of the present invention can be achieved even when the content exceeds 5.0 at %, there is no point in adding more than necessary. The water-soluble magnesium salt in the present invention has a synergistic effect with the phosphonic acid compound or tartaric acid or its salt, which affects the type of particles produced, and therefore, before the hematite particle production reaction starts. It can be added to either a ferrous salt aqueous solution, an alkali carbonate aqueous solution, or an aqueous solution containing FeCO 3 before being oxidized by aeration with an oxygen-containing gas. In the present invention, a phosphonic acid compound or tartaric acid or a salt thereof can be used. As the phosphonic acid compound, hydroxyethane diphosphonic acid, hydroxyethane diphosphonic acid 4
There are sodium, etc. Salts of tartaric acid include sodium tartrate, potassium tartrate, and the like. The amount of the phosphonic acid compound or tartaric acid or its salt added in the present invention is 0.1 to 1.5 mol % based on Fe. If it is less than 0.1 mol%, spindle-shaped goethite particles and granular hematite particles will coexist. If it exceeds 1.5 mol%, fine amorphous particles will be produced. The phosphonic acid compound or tartaric acid or its salt in the present invention affects the type of particles produced through a synergistic action with the water-soluble magnesium salt, and therefore, before the hematite particle production reaction starts. It can be added to either a ferrous salt aqueous solution, an alkali carbonate aqueous solution, or an aqueous solution containing FeCO 3 before being oxidized by aeration with an oxygen-containing gas. In the present invention, the water-soluble magnesium salt and the phosphonic acid compound or tartaric acid or its salt may be added in any order or at the same time. [Example] Next, the present invention will be explained with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, the average particle diameter and axial ratio (long axis: short axis) of particles in the following examples and comparative examples are all shown as average values of numerical values measured from electron micrographs. Example 1 1.5 mol of ferrous sulfate/1.5 aqueous solution obtained by adding 5.6 g of magnesium sulfate (MgSO 4 7H 2 O) to contain 1.0 atomic % in terms of Mg based on Fe,
It was added to 3.0 of a 1.12 mol/Na 2 CO 3 aqueous solution obtained by adding 4.1 g of tetrasodium hydroxyethane diphosphonate so as to contain 0.6 mol% based on Fe (CO 3 /Fe = 1.4 equivalent), and the temperature was 80°C. FeCO3 at °C
was generated. Particles were generated by blowing 20 air per minute into the aqueous solution containing FeCO 2 at a temperature of 80° C. for 3.3 hours. At the end point of the oxidation reaction, a part of the reaction solution is extracted and adjusted to acidity with hydrochloric acid, and then Fe 2+ is added using red blood salt solution.
Judgment was made based on the presence or absence of a blue color reaction. The produced particles were separated, washed with water, dried, and crushed by a conventional method. As is clear from the electron micrograph (×20,000) shown in Figure 1, this particle powder has a uniform particle size, each particle is irregular, and the average value of the long axis is 0.6 μm, and the axial ratio (length The particles were spindle-shaped with a ratio of 2.5:1 (axis: short axis). Moreover, the X-ray diffraction diagram of this particle is shown in FIG. As is clear from FIG. 2, peak A is a peak indicating hematite, and it can be seen that it consists only of hematite. Examples 2 to 20 Types of ferrous salts, types, concentrations and equivalent ratios of alkali carbonates, types, amounts and times of addition of water-soluble magnesium salts, types, amounts and times of addition of phosphonic acid compounds, tartaric acid and its types of salt,
Particles were produced in the same manner as in Example 1, except that the amount added, timing of addition, and temperature were varied. As a result of X-ray diffraction, it was confirmed that any of the particles obtained in Examples 2 to 20 were only hematite particles. An electron micrograph (×20000) of the hematite particles obtained in Example 11 is shown in FIG. 3, and an X-ray diffraction diagram is shown in FIG. In FIG. 4, peak A is a peak indicating hematite. Table 1 shows the main manufacturing conditions and characteristics of the produced hematite particles. Comparative Example 1 Particles were produced in the same manner as in Example 1, except that magnesium sulfate was not added. The produced particles were separated, washed with water, dried, and crushed by a conventional method. As is clear from the electron micrograph (×20,000) shown in FIG. 5, this particulate powder was a mixture of granular particles in spindle-shaped particles. Also,
The X-ray diffraction results showed hematite and magnetite peaks. Comparative Example 2 Particles were produced in the same manner as in Example 1, except that tetrasodium hydroxyethane diphosphonate was not added. The produced particles were separated, washed with water, dried, and crushed by a conventional method. As is clear from the electron micrograph (×20,000) shown in FIG. 6, this particle powder had spindle-shaped particles mixed with spherical particles. Also,
The results of X-ray diffraction showed goethite and hematite peaks. Comparative Example 3 Particles were produced in the same manner as in Example 11 except that magnesium sulfate was not added. The produced particles were separated, washed with water, dried, and crushed by a conventional method. This particle powder is shown in the electron micrograph of Fig. 7 (×
20000). Moreover, this particle powder showed peaks of hematite and magnetite as a result of X-ray diffraction. Comparative Example 4 Tetrasodium hydroxyethane diphosphonate
Particles were produced in the same manner as in Example 1, except that 13.7 g (corresponding to 2.0 mol% of Fe) was added. The resulting particles were separated, washed with water, dried, and pulverized using a conventional method. As is clear from the electron micrograph (×20,000) shown in FIG. 8, the powder particles were fine amorphous particles. Comparative Example 5 Particles were produced in the same manner as in Example 11, except that 8.8 g of sodium tartrate (corresponding to 2.0 mol % based on Fe) was added. The produced particles were separated, washed with water, dried, and crushed by a conventional method. As is clear from the electron micrograph (×20,000) shown in FIG. 9, the particles were fine particles with irregular shapes. Comparative Example 6 Particles were produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature was 65°C. The produced particles were separated, washed with water, dried, and crushed by a conventional method. As is clear from the X-ray diffraction diagram shown in FIG. 10, this particle powder was a mixture of hematite particles and goethite particles. In FIG. 10, peak A is a peak indicating hematite, and peak B is a peak indicating goethite. Comparative Example 7 Particles were produced in the same manner as in Example 11 except that the temperature was 65°C. The resulting particles were separated, washed with water, dried, and pulverized using a conventional method. As is clear from the X-ray diffraction diagram shown in FIG. 11, this particle powder was a mixture of hematite particles and goethite particles. In Figure 11, peak A
is a peak indicating hematite, and peak B is a peak indicating goethite.

【表】【table】

〔効果〕〔effect〕

本発明に係るヘマ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、常圧下の水溶液
中から直接ヘマタイト粒子のみを生成させること
ができる為、工業的、経済的に非常に有利であ
る。 本発明により得られたヘマタイト粒子粉末は、
粒度が均斉であり、且つ、粒子が1個1個バラバ
ラである為、優れた分散性を有し、フエライト用
原料粉末、塗料用顔料粉末、ゴム・プラスチツク
用着色剤及び磁気記録磁性材料用出発原料粉末と
して好適である。
According to the method for producing hematite particles according to the present invention, only hematite particles can be directly produced from an aqueous solution under normal pressure, as shown in the previous example, which is very advantageous industrially and economically. It is. The hematite particle powder obtained by the present invention is
Since the particle size is uniform and the particles are individually dispersed, it has excellent dispersibility, and is a starting material for ferrite raw material powder, pigment powder for paints, coloring agents for rubber and plastics, and magnetic recording materials. It is suitable as a raw material powder.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図1及び図2は、それぞれ、実施例1で得られ
たヘマタイト粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微
鏡写真(×20000)及びX線回折図である。図2
中、ピークAはヘマタイトを示すピークである。
図3及び図4は、それぞれ実施例11で得られた球
型を呈したヘマタイト粒子の粒子構造を示す電子
顕微鏡写真(×20000)及びX線回折図である。
図4中、ピークAはヘマタイトを示すピークであ
る。図5乃至図9は、いずれも電子顕微鏡写真
(×20000)であり、それぞれ比較例1乃至比較例
5で得られた粒子粉末の粒子構造を示すものであ
る。図10及び図11は、それぞれ比較例6及び
比較例7で得られた粒子粉末のX線回折図であ
る。
1 and 2 are an electron micrograph (×20,000) and an X-ray diffraction diagram showing the particle structure of the hematite particles obtained in Example 1, respectively. Figure 2
Among them, peak A is a peak indicating hematite.
3 and 4 are an electron micrograph (×20,000) and an X-ray diffraction diagram showing the particle structure of the spherical hematite particles obtained in Example 11, respectively.
In FIG. 4, peak A is a peak indicating hematite. 5 to 9 are electron micrographs (×20,000) showing the particle structures of the powder particles obtained in Comparative Examples 1 to 5, respectively. FIGS. 10 and 11 are X-ray diffraction patterns of the particles obtained in Comparative Example 6 and Comparative Example 7, respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中のFe
に対しCO3換算で1.1〜1.7当量の割合の炭酸アル
カリ水溶液とを反応させて得られたFeCO3を含む
水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化するにあた
り、あらかじめ前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸ア
ルカリ水溶液及び酸素含有ガスを通気して酸化す
る前の前記FeCO3を含む水溶液のいずれかの液中
にFeに対してMg換算で0.1〜5.0原子%の水可溶
性マグネシウム塩とFeに対し0.1〜1.5モル%のホ
スホン酸化合物又は酒石酸若しくはその塩とを添
加し、次いで酸素含有ガスを通気して酸化するこ
とにより水溶液中からヘマタイト粒子を生成させ
ることを特徴とするヘマタイト粒子粉末の製造
法。
1 Ferrous salt aqueous solution and Fe in the ferrous salt aqueous solution
When oxygen-containing gas is passed through an aqueous solution containing FeCO 3 obtained by reacting FeCO 3 with an aqueous alkali carbonate solution at a ratio of 1.1 to 1.7 equivalents in terms of CO 3 , the ferrous salt aqueous solution, the A water-soluble magnesium salt of 0.1 to 5.0 atomic % (calculated as Mg with respect to Fe) and 0.1 atomic % with respect to Fe in any of the aqueous solutions containing FeCO 3 before oxidation by passing through an aqueous alkali carbonate solution and an oxygen-containing gas. A method for producing hematite particle powder, which comprises adding ~1.5 mol% of a phosphonic acid compound or tartaric acid or a salt thereof, and then generating hematite particles from an aqueous solution by oxidizing the mixture by passing an oxygen-containing gas through the solution.
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