JPH0585738A - 磁性材料用ゲーサイトの製造方法 - Google Patents

磁性材料用ゲーサイトの製造方法

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JPH0585738A
JPH0585738A JP3251221A JP25122191A JPH0585738A JP H0585738 A JPH0585738 A JP H0585738A JP 3251221 A JP3251221 A JP 3251221A JP 25122191 A JP25122191 A JP 25122191A JP H0585738 A JPH0585738 A JP H0585738A
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JP
Japan
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goethite
ferrous
gas
blast furnace
carbonate
Prior art date
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Pending
Application number
JP3251221A
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English (en)
Inventor
Fumiaki Yoshikawa
文明 吉川
Masao Tsuzaki
昌夫 津崎
Takashi Takagi
堅志 高木
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目 的】 磁気記録材料用原料としてのゲーサイトの
需要が伸び、高品質で、しかも低コスト化の要求が最近
益々強くなっている。 【構 成】 ゲーサイト13は主に第一鉄塩水溶液1をア
ルカリ2で中和し、ついで二酸化炭素3を吹込んで炭酸
第一鉄とし、空気等の酸素含有ガス4を吹込むことによ
り製造されているが、本発明では、中和工程に製鉄プロ
セスから発生するアンモニアガス2を、また炭酸化工程
に製鉄プロセスから発生する高炉ガス3を用いることに
より、副生物8の有効利用も可能としコストダウンに成
功した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁性材料に使用するゲ
ーサイト(α−FeOOH 、ゲータイトとも称する)の製造
法に関するものであり、製鉄プロセスの副生物を利用し
てコストダウンを図り、安価にかつ大量にゲーサイトを
供給する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、磁気記録材用原料ゲーサイトの製
造方法に関する特許は多数出願されており、例えば、特
公昭39−5610号公報に示されるように、第一鉄塩水溶液
にアルカリを添加して水酸化第一鉄を生成し、さらに塩
基性領域で酸素含有ガスにより酸化して針状ゲーサイト
を製造する方法が一般的である。磁気記録材料に要求さ
れる品質が高度化するに従い、均一なゲーサイトを製造
する方法も多数出願されるようになった。例えば、特公
昭43-15287号公報に示されるように、第一鉄塩溶液に結
晶核を存在させ、pH=3〜5.5 において酸素含有ガスに
て酸化することにより粒度の均一なゲーサイトを得るよ
うな方法である。
【0003】さらに、粒度が均一な非針状ゲーサイトの
製造方法として、例えば、特公昭52-42437号公報に示さ
れる如く、第一鉄塩溶液を一旦水酸化第一鉄とし、次
に、該水酸化第一鉄を酸性炭酸塩で炭酸第一鉄とした後
酸素含有ガスで酸化し紡錘状のゲーサイトを得る方法が
提出されている。しかし、このゲーサイトの製造方法
は、一旦水酸化第一鉄を経由する等複雑で、任意の軸比
のゲーサイトが得られないとして、特開昭61−174119号
公報に示されるような新たなゲーサイト製造方法が提出
されている。該方法は炭酸アンモニウム水溶液に第一鉄
水溶液を加え、炭酸第一鉄を生成した後、酸素含有ガス
によって任意の軸比のゲーサイトを製造しようとするも
のである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】磁性材料、特に磁気記
録材料に対する品質要求の高度化は当然のことながら、
該コストについてもその要求レベルは最近特に厳しくな
ってきている。その結果、磁気記録材料の有力原料のひ
とつであるゲーサイトに対しても同様の要求がなされる
ようになった。
【0005】上述したように、従来のゲーサイトの製造
方法は、ゲーサイトの品質のみに重点をおいた方法しか
提案されていない。即ち、主原料である第一鉄塩は仕方
がないとしても、副原料としてのアルカリ(水酸化ナト
リウム、アンモニア等)や炭酸塩(重炭酸アンモニウ
ム、炭酸ソーダ、炭酸アンモニウム等)も当然必要なも
のとして利用し、副原料コストの低減には全く注意が払
われていない。
【0006】一方、最近特に磁気記録材料の需要が伸
び、原料のゲーサイトの生産量が増加しており、高品質
でしかも低コスト化の強い要求がある。しかしながら、
以上のような状態を解決するために、長年の間、ゲーサ
イトメーカーの間でいろいろ努力がなされてきたが、未
だ満足すべき状態に達していない。そこで本発明者らは
上述の問題に着目し、副生物の有効利用の可能性を含
め、高品質な磁気記録材料の原料となる均一で微細なゲ
ーサイト粒子を安価に製造する方法を提供することを目
的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、安価で高
品質な磁気記録材料原料用ゲーサイトの製造方法につい
て鋭意研究を重ねた結果、製鉄プロセスでの副生物を利
用し、ゲーサイト製造の結果発生する副生物の有効利用
も可能とする以下の発明を完成するに至った。即ち、本
発明は、第一鉄塩水溶液に製鉄プロセスの内、コークス
製造時に発生するコークス炉ガスの精製時に得られるア
ンモニアガスを吹込み水酸化第一鉄とした後、同じく製
鉄プロセスの内、銑鉄製造時に高炉より発生する高炉ガ
スを該水酸化第一鉄水溶液に吹き込み炭酸第一鉄とす
る。そして、さらに該炭酸第一鉄水溶液に空気等の酸素
含有ガスを吹込むことによる、高品質な磁気記録材料の
原料となる均一で微細なゲーサイト粒子の製造方法であ
る。
【0008】
【作 用】以下に本発明の具体的作用を説明する。一般
に、炭酸第一鉄を経由して均一で微細なゲーサイトを製
造する方法は、大きく分けて、第一鉄塩水溶液にアルカ
リを加え水酸化第一鉄を生成し次に炭酸塩を加えるか、
あるいは、炭酸アルカリ水溶液に第一鉄塩を加えて炭酸
第一鉄を製造する工程と該炭酸第一鉄水溶液に酸素含有
ガスを加えてゲーサイトを製造する工程から成る。この
時、例えば、硫酸第一鉄、水酸化ナトリウム、炭酸アン
モニウム、空気を用いた場合、副生物は硫酸ナトリウム
(ぼう硝)、アンモニア水、二酸化炭素である。従来、
前二者はすべて中和後廃棄されており、製造コストの上
昇を招いていた。
【0009】そこで、本発明においては、水酸化第一鉄
製造工程で、製鉄プロセスの内、コークス製造時に発生
するコークス炉ガスの精製時に得られるアンモニアガス
を用い、炭酸第一鉄製造工程で、同じく製鉄プロセスの
内、銑鉄製造時に高炉より発生する高炉ガスを用いるこ
とを特徴としている。これにより、副生物を回収し、有
効利用することによって製造コストの大幅な低減が可能
となる。
【0010】以下に具体的なフローに基づいて説明す
る。図1は、本発明による磁気記録材用原料ゲーサイト
の製造プロセスを示すブロック線図である。反応槽5中
の第一鉄塩水溶液1にコークス炉ガスの精製時に得られ
るアンモニアガス2を吹込み、水酸化第一鉄を生成す
る。該アンモニアガス2はリサイクルし、反応消費量の
みを補給する。次いで、高炉より発生する高炉ガス3を
吹込み、炭酸第一鉄を生成する。該高炉ガス3もリサイ
クルし、リサイクルラインより二酸化炭素が減少して発
熱量の増加した高炉ガス3を所定量抜き出し、通常の高
炉ガス3よりも有効な燃料ガスとして利用する。さら
に、酸素含有ガス4を反応槽5中に吹込みゲーサイトを
生成する。該ゲーサイトを含む水溶液6はフィルタ7に
よってゲーサイト9と副生物水溶液8に分離される。分
離された該ゲーサイト9は、微量不純物を除くため水洗
槽10にて所定回数水洗され、フィルタ7によって水分12
が分離され、製品13となる。
【0011】該副生物は、第一鉄塩に硫酸第一鉄を用い
た場合、硫酸アンモニウムであり、晶出操作により副生
物水溶液8から硫安として回収することが可能である。
この場合、硫安を回収する際必要な硫酸を購入すること
が不要となり、硫安の製造コストを大幅に低減できるこ
ととなる。以上の如く、本発明によれば、ゲーサイトを
製造するに当たって必要な副原料のアンモニアは硫安と
して回収され、しかも硫安製造に必要な硫酸は主原料で
ある硫酸第一鉄より供給されるため、その製造コストは
大幅に低減される。さらに、副原料の高炉ガスは発熱量
が増加されるため、燃料ガスとしての付加価値が高めら
れる。従って、本発明を用いることにより、副生物の有
効利用が可能となり全体としてゲーサイトの製造コスト
を大きく低減することができる。
【0012】なお、塩化第一鉄を主原料として用いた場
合、副生物は塩化アンモニウムであり、通称、塩安と呼
ばれる無硫酸根肥料として、老朽水田用に多用されてい
る。
【0013】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づきさらに具体
的に説明する。 実施例1 容量2lの攪拌機付き反応容器5に濃度 0.54mol/lの
硫酸第一鉄溶液1lを仕込み、300rpmで強攪拌しながら
温度を45℃に保持した。攪拌強度及び温度を一定に保持
しながら、この溶液にアンモニアガスを20℃で1l/mi
n の割合で吹き込んだ。余剰のアンモニアガスはリサイ
クルし、反応に消費された量を補充し、吹込み量は一定
となるように調節した。反応が進行し水酸化第一鉄が生
成するにつれて、溶液の色彩は薄い緑色から青みを帯び
た黒灰色に変化していく。10分後、溶液のpHが8〜8.5
になった時点で反応が完了したものとしてアンモニアガ
スの供給を停止した。次に、溶液の温度を50℃とし、初
期量 178.5l(20℃、1気圧)の高炉ガスをリサイクル
しながら20℃で2l/min の割合で吹き込んだ。吹き込
んだ高炉ガスの初期組成は CO2:21.5%、CO:22.2%、
H2: 2.4%、N2:53.9%で、発熱量(低位)は 735kcal
/Nm3 であった。3時間後、溶液の色は白っぽい灰色に
変化し反応は終了した。使用した高炉ガス中の CO2は吸
収され、高炉ガス量は 165.6l(20℃、1気圧)に減少
して、その組成は CO2:15.5%、CO:23.9%、H2: 2.6
%、N2:58.1%となり、発熱量(低位)は約8%増加
し、 792kcal/Nm3 になった。さらに、温度一定(50
℃)として、空気を4l/min の割合で5時間吹込み、
黄色沈澱を得た。フィルタ7で分離され、水洗されて得
られたゲーサイト13はα型で、平均軸比6、平均長軸長
0.2μmの均一な粒子であった。図2は、その電子顕微
鏡写真(倍率100000倍)である。フィルタ7でゲーサイ
ト粒子9を分離した際の濾液8中には硫酸アンモニウム
(硫安)が 7.2g/l含まれていたが、これは加熱晶出
操作により回収可能であった。
【0014】実施例2 図3に示すような3槽から成る攪拌機付き連続槽型反応
器5を用い、ゲーサイト13の連続製造を試みた。濃度0.
5mol/lの硫酸第一鉄溶液1を1l/min の割合で連続
槽型反応器5に連続供給し、第1反応器5−1、第2反
応器5−2、第3反応器5−3での液の滞溜時間、温度
は、それぞれ 0.5時間、45℃、4時間、50℃、及び5時
間、50℃となるように調節した。第1から第3反応器に
はそれぞれアンモニアガス2、高炉ガス3、空気4をそ
れぞれ 100l/min 、 700l/min 、 300l/min (20
℃、1気圧)の割合で吹き込み、空気4以外はリサイク
ルした。アンモニアガス2、高炉ガス3の補充量は、ほ
ぼ反応消費量に相当する量のみとし、本実施例の場合、
それぞれ24l/min 、70l/min (20℃、1気圧)とな
り、高炉ガス3のリサイクルラインからの抜き出し量は
58l/min (20℃、1気圧)となった。抜き出しガス3
−1の組成は CO2: 5.2%、CO:26.8%、H2: 2.9%、
N2:65.1%で、発熱量(低位)は供給高炉ガス3に比較
し約21%増加し、 888kcal/Nm3 となった。第3反応器
5−3からオーバーフローする溶液6は、水が反応で消
費されるため0.98l/min となり、ゲーサイト製品13は
44.4g/min 、硫安は66g/min の割合で生成した。ゲ
ーサイト製品13は副生物水溶液8との分離や水洗工程に
より若干ロスするが、90%以上回収可能であり、硫安に
ついても連続加熱晶出操作により同じく90%以上回収が
可能であった。なお、得られたゲーサイト13は実施例1
と同じくα型で、平均軸比5、平均長軸長0.18μmの均
一な粒子であった。
【0015】
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明のプロ
セスを採用することによって、すなわち、製鉄プロセス
から発生する安価な副生物を使用し、かつゲーサイト製
造における副生物を有効利用することによって、高品質
な磁気記録材料の原料となる均一で微細なゲーサイト粒
子を安価に製造することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気記録材用原料ゲーサイトの製
造プロセスを示すブロック線図である。
【図2】実施例1において生成したゲーサイトの粒子構
造を示す電子顕微鏡写真(倍率100000倍)である。
【図3】実施例2において使用したプロセス、すなわち
連続槽型反応器を示すブロック線図である。
【符号の説明】
1 硫酸第一鉄溶液 2 アンモニアガス 3 高炉ガス 3−1 リサイクルラインから抜き出した高炉ガス 4 空気含有ガス 5 反応槽 5−1 連続槽型第1反応器 5−2 連続槽型第2反応器 5−3 連続槽型第3反応器 6 ゲーサイトを含む水溶液 7 フィルタ 8 副生物水溶液 9 分離ゲーサイト 10 水洗槽 11 水洗ゲーサイト 12 分離水洗水 13 ゲーサイト製品

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一鉄塩水溶液をアルカリで中和し、つ
    いで二酸化炭素や炭酸アンモニウム等の炭酸塩のアルカ
    リ溶液で炭酸第一鉄とし、空気等の酸素含有ガスによっ
    て均一で微細なゲーサイト粒子を製造する方法におい
    て、中和に際し製鉄プロセスから発生するアンモニアを
    用い、かつ炭酸化工程において同様に製鉄プロセスから
    発生する高炉ガスを用いることを特徴とする磁性材料用
    ゲーサイトの製造方法。
JP3251221A 1991-09-30 1991-09-30 磁性材料用ゲーサイトの製造方法 Pending JPH0585738A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8474085B2 (en) * 2006-12-18 2013-07-02 Braun Gmbh Toothbrush and attachment therefor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8474085B2 (en) * 2006-12-18 2013-07-02 Braun Gmbh Toothbrush and attachment therefor

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