JPH06127940A - 希土類元素酸化物微粉の製造方法 - Google Patents

希土類元素酸化物微粉の製造方法

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JPH06127940A
JPH06127940A JP4307536A JP30753692A JPH06127940A JP H06127940 A JPH06127940 A JP H06127940A JP 4307536 A JP4307536 A JP 4307536A JP 30753692 A JP30753692 A JP 30753692A JP H06127940 A JPH06127940 A JP H06127940A
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JP
Japan
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rare earth
earth element
water
powder
fine powder
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JP4307536A
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Masami Kaneyoshi
正実 金吉
Shigeru Sakai
酒井  茂
Akifumi Yoshida
紀史 吉田
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C01F17/224Oxides or hydroxides of lanthanides
    • C01F17/235Cerium oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】希土類元素の鉱酸塩水溶液に、沈殿剤と共にセ
ルロース粉末を添加して希土類元素の水不溶性塩を晶出
させた後、または沈殿剤で希土類元素の水不溶性塩を晶
出させた後にセルロース粉末を添加混合した後、濾別
し、水洗し、焼成することを特徴する希土類元素酸化物
微粉の製造方法。 【効果】本発明によれば、焼成後に解砕を必要とせず、
セラミックス原料に適した、凝集が無く分散性の良い希
土類元素酸化物微粉を簡便な工程で低コストで製造する
方法を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】希土類元素焼結体の原料および窒
化珪素、窒化アルミニウム等のセラミックスの焼結助剤
として有用な凝集が無く分散性の良い希土類元素酸化物
微粉の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来希土類元素酸化物は、希土類元素の
鉱酸塩水溶液に沈殿剤を添加して希土類元素水不溶性塩
の沈殿を生成させ、これを濾別、水洗し、乾燥、焼成し
て製造していたが、焼成時に凝集、凝結が起こり、焼成
物は数mm程度の粒状物になってしまうため、焼成後に
解砕(多くの場合分散媒を用いる湿式粉砕をいう)する
が、解砕後でも凝集に起因する粗粒子が残っており、セ
ラミックス原料として好ましくないので解砕後篩い分け
の工程を必要とし、手間が掛かると共に、コスト高と不
純物混入の原因になるという不利がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
を解決したもので、焼成後に解砕を必要としない希土類
元素酸化物微粉の製造方法を提供しようとするものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は先の課題に
対して、希土類水不溶性塩類の晶出条件を検討した結
果、晶出後セルロース粉末を添加、混合して濾別、水洗
後、焼成すれば焼成時に凝集がなく、解砕を必要としな
い希土類元素酸化物微粉が得られることを見出し、諸条
件を充分検討して、本発明を完成させたもので、その要
旨は、希土類元素の鉱酸塩水溶液に沈殿剤と共にセルロ
ース粉末を添加して希土類元素の水不溶性塩を晶出さ
せ、または沈殿剤で晶出後にセルロース粉末を添加混合
した後、濾別、水洗し、焼成することを特徴する希土類
元素酸化物微粉の製造方法にある。
【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
希土類元素酸化物粒子の製造方法の全工程は次のように
なる。原料として希土類元素酸化物を鉱酸に溶解して遊
離酸濃度 1.5モル/リットル 以下、希土類元素濃度0.1 〜1.0
モル/リットル に調整した溶液に、濃度1〜30重量%、対希土
類元素2〜 2.5倍モル量の蓚酸水溶液および対蓚酸2〜
4倍モル量の28%アンモニア水を撹拌しながら混合す
る。鉱酸は塩酸、硝酸、硫酸等が例示されるが、これら
の内硝酸が好ましい。ここで溶液の添加順序を特定する
必要はない。また、アンモニウム蓚酸複塩の生成は粉末
X線回折により容易に確認できる。
【0006】ここで本発明の最大の特徴は沈殿剤である
蓚酸アンモニウムまたは蓚酸とアンモニア水を添加する
のと同時にセルロース粉末を添加してゆっくり攪拌し
て、生成する希土類元素蓚酸アンモニウム複塩とセルロ
ース粉末を共沈させて濾別、水洗、乾燥、焼成する。或
は希土類元素蓚酸アンモニウム複塩の全量が晶出した
後、セルロース粉末を添加して充分攪拌、混合した後、
濾別、水洗、乾燥、焼成しても良い。このセルロース粉
末は市販の、例えばKCフロック−W300 (山陽国策パ
ルプ (株) 製商品名)が良く、成分が木材パルプから抽
出した純度の高いセルロースの粉末で、その平均粒度が
100μm程度のものが好ましく、これより粗いと希土類
元素蓚酸アンモニウム複塩の結晶も粗くなる傾向があ
る。添加量は晶出前添加、晶出後添加に拘らず、希土類
元素蓚酸アンモニウム複塩(乾燥物、但し結晶水を含
む)に対して5〜70重量%、好ましくは10〜70重量%が
良い。5重量%未満では添加効果が発現せず、70重量%
を越えても添加効果は変化しないが、焼成灰化が困難と
なる。何れの場合も添加後充分攪拌し均一に分散させる
ことが必要である。濾別、水洗は常法によれば良く、洗
浄を終了した該蓚酸複塩・セルロース粉末混合物は必要
に応じて乾燥した後焼成する。焼成温度および時間も重
要な要因で、蓚酸複塩を完全に酸化物に変換し、セルロ
ース粉末を完全に焼却灰化するためには800 〜1,000 ℃
で1〜4時間とするのが良い。このようにして得られた
焼成物である希土類元素酸化物はサラサラした流動性の
良い粉末になり、解砕を必要とせず、希土類元素焼結体
の原料、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の焼結助剤と
して取扱上極めて有用である。
【0007】沈殿剤として蓚酸アンモニウムまたは蓚酸
とアンモニア水を使用した場合は、このセルロース粉末
の効果は、セルロース粉末が希土類元素蓚酸アンモニウ
ム複塩の沈殿粒子間に入り込んで焼成完了まで複塩間の
付着を防ぎ、しかも焼成時に燃焼分解、揮発するためと
考えられる。希土類元素酸化物微粉の前躯体としては、
希土類元素アンモニウム蓚酸複塩の他に、水酸化物、炭
酸塩等が用いられるが、これらについてもセルロース粉
末添加による効果は認められる。しかし、アンモニウム
蓚酸複塩の場合に効果は最も顕著である。本発明におけ
る希土類元素の適用範囲はYを含む La,Ce,Pr,Nd,Sm,E
u,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb およびLuからなる群から選択
される1種または2種以上の混合希土類元素酸化物であ
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実態態様を実施例により具体
的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。 (実施例1)酸化イットリウムを硝酸に溶解し、イット
リウム濃度0.7mol/L、遊離酸濃度0.3mol/Lの硝酸イット
リウム溶液を調整しておく。別に5Lビーカーに、モー
ターと撹拌翼を据え付け、純水2,900ml 、蓚酸二水和物
214g及び濃アンモニア水 268mlを加えて撹拌し、蓚酸
アンモニウム水溶液を調整した。この蓚酸アンモニウム
溶液に、撹拌回転数280rpmで撹拌しながら、液温15〜20
℃に保って、先に調整した硝酸イットリウム溶液1160ml
を3分間で加えて晶出させ、5分間撹拌を続けた後、KC
フロックW-300 ( 山陽国策パルプ製セルロース粉末商品
名 )を54.9g加えた。更に10分間撹拌を続けた後、ブフ
ナー漏斗で濾別し、純水4500mlでふりかけ洗浄した。得
られたケーキを湿ったまま、石英容器に入れ、電気炉に
入れて2時間かけて900℃まで昇温し、更に1時間 900
℃に保って焼成した後放冷した。焼成物を目開き 425μ
mのステンレス製の篩にかけたところ、3分以内に全量
が通過し、89.0gのさらさらした流動性の良い粉末が得
られた。この粉末の粒度分布をレーザー回折法(マイク
ロトラック)にて測定したところ 1.3μm以下に全体の
50重量%、2.9μm以下に全体の90重量%が含まれ、 5.0
μmを超える粗粒子は検出されなかった。
【0009】(実施例2)酸化エルビウムを出発原料と
して、実施例1と同じ条件でエルビウム蓚酸アンモニウ
ム複塩のケーキを得た。但し、セルロース粉末の添加量
は、46.5gであった。得られたケーキを実施例1と同様
に焼成、篩分けしたところ、3分以内に全量が通過し、1
52.8gのさらさらした流動性の良い粉末が得られた。こ
の粉末の粒度分布をレーザー回折法にて測定したところ
1.4μm以下に全体の50重量%、3.1μm以下に全体の90
重量%が含まれ、 5.0μmを超える粗粒子は検出されな
かった。
【0010】(実施例3)酸化イッテルビウムを出発原
料とし、実施例1と同じ仕込量と撹拌条件で、液温を67
〜72℃に保って、イッテルビウム蓚酸アンモニウム複塩
の沈殿を生成させた。30分間撹拌を続けた後、セルロー
ス粉末(前出) を95.8g加えた。更に10分間撹拌を続け
た後、ブフナー漏斗で濾別し、純水4500mlでふりかけ洗
浄した。得られたケーキを実施例1と同様に焼成、篩分
けしたところ、6分以内に全量が通過し、155.1gのさら
さらした流動性の良い粉末が得られた。この粉末の粒度
分布をレーザー回折法にて測定したところ 1.4μm以下
に全体の50重量%、3.0μm以下に全体の90重量%が含ま
れ、 5.0μmを超える粗粒子は検出されなかった。
【0011】(比較例1)実施例1と同じ条件で、イッ
トリウムの蓚酸アンモニウム複塩の沈殿を生成させた。
15分間撹拌を続けた後、セルロース粉末を加えることな
くブフナー漏斗で濾別した。得られたケーキを実施例1
と同様に焼成、篩分けしたところ、60分までに75.7gが
目開き 425μmの篩を通過したが、なお12.9gが篩上に
残っており、篩を通過したものも肉眼で見える粗粒子で
構成されていた。 425μm篩を通過した粉末の粒度分布
をレーザー回折法にて測定したところ 3.2μm以下に全
体の50重量%、13.6μm以下に全体の90重量%が含ま
れ、10μmを超える粒子は全体の22.5重量%もあり、用
途によっては解砕、再篩分けを必要とするものであっ
た。
【0012】(比較例2)比較例1と同じ条件で、酸化
エルビウムからエルビウム蓚酸アンモニウム複塩のケー
キを得た。 得られたケーキを実施例1と同様に焼成、
425μm篩で篩分けしたところ、60分までに 128.4gが
篩を通過したが、なお22.8gが篩上に残っており、篩を
通過したものも肉眼で見える粗粒子で構成されていた。
425μm篩を通過した粉末の粒度分布をレーザー回折法
にて測定したところ、 3.9μm以下に全体の30重量%、
13.7μm以下に全体の90重量%が含まれ、10μmを超え
る粒子は全体の16.4重量%であった。
【0013】(比較例3)実施例3と同様に、イッテル
ビウムの蓚酸アンモニウム複塩の沈殿を生成させ、セル
ロース粉末を加えずに濾別し、純水4500mlで振りかけ洗
浄した。得られたケーキを実施例1と同様に焼成、 425
μm篩で篩分けしたところ、60分までに 140.5gが篩を
通過したが、なお19.0gが篩上に残っており、篩を通過
したものも肉眼で見える粗粒子で構成されていた。 425
μm篩を通過した粉末の粒度分布をレーザー回折法にて
測定したところ、 2.8μm以下に全体の50重量%、13.3
μm以下に全体の90重量%が含まれ、10μmを超える粒
子は全体の11.6重量%であった。
【0014】
【発明の効果】セラミックス原料に適した、凝集が無く
分散性の良い希土類元素酸化物微粉を簡便な工程で低コ
ストで製造でき、産業上その利用価値は極めて高い。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】希土類元素の鉱酸塩水溶液に、沈殿剤と共
    にセルロース粉末を添加して希土類元素の水不溶性塩を
    晶出させた後、または沈殿剤で希土類元素の水不溶性塩
    を晶出させた後にセルロース粉末を添加混合した後、濾
    別し、水洗し、焼成することを特徴する希土類元素酸化
    物微粉の製造方法。
  2. 【請求項2】希土類元素の水不溶性塩が希土類元素蓚酸
    アンモニウム複塩NH4Re(C2O4)2・nH2O ( ここにReは希土
    類元素、n は1以上である) 、希土類元素水酸化物また
    は希土類元素炭酸塩である請求項1に記載の希土類元素
    酸化物微粉の製造方法。
JP4307536A 1992-10-21 1992-10-21 希土類元素酸化物微粉の製造方法 Pending JPH06127940A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990002725A1 (en) * 1988-09-13 1990-03-22 Sagami Chemical Research Center Process for producing 2-oxo-3-aromatic carboxylic acid derivatives

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