JPH1111951A - Spindle goethite particle powder and its production, spindle hematite particle powder and its production and spindle metallic magnetic particle powder consisting essentially of iron and its production - Google Patents

Spindle goethite particle powder and its production, spindle hematite particle powder and its production and spindle metallic magnetic particle powder consisting essentially of iron and its production

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JPH1111951A
JPH1111951A JP9187888A JP18788897A JPH1111951A JP H1111951 A JPH1111951 A JP H1111951A JP 9187888 A JP9187888 A JP 9187888A JP 18788897 A JP18788897 A JP 18788897A JP H1111951 A JPH1111951 A JP H1111951A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a spindle goethite particle powder and a spindle metallic magnetic particle powder obtained by using the spindle goethite particle powder as a starting material. SOLUTION: In the spindle goethite particle powder consisting of the goethite particles being a spindle particle having 0.05-1.0 μm average major axis diameter and in which the particles are composed of a seed crystal part and a surface layer part, and the seed crystal part is incorporated with 0.5-25 atom % Co per total iron and the surface layer part is incorporated with 0.5-15 atom % Al per total iron and 0.5-10 atom % rare earth elements. When the spindle goethite particle powder is formed by aging in a non-oxidizing atmosphere an aq. suspension containing a ferrous salt- containing precipitate obtained by allowing a mixed alkali soln. of an alkali carbonate and an alkali hydroxide to react with a ferrous salt soln., forming spindle goethite seed crystal particles by passing an oxygen-containing gas, adding again the mixed alkali soln. and the ferrous salt soln., mixing the mixture, then subjecting the mixture to growth reaction, 0.5-25 atom % Co compd., 0.5-15 atom % Al compd. and 0.5-10 atom % rare earth elements compd. per total iron are added.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、粒度が均斉であっ
て樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、適切な粒子形
状と大きな軸比(長軸径/短軸径−以下、同じ)を有し
ている紡錘状ゲータイト粒子粉末、紡錘状ヘマタイト粒
子粉末並びに該紡錘状ゲータイト粒子粉末又は紡錘状ヘ
マタイト粒子粉末を出発原料として得られる高い保磁力
と優れた保磁力分布とを有している鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末に関するものである。
[0001] The present invention relates to a uniform particle size, no dendritic particles, and an appropriate particle shape and a large axial ratio (major axis diameter / minor axis diameter-the same applies hereinafter). Spindle-shaped goethite particle powder, spindle-shaped hematite particle powder, and having high coercive force and excellent coercive force distribution obtained by using the spindle-shaped goethite particle powder or the spindle-shaped hematite particle powder as a starting material. The present invention relates to spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオ用、オーディオ用の磁気記
録再生用機器の長時間記録化、小型軽量化が激化してお
り、特に、昨今におけるVTR(ビデオ・テープ・レコ
ーダー)の普及は目覚しく、長時間記録化並びに小型軽
量化を目指したVTRの開発が盛んに行われている。一
方においては、磁気記録媒体である磁気テープに対する
高性能化、高密度記録化の要求が益々高まってきてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, long-time recording, miniaturization and lightening of magnetic recording / reproducing devices for video and audio have been intensified. In particular, VTRs (video tape recorders) have been remarkably popular recently. 2. Description of the Related Art VTRs aiming at long-term recording and reduction in size and weight have been actively developed. On the other hand, demands for higher performance and higher density recording of magnetic tapes, which are magnetic recording media, are increasing.

【0003】即ち、磁気記録媒体の高画像画質、高出力
特性、殊に周波数特性の向上が要求され、その為には、
残留磁束密度Brの向上、高保磁力化並びに、分散性、
充填性、テープ表面の平滑性の向上が必要であり、益々
S/N比の向上が要求されてきている。磁気記録媒体の
これらの諸特性は磁気記録媒体に使用される磁性粒子粉
末と密接な関係を有するものであるが、近年において
は、従来の酸化鉄磁性粒子粉末に比較して高い保磁力と
大きな飽和磁化を有する鉄を主成分とする金属磁性粒子
粉末が注目され、ディジタルオーディオテープ(DA
T)、8mmビデオテープ、Hi−8テープ並びにビデ
オフロッピー等の磁気記録媒体に使用され実用化されて
いる。しかしながらこれらの鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末についても更に特性改善が強く望まれている。
[0003] That is, the magnetic recording medium is required to have high image quality, high output characteristics, and especially improvement in frequency characteristics.
Improvement of residual magnetic flux density Br, high coercive force and dispersibility,
It is necessary to improve the filling property and the smoothness of the tape surface, and the S / N ratio is increasingly required to be improved. These various properties of the magnetic recording medium have a close relationship with the magnetic particle powder used in the magnetic recording medium, but in recent years, the high coercive force and the large Attention has been paid to metal magnetic particle powders composed mainly of iron having saturation magnetization, and digital audio tapes (DA
T), 8 mm video tapes, Hi-8 tapes, and video floppy and other magnetic recording media. However, it is strongly desired to further improve the properties of these metal magnetic particle powders containing iron as a main component.

【0004】今、磁気記録媒体の諸特性と使用される磁
性粒子粉末の特性との関係について詳述すれば次の通り
である。ビデオ用磁気記録媒体として高画像画質を得る
為には、日経エレクトロニクス(1976年)5月3日
号第82〜105頁の記録からも明らかな通り、(1)
ビデオS/N比、(2)クロマS/N比、(3)ビデオ
周波数特性の向上が要求される。
Now, the relationship between the characteristics of the magnetic recording medium and the characteristics of the magnetic particle powder used will be described in detail as follows. In order to obtain high image quality as a video magnetic recording medium, it is clear from the recording of Nikkei Electronics (1976), May 3, Issue No. 82-105, (1)
It is required to improve video S / N ratio, (2) chroma S / N ratio, and (3) video frequency characteristics.

【0005】ビデオS/N比及びクロマS/N比の向上
をはかる為には、磁性粒子粉末のビヒクル中での分散
性、塗膜中での配向性及び充填性を向上させること、並
びに、磁気記録媒体の表面平滑性を改良することが重要
であり、そのような磁性粒子粉末としては、粒度が均斉
であって、樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、適切
な粒子形状と軸比であることが要求される。
[0005] In order to improve the video S / N ratio and the chroma S / N ratio, it is necessary to improve the dispersibility of the magnetic particle powder in a vehicle, the orientation and the filling property in a coating film, and It is important to improve the surface smoothness of the magnetic recording medium, and as such magnetic particle powder, the particle size is uniform, dendritic particles are not mixed, and the appropriate particle shape and axis It is required to be a ratio.

【0006】次に、ビデオ周波数特性の向上を図る為に
は、磁気記録媒体の保磁力Hcが高く、且つ、残留磁束
密度Brが大きいことが必要である。磁気記録媒体の保
磁力Hcを高める為には、磁性粒子粉末の保磁力Hcが
できるだけ高いことが要求されている。磁性粒子粉末の
保磁力は、一般にはその形状異方性に起因して生じる為
粒子の軸比が大きくなる程保磁力は増加する傾向にあ
る。
Next, in order to improve video frequency characteristics, it is necessary that the coercive force Hc of the magnetic recording medium be high and the residual magnetic flux density Br be high. In order to increase the coercive force Hc of the magnetic recording medium, it is required that the coercive force Hc of the magnetic particle powder be as high as possible. Since the coercive force of the magnetic particle powder generally occurs due to its shape anisotropy, the coercive force tends to increase as the axial ratio of the particles increases.

【0007】また、磁気記録媒体の高出力化の為には、
特開昭63−26821号公報の「第1図は、上記した
磁気ディスクについて測定されたS.F.D.と記録再
生出力との関係を示す図である。‥‥S.F.D.と記
録再生出力の関係は、第1図から明らかな様に直線にな
り、これにより、S.F.D.の小さい強磁性粉末を使
うことで、記録再生出力が上ることがわかる。即ち、記
録再生出力を高出力化するためには、S.F.D.は小
さい方が望ましく、通常以上の出力を得るには、0.6
以下のS.F.D.が必要である。」なる記載の通り、
磁気記録媒体のS.F.D.(Switching F
ield Distribution)、即ち、保磁力
分布が小さいことが必要であり、その為には、磁性粒子
粉末の粒度が出来るだけ均斉であって樹枝状粒子が混在
していないことが要求されている。
In order to increase the output of a magnetic recording medium,
FIG. 1 of JP-A-63-26821 shows the relationship between the SFD measured for the above magnetic disk and the recording / reproducing output. 1, the relationship between the recording and reproduction output becomes a straight line, which indicates that the recording and reproduction output can be increased by using a ferromagnetic powder having a small SFD. In order to increase the recording / reproducing output, it is desirable that the SFD is small.
The following S. F. D. is necessary. "
S. of magnetic recording medium F. D. (Switching F
In this case, it is required that the coercive force distribution is small, and for this purpose, it is required that the particle size of the magnetic particles is as uniform as possible and that dendritic particles are not mixed.

【0008】上述した通り、粒度が均斉であって樹枝状
粒子が混在しておらず、適切な粒子形状と軸比を有して
おり、しかも、高い保磁力と優れた保磁力分布とを有し
ている鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、現在、最
も要求されているところである。
As described above, the particles have a uniform particle size, do not contain dendritic particles, have an appropriate particle shape and axial ratio, and have high coercive force and excellent coercive force distribution. At present, metal magnetic particle powder containing iron as a main component is most demanded at present.

【0009】一般に、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉
末は、出発原料であるゲータイト粒子、該ゲータイト粒
子を加熱脱水して得られるヘマタイト粒子、又は前記各
粒子に鉄以外の異種金属を含有させた粒子等を、必要に
より非還元性雰囲気下で加熱処理した後、還元性ガス雰
囲気下で加熱還元することにより得られている。従っ
て、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、その出発原
料であるゲータイト粒子粉末の形状を相似的に継承し、
軸比はゲータイト粒子の軸比が高いほど金属磁性粒子の
軸比も高くなることが知られており、前記諸特性を有す
る鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を得るにあたって
は、粒度が均斉であって樹枝状粒子が混在しておらず、
しかも、適切な粒子形状と軸比を有しているゲータイト
粒子粉末を用いることが必要であり、また、その粒子形
状や均斉な粒度等を後の加熱処理工程において保持継承
させることが必要である。
Generally, metal magnetic particle powder containing iron as a main component is prepared by adding goethite particles as a starting material, hematite particles obtained by heating and dehydrating the goethite particles, or dispersing a foreign metal other than iron into each of the above particles. The particles are obtained by heat-treating particles and the like in a non-reducing atmosphere, if necessary, and then reducing them by heating in a reducing gas atmosphere. Therefore, the metal magnetic particle powder containing iron as a main component similarly inherits the shape of the goethite particle powder that is the starting material thereof,
It is known that the higher the axial ratio of the goethite particles, the higher the axial ratio of the metal magnetic particles.When obtaining the metal magnetic particle powder containing iron as a main component having the above-mentioned characteristics, the particle size is uniform. And dendritic particles are not mixed,
In addition, it is necessary to use goethite particle powder having an appropriate particle shape and an axial ratio, and it is necessary to retain and inherit the particle shape and uniform particle size in a subsequent heat treatment step. .

【0010】従来、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末
の出発原料であるゲータイト粒子粉末を製造する方法と
しては、種々の方法が知られている。殊に金属磁性粒子
粉末とした場合に磁気特性の向上効果があるCoや、金
属磁性粒子粉末にした場合に焼結防止効果を有するた
め、形状保持性に優れるAl等の金属化合物をゲータイ
ト粒子の生成過程において、あらかじめ添加する方法と
しては、次のものが知られている。例えば、コバルト化
合物の存在下に第一鉄塩水溶液に当量以下の水酸化アル
カリ水溶液を加えて得られる水酸化第一鉄コロイドを含
む懸濁液を50℃で酸素含有ガスを通気して酸化反応を
行うことにより針状ゲータイト粒子を生成させ、さらに
成長反応を行う方法(特開平7−11310号公報)、
Alの酸性塩化合物を添加した第一鉄塩水溶液とAlの
塩基性塩化合物を添加した炭酸アルカリ水溶液とを反応
させて得られたFeCO3 を含む懸濁液に酸素含有ガス
を通気して酸化反応を行うことにより紡錘状を呈したゲ
ータイト粒子を生成させる方法(特開平6−22861
4号公報)、第二鉄塩およびCo化合物の混合水溶液を
水酸化アルカリ水溶液で中和し、加水分解で得られたゲ
ータイト種晶粒子をAl化合物を存在させた第二鉄塩水
溶液中で、水酸化アルカリ水溶液を中和することで加水
分解反応により成長反応を行う方法(特開昭58−17
6902号公報)、炭酸アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶
液とを反応させて得られた第一鉄含有沈澱物を含む懸濁
液を非酸化性雰囲気下において熟成させた後、該懸濁液
中に酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより
紡錘状を呈したゲータイト粒子を生成させるにあたり、
前記第一鉄塩水溶液、前記第一鉄含有沈澱物を含む懸濁
液及び酸化反応を行う前の前記熟成させた第一鉄含有沈
澱物を含む懸濁液のいずれかの液中に、あらかじめ、C
o化合物を存在させ、さらに前記第一鉄塩水溶液中のF
2+に対し50〜90%の範囲にある酸化反応途上の液
中に、前記酸化反応と同条件下において、Al、Si、
Ca、Mg、Ba、Sr及びNd等の希土類元素から選
ばれる1種又は2種以上の化合物の水溶液を、前記第一
鉄塩水溶液中のFe2+に対し添加する化合物の各元素換
算の総和で0.1〜5.0mol%の範囲の量となるよ
うに添加する方法(特開平7−126704号公報)等
が知られている。
Conventionally, various methods have been known as methods for producing goethite particle powder, which is a starting material for metal magnetic particle powder containing iron as a main component. In particular, when a metal magnetic particle powder is used as Co, which has an effect of improving magnetic properties, and when a metal magnetic particle powder is used, a metal compound such as Al which has an excellent shape retention property has an effect of preventing sintering. The following is known as a method of adding in advance in the production process. For example, a suspension containing a ferrous hydroxide colloid obtained by adding an equivalent amount or less of an alkali hydroxide aqueous solution to a ferrous salt aqueous solution in the presence of a cobalt compound is subjected to an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas at 50 ° C. A method of producing acicular goethite particles by conducting a growth reaction (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 7-1310).
An oxygen-containing gas is passed through a suspension containing FeCO 3 obtained by reacting an aqueous ferrous salt solution to which an acidic salt compound of Al is added with an aqueous alkali carbonate solution to which a basic salt compound of Al is added to oxidize the suspension. A method of producing spindle-shaped goethite particles by performing a reaction (Japanese Patent Laid-Open No. 6-22861).
No. 4), a mixed aqueous solution of a ferric salt and a Co compound is neutralized with an aqueous alkali hydroxide solution, and the goethite seed crystal particles obtained by hydrolysis are dispersed in an aqueous ferric salt solution in which an Al compound is present. A method in which a growth reaction is carried out by a hydrolysis reaction by neutralizing an aqueous alkali hydroxide solution (JP-A-58-17)
No. 6902), a suspension containing a ferrous-containing precipitate obtained by reacting an aqueous solution of an alkali carbonate and an aqueous solution of ferrous salt is aged in a non-oxidizing atmosphere. In producing goethite particles having a spindle shape by performing an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas through the
In any one of the aqueous solution of ferrous salt, the suspension containing the ferrous-containing precipitate, and the suspension containing the aged ferrous-containing precipitate before the oxidation reaction, , C
o compound in the aqueous solution of ferrous salt.
During the oxidation reaction developing liquid in the range of 50-90% with respect to e 2+, under the same conditions and the oxidation reaction, Al, Si,
The aqueous solution of one or more compounds selected from rare earth elements such as Ca, Mg, Ba, Sr and Nd is added to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution in terms of each element. (JP-A-7-126704) and the like are known.

【0011】なお、前出各公報には、各公報記載の各ゲ
ータイト粒子粉末を出発原料として得られた鉄を主成分
とする金属磁性粒子粉末についても記載されている。
The above publications also describe metal magnetic particle powders containing iron as a main component and obtained using each goethite particle powder described in each publication as a starting material.

【0012】また、ヘマタイト粒子のX線結晶粒径の比
を特定したものとしては、(104)面に垂直方向のX
線結晶粒径D104 と(110)面に垂直方向のX線結晶
粒径D110 の比D104 /D110 が1〜2の範囲にあり、
比表面積が40〜50m2 /gである微細針状α−酸化
第二鉄粒子(特開平7−206446号公報)がある。
Further, the ratio of the X-ray crystal grain size of the hematite particles is specified as the X-ray crystal grain ratio in the direction perpendicular to the (104) plane.
The ratio D 104 / D 110 of the line crystal grain size D 104 and (110) X-ray in a direction perpendicular to the plane crystal grain size D 110 is in the range of 1-2,
There is fine acicular α-ferric oxide particles having a specific surface area of 40 to 50 m 2 / g (JP-A-7-206446).

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】粒度が均斉であって樹
枝状粒子が混在しておらず、適切な粒子形状と高い軸比
を有しており、しかも、高い保磁力と優れた保磁力分布
とを有している鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉
末は、現在最も要求されているところであるが、前出各
公報記載の各ゲータイト粒子粉末を出発原料とした場合
に得られる金属磁性粒子粉末は、これら諸特性を十分満
足するものとはいいがたいものである。
The particle size is uniform, dendritic particles are not mixed, the particles have an appropriate particle shape and a high axial ratio, and a high coercive force and excellent coercive force distribution are obtained. Spindle-shaped metal magnetic particles having iron as a main component having the following are currently the most demanded, but the metal obtained when each goethite particle powder described in each of the above publications is used as a starting material It is difficult to say that the magnetic particle powder sufficiently satisfies these characteristics.

【0014】即ち、前出特開平7−11310号公報記
載の製造法による場合には、ゲータイト粒子中にCo原
子が存在している軸比10以上の針状ゲータイト粒子が
生成するが、樹枝状粒子が混在しており、また、粒度か
ら言えば、均斉な粒度を有した粒子とは言い難い。
That is, in the case of the production method described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-11310, acicular goethite particles having an axial ratio of 10 or more in which Co atoms are present in goethite particles are produced, but dendritic. Particles are mixed, and in terms of particle size, it is hard to say that the particles have a uniform particle size.

【0015】前出特開平6−228614号公報記載の
製造法による場合は、樹枝状粒子が混在しておらず、ま
た、均斉な粒度を有しているゲータイト粒子を、Alの
添加方法を工夫することによって生成させることができ
るが、軸比の点で未だ十分ではない。
In the case of the production method described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-228614, goethite particles which do not contain dendritic particles and have a uniform particle size are devised by a method of adding Al. However, it is not enough in terms of the axial ratio.

【0016】前出特開平7−126704号公報記載の
製造法においては、酸化反応の途中段階においてAlを
添加している。酸化反応の途中段階ではCoイオンが溶
液中に残存しており、溶液中にCoが存在した状態でA
lを添加し、残存第一鉄イオンを酸化してゲータイト粒
子を成長させると短軸方向への顕著な成長が認められ、
軸比が低下することを後述するように本発明者は見出し
ている。従って、軸比の大きな、殊に、13以上の紡錘
状ゲータイト粒子の生成は困難である。
In the production method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-126704, Al is added in the middle of the oxidation reaction. At the intermediate stage of the oxidation reaction, Co ions remain in the solution.
When l is added and residual ferrous ions are oxidized to grow goethite particles, remarkable growth in the short axis direction is observed,
The present inventor has found that the axial ratio decreases as described later. Therefore, it is difficult to produce spindle-shaped goethite particles having a large axial ratio, particularly 13 or more.

【0017】前出特開昭58−176902号公報記載
の製造法は3価の鉄を出発原料としており、反応機構が
酸化ではなく加水分解であること、さらに2次反応は1
00℃を越える高温において水熱処理を行っており、本
発明における反応とは異なるものである。
The production method described in the above-mentioned JP-A-58-176902 uses trivalent iron as a starting material, the reaction mechanism is not oxidation but hydrolysis, and the secondary reaction is one-step.
Hydrothermal treatment is performed at a high temperature exceeding 00 ° C., which is different from the reaction in the present invention.

【0018】また、前出各公報記載の製造法により得ら
れたゲータイト粒子粉末を出発原料として得られた鉄を
主成分とする金属磁性粒子粉末もまた粒度が均斉であっ
て樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、大きな軸比を
有しているとは言い難いものである。
[0018] The metal magnetic particle powder containing iron as a main component and obtained from the goethite particle powder obtained by the production method described in each of the aforementioned publications as a starting material is also uniform in particle size and contains dendritic particles. However, it is hard to say that it has a large axial ratio.

【0019】なお、前出特開平7−206446号公報
記載の針状α−酸化第二鉄粒子は、X線結晶粒径の比D
104 /D110 が1〜2の範囲であり、本発明におけるX
線結晶粒径の比D104 /D110 の特定範囲にないもので
あって、むしろD110 のほうがD104 より小さいことか
らその結晶性が全く相違するものである。しかも、前記
針状α−酸化第二鉄粒子は、水熱反応によって得られた
ものである。一方、比較例として、ゲータイト粒子粉末
を加熱脱水して得られるヘマタイト粒子のX線結晶粒径
の比D104 /D110 が0.7であるものが記載されてい
るが、本発明のX線結晶粒径の比の特定範囲にはないも
のである。
The needle-like α-ferric oxide particles described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-206446 have a X-ray crystal particle size ratio D.
104 / D110 is in the range of 1-2, and X in the present invention
It is not in the specific range of the linear crystal grain size ratio D 104 / D 110 , but rather has a completely different crystallinity because D 110 is smaller than D 104 . Moreover, the acicular α-ferric oxide particles are obtained by a hydrothermal reaction. On the other hand, as a comparative example, it is described that hematite particles obtained by heating and dehydrating goethite particle powder have an X-ray crystal particle size ratio D 104 / D 110 of 0.7. It is not in the specific range of the ratio of the crystal grain size.

【0020】そこで、本発明は、粒度が均斉であって樹
枝状粒子が混在しておらず、しかも、適切な粒子形状と
軸比を有している紡錘状ゲータイト粒子粉末を得、該紡
錘状ゲータイト粒子粉末を出発原料として、高い保磁力
と優れた保磁力分布とを有している鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末を得ることを技術的課題とする。
Therefore, the present invention provides a spindle-shaped goethite particle powder having a uniform particle size, free of dendritic particles, and having an appropriate particle shape and an axial ratio. It is a technical object to obtain a spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component and having a high coercive force and an excellent coercive force distribution using goethite particle powder as a starting material.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】前記技術的課題は、次の
通りの本発明によって達成できる。
The above technical objects can be achieved by the present invention as described below.

【0022】即ち、本発明は、平均長軸径が0.05〜
1.0μmの紡錘状粒子であって、ゲータイト種晶部分
とゲータイト表層部分とからなり、前記種晶部分にはC
oを全Feに対して0.5〜25原子%含有し、且つ、
前記表層部分にはAlを全Feに対して0.5〜15原
子%含有するとともに希土類元素を全Feに対して0.
5〜10原子%含有しているゲータイト粒子からなるこ
とを特徴とする紡錘状ゲータイト粒子粉末である。
That is, according to the present invention, the average major axis diameter is 0.05 to
1.0 μm spindle-shaped particles, comprising a goethite seed crystal part and a goethite surface layer part, wherein the seed crystal part has C
0.5 to 25 atomic% based on the total Fe, and
The surface layer contains 0.5 to 15 atomic% of Al with respect to the total Fe and contains a rare earth element in an amount of 0.1 to 0.1 with respect to the total Fe.
Spindle-shaped goethite particle powder comprising goethite particles containing 5 to 10 atomic%.

【0023】また、本発明は、平均長軸径が0.05〜
1.0μmの紡錘状粒子であって、ヘマタイト種晶部分
とヘマタイト表層部分とからなり、前記種晶部分にはC
oを全Feに対して0.5〜25原子%含有し、且つ、
前記表層部分にはAlを全Feに対して0.5〜15原
子%含有し、且つ、前記種晶部分以外の表層部分又は粒
子表面に希土類元素を全Feに対して0.5〜15原子
%含有しており、しかも、X線結晶粒径の比D104 /D
110 が0.20〜0.65の範囲内にあるヘマタイト粒
子からなることを特徴とする紡錘状ヘマタイト粒子粉末
である。
In the present invention, the average major axis diameter is 0.05 to
1. Spindle-shaped particles of 1.0 μm, comprising a hematite seed crystal part and a hematite surface layer part, wherein the seed crystal part has C
0.5 to 25 atomic% based on the total Fe, and
The surface layer portion contains 0.5 to 15 atomic% of Al with respect to the total Fe, and the surface layer portion or the particle surface other than the seed crystal portion contains a rare earth element in an amount of 0.5 to 15 atomic% with respect to the total Fe. %, And the ratio of the X-ray crystal particle diameter D 104 / D
110 is a spindle-shaped hematite particle powder, characterized by comprising hematite particles in the range of 0.20 to 0.65.

【0024】また、本発明は、炭酸アルカリ水溶液と水
酸化アルカリ水溶液との混合アルカリ水溶液と第一鉄塩
水溶液とを反応させて得られる第一鉄含有沈殿物を含む
水懸濁液を非酸化性雰囲気下において熟成させた後、該
水懸濁液中に酸素含有ガスを通気して紡錘状ゲータイト
種晶粒子を生成させた後、該種晶粒子を含む水懸濁液中
に、炭酸アルカリと水酸化アルカリとの混合アルカリ水
溶液と第一鉄塩水溶液とを新たに添加、混合し、酸素含
有ガスを通気して、前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の粒
子表面上にゲータイト層を成長させて紡錘状ゲータイト
粒子を生成させるにあたり、前記種晶粒子の生成反応時
において、第一鉄塩水溶液、第一鉄含有沈殿物を含む水
懸濁液、酸化反応開始前の熟成中の第一鉄含有沈澱物を
含む水懸濁液若しくは生成反応中の水懸濁液に、全Fe
に対しCo換算で0.5〜25原子%のCo化合物を添
加し、且つ、前記ゲータイト層の成長反応時において、
添加する各アルカリ水溶液、第一鉄塩水溶液、酸化反応
開始前の紡錘状ゲータイト種晶粒子と第一鉄含有沈殿物
とを含む水懸濁液若しくは成長反応中の水懸濁液に、全
Feに対しAl換算で0.5〜15原子%のAl化合物
及び希土類元素を全Feに対して0.5〜10原子%の
希土類元素の化合物とをそれぞれ添加することを特徴と
する前記紡錘状ゲータイト粒子粉末の製造法である。
The present invention also relates to a non-oxidizing aqueous suspension containing a ferrous-containing precipitate obtained by reacting a mixed aqueous alkali solution of an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous alkali hydroxide solution with an aqueous ferrous salt solution. After aging under a neutral atmosphere, an oxygen-containing gas was passed through the aqueous suspension to generate spindle-shaped goethite seed crystal particles. A mixed alkali aqueous solution and a ferrous salt aqueous solution of and alkali hydroxide are newly added and mixed, and an oxygen-containing gas is ventilated to grow a goethite layer on the surface of the spindle-shaped goethite seed crystal particles. In producing spindle-shaped goethite particles, at the time of the generation reaction of the seed crystal particles, an aqueous ferrous salt solution, an aqueous suspension containing a ferrous-containing precipitate, and a ferrous content during aging before the start of the oxidation reaction. Aqueous suspension containing precipitate Water suspension in forming reaction, the total Fe
And a Co compound in an amount of 0.5 to 25 atomic% in terms of Co, and at the time of the growth reaction of the goethite layer,
The aqueous solution containing each alkali aqueous solution to be added, the aqueous ferrous salt solution, the spindle-shaped goethite seed crystal particles before the start of the oxidation reaction and the ferrous-containing precipitate, or the aqueous suspension during the growth reaction, Wherein 0.5 to 15 atomic% of an Al compound and a rare earth element in terms of Al are added, and 0.5 to 10 atomic% of a rare earth element compound with respect to the total Fe, respectively. This is a method for producing particle powder.

【0025】また、本発明は、前記紡錘状ゲータイト粒
子粉末を焼結防止剤で焼結防止処理を行った後、400
〜850℃の範囲内で加熱処理を行うことを特徴とする
前記紡錘状ヘマタイト粒子粉末の製造法である。
Further, the present invention provides a method for preventing sintering of the above-mentioned spindle-shaped goethite particles with a sintering inhibitor.
A method for producing the spindle-shaped hematite particle powder, wherein a heat treatment is performed at a temperature in the range of -850 ° C.

【0026】また、本発明は、焼結防止剤がAl化合
物、希土類元素の化合物又はAl化合物及び希土類元素
の化合物のいずれかであることを特徴とする前記紡錘状
ヘマタイト粒子粉末の製造法である。
Further, the present invention is the method for producing spindle-shaped hematite particles, wherein the sintering inhibitor is any one of an Al compound, a compound of a rare earth element or a compound of an Al compound and a rare earth element. .

【0027】また、本発明は、前記紡錘状ゲータイト粒
子粉末を焼結防止剤で焼結防止処理を行った後、400
〜850℃の範囲内で加熱処理を行い、さらに、還元性
ガス雰囲気中、400〜600℃の範囲内で加熱還元す
ることを特徴とする鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒
子粉末の製造法である。
[0027] Further, the present invention provides a method in which the spindle-shaped goethite particles are subjected to a sintering-preventive treatment with a sintering-preventive agent.
Producing a spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component, which is subjected to a heat treatment at a temperature in the range of 850 ° C. to 850 ° C. and further reduced by heating in a reducing gas atmosphere at a temperature of 400 to 600 ° C. Is the law.

【0028】また、本発明は、前記紡錘状ヘマタイト粒
子粉末を還元性ガス雰囲気中、400〜600℃の範囲
内で加熱還元することを特徴とする鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末の製造法である。
The present invention also provides a spindle-shaped metal magnetic particle powder comprising iron as a main component, wherein the spindle-shaped hematite particle powder is reduced by heating in a reducing gas atmosphere at a temperature in the range of 400 to 600 ° C. It is a manufacturing method of.

【0029】また、本発明は、前記鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末の製造法により得られる平均長軸
径が0.05〜0.5μmの紡錘状粒子であって、Co
を全Feに対して0.5〜25原子%含有し、且つ、A
lを全Feに対して0.5〜15原子%含有するととも
に希土類元素を全Feに対して0.5〜15原子%含有
している鉄を主成分とする金属磁性粒子からなることを
特徴とする鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末で
ある。
The present invention also relates to spindle-shaped particles having an average major axis diameter of 0.05 to 0.5 μm obtained by the method for producing spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component.
Is contained in an amount of 0.5 to 25 atomic% based on the total Fe, and A
1 to 0.5 to 15 atomic% of the total Fe and 0.5 to 15 atomic% of the rare earth element to the total Fe. Is a spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component.

【0030】本発明の構成をより詳しく説明すれば次の
通りである。先ず、本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子
粉末について述べる。
The structure of the present invention will be described in more detail as follows. First, the spindle-shaped goethite particles according to the present invention will be described.

【0031】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末を
構成する粒子は平均長軸径が0.05〜1.0μm、好
ましくは0.05〜0.5μmである。その形状は紡錘
状であって軸比(長軸径/短軸径)が10〜15、好ま
しくは13〜15である。
The particles constituting the spindle-shaped goethite particles according to the present invention have an average major axis diameter of 0.05 to 1.0 μm, preferably 0.05 to 0.5 μm. The shape is a spindle shape and the axial ratio (major axis diameter / minor axis diameter) is 10 to 15, preferably 13 to 15.

【0032】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末
は、BET比表面積が50〜180m2 /g、好ましく
は60〜150m2 /gである。
The spindle-shaped goethite particles according to the present invention have a BET specific surface area of 50 to 180 m 2 / g, preferably 60 to 150 m 2 / g.

【0033】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末を
構成する粒子は、種晶部分と表層部分とから形成されて
いる。前記種晶部分とは、最初に添加した第一鉄塩が全
て酸化されて形成されるゲータイト種晶粒子部分をい
う。具体的には、成長反応において添加される第一鉄塩
との比率により決まる重量比率の部分であって、好まし
くは、種晶粒子の内部中心から50〜80重量%、より
好ましくは55〜75重量%の部分である。前記種晶部
分のゲータイト種晶粒子に含有するCoは全Feに対し
て0.5〜25原子%、好ましくは1.0〜20原子%
である。0.5原子%未満の場合には磁気特性の向上効
果が得られない。25原子%を越える場合には、高い軸
比が得られない。前記表層部分とは、成長反応において
添加した第一鉄塩が全て酸化されて、前記ゲータイト種
晶粒子の粒子表面上に成長したゲータイト層をいう。具
体的には、粒子の最表面から20〜50重量%、好まし
くは25〜45重量%の部分である。前記表層部分のゲ
ータイト層に含有するAlは全Feに対して0.5〜1
5原子%、好ましくは1.0〜10原子%である。0.
5原子%未満の場合には焼結防止効果が得られない。1
5原子%を超える場合には、高い軸比が得られにくい。
前記表層部分のゲータイト層に含有する希土類元素は、
全Feに対して0.5〜10原子%、好ましくは1.0
〜8.0原子%、より好ましくは1.0〜6.0原子%
である。
The particles constituting the spindle-shaped goethite particles according to the present invention are formed of a seed crystal portion and a surface layer portion. The seed portion refers to a goethite seed particle portion formed by oxidizing all of the ferrous salt added first. Specifically, it is a portion of a weight ratio determined by a ratio with the ferrous salt added in the growth reaction, and is preferably 50 to 80% by weight, more preferably 55 to 75% by weight from the inner center of the seed crystal particles. Parts by weight. The Co contained in the goethite seed particles in the seed portion is 0.5 to 25 atomic%, preferably 1.0 to 20 atomic%, based on the total Fe.
It is. When the content is less than 0.5 atomic%, the effect of improving the magnetic properties cannot be obtained. If it exceeds 25 atomic%, a high axial ratio cannot be obtained. The surface layer portion refers to a goethite layer that has grown on the surface of the goethite seed particles by oxidizing all of the ferrous salt added in the growth reaction. Specifically, it is 20 to 50% by weight, preferably 25 to 45% by weight from the outermost surface of the particles. Al contained in the goethite layer in the surface layer is 0.5 to 1 with respect to all Fe.
It is 5 atomic%, preferably 1.0 to 10 atomic%. 0.
If it is less than 5 atomic%, no sintering preventing effect can be obtained. 1
If it exceeds 5 atomic%, it is difficult to obtain a high axial ratio.
The rare earth element contained in the goethite layer of the surface layer portion,
0.5 to 10 atomic%, preferably 1.0 atomic%, based on all Fe
To 8.0 at%, more preferably 1.0 to 6.0 at%
It is.

【0034】次に、本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子
粉末の製造法について述べる。
Next, a method for producing the spindle-shaped goethite particles according to the present invention will be described.

【0035】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末を
構成する粒子は、まず、紡錘状ゲータイト種晶粒子を生
成させ、次いで、該種晶粒子表面にゲータイト層を成長
させる成長反応を行って得られる。
The particles constituting the spindle-shaped goethite particles according to the present invention are obtained by first producing spindle-shaped goethite seed crystal particles and then performing a growth reaction for growing a goethite layer on the surface of the seed crystal particles. .

【0036】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子は、炭酸ア
ルカリ水溶液と水酸化アルカリ水溶液との混合アルカリ
水溶液と第一鉄塩水溶液とを反応させて得られる第一鉄
含有沈殿物を含む水懸濁液を非酸化性雰囲気下において
熟成させた後、該水懸濁液中に酸素含有ガスを通気して
紡錘状ゲータイト種晶粒子を生成させるにあたり、第一
鉄塩水溶液、第一鉄含有沈殿物を含む水懸濁液、酸化反
応開始前の熟成中の第一鉄含有沈澱物を含む水懸濁液若
しくは生成反応中の水懸濁液に、全Feに対しCo換算
で0.5〜25原子%のCo化合物を添加しておくこと
によって得られる。
The spindle-shaped goethite seed crystal particles are an aqueous suspension containing a ferrous-containing precipitate obtained by reacting a mixed alkali aqueous solution of an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous alkali hydroxide solution with an aqueous ferrous salt solution. After aging under a non-oxidizing atmosphere, an oxygen-containing gas is passed through the aqueous suspension to produce spindle-shaped goethite seed crystal particles. The aqueous suspension containing the ferrous-containing precipitate during aging before the start of the oxidation reaction, or the aqueous suspension during the formation reaction, contained 0.5 to 25 atoms in terms of Co with respect to all Fe. % Of a Co compound.

【0037】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
において、第一鉄塩水溶液としては、硫酸第一鉄水溶
液、塩化第一鉄水溶液等を使用することができる。前記
第一鉄塩水溶液と混合アルカリ水溶液との混合後の第一
鉄濃度は、0.1〜1.0mol/l、好ましくは0.
2〜0.8mol/lである。0.1mol/l未満の
場合には、収量が少なく、工業的でない。1.0mol
/lを越える場合には、粒径分布が大きくなるため好ま
しくない。
In the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles, an aqueous ferrous salt solution may be an aqueous ferrous sulfate solution, an aqueous ferrous chloride solution, or the like. The concentration of ferrous iron after mixing the aqueous ferrous salt solution and the mixed alkaline aqueous solution is 0.1 to 1.0 mol / l, preferably 0.1 to 1.0 mol / l.
2 to 0.8 mol / l. When it is less than 0.1 mol / l, the yield is low and it is not industrial. 1.0mol
If it exceeds / l, the particle size distribution is undesirably large.

【0038】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
において、アルカリ水溶液としては、炭酸アルカリ水溶
液として炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、
炭酸アンモニウム水溶液等、炭酸アルカリに混合する水
酸化アルカリ水溶液として水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等を使用することができる。
In the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles, the aqueous alkali solution includes an aqueous sodium carbonate solution, an aqueous potassium carbonate solution as an aqueous alkali carbonate solution,
Sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like can be used as an aqueous solution of an alkali hydroxide mixed with an alkali carbonate such as an aqueous solution of ammonium carbonate.

【0039】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
において使用される混合アルカリ水溶液は、炭酸アルカ
リ水溶液と水酸化アルカリ水溶液とを混合して得られ
る。この場合の混合比率(規定換算による%表示)とし
て、水酸化アルカリ水溶液の割合は5〜35mol%
(規定換算%)である、好ましくは10〜30%(規定
換算%)であり、より好ましくは15〜25%(規定換
算%)である。5%未満の場合には、十分な軸比が得ら
れず、35%を越える場合には、粒状マグネタイトが混
在してくることがある。
The mixed alkaline aqueous solution used in the production reaction of the spindle-shaped goethite seed particles is obtained by mixing an alkaline carbonate aqueous solution and an alkaline hydroxide aqueous solution. In this case, the ratio of the aqueous alkali hydroxide solution is 5 to 35 mol% as a mixing ratio (% display by a specified conversion).
(Specific conversion%), preferably 10 to 30% (specific conversion%), and more preferably 15 to 25% (specific conversion%). If it is less than 5%, a sufficient axial ratio cannot be obtained, and if it exceeds 35%, particulate magnetite may be mixed.

【0040】前記混合アルカリ水溶液の使用量は、第一
鉄塩水溶液中の全Feに対する当量比として1.3〜
3.5、好ましくは1.5〜2.5である。1.3未満
の場合には、マグネタイトが混在することがあり、3.
5を越えると工業的に好ましくない。
The amount of the mixed alkaline aqueous solution to be used is from 1.3 to 1.3 as an equivalent ratio to the total Fe in the aqueous ferrous salt solution.
3.5, preferably 1.5 to 2.5. If the ratio is less than 1.3, magnetite may be mixed.
If it exceeds 5, it is not industrially preferable.

【0041】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
におけるpH値は、8.0〜11.0、好ましくは8.
5〜10.0の範囲である。pHが8.0未満の場合に
は、ゲータイト粒子粉末中に酸根が多量に含まれるよう
になり、洗浄によっても簡単に除去することができない
ので、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末とした場合に
粒子同志の焼結を引き起こしてしまう。11.0を越え
る場合には、金属磁性粒子粉末とした場合に目的とする
高い保磁力が得られない。
The pH value in the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed particles is 8.0 to 11.0, preferably 8.
It is in the range of 5 to 10.0. When the pH is less than 8.0, a large amount of acid radicals are contained in the goethite particle powder and cannot be easily removed by washing. In this case, sintering of the particles is caused. If it exceeds 11.0, the desired high coercive force cannot be obtained when the metal magnetic particles are used.

【0042】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
における酸化手段は、酸素含有ガス(例えば空気)を液
中に通気することにより行う。
The oxidizing means in the production reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles is performed by passing an oxygen-containing gas (for example, air) through the liquid.

【0043】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
における温度は、通常、ゲータイト粒子が生成する80
℃以下の温度で行えばよい。80℃を越える場合には、
紡錘状ゲータイト粒子中にマグネタイトが混在すること
がある。好ましくは45〜55℃の範囲である。
The temperature in the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles is usually set at 80 ° C. at which goethite particles are formed.
It may be performed at a temperature of not more than ℃. If the temperature exceeds 80 ° C,
Magnetite may be mixed in the spindle-shaped goethite particles. Preferably it is in the range of 45 to 55 ° C.

【0044】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
において、Co化合物としては、硫酸コバルト、塩化コ
バルト、硝酸コバルト等を使用することができる。Co
化合物の添加は、前記第一鉄塩水溶液、第一鉄含有沈澱
物を含む懸濁液及び酸化反応を行う前の熟成されている
第一鉄含有沈澱物を含む懸濁液若しくは生成反応中の水
懸濁液のいずれかの液中に添加することができる。殊
に、酸化反応を開始する直前までに添加することが好ま
しい。前記Co化合物の添加量は、最終生成物である紡
錘状ゲータイト粒子中の全Feに対して0.5〜25原
子%、好ましくは1.0〜20.0原子%である。0.
5原子%未満の場合には、金属磁性粒子粉末とした場合
の磁気的特性の向上効果がなく、25原子%を越える場
合には、微細化のため軸比が低下する。
In the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles, cobalt sulfate, cobalt chloride, cobalt nitrate or the like can be used as the Co compound. Co
The compound may be added to the aqueous solution of the ferrous salt, the suspension containing the ferrous-containing precipitate, and the suspension containing the ferrous-containing precipitate that has been aged before the oxidation reaction, or during the formation reaction. It can be added in any liquid of the water suspension. In particular, it is preferable to add it just before starting the oxidation reaction. The amount of the Co compound to be added is 0.5 to 25 atomic%, preferably 1.0 to 20.0 atomic%, based on the total Fe in the spindle-shaped goethite particles as the final product. 0.
If it is less than 5 atomic%, there is no effect of improving the magnetic properties of the metal magnetic particle powder, and if it exceeds 25 atomic%, the axial ratio decreases due to miniaturization.

【0045】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子を含む水懸
濁液中に、炭酸アルカリ水溶液と水酸化アルカリ水溶液
との混合アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液とを新たに添
加、混合し、酸素含有ガスを通気して、前記紡錘状ゲー
タイト種晶粒子の粒子表面上にゲータイト層を成長させ
るにあたり、添加する各アルカリ水溶液、第一鉄塩水溶
液、酸化反応開始前の紡錘状ゲータイト種晶粒子と第一
鉄含有沈殿物とを含む水懸濁液、若しくは成長反応中の
水懸濁液に、全Feに対しAl換算で0.5〜15原子
%のAl化合物及び希土類元素を全Feに対し0.5〜
10原子%の希土類元素の化合物とを添加することによ
って、目的とする紡錘状ゲータイト粒子粉末を得ること
ができる。
In the aqueous suspension containing the spindle-shaped goethite seed crystal particles, a mixed alkali aqueous solution of an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous alkali hydroxide solution and a ferrous salt aqueous solution are newly added and mixed, and an oxygen-containing gas is added. When growing a goethite layer on the surface of the spindle-shaped goethite seed crystal particles, the alkali aqueous solution, the ferrous salt aqueous solution to be added, and the spindle-shaped goethite seed crystal particles before the start of the oxidation reaction and the first In an aqueous suspension containing an iron-containing precipitate or an aqueous suspension during a growth reaction, 0.5 to 15 atomic% of an Al compound and a rare earth element in terms of Al relative to the total Fe are added in an amount of 0.1 to 0.1% based on the total Fe. 5-
By adding 10 atomic% of a compound of a rare earth element, a desired spindle-shaped goethite particle powder can be obtained.

【0046】前記ゲータイト層の成長反応において使用
する第一鉄塩水溶液としては、硫酸第一鉄水溶液、塩化
第一鉄水溶液等を挙げることができる。前記第一鉄塩の
添加量は、前記ゲータイト種晶粒子の生成反応における
第一鉄塩の添加量との総量に対して、20〜50mol
%、好ましくは25〜45mol%である。20mol
%未満の場合には、紡錘状ゲータイト粒子の成長反応が
十分生起せず、目的とする紡錘状ゲータイト粒子粉末が
得られない。50mol%を越える場合には、ゲータイ
ト粒子の新たな種晶が発生することによって樹枝状粒子
が生成し、また、生成するゲータイト粒子の粒度が不均
斉となる。
Examples of the ferrous salt aqueous solution used in the growth reaction of the goethite layer include an aqueous ferrous sulfate solution and an aqueous ferrous chloride solution. The addition amount of the ferrous salt is 20 to 50 mol based on the total amount of the addition amount of the ferrous salt in the formation reaction of the goethite seed crystal particles.
%, Preferably 25 to 45 mol%. 20mol
%, The growth reaction of the spindle-shaped goethite particles does not sufficiently occur, and a desired spindle-shaped goethite particle powder cannot be obtained. When it exceeds 50 mol%, dendritic particles are generated by generating new seed crystals of goethite particles, and the particle size of the generated goethite particles becomes uneven.

【0047】前記ゲータイト層の成長反応において使用
されるアルカリ水溶液は、前記紡錘状ゲータイト種晶粒
子の生成反応において使用できるものの中から選択する
ことができ、また、添加量も同様の範囲から選択するこ
とができる。また、前記ゲータイト層の成長反応は、前
記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応とできるだけ同
一の条件とすることが好ましく、混合アルカリ水溶液中
の水酸化アルカリ水溶液の割合及び第一鉄塩水溶液中の
全Feに対するアルカリ当量比とを同一とすることがさ
らに好ましい。
The aqueous alkali solution used in the growth reaction of the goethite layer can be selected from those usable in the reaction for producing the spindle-shaped goethite seed crystal particles, and the amount of addition is also selected from the same range. be able to. Further, the growth reaction of the goethite layer is preferably performed under the same conditions as possible for the production reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles, and the ratio of the alkali hydroxide aqueous solution in the mixed alkaline aqueous solution and the ferrous salt aqueous solution It is further preferable that the alkali equivalent ratio with respect to all Fe is the same.

【0048】前記ゲータイト層の成長反応におけるpH
値は、8.0〜11.0、好ましくは8.5〜10.0
の範囲である。pHが8.0未満の場合には、ゲータイ
ト粒子粉末中に酸根が多量に含まれるようになり、洗浄
によっても簡単に除去することができないので、金属磁
性粒子粉末とした場合に粒子同志の焼結を引き起こして
しまう。11.0を越える場合には、金属磁性粒子粉末
とした場合に目的とする高い保磁力が得られない。
PH in the growth reaction of the goethite layer
The value is between 8.0 and 11.0, preferably between 8.5 and 10.0.
Range. If the pH is less than 8.0, a large amount of acid radicals will be contained in the goethite particle powder and cannot be easily removed by washing. It will cause the result. If it exceeds 11.0, the desired high coercive force cannot be obtained when the metal magnetic particles are used.

【0049】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
時における反応液のpH値と前記ゲータイト層の成長反
応時における反応液のpH値とは、各反応溶液中のpH
値の差を±0.5の範囲内とする。pH値の差が±0.
5を越える場合には、金属磁性粒子粉末の保磁力が未だ
不十分である。好ましくは±0.3であり、より好まし
くは±0.1である。
The pH value of the reaction solution at the time of the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles and the pH value of the reaction solution at the time of the growth reaction of the goethite layer are the pH values of the respective reaction solutions.
The difference between the values is within a range of ± 0.5. The difference in pH value is ± 0.
If it exceeds 5, the coercive force of the metal magnetic particle powder is still insufficient. Preferably it is ± 0.3, more preferably ± 0.1.

【0050】前記ゲータイト層の成長反応における酸化
手段は、酸素含有ガス(例えば空気)を液中に通気する
ことにより行う。
The oxidizing means in the growth reaction of the goethite layer is performed by passing an oxygen-containing gas (for example, air) through the liquid.

【0051】前記ゲータイト層の成長反応における温度
は、通常、ゲータイト粒子が生成する80℃以下の温度
で行えばよい。80℃を越える場合には、紡錘状ゲータ
イト粒子中にマグネタイトが混在することがある。好ま
しくは45〜55℃の範囲である。
The temperature for the growth reaction of the goethite layer may be generally at a temperature of 80 ° C. or less at which goethite particles are formed. When the temperature exceeds 80 ° C., magnetite may be mixed in the spindle-shaped goethite particles. Preferably it is in the range of 45 to 55 ° C.

【0052】前記ゲータイト層の成長反応において、A
l化合物としては、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウ
ム、硝酸アルミニウム等の酸性塩、アルミン酸ナトリウ
ム、アルミン酸カリウム、アルミン酸アンモニウム等の
アルミン酸塩を使用することができる。Al化合物の添
加時期は、成長反応において添加する第一鉄塩水溶液、
各アルカリ水溶液、酸素含有ガスを通気する前の紡錘状
ゲータイト種晶粒子と第一鉄含有沈殿物とを含む水懸濁
液若しくは成長反応中の水懸濁液のいずれに存在させて
もよい。殊に、ゲータイト層の成長反応を開始する前が
好ましい。また、Al化合物を分割添加したり連続的及
び間欠的に添加しても本発明の効果はかわらず、むしろ
向上させることができる。この場合において、Al化合
物の添加は、水懸濁液中にCo化合物が残存していない
状態において行う。Co化合物の存在下でAl化合物の
添加を行った場合には、生成するゲータイト粒子の軸比
が低下してしまうため好ましくない。
In the growth reaction of the goethite layer, A
Examples of the compound include acid salts such as aluminum sulfate, aluminum chloride, and aluminum nitrate, and aluminates such as sodium aluminate, potassium aluminate, and ammonium aluminate. The addition time of the Al compound is determined by the ferrous salt aqueous solution added in the growth reaction,
Each alkali aqueous solution, an aqueous suspension containing spindle-shaped goethite seed crystal particles before passing oxygen-containing gas and a ferrous-containing precipitate, or an aqueous suspension during a growth reaction may be used. In particular, it is preferable before starting the growth reaction of the goethite layer. Further, the effects of the present invention are not changed even if the Al compound is dividedly added or added continuously or intermittently, but rather can be improved. In this case, the addition of the Al compound is performed in a state where no Co compound remains in the aqueous suspension. When the addition of the Al compound is performed in the presence of the Co compound, the axial ratio of the generated goethite particles is undesirably reduced.

【0053】前記Al化合物の添加量は、最終生成物で
ある紡錘状ゲータイト粒子中の全Feに対して0.5〜
15原子%、好ましくは1.0〜10原子%である。
0.5原子%未満の場合には、焼結防止効果がなく、1
5原子%を越える場合には、軸比が低下する。
The amount of the Al compound to be added is 0.5 to 0.5 with respect to the total Fe in the spindle-shaped goethite particles as the final product.
It is 15 atomic%, preferably 1.0 to 10 atomic%.
If it is less than 0.5 atomic%, there is no sintering prevention effect, and 1
If it exceeds 5 atomic%, the axial ratio decreases.

【0054】前記ゲータイト層の成長反応において、添
加する前記希土類元素の化合物としては、イットリウ
ム、ランタン、セリウム、プラセウジウム、ネオジウ
ム、サマリウム等の1種又は2種以上の化合物が好適で
あり、前記希土類元素の塩化物、硫酸塩、硝酸塩等が使
用できる。その使用方法は乾式又は湿式のいずれでもよ
く、好ましくは湿式での被覆処理である。希土類元素の
化合物の添加は、前記Al化合物の添加と同時又は別々
に行ってもよい。添加時期は成長反応において添加する
第一鉄塩水溶液、各アルカリ水溶液、酸素含有ガスを通
気する前の紡錘状ゲータイト種晶粒子と第一鉄含有沈澱
物とを含む水懸濁液若しくは成長反応中の水懸濁液のい
ずれに存在させてもよい。殊に、ゲータイト層の成長反
応を開始する前が好ましい。また、希土類元素の化合物
を分割添加したり連続的及び間欠的に添加してもよい。
In the growth reaction of the goethite layer, as the compound of the rare earth element to be added, one or more compounds such as yttrium, lanthanum, cerium, prasedium, neodymium, and samarium are preferable. Chloride, sulfate, nitrate and the like can be used. The method of use may be either a dry method or a wet method, preferably a wet coating treatment. The addition of the rare earth element compound may be performed simultaneously or separately with the addition of the Al compound. The addition period is a ferrous salt aqueous solution to be added in the growth reaction, an aqueous alkali solution, an aqueous suspension containing spindle-shaped goethite seed crystal particles and a ferrous-containing precipitate before aeration with an oxygen-containing gas, or during the growth reaction. May be present in any of the aqueous suspensions. In particular, it is preferable before starting the growth reaction of the goethite layer. Further, the compound of the rare earth element may be dividedly added, or continuously and intermittently.

【0055】その使用量は、希土類元素として全Feに
対して0.5〜10原子%、好ましくは1.0〜8.0
原子%、より好ましくは1.0〜6.0原子%である。
0.5原子%未満の場合には、その後の加熱焼成、加熱
還元時における焼結防止効果が十分でなく、金属磁性粒
子粉末とした場合にSFD(保磁力分布)が悪化する。
10原子%を越える場合には、ゲータイト表層部分へ含
有されず単独で析出し、シート化した際にドロップアウ
トを引き起こすため好ましくない。
The amount of the rare earth element is 0.5 to 10 atomic%, preferably 1.0 to 8.0, based on the total amount of Fe.
Atomic%, more preferably 1.0 to 6.0 atomic%.
If the content is less than 0.5 at%, the effect of preventing sintering during subsequent heating and reduction during heating and heating is not sufficient, and the SFD (coercive force distribution) deteriorates when metal magnetic particles are used.
If it exceeds 10 atomic%, it is not preferable because it is not contained in the goethite surface layer portion but precipitates alone and causes dropout when formed into a sheet.

【0056】なお、前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生
成反応においては、第一鉄含有沈殿物を含む懸濁液を非
酸化性雰囲気下で維持攪拌して行う、いわゆる熟成を行
うことが好ましい。その場合の熟成は、非酸化性雰囲気
下の前記懸濁液を、通常、40〜80℃の温度範囲で行
うのが好適である。40℃未満の場合には、軸比が小さ
く十分な熟成効果が得られ難く、80℃を越える場合に
は、マグネタイトが混在してくることがある。熟成時間
としては、30〜300分間である。30分間未満の場
合には、十分に軸比を大きくすることができない。30
0分間を越えてもよいが、必要以上に長時間とする意味
がない。また、前記ゲータイト層の成長反応時において
も熟成を行ってもよい。
In the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles, it is preferable to perform so-called ripening, which is performed by maintaining and stirring the suspension containing the ferrous precipitate in a non-oxidizing atmosphere. In this case, the aging is preferably carried out in a temperature range of usually from 40 to 80 ° C. for the suspension under a non-oxidizing atmosphere. When the temperature is lower than 40 ° C., the axial ratio is small and it is difficult to obtain a sufficient aging effect. When the temperature is higher than 80 ° C., magnetite may be mixed. The aging time is 30 to 300 minutes. If the time is less than 30 minutes, the axial ratio cannot be sufficiently increased. 30
Although it may be longer than 0 minutes, there is no point in making the time longer than necessary. Ripening may also be performed during the growth reaction of the goethite layer.

【0057】前記非酸性雰囲気とするには、前記懸濁液
の反応容器内に不活性ガス(窒素ガスなど)又は還元性
ガス(水素ガスなど)を通気すればよい。
To make the non-acidic atmosphere, an inert gas (such as nitrogen gas) or a reducing gas (such as hydrogen gas) may be passed through the reaction vessel of the suspension.

【0058】なお、本発明においては、鉄を主成分とす
る紡錘状金属磁性粒子粉末の諸特性の向上の為、前記紡
錘状ゲータイト粒子の生成反応中に通常添加されるMg
化合物を種晶粒子の生成反応時又は種晶粒子の成長反応
中に添加しておいてもよい。
In the present invention, in order to improve various characteristics of the spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component, Mg usually added during the formation reaction of the spindle-shaped goethite particles is used.
The compound may be added during the seed crystal particle formation reaction or during the seed crystal particle growth reaction.

【0059】次に、本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子
粉末について述べる。
Next, the spindle-shaped hematite particles according to the present invention will be described.

【0060】本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末を
構成する粒子は、平均長軸径が0.05〜1.0μm、
好ましくは0.05〜0.5μmである。その形状は紡
錘状であって軸比(長軸径/短軸径)が10〜15、好
ましくは11〜15である。
The particles constituting the spindle-shaped hematite particles according to the present invention have an average major axis diameter of 0.05 to 1.0 μm,
Preferably it is 0.05 to 0.5 μm. The shape is a spindle shape and the axial ratio (major axis diameter / minor axis diameter) is 10 to 15, preferably 11 to 15.

【0061】本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末
は、BET比表面積が30〜140m2 /g、好ましく
は35〜100m2 /gである。
The spindle-shaped hematite particles according to the present invention have a BET specific surface area of 30 to 140 m 2 / g, preferably 35 to 100 m 2 / g.

【0062】本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末を
構成する粒子は、種晶部分と表層部分とから形成されて
いる。前記種晶部分とは、前記ゲータイト粒子の種晶部
分がそのまま変化したものであり、好ましくは、種晶粒
子の内部中心から50〜80重量%、より好ましくは5
5〜75重量%である。前記種晶部分のヘマタイト種晶
粒子に含有するCoは全Feに対して0.5〜25原子
%、好ましくは1.0〜20原子%である。0.5原子
%未満の場合には、磁気特性の向上効果が得られない。
25原子%を越える場合には、高い軸比が得られない。
前記表層部分とは、前記ゲータイト粒子の表層部分がそ
のまま変化したものであり、好ましくは、粒子の最表面
から20〜50重量%、より好ましくは25〜45重量
%の部分である。前記表層部分のヘマタイト層に含有す
るAlは全Feに対して0.5〜15原子%、好ましく
は1.0〜10原子%である。0.5原子%未満の場合
には焼結防止効果が得られない。15原子%を越える場
合には、高い軸比が得られにくい。
The particles constituting the spindle-shaped hematite particles according to the present invention are formed of a seed crystal part and a surface part. The seed portion is a portion in which the seed portion of the goethite particles is changed as it is, preferably 50 to 80% by weight, more preferably 5 to 80% by weight from the inner center of the seed particles.
5 to 75% by weight. The Co contained in the hematite seed particles in the seed portion is 0.5 to 25 atomic%, preferably 1.0 to 20 atomic%, based on the total Fe. If it is less than 0.5 atomic%, the effect of improving magnetic properties cannot be obtained.
If it exceeds 25 atomic%, a high axial ratio cannot be obtained.
The surface layer portion is a portion in which the surface layer portion of the goethite particles is changed as it is, and is preferably a portion of 20 to 50% by weight, more preferably 25 to 45% by weight from the outermost surface of the particles. Al contained in the hematite layer in the surface layer is 0.5 to 15 atomic%, preferably 1.0 to 10 atomic%, based on the total Fe. If it is less than 0.5 atomic%, no sintering preventing effect can be obtained. If it exceeds 15 atomic%, it is difficult to obtain a high axial ratio.

【0063】本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末を
構成する粒子の希土類元素の含有量は、種晶部分以外の
表層部分又は粒子表面に全Feに対して0.5〜15原
子%、好ましくは1.0〜12原子%である。0.5原
子%未満の場合には、焼結防止効果が得られない。15
原子%を越える場合には飽和磁化の減少が生じる。な
お、希土類元素の含有量のうち、表層部分には全Feに
対して好ましくは0.5〜10原子%、より好ましくは
1.0〜8原子%、さらに好ましくは1.0〜6原子%
である。また、粒子表面には希土類元素の化合物が希土
類元素として全Feに対して0〜14.5原子%、好ま
しくは0〜11原子%である。
The content of the rare earth element in the particles constituting the spindle-shaped hematite particle powder according to the present invention is 0.5 to 15 atomic%, preferably 0.5 to 15 atomic%, based on the total Fe in the surface layer other than the seed crystal part or on the particle surface. 1.0 to 12 atomic%. If it is less than 0.5 atomic%, no sintering preventing effect can be obtained. Fifteen
If it exceeds atomic%, the saturation magnetization decreases. In the rare earth element content, the surface layer portion preferably has a content of 0.5 to 10 atomic%, more preferably 1.0 to 8 atomic%, and still more preferably 1.0 to 6 atomic% based on the total Fe.
It is. On the particle surface, the compound of the rare earth element is 0 to 14.5 atomic%, preferably 0 to 11 atomic%, based on the total Fe as a rare earth element.

【0064】本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末を
構成する粒子は、X線結晶粒径D110 とD104 の比D
104 /D110 が0.20〜0.65の範囲内であって、
好ましくは含有する希土類元素として全Feに対する含
有量x(原子%)についての下記不等式、0.5≦x≦
10の場合、 0.500−0.03x≦D104 /D110 ≦0.665
−0.03x 10<x≦15の場合、 0.20≦D104 /D110 ≦0.365 を満たす範囲内にあるものである。この範囲については
後出図1に示した通りである。X線結晶粒径の比D104
/D110 が0.20未満の場合及び0.65を越える場
合のいずれにおいても、この紡錘状ヘマタイト粒子粉末
を還元して得られる金属磁性粒子粉末をシート化した場
合のSFD(保磁力分布)が悪化する。
The particles constituting the spindle-shaped hematite particles according to the present invention have a ratio D of X-ray crystal particle diameters D 110 and D 104 .
104 / D 110 is in the range of 0.20 to 0.65,
The following inequality for the content x (atomic%) with respect to the total Fe as the rare earth element preferably contained, 0.5 ≦ x ≦
In the case of 10, 0.500-0.03x ≦ D 104 / D 110 ≦ 0.665
In the case of −0.03 × 10 <x ≦ 15, it is within a range satisfying 0.20 ≦ D 104 / D 110 ≦ 0.365. This range is as shown in FIG. X-ray crystal grain size ratio D 104
Regardless of whether / D 110 is less than 0.20 or more than 0.65, the SFD (coercive force distribution) when the metal magnetic particle powder obtained by reducing this spindle-shaped hematite particle powder is formed into a sheet Worsens.

【0065】次に、本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子
粉末の製造法について述べる。
Next, a method for producing the spindle-shaped hematite particles according to the present invention will be described.

【0066】本発明においては、前記得られた紡錘状ゲ
ータイト粒子粉末を、加熱脱水処理に先立って焼結防止
のために焼結防止剤により前記紡錘状ゲータイト粒子表
面を被覆処理しておく。
In the present invention, the surface of the obtained spindle-shaped goethite particles is coated with a sintering inhibitor to prevent sintering prior to the heating and dehydration treatment.

【0067】前記焼結防止剤としては、希土類元素の化
合物、Al化合物又はAl化合物及び希土類元素の化合
物のいずれかを用いることが好ましく、さらにその他の
金属元素の化合物を合わせて用いることができる。
As the sintering inhibitor, it is preferable to use a compound of a rare earth element, an Al compound or a compound of an Al compound and a rare earth element, and a compound of another metal element can be used in combination.

【0068】前記希土類元素の化合物としては、スカン
ジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオ
ジウム、ネオジウム、サマリウム等の1種又は2種以上
の化合物が好適であり、前記希土類元素の塩化物、硫酸
塩、硝酸塩等が使用できる。その処理方法は乾式又は湿
式のいずれでもよく、好ましくは湿式での被覆処理であ
る。その使用量は、希土類元素の化合物を使用する場合
には、希土類元素として前記ゲータイト表層部分に含有
する希土類元素の含有量との合計として全Feに対して
好ましくは0.5〜15.0原子%、より好ましくは
1.0〜12.0原子%である。0.5原子未満の場合
には、焼結防止効果が十分でなく、金属磁性粒子粉末と
した場合にSFD(保磁力分布)が悪化する。15.0
原子%を越える場合には、飽和磁化値が低くなる。
As the compound of the rare earth element, one or more compounds such as scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, and samarium are preferable, and the rare earth element chloride, sulfate, nitrate, etc. Etc. can be used. The treatment method may be either a dry method or a wet method, preferably a wet coating treatment. When a compound of a rare earth element is used, the amount of the rare earth element is preferably 0.5 to 15.0 atoms based on the total Fe as the total of the rare earth element content contained in the goethite surface layer portion as the rare earth element. %, More preferably 1.0 to 12.0 atomic%. If the number is less than 0.5 atom, the effect of preventing sintering is not sufficient, and the SFD (coercive force distribution) deteriorates when the metal magnetic particles are used. 15.0
If it exceeds atomic%, the saturation magnetization value will be low.

【0069】前記Al化合物としては、硫酸アルミニウ
ム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム等の酸性塩、
アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、アルミン
酸アンモニウム等のアルミン酸塩を使用することができ
る。前記Al化合物の使用量は、前記紡錘状ゲータイト
粒子の表層部分に含有するAlとの合計量として全Fe
に対してAl換算で好ましくは0.5〜15原子%、よ
り好ましくは1.0〜10原子%である。0.5原子%
未満の場合には、焼結防止効果がなく、15原子%を越
える場合には金属磁性粒子粉末にしたときに磁気特性が
悪くなる。
Examples of the Al compound include acidic salts such as aluminum sulfate, aluminum chloride, and aluminum nitrate;
Aluminates such as sodium aluminate, potassium aluminate and ammonium aluminate can be used. The amount of the Al compound used is defined as the total amount of Fe and the total amount of Al contained in the surface layer of the spindle-shaped goethite particles.
Is preferably 0.5 to 15 atomic%, more preferably 1.0 to 10 atomic% in terms of Al. 0.5 atomic%
If it is less than 15%, there is no sintering prevention effect, and if it exceeds 15 atomic%, the magnetic properties of the metal magnetic particles become poor.

【0070】なお、焼結防止効果の向上のため、必要に
よりその他の元素としてSi、B、Ca、Mg、Ba、
Sr等から選ばれる元素の化合物の1種又は2種以上を
使用してもよい。これらの化合物は、焼結防止効果を有
するだけでなく、還元速度を制御する働きも有するの
で、必要に応じて組み合わせて使用すればよい。この場
合の使用量の総量は、前記紡錘状ゲータイト粒子粉末の
全Feに対して前記焼結防止剤として使用するAl化合
物、希土類元素の化合物との合計量として好ましくは1
〜15原子%である。少量では焼結防止の効果が十分で
はなく、多過ぎると金属磁性粒子粉末とした場合に飽和
磁化が低下するので組み合わせる種類により、最適量を
適宜選べばよい。
In order to improve the effect of preventing sintering, other elements such as Si, B, Ca, Mg, Ba,
One or more compounds of the element selected from Sr and the like may be used. These compounds not only have the effect of preventing sintering but also have the function of controlling the reduction rate, and thus may be used in combination as necessary. The total amount used in this case is preferably 1 as the total amount of the Al compound and the rare earth element compound used as the sintering inhibitor with respect to all Fe of the spindle-shaped goethite particles.
1515 atomic%. If the amount is small, the effect of preventing sintering is not sufficient, and if the amount is too large, the saturation magnetization decreases when the metal magnetic particles are used. Therefore, the optimum amount may be appropriately selected depending on the type of combination.

【0071】前記焼結防止剤等によってあらかじめ被覆
しておくことにより、粒子及び粒子相互間の焼結が防止
され、紡錘状ゲータイト粒子の粒子形状及び軸比をより
一層保持継承した紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得ること
ができ、これによって、前記形状等を保持継承し、個々
に独立した鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末が
得られやすくなる。
By coating in advance with the sintering inhibitor or the like, sintering between the particles and the particles is prevented, and the spindle-shaped hematite particles which inherit and maintain the particle shape and the axial ratio of the spindle-shaped goethite particles more. A powder can be obtained, which makes it easier to obtain spindle-shaped metal magnetic particle powders that retain the above-mentioned shape and the like and are individually independent and mainly composed of iron.

【0072】前記焼結防止剤を被覆処理した紡錘状ゲー
タイト粒子粉末を、非還元性雰囲気下において400〜
850℃の範囲内において加熱処理を行って紡錘状ヘマ
タイト粒子粉末を得ることができる。この場合の加熱処
理の温度は、ヘマタイト粒子のX線結晶粒径の比D104
/D110 が特定範囲内となるように適宜選ぶことができ
る。
The fusiform goethite particles coated with the sintering inhibitor are subjected to a 400-
Heat treatment is performed within the range of 850 ° C. to obtain spindle-shaped hematite particles. In this case, the temperature of the heat treatment is determined by the ratio D 104 of the X-ray crystal grain size of the hematite particles.
/ D 110 can be appropriately selected so as to be within a specific range.

【0073】また、Na2 SO4 といった不純物塩の除
去のために加熱処理後のヘマタイトを洗浄してもよい。
この場合において、被覆された焼結防止剤が溶出しない
条件で洗浄を行うことにより、不要な不純物の除去を行
うことが好ましい。具体的には、陽イオン性不純物の除
去にはpHを上げて行い、陰イオン性不純物の除去に
は、pHを下げることでより効率的に洗浄することがで
きる。
Further, the hematite after the heat treatment may be washed to remove impurity salts such as Na 2 SO 4 .
In this case, it is preferable to remove unnecessary impurities by performing washing under conditions where the coated sintering inhibitor does not elute. Specifically, the pH can be increased to remove the cationic impurities, and the pH can be reduced to remove the anionic impurities, whereby the washing can be performed more efficiently.

【0074】次に、本発明に係る鉄を主成分とする紡錘
状金属磁性粒子粉末の製造法について述べる。
Next, a method for producing the spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component according to the present invention will be described.

【0075】本発明においては、前記本発明に係る紡錘
状ゲータイト粒子粉末を、あらかじめ焼結防止剤によっ
て焼結防止処理しておき、そのまま直接加熱還元する場
合、加熱還元に先立って加熱処理を行ってその後に加熱
還元を行う場合、又は、前記本発明に係る紡錘状ヘマタ
イト粒子粉末を直接加熱還元を行う場合のいずれかによ
って鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末を得るこ
とができる。
In the present invention, when the spindle-shaped goethite particles according to the present invention are previously subjected to a sintering prevention treatment with a sintering inhibitor and directly reduced by heating, the heating treatment is performed prior to the heating reduction. In this case, the spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component can be obtained by performing heat reduction after that, or by directly heating and reducing the spindle-shaped hematite particle powder according to the present invention.

【0076】前記焼結防止剤等によって、あらかじめ被
覆しておくことにより粒子及び粒子相互間の焼結が防止
され、紡錘状ゲータイト粒子の粒子形状及び軸比をより
一層保持継承しやすくなり、個々に独立した鉄を主成分
とする紡錘状金属磁性粒子粉末が得られやすくなる。
Pre-coating with the sintering inhibitor or the like prevents sintering between the particles and between the particles, making it easier to maintain and inherit the particle shape and axis ratio of the spindle-shaped goethite particles. In addition, a spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component is easily obtained.

【0077】前記焼結防止剤としては、周知の通り、A
l、Si、B、Ca、Mg、Ba、Sr並びに希土類元
素の化合物から選ばれる化合物の1種または2種以上を
使用することができる。好ましくは希土類元素の化合物
及び/又はAl化合物である。これらの化合物は焼結防
止効果を有するだけでなく、還元速度を制御する働きも
有するので、必要に応じて組み合わせて使用すればよ
い。
As well-known, as the sintering inhibitor, A
One or more compounds selected from the group consisting of l, Si, B, Ca, Mg, Ba, Sr and compounds of rare earth elements can be used. Preferably, it is a compound of a rare earth element and / or an Al compound. These compounds not only have the effect of preventing sintering but also have the function of controlling the reduction rate, and thus may be used in combination as necessary.

【0078】前記希土類元素の化合物としては、スカン
ジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオ
ジウム、ネオジウム、サマリウム等の1種又は2種以上
の化合物、例えば、塩化物、硫酸塩、硝酸塩等が好適で
ある。その処理方法は乾式又は湿式のいずれでもよいが
湿式での被覆処理が好ましい。その使用量は、希土類元
素の化合物を使用する場合には、希土類元素として、被
処理粒子中に含有している希土類元素の量との総量とし
て全Feに対して好ましくは0.5〜15原子%、より
好ましくは1.0〜12.0原子%である。0.5原子
未満の場合には、焼結防止効果が十分でなく、金属磁性
粒子粉末とした場合にSFD(保磁力分布)が悪化す
る。15原子%を越える場合には、飽和磁化値が低くな
る。
As the rare earth element compound, one or more compounds such as scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, and samarium, for example, chlorides, sulfates, and nitrates are preferable. The treatment method may be either a dry method or a wet method, but a wet coating treatment is preferable. When a compound of a rare earth element is used, the amount of the rare earth element is preferably 0.5 to 15 atm based on the total Fe as the total amount of the rare earth element and the rare earth element contained in the particles to be treated. %, More preferably 1.0 to 12.0 atomic%. If the number is less than 0.5 atom, the effect of preventing sintering is not sufficient, and the SFD (coercive force distribution) deteriorates when the metal magnetic particles are used. If it exceeds 15 atomic%, the saturation magnetization value will be low.

【0079】前記Al化合物としては、硫酸アルミニウ
ム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム等の酸性塩、
アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、アルミン
酸アンモニウム等のアルミン酸塩を使用することができ
る。前記Al化合物の使用量は、前記紡錘状ゲータイト
粒子の表層部分に含有するAlとの合計量として全Fe
に対してAl換算で好ましくは0.5〜15原子%、よ
り好ましくは1.0〜10原子%である。0.5原子%
未満の場合には、焼結防止効果がなく、15原子%を越
える場合には金属磁性粒子粉末にしたときに磁気特性が
悪くなる。
Examples of the Al compound include acidic salts such as aluminum sulfate, aluminum chloride, and aluminum nitrate.
Aluminates such as sodium aluminate, potassium aluminate and ammonium aluminate can be used. The amount of the Al compound used is defined as the total amount of Fe and the total amount of Al contained in the surface layer of the spindle-shaped goethite particles.
Is preferably 0.5 to 15 atomic%, more preferably 1.0 to 10 atomic% in terms of Al. 0.5 atomic%
If it is less than 15%, there is no sintering prevention effect, and if it exceeds 15 atomic%, the magnetic properties of the metal magnetic particles become poor.

【0080】焼結防止剤の使用量の総量は、前記紡錘状
ゲータイト粒子粉末の全Feに対して前記希土類元素の
化合物及び/又は前記Al化合物との合計量として好ま
しくは1.0〜15原子%である。少量では焼結防止効
果が十分ではなく、多過ぎると飽和磁化値が低下するの
で組み合わせる種類により、最適量を適宜選べばよい。
The total amount of the sintering inhibitor used is preferably 1.0 to 15 atom as the total amount of the rare earth element compound and / or the Al compound with respect to the total Fe of the spindle-shaped goethite particles. %. If the amount is too small, the effect of preventing sintering is not sufficient, and if it is too large, the saturation magnetization decreases. Therefore, the optimum amount may be appropriately selected depending on the type of combination.

【0081】なお、焼結防止効果の向上のため、必要に
よりその他の元素としてSi、B、Ca、Mg、Ba、
Sr等から選ばれる元素の化合物の1種又は2種以上を
使用してもよい。これらの化合物は、焼結防止効果を有
するだけでなく、還元速度を制御する働きも有するの
で、必要に応じて組み合わせて使用すればよい。この場
合の使用量の総量は、前記紡錘状ゲータイト粒子粉末の
全Feに対して前記焼結防止剤として使用するAl化合
物、希土類元素の化合物との合計量として好ましくは1
〜15原子%である。少量では焼結防止の効果が十分で
はなく、多過ぎると金属磁性粒子粉末とした場合に飽和
磁化が低下するので組み合わせる種類により、最適量を
適宜選べばよい。
In order to improve the sintering prevention effect, other elements such as Si, B, Ca, Mg, Ba,
One or more compounds of the element selected from Sr and the like may be used. These compounds not only have the effect of preventing sintering but also have the function of controlling the reduction rate, and thus may be used in combination as necessary. The total amount used in this case is preferably 1 as the total amount of the Al compound and the rare earth element compound used as the sintering inhibitor with respect to all Fe of the spindle-shaped goethite particles.
1515 atomic%. If the amount is small, the effect of preventing sintering is not sufficient, and if the amount is too large, the saturation magnetization decreases when the metal magnetic particles are used. Therefore, the optimum amount may be appropriately selected depending on the type of combination.

【0082】前記の通り、焼結防止剤等によってあらか
じめ被覆しておくことにより、粒子及び粒子相互間の焼
結が防止され、紡錘状ゲータイト粒子の粒子形状及び軸
比をより一層保持継承し、個々に独立した鉄を主成分と
する紡錘状金属磁性粒子粉末が得られやすくなる。
As described above, by coating in advance with a sintering inhibitor or the like, sintering between the particles and the particles is prevented, and the particle shape and axis ratio of the spindle-shaped goethite particles are further retained and inherited. Spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component, which are individually independent, are easily obtained.

【0083】前記化合物で被覆処理を施した紡錘状ゲー
タイト粒子粉末は、そのまま還元しても目的とする鉄を
主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末を得ることができ
るが、磁気特性、粉体特性のコントロール及び形状のコ
ントロールの為には、常法により、還元に先立って、あ
らかじめ、非還元性ガス雰囲気中において加熱処理を施
しておくことが好ましい。
The spindle-shaped goethite particle powder coated with the above compound can be directly reduced to obtain the desired spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component. In order to control the characteristics and control the shape, it is preferable to perform a heat treatment in a non-reducing gas atmosphere in advance by a conventional method before the reduction.

【0084】非還元性ガス雰囲気としては、空気、酸素
ガス、窒素ガス等から選択される一種以上のガス流下と
することができる。加熱処理温度は、300〜850℃
の範囲で行うことができ、該加熱処理温度は、紡錘状ゲ
ータイト粒子の被覆処理に用いた化合物の種類に応じて
適宜選択することがより好ましい。850℃を越える場
合には、粒子の変形と粒子及び粒子相互間の焼結を引き
起こしてしまう。
The non-reducing gas atmosphere may be one or more gas flows selected from air, oxygen gas, nitrogen gas and the like. Heat treatment temperature is 300 ~ 850 ℃
The heat treatment temperature is more preferably appropriately selected according to the type of the compound used for the coating treatment of the spindle-shaped goethite particles. When the temperature exceeds 850 ° C., deformation of the particles and sintering between the particles and the particles are caused.

【0085】本発明における加熱還元は、前記焼結防止
剤で処理した紡錘状ゲータイト粒子粉末について直接加
熱還元を行う場合、前記焼結防止剤で処理した紡錘状ゲ
ータイト粒子粉末をあらかじめ加熱処理した後に連続し
て加熱還元を行う場合、又は、前記本発明に係る紡錘状
ヘマタイト粒子粉末について加熱還元を行う場合のいず
れかによって行うことができる。
In the heat reduction in the present invention, when the spindle-shaped goethite particle powder treated with the sintering inhibitor is directly subjected to heat reduction, the spindle-shaped goethite particle powder treated with the sintering inhibitor is heated beforehand. The heat reduction can be performed either continuously or when the spindle-shaped hematite particles according to the present invention are subjected to heat reduction.

【0086】本発明における加熱還元の温度範囲は、3
00〜600℃が好ましい。300℃未満である場合に
は、還元反応の進行が遅く、長時間を要する。また、6
00℃を越える場合には、還元反応が急激に進行して粒
子の変形と、粒子及び粒子相互間の焼結を引き起こして
しまう。
The temperature range of the heat reduction in the present invention is 3
00-600 degreeC is preferable. When the temperature is lower than 300 ° C., the progress of the reduction reaction is slow and a long time is required. Also, 6
If the temperature exceeds 00 ° C., the reduction reaction proceeds rapidly, causing deformation of the particles and sintering between the particles.

【0087】本発明における加熱還元後の鉄を主成分と
する紡錘状金属磁性粒子粉末は周知の方法、例えば、ト
ルエン等の有機溶剤中に浸漬する方法及び還元後の鉄を
主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末の雰囲気を一旦不
活性ガスに置換した後、不活性ガス中の酸素含有量を徐
々に増加させながら最終的に空気とすることによって徐
酸化する方法等により空気中に取り出すことができる。
The spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component after heat reduction according to the present invention can be obtained by a known method, for example, a method of immersing the particles in an organic solvent such as toluene, and a method of using a spindle containing iron as a main component after reduction. After the atmosphere of the metallic magnetic particles is once replaced with an inert gas, the oxygen content in the inert gas is gradually increased while the air is finally converted to air to be gradually oxidized to be taken out into the air. Can be.

【0088】次に、本発明に係る鉄を主成分とする紡錘
状金属磁性粒子粉末について述べる。
Next, the spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component according to the present invention will be described.

【0089】本発明に係る鉄を主成分とする紡錘状金属
磁性粒子粉末を構成する粒子は、平均長軸径が0.05
〜0.50μm、好ましくは0.06〜0.3μmであ
る。その形状は紡錘状であって軸比(長軸径/短軸径)
が9以上、好ましくは9.5以上である。
The particles constituting the spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component according to the present invention have an average major axis diameter of 0.05.
0.50.50 μm, preferably 0.06 to 0.3 μm. The shape is spindle shape and the axial ratio (major axis diameter / minor axis diameter)
Is 9 or more, preferably 9.5 or more.

【0090】本発明に係る鉄を主成分とする紡錘状金属
磁性粒子粉末は、BET比表面積が30〜80m2
g、好ましくは35〜60m2 /gである。
The spindle-shaped metal magnetic particles mainly composed of iron according to the present invention have a BET specific surface area of 30 to 80 m 2 /
g, preferably 35 to 60 m 2 / g.

【0091】本発明に係る鉄を主成分とする紡錘状金属
磁性粒子粉末を構成する粒子は、Coを全Feに対して
0.5〜25原子%、好ましくは1.0〜20原子%含
有する。また、Alを全Feに対して0.5〜15原子
%、好ましくは1.0〜10原子%含有する。また、希
土類元素を全Feに対して0.5〜15原子%、好まし
くは1.0〜12原子%含有する。
The particles constituting the spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component according to the present invention contain 0.5 to 25 atomic%, preferably 1.0 to 20 atomic% of Co with respect to the total Fe. I do. Al is contained in an amount of 0.5 to 15 atomic%, preferably 1.0 to 10 atomic%, based on the total amount of Fe. Further, the rare earth element is contained in an amount of 0.5 to 15 atomic%, preferably 1.0 to 12 atomic% based on the total Fe.

【0092】本発明に係る鉄を主成分とする紡錘状金属
磁性粒子粉末は、保磁力Hcが1200〜2200O
e、好ましくは1500〜2000Oeである。また、
飽和磁化σsが100emu/g以上、好ましくは11
0emu/g以上である。
The spindle-shaped metal magnetic particles mainly composed of iron according to the present invention have a coercive force Hc of 1200 to 2200O.
e, preferably 1500 to 2000 Oe. Also,
Saturation magnetization σs is 100 emu / g or more, preferably 11
0 emu / g or more.

【0093】本発明に係る鉄を主成分とする紡錘状金属
磁性粒子粉末は、シート特性における保磁力分布SFD
が0.50以下、好ましくは0.45以下である。
The spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component according to the present invention have a coercive force distribution SFD in sheet properties.
Is 0.50 or less, preferably 0.45 or less.

【0094】[0094]

【発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は次
の通りである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A typical embodiment of the present invention is as follows.

【0095】粒子粉末を構成する粒子の平均長軸径及び
軸比は、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。
The average major axis diameter and the axial ratio of the particles constituting the particle powder were all represented by the average values of the numerical values measured from electron micrographs.

【0096】粒子粉末の比表面積は、「モノソーブMS
−11」(カンタクロム(株)製)を使用し、BET法
により測定した値で示した。
The specific surface area of the particle powder is “Monosorb MS”.
-11 "(manufactured by Cantachrome Co., Ltd.) and the value measured by the BET method.

【0097】X線結晶粒径(ヘマタイト粒子の場合のD
104 又はD110 、鉄を主成分とする金属磁性粒子のD
110 )は、X線回折法で測定される結晶粒子の大きさ
を、ヘマタイト粒子の場合の(104)結晶面又は(1
10)結晶面、鉄を主成分とする金属磁性粒子の(11
0)結晶面のそれぞれに垂直な方向における結晶粒子の
厚さを表したものであり、各結晶面についての回折ピー
ク曲線から、下記のシェラーの式を用いて計算した値で
示したものである。
X-ray crystal grain size (D in the case of hematite particles)
104 or D 110 , D of metal magnetic particles mainly composed of iron
110 ) indicates the size of the crystal grains measured by the X-ray diffraction method, the (104) crystal plane in the case of hematite particles or (1).
10) Crystal plane, (11) of metal magnetic particles mainly composed of iron
0) It represents the thickness of a crystal grain in a direction perpendicular to each of the crystal planes, and is a value calculated from the diffraction peak curve of each crystal plane using the following Scherrer's formula. .

【0098】D104 又はD110 =Kλ/βcosθ 但し、β=装置に起因する機械幅を補正した真の回折ピ
ークの半値幅(ラジアン単位) K=シェラー定数(=0.9) λ=X線の波長(Fe Kα線 0.1935nm) θ=回折角((104)面及び(110)面の回折ピー
クに対応)
[0098] D 104 or D 110 = Kλ / βcosθ However, beta = half width (radians) K = Scherrer constant true diffraction peaks obtained by correcting the machine width due to device (= 0.9) λ = X-ray Wavelength (Fe Kα ray 0.1935 nm) θ = diffraction angle (corresponding to diffraction peaks on (104) plane and (110) plane)

【0099】鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の磁気
特性は、「振動試料磁力計VSM−3S−15」(東英
工業(株)製)を使用し、外部磁場10kOeで測定し
た。
The magnetic properties of the metal magnetic particles containing iron as a main component were measured using an “oscillating sample magnetometer VSM-3S-15” (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) under an external magnetic field of 10 kOe.

【0100】紡錘状ゲータイト粒子粉末及び鉄を主成分
とする紡錘状金属磁性粒子粉末のCo量、Al量及びそ
の他の金属元素の含有量は、「誘導結合プラズマ発光分
光分析装置SPS4000」(セイコー電子工業(株)
製)を使用し、測定した。
The amount of Co, the amount of Al, and the content of other metal elements in the spindle-shaped goethite particle powder and the spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component are determined by “Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer SPS4000” (Seiko Electronics Co., Ltd.). Industrial Co., Ltd.
Was used for the measurement.

【0101】シート状試料片は下記の成分を100cc
のポリビンに下記の割合で入れた後、ペイントシェーカ
ー(レッドデビル社製)で8時間混合分散を行うことに
より調整した磁性塗料を厚さ25μmのポリエチレンテ
レフタートフィルム上にアプリケータを用いて50μm
の厚さに塗布し、次いで、5kGaussの磁場中で乾
燥させることにより得た。 3mmφスチールボール 800重量部 鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末 100重量部 スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂 20重量部 シクロヘキサノン 83.3重量部 メチルエチルケトン 83.3重量部 トルエン 83.3重量部 得られたシート状試料片について磁気特性を測定した。
A sheet-shaped sample piece contains the following components in an amount of 100 cc.
The magnetic paint prepared by putting the mixture in the following ratio in a polybin at the following ratio and mixing and dispersing for 8 hours with a paint shaker (manufactured by Red Devil Co., Ltd.) was applied to a polyethylene terephthalate film having a thickness of 25 μm using an applicator.
And then dried in a magnetic field of 5 kGauss. 3 mmφ steel ball 800 parts by weight Spindle-shaped metal magnetic particle powder mainly composed of iron 100 parts by weight Polyurethane resin having sodium sulfonate group 20 parts by weight Cyclohexanone 83.3 parts by weight Methyl ethyl ketone 83.3 parts by weight Toluene 83.3 parts by weight The magnetic properties of the obtained sheet-shaped sample piece were measured.

【0102】N2 ガスを通気して非酸化性雰囲気下にあ
る反応器中に、6.5NのNa2 CO3 水溶液3.7l
に0.374NのNaOH水溶液32.0l(混合アル
カリに対しNaOHは33.3mol%に該当する。)
を加えて混合溶液とし、次いで、Fe2+1.5mol/
lを含む硫酸第一鉄水溶液13.3l(硫酸第一鉄に対
しアルカリ水溶液は1.5当量に該当する。)を加えて
50℃に昇温して130分維持した後、当該懸濁液中に
硫酸コバルト311g(種晶粒子の生成反応及び成長反
応の全Feに対しCo換算で3.67原子%に該当す
る。)を純水1lに溶解して添加し、攪拌混合した。さ
らに、180分、pH9.5にて非酸化性雰囲気下で維
持する、いわゆる熟成を行った後、温度47℃において
毎分70lの空気を6.0時間通気して紡錘状ゲータイ
ト種晶粒子粉末を生成した。
In a reactor under a non-oxidizing atmosphere by passing N 2 gas, 3.7 l of a 6.5N Na 2 CO 3 aqueous solution was introduced.
32.0 L of a 0.374 N NaOH aqueous solution (NaOH corresponds to 33.3 mol% based on the mixed alkali.)
To form a mixed solution, and then Fe 2+ 1.5 mol /
13.3 l of an aqueous solution of ferrous sulfate containing 1 l (an alkali aqueous solution corresponds to 1.5 equivalents of ferrous sulfate), and the temperature is raised to 50 ° C. and maintained for 130 minutes. 311 g of cobalt sulfate (corresponding to 3.67 atomic% in terms of Co with respect to all Fe in the seed crystal particle formation reaction and growth reaction) was dissolved in 1 L of pure water and added thereto, followed by stirring and mixing. Further, after so-called ripening is performed for 180 minutes at a pH of 9.5 and in a non-oxidizing atmosphere, so-called ripening is performed. Generated.

【0103】生成させた紡錘状ゲータイト種晶粒子粉末
を含むスラリーを一部抜き取り、濾別、水洗、乾燥して
得られた針状ゲータイト種晶粒子粉末は、平均長軸径
0.30μm、軸比13.3、BET比表面積80.2
2 /gの粒子からなり、樹枝状粒子が全く混在してお
らず、粒度が均斉なものであった。また、前記抜き取っ
たスラリーを固液分離した際の濾液と紡錘状ゲータイト
種晶粒子粉末を分析したところ、濾液中にはCoイオン
は検出されなかった。一方、紡錘状ゲータイト種晶粒子
粉末には、Coとして種晶粒子中の全Feに対してはC
o換算で5.5原子%(種晶粒子の成長反応後のゲータ
イト粒子の全Feに対してはCo換算で3.7原子%に
該当する。)を含有しており、添加したCoイオンが1
00%吸着していた。
A portion of the slurry containing the produced spindle-shaped goethite seed particles was extracted, filtered, washed with water and dried to obtain needle-like goethite seed particles having an average major axis diameter of 0.30 μm and an axis Ratio 13.3, BET specific surface area 80.2
The particles consisted of particles of m 2 / g, without dendritic particles at all, and had a uniform particle size. Further, when the filtrate obtained by subjecting the extracted slurry to solid-liquid separation and the spindle-shaped goethite seed crystal particle powder were analyzed, no Co ion was detected in the filtrate. On the other hand, in the spindle-shaped goethite seed crystal powder, C is used as Co for all Fe in the seed crystal particles.
5.5 atomic% in terms of o (equivalent to 3.7 atomic% in terms of Co with respect to all Fe of the goethite particles after the growth reaction of the seed crystal particles), and the added Co ions 1
00% was adsorbed.

【0104】次いで、N2 ガスを通気して反応器を非酸
化性雰囲気とした紡錘状ゲータイト種晶粒子粉末を含む
懸濁液中に、6.5NのNa2 CO3 水溶液1.85l
に3.0NのNaOH水溶液2.0l(混合アルカリに
対しNaOHは33.3mol%に該当する。)を加え
た混合溶液とFe2+1.5mol/lを含む硫酸第一鉄
水溶液6.7l(硫酸第一鉄に対しアルカリ水溶液は
1.5当量に該当する。)とを添加し、47℃に昇温し
て20分維持し、pH9.5(ゲータイト種晶粒子の生
成反応時のpH値との差はない。)にて当該懸濁液中に
アルミン酸ナトリウム(Al2 3 含有量19重量%)
403g(全Feに対しAl換算で5.0原子%に該当
する。)及び2.0mol/lの硝酸Nd溶液225m
l(全Feに対しNd換算で1.5原子%に該当す
る。)を添加して攪拌混合した後、熟成後、温度50℃
において毎分150lの空気を2.0時間通気して前記
紡錘状ゲータイト種晶粒子の成長反応を行った。
Next, 1.85 l of a 6.5N aqueous solution of Na 2 CO 3 was added to a suspension containing spindle-shaped goethite seed crystal particles in which a N 2 gas was passed and the reactor was in a non-oxidizing atmosphere.
And 2.0 L of 3.0 N NaOH aqueous solution (NaOH corresponds to 33.3 mol% based on the mixed alkali) and 6.7 L of an aqueous ferrous sulfate solution containing 1.5 mol / L of Fe 2+ . (The aqueous alkali solution corresponds to 1.5 equivalents with respect to ferrous sulfate.), And the temperature is raised to 47 ° C. and maintained for 20 minutes, and the pH is increased to 9.5 (the pH during the formation reaction of goethite seed crystal particles). In the suspension (Al 2 O 3 content: 19% by weight).
403 g (corresponding to 5.0 atomic% in terms of Al with respect to all Fe) and 225 m of a 2.0 mol / l Nd nitrate solution
1 (corresponding to 1.5 atomic% in terms of Nd with respect to all Fe), followed by stirring and mixing.
, 150 l of air per minute was passed for 2.0 hours to carry out a growth reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles.

【0105】成長反応終了後、常法により、濾別、水
洗、乾燥、粉砕して得られた針状ゲータイト粒子粉末
は、紡錘状を呈し、平均長軸径0.31μm、軸比1
3.6、BET比表面積102.0m2 /gの粒子から
なり、樹枝状粒子が全く混在しておらず、粒度が均斉な
ものであった。また、Coを全Feに対してはCo換算
で3.6原子%含有し、Alを全Feに対しAl換算で
5.0原子%含有するものであった。
After completion of the growth reaction, the acicular goethite particle powder obtained by filtration, washing, drying and pulverizing by a conventional method has a spindle shape, an average major axis diameter of 0.31 μm, and an axial ratio of 1
3.6, particles having a BET specific surface area of 102.0 m 2 / g, dendritic particles were not mixed at all, and the particle size was uniform. Further, Co contained 3.6 atomic% in terms of Co with respect to all Fe, and 5.0 atomic% in terms of Al with respect to all Fe.

【0106】濾別、水洗した紡錘状ゲータイト粒子粉末
2500g(Feとして25.1mol)に相当する量
のプレスケーキを40lの水中に懸濁させた。この時の
懸濁液のpHは7.9であった。次いで、2mol/l
の硝酸ネオジウム水溶液を125.5ml(前記ゲータ
イト粒子粉末中の全Feに対しNdとして1.0原子%
に該当する。)添加して10分間攪拌した。
A press cake corresponding to 2500 g (25.1 mol as Fe) of a spindle-shaped goethite particle powder separated and washed with water was suspended in 40 l of water. At this time, the pH of the suspension was 7.9. Then, 2mol / l
125.5 ml of an aqueous solution of neodymium nitrate (1.0 atomic% as Nd based on the total Fe in the goethite particle powder)
Corresponds to. ) Was added and stirred for 10 minutes.

【0107】次いで、水酸化ナトリウム水溶液を添加し
てpHを9.5に調整しながら純水を加え、全量を10
lとして10分間攪拌した後、フィルタープレスで濾
別、水洗、乾燥してNd化合物が被覆されたゲータイト
粒子粉末を得た。得られたゲータイト粒子粉末中のCo
の含有量は全Feに対して3.6原子%、Alの含有量
は全Feに対して5.1原子%、Ndの含有量は全Fe
に対して2.5原子%であった。
Then, while adjusting the pH to 9.5 by adding an aqueous sodium hydroxide solution, pure water was added, and the total amount was adjusted to 10%.
After stirring for 10 minutes as l, the mixture was separated by filtration with a filter press, washed with water, and dried to obtain goethite particle powder coated with an Nd compound. Co in the obtained goethite particle powder
Is 3.6 atomic% with respect to the total Fe, the Al content is 5.1 atomic% with respect to the total Fe, and the Nd content is
Was 2.5 atomic%.

【0108】上記Nd化合物が被覆された紡錘状ゲータ
イト粒子粉末800gを空気中770℃で加熱処理して
Nd化合物が被覆された紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得
た。前記得られたヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径
0.28μm、軸比12.8、BET比表面積36.1
2 /g、X線結晶粒径のD104 は14.5nm、D
110 は26.8nmであり、その比D104 /D110
0.54の粒子からなり、また、該粒子中のCoの含有
量は全Feに対して3.6原子%、Alの含有量は全F
eに対して5.1原子%、Ndの含有量は全Feに対し
て2.5原子%であった。
800 g of the spindle-shaped goethite particles coated with the Nd compound was heated at 770 ° C. in air to obtain spindle-shaped hematite particles coated with the Nd compound. The obtained hematite particle powder had an average major axis diameter of 0.28 μm, an axial ratio of 12.8, and a BET specific surface area of 36.1.
m 2 / g, X-ray crystal particle diameter D 104 is 14.5 nm, D
110 has a particle size of 26.8 nm and the ratio D 104 / D 110 is 0.54, and the content of Co in the particles is 3.6 atomic% with respect to the total Fe, and the content of Al is Is all F
The content of Nd was 5.1 at.% with respect to e, and the content of Nd was 2.5 at.

【0109】このNd化合物が被覆された紡錘状ヘマタ
イト粒子粉末100gを内径72mmの固定層還元装置
に投入し、毎分35lのH2 ガスを通気し、還元温度5
00℃で加熱還元した。
100 g of the spindle-shaped hematite particle powder coated with the Nd compound was put into a fixed bed reducing device having an inner diameter of 72 mm, and 35 l of H 2 gas per minute were passed therethrough.
It was reduced by heating at 00 ° C.

【0110】還元して得られたCo、Al及びNdを含
有する鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、空気中に
取り出した時に急激な酸化を起こさないように、最初は
窒素のみを通気しておき、その後、空気と窒素との混合
ガスとし、空気の比率を時間とともに増加させながら表
面に安定な酸化被膜を形成した。得られたCo、Al及
びNdを含有する鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末
は、平均長軸径0.18μm、軸比10.8、BET比
表面積が40.2m2 /g、X線結晶粒径のD110 が1
6.0nmの粒子からなり、紡錘形状で粒度が均斉で樹
枝状粒子の少ないものであった。また、該粒子中のCo
の含有量は全Feに対して3.7原子%、Alの含有量
は全Feに対して5.0原子%、Ndの含有量は全Fe
に対して2.5原子%であった。また、この金属磁性粒
子粉末の磁気特性は、保磁力Hcが1710Oeと高い
ものであり、飽和磁化σsが154.3emu/g、角
形比(σr/σs)が0.504であり、シート特性
は、シートHcが1640Oe、シート角形比(Br/
Bm)が0.860、SFDが0.446であった。
The metal magnetic particle powder containing iron as a main component and containing Co, Al and Nd obtained by reduction is initially ventilated only with nitrogen so as not to cause rapid oxidation when taken out into the air. After that, a stable oxide film was formed on the surface while using a mixed gas of air and nitrogen and increasing the ratio of air with time. The obtained metal magnetic particle powder containing iron as a main component containing Co, Al and Nd has an average major axis diameter of 0.18 μm, an axial ratio of 10.8, a BET specific surface area of 40.2 m 2 / g, and X-rays. D 110 of grain size 1
It consisted of particles of 6.0 nm, had a spindle shape, a uniform particle size, and had few dendritic particles. Also, Co in the particles
Is 3.7 atomic% with respect to the total Fe, the Al content is 5.0 atomic% with respect to the total Fe, and the Nd content is
Was 2.5 atomic%. The magnetic properties of the metal magnetic particles are such that the coercive force Hc is as high as 1710 Oe, the saturation magnetization s is 154.3 emu / g, the squareness ratio (σr / σs) is 0.504, and the sheet property is , Sheet Hc is 1640 Oe, sheet squareness ratio (Br /
Bm) was 0.860 and SFD was 0.446.

【0111】[0111]

【作用】従来、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の出
発原料としてのゲータイト粒子の形状等を改善するため
に、種々の金属塩の添加が試みられてきた。そのなかで
もCoは、金属磁性粒子粉末としたときに鉄との固溶を
形成し、磁化を大きくし、その保磁力Hcを高める働き
があることが知られている。またAlは、金属磁性粒子
とする場合に焼結防止に寄与し、形状保持性に優れてい
ることが知られている。
Conventionally, in order to improve the shape and the like of goethite particles as a starting material of metal magnetic particles containing iron as a main component, various metal salts have been added. Among them, it is known that Co forms a solid solution with iron when it is made into metal magnetic particle powder, has a function of increasing magnetization, and increasing its coercive force Hc. It is known that Al contributes to prevention of sintering when used as metal magnetic particles and is excellent in shape retention.

【0112】しかしながら、ゲータイト粒子の生成反応
において、Coを固溶させた場合には、微粒子が得られ
るとともに粒子の短軸方向の粒径が小さいことに起因し
て、軸比も適度に大きいゲータイト粒子が得られること
が知られている。一方、極度に微粒子化するために使用
に適するものが得られ難い。また、Alには結晶成長制
御効果があり添加時期や添加量によって軸比が大きく異
なることが知られており、例えば、ゲータイト粒子の生
成途中にAl化合物を添加すると、軸比の低減を招くこ
とが予想される。本発明者はCoが2価のイオンで存在
した状態でAl化合物を存在させながらゲータイト粒子
の生成反応を行うと軸比が最も低下することを見いだし
た。
However, when Co is dissolved in the goethite particle formation reaction, fine particles are obtained and the axial ratio is appropriately large due to the small particle size in the minor axis direction. It is known that particles are obtained. On the other hand, it is difficult to obtain a material suitable for use because it is extremely finely divided. Also, it is known that Al has a crystal growth control effect and the axial ratio varies greatly depending on the timing and amount of addition. For example, if an Al compound is added during the production of goethite particles, the axial ratio is reduced. Is expected. The present inventor has found that when a reaction for forming goethite particles is performed in the presence of an Al compound in the presence of Co as a divalent ion, the axial ratio is most reduced.

【0113】そこで、本発明者は、鋭意検討を重ねた結
果、ゲータイト粒子の生成反応を種晶生成反応と成長反
応とに分離して、軸比の適正な向上効果のあるCoを種
晶粒子の生成反応時に添加し、Coをゲータイト種晶粒
子内に固溶させ、さらに、第一鉄塩水溶液と混合アルカ
リ水溶液とを添加して行う成長反応において、Coが溶
液中に存在しない状態で、焼結防止効果を有するAlを
添加し、成長反応時のみAlを存在させることにより、
種晶粒子の生成反応で必要とする軸比を持つ粒子を作
り、成長反応においても種晶粒子の大きな軸比と適当な
粒子形状を保持した紡錘状ゲータイト粒子を得ることが
できることを見出した。
The present inventor has conducted intensive studies, and as a result, separated the formation reaction of goethite particles into a seed crystal generation reaction and a growth reaction, and converted Co, which has an effect of appropriately improving the axial ratio, to the seed crystal particles. In the growth reaction performed by adding Co during the formation reaction to form a solid solution of Co in the goethite seed crystal particles, and further adding an aqueous ferrous salt solution and an aqueous mixed alkali solution, in a state where Co is not present in the solution, By adding Al having an effect of preventing sintering and allowing Al to exist only during the growth reaction,
It was found that particles having an axis ratio required for a seed crystal particle formation reaction were produced, and spindle-shaped goethite particles having a large seed crystal particle axis ratio and an appropriate particle shape could be obtained also in a growth reaction.

【0114】種晶部分のゲータイト種晶粒子にCoが固
溶しており、且つ、表層部分のゲータイト層にAlが固
溶している紡錘状ゲータイト粒子からなる粉末を出発原
料として用いることにより、粒度が均斉であって樹枝状
粒子が混合しておらず、適切な粒子形状と大きな軸比を
有しており、しかも、高い保磁力と優れた保磁力分布と
を有している鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末
を得ることができる。
By using, as a starting material, powder composed of spindle-shaped goethite particles in which Co is dissolved in the seed crystal goethite particles and Al is dissolved in the surface goethite layer. Mainly iron, which has a uniform particle size, no dendritic particles are mixed, has an appropriate particle shape and a large axial ratio, and has a high coercive force and an excellent coercive force distribution. Spindle-shaped metal magnetic particle powder as a component can be obtained.

【0115】さらに、本発明者は、種々検討の結果、前
記紡錘状ゲータイト種晶粒子の成長反応時にAl化合物
とともに希土類元素の化合物を存在させることにより、
あるいはさらに、ゲータイト粒子粉末に処理しておく焼
結防止剤として希土類元素の化合物を用いることによ
り、希土類元素をゲータイト種晶部分以外のゲータイト
表層部分又は粒子表面に存在させることによって、加熱
脱水温度を適宜選択することにより得られる紡錘状ヘマ
タイト粒子のX線結晶粒径の比D104 /D104 が特定範
囲内にあるものとすることができ、このものを加熱還元
して得られる鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末のシー
ト特性であるSFD(保磁力分布)を良好とすることが
できることを見出し、本発明を完成させたものである。
Further, as a result of various studies, the present inventors have found that the presence of a rare earth element compound together with an Al compound during the growth reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles allows
Alternatively, further, by using a rare earth element compound as a sintering inhibitor to be processed into the goethite particle powder, by allowing the rare earth element to be present in the goethite surface layer portion other than the goethite seed crystal portion or the particle surface, the heating dehydration temperature can be reduced. The ratio D 104 / D 104 of the X-ray crystal grain diameter of the spindle-shaped hematite particles obtained by appropriate selection can be in a specific range, and iron obtained by heating and reducing this is the main component. It has been found that SFD (coercive force distribution), which is a sheet property of metal magnetic particle powder, can be improved, and the present invention has been completed.

【0116】[0116]

【実施例】次に、実施例並びに比較例を挙げる。Next, examples and comparative examples will be described.

【0117】実施例1〜6、比較例1〜2; <紡錘状ゲータイト粒子粉末の製造> 実施例1〜6、比較例1〜2 紡錘状ゲータイト粒子粉末の生成条件をゲータイト種晶
粒子生成反応の条件について表1に示すように種々変化
させ、途中抜き取りによるゲータイト種晶粒子の諸特性
を表2に示した。さらに、前記ゲータイト種晶粒子の成
長反応の条件について表3に示すように種々変化させた
以外は、前記本発明の実施の形態と同様にして紡錘状ゲ
ータイト粒子粉末を得た。得られた紡錘状ゲータイト粒
子粉末の諸特性を表4に示す。
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 <Production of Spindle-Shaped Goethite Particles> Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 Table 1 shows various properties of the goethite seed crystal particles that were extracted during the process. Further, spindle-like goethite particles were obtained in the same manner as in the embodiment of the present invention except that the conditions for the growth reaction of the goethite seed crystal particles were variously changed as shown in Table 3. Table 4 shows properties of the obtained spindle-shaped goethite particles.

【0118】比較例1 ゲータイト粒子の生成反応時に添加する硝酸ネオジウム
の添加時期をゲータイト種晶粒子の生成反応時において
コバルト化合物と共に添加することとした以外は実施例
6と同様にしてゲータイト粒子粉末の生成反応を行っ
た。得られたゲータイト種晶粒子粉末はゲータイト粒子
以外の異物粒子が生成、混在しており、ゲータイト種晶
粒子の形状も紡錘状とはいえないものであった。
Comparative Example 1 The procedure of Example 6 was repeated except that neodymium nitrate added during the reaction for forming goethite particles was added together with the cobalt compound during the reaction for forming goethite seed crystal particles. A production reaction was performed. In the obtained goethite seed crystal powder, foreign particles other than goethite particles were generated and mixed, and the shape of the goethite seed crystal particles could not be said to be spindle-shaped.

【0119】比較例2 ゲータイト粒子の生成反応時に添加する硝酸ネオジウム
の添加時期をゲータイト種晶粒子の成長反応時において
アルミニウム化合物と共に添加することとした以外は実
施例1と同様にしてゲータイト粒子粉末の生成反応を行
った。得られたゲータイト粒子粉末は種晶粒子そのまま
の紡錘状ゲータイト粒子と異物粒子が生成、混在してい
るものであった。
Comparative Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that neodymium nitrate added during the formation reaction of the goethite particles was added together with the aluminum compound during the growth reaction of the goethite seed crystal particles. A production reaction was performed. The obtained goethite particles had a mixture of spindle-shaped goethite particles as seed crystal particles and foreign particles, both of which were formed.

【0120】[0120]

【表1】 [Table 1]

【0121】[0121]

【表2】 [Table 2]

【0122】[0122]

【表3】 [Table 3]

【0123】[0123]

【表4】 [Table 4]

【0124】<紡錘状ヘマタイト粒子粉末の製造> 実施例1〜6 前駆体である紡錘状ゲータイト粒子粉末の種類、焼結防
止処理に用いる被覆物の種類及び添加量、加熱脱水温
度、その後の加熱処理の温度を種々変化させた以外は、
実施の形態と同様にして紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得
た。その条件及び得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末の
諸特性を表5に示した。
<Production of Spindle-Shaped Hematite Particle Powder> Examples 1 to 6 The type of spindle-shaped goethite particle powder as a precursor, the type and amount of coating used for sintering prevention treatment, heating dehydration temperature, and subsequent heating Other than changing the processing temperature variously,
Spindle-shaped hematite particle powder was obtained in the same manner as in the embodiment. Table 5 shows the conditions and various characteristics of the obtained spindle-shaped hematite particles.

【0125】なお、前記実施の形態、実施例及び比較例
で得られた紡錘状ヘマタイト粒子の含有する希土類元素
について全Feに対する含有量x(原子%)とX線結晶
粒径の比D104 /D110 との関係を前記実施の形態及び
実施例を○で、比較例を●で図1に示した。ここで、直
線Aは、0.5≦x≦10において、D104 /D110
0.500−0.03×xであって、直線A’は10<
x≦15の場合のD104 /D110 =0.20である。直
線Bは、0.5≦x≦10において、D104 /D110
0.665−0.03×xであって、直線B’は10<
x≦15の場合のD104 /D110 =0.365である。
本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末を構成する粒子
のX線結晶粒径の比D104 /D110 の値は、0.20〜
0.65の範囲内であり、好ましくは図1中の直線A、
直線B、直線A’、直線B’、x=0.5及びx=10
によって囲まれる範囲内である。
In the rare earth elements contained in the spindle-shaped hematite particles obtained in the above embodiment, examples and comparative examples, the ratio of the content x (atomic%) to the total Fe with respect to the total Fe and the X-ray crystal grain size D 104 / the relationship between D 110 in ○ the embodiments and examples of the embodiment, shown in FIG. 1 Comparative example ●. Here, the straight line A is expressed as D 104 / D 110 = 0.5 ≦ x ≦ 10.
0.500−0.03 × x, and the straight line A ′ is 10 <
D 104 / D 110 = 0.20 when x ≦ 15. The straight line B is expressed as D 104 / D 110 = 0.5 ≦ x ≦ 10.
0.665−0.03 × x, and the straight line B ′ is 10 <
D 104 / D 110 = 0.365 when x ≦ 15.
X-ray values of the ratio D 104 / D 110 of the crystal grain size of the particles constituting the spindle-shaped hematite particles according to the present invention, 0.20
0.65, and preferably within the range of line A in FIG.
Straight line B, straight line A ', straight line B', x = 0.5 and x = 10
Within the range surrounded by.

【0126】[0126]

【表5】 [Table 5]

【0127】<鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の製
造> 実施例1〜3、5〜6 被処理粒子の種類、焼結防止処理に用いる被覆物の種類
及び添加量、加熱温度、加熱還元工程における還元温度
を種々変化させた以外は本発明の実施の形態と同様の方
法で鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を得た。この時
の還元条件及び得られた鉄を主成分とする金属磁性粒子
粉末の諸特性を表6に示す。
<Production of Metal Magnetic Particle Powder Containing Iron as Main Component> Examples 1-3, 5-6 Types of particles to be treated, type and amount of coating used for sintering prevention treatment, heating temperature, heating Metal magnetic particle powder containing iron as a main component was obtained in the same manner as in the embodiment of the present invention except that the reduction temperature in the reduction step was variously changed. Table 6 shows the reducing conditions at this time and various properties of the obtained metal magnetic particle powder containing iron as a main component.

【0128】実施例4 加熱還元にあたって、ヘマタイト粒子粉末200gに対
し、2lの純水を用いて洗浄し、内径4mmの成形板を
用いて成形し、乾燥させたものを加熱還元に用いた以外
は本発明の実施の形態と同様の方法で鉄を主成分とする
金属磁性粒子粉末を得た。この時の還元条件及び得られ
た鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の諸特性を表6に
示す。
Example 4 In the heat reduction, 200 g of the hematite particle powder was washed with 2 l of pure water, molded using a molded plate having an inner diameter of 4 mm, and dried to be used for the heat reduction. Metal magnetic particle powder containing iron as a main component was obtained in the same manner as in the embodiment of the present invention. Table 6 shows the reducing conditions at this time and various properties of the obtained metal magnetic particle powder containing iron as a main component.

【0129】[0129]

【表6】 [Table 6]

【0130】[0130]

【発明の効果】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉
末、紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、粒度が均斉であって
樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、適切な粒子形状
と軸比を有している粒子からなることから該紡錘状ゲー
タイト粒子粉末又は紡錘状ヘマタイト粒子粉末を出発原
料として得られる鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子
粉末は、前出実施例に示した通り、粒度が均斉であって
樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、適切な粒子形状
と軸比を有している粒子からなるので、高い保磁力と優
れた保磁力分布とを有しており、高記録密度、高感度、
高出力用磁性粒子粉末として好適である。
The spindle-shaped goethite particle powder and spindle-shaped hematite particle powder according to the present invention have a uniform particle size, do not contain dendritic particles, and have an appropriate particle shape and axis ratio. Since the spindle-shaped goethite particle powder or the spindle-shaped hematite particle powder obtained from the starting particles, the spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component obtained as a starting material has a particle size as described in the above Examples. Since it is uniform and contains no dendritic particles, and is composed of particles having an appropriate particle shape and axial ratio, it has a high coercive force and an excellent coercive force distribution, Recording density, high sensitivity,
It is suitable as a high-output magnetic particle powder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態、実施例及び比較例の紡
錘状ヘマタイト粒子が含有する希土類元素として全Fe
に対する含有量(原子%)とX線結晶粒径の比D104
110 との関係を示すものである。
FIG. 1 shows the total Fe as a rare earth element contained in spindle-shaped hematite particles according to the embodiment, examples and comparative examples of the present invention.
Ratio between the content (atomic%) and the X-ray crystal grain size with respect to D 104 /
Shows the relationship between the D 110.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平均長軸径が0.05〜1.0μmの紡
錘状粒子であって、ゲータイト種晶部分とゲータイト表
層部分とからなり、前記種晶部分にはCoを全Feに対
して0.5〜25原子%含有し、且つ、前記表層部分に
はAlを全Feに対して0.5〜15原子%含有すると
ともに希土類元素を全Feに対して0.5〜10原子%
含有しているゲータイト粒子からなることを特徴とする
紡錘状ゲータイト粒子粉末。
1. Spindle-shaped particles having an average major axis diameter of 0.05 to 1.0 μm, comprising a goethite seed crystal portion and a goethite surface layer portion, wherein the seed crystal portion contains Co with respect to all Fe. 0.5 to 25 atomic%, and the surface layer contains 0.5 to 15 atomic% of Al with respect to all Fe and a rare earth element of 0.5 to 10 atomic% with respect to all Fe.
Spindle-shaped goethite particle powder, comprising goethite particles.
【請求項2】 平均長軸径が0.05〜1.0μmの紡
錘状粒子であって、ヘマタイト種晶部分とヘマタイト表
層部分とからなり、前記種晶部分にはCoを全Feに対
して0.5〜25原子%含有し、前記表層部分にはAl
を全Feに対して0.5〜15原子%含有し、且つ、前
記種晶部分以外の表層部分又は粒子表面に希土類元素を
全Feに対して0.5〜15原子%含有しており、しか
も、X線結晶粒径の比D104 /D110 が0.20〜0.
65の範囲内にあるヘマタイト粒子からなることを特徴
とする紡錘状ヘマタイト粒子粉末。
2. Spindle-shaped particles having an average major axis diameter of 0.05 to 1.0 μm, comprising a hematite seed crystal part and a hematite surface layer part, wherein the seed crystal part contains Co with respect to all Fe. 0.5 to 25 atomic%, and the surface layer portion contains Al
0.5 to 15 atomic% with respect to the total Fe, and 0.5 to 15 atomic% of the rare earth element with respect to the total Fe in the surface layer portion or the particle surface other than the seed crystal portion, Moreover, the ratio D 104 / D 110 of the X-ray crystal grain size from 0.20 to 0.
65. Spindle-shaped hematite particle powder comprising hematite particles in the range of 65.
【請求項3】 炭酸アルカリ水溶液と水酸化アルカリ水
溶液との混合アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液とを反応
させて得られる第一鉄含有沈殿物を含む水懸濁液を非酸
化性雰囲気下において熟成させた後、該水懸濁液中に酸
素含有ガスを通気して紡錘状ゲータイト種晶粒子を生成
させた後、該種晶粒子を含む水懸濁液中に、炭酸アルカ
リと水酸化アルカリとの混合アルカリ水溶液と第一鉄塩
水溶液とを新たに添加、混合し、酸素含有ガスを通気し
て、前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の粒子表面上にゲー
タイト層を成長させて紡錘状ゲータイト粒子を生成させ
るにあたり、前記種晶粒子の生成反応時において、第一
鉄塩水溶液、第一鉄含有沈殿物を含む水懸濁液、酸化反
応開始前の熟成中の第一鉄含有沈澱物を含む水懸濁液若
しくは生成反応中の水懸濁液に、全Feに対しCo換算
で0.5〜25原子%のCo化合物を添加し、且つ、前
記ゲータイト層の成長反応時において、添加する各アル
カリ水溶液、第一鉄塩水溶液、酸化反応開始前の紡錘状
ゲータイト種晶粒子と第一鉄含有沈殿物とを含む水懸濁
液若しくは成長反応中の水懸濁液に、全Feに対しAl
換算で0.5〜15原子%のAl化合物及び希土類元素
を全Feに対して0.5〜10原子%の希土類元素の化
合物とをそれぞれ添加することを特徴とする請求項1記
載の紡錘状ゲータイト粒子粉末の製造法。
3. An aqueous suspension containing a ferrous-containing precipitate obtained by reacting a mixed alkali aqueous solution of an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous alkali hydroxide solution with an aqueous ferrous salt solution under a non-oxidizing atmosphere. After aging, an oxygen-containing gas is passed through the aqueous suspension to generate spindle-shaped goethite seed crystal particles. Then, the aqueous suspension containing the seed crystal particles contains alkali carbonate and alkali hydroxide. The aqueous alkali solution and the ferrous salt aqueous solution are newly added and mixed with each other, and an oxygen-containing gas is ventilated to grow a goethite layer on the surface of the spindle-shaped goethite seed crystal particles. In producing the seed crystal particles, a ferrous salt aqueous solution, an aqueous suspension containing a ferrous-containing precipitate, and a ferrous-containing precipitate during ripening before the start of the oxidation reaction are included. During aqueous suspension or formation reaction To the aqueous suspension, a Co compound of 0.5 to 25 atomic% in terms of Co with respect to the total Fe is added, and at the time of the growth reaction of the goethite layer, each alkali aqueous solution and ferrous salt aqueous solution to be added are added. A water suspension containing spindle-shaped goethite seed crystal particles and a ferrous-containing precipitate before the start of the oxidation reaction or a water suspension during the growth reaction was mixed with Al for all Fe.
2. The spindle-shape according to claim 1, wherein the Al compound and the rare earth element are added in an amount of 0.5 to 15 at.% In terms of the total Fe, and the compound of the rare earth element is added in an amount of 0.5 to 10 at. Method for producing goethite particle powder.
【請求項4】 請求項1記載の紡錘状ゲータイト粒子粉
末を焼結防止剤で処理した後、400〜850℃の範囲
内で加熱処理を行うことを特徴とする請求項2記載の紡
錘状ヘマタイト粒子粉末の製造法。
4. The spindle-shaped hematite according to claim 2, wherein the spindle-shaped goethite particle powder according to claim 1 is treated with a sintering inhibitor, and then heat-treated at a temperature of 400 to 850 ° C. Manufacturing method of particle powder.
【請求項5】 焼結防止剤がAl化合物、希土類元素の
化合物又はAl化合物及び希土類元素の化合物のいずれ
かである請求項4記載の紡錘状ヘマタイト粒子粉末の製
造法。
5. The method for producing spindle-shaped hematite particle powder according to claim 4, wherein the sintering inhibitor is any of an Al compound, a compound of a rare earth element, or a compound of an Al compound and a rare earth element.
【請求項6】 請求項1記載の紡錘状ゲータイト粒子粉
末を焼結防止剤で処理を行った後、400〜850℃の
範囲内で加熱処理を行い、さらに、還元性ガス雰囲気
中、400〜600℃の範囲内で加熱還元することを特
徴とする鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末の製
造法。
6. After treating the spindle-shaped goethite particles according to claim 1 with a sintering inhibitor, heat treatment is performed at a temperature in the range of 400 to 850 ° C., and further, 400 to 850 ° C. in a reducing gas atmosphere. A process for producing spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component, wherein the powder is heated and reduced within a range of 600 ° C.
【請求項7】 請求項2記載の紡錘状ヘマタイト粒子粉
末を還元性ガス雰囲気中、400〜600℃の範囲内で
加熱還元することを特徴とする鉄を主成分とする紡錘状
金属磁性粒子粉末の製造法。
7. A spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component, wherein the spindle-shaped hematite particle powder according to claim 2 is heat-reduced in a reducing gas atmosphere at a temperature of 400 to 600 ° C. Manufacturing method.
【請求項8】 請求項6記載の製造法又は請求項7記載
の製造法により得られる平均長軸径が0.05〜0.5
μmの紡錘状粒子であって、Coを全Feに対して0.
5〜25原子%含有し、Alを全Feに対して0.5〜
15原子%含有し、且つ、希土類元素を全Feに対して
0.5〜15原子%含有している鉄を主成分とする金属
磁性粒子からなることを特徴とする鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末。
8. An average major axis diameter obtained by the production method according to claim 6 or the production method according to claim 7, which is 0.05 to 0.5.
μm spindle-shaped particles, wherein Co is added to the total Fe in an amount of 0.
5 to 25 atomic%, and Al is 0.5 to
A spindle comprising iron as a main component, comprising metal magnetic particles containing 15 atomic% and containing a rare earth element in an amount of 0.5 to 15 atomic% with respect to the total Fe; Metal magnetic particles powder.
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