JPS59561B2 - 気孔質フレ−ク状亜鉛及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、気孔質フレーク状亜鉛およびその製造方法に
関するものである。

亜鉛は、めつき剤、セメンテーシヨン反応における還元
剤、合金用添加剤等の用途に広く用いられている。

この場合、亜鉛材は比表面積が大きく且つ取扱いが容易
であることが不可欠である。例えば、セメンテーシヨン
反応用還元剤としての亜鉛は、タリウムやカドミウムの
製錬工程においてセメンテーシヨン反応工程における還
元剤として、またセメンテーシヨン反応を利用しての粉
体めつきにおける還元剤として広く使用されている。添
加される還元剤は、急速なセメンテーシヨン反応を実現
するために溶液中に迅やかに溶けることが必要とされる
。現在、この還元剤としては、亜鉛末や亜鉛板が一般に
使用されているが、亜鉛末は比表面積は大きいが取扱い
が困難でありまた爆発の危険を伴い、他方亜鉛板は取扱
は容易であるが比表面積が小さい。更に、亜鉛末につい
ては、製品中に巻き込ま札製品の品質を悪化するという
由々しき欠点も認められている。そこで、亜鉛末におけ
る比表面積についての長所と、亜鉛板における取扱、爆
発、製品への巻込みに関しての長所とを併せ持つ別の形
態の亜鉛材が入手しうるなら、きわめて好都合である。

このような状況に鑑み、本発明者は、気孔質のフレーク
形態が上記要求に適合することを見出した。気孔質フレ
ーク形態は、亜鉛溶湯を水面より高い水準から落下し、
水面での衝撃作用によつて溶滴を薄片状に拡げた状態で
凝固させることによつて生成さ札薄片状の不規則な形態
を有しそして気孔質である点で、球状化あるいは粒状化
した形態の所謂ショット形態とは明瞭に区別されうる。
薄片状であるため、従来亜鉛末に固有に見られた取扱い
上の特性は示さず、爆発の危険はない。薄片性と気孔性
とが金属粉末に近い高い比表面積を与える。従来、この
ような気孔質フレーク形態の亜鉛が使用されたことはな
い。このような気孔質フレーク状亜鉛は、亜鉛溶湯を少
量づつ空気中を通して水中に落下させるだけで、きわめ
て容易に製造されうることが判明した。

この場合、溶湯落下高さが重要で、亜鉛溶湯温度、放出
ノズル径、水槽の水深、大気温度等に依存はするが、或
る最小高さ以上でないと、落下溶湯滴はショット状に固
まり、気孔質のフレーク状とはならない、亜鉛溶湯滴が
水面に衝突する時点で、亜鉛溶湯滴を衝撃下で薄片状に
拡げるに適正な条件の組合せを選定することが必要であ
る。斯くして、本発明は、気孔質フレーク状の形態を具
備することを特徴とする亜鉛を提供すると共に、亜鉛溶
湯滴を所定の高さ水準以上から水中に落下させることを
特徴とする気孔質フレーク状亜鉛製造方法を提供する。

本発明方法の操作内容自体は上述したように非常に簡単
なものであるが試験例について説明する。

底面に放出用ノズルを装備しそして温度調節用加熱手段
を備える亜鉛溶湯容器を水槽上方の様々の水準に設置し
うるようにした。試験条件は次の通りとした：試料：最
純亜鉛 溶湯温度：５００〜６００℃ 溶湯深さ：８ｃ！ｎ ノズル放出口径：１．５１１１１ 落下高さ：０．３ｍ，０．６ｍ，１，２ｍ，２．３ｍ，
３．１ｍ，２．５ｍ水槽水深：０。

２ｍ（落下高さ２．５ｍの場合には水深０．１ｍとした
）水 温：１５℃ 生成物は、溶湯落下２．３ｍ以上の場合にはフレーク状
を示し、１．２ｍ以下の場合にはシヨツト状となつた。

得られた亜鉛シヨツトあるいはフレークの比表面積を示
すものとしてカサ比重を測定した。カサ比重は、乾燥機
で一昼夜乾燥後メスシリンダーに２５００ｉ充填しそし
て２５０Ｃｒ１ｔ充填物の重量／２５０ｄなる式から算
出した。外観写真を参考写真として添付する。結果は次
表の通りである：第１図は、上記表の落下高さとカサ比
重の関係をプロツトしたものであるが、溶湯落下高さ約
２〜３ｍまでは落下高さが高くなるにつれシヨツト（ま
たはフレーク）のカサ比重は急激に小さくなり、落下高
さ３ｍ以上ではカサ比重の低下の割合が小さくなること
を示す。

このグラフの折曲り部がシヨツト状生成物となるかフレ
ーク状生成物となるかの分岐点に対応している。参考写
真３（２．３ｍ）及び４（２５ｍ）に明瞭に示されるよ
うに、この試験では２．３ｍ以上から落下された亜鉛溶
湯滴は水面上で充分なる衝撃作用を受けて薄片状に押し
ひしやげられて飛散した状況で凝固して多数の気孔を有
するフレーク状になる。２．３ｍ以上の落下高さにおい
ては、高さが大きくなる程、より高度にフレーク状とな
る。

また、水槽における水深を増すと表面張力により球状化
する傾向が認められた。こうして得られた気孔質フレー
ク状亜鉛を硫酸タリウム溶液においてセメンテーシヨン
用還元剤として実際に使用した試験例を次に示す。

ＰＨを３，０に調節した、ＴＩ！．が１７．１７／ｔの
硫酸タリウム溶液に亜鉛板（表面積１８７ｄ）２５０ｔ
１亜鉛シヨツト（３〜４７１ｇｔ粒、カサ比重４．０ｖ
／Ｃｒｌｔ）１０７、および亜鉛フレーク（カサ比重０
．２ｔ／〜）１０７をそれぞれ添加ｕセメンテーシヨン
反応によりタリウムを析出せしめた。セメンテーシヨン
反応時間は３時間とし、サンプリングは３０分毎に１０
ｄ分取し、１００ｒ！７！メスフラスコにおいて直ちに
希釈することによつて行なつた。反応は静置法と撹拌法
（反応容器において一枚羽根を１１０〜１２０準で回転
）とにわけて実施した。各法において、サンプリング時
毎の析出スポンジタリウム後液のタリウム分析値を次表
に示す：これら関係をグラフに示したのが第２図および
第３図である。これら結果から、本発明の気孔質亜鉛フ
レークが静置法及び攪拌法いずれにおいても、反応初期
から還元剤として好適に作用し、浸出液中のタリウムと
置換反応を行なうことがわかる。これは、気孔質亜鉛フ
レークが亜鉛板や亜鉛シヨツトに較べてその比表面積が
大きいので、きわめて迅速に浸出液中に溶けかつ還元を
良好にすることを意味する。以上、説明したように、本
発明は、従来の亜鉛材として見られた板、粉末およびシ
ヨツトいずれも異る新規な気孔質フレーク形態の亜鉛を
提供し、それにより比表面積を大きく維持したまま、取
扱いの便宜さ、爆発の発生の解消、製品混入を減少とい
う利点を保持することに成功したものである。

このような気孔質フレーク形態の亜鉛は、セメンテーシ
ヨン反応用還元剤として、あるいはめつき補給添加剤と
して好適に利用されうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶湯落下高さとカサ比重の関係を示すグラフで
あり、第２図はタリウム置換反応を静置法で実施した場
合のタリウム濃度の変化を３つの形態の亜鉛還元剤につ
いて示すグラフであり、第３図は攪拌法の場合について
の第２図と同様のグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛溶湯滴を水中への落下衝撃により薄片状に拡げ
   ることにより生成される多数の気孔を有する不規則なフ
   レーク状の形態を具備することを特徴とする亜鉛。 ２ 亜鉛溶湯滴を２．３ｍ以上の水準から水中に落下さ
   せ、水面において薄片状に拡がつた状態で凝固させるこ
   とを特徴とする、多数の気孔を有する不規則なフレーク
   状亜鉛を製造する方法。