JPS60155608A - Reduction of producing powdery alloy from mixed metal iron oxide - Google Patents

Reduction of producing powdery alloy from mixed metal iron oxide

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JPS60155608A
JPS60155608A JP59269603A JP26960384A JPS60155608A JP S60155608 A JPS60155608 A JP S60155608A JP 59269603 A JP59269603 A JP 59269603A JP 26960384 A JP26960384 A JP 26960384A JP S60155608 A JPS60155608 A JP S60155608A
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mixed metal
calcium
iron
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スチユワート エル ソールド
アーロン ウオールド
ロバート ジエイ カーシヨウ
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Exxon Research and Engineering Co
Esso Research and Engineering Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
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    • B22F9/20Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 (発明の分野) 本発明は混合金属鉄酸化物(mixed metal 
1ronoxide)から還元剤としてのカルシウムと
の処理により粉末状金属基鉄合金を生成する方法に関す
るものである。この合金はCOとH2とより炭化水素を
生成するのにフィシャーートロプシュ(Fischer
−Tropsch)触媒として有用である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION (Field of the Invention) The present invention relates to mixed metal iron oxides.
The present invention relates to a method for producing a powdered metal-based iron alloy from 1ronoxide) by treatment with calcium as a reducing agent. This alloy produces hydrocarbons from CO and H2 using Fischer-Tropsch technology.
-Tropsch) is useful as a catalyst.

(先行技術の簡単な説明) 金属カルシウムは強還元剤であるので、特に製鋼技術に
おいて公知であり、多くの金属酸化物をそれぞれの金属
に還元する能力を有している。然しなから、粉末の金属
合金の製造では、通常、水素ガスが取扱いの容易さによ
・す、又金属カルシウムを取扱うのに伴う不利益に鑑み
、還元剤として好ましいものである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE PRIOR ART Calcium metal is known particularly in steelmaking technology as it is a strong reducing agent and has the ability to reduce many metal oxides to their respective metals. However, in the production of powdered metal alloys, hydrogen gas is usually the preferred reducing agent because of its ease of handling and because of the disadvantages associated with handling calcium metal.

多数の粉末の金属合金を生成するのに使用される一般的
路線は少なくとも2つの金属成分の混合物を1500℃
以上の温度、即ち2つの元素のいずれかの溶融点以上の
温度において加熱することにより成っている。ある場合
には、通常、成分の酸化物、炭酸塩、又は水酸化物81
000℃付近の温度で加熱することによって生成され、
かつ2つ又はそれ以上の異なる金属イオンを密接な原子
接近(atomic proximity) (約10
久)で含有する混合金属酸化物は、各酸化物成分自体が
容易に還元されるので、低温度(約500℃)において
水素で合金に容易に還元される。これは、例えばFe−
Co酸化物又はFe−Ni酸化物の場合において本当で
あることがわかっている。然しなから、他の混合金属酸
化物、例えばFe−Cr、Pe−Mn、Fe−Ti、F
e−Zn型では、高温(1000’C)水素還元は鉄の
一部又は全部を、酸化物成分を残渣として残して鉄金属
に還元し、一般に実質的に純粋な合金を生成物として生
じない。
A common route used to produce many powdered metal alloys is to heat a mixture of at least two metal components to 1500°C.
This is accomplished by heating at a temperature above, that is, a temperature above the melting point of either of the two elements. In some cases, typically the oxide, carbonate, or hydroxide of the component 81
Produced by heating at a temperature around 000℃,
and two or more different metal ions in close atomic proximity (approximately 10
Since each oxide component itself is easily reduced, the mixed metal oxide contained in the alloy is easily reduced to an alloy with hydrogen at low temperature (about 500° C.). This is, for example, Fe-
This has been found to be true in the case of Co oxide or Fe-Ni oxide. However, other mixed metal oxides such as Fe-Cr, Pe-Mn, Fe-Ti, F
In the e-Zn type, high temperature (1000'C) hydrogen reduction reduces some or all of the iron to ferrous metal leaving the oxide component as a residue and generally does not produce a substantially pure alloy as a product. .

米国特許第4,373,947号は酸化チタニウムと第
2金属酸化物とのか境部合物のカルシウム還元から粉末
チタン基合金を製造する方法を開示している。然しなか
ら、この開示は単−相の混合金属鉄酸化物から鉄基合金
を生成することに対するこの型式の方法の適応性につい
て示唆又は教示していない。
U.S. Pat. No. 4,373,947 discloses a method for producing powdered titanium-based alloys from calcium reduction of an interface between titanium oxide and a second metal oxide. However, this disclosure does not suggest or teach the suitability of this type of process for producing iron-based alloys from single-phase mixed metal iron oxides.

本技術において望まれているものは、該当する混合金属
鉄酸化物、特に混合金属酸化物の一つが難還元性であり
、又還元がそれぞれの金属又は混合金属酸化物の溶融点
より低い温度で行うことのできるもの、の還元によって
直接、粉末金属基鉄合金を有効に生成する別の方法であ
る。
What is desired in the present technology is that the relevant mixed metal iron oxides, especially one of the mixed metal oxides, is refractory and that reduction occurs at a temperature lower than the melting point of the respective metal or mixed metal oxide. Another method that effectively produces powder metal-based iron alloys is directly by reduction of what can be done.

発明の概要 金属カルシウムが耐火性混合金属鉄酸化物を鉄基合金に
、金属単独及び混合金属酸化物の何れかの溶融点以下で
ある。 1000℃より可成り低い還元温度において還
元するのに有効な還元剤であることが発見された。温和
な酸処理が粉末合金を残して、形成する酸化カルシウム
及びカルジム副生物並びに混合金属鉄酸化物の還元中に
形成される不純物を除去する。これらの合金はCO/1
12炭化水素合成用触媒に適応性を有している。
SUMMARY OF THE INVENTION Calcium metal is a refractory mixed metal iron oxide in an iron-based alloy, and is below the melting point of either the metal alone or the mixed metal oxide. It has been discovered that it is an effective reducing agent for reducing at reduction temperatures significantly below 1000°C. A mild acid treatment leaves the powdered alloy to remove the calcium oxide and cardiomium by-products that form and the impurities formed during the reduction of the mixed metal iron oxides. These alloys are CO/1
It has adaptability to catalysts for synthesis of 12 hydrocarbons.

本発明によれば、下記の工程より成る粉末金属基鉄合金
を製造する方法が提供される:lal 水素ガスにおい
て難還元性である粉末混合金属鉄酸化物と少なくとも理
論量の金属カルシウムとより成る混合物を、非酸化性雰
囲気で、混合金属鉄酸化物の溶融点以下の温度において
、存在する金属酸化物の全部を実質的に還元し、かつX
線回折によって測定するとき前記生成物の金属基鉄合金
を形成するのに十分な時間加熱し; かつ(bl 前記
還元せる混合金属鉄酸化物を、カルシウム不純物及び副
生物を除去するために酸水溶液と接触せしめ; かつ (01前記生成物の金属基鉄合金を回収する。
According to the present invention, there is provided a method for producing a powdered metal-based iron alloy comprising the following steps: lal consisting of a powdered mixed metal iron oxide that is refractory in hydrogen gas and at least a stoichiometric amount of metallic calcium. The mixture is reduced in a non-oxidizing atmosphere at a temperature below the melting point of the mixed metal iron oxide to substantially reduce all of the metal oxides present, and
heating for a time sufficient to form a metal-based iron alloy of the product as determined by line diffraction; and (bl) treating the reducible mixed metal iron oxide with an aqueous acid solution to remove calcium impurities and by-products. and (01) recovering the metal-based iron alloy of the product.

さらに、本発明によって提供されるものは下記の工程よ
り成る粉末鉄−マンガン合金を生成する方法である: (a) 粉末鉄−マンガンスピネルを少な(とも理論量
の金属カルシウムとともに、前記スピネルの溶融点より
低い温度において、前記スピネルを実質的に還元し、前
記生成物合金を形成するのに十分な時間加熱し;(b)
 工程(alからの還元スピネルをカルシウム不純物及
び副生物を除くために酸水溶液と接触せしめ; かつ +01 前記生成物の粉末鉄−マンガン合金を回収する
Further provided by the present invention is a method for producing a powdered iron-manganese alloy comprising the steps of: (a) melting a powdered iron-manganese spinel together with a small amount (also a stoichiometric amount of metallic calcium) of said spinel; (b) heating the spinel at a temperature below the point for a period sufficient to substantially reduce the spinel and form the product alloy;
Step (contacting the reduced spinel from al with an aqueous acid solution to remove calcium impurities and by-products; and +01 recovering the powdered iron-manganese alloy of the product.

本発明及び好ましい実施態様の説明 本発明に適用される、前述の混合金属鉄酸化物はX−線
回折によって測定するとき、酸化物格子において1つ又
はそれ以上の位置(s i te)で金属を含有してい
て一般的に単−和物質(single phasema
terial)である。単−相は個々の金属酸化物の単
純混合物(simple m1xture)と比較して
容易に測定され得る。金属は2〜12、通常4又は6の
配位数を、四面体又は八面体の配位位置 (coordination 5ite)の場合におけ
るように有している。金属は一般に第1列遷移金属、週
期率表の第1[B、I[IB、IVB、 VB、VIB
及び ■B群、即ち5c4i+V+Cr+Mn+Znよ
り選ばれる。混合金属鉄酸化物における他の金属は、好
ましくはMn、ν。
DESCRIPTION OF THE INVENTION AND PREFERRED EMBODIMENTS As applied to the present invention, the aforementioned mixed metal iron oxides contain metal s ite in one or more positions in the oxide lattice, as determined by X-ray diffraction. It contains a single phase substance and is generally a single phase substance.
terial). Single-phase can be easily measured compared to simple mixtures of individual metal oxides. The metal has a coordination number of 2 to 12, usually 4 or 6, as in the case of tetrahedral or octahedral coordination positions. Metals are generally first row transition metals, first [B, I[IB, IVB, VB, VIB] of the weekly rate table.
and (2) selected from group B, ie, 5c4i+V+Cr+Mn+Zn. The other metal in the mixed metal iron oxide is preferably Mn, ν.

Crより選ばれる。本方法に適用できる好ましい金属酸
化物は鉄及びマンガンより成り、好ましくは鉄−マンガ
ンスピネルである混合金属酸化物である。
Selected from Cr. Preferred metal oxides applicable to the method are mixed metal oxides consisting of iron and manganese, preferably iron-manganese spinel.

酸化物の金属は直接酸素原子に又このように酸素を通じ
て他の金属原子に結合される。一般に、酸化物はX−線
回折で測定するとき、結晶構造でコランダム又はスピネ
ルであり、スピネルが好ましい。
The metal of the oxide is bonded directly to the oxygen atom and thus to other metal atoms through the oxygen. Generally, the oxide has a crystalline structure of corundum or spinel as determined by X-ray diffraction, with spinel being preferred.

スピネルは次の実験式: Fex My 04を有する
:ここにおいてMは第1列遷移金属群より選ばれ、X及
びyはOを除く整数又は小数で、x十yの和は3である
。このスピネルの結晶構造はそれらの隣接原子の10〜
15人の付近以内又はその以下に金属を配置する。単−
相酸化物構造、例えばスピネルは酸化物の多相混合物の
使用に、単−相酸化物における金属原子の密接近接(c
loseproximi ty)及び原子的混合(ab
omic mixiug)のために、別個の合金化工程
をカルシウム還元後必要としない点において利益を提供
する。然るに、多相物質は還元後、夫々の金属がともに
拡散して合金を形成するのを助けるために別個の焼鈍−
合金化工程を必要とする。
Spinel has the following empirical formula: Fex My 04 where M is selected from the group of first row transition metals, X and y are integers or decimals excluding O, and the sum of x + y is 3. The crystal structure of this spinel consists of 10 ~
Place metal within the vicinity of 15 people or less. single-
Phase oxide structures, such as spinel, allow for the use of multiphase mixtures of oxides due to the close proximity of the metal atoms in single-phase oxides (c
(lose proximity) and atomic mixing (ab
omic mixiug) in that a separate alloying step is not required after calcium reduction. However, after reduction, multiphase materials undergo separate annealing to help the respective metals diffuse together to form an alloy.
Requires an alloying process.

本発明に適用される混合金属鉄酸化物は通常、成分金属
の酸化物 水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、オキシ−水酸
化物、硫酸塩、オキシ−硫酸塩、塩化物、又はオキシ−
塩化物の高温度の固体状態の反1000℃で、連続か焼
の間に数回の間歇的粉砕又は混合で進められる。反応は
又空気、不活性又は真空雰囲気において実施することも
できる。
The mixed metal iron oxides applied in the present invention are typically oxides of the component metals such as hydroxides, carbonates, bicarbonates, oxy-hydroxides, sulfates, oxy-sulfates, chlorides, or oxy-
The high temperature solid state of the chloride is carried out at a temperature of less than 1000° C. with several intermittent grindings or mixings during continuous calcination. The reaction can also be carried out in an air, inert or vacuum atmosphere.

混合酸化物における各々の酸化物としての両方の金属が
水素によって容易に還元されるときは一般に該当する合
金は直接混合金属酸化物を水素雰囲気において適度に低
温度で還元することによって生成される。例えば、C0
JnとFe50.とより容易に生成される相CoFez
O4はスピネル結晶構造で結晶化される。500℃の温
度で、水素は直接かつ実質的にこの相を組織CoFe、
の合金に還元する。
When both metals as their respective oxides in the mixed oxide are readily reduced by hydrogen, the alloy in question is generally produced by directly reducing the mixed metal oxide in a hydrogen atmosphere at moderately low temperatures. For example, C0
Jn and Fe50. and the more easily produced phase CoFez
O4 is crystallized with a spinel crystal structure. At a temperature of 500 °C, hydrogen directly and substantially transforms this phase into a CoFe,
reduced to an alloy of

然しなから、多くの場合、合金に存在する金属酸化物の
一つ又は両者は、例えば鉄−マンガン混合金属酸化物、
即ちF”2.25 MnO,7504は850℃以下の
水素の存在において容易に還元されない。
However, in many cases one or both of the metal oxides present in the alloy will be eg an iron-manganese mixed metal oxide,
That is, F''2.25 MnO, 7504 is not easily reduced in the presence of hydrogen at temperatures below 850°C.

本発明によれば、水素ガスにおける高温度の状態でtH
F性であるか又は実質的に還元されない混合金属鉄酸化
物は混合金属酸化物又は2−成分金属を溶融するのに必
要な温度より非常に低い、一般に1000℃より低い反
応温度で生成することができる。本発明は混合金属酸化
物、特にスピネルの還元を、混合金属酸化物の溶融点及
び2成分のそれ以下の適度な温度で、前記混合金属酸化
物を、合金を製造するために少なくとも理論量のカルシ
ウム金属と接触せしめることによって具体化している。
According to the present invention, tH in a high temperature state in hydrogen gas
Mixed metal iron oxides that are ferrous or substantially non-reducible can be formed at reaction temperatures that are much lower than those required to melt the mixed metal oxide or two-component metal, generally below 1000°C. I can do it. The present invention involves the reduction of mixed metal oxides, particularly spinels, at moderate temperatures below the melting point of the mixed metal oxide and of the two components to produce at least a stoichiometric amount of said mixed metal oxide to produce an alloy. It is materialized by contacting with calcium metal.

カルシウム金属は合金又は共晶合金、例えばカルシウム
−けい素合金又は金属カルシウムの溶融点を低下する共
晶合金を包含して、リボン、粉末又は還元工程に便宜的
に利用でき、かつ有用な形態とすることができる。
Calcium metal may be in any form conveniently and usefully utilized in the reduction process, including alloys or eutectic alloys, such as calcium-silicon alloys or eutectic alloys that lower the melting point of calcium metal. can do.

これらの混合金属鉄酸化物は適度の温度で金属カルシウ
ムとの反応によって還元することができる。カルシウム
の量は、次式によって決定されるような還元において容
易さと便宜さとのためにモル基準で少なくとも理論量及
び(又は)好ましくは約5〜10%又はそれ以上で使用
される:FexMyOn+4Ca −+ FexMy+
4CaOここにおいてMはSC+TI+V+Cr+ML
Znより選ばれる金属であり、x、yは整数又は小数、
x十yの計は3である。
These mixed metal iron oxides can be reduced by reaction with metallic calcium at moderate temperatures. The amount of calcium is used in at least a stoichiometric amount and/or preferably about 5-10% or more on a molar basis for ease and convenience in the reduction as determined by the following formula: FexMyOn+4Ca −+ FexMy+
4CaO where M is SC+TI+V+Cr+ML
A metal selected from Zn, x and y are integers or decimals,
The total of x and y is 3.

スピネルは約600〜1000℃の温度範囲で、それぞ
れの成分の金属酸化物及び(又は)金属の間の常圧又は
真空下での高温固体状態の焼結反応において生成される
Spinel is produced in a high temperature solid state sintering reaction between the respective component metal oxides and/or metals under normal pressure or vacuum at temperatures in the range of about 600-1000<0>C.

カルシウムは金属カルシウム又は酸化カルシウムの高温
度における侵食に耐えることのできる通常鉄又はニッケ
ル構造の容器に混合金属酸化物と接触して収容される。
The calcium is contained in contact with the mixed metal oxide in a container, usually of iron or nickel construction, capable of resisting attack at high temperatures of calcium metal or calcium oxide.

反応体は不活性ガス例えばヘリウム、アルゴン、窒素及
び同効物の雰囲気又は流れである非酸化性雰囲気或いは
真空内の如き減圧下で収容される。混合金属酸化物の溶
融点より低い600〜1ooo℃、好ましくは800〜
900℃に次いで温度はあげられる。工程温度は還元が
溶融カルシウムにおける混合金属鉄酸化物のスラリーに
おいて起こるような、カルシウム金属の溶融点、即ち8
45℃以上であるのが特に好ましい。混合物は1〜10
0時間、好ましくは50〜75時間、金属合金への完全
な還元を実質的に確保するのに使用される特別の反応条
件により反応せしめられる。還元反応に続いて、酸化カ
ルシウム及び未反応のカルシウムを包含するカルシウム
副生物は固体合金から浸出によって除去されなければな
らない。水溶性有機酸又は鉱酸例えば酢酸、塩酸、硝酸
及び同効物の希薄な水溶液が約1〜2ノルマルの濃度で
、短時間例えば10〜20分間還元工程からの不純な生
成合金と接触せしめられる。より濃いか又は薄い酸水溶
液も使用できるが、1〜2ノルマルが利用するのに便宜
な酸の濃度である。
The reactants are contained under reduced pressure, such as in a non-oxidizing atmosphere, such as an atmosphere or stream of an inert gas such as helium, argon, nitrogen, and the like, or in a vacuum. 600 to 100°C, preferably 800 to 100°C, lower than the melting point of the mixed metal oxide
The temperature is raised next to 900°C. The process temperature is the melting point of the calcium metal, i.e. 8
Particularly preferred is a temperature of 45°C or higher. The mixture is 1-10
The reaction is allowed to proceed for 0 hours, preferably from 50 to 75 hours, with special reaction conditions used to ensure substantially complete reduction to the metal alloy. Following the reduction reaction, calcium by-products, including calcium oxide and unreacted calcium, must be removed from the solid alloy by leaching. Dilute aqueous solutions of water-soluble organic or mineral acids such as acetic acid, hydrochloric acid, nitric acid and the like are brought into contact with the impure product alloy from the reduction step for a short time, e.g. 10-20 minutes, at a concentration of about 1-2 normal. . 1 to 2 normal is a convenient acid concentration to utilize, although more concentrated or dilute aqueous acid solutions can be used.

酸水溶液との接触に続いて、合金は水溶液よりF別又は
除かれ、生成物合金は実質的に還元せる純随(atte
ndant)粒度とともに約0.1〜5 m”/gの表
面積を有し、それはこの粒度の範囲でco/llz炭化
水素合成に直接使用することができる。酸との接触工程
は良好な混合及びカルシウム副生物の抽出を確保するた
めに室温又は僅かに高い温度で通常行なうことができる
。酸水溶液抽出に続いて、生成合金は前述のように回収
される。
Following contact with the aqueous acid solution, the alloy is separated or removed from the aqueous solution and the product alloy is substantially reducibly pure.
ndant) with a particle size of about 0.1-5 m”/g, which can be used directly for co/llz hydrocarbon synthesis in this particle size range. The contacting step with acid provides good mixing and This can usually be carried out at room temperature or slightly elevated temperature to ensure extraction of the calcium by-product.Following the aqueous acid extraction, the resulting alloy is recovered as described above.

本発明によってさらに提供されるものは、粉末鉄−マン
ガンスピネルが少なくとも理論量のカルシウム金属と前
に概要述べたように反応条件で600〜1000℃の温
度で加熱する処の粉末状の鉄−マンガン合金を生成する
方法である。この具体例において適用される好ましい単
−相スピネルは実験式’ Fe2.25 MnO,75
o4であり、生成合金は式:Fe2,25 Mno、7
sを有する。こ\に述べた本発明方法を実施する装置は
慣用のものであり、当業者には実施例及び説明を読めば
自明のものである。
It is further provided by the present invention that the powdered iron-manganese spinel is heated with at least a stoichiometric amount of calcium metal at a temperature of 600 to 1000° C. under reaction conditions as outlined above. It is a method of producing alloys. The preferred single-phase spinel applied in this embodiment has the empirical formula 'Fe2.25 MnO,75
o4, and the resulting alloy has the formula: Fe2,25 Mno,7
It has s. The apparatus for carrying out the method of the invention as described herein is conventional and will be obvious to those skilled in the art after reading the examples and description.

次の実施例は本発明の範囲又は精神での制限であると解
釈すべきでなく、実施例は本発明者らによって試みられ
る本発明の最良の実施の態様である。
The following examples should not be construed as limitations on the scope or spirit of the invention; they are the best modes of carrying out the invention attempted by the inventors.

比較例 化学量の鉄−マンガン酸化物、Fe2.25 ” 0,
7504、が1.5969 gのpe2o 3 ; 0
.1396 gのFed及び0.5720 gのMn3
O4の緊密なる粉砕混合物を排気密封石英管において1
000℃で24時間加熱することによって合成された。
Comparative Example Stoichiometric amount of iron-manganese oxide, Fe2.25'' 0,
7504, is 1.5969 g of pe2o3; 0
.. 1396 g Fed and 0.5720 g Mn3
The intimately ground mixture of O4 was evacuated in a sealed quartz tube.
It was synthesized by heating at 000°C for 24 hours.

生成固体は再粉砕され、新しい石英管で再度書、封され
、 次いで1000℃で24時間再加熱された。X−線
回折図形は生成物質がスピネル結晶構造へ単−相生酸物
として結晶化されたことを立証した。次の1000度に
おける高温度■2還元はFe金属プラスMnOの混合物
を生成した。
The resulting solids were reground, refilled and sealed in new quartz tubes, and then reheated at 1000° C. for 24 hours. X-ray diffraction patterns demonstrated that the product crystallized as a single-phase organic acid into a spinel crystal structure. A subsequent high temperature 2 reduction at 1000 degrees produced a mixture of Fe metal plus MnO.

実施例1 前記のように生成したFe2.25 MI’lO,75
040−5gを0.7gの金属Ca(6メソシユ)と共
に13m m00D、鉄管に収容し、次いで排気、密封
した石英管に収容しく鉄管はカルシウム又はスピネルが
石英管の壁と接触しないようにプラグを取り付ける)、
850℃で72時間反応した。冷却後、内容物は約30
0m1の1ノルマルの酢酸溶液に室温で収容され、約3
時間攪拌してCaO、カルシウム副生物、未反応カルシ
ウムを完全に浸出した。懸垂せる固体合金は濾過され、
酸がなくなるまで流水で洗滌され、生成固体は空気乾燥
される。生成固体相の粉末X−線回折図形はa =3,
596人の格子常数を有する面心立方格子を示した。生
成する固体はガンマ−鉄及び1500°C以上の温度に
おける溶融鉄及びマンガン金属を包含する処理より通常
に生成された Fe −Mn合金と同一構造(isos
tructural)であった。この実施例で得られた
Fe −Mn合金の表面11゛iは約0.3m2/gで
あった。
Example 1 Fe2.25 MI'lO,75 produced as described above
040-5g was placed in a 13m m00D iron tube along with 0.7g of metallic Ca (6 mesohydrium), then evacuated and placed in a sealed quartz tube.The iron tube was plugged to prevent calcium or spinel from coming into contact with the walls of the quartz tube. install),
The reaction was carried out at 850°C for 72 hours. After cooling, the contents are approximately 30
0 ml of 1N acetic acid solution at room temperature, approximately 3
CaO, calcium by-products, and unreacted calcium were completely leached out by stirring for hours. The suspended solid alloy is filtered and
The solids are washed with running water until free of acid and the resulting solids are air dried. The powder X-ray diffraction pattern of the formed solid phase is a = 3,
A face-centered cubic lattice with 596 lattice constants is shown. The solids produced are structurally identical to gamma-iron and Fe-Mn alloys commonly produced from processes involving molten iron and manganese metal at temperatures above 1500°C.
It was structural. The surface 11'i of the Fe--Mn alloy obtained in this example was about 0.3 m2/g.

第1頁の続き 0発 明 者 ロパート ジエイ カ ーショウContinuation of page 1 0 shots clear person Lopart J.A. - Show

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(al 水素ガスにおいて難還元性である粉末状混
合金属鉄酸化物と少なくとも理論量のカルシウム金属と
より成る混合物を、非酸化性雰囲気において、混合金属
鉄酸化物の溶融点以下の温度で、存在する全部の金属酸
化物を実質的に還元しかつX−線回折によって測定され
るとき、生成物である金属基鉄合金を形成するのに十分
な時間加熱し;(b)前記還元せる混合金属鉄酸化物を
酸水溶液と、カルシウム不純物及び副生物を除去するた
めに接触せしめ;然る後(C)前記生成物の金属基鉄合
金を回収する工程より成る粉末の金属基合金を製造する
方法。 2、前記温度は約600〜1000℃の範囲である特許
請求の範囲第1項記載の方法。 。 3、前記温度は約800〜900℃の範囲である特許請
求の範囲第2項記載の方法。 4、前記温度はカルシウム金属の略溶融点又はそれ以上
である特許請求の範囲第1項記載の方法。 5、前記非酸化性雰囲気は不活性ガスより成る′か又は
減圧下である特許請求の範囲第1項記載の方法。 6、工程(blにおける前記酸は酢酸、硝酸、塩酸、よ
り選択される特許請求の範囲第1項記載の方法。 7、前記混合金属酸化物はX−線回折で測定されたとき
単−1酸化物である特許請求の範囲第1項記載の方法。 8、前記混合金属酸化物は鉄と週期率表の第1118゜
IVB、VB、VIB、■B及びI[B族の第一列遷移
金属より選択される少なくとも1つの他の金属とより成
る特許請求の範囲第1項記載の方法。 9、前記混合金属酸化物は鉄とスカンジウム、チタニウ
ム、バナジウム、クロム、マンガン、亜鉛より選択され
る少なくとも1つの他の金属とより成る特許請求の範囲
第7項記載の方法。 10、前記混合金属酸化物は水素雰囲気において850
°C以下の温度で完全に還元されない特許請求の範囲第
1項記載の方法。
[Claims] 1. (Al) A mixture of a powdered mixed metal iron oxide, which is difficult to reduce in hydrogen gas, and at least a stoichiometric amount of calcium metal is heated in a non-oxidizing atmosphere. heating at a temperature below the melting point for a time sufficient to substantially reduce all metal oxides present and form the product metal-based iron alloy as determined by X-ray diffraction; (b) contacting said reducible mixed metal iron oxide with an aqueous acid solution to remove calcium impurities and by-products; and then (C) recovering said product metal-based iron alloy. 2. The method of claim 1, wherein the temperature is in the range of about 600-1000°C. 3. The method of claim 1, wherein the temperature is in the range of about 800-900°C. The method according to claim 2. 4. The method according to claim 1, wherein the temperature is approximately the melting point of calcium metal or higher. 5. The non-oxidizing atmosphere comprises an inert gas. 6. The method according to claim 1, wherein the acid in step (bl) is selected from acetic acid, nitric acid, hydrochloric acid. 7. 8. The method of claim 1, wherein the mixed metal oxide is a single oxide as measured by X-ray diffraction.8. 9. The method according to claim 1, comprising IVB, VB, VIB, ■B and I [and at least one other metal selected from the first row transition metals of group B.9. The method according to claim 7, wherein said mixed metal oxide comprises iron and at least one other metal selected from scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, and zinc.10.
2. A method according to claim 1, which is not completely reduced at temperatures below .degree.
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JPS5527602A (en) * 1978-08-18 1980-02-27 Fujitsu Ltd Electron beam exposure device

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