JPS60187686A - 金属酸化物の製造法 - Google Patents

金属酸化物の製造法

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JPS60187686A
JPS60187686A JP59042548A JP4254884A JPS60187686A JP S60187686 A JPS60187686 A JP S60187686A JP 59042548 A JP59042548 A JP 59042548A JP 4254884 A JP4254884 A JP 4254884A JP S60187686 A JPS60187686 A JP S60187686A
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JP
Japan
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iron
hydroxide
oxide
anode
electrolytic
Prior art date
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JP59042548A
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English (en)
Inventor
Koichi Oku
奥 孝一
Kiyoshi Matsuura
松浦 清
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Japan Metals and Chemical Co Ltd
Original Assignee
Japan Metals and Chemical Co Ltd
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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 目的とする処は,各種磁性材料用として用いるMn−Z
n系フエライト+’ Mn−Mg系フェライト等の原料
として使用する低シリカ酸化鉄又は低/り力酸化鉄及び
マンガン酸化物の製造法を提供することにある。
従来,磁性材利用各種フエライトに使用する鉄源は,鉄
鋼酸洗廃液より得られた酸化第二鉄の粉末若しくは硫化
鉱を焙焼して得られた酸化第二鉄粉末若しくは酸溶液か
ら沈澱法によって得られた酸化鉄又は琲柄等が角いられ
ており。
またマンガン酸化物は炭酸マンガン,電解二酸化マンガ
ン若しくはケミカルマンガンを焼成し。
微粉砕した粉末が用いられている。
最近,磁性材料の高級志向に伴ない低ノリ力の磁性材料
の要望が高寸りつ\あるが,前記従来の方法では低ソリ
力の磁性月利を得られず。
低シリカのだめに各種の処理法が提案されている。
例えば鉄酸化物の処理で現在最も広く採用されている硫
酸鉄法は、硫酸鉄を再結晶させて精製するものであるが
、この方法で晶出する硫酸第一鉄の結晶は必然的に母液
を含み、母液を除去するためには水洗しなければならず
、反面水洗によって晶出した硫酸第一鉄の結晶が再溶解
するために、再結晶化を数回繰返さなければならず極め
て非能率、かつ不経済である。
丑だ一1原料溶液から5IO2を分離除去する方法とし
て、硫酸溶液を加温、加圧下で空気又は酸化処理して鉄
酸化物を生成させ、洗滌する方法又は塩化鉄溶液に高分
子凝集剤を加えてSiO□を凝集させ、これをr過分離
する方法或いは塩化鉄溶液から溶媒抽出法によって81
02を部分的に抽出し、蒸留する方法等も知られている
しかし、前記の各種方法は5I02を分離除去するため
に高分子凝集剤、抽出用溶媒等の特別な添加剤を必要と
し、また加圧装置の如く特別な装置等をも必要とするた
め、工程が複雑化し。
またコストが高くなるという欠点がある。しかも、これ
らの方法では含有5I02を70 ppm程度までとす
ることができるが、70ppm以下の5102とするこ
とは困難である。
従って、70ppm以下の5I02のものを得るために
は、別箇に電解鉄を硝酸に溶解して硝酸鉄とするか高純
度のシュウ酸鉄を熱分解して得られた酸化第二鉄を用い
てS i02含有量を30〜50 ppmとする以外に
なく、かくては著しいコスト高を招来する。
本発明者等は上述従来の欠点を改善するだめ研究の結果
、特許請求の範囲に記載した構成とすることによって側
管別箇な添加剤を用いず簡単に。
しかも低シリカの鉄酸化物及び/又はマンガン酸化物を
廉価に製造する方法を得ることができた。
即ち1本発明はフェロマンガン及び/又は鉄鋼等を陽極
、黒鉛を陰極とし、フッ素化合物0.5〜5%を含有す
る2〜8%食塩水を電解液として電解し、マンガン水酸
化物及び/又は鉄水酸化物を得ると共に、Slを電解液
中に溶解して分離した後、マンガン水酸化物及び/又は
鉄水酸化物を酸化、焼成することを特徴とする金属酸化
物の製造法である。
本発明の主要部は、第1に食塩水溶液にフッ素化合物0
.5〜5係含有している食塩水溶液を電解液とし、第2
に、陽極に目的とする金属酸化物を得るに必要な金属を
陽極として電解するものである。鼓に使用する陽極は、
高炭素フェロマンガン(FMnH)の単独か又はこれに
適宜銑鉄、炭素鋼(例えば鋼屑)等を混合し或いはバス
ケットに入れだものを陽極とし又は銑鉄若しくは鋼屑の
みの陽極が使用できる。
寸だ電解液はNaCJ−2〜8%含有する食塩水溶液で
、これにフッ素化合物を混合したものが使用される。該
フッ素化合物は水溶液中で溶解してフッ素イオンを形成
するものであればよく。
その、ためにはNH4F 、 NaF 、 KF等が使
用できるが、酸化物から5in2を有効に除去するため
には、NH4Fが最も望ましい。
電解液としての食塩水溶液のNa(J濃度が8%以上で
は、空気中の酸素の影響をうけて電解によって生ずる鉄
又はマンガン水酸化物が酸化されてスライムとなり、ま
た水溶液中の5lo2 の溶解度が大きくなり、従って
製品中の5I02含有量が多くなるので好ましくない。
さらにこの場合には残溜Na+が多くなり、洗滌に手間
かがかるという不便もある。また、Na(4濃度2%以
下では生成するアルカリ量が不足するため2食塩水溶液
の濃度は2〜8係表する。
さらに、前記食塩水溶液に添加するフン素化合物の添加
量は0.5〜5係とする。この場合0.5係以下では酸
化物中の5I02を50 ppm以下にできず、また5
q6以上ではフッ素イオンが電解に干与するために、鉄
、マンガンの溶出が減少し、従って電流効率が悪化する
寸だ、電解条件として、陽極と陰極との間に隔膜を挿入
し、常温で5〜I OA/dm2の電流密度及び1.5
〜IOV の電解電圧で電解する。
上述電解処理によって、マンガン及び/又は鉄は夫々水
酸化物のフロックとして形成されて電解液中に存在し、
他方S1は加水分解によって容易に5in2を形成し、
さらに電解液中のフッ素イオンと反応してヘキザフルオ
ロケイ酸又は塩(H□[5iF6)又はM2〔5IF6
〕)となって電解液中に溶解し、マンガン及び/又は鉄
の水酸化物と分離される。
しかし、前述の方法によって得られたマンガン及び/又
は鉄の水酸化物は不安定であるだめ。
該フロックを含有している水溶液に空気をバブルするか
又は酸化剤で酸化する。
前述酸化処理によってFe −1−2はFe+3.!:
なり安定した水酸化物を生成する。尚、この場合PHを
調整するために、陰極側の電解液を適宜添加する。
ついで前記酸化処理の後、濾過、洗滌、乾燥した後固形
物を400〜800℃に焼成することによって、低シリ
カ(5i0250 ppm以下)のマンガン及び/又は
鉄等の金属酸化物を簡単に得ることができる。
また1本発明では電解処理時の電圧を適宜選択すること
によって、フェロマンガン又は銑鉄。
炭素鋼屑中に介在している非金属介在物及び不純物であ
る元素は電解時に分離し電解槽底部にスライムとして沈
澱除去できるため、非金属介在物及び目的外の金属等の
不純物の少ない金属水酸化物を得ることができる。
さらに、従来比の種磁性材判用として使用する鉄源、マ
ンガン源は一般に0.6〜2μm程度に粉砕する必要が
あり、この粉砕処理に多大のエネルギーを要し、従って
各種の粉砕機によって長時間粉砕する必要があること及
び粉砕時に可成りの騒音を発するという欠点があるが1
本発明では主体が電解処理であるため、粉砕は焼成後の
最終段階で解砕する程度で足り、しかも得られる金属酸
化物が微粉末であるため、設備も簡単な粉砕機でよく、
能率的である。
特にマンガンと鉄との酸化物を得る場合、マンガン酸化
物と鉄酸化物とが溶液から共沈でき。
均一に混合しているため所定の原料配合操作の短縮が図
られ、さらに後工程での焼成時間の短縮並びに製品の品
質向上をも図ることかできるという効果がある。
図面は本発明の一実施例のフローノートを示したもので
あるが、電解槽中に、3係食塩水にNH,F (Q、5
〜5係)を混合したものを電解液とし、他方FM n 
Hで形成した陽極及び黒鉛製の陰極とを懸吊し、陽陰極
板間に隔膜を介在させて電解する。尚、この場合鉄のみ
を電解する場合には鋼屑、銑鉄又は炭素鋼等で陽極を形
成すればよい。
電解処理後、陽極側電解液及び陰極側電解液を別箇に抽
出し、陽極側電解液を濾過してスライムを除去した後、
これに空気をバブルするがH2O2等を加えて酸化する
。この場合+ PHを調整するため適宜陰極側電解液を
加えて攪拌し、沈澱物を濾過、洗滌して沈澱物を回収す
る。また。
沈澱物を濾過分離したp液に、適宜5lo2除去処理を
した後、f5液を電解液として循環使用する。
前記沈澱物は常法に従って乾燥後、400〜800°C
で焼成処理した後、解砕しく0.3〜04μm)として
製品として回収する。
以上の如き方法によって原石たるFM++H又は炭素鋼
若しくは鋼屑中のslはJ(SiF6)又はM2C5i
F6)等のへキサフルオロケイ酸又ハ塩トなって溶液中
に溶解し、他方マンガン又は鉄等の金属酸化物は沈澱物
となって分離され、5in2含有量50 ppm以下の
金属酸化物が得られる。
尚、最終製品の金属酸化物中のS io2を50ppm
以下とするだめには、電解時の電流密度は4〜] I 
A/dm2とすることが望ましく、これより電流密度が
低い場合にはSiO□を充分低くすることが困難であり
、またIIA/dm2以上では経済的ではなく従って電
流密度は4〜IIA/dm2程度で電解する。
以上の如く本発明は目的とする金属酸化物によって陽極
をFMnH又は炭素鋼若しくは鋼屑として電解すると共
に、電解液に、食塩水溶液にフッ素化合物を混合するこ
とによって陽極原料中のSiをフルオロケイ酸又は塩と
して電解液中に溶解し、他方電解液中に溶解した金属を
低ノリ力酸化物として分離回収できるから、製造工程も
簡単でありしかも確実に5i0250 ppm以下のも
のを得ることができる。
捷だ、爾後の処理も乾燥、焼成等の簡単な処理でよく、
さらに大型の粉砕機の必要もないから処理も容易であり
、コストも廉価ならしめることができ、さらにまた粉砕
機に伴なう騒音もないから作業環境も改善することがで
きる。
実施例1 隔膜で仕切られた電解槽(2を容)に1食塩602とN
H4F 20 Fを水に溶解した2tの電解液を入れ、
 5 QIIlmX 5mm、X ] Q Qmmの陽
極(炭素鋼製)と、同寸法の陰極(黒鉛製)を隔膜をは
さんで電解槽中に夫々懸吊し、常温で10時間電解を行
なった(電解電圧2〜2.3V。
電解電流2A、電流効率80チ)。
電解終了後、隔膜で仕切られた陽極側及び陰極側の下部
のパルプを開いて両極の電解液を取出し、陽極側の電解
液を濾過してスライムを除去した後、これに陰極側の電
解液を加えてPl−1を調整し、攪拌しつ\電解液中の
鉄を水酸化鉄とする。
つぎに、この水酸化鉄に過酸化水素(31%)5meを
加え激しく攪拌後静置し、戸澱物を瀝過して回収し、同
時にp液を回収する。この戸液は適宜脱ソリ力処理した
後、電解液として循環使用する。
他方、沈澱物は十分弱アルカリ性とした水で洗滌後、】
10℃で10時間乾燥し、さらに600°Cで5時間空
気雰囲気下で加熱焼成して得た鉄酸化物を乳鉢で解砕し
、23.7Fを得た。
第1表は陽極に使用した炭素鋼板と焼成して得られた鉄
酸化物との組成を示したものである。
尚、得られた鉄酸化物はX線回折によってFe2O3で
あることが認められ1また平均粒径は0.30μmであ
った。
実施例2 実施例1と同一の電解槽を用い1食塩402とNaFI
Ofを水に溶解した2tの電解液と。
さらにFMnH(Mn 75%、Fe18%)で形成し
た50關×10朋X10011111を陽極とし、捷た
50TnIl×5IlIIN×100TRIlの黒鉛板
を陰極として、常温で10時間電解を行ない(電解電圧
2.1〜2.4 V 、電角了電流1,5Δ、電流効率
84%)、マンガン酸化物と鉄酸化物の混合物187グ
を得だ。
実施例1と同様に処理して得られた製品酸化物と陽極用
FMnHの組成は第2表の通りである。
尚、製品酸化物の平均粒径は0.28ノzmであった。
2表 実施例3 実施例1と同一の電解槽を用い2食塩2ONH4F 4
0 !i’を水に溶解した2tの電解液とマンガン合金
鉄(Mn30%、Fe70%)でJ成した5 QmmX
 I QmmXl Q Q m、m を陽極3し、また
5 Qmmx 5mm×l Q Qnll+の黒銘板を
β極として、常温で10時間電解を行なった(1解電圧
1.9〜2.IV、電解電流0.5Aと、電)電圧5.
0〜5.3V、電解電流5Aとの水準で電実施例1と同
様に処理して得られた製品酸イ物と陽極用マンガン合金
鉄との組成を第3表し・示す。
第3表の結果から電解電流0.5A(電流密度IA/d
−m2に担当)K比較して電解電流5A(電流密度10
A/dm2に担当)したものの方がSiO2が低下して
いるのが望められる。また、p、s等の不純分について
も同様に低下するのが認められる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例のフローシートである。 特許出願人 日本重化学工業株式会社 代理人 市 川 理 吉 手続補正書(自発) 昭和59年12月IY日 1、事件の表示 昭和59年 勃 許 願第1+25坪8 号2、発明の
名称 金属酸化物の製造法 5、補正命令の日付 昭和−年 月 日 5も補正の対象 (1ン 明細書中「特許請求の範囲」の欄の記載を〔別
紙)の通り訂正する。 (2)同書5頁1〜3行行目「鉄鋼等を」を「鉄を」と
訂正する。 (3) 同書5頁1〜3行「を得ると共に・・・・・・
酸化。 焼成すること」を「を得て、前記マンガン水酸化物及び
/または鉄水酸化物を酸化して分離した後、乾燥、焼成
すること」と訂正する。 (4)同書7頁4〜15行「上述電解処理によって、・
・・・・・・・酸化剤で酸化する。」を下記の通り訂正
する。 記 [上述電解処理によって、マンガン及び/または鉄は電
解液中に溶出する。他方s1は他の不純物と共に陽極ス
ライム中に含まれる。 しかし、ここまでの工程によって得られたマンガン及び
/または鉄は、一部水酸化物を形成しているが、不安定
であるため、該水溶液に空気をバブルするかまたは酸化
剤を添加することによって前記マンガン及び/または鉄
を酸化する。」 (5)同書10頁IL1.〜17行「鋼屑中ノSiハ・
・・・・・・・・沈澱物となって分離され、」を「鋼屑
中のSiは陽極スライムとなって分離され、」とRJ正
する。 (6)同書11頁12〜13行「slをフルオロケイ酸
又は塩として電解液中に溶解し、」を「Siは陽極スラ
イムとなって分離され、」と訂正する。 (7)同書13頁1行目「P澱物」を「沈澱物」と訂正
する。 以 上 「特許請求の範囲 (1) フェロマンガン及び/又は鉄を陽極、黒鉛を陰
極とし、フッ素化合物05〜5%を含有する2〜8%食
塩水を電解液として電解し、マンガン水酸化物及び/又
は鉄水酸化物を得て、前記マンガン水酸化物及び/又は
鉄水酸ことを特徴とする金属酸化物の製造法。 (2) フッ素化合物がNH4F + NaF 、 K
Fであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
金属酸化物の製造法。」

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) フェロマンガン及び/又は鉄鋼等を陽極、黒鉛
    を陰極とし、フッ素化合物0,5〜5%を含有する2〜
    8チ食塩水を電解液として電解し、マンガン水酸化物及
    び/又は鉄水酸化物を得ると共に、Siを電解液中に溶
    解し−で分離した後、マンガン水酸化物及び/又は鉄水
    酸化物を酸化、焼成することを特徴とする金属酸化物の
    製造法。
  2. (2) フッ素化合物がNH4F 、 NaF 、 K
    Fであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    金属酸化物の製造法。
JP59042548A 1984-03-06 1984-03-06 金属酸化物の製造法 Pending JPS60187686A (ja)

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JP59042548A JPS60187686A (ja) 1984-03-06 1984-03-06 金属酸化物の製造法
US06/707,250 US4597957A (en) 1984-03-06 1985-03-04 Process for electrolytically producing metallic oxide for ferrite
NL8500629A NL8500629A (nl) 1984-03-06 1985-03-06 Werkwijze voor het elektrolytisch bereiden van metaal oxyde voor ferriet.
FR8503336A FR2560895A1 (fr) 1984-03-06 1985-03-06 Procede de production electrolytique d'oxyde metallique pour ferrite
GB08505752A GB2158097A (en) 1984-03-06 1985-03-06 Process for electrolytically producing metallic oxide for ferrite
DE19853508360 DE3508360A1 (de) 1984-03-06 1985-03-08 Verfahren zum elektrolytischen herstellen von metalloxiden fuer ferrite

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012087344A (ja) * 2010-10-18 2012-05-10 Toshiba Corp レアメタル回収方法およびレアメタル回収装置

Cited By (1)

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