JPS60221326A - 金属酸化物の製造法 - Google Patents

金属酸化物の製造法

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JPS60221326A
JPS60221326A JP59074615A JP7461584A JPS60221326A JP S60221326 A JPS60221326 A JP S60221326A JP 59074615 A JP59074615 A JP 59074615A JP 7461584 A JP7461584 A JP 7461584A JP S60221326 A JPS60221326 A JP S60221326A
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JP
Japan
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electrolyte
anode
iron
cathode
electrolysis
Prior art date
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JP59074615A
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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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Priority to FR8503336A priority patent/FR2560895A1/fr
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) −に春 日日 IA−、ター m m全件すi番L 1
)L−Iイ 日116 z、 hA−−7−系フエライ
) 、Mn−MP系フェライト等の原料に使用する低シ
リカ酸化鉄又は低シリカ酸化鉄及びマンガン酸化物等の
金属酸化物を提供することにある。
(従来技術) 従来2.磁性材料用各種フェライトに使用する鉄源は、
鉄鋼酸洗廃液よυ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弁柄等が用いら
れており、まだ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シリカの磁性利料
の要望が高まシつメあるが、前記従来の方法では低シリ
カの磁性材料を得られず、低シリカのために各種の処理
法が提案されている− 本出願人は各種磁性材料用として使用する低シリカ酸化
鉄又は低シリカ酸化鉄及びマンガン酸化物の製造法を提
案した(特願昭59−42548号参照)。
先願発明は、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0.1〜5%を含有する
2〜8係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、焼成するととを特徴とする金属酸化物
の製造法である。
まだ、先願発明は目的とする金属酸化物に応じて陽極を
高炭素フェロマンガン(FMnH)又は炭素鋼若しくは
鋼屑として電解し、簡単、がっ、確実にS 1o250
1)I)m以下の金属酸化物を得ることができるという
効果を有する。
しかし、前記先願発明は電解液が食塩水溶液であるため
に、得られる金属酸化物中に可成りのNaイオンを含有
している(例えば1を規模の電解槽で電解した場合、N
aイオン含有量は0.026係、IOt規模では0.5
0’0チ)。従って、この場合得られた金属酸化物は十
分に洗浄する必要がある。
また、前記先願の方法では金属酸化物中のS iozを
30 ppm以下とすることは困難である。
(発明が解決しようとする問題点) SiO+ 301)I)m以下で、Na等の不純物のな
いフェライト等に使用する原料たる金属酸化物を簡単、
かつ、確実に製造することにある。
(問題点を解決するだめの手段) 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0.1〜5係を含有する2〜20係
塩化アンモン水溶液を電解液として電解し、マンガン水
酸化物及び/又は鉄水酸化物を酸化、焼成して低シリカ
金属酸化物を製造するものである。
(作用効果) 本発明の主要部は、第1に塩化アンモン水溶液にフッ素
化合物0.1〜5チ含有している塩化アンモン水溶液を
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1高炭素フエロマンガン(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た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。
また電解液はNH4Ct2〜20チ含有する塩化アンモ
ン水溶液で、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NH4
F 、 NaF 、 KF等が使用できるが、酸化物か
らsloつを有効に詮キ干るだめには、NH4F 、バ
最も望ましい。
電解液としての塩化アンモン溶液のNHaC1濃度が2
0%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5i02の溶解度が大きくなシ
、従って製品中の8102含有量が多くなるので好まし
くない。まだ、NH4Ct2%以下では生成するアルカ
リ量が不足するだめ、塩化アンモン溶液の濃度は2〜2
0%とする。
さらに、前記塩化アンモン溶液に添加するフッ素化合物
の添加量は0.1〜5%とする。この場合0.1係以下
では酸化物中のSiO2を30 ppm以下にできず、
また5%以上ではフッ素イオンが電解に+4するだめに
、鉄、マンガンの溶出が減少し、従って電流効率が悪化
する。
また、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5〜10 A/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Siは加水分解によって容易に8102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サフルオ
ロケイ酸又は塩(Hz (SiF6)又はM2 (:S
 1F6) )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ため、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″−2はFe”となり安定し
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、p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、510
2含有量30 ppm以下の低71ツカのマンガン及び
/又は鉄等の金属酸化物を簡単に得ることができる。
まだ、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
澱除去できるだめ、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、従来比の種磁性制料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、
本発明では主体が電解処理であるだめ、粉砕は焼成後の
最終段階で解砕する程度で足シ、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
とが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シートを示したもので
あるが、電解槽中に、10チ塩化アンモン水溶液にNH
4F (0,1〜5%)を混合したものを電解液とし、
他方FMnH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、陽極側雪解液及び陰Wi側雪解液を別箇に
抽出し、陽極側電解液をf過してスライムを除去した後
、これに空気をバブルするかH2O2等を加えて酸化す
る。この場合、pHを調整するだめ適宜陰極側電解液を
加えて攪拌し、沈澱物をf過、洗滌して沈澱物を回収す
る。また、沈澱物をf過分能したf液に、適宜5102
除去処理をしだ後、r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℃で
焼成処理した後、解砕しく0.3〜0.4μm)として
製品として回収する。
以上の如き方法によって原料たるFMnH又は炭素鋼若
しくは鋼屑中のSlはH2(SiF6) 又はM2 (
SiF6 )等のへキサフルオロケイ酸又は塩となって
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、5iOz含有量30 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5i02を30ppm以
下とするだめには、電解時の電流密度は4〜1 ] 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5102を充分低くすることが困難であシ、
また11A//dm2以上では経済的ではなく従って電
流密度は4〜11 A/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、塩化アンモン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81をヘキサフルオロ
ケイ酸又は塩として電解液中に溶解し、他方電解液中に
溶解した金属を低シリカ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810230 
ppm以下のものを得ることができる。
寸だ、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、さらに寸だ粉砕
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C2を容)に、塩化アンモン1
001とNH4F 20 ?を水に溶解しだ2tの電解
液を入れ、50問×5陥X101+lIn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1.9〜2.2V、電解電流2A)。
電解終了後、隔膜で仕切られた陽極側及び陰極側の下部
のバルブを開いて両極の電解液を取出し、陽極側の電解
液を1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pHを調整し、攪拌しつ\電解液中の鉄を
水酸化鉄とすえ。
つぎに、この水酸化鉄に過酸化水素(31%)5−を加
え激しく攪拌後静置し、P澱物を濾過して回収し、同時
にr液を回収する。この戸液は適宜脱シリカ処理した後
、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、1
10℃で10時間乾燥し、さらに600℃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、
22.5?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だものである。
尚、得られた鉄酸化物はX線回折によってFe20aで
あること力lHめられ、また平均粒径は0.28μmで
あった。
実施例2 実施例1と同一の電解槽を用い、塩化アンモン2002
とNH4F10rを水に溶解した2tの電解液と、さら
にFMnH(Mn75 %、 Fel 8%)で形成し
だ50MX 10mmX100rHflを陽極とし、ま
た50圏×5咽X100mm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2.2〜2.4V
、電解電流1.5A)、マンガン酸化物と鉄酸化物の混
合物18.5Pを得た。
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表の通シである。
尚、製品酸化物の平均粒径は0.28μmであった。
実施例3 実施例1と同一の電解槽を用い、塩化アンセン200グ
、NH4F 40グを水に溶解した2tの電解液と1マ
ンガン合金鉄(Mn 30%、Fe70チ)で形成した
50朋XIO喘X100市を陽極とし、また5 0mm
X5mX I OOnの黒鉛板を陰極として、常温で1
0時間電解を行なった(電解電圧1.8〜2.2V、電
解電流0.5Aと、電解電圧3.4〜3.6V、電解電
流5Aとの水準で電解)。
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
マンガン合金鉄との組成を第3表に示す。
第3表の結果から電解電流0.5A(電流密度I A/
dm2に相当)に比較して電解電流5A(電流密度10
 A/dm2に相当)しだものの方がSiO2が低下し
ているのが認められる。捷だ、 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19日 特許庁長官 志 賀 学 殿 昭和59年 特 W↑ 願第7キ615 号2、発明の
名称 金属酸化物の製造法 の詳細な説明」の各欄 6袈、補正の内容 (1) 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) 同書ヰ頁11+行目「鉄鋼等を」を「鉄を」と
訂正する。 (3) 同書4頁最下行「酸化物を酸化、焼成して」を
「酸化物を得て、前記マンガン水酸化物及び/又は鉄水
酸化物を酸化して分離した後、乾燥、焼成して」と訂正
する。 (4)同書7頁2〜13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/又は鉄は電
解液中に溶出する。他方、sllま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
/又は鉄は、一部水醗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又は酸化剤を添
加することによって前記マンガン及び/又は鉄を酸化す
る。」 (5)同書10頁12〜15行「鋼屑中(7) Si 
ハ・・・・・・・・沈澱物となって分離され、」を「鋼
屑中の81は陽極スライムとなって分離され、」と訂正
する。 (6) 同書11頁10〜11行1−8iをヘキサフル
オロケイ酸又は塩として電解液中に溶解し、」を「Sl
は、陽極スライムとなって分離され、」と訂正する。 (7)同@12頁下から2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01〜5%を含有する2〜20%塩
化アン塩化アンモ含水溶液として電解し、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/又は鉄水酸化物を酸化して分離した後、乾燥、
焼成する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0.1〜5%を含有する2〜
    20チ塩化アンモン水溶液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。
  2. (2) フッ素化合物がNH4F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。
JP59074615A 1984-03-06 1984-04-13 金属酸化物の製造法 Pending JPS60221326A (ja)

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JP59074615A JPS60221326A (ja) 1984-04-13 1984-04-13 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
WO2013179553A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 株式会社アルバック 金属水酸化物の製造方法及びitoスパッタリングターゲットの製造方法

Cited By (2)

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WO2013179553A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 株式会社アルバック 金属水酸化物の製造方法及びitoスパッタリングターゲットの製造方法
JPWO2013179553A1 (ja) * 2012-05-31 2016-01-18 株式会社アルバック 金属水酸化物の製造方法及びitoスパッタリングターゲットの製造方法

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