JPS61132517A - 高純度ジルコニア粉末の製造方法 - Google Patents
高純度ジルコニア粉末の製造方法Info
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- JPS61132517A JPS61132517A JP59254160A JP25416084A JPS61132517A JP S61132517 A JPS61132517 A JP S61132517A JP 59254160 A JP59254160 A JP 59254160A JP 25416084 A JP25416084 A JP 25416084A JP S61132517 A JPS61132517 A JP S61132517A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ジルコン粉末から高純度の未安定化ジルコニ
ア（酸化ジルコニウム：ＺｒＯ，）粉末を製造する方法
に関し、この明細書で述べる技術内容は、ジルコン粉末
と炭素含有物とを混合し、減圧脱珪熱処理を施すことに
より、ジルコン粉末中のシリカ成分を気相中に揮散除去
して高純度の未安定化ジルコニア粉末を製造する方法に
関するものである。
ア（酸化ジルコニウム：ＺｒＯ，）粉末を製造する方法
に関し、この明細書で述べる技術内容は、ジルコン粉末
と炭素含有物とを混合し、減圧脱珪熱処理を施すことに
より、ジルコン粉末中のシリカ成分を気相中に揮散除去
して高純度の未安定化ジルコニア粉末を製造する方法に
関するものである。
かかるジルコニア（ＺｒＯｔ）は高融点（２７００℃以
上）を有する酸化物で、各種耐火材料として汎用されて
いる。さらに、近年では固体電解質として酸素センサー
や研磨材、電子セラミックス用等の分野における原料と
しての用途が拡大しつつある。
上）を有する酸化物で、各種耐火材料として汎用されて
いる。さらに、近年では固体電解質として酸素センサー
や研磨材、電子セラミックス用等の分野における原料と
しての用途が拡大しつつある。
（従来技術）
一般的なジルコニア製造技術として現在知られている主
なものには、■炭素脱珪アーク炉溶融法、■アルカリ溶
融法がある。
なものには、■炭素脱珪アーク炉溶融法、■アルカリ溶
融法がある。
上記■の製造法は、ジルコンサンドに炭素、ＣａＯなど
の安定化剤、および鉄くずを添加してアーク炉中のＳｉ
０１分を気相中へ揮散させ、あるいは鉄と反応させてフ
ェロシリコンとすることによりＺｒＯｔ成分と分離し、
同時にＣａＯなどの安定化剤をＺｒ０１に固溶させて安
定化ジルコニアを得る方法である。この方法は、安価な
ジルコニアが得られ、大規模な製造には向いているが、
高純度のジルコニア粉末を得ることができないという問
題点かあった。さらに、アーク炉中で溶融させるために
相当の高温を必要として時間がかかり、また、得られた
ジルコニアブロックを粉砕するためにもエネルギーが必
要となり、省エネルギーの観点からも問題点が残ってい
た。
の安定化剤、および鉄くずを添加してアーク炉中のＳｉ
０１分を気相中へ揮散させ、あるいは鉄と反応させてフ
ェロシリコンとすることによりＺｒＯｔ成分と分離し、
同時にＣａＯなどの安定化剤をＺｒ０１に固溶させて安
定化ジルコニアを得る方法である。この方法は、安価な
ジルコニアが得られ、大規模な製造には向いているが、
高純度のジルコニア粉末を得ることができないという問
題点かあった。さらに、アーク炉中で溶融させるために
相当の高温を必要として時間がかかり、また、得られた
ジルコニアブロックを粉砕するためにもエネルギーが必
要となり、省エネルギーの観点からも問題点が残ってい
た。
上記■の製造法は、ジルコンサンドとアルカリを溶融反
応させてジルコン中のＳｉＯ□分をアルカリけい酸塩と
して洗浄除去し、一方ＺｒＯ，成分はジルコン酸ソーダ
とした後、酸処理などのプロセスを経て、オキシ塩化ジ
ルコニウム（ＺｒＯＣｈ）にする。
応させてジルコン中のＳｉＯ□分をアルカリけい酸塩と
して洗浄除去し、一方ＺｒＯ，成分はジルコン酸ソーダ
とした後、酸処理などのプロセスを経て、オキシ塩化ジ
ルコニウム（ＺｒＯＣｈ）にする。
そしてこのオキシ塩化ジルコニウムは水に可溶であるか
ら、ｐＨ調整を行って水酸化ジルコニウムとし、熱処理
してジルコニアを得る方法である。この方法は、上記■
の製造法と比べて純度９９％以上の高純度のジルコニア
が得られるが、欠点は製造プロセスが複雑であるために
生産性が悪く、コストが非常に高くつくことである。
ら、ｐＨ調整を行って水酸化ジルコニウムとし、熱処理
してジルコニアを得る方法である。この方法は、上記■
の製造法と比べて純度９９％以上の高純度のジルコニア
が得られるが、欠点は製造プロセスが複雑であるために
生産性が悪く、コストが非常に高くつくことである。
その他のジルコニア製造技術としては、特開昭５８−１
５０２１号公報として開示されたものがある。
５０２１号公報として開示されたものがある。
この技術は、ジルコンサンドと炭素粉末を混合して造粒
し、さらに該粒状物の周囲に炭素粒状物を付着させて非
酸化性雰囲気中で加熱することにより、Ｓｉ０２分を気
相中に出すと同時に炭素粒状物と反応させてジルコニア
とＳｉＣを同時に製造するという技術に関するものであ
る。しかし、このジルコニアを製造する既知技術も、Ｚ
ｒＯ□中にＳｉｎｇ成分がかなり残留したり、ＳｉＣが
ＺｒＯ□中に混入したりするおそれがあり、また、反応
させるのに高温度、長時間を必要とし、純度、生産性の
面で問題点があった。
し、さらに該粒状物の周囲に炭素粒状物を付着させて非
酸化性雰囲気中で加熱することにより、Ｓｉ０２分を気
相中に出すと同時に炭素粒状物と反応させてジルコニア
とＳｉＣを同時に製造するという技術に関するものであ
る。しかし、このジルコニアを製造する既知技術も、Ｚ
ｒＯ□中にＳｉｎｇ成分がかなり残留したり、ＳｉＣが
ＺｒＯ□中に混入したりするおそれがあり、また、反応
させるのに高温度、長時間を必要とし、純度、生産性の
面で問題点があった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的は、ジルコニア粉末から未安定化ジルコニ
アを製造する方法に関しての従来技術のもつ上述のよう
な問題点、すなわち高純度の未安定化ジルコニアが安価
にかつ効率良く製造できないという問題点を解決するこ
とにある。
アを製造する方法に関しての従来技術のもつ上述のよう
な問題点、すなわち高純度の未安定化ジルコニアが安価
にかつ効率良く製造できないという問題点を解決するこ
とにある。
本発明者らの研究によると、ジルコンからのジルコニア
の製造に関する従来の炭素脱珪法について鋭意検討を行
った結果、ジルコンの脱珪時にいかに効率良くシリカ成
分からのＳｉＯ蒸気を除去するかが製造上非常に重要で
あることを見出し、そのために本発明者らは先に特願昭
５９−６５１３０号あるいは特願昭５９−９５７５６号
として提案したように、減圧下で炭素脱珪するという新
規技術に想到した。
の製造に関する従来の炭素脱珪法について鋭意検討を行
った結果、ジルコンの脱珪時にいかに効率良くシリカ成
分からのＳｉＯ蒸気を除去するかが製造上非常に重要で
あることを見出し、そのために本発明者らは先に特願昭
５９−６５１３０号あるいは特願昭５９−９５７５６号
として提案したように、減圧下で炭素脱珪するという新
規技術に想到した。
減圧下で炭素脱珪すれば、従来の炭素脱珪法よりも低温
、短時間の熱処理で効率良くジルコニアが製造できるが
、製造条件によってはＳｉＯ□が残留し、高純度なジル
コニア粉末が得られないこともあった。
、短時間の熱処理で効率良くジルコニアが製造できるが
、製造条件によってはＳｉＯ□が残留し、高純度なジル
コニア粉末が得られないこともあった。
（問題点を解決するための手段）
そこで本発明者らは、常に高純度なジルコニアを安定的
に製造する方法について研究した。
に製造する方法について研究した。
ジルコン粉末と炭素含有物の混合物を減圧下で熱処理し
て脱珪し、ジルコニアを製造する場合においては、得ら
れるジルコニアの純度に及ぼず製造上の主な因子として
、ジルコン粉末と炭素含有物の配合割合、圧力、熱処理
温度あるいは熱処理時間等が挙げられる。こうした因子
に関して本発明者らは種々検討を加えたところ、高純度
なジルコン粉末を安定的に製造するためには、ジルコン
粉末と炭素含有物の配合に関してそれらの配合割合ばか
りでなく、混合方法についても特別な配慮が必要である
ことを見出した。
て脱珪し、ジルコニアを製造する場合においては、得ら
れるジルコニアの純度に及ぼず製造上の主な因子として
、ジルコン粉末と炭素含有物の配合割合、圧力、熱処理
温度あるいは熱処理時間等が挙げられる。こうした因子
に関して本発明者らは種々検討を加えたところ、高純度
なジルコン粉末を安定的に製造するためには、ジルコン
粉末と炭素含有物の配合に関してそれらの配合割合ばか
りでなく、混合方法についても特別な配慮が必要である
ことを見出した。
そこで本発明は、上記課題解決のために、ジルコン粉末
中のＳｉＯ□と炭素含有物中のＣとのモル比（Ｃ／Ｓｉ
Ｏ２）が０．４〜２．０の範囲内となるような配合割合
にかかるジルコン粉末と炭素含有物との配合物を調製し
、この配合物を前記炭素含有物に溶剤を加えるか加熱す
ることにより、炭素含有物の少なくとも一部が流動化し
た状態の混合物あるいはその混合物の成形体を得、かか
る混合物もしくはその成形体を０．６気圧以下の減圧下
において１３００〜２０００℃の温度範囲で熱処理し、
さらに必要に応じて前記処理の後に酸化処理を行うこと
を主たる構成要素にする高純度の未安定化ジルコニアの
製造方法を提案する。
中のＳｉＯ□と炭素含有物中のＣとのモル比（Ｃ／Ｓｉ
Ｏ２）が０．４〜２．０の範囲内となるような配合割合
にかかるジルコン粉末と炭素含有物との配合物を調製し
、この配合物を前記炭素含有物に溶剤を加えるか加熱す
ることにより、炭素含有物の少なくとも一部が流動化し
た状態の混合物あるいはその混合物の成形体を得、かか
る混合物もしくはその成形体を０．６気圧以下の減圧下
において１３００〜２０００℃の温度範囲で熱処理し、
さらに必要に応じて前記処理の後に酸化処理を行うこと
を主たる構成要素にする高純度の未安定化ジルコニアの
製造方法を提案する。
（作 用）
ジルコン粉末と炭素含有物とを混合し、高温で熱処理し
た場合、下記（１）式により、脱珪反応が進行する。
た場合、下記（１）式により、脱珪反応が進行する。
Ｚｒ０ｔ−５ｉＯｚ（ｓ） ＋ Ｃ（ｓ） →Ｚｒ
０ｚ（ｓ） ＋ＳｉＯ（ｇ） ＋（：０（ｇ） （υ
５ｉＯｚ（ｓ） ＋Ｃ（ｓ） →ＳｉＯ（ｇ）
＋ＣＯ（ｇ） （２）（１１式の
反応を１気圧下で継続して進行させるために必要な熱力
学的な温度条件を（２）式の反応から計算すると１７５
０℃以上という高温度となる。ところが、上記したよう
な減圧脱珪法を採用すれば、（１）式の反応を進行させ
るために必要な熱力学的な温度の下限は、１気圧下のと
き１７５０℃であるのに対して、同じ＜（２）式から計
算して０．１気圧下では１６４０℃、０．０１気圧下で
は１５４０℃、０．００１気圧下では１４５０℃となり
、圧力を１桁下げれば、脱珪に必要な熱処理温度の下限
は１００℃前後低下することがわかる。このことから炭
素により還元脱珪を減圧下で行えば、低温度、短時間の
熱処理により、ジルコン粉末からジルコニアが効率良く
製造できることがわかる。
０ｚ（ｓ） ＋ＳｉＯ（ｇ） ＋（：０（ｇ） （υ
５ｉＯｚ（ｓ） ＋Ｃ（ｓ） →ＳｉＯ（ｇ）
＋ＣＯ（ｇ） （２）（１１式の
反応を１気圧下で継続して進行させるために必要な熱力
学的な温度条件を（２）式の反応から計算すると１７５
０℃以上という高温度となる。ところが、上記したよう
な減圧脱珪法を採用すれば、（１）式の反応を進行させ
るために必要な熱力学的な温度の下限は、１気圧下のと
き１７５０℃であるのに対して、同じ＜（２）式から計
算して０．１気圧下では１６４０℃、０．０１気圧下で
は１５４０℃、０．００１気圧下では１４５０℃となり
、圧力を１桁下げれば、脱珪に必要な熱処理温度の下限
は１００℃前後低下することがわかる。このことから炭
素により還元脱珪を減圧下で行えば、低温度、短時間の
熱処理により、ジルコン粉末からジルコニアが効率良く
製造できることがわかる。
本発明方法で使用するジルコン粉末は、ジルコンサンド
を粉砕したものでよく、ただ（１）式の反応を速やかに
進行させるためには細かい方が望ましい。また、高純度
のジルコニアを得るためにはＺｒ０□と５ｉＯｚ以外の
不純物成分はなるべ（少ない方が良い。
を粉砕したものでよく、ただ（１）式の反応を速やかに
進行させるためには細かい方が望ましい。また、高純度
のジルコニアを得るためにはＺｒ０□と５ｉＯｚ以外の
不純物成分はなるべ（少ない方が良い。
本発明においてジルコン粉末と炭素含有物との配合割合
および混合の方法につき、上記課題解決手段のように限
定した根拠は、以下に述べる実験結果に基づくものであ
る。
および混合の方法につき、上記課題解決手段のように限
定した根拠は、以下に述べる実験結果に基づくものであ
る。
実験 ｌ
ＺｒＯ２＋ Ｓｉｎｇが９９．５ｗｔ％の平均粒径１．
５ ｕｒｎのジルコン粉末に、第１表に示す種々の炭素
含有物を表中に示す混合方法で混合し、その混合物を０
．００１気圧以下の減圧下１６００℃で２時間減圧脱珪
熱処理を行った。さらに脱珪熱処理後８００℃で２時間
大気中で酸化処理を行い、得られたジルコニア中のＳｉ
Ｏ□残留量を定量分析した。その結果を第１表に示す。
５ ｕｒｎのジルコン粉末に、第１表に示す種々の炭素
含有物を表中に示す混合方法で混合し、その混合物を０
．００１気圧以下の減圧下１６００℃で２時間減圧脱珪
熱処理を行った。さらに脱珪熱処理後８００℃で２時間
大気中で酸化処理を行い、得られたジルコニア中のＳｉ
Ｏ□残留量を定量分析した。その結果を第１表に示す。
第１表
上記表から明らかなように、隘１の石油コークスのよう
に微細な炭素量を物を使用すれば、Ｓｉ０ｇ残留量は比
較的少なくなるが、石炭ピッチ、ポリビニルアルコール
、ポリエチレンのように粗い炭素含有物の場合ジルコン
粉末と均一に混合されず、５ｉＯｚ残留量が多く、脱珪
が不十分である。このような場合、本発明のように、混
合物に炭素含有物の溶剤を用いるか、あるいは炭素含有
物がジルコン粉末と均一に混合するように、熱を加える
と、さらには第１表１１ｋＬ８に示すように熱と溶剤を
同時に加えるかして炭素含有物の少なくとも一部を流動
化状態にして混合するのが極めて有効である。
に微細な炭素量を物を使用すれば、Ｓｉ０ｇ残留量は比
較的少なくなるが、石炭ピッチ、ポリビニルアルコール
、ポリエチレンのように粗い炭素含有物の場合ジルコン
粉末と均一に混合されず、５ｉＯｚ残留量が多く、脱珪
が不十分である。このような場合、本発明のように、混
合物に炭素含有物の溶剤を用いるか、あるいは炭素含有
物がジルコン粉末と均一に混合するように、熱を加える
と、さらには第１表１１ｋＬ８に示すように熱と溶剤を
同時に加えるかして炭素含有物の少なくとも一部を流動
化状態にして混合するのが極めて有効である。
この場合は第１表中の−３，４，６，８，に示すように
いずれも５ｉ（ｈ分析値が０．５ｗｔ以下となっている
。
いずれも５ｉ（ｈ分析値が０．５ｗｔ以下となっている
。
、ｔａＵ
ＺｒＯｔ＋５ｉ（ｈが９９．５ｗｔ％の平均粒径１．５
ｔｔｍのジルコン粉末に第２表に示すＣ／ Ｓ ｉ
Ｏｔ （モル比）となるように固定炭素７０％、５０〜
２００μｍの石炭ピッチ粉末を配合し、１５０℃の加熱
下で混合し、その混合物をｏ、ｏｏｔ気圧以下の減圧下
１６００℃で２時間減圧脱珪熱処理を行った。脱珪熱処
理後、粉末入線回折によりなった結晶相の固定を行い、
さらに８００℃で２時間大気中で酸化処理を行って得ら
れたジルコニア中の５ｉＯｚ残留量を定量分析した。そ
の結果を第２表に示す。
ｔｔｍのジルコン粉末に第２表に示すＣ／ Ｓ ｉ
Ｏｔ （モル比）となるように固定炭素７０％、５０〜
２００μｍの石炭ピッチ粉末を配合し、１５０℃の加熱
下で混合し、その混合物をｏ、ｏｏｔ気圧以下の減圧下
１６００℃で２時間減圧脱珪熱処理を行った。脱珪熱処
理後、粉末入線回折によりなった結晶相の固定を行い、
さらに８００℃で２時間大気中で酸化処理を行って得ら
れたジルコニア中の５ｉＯｚ残留量を定量分析した。そ
の結果を第２表に示す。
第２表
モノＺｒＯ２ｅ岸ぶ判番型 Ｚバｈ
上述したように本発明にあっては、ジルコン粉末中のシ
リカと炭素含有物中の炭素とのモル比（Ｃ／５ｉＯｔ）
が０．４〜２．０となるようにジルコン粉末と炭素含有
物とを配合するが、この範囲内に限定される理由は、次
のとおりである。すなわち、第２表から明らかなように
、ジルコンと炭素含有物との比（モル比Ｃ／５ｉＯｚ
）が０．４より小さいとジルコンを完全に脱珪するのに
炭素が不足して脱珪処理後もジルコンが残留し、逆にＣ
／５ｉＯｔ（モル比）が２より大きいと、ジルコン中の
５ｉ（ｈを還元してＳｉＯ蒸気として除去するのに十分
な炭素量ではあるが、炭素が多いために還元性となり過
ぎ、ｚｒｓｆｔＺｒｓｓｉｚといったジルコニウムの金
属けい化物が生成し、Ｓｉ残留量が増加し、最終的に得
られるＺｒ０ｚ中のＳｉＯ□量が増加するので良くない
。従って、ジルコニアの純度を良好に保つためには、ジ
ルコン中のシリカと炭素含有物なかの炭素量をＣ／Ｓｉ
０ｇ（モル比）で表して０．４〜２．０の範囲内に限定
する必要がある。本発明において用いられる炭素含有物
中の炭素とは１０００℃以下で揮発する成分を除いた高
温で脱珪反応に関与する炭素である。
リカと炭素含有物中の炭素とのモル比（Ｃ／５ｉＯｔ）
が０．４〜２．０となるようにジルコン粉末と炭素含有
物とを配合するが、この範囲内に限定される理由は、次
のとおりである。すなわち、第２表から明らかなように
、ジルコンと炭素含有物との比（モル比Ｃ／５ｉＯｚ
）が０．４より小さいとジルコンを完全に脱珪するのに
炭素が不足して脱珪処理後もジルコンが残留し、逆にＣ
／５ｉＯｔ（モル比）が２より大きいと、ジルコン中の
５ｉ（ｈを還元してＳｉＯ蒸気として除去するのに十分
な炭素量ではあるが、炭素が多いために還元性となり過
ぎ、ｚｒｓｆｔＺｒｓｓｉｚといったジルコニウムの金
属けい化物が生成し、Ｓｉ残留量が増加し、最終的に得
られるＺｒ０ｚ中のＳｉＯ□量が増加するので良くない
。従って、ジルコニアの純度を良好に保つためには、ジ
ルコン中のシリカと炭素含有物なかの炭素量をＣ／Ｓｉ
０ｇ（モル比）で表して０．４〜２．０の範囲内に限定
する必要がある。本発明において用いられる炭素含有物
中の炭素とは１０００℃以下で揮発する成分を除いた高
温で脱珪反応に関与する炭素である。
例えば炭素含有物として、石炭コークス、石油コークス
よりも石油ピッチ、あるいは、ポリエチレンのような熱
可塑性樹脂、ポリビニルアルコールのような水溶性樹脂
といった熱または溶剤を加えることによって流動化する
方が、ジルコン粉末との均一な混合が達成されて脱珪が
容易となり、得られるジルコニアも高純度となる。
よりも石油ピッチ、あるいは、ポリエチレンのような熱
可塑性樹脂、ポリビニルアルコールのような水溶性樹脂
といった熱または溶剤を加えることによって流動化する
方が、ジルコン粉末との均一な混合が達成されて脱珪が
容易となり、得られるジルコニアも高純度となる。
要するに本発明は、ジルコン粉末と炭素含有物に対して
、さらに、上記の炭素含有物の溶剤を加えるか熱を付加
して、炭素含有物を流動化状態にして混合を行う。この
ようになる理由は、ジルコンの脱珪反応を十分に進行さ
せるためには、とりわけジルコン粉末と炭素含有物とを
均一な混合状態にすることが必須条件だからである。な
お、本発明におけるジルコン粉末と炭素含有物の混合は
、乳鉢のような手動混合、あるいはニーグータイプの機
械混合でもよい。
、さらに、上記の炭素含有物の溶剤を加えるか熱を付加
して、炭素含有物を流動化状態にして混合を行う。この
ようになる理由は、ジルコンの脱珪反応を十分に進行さ
せるためには、とりわけジルコン粉末と炭素含有物とを
均一な混合状態にすることが必須条件だからである。な
お、本発明におけるジルコン粉末と炭素含有物の混合は
、乳鉢のような手動混合、あるいはニーグータイプの機
械混合でもよい。
次に本発明においては、ジルコン粉末と炭素含有物の混
合粉末のままで減圧脱珪のための熱処理を施しても、あ
るいはそれら混合粉末を予め所定の大きさに成形したベ
レット状の成形体にして熱処理しても効果に差は生じな
い。上記減圧脱珪のための熱処′理温度は１３００〜２
０００℃の範囲内とする。
合粉末のままで減圧脱珪のための熱処理を施しても、あ
るいはそれら混合粉末を予め所定の大きさに成形したベ
レット状の成形体にして熱処理しても効果に差は生じな
い。上記減圧脱珪のための熱処′理温度は１３００〜２
０００℃の範囲内とする。
この温度範囲に限定する理由は、１３００℃よりも低い
と真空度を上げて長時間減圧熱処理を行っても、完全に
は脱珪できずにジルコンが残留し、逆に２０００℃より
も高いと、エネルギーコストがかかりすぎて経済的に合
わないからである。なお、反応効率、熱処理コスト等を
綜合的に考えると１４００〜１８００℃の範囲が好適熱
処理温度である。
と真空度を上げて長時間減圧熱処理を行っても、完全に
は脱珪できずにジルコンが残留し、逆に２０００℃より
も高いと、エネルギーコストがかかりすぎて経済的に合
わないからである。なお、反応効率、熱処理コスト等を
綜合的に考えると１４００〜１８００℃の範囲が好適熱
処理温度である。
次に本発明においてはジルコン粉末と炭素含有物の混合
物、あるいはその成形体を０．６気圧以下で脱珪熱処理
を施すが、０．６気圧以下に限定する理由は０．６気圧
よりも圧力が大きいとＳｉＯ蒸気を効果的に除去できず
、得られたジルコニア中にＳｉＯ□が残留して高純度の
ジルコニア粉末が得られないからである。
物、あるいはその成形体を０．６気圧以下で脱珪熱処理
を施すが、０．６気圧以下に限定する理由は０．６気圧
よりも圧力が大きいとＳｉＯ蒸気を効果的に除去できず
、得られたジルコニア中にＳｉＯ□が残留して高純度の
ジルコニア粉末が得られないからである。
また、本発明の実施の際に用いられる減圧雰囲気として
は、炭素含有物の酸化による焼損を避けるだめに、Ｎ２
．＾ｒ、ＧＯなどの非酸化性ガス雰囲気が好適である。
は、炭素含有物の酸化による焼損を避けるだめに、Ｎ２
．＾ｒ、ＧＯなどの非酸化性ガス雰囲気が好適である。
本発明では、減圧熱処理によって生成する結晶はほとん
どがＺｒＯ□で、ジルコンと炭素の混合割合によっては
第２表に示すように一部ＺｒＯ，ＺｒＣなどが生成する
。そうした場合、脱珪のための熱処理後において酸化処
理を行いｌｒＯ，Ｚｒ０ｔにして、さらに、高純度化が
達成される。
どがＺｒＯ□で、ジルコンと炭素の混合割合によっては
第２表に示すように一部ＺｒＯ，ＺｒＣなどが生成する
。そうした場合、脱珪のための熱処理後において酸化処
理を行いｌｒＯ，Ｚｒ０ｔにして、さらに、高純度化が
達成される。
本発明においては、ジルコン中のシリカを完全に脱珪さ
せるために、ジルコン中のシリカに相当するモル比より
も炭素量が若干過剰になるように炭素含有物を配合する
場合もある。そうした場合、脱珪の熱処理条件によって
は、ＺｒＯ，ＺｒＣさらにはこれらの固溶体が生成する
。要するに本発明における酸化処理とは、ＺｒＯやＺｒ
Ｃを酸化してＺｒＯ，にするために行う処理である。同
時に熱処理後残留している炭素があれば、それも酸化し
て気相中に揮散させて除去する。酸化処理時の温度は、
６００〜９００℃の範囲が適当である。
せるために、ジルコン中のシリカに相当するモル比より
も炭素量が若干過剰になるように炭素含有物を配合する
場合もある。そうした場合、脱珪の熱処理条件によって
は、ＺｒＯ，ＺｒＣさらにはこれらの固溶体が生成する
。要するに本発明における酸化処理とは、ＺｒＯやＺｒ
Ｃを酸化してＺｒＯ，にするために行う処理である。同
時に熱処理後残留している炭素があれば、それも酸化し
て気相中に揮散させて除去する。酸化処理時の温度は、
６００〜９００℃の範囲が適当である。
（実施例）
ＺｒＯ□と５ｉｆｔの合計含有量が９９．６％の平均粒
径が１．５μｍのジルコン粉末と第３表に示す各種の炭
素含有物とから同じく第３表に示すようなジルコン粉末
中のシリカと炭素含有物の炭素のモル比（Ｃ／５ｉＱｚ
）と混合方法によって調製した混合物を得、この混合物
を２０ｗｍφ×２０鶴の成形体にして、１７００℃２時
間０．Ｏ１気圧の熱処理条件で減圧脱珪処理を行い、熱
処理後、ＺｒＯ□純度の分析を行った。
径が１．５μｍのジルコン粉末と第３表に示す各種の炭
素含有物とから同じく第３表に示すようなジルコン粉末
中のシリカと炭素含有物の炭素のモル比（Ｃ／５ｉＱｚ
）と混合方法によって調製した混合物を得、この混合物
を２０ｗｍφ×２０鶴の成形体にして、１７００℃２時
間０．Ｏ１気圧の熱処理条件で減圧脱珪処理を行い、熱
処理後、ＺｒＯ□純度の分析を行った。
さらに、９００℃の大気中で酸化処理を行い、ＺｒＯ□
純度、５ｉ（ｈ残留量の分析を行った。分析結果を同じ
く第３表に示す。
純度、５ｉ（ｈ残留量の分析を行った。分析結果を同じ
く第３表に示す。
この第３表のＺｒＯ□、５ｉＯｚの分析結果から明らか
なように、ジルコン粉末と炭素含有物とを混合する際に
炭素含有物の溶剤を加えるか、あるいは加熱して混合す
ることにより、使用した炭素含有物が粗くてもＳｉｎ、
残留量の低い高純度なジルコニア粉末が得られているこ
とが最終的には酸化処理して９８．５％以上の高純度な
ジルコニア粉末が得られている。
なように、ジルコン粉末と炭素含有物とを混合する際に
炭素含有物の溶剤を加えるか、あるいは加熱して混合す
ることにより、使用した炭素含有物が粗くてもＳｉｎ、
残留量の低い高純度なジルコニア粉末が得られているこ
とが最終的には酸化処理して９８．５％以上の高純度な
ジルコニア粉末が得られている。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、安価で高純度な未安
定化状態のジルコニア粉末が確実に効率良く製造できる
。
定化状態のジルコニア粉末が確実に効率良く製造できる
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ジルコン粉末と炭素含有物の混合物を加熱処理する
ことにより脱珪してジルコニアを製造する際に ジルコン粉末中のＳｉＯ＿２と炭素含有物中のＣとのモ
ル比（Ｃ／ＳｉＯ＿２）が０．４〜２．０の範囲内とな
るような配合割合にかかるジルコン粉末と炭素含有物と
の配合物を調製し、この配合物を前記炭素含有物に溶剤
を加えるか加熱することにより、炭素含有物の少なくと
も一部が流動化した状態の混合物あるいはその混合物の
成形体を得、かかる混合物もしくはその成形体を０．６
気圧以下の減圧下において１３００〜２０００℃の温度
範囲で熱処理することを特徴とする高純度ジルコニア粉
末の製造方法。 ２、ジルコン粉末と炭素含有物の混合物を加熱処理する
ことにより脱珪してジルコニアを製造する際に、 ジルコン粉末中のＳｉＯ＿２と炭素含有物中のＣとのモ
ル比（Ｃ／ＳｉＯ＿２）が０．４〜２．０の範囲内とな
るような配合割合にかかるジルコン粉末と炭素含有物と
の配合物を調製し、この配合物を前記炭素含有物に溶剤
を加えるか加熱することにより、炭素含有物の少なくと
も一部が流動化した状態の混合物あるいはその混合物の
成形体を得、かかる混合物もしくはその成形体を０．６
気圧以下の減圧下において１３００〜２０００℃の温度
範囲で熱処理し、引き続いて酸化処理を施すことを特徴
とする高純度ジルコニア粉末の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254160A JPS61132517A (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | 高純度ジルコニア粉末の製造方法 |
| EP19850103710 EP0157366B1 (en) | 1984-04-03 | 1985-03-28 | Method of producing high purity zirconia powder from zircon powder |
| DE8585103710T DE3574960D1 (de) | 1984-04-03 | 1985-03-28 | Verfahren zur herstellung von sehr reinem zirkonoxidpulver aus zirkonpulver. |
| KR1019850002185A KR900004490B1 (ko) | 1984-04-03 | 1985-04-01 | 지르콘 분말로부터 고순도 지르코니아 분말의 제조방법 |
| CA000478140A CA1284419C (en) | 1984-04-03 | 1985-04-02 | Method of producing high purity zirconia powder from zircon powder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254160A JPS61132517A (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | 高純度ジルコニア粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61132517A true JPS61132517A (ja) | 1986-06-20 |
| JPH032806B2 JPH032806B2 (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=17261061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59254160A Granted JPS61132517A (ja) | 1984-04-03 | 1984-12-03 | 高純度ジルコニア粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61132517A (ja) |
-
1984
- 1984-12-03 JP JP59254160A patent/JPS61132517A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH032806B2 (ja) | 1991-01-17 |
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