JPS61136921A

JPS61136921A - 金属酸化物の混合原料の製造法

Info

Publication number: JPS61136921A
Application number: JP25502284A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Kiuchi; 木内　規博; Tsutomu Tominaga; 力冨永
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1984-12-04
Filing date: 1984-12-04
Publication date: 1986-06-24

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】［発明の目的］本発明は、金属酸化物の混合原料の製造法に関する。

［従来の技術］従来、金属酸化物の混合原料の製造法において、金属酸
化物濃度換算で５０〜１００　ｇＩＱの金属　−塩の混
合液中へアルカリを添加し、中和洗浄、ろ過を行ってい
た。

さらにろ過ケーキを仮焼後、破砕し、金属酸化物を得て
いた。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記の方法では、ゲル状になり易く、−
次粒子が大きくろ過性が悪く、ろ過洗浄に長時間を要し
好ましくなかった。

また、このため洗浄も不十分になり易く、仮焼時におけ
る凝集をもたらし、粒子が粗大化し、好ましいものが得
られなかった。

さらに、破砕等の工程が必然的に必要となり。

これによる不純物の混入の問題を生じるなど種々の問題
を生じていた。

［問題点を解決するための手段］本発明者等は、上記欠点を排除すべく鋭意検討した結果
、水溶性ジルコニウム塩とＬａ、Ｐｂ。

Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｎｂ、Ｔｉのうち一種以上の塩と、
これらの金属塩の濃度として金属酸化物換算で３００〜
４５０　ｇＩＱでアルカリ水とを混合反応させ、ついで
前記添加金属のうち一種以上の塩をさらに目的量添加反
応させる方法を見出した。

さらに好ましい実施態様として、以下の方法を見出した
。即ち、水溶性ジルコニウム塩とＬａ。

Ｐｂｎ　Ｓｒ、Ｂａ＋　Ｃａ、Ｎｂ、Ｔｉのうち一種以
上の塩をアルカリ水の中へ添加し１反応させる上記方法
。

さらに、水溶性ジルコニウム塩とＬａ、Ｐｂ。

Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｎｂ、Ｔｉのうち一種以上の塩とア
ルカリを反応させる場合において、アルカリ濃度をそれ
ぞれの塩の合量に対し、０．５モル以上の過剰で反応さ
せる上記方法。

また１反応後ろ過した後、アルコール洗浄する上記方法
。

反応後洗浄、ろ過し、仮焼する際、仮焼の昇温速度を５
０〜ｂ以下本発明について詳細に説明する。

本発明で用いる金属塩は、オキシ塩化物、硝酸塩、蓚酸
塩、硫酸塩のいずれか一種以上であることが好ましい。

水溶性金属塩は、アルカリ水と反応させる。

アルカリ土類金属塩とを反応させる場合には。

金属酸化物換算で３００〜４５０　ｇＩＱの濃度で反応
させる。

金属塩の濃度が高いと第１図に示すように、ろ過性が良
く、その後処理が容易なため微細な金属酸化物を得るこ
とが容易なためである。ただ、４５０　ｇｉ以上になる
とゲル状態がひどくなり。

反応し難くなる。

水溶性金属塩とアルカリ水との反応は、水溶性金属塩と
アルカリ水と同時に反応槽に入れるか、好ましくは、ア
ルカリ土類金属塩を添加し反応させる。

この方法により、微細−次粒子で、かつ、よりろ過性の
良い金属酸化物の混合物を得ることができる、また、アルカリ水の濃度は、金属塩に対し０゜５モル以
上の過剰で反応させることが好ましい。。

即ち、金属塩の濃度をより高く、アルカリ水の濃度をよ
り濃い状態で一時に反応を生せしめることがより好まし
い反応なのである。

アルカリ水は、ＮＨ，ＯＨ水、ＮａＯＨ水、ＫＯＨ水等
が用いられるが、アルカリ金属を嫌う用途の場合は、Ｎ
Ｈ４ＯＨ水が好ましい、特に、ＬＳＩ材料のごとく、ア
ルカリ金属を嫌う用途においては、ＮＨ４ＯＨ水が好ま
しい。また、電気光学セラミックス例えばＰＬＺＴ、Ｐ
ＺＴ等である。

また、一方、センサー材料の一部である湿度センサーに
ついては、アルカリ金属がむしろ好ましい場合もありこ
の場合には、ＮａＯＨ，ＫＯＨ等を積極的に使用するこ
とが好ましい。

以上のように水溶性ジルコニウム塩と他の金属塩、即ち
、Ｌａ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｎｂ。

Ｔｉのうち一種以上の塩とアルカリ液とを反応させる。

その後、本発明の他の構成要件である前記金属塩のうち
不足している金属塩を一種以上を添加することにより、
より好ましい金属酸化物の混合原料を得る６特に安価な
四塩化チタンを添加する場合は、第１段の反応を十分に
終了させ、アルカリを充分過剰にしておくことが好まし
い。先にｐｂ等の塩素と反応し易い物質と反応するのを
防止するためである。

これにより、−次位子の細かい、より焼結性の良い、組
成の均一な原料を得ることが出来る。またその結果物も
、かさ密度が高いものを得ることを可能とする。

以上の反応は、水溶液の温度が２０〜４０℃の範囲で行
うことが好ましい。

反応中は、１〜３時間程度かく伴し、熟成させる。

生成した水酸化ジルコニウムは、蒸留水を添加し、５〜
２０分かく伴し、１０〜３０分静置し上澄み液を排出し
、ろ過し洗浄を行う。この洗浄は、６〜１０回行われる
。

以上の処理のみで本発明は、より好ましい金属酸化物の
混合原料を得ることが出来るのが特徴の一つである。

しかし、さらにより好ましくは、上記洗浄後アルコール
洗浄することである。

この場合のアルコールは、０２〜Ｃ，アルコールである
。このアルコールの中で好ましいのは、イソプロピルア
ルコールである。

以上、洗浄後、ろ過し乾燥し、仮焼することにより目的
の製品又は原料を得る。

仮焼の昇温速度は、５０〜ｂことが好ましい。二次凝集を極力避けるためである。

仮焼温度は、７００〜９００℃である。仮焼保持時間は
、２〜６時間である。

また、この方法で得られた結果物から、ＰＬＺＴを製造
する場合は、ＭｇＯからなる板状耐火物により包囲し、
１１００〜１２００℃、１０〜４０Ｈｒ加熱し、焼結を
行う方法が好ましい。

ＭｇＯ板は、他の材料に溶射等で付着したものでも良＜
、ＭｇＯ板自板石体ってもよい。

ＭｇＯ粉、ＭｇＯ板の厚さが５〜２０＋ｍ前後の厚さが
好ましい。ＭｇＯ板は、揮発するＰｂＱを呼吸する割合
が少ないため、従来のごと＜ｐｂｚｒ０３およびＰｂＯ
２を充填したりする必要がなく、単に目的材料の周囲を
ＭｇＯ板等で囲むだけで良く、過剰のＰｂｏ２等を必要
とすることなく工業的に容易にＰＬＺＴを得ることが出
来る。また、ホットプレス等を使用しなくとも高い透過
率が得られる。透過率は、厚み０．５ｍｎ、波長４００
０人ですでに６０％以上で波長６０００人で６６〜６８
％の好ましい値となる。

［発明の効果］以上の内容を実施することにより、以下の効果が得られ
る。

（１）−次粒子径が７０〜１５０人と小さくかつ極めて
、ろ過性の良い金属酸化物が得られるため、活性の高い
超微粉末を得ることができる。

（２）また、破砕、混合等が不要なため均一組成の金属
酸化物の混合原料を得ることができる。

（３）安価な原料を使用できるため、製造費を安。

くし得る。　　　′ （４）特にＰＬＺＴを製造するためには、均一組成であ
り、焼結性も良く、工業的に量産できる処理方法であり
好ましい方法である。

また、製品の透過率も高く結晶粒子径が小さい均一なも
のができる。特に波長４０００人ですでに、６０％以上
の透過率を有する好ましいものが得られる。

実施例１蒸留水にオキシ塩化ジルコニウム（ＺｒＯＣ１□・８Ｈ
２０）と所定のＬａ、Ｐｂの硝酸塩とアンモニア水（Ｎ
Ｈ，２９ｗｔ％）の中に添加し反応させ、この際金属酸
化物換算で３３０　ｇＩＱとなるようにした。

この後アンモニアを過剰にすべく添加し、その後所定量
の四塩化チタニウムを加え反応させた。

この際得られる製品が均一組成となるように。

一定のかく伴を行った。

この後、蒸留水で洗浄し、ろ過を行った。ろ過は、数十
秒で行われ好ましい混合原料かえられた。

この処理後乾燥、焼成し、好ましい平均粒径１００人の
一次粒子からなる混合微粉を得、これを所定形状の形に
入れ、ＭｇＯ板で囲んだ密閉容器中で１２００℃常圧で
焼結した所、結晶粒子径の細かい均一なＰＬＺＴが得ら
れた。

その透過率は、４０００人ですでに６０％、６０００人
で理論値の最大値である６８％と好ましい値であった。

【図面の簡単な説明】

第１図に金属塩の濃度とろ過時面の関係を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水溶性ジルコニウム塩とＬａ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｂａ
、Ｃａ、Ｎｂ、Ｔｉのうち一種以上の塩と、これら金属
塩の濃度として金属酸化物換算で３００〜４５０ｇ／ｌ
でアルカリ水とを混合反応させ、ついで前記添加金属の
うち一種以上の塩をさらに目的量添加反応させることを
特徴とする金属酸化物の混合原料の製造法。
（２）水溶性ジルコニウム塩とＬａ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｂａ
、Ｃａ、Ｎｂ、Ｔｉのうち一種以上の塩をアルカリ水の
中へ添加し、反応させ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混合原料の製造法。
（３）水溶性ジルコニウム塩とＬａ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｂａ
、Ｃａ、Ｎｂ、Ｔｉのうち一種以上の塩とアルカリを反
応させる場合において、アルカリ濃度をそれぞれの塩の
合量に対し、０．５モル以上の過剰で反応させることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属酸化物の混
合原料の製造法。
（４）反応後ろ過した後、アルコール洗浄することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属酸化物の混合
原料の製造法。
（５）反応後洗浄、ろ過し、仮焼する際、仮焼の昇温速
度が５０〜１５０℃／Ｈｒ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混合原料の製造法
。