JPS62128931A - Production of magnetic iron oxide grain powder having spindle type - Google Patents

Production of magnetic iron oxide grain powder having spindle type

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JPS62128931A
JPS62128931A JP26981485A JP26981485A JPS62128931A JP S62128931 A JPS62128931 A JP S62128931A JP 26981485 A JP26981485 A JP 26981485A JP 26981485 A JP26981485 A JP 26981485A JP S62128931 A JPS62128931 A JP S62128931A
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shaped
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Abstract

PURPOSE:To produce spindle-type magnetite grain or maghemite grain by adding citric acid (citrate) in a midway process in case of producing magnetite or the like by forming an FeCO3-contg. liquid in the reaction of a ferrous salt aq. soln. and alkali carbonate and oxidizing it with O2 and thereafter reducing it. CONSTITUTION:An FeCO3-contg. aq. soln. is formed by allowing an alkali carbonate aq. soln. such as Na2CO3 and (NH4)2CO3 in the proportion of >=1.8 equivalent expressed in terms of CO3 for Fe contained in a ferrous salt aq. soln. such as FeCl2 and FeSO4 to react with this aq. soln. and it is oxidized by blowing air or oxygen, etc., therein. In this case, 0.1-1.5mol% citric acid (citrate) for contained Fe is previously added to the above-mentioned aq. solns. of ferrous salt and alkali carbonate or FeCO3 and the mixture is oxidized. After forming spindle type hematite grain by oxidation of an FeCO3-contg. soln., it is reduced by reducing gas to obtain magnetite grain or furthermore oxidized to form spindle type maghemite grain and thereby magnetic iron oxide grain powder for magnetic recording is produced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気記録用磁性酸化鉄粒子粉末の製造法に関
するものであり、粒子表面並びに粒子内部に空孔が存在
しておらず実質的に高密度であって、且つ、粒度が均斉
で樹枝状粒子が混在しておらず、しかも軸比(長軸:短
軸)が小さい紡錘型を呈したマグネタイト粒子又はマグ
ヘマイト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末を提供するこ
とを目的とする。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing magnetic iron oxide particles for magnetic recording, which have substantially no pores on the particle surface or inside the particles. Magnetic iron oxide consisting of magnetite particles or maghemite particles that have a high density, are uniform in particle size, do not contain dendritic particles, and have a spindle shape with a small axis ratio (major axis: short axis). The purpose is to provide particulate powder.

〔従来技術〕[Prior art]

近年、磁気記録再生用機器の長時間記録化、小型軽量化
が進むにつれて、磁気テープ、磁気ディスク等の記録媒
体に対する高性能化の必要性が益々生じてきている。
2. Description of the Related Art In recent years, as magnetic recording and reproducing equipment has become longer recording time and has become smaller and lighter, there has been an increasing need for higher performance recording media such as magnetic tapes and magnetic disks.

即ち、高記録密度、高感度特性、高出力特性、及び低ノ
イズ特性等が要求される。
That is, high recording density, high sensitivity characteristics, high output characteristics, low noise characteristics, etc. are required.

磁気記録媒体に対する上記のような要求を満足させる為
に要求される磁性粒子粉末の特性は、優れた分散性と高
い保磁力を有し、しかも、軸比(長軸:短軸)が小さい
ことである。
In order to satisfy the above requirements for magnetic recording media, magnetic particles must have excellent dispersibility, high coercive force, and a small axial ratio (long axis: short axis). It is.

この事実は、例えば、株式会社総合技術センター発行「
磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術」(1982年)
の第312頁の「塗布型テープにおける高密度記録のた
めの条件は、短波長信号に対して、低ノイズで高出力特
性を保持できることであるが、その為には保磁力lie
と残留磁化Brが共に大きいことと塗布膜の厚みがより
薄いことが必要である。
This fact can be seen, for example, in the book published by Sogo Gijutsu Center Co., Ltd.
"Development of magnetic materials and high dispersion technology of magnetic particles" (1982)
``The conditions for high-density recording in coated tapes are to be able to maintain high output characteristics with low noise for short wavelength signals, but in order to do so, the coercive force lie
It is necessary that both the residual magnetization Br and the residual magnetization Br be large, and that the thickness of the coating film be thinner.

」なる記載及び特開昭57483626号公報の「また
、近年垂直磁化記録という考え方が導入され、磁気記録
媒体の面に垂直な方向の残留磁化成分を有効に使うとい
う提案もある。この垂直磁化記録によると上に定義した
記録密度が高くなり、・・・・・・」「・・・・粒子サ
イズを・・・・・・その縦/軸比を1を越え3以下とい
う短い形状とすることにより、・・・・・・塗布、乾燥
時の厚み方向の塗膜の滅厚による面内配向、塗布時の流
動による流延方向への配向といった粒子が面内に横たわ
って配向しようという性向を抑え、かつ必要なら積極的
に垂直な残留磁化を大きく取れるようにしたことを特徴
とするものである。」なる記載の通りである。
” and Japanese Patent Application Laid-Open No. 57483626 “Also, in recent years, the idea of perpendicular magnetization recording has been introduced, and there is also a proposal to effectively use the residual magnetization component in the direction perpendicular to the surface of the magnetic recording medium. According to the above definition, the recording density increases, and the particle size is made short with a longitudinal/axial ratio of more than 1 and less than 3. Due to this, the tendency of particles to lie in-plane and align, such as in-plane orientation due to thinning of the coating film in the thickness direction during application and drying, and orientation in the casting direction due to flow during application. It is characterized by suppressing the vertical residual magnetization, and actively increasing the vertical residual magnetization if necessary.''

また、磁気記録媒体の残留磁化Brは、磁性粒子粉末の
ビークル中での分散性、塗膜中での配向性及び充填性に
依存しており、これらの特性の向上の為には、ビークル
中に分散させる磁性粒子粉末が粒子表面並びに粒子内部
に空孔が存在しておらず実質的に高密度であって、且つ
、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しておらず、また、粒
子の形状から言えば、紡錘型を呈した粒子が要求される
In addition, the residual magnetization Br of a magnetic recording medium depends on the dispersibility of the magnetic particles in the vehicle, the orientation and filling properties in the coating film, and in order to improve these characteristics, it is necessary to The magnetic particles to be dispersed in the powder have substantially high density with no pores on the particle surface or inside the particles, have uniform particle sizes, are free from dendritic particles, and have a high density of particles. In terms of shape, spindle-shaped particles are required.

周知のごとく、磁性粒子粉末の保磁力の大きさは、形状
異方性、結晶異方性、歪異方性及び交換異方性のいずれ
か、若しくはそれらの相互作用に依存している。現在、
磁気記録用磁性粒子粉末として使用されている針状晶マ
グネフィト粒子粉末、又は、針状晶マグヘマイト粒子粉
末は、その形状に由来する異方性を利用すること、即ち
、軸比(長軸:短軸)を大きくすることによって比較的
高い保磁力を得ている。
As is well known, the magnitude of the coercive force of magnetic particles depends on shape anisotropy, crystal anisotropy, strain anisotropy, exchange anisotropy, or their interaction. the current,
The acicular magnetophyte particles or the acicular maghemite particles used as magnetic particles for magnetic recording use the anisotropy derived from their shape, that is, the axial ratio (long axis: short axis). A relatively high coercive force is obtained by increasing the size of the shaft.

このように既知の針状晶マグネタイト粒子粉末又は、針
状晶マグヘマイト粒子粉末は、その形状異方性を利用し
て比較的高い保磁力を得るものであるが、これら粒子に
Coを添加することにより、その結晶異方性を利用して
、更に、保磁力を向上させることが一般的に知られてい
る。
In this way, known acicular magnetite particles or acicular maghemite particles utilize their shape anisotropy to obtain a relatively high coercive force, but it is possible to add Co to these particles. It is generally known that the coercive force can be further improved by utilizing the crystal anisotropy.

これら既知の針状晶マグネタイト粒子粉末、又は、マグ
ヘマイト粒子粉末は、一般に、第一鉄塩水溶液とアルカ
リとを反応させて得られる水酸化第一鉄粒子を含むpH
n以上のコロイド水溶液を空気酸化しく通常、「湿式反
応」と呼ばれている。
These known acicular magnetite particle powders or maghemite particle powders generally contain ferrous hydroxide particles obtained by reacting an aqueous ferrous salt solution with an alkali.
Air oxidation of an aqueous solution of n or more colloids is usually called a "wet reaction."

)で得られる針状晶ゲータイト粒子を空気中300℃付
近で加熱、脱水してヘマタイト粒子となし、更に、水素
等還元性ガス中300〜400℃で還元して針状晶マグ
茅タイト粒子とし、または次いでこれを、空気中200
〜300 ’Cで酸化して針状晶マグヘマイト粒子とす
ることにより得られている。
) The acicular goethite particles obtained are heated and dehydrated in air at around 300°C to form hematite particles, and further reduced at 300 to 400°C in a reducing gas such as hydrogen to form acicular maghatite particles. , or then this in air at 200
It is obtained by oxidation at ~300'C to form acicular maghemite particles.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

粒子表面並びに粒子内部に空孔が存在しておらず実質的
に高密度であって、且つ、粒度が均斉で樹脂状粒子カリ
昆在しておらず、しかも軸比(長軸:短軸)が小さい紡
錘型を呈した磁性酸化鉄粒子粉末は、現在量も要求され
ているところであり、このような特性を備えた磁性粒子
粉末を得るためには、当然、出発原料粒子自体が、粒子
表面並びに粒子内部に空孔が存在しておらず実質的に高
密度であって、且つ、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在し
ておらず、しかも、軸比(長軸:短軸)が小さい紡錘型
を呈した粒子であることが必要であるが、出発原料であ
る針状晶ゲータイト粒子を製造する前述の公知方法によ
り得られた粒子粉末は、軸比(長軸:短軸)が10:1
以上の針状形態を呈した粒子であり、樹枝状粒子が混在
しており、また粒度から言えば、均斉な粒度を有した粒
子であるとは言い難い。
There are no pores on the particle surface or inside the particle, and the particle size is substantially high, the particle size is uniform, there are no resinous particles, and the axial ratio (major axis: short axis) There is currently a demand for magnetic iron oxide particles with a small spindle shape, and in order to obtain magnetic particles with such characteristics, it is necessary that the starting material particles themselves In addition, there are no pores inside the particles and the particles are substantially dense, the particle size is uniform, there are no dendritic particles mixed, and the axial ratio (long axis: short axis) is small. It is necessary that the particles exhibit a spindle shape, but the particle powder obtained by the above-mentioned known method for producing acicular goethite particles as a starting material has an axial ratio (long axis: short axis) of 10. :1
These particles have the above-mentioned acicular shape, contain dendritic particles, and in terms of particle size, it is difficult to say that the particles have a uniform particle size.

一方、ゲータイト粒子の製造方法として、特開昭50−
80999号公報に記載の方法がある。即ち、特開昭5
0−80999号公報に記載の方法は、第一鉄塩溶液と
炭酸アルカリとを反応させて得られたFeCO3を含む
水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化する方法である。
On the other hand, as a method for producing goethite particles,
There is a method described in Japanese Patent No. 80999. That is, JP-A-5
The method described in Japanese Patent No. 0-80999 is a method of oxidizing an aqueous solution containing FeCO3 obtained by reacting a ferrous salt solution with an alkali carbonate by passing an oxygen-containing gas through it.

この方法による場合には、粒度が均斉であり、樹枝状粒
子が混在しておらず、紡錘型を呈したゲータイト粒子が
得られる。
When this method is used, goethite particles with uniform particle size, no dendritic particles mixed therein, and a spindle shape are obtained.

しかしながら、前記公知方法又は上記特開昭50−80
999号公報に記載の方法により得られた針状晶ゲータ
イト粒子粉末を出発原料として常法により磁性酸化鉄粒
子粉末を得た場合、ゲータイト粒子を加熱脱水して得ら
れるヘマタイト粒子は脱水により、粒子表面並びに粒子
内部に多数の空孔を生じ、次いで、該へマタイト粒子を
還元、又は、必要により更に酸化して得られるマグネタ
イト粒子又はマグヘマイト粒子もまた粒子表面並びに粒
子内部に多数の空孔が分布していることが観察される。
However, the above-mentioned known method or the above-mentioned JP-A-50-80
When magnetic iron oxide particles are obtained by a conventional method using the acicular goethite particles obtained by the method described in Japanese Patent No. 999 as a starting material, the hematite particles obtained by heating and dehydrating the goethite particles become particles by dehydration. Magnetite particles or maghemite particles obtained by producing a large number of pores on the surface and inside the particles, and then reducing the hematite particles or further oxidizing them if necessary, also have a large number of pores distributed on the particle surface and inside the particles. It is observed that what is happening.

このように、粒子表面並びに粒子内部に多数の空孔を有
する磁性酸化鉄粒子粉末は、保磁力11cが低いもので
あり、しかも、ビークル中での分散が悪いものである。
As described above, magnetic iron oxide particles having a large number of pores on the particle surface and inside the particles have a low coercive force 11c and have poor dispersion in a vehicle.

この事実は、例えば、特開昭55−47227号公報の
「磁気記録用磁性粉末としては、r−FetOs (マ
グネタイト)粒子が広く使用されており、従来から高保
磁力化が計られているが、そのためには、製造されたγ
−Fe、0.がその低塩であるオキシ水酸化鉄(α、β
、γ−FeOOH)の針状形態をとどめるとともに、脱
水孔(Fore) (空孔)を消滅させることが必要で
ある。この脱水孔(空孔)は低塩のオキシ水酸化鉄の脱
水時に生じるもので、これが製品であるγ−Pet(h
粒子に残っていると、保磁力を低下させる。」なる記載
、及び、電気化学および工業物理化学38巻第7号(1
970年)第544頁の「・・・・ビヒクル中への分散
技術もいろいろ考えられているがそれでもなお製造され
たr−Fez03テープ中の分散は不良である。・・・
・r−Pe、03は図17のように穴(空孔)をもって
おり、穴の縁には磁極が現れていてローレンツ磁場が生
じているので、はじめボールミル処理でよく分散した針
状体が吸引されて静磁エネルギーを低下させ、栗のいが
状の集塊となり、・・・・」なる記載から明らかである
This fact can be seen, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-47227: For this purpose, the manufactured γ
-Fe, 0. is its low salt content iron oxyhydroxide (α, β
, γ-FeOOH), it is necessary to maintain the acicular form and eliminate the dehydration pores (vacancies). These dehydration pores (vacancies) are generated during dehydration of low-salt iron oxyhydroxide, and these are the product γ-Pet (h
If it remains in the particles, it reduces the coercive force. ” and Electrochemistry and Industrial Physical Chemistry Vol. 38 No. 7 (1
970), page 544, ``...Although various dispersion techniques in vehicles have been considered, the dispersion in the manufactured r-Fez03 tape is still poor.
・r-Pe, 03 has holes (holes) as shown in Figure 17, and a magnetic pole appears on the edge of the hole and a Lorentz magnetic field is generated, so the needles that were initially well dispersed during ball milling are attracted. This is clear from the description "..." which lowers the magnetostatic energy and forms a chestnut burr-shaped agglomerate.

前述した通り、高密度記録用に適した磁性酸化鉄粒子粉
末としては、軸比(長軸:短軸)が小さいものが要求さ
れているが、このように軸比(長軸:短軸)の小さい磁
性酸化鉄粒子粉末は、形状に由来する異方性を利用する
ことができない為、保磁力lieが2000e程度以下
のものしか得られず、従って、粒子表面並びに粒子内部
に発生した空孔をなくすることによって保磁力を出来る
だけ向上させることが特に強く要望されている。
As mentioned above, magnetic iron oxide particles suitable for high-density recording are required to have a small axial ratio (long axis: short axis); Magnetic iron oxide particles with a small particle size cannot utilize the anisotropy derived from the shape, so only coercive force lie of less than 2000e can be obtained. It is particularly strongly desired to improve the coercive force as much as possible by eliminating this.

磁性酸化鉄粒子の粒子表面並びに粒子内部に発生した空
孔をなくする試みは従来からなされており、例えば、特
公昭38−26156号公報には、低温でマグネタイト
まで還元した後、その組成を変化させないように、真空
中、水素気流中、炭素ガス気流中で800℃以上100
0℃以下の温度で焼鈍する方法が述べられている。
Attempts have been made to eliminate pores generated on the surface and inside of magnetic iron oxide particles. For example, in Japanese Patent Publication No. 38-26156, there is a method for reducing the composition to magnetite at a low temperature and then changing its composition. In order to prevent
A method of annealing at temperatures below 0° C. is described.

また、粉体および粉末冶金協会昭和43年度春季大会講
演概要集2−6には、針状晶ゲータイトの脱水温度が上
昇するにつれ、針状晶へマタイト粒子の粒子表面並びに
粒子内部の空孔が少なくなるが、この脱水温度が700
℃より高くなると空孔は消滅するが焼結が進んで針状晶
粒子がくずれることが報告されている。
In addition, the Powder and Powder Metallurgy Association 1960 Spring Conference Lecture Abstracts 2-6 states that as the dehydration temperature of acicular goethite increases, the pores on the surface of the acicular hematite particles and inside the particles increase. Although it will be less, this dehydration temperature is 700
It has been reported that when the temperature rises above °C, the pores disappear, but sintering progresses and the acicular crystal grains collapse.

上記いずれの方法も、粒子表面並びに粒子内部に発生し
た空孔をなくする為に高温で加熱する必要があり、その
結果、粒子及び粒子相互間で焼結が生起し、これを還元
、酸化して得られた磁性酸化鉄粒子粉末の保磁力は極度
に低下し、また、磁性塗料を製造する際のビークル中へ
の分散性も悪くなるという欠点があった。
In both of the above methods, it is necessary to heat the particles at high temperatures in order to eliminate pores generated on the surface and inside the particles.As a result, sintering occurs between the particles and between the particles, which is reduced and oxidized. The coercive force of the magnetic iron oxide particles thus obtained is extremely low, and the dispersibility into a vehicle when producing a magnetic paint is also poor.

一方、磁性酸化鉄粒子の粒子表面並びに粒子内部に一旦
発生した空孔をなくする方法ではなく、粒子表面並びに
粒子内部に空孔のない粒子を出発原料として磁性酸化鉄
粒子を得る方法も試みられている。
On the other hand, instead of the method of eliminating the pores once generated on the particle surface and inside of the magnetic iron oxide particles, a method of obtaining magnetic iron oxide particles using particles without pores on the particle surface and inside the particles as a starting material has also been attempted. ing.

この方法は、水溶液中から直接針状晶へマクイト粒子を
生成させ、咳針状晶へマクイト粒子を出発原料として還
元、酸化することにより針状晶磁。
This method produces maquito particles directly into needle-like crystals from an aqueous solution, and then reduces and oxidizes the maquito particles as a starting material to form needle-like crystals.

性酸化鉄粒子を得る方法である。This is a method for obtaining iron oxide particles.

即ち、粒子表面並びに粒子内部の空孔は、前述した通り
、針状晶ゲータイト粒子を加熱脱水して針状晶へマクイ
ト粒子とする際の脱水により発生するものであるから、
水溶液中から直接針状晶へマクイト粒子を生成させれば
、脱水工程を省略することができ、従って、粒子表面並
びに粒子内部に空孔の全くない針状晶へマクイト粒子を
得ることができ、該ヘマタイト粒子を出発原料として還
元、酸化して得られた針状晶磁性酸化鉄粒子もまた、粒
子表面並びに粒子内部に空孔が全(ないものとなる。
That is, as mentioned above, the pores on the particle surface and inside the particles are generated by dehydration when acicular goethite particles are heated and dehydrated to convert them into acicular crystals into maquito particles.
If maquito particles are produced directly into needle-like crystals from an aqueous solution, the dehydration step can be omitted, and therefore maquito particles can be obtained into needle-like crystals with no pores on the particle surface or inside the particles. The acicular magnetic iron oxide particles obtained by reducing and oxidizing the hematite particles as a starting material also have no pores on the particle surface or inside the particle.

水溶液中から直接針状晶へマクイト粒子を生成させる方
法としては、例えば、特公昭55−22416号公報に
記載の方法がある。卯ち、特公昭55−22416号公
報に記載の方法は、水酸化第2鉄、クエン酸または/及
びその塩、アルカリ化合物の3成分が共存する水性スラ
リーを加熱処理する方法において、アルカリ化合物量を
25℃における3成分共存水性スラリーのpiを10〜
13とするに相当する量とし、加熱処理温度を100〜
250℃とすることにより針状ヘマタイト粒子を得るも
のである。
As a method for producing maquito particles directly into needle crystals from an aqueous solution, there is, for example, the method described in Japanese Patent Publication No. 55-22416. Uchi, the method described in Japanese Patent Publication No. 55-22416 is a method in which an aqueous slurry in which three components coexist: ferric hydroxide, citric acid or/and its salt, and an alkali compound is heated, and the amount of the alkali compound is reduced. The pi of the three-component coexisting aqueous slurry at 25°C is 10~
13, and the heat treatment temperature is 100~
Acicular hematite particles are obtained by heating the temperature to 250°C.

しかしながら、この方法による場合には、100℃以上
の高温を必要とし、また、オートクレーブという特殊な
装置を必要とする為、工業的、経済的ではない。
However, this method requires a high temperature of 100° C. or higher and requires a special device called an autoclave, which is not industrially or economically viable.

100℃以下の温度で水溶液中からヘマタイト粒子を生
成させる方法としては、特開昭51−8193号公報に
記載の方法がある。即ち、特開昭51−8193号公報
に記載の方法は、第1鉄塩溶液に炭酸水素アルカリ単独
を添加するか、又は炭酸水素アルカリと炭酸アルカリ、
水酸化アルカリとの両方を添加し、pH7〜11、温度
65℃〜100℃の温度で酸化反応を行うものである。
As a method for producing hematite particles from an aqueous solution at a temperature of 100° C. or lower, there is a method described in JP-A-51-8193. That is, the method described in JP-A-51-8193 involves adding alkali hydrogen carbonate alone to a ferrous salt solution, or adding alkali hydrogen carbonate and alkali carbonate,
The oxidation reaction is carried out at a pH of 7 to 11 and a temperature of 65°C to 100°C.

この方法による場合には、生成へマクイト粒子の形状は
、球状であり、ヘマタイト粒子以外の他の種類の粒子が
生成混在する。
In the case of this method, the shape of the hematite particles produced is spherical, and other types of particles other than hematite particles are produced and mixed.

上述したところから明らかな通り、粒子表面並びに粒子
内部に空孔が存在しておらず実質的に高密度であって、
且つ、粒子が均斉で樹枝状粒子が混在しておらず、しか
も軸比(長軸:短軸)が小さい紡錘型を呈した磁性酸化
鉄粒子粉末を製造する方法の確立が強く要望されている
As is clear from the above, there are no pores on the particle surface or inside the particle, and the particle has a substantially high density,
In addition, there is a strong desire to establish a method for producing magnetic iron oxide particle powder that has uniform particles, does not contain dendritic particles, and has a spindle shape with a small axis ratio (long axis: short axis). .

〔問題点を解決する為の手段〕[Means for solving problems]

本発明者は、粒子表面並びに粒子内部に空孔が存在して
おらず実π的に高密度であって、且つ、粒度が均斉で樹
枝状粒子が混在しておらず、しかも軸比(長軸:短軸)
が小さい紡錘型を呈した磁性酸化鉄粒子粉末を得るべく
種々検討を重ねた結果、第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水
溶液中のFeに対しCOツ換算で1.8当量以上の割合
の炭酸アルカリ水溶液とを反応させて得られたFeCO
3を含む水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化するにあ
たり、あらかじめ前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸アルカ
リ水溶液及び酸素含有ガスを通気して酸化する前の前記
FeCO3を含む水溶液のいずれかの液中にreに対し
0.1−1.5モル%のクエン酸又はその塩を添加した
場合には、出発原料である粒度が均斉で樹枝状粒子が混
在しておらず、しかも軸比(長軸:短軸)が小さい紡錘
型を呈したヘマタイト粒子を100℃以下の水溶液中か
ら直接生成することができるという新規な知見を得、本
発明を完成したものである。
The present inventor has discovered that the particles have no pores on the surface or inside the particles, have a high density in terms of real π, have uniform particle sizes, are free from dendritic particles, and have an axial ratio (length). Axis: short axis)
As a result of various studies in order to obtain magnetic iron oxide particle powder exhibiting a small spindle shape, we found that a ferrous salt aqueous solution and a ratio of 1.8 equivalents or more to Fe in the ferrous salt aqueous solution in terms of CO2 were obtained. FeCO obtained by reacting with an aqueous alkali carbonate solution
When oxidizing the aqueous solution containing FeCO3 by passing an oxygen-containing gas through the aqueous solution containing FeCO3, any one of the ferrous salt aqueous solution, the alkali carbonate aqueous solution, and the aqueous solution containing FeCO3 before being oxidized by passing an oxygen-containing gas through the aqueous solution. When citric acid or its salt is added in an amount of 0.1-1.5 mol% based on re, the particle size of the starting material is uniform, dendritic particles are not mixed, and the axial ratio (length The present invention was completed based on the novel finding that spindle-shaped hematite particles with small axis (minor axis) can be directly produced from an aqueous solution at 100° C. or lower.

即ち、本発明は、第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中
のFeに対しCO1換算で1.8当量以上の割合の炭酸
アルカリ水溶液とを反応させて得られたFeCO3を含
む水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化するにあたり、
あらかじめ前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸アルカリ水溶
液及び酸素含有ガスを通気して酸化する前の前記FeC
0*を含む水溶液のいずれかの液中にFeに対し0.1
〜1.5モル%のクエン酸又はその塩を添加し、次いで
酸素含有ガスを通気して酸化することにより水溶液中か
ら紡錘型を呈したヘマタイト粒子を生成させ、該紡錘型
を呈したヘマタイト粒子を還元性ガス中で加熱還元して
紡錘型を呈したマグネタイト粒子とするか、又は、更に
酸化して紡錘型を呈したマグヘマイト粒子とすることよ
りなる紡錘型を呈した磁性酸化鉄粒子からなる磁性酸化
鉄粒子粉末の製造法、及び、第一鉄塩水溶液と該第一鉄
塩水溶液中のFeに対しCOi換算で1.8当量以上の
割合の炭酸アルカリ水溶液とを反応させて得られたFe
CO5を含む水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化する
にあたり、あらかじめ前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸ア
ルカリ水溶液及び酸素含有ガスを通気して酸化する前の
前記FeCO3を含む水溶液のいずれかの液中に、Fe
に対し0.1〜1.5モル%のクエン酸又はその塩及び
Feに対しCo換算で0.5〜10.0原子%の水可溶
性コバルト塩を添加し、次いで酸素含有ガスを通気して
酸化することにより水溶液中からCoを含有する紡錘型
を呈したヘマタイト粒子を生成させ、該Coを含有する
紡錘型を呈したヘマタイト粒子を還元性ガス中で加熱還
元してCoを含有する紡錘型を呈したマグネタイト粒子
とするか、又は、更に酸化してCoを含有する紡錘型を
呈したマグヘマイト粒子とすることよりなる紡錘型を呈
した磁性酸化鉄粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末の製造
法である。
That is, the present invention provides an aqueous solution containing FeCO3 obtained by reacting a ferrous salt aqueous solution with an alkali carbonate aqueous solution having a ratio of 1.8 equivalents or more in terms of CO1 to Fe in the ferrous salt aqueous solution. When oxygen-containing gas is aerated and oxidized,
The FeC before being oxidized by passing the ferrous salt aqueous solution, the alkali carbonate aqueous solution, and the oxygen-containing gas in advance.
0.1 for Fe in any of the aqueous solutions containing 0*
~1.5 mol% of citric acid or its salt is added and then oxidized by passing oxygen-containing gas to produce spindle-shaped hematite particles from an aqueous solution, and the spindle-shaped hematite particles are produced. consisting of spindle-shaped magnetic iron oxide particles obtained by heating and reducing in a reducing gas to produce spindle-shaped magnetite particles, or further oxidizing to produce spindle-shaped maghemite particles. A method for producing magnetic iron oxide particles, and a method for producing magnetic iron oxide particles obtained by reacting an aqueous ferrous salt solution with an aqueous alkali carbonate solution having a ratio of 1.8 equivalents or more in terms of COi to Fe in the aqueous ferrous salt solution. Fe
When the aqueous solution containing CO5 is oxidized by passing an oxygen-containing gas through it, any one of the ferrous salt aqueous solution, the alkali carbonate aqueous solution, and the aqueous solution containing FeCO3 before being oxidized by passing the oxygen-containing gas through the aqueous solution. Inside, Fe
0.1 to 1.5 mol% of citric acid or its salt and 0.5 to 10.0 atomic% of water-soluble cobalt salt in terms of Co are added to Fe, and then oxygen-containing gas is bubbled through. Co-containing spindle-shaped hematite particles are generated from an aqueous solution by oxidation, and the Co-containing spindle-shaped hematite particles are heated and reduced in a reducing gas to form spindle-shaped Co-containing hematite particles. A method for producing magnetic iron oxide particle powder consisting of spindle-shaped magnetic iron oxide particles by further oxidizing to obtain spindle-shaped maghemite particles containing Co. It is.

C作 用〕 先ず、本発明において最も重要な点は、粒子表面並びに
粒子内部に空孔が存在しておらず実質的に高密度であっ
て、且つ、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しておらず、
しかも軸比(長軸:短軸)が小さい紡錘型を呈した磁性
酸化鉄粒子粉末を製造するに当たり、出発原料として粒
子表面並びに粒子内部に空孔が存在しておらず実質的に
高密度であって、且つ、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在
しておらず、しかも軸比(長軸:短軸)が小さい紡錘型
を呈したヘマタイト粒子粉末を用いる。点、二である。
C action] First of all, the most important point in the present invention is that the particles have substantially high density with no pores on the surface or inside the particles, have a uniform particle size, and have dendritic particles mixed therein. Not yet,
Moreover, in producing spindle-shaped magnetic iron oxide particles with a small axis ratio (major axis: minor axis), the starting material is essentially high-density, with no pores on the particle surface or inside the particles. A hematite particle powder is used, which has a uniform particle size, does not contain dendritic particles, and has a spindle shape with a small axis ratio (long axis: short axis). Point 2.

本発明においては、紡錘型を呈したヘマタイト粒子を1
00℃以下の水溶液中から直接生成させることによって
粒子表面並びに粒子内部に空孔が存在していないヘマタ
イト粒子を得ており、生成に際しては「オートクレーブ
」等の特殊な装置を必要としないものである。
In the present invention, one spindle-shaped hematite particle is
By directly generating hematite particles from an aqueous solution at temperatures below 00°C, we obtain hematite particles with no pores on the particle surface or inside the particles, and no special equipment such as an "autoclave" is required for production. .

また、本発明においては、100℃以下の水溶液中から
紡錘型を呈したヘマタイト粒子のみを生成させることが
できるものである。
Further, in the present invention, only spindle-shaped hematite particles can be produced from an aqueous solution at 100° C. or lower.

本発明においては、何故軸比が小さい紡錘型を呈したヘ
マタイト粒子のみを生成させることができるかについて
は未だ明らかではないが、本発明者は、第一鉄塩水溶液
と該第一鉄塩水溶液中のFeに対してCO3換算で1.
8当量以下の条件下でクエン酸又はその塩を添加した場
合には、紡錘型を呈したヘマタイト粒子中に粒状マグネ
タイト粒子が混在することから、炭酸アルカリとクエン
酸又はその塩との相乗効果によるものと考えている。
In the present invention, it is not yet clear why only spindle-shaped hematite particles with a small axial ratio can be produced, but the present inventor has developed a ferrous salt aqueous solution and a ferrous salt aqueous solution. 1.0% in terms of CO3 for Fe inside.
When citric acid or its salt is added under conditions of 8 equivalents or less, granular magnetite particles are mixed in the spindle-shaped hematite particles, so it is due to the synergistic effect of alkali carbonate and citric acid or its salt. I think of it as something.

本発明において、より高い保磁力を有する磁性酸化鉄粒
子粉末は、紡錘型を呈したヘマタイト粒子の生成反応に
おいて水可溶性コバルト塩を添加することによりCoを
含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子を生成させ、該
Coを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子を還元又
は、必要により更に酸化してCoを含有する紡錘型を呈
した磁性酸化鉄粒子とすることにより得ることができ、
得られたCoを含有する紡錘型を呈した磁性酸化鉄粒子
は、形状的に等友釣であるのみならず、磁気的にも等友
釣となり、磁気記録用磁性酸化鉄粒子粉末として好適で
ある。
In the present invention, magnetic iron oxide particles having a higher coercive force are produced by adding a water-soluble cobalt salt in the reaction for producing spindle-shaped hematite particles, thereby producing spindle-shaped hematite particles containing Co. and reducing the Co-containing spindle-shaped hematite particles or, if necessary, further oxidizing them to obtain Co-containing spindle-shaped magnetic iron oxide particles,
The obtained spindle-shaped magnetic iron oxide particles containing Co are not only equilateral in shape but also magnetically equilateral, and are suitable as magnetic iron oxide particles for magnetic recording.

次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。Next, various conditions for implementing the present invention will be described.

本発明において使用される第一鉄塩水溶液として硫酸第
一鉄水溶液、塩化第−鉄水溶液等がある。
Examples of the ferrous salt aqueous solution used in the present invention include a ferrous sulfate aqueous solution and a ferrous chloride aqueous solution.

本発明において使用される炭酸アルカリとしては、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム等を単独
で又は併用して使用することができる。
As the alkali carbonate used in the present invention, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, etc. can be used alone or in combination.

第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリの添加順序はいずれが先
でも、又は同時でもよい。
The ferrous salt aqueous solution and the alkali carbonate may be added either first or simultaneously.

本発明における反応温度は、70〜100℃である。The reaction temperature in the present invention is 70 to 100°C.

70℃以下である場合には、ヘマタイト粒子中にゲータ
イト粒子が混在してくる。100℃以上である場合にも
本発明の目的を達成することはできるが、オートクレー
ブ等の特殊な装置を必要とし、経済的ではない。
If the temperature is 70° C. or lower, goethite particles will be mixed in the hematite particles. Although the object of the present invention can be achieved when the temperature is 100° C. or higher, it requires special equipment such as an autoclave, which is not economical.

本発明において使用する炭酸アルカリの量は、Feに対
しCO+ N’l算で1.8当量以上である。1.8当
量以下である場合には、紡錘型を呈したヘマタイト粒子
中に粒状のマグネタイト粒子が混在してくる。
The amount of alkali carbonate used in the present invention is 1.8 equivalents or more based on CO + N'l relative to Fe. If the amount is 1.8 equivalents or less, granular magnetite particles will be mixed in the spindle-shaped hematite particles.

本発明においてはクエン酸又はその塩を使用することが
できる。ここで、その塩とは、クエン酸ナトリウム、ク
エン酸カリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニ
ウム等がある。
In the present invention, citric acid or a salt thereof can be used. Here, the salt includes sodium citrate, potassium citrate, lithium citrate, ammonium citrate, and the like.

本発明におけるクエン酸又はその塩の添加量は、Feに
対し0.1〜1.5モル%である。0.1モル%以下の
場合には、紡錘型を呈したゲータイト粒子と粒状へマタ
イト粒子が混在してくる。1.5モル%以上の場合には
、微細な不定形粒子が生成してくる。生成へマタイト粒
子の粒子形態を考慮すれば0.1〜1.0モル%が好ま
しい。
The amount of citric acid or its salt added in the present invention is 0.1 to 1.5 mol% based on Fe. When the content is 0.1 mol% or less, spindle-shaped goethite particles and granular hematite particles coexist. If the content is 1.5 mol% or more, fine amorphous particles will be produced. Considering the particle morphology of the produced hematite particles, 0.1 to 1.0 mol% is preferable.

本発明におけるクエン酸又はその塩は、炭酸アルカリと
の相乗作用によって、生成粒子の種類及び形態に影響を
及ぼすものであり、従って、紡錘型を呈したヘマタイト
粒子の生成反応が開始される前に添加しておく必要があ
り、第一鉄塩水溶液、炭酸アルカリ水溶液及び酸素含有
ガスを通気して酸化する前のFeC0+を含む水溶液の
いずれかに添加することができる。
The citric acid or its salt in the present invention affects the type and form of the generated particles through a synergistic effect with the alkali carbonate, and therefore, before the reaction for producing spindle-shaped hematite particles starts. It can be added to either a ferrous salt aqueous solution, an aqueous alkali carbonate solution, or an aqueous solution containing FeC0+ before being oxidized by aerating an oxygen-containing gas.

本発明における水可溶性コバルト塩としては、硫酸コバ
ルト、塩化コバルト等を使用することができる。
As the water-soluble cobalt salt in the present invention, cobalt sulfate, cobalt chloride, etc. can be used.

水可溶性コバルト塩の添加量は、Peに対しCo換算で
0゜5〜1O00原子%である。
The amount of water-soluble cobalt salt added is 0.5 to 1000 atomic % based on Co in terms of Pe.

0.5原子%以下である場合には、得られる紡錘型を呈
したマグネタイト粒子又はマグヘマイト粒子の保磁力を
向上させるという効果を十分達成することができない。
If the amount is 0.5 at % or less, the effect of improving the coercive force of the resulting spindle-shaped magnetite particles or maghemite particles cannot be sufficiently achieved.

10.0原子%以上である場合には、得られる紡錘型を
呈したマグネタイト粒子又はマグヘマイト粒子の温度安
定性が悪くなる。
If the content is 10.0 at % or more, the temperature stability of the resulting spindle-shaped magnetite particles or maghemite particles will deteriorate.

本発明における水可溶性コバルト塩は、生成する紡錘型
を呈したヘマタイト粒子中に含有されることが必要であ
り、従って、紡錘型を呈したヘマタイト粒子の生成反応
が開始される前に添加しておく必要があり、第一鉄塩水
溶液、炭酸アルカリ水溶液及び酸素含有ガスを通気して
酸化する前のFeC0,を含む水溶液のいずれかに添加
することができる。
The water-soluble cobalt salt in the present invention needs to be contained in the spindle-shaped hematite particles to be produced, and therefore, it is added before the production reaction of the spindle-shaped hematite particles is started. It can be added to either a ferrous salt aqueous solution, an aqueous alkali carbonate solution, or an aqueous solution containing FeC0 before being oxidized by bubbling oxygen-containing gas.

また、本発明においては、従来から磁性酸化鉄粒子の各
種特性の向上の為に出発原料粒子の生成に際し添加され
るHg、 AI、 Cr、 Zn、 Ni等のPe以外
の金属を添加することができる。
Furthermore, in the present invention, it is possible to add metals other than Pe, such as Hg, AI, Cr, Zn, and Ni, which are conventionally added during the production of starting material particles to improve various properties of magnetic iron oxide particles. can.

本発明における還元性ガス中における加熱還元処理及び
酸化処理は常法により行うことができる。
The heating reduction treatment and oxidation treatment in a reducing gas in the present invention can be performed by conventional methods.

また、出発原料であるヘマタイト粒子は、加熱処理に先
だって通常行われるSi、 AI、P化合物等の焼結防
止効果を存する物質によってあらかじめ被処理しておく
ことにより、より分散性の優れた紡錘型を呈した磁性酸
化鉄粒子粉末を得ることができる。
In addition, the hematite particles, which are the starting material, are treated in advance with a substance that has a sintering prevention effect, such as Si, AI, or P compounds, which is usually carried out prior to heat treatment, to form spindle-shaped particles with better dispersibility. It is possible to obtain magnetic iron oxide particles exhibiting the following properties.

(実施例〕 次に、実施例並びに比較例により、本発明を説明する。(Example〕 Next, the present invention will be explained with reference to Examples and Comparative Examples.

尚、以下の実施例並びに比較例における粒子の軸比(長
軸:短軸)、長軸はいずれも電子顕微鏡写真から測定し
た数値の平均値で示したものである。
In addition, the axial ratio (long axis: short axis) and long axis of the particles in the following Examples and Comparative Examples are both shown as average values of numerical values measured from electron micrographs.

磁性酸化鉄粒子粉末の磁気特性は、振動試料型磁力計V
SM  P−1型(東英工業製)を使用し、測定磁場5
 KOeで測定した。
The magnetic properties of magnetic iron oxide particles can be measured using a vibrating sample magnetometer V.
Using the SM P-1 type (manufactured by Toei Kogyo), the measurement magnetic field 5
Measured in KOe.

く紡錘型を呈したヘマタイト粒子粉末の生成〉実施例1
〜14、比較例1〜3; 実施例I Feに対し0.5モル%を含むようにクエン酸ナトリウ
ム3.3gを添加して得られた硫酸第一鉄1.5mo1
/II水溶液1.5 ffを、1.54mol/ 1の
NazCO1水溶液3.O2に加え(COs/Fe =
2.0当量に該当する。
Generation of spindle-shaped hematite particles Example 1
~14, Comparative Examples 1 to 3; Example I 1.5 mo1 of ferrous sulfate obtained by adding 3.3 g of sodium citrate to contain 0.5 mol% based on Fe
/II aqueous solution 1.5 ff, 1.54 mol/1 NazCO1 aqueous solution 3. In addition to O2 (COs/Fe =
This corresponds to 2.0 equivalent.

)、温度80℃においてPeC0zの生成を行った。), PeC0z was generated at a temperature of 80°C.

上記FeCO3を含む水溶液に温度80℃において毎分
2Mの空気を4.5時間通気して粒子を生成した。
Particles were generated by blowing 2M air per minute into the aqueous solution containing FeCO3 at a temperature of 80° C. for 4.5 hours.

酸化反応終点は、反応液の一部を抜き取り、塩酸酸性に
調整した後、赤血塩溶液を用いてFe”の青色呈色反応
の有無で判定した。
The end point of the oxidation reaction was determined by extracting a portion of the reaction solution, adjusting it to acidity with hydrochloric acid, and then using a red blood salt solution to determine the presence or absence of a blue coloring reaction of Fe''.

生成粒子は、常法により炉別、水洗、乾燥、粉砕した。The generated particles were separated in a furnace, washed with water, dried, and pulverized using a conventional method.

この粒子粉末は、図1に示す電子顕微鏡写真(X20.
000)から明らかな通り、平均値で長軸0.25μm
1軸比(長軸:短軸)3.5:lの紡錘型を呈した粒子
からなり、粒子表面並びに粒子内部に空孔が存在してお
らず、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しないものであっ
た。
This particle powder is shown in the electron micrograph (X20.
000), the average value of the major axis is 0.25 μm
Consists of spindle-shaped particles with a uniaxial ratio (major axis: short axis) of 3.5:l, there are no pores on the particle surface or inside the particles, the particle size is uniform, and dendritic particles are not mixed. It was something.

また、この粒子のX線回折図を図2に示す。図2から明
らかな通り、ピークAはへマタイトを示すピークであり
、ヘマタイトのみからなっていることがわかる。
Moreover, the X-ray diffraction diagram of this particle is shown in FIG. As is clear from FIG. 2, peak A is a peak indicating hematite, and it can be seen that it consists only of hematite.

実施例2〜14 第一鉄塩の種類、炭酸アルカリの種類、濃度並びに当量
比、クエン酸又はその塩の種類、添加量並びに添加時期
、金属イオンの種類、添加量並びに添加時期及び温度を
種々変化させた以外は、実施例1と同様にして紡錘型を
呈した粒子を生成した。
Examples 2 to 14 Varying the type of ferrous salt, the type, concentration, and equivalence ratio of alkali carbonate, the type, amount, and timing of addition of citric acid or its salt, and the type, amount, and timing, and temperature of metal ion. Particles exhibiting a spindle shape were produced in the same manner as in Example 1 except that the particles were changed.

実施例2〜14で得られたいずれの粒子もX線回折の結
果、ヘマタイト粒子のみであることを確認した。
As a result of X-ray diffraction, it was confirmed that all the particles obtained in Examples 2 to 14 were only hematite particles.

この時の主要製造条件及び生成へマタイト粒子粉末の特
性を表1に示す。
Table 1 shows the main manufacturing conditions and characteristics of the produced hematite particles.

実施例11で得られたCoを含有する紡錘型を呈したヘ
マタイト粒子粉末の電子顕微鏡写真(X 20.000
)を図3に、X線回折図を図4に示す。
Electron micrograph of spindle-shaped hematite particles containing Co obtained in Example 11 (X 20.000
) is shown in FIG. 3, and the X-ray diffraction diagram is shown in FIG.

比較例1 1、I2mol/ jlのNazCO3水溶液3.0I
l(COs/Fe =1.4当量に該当する。)を使用
した以外は実施例1と同様にして粒子を生成した。
Comparative Example 1 1, I2mol/jl NazCO3 aqueous solution 3.0I
Particles were produced in the same manner as in Example 1, except that 1 (corresponding to COs/Fe 2 =1.4 equivalent) was used.

生成粒子は、常法により炉別、水洗、乾燥、粉砕した。The generated particles were separated in a furnace, washed with water, dried, and pulverized using a conventional method.

この粒子粉末は、図5に示す電子ra微鏡写真(X 2
0.000)から明らかな通り、紡錘型を呈した粒子中
に粒状粒子の混在したものであった。また、X線回折の
結果、ヘマタイトとマグネタイトのピークを示していた
This particle powder is shown in the electron ra micrograph (X 2
0.000), granular particles were mixed in the spindle-shaped particles. Moreover, the results of X-ray diffraction showed peaks of hematite and magnetite.

比較例2 クエン酸ナトリウム13.2 g (Feに対し2.0
モル%に該当する。)を添加した以外は実施例1と同様
にして粒子を生成した。
Comparative Example 2 Sodium citrate 13.2 g (2.0 g for Fe
Corresponds to mole%. ) Particles were produced in the same manner as in Example 1, except that .

生成粒子は、常法により炉別、水洗、乾燥、粉砕した。The generated particles were separated in a furnace, washed with water, dried, and pulverized using a conventional method.

この粒子粉末は、図6に示す電子R微鏡写真(x20,
000)から明らかな通り、微細な不定形粒子であった
This particle powder is shown in the electron R micrograph (x20,
000), they were fine amorphous particles.

比較例3 温度を65℃とした以外は実施例1と同様にして粒子を
生成した。
Comparative Example 3 Particles were produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature was 65°C.

生成粒子は、常法により炉別、水洗、乾燥、粉砕した。The generated particles were separated in a furnace, washed with water, dried, and pulverized using a conventional method.

この粒子粉末は、図7に示すX線回折図から明らかな通
り、ヘマタイト粒子とゲータイト粒子とが混在した粒子
であった。
As is clear from the X-ray diffraction diagram shown in FIG. 7, this particle powder was a mixture of hematite particles and goethite particles.

図7中、ピークAはへマタイトを示すピーク、ピークB
はゲータイトを示すピークである。
In Figure 7, peak A indicates hematite, peak B
is a peak indicating goethite.

(紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉末の製造)実施例
15〜29; 実施例15 実施例1で得られた紡錘型を呈したヘマタイト粒子粉末
80gを11のレトルト還元容器中に投入し、駆動回転
させなからHzガスを毎分0.2ffの割合で通気し、
還元温度330°Cで還元して紡錘型を呈したマグネタ
イト粒子粉末を得た。
(Production of spindle-shaped magnetite particle powder) Examples 15 to 29; Example 15 80 g of the spindle-shaped hematite particle powder obtained in Example 1 was put into a retort reduction container No. 11, and the drive rotation Hz gas was vented at a rate of 0.2ff per minute,
A spindle-shaped magnetite particle powder was obtained by reduction at a reduction temperature of 330°C.

得られた紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉末は、電子
W微鏡観察の結果、粒子表面及び粒子内部に空孔が存在
しておらず実質的に高密度であって、且つ、粒度が均斉
で樹枝状粒子が混在しておらず、平均値で長軸0.23
μm、軸比(長軸:短軸)3:1であった。
As a result of electron W microscopic observation, the obtained spindle-shaped magnetite particles were found to have substantially no pores on the particle surface or inside the particles, to have substantially high density, and to have a uniform particle size. No dendritic particles mixed, average long axis 0.23
μm, and the axial ratio (long axis: short axis) was 3:1.

また、磁気測定の結果、保磁力11cは2720e、飽
和磁化σSは、81.3 emu7gであった。
Further, as a result of magnetic measurement, the coercive force 11c was 2720e, and the saturation magnetization σS was 81.3 emu7g.

実施例16〜29 出発原料の種類、還元温度を種々変化させた以外は実施
例15と同様にして紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉
末を得た。この時の主要条件及び粒子粉末の特性を表2
に示す。
Examples 16 to 29 Spindle-shaped magnetite particles were obtained in the same manner as in Example 15, except that the type of starting material and the reduction temperature were varied. Table 2 shows the main conditions and characteristics of the powder particles at this time.
Shown below.

実施例16〜29で得られた紡錘型を呈したマグネタイ
ト粒子粉末はいずれも電子顕微鏡観察の結果、粒子表面
及び粒子内部に空孔が存在しておらず実質的に高密度で
あって、且つ、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在し
ないものであった。
As a result of electron microscopic observation, all of the spindle-shaped magnetite particles obtained in Examples 16 to 29 had substantially high density with no pores on the particle surface or inside the particles, and The particle size was uniform, and dendritic particles were not mixed.

く紡錘型を呈したマグヘマイト粒子粉末の製造)実施例
30〜43; 実施例30 実施例15で得られた紡錘型を呈したマグネタイト粒子
束75gを空気中300℃で60分間酸化して紡錘型を
呈したマグヘマイト粒子粉末を得た。
Production of maghemite particle powder exhibiting a spindle shape) Examples 30 to 43; Example 30 75 g of the magnetite particle bundle exhibiting a spindle shape obtained in Example 15 was oxidized in air at 300° C. for 60 minutes to obtain a spindle shape. A maghemite particle powder exhibiting the following was obtained.

得られた紡錘型を呈したマグヘマイト粒子は、電子顕微
鏡観察の結果、粒子表面及び粒子内部に空孔が存在して
おらず実質的に高密度であって、且つ、粒度が均斉で樹
枝状粒子が混在しておらず、平均値で長軸0223μm
、軸比(長軸:短軸)3;1であった。
As a result of electron microscopy, the obtained spindle-shaped maghemite particles were found to have substantially high density with no pores on the particle surface or inside the particles, and to have uniform particle size and dendritic particles. are not mixed, and the average value is 0223 μm on the long axis.
, the axial ratio (long axis: short axis) was 3:1.

また、磁電測定の結果、保磁力ticは2320e、飽
和磁化σSは、73.5 emu/gであった。
Further, as a result of magnetoelectric measurement, the coercive force tic was 2320e, and the saturation magnetization σS was 73.5 emu/g.

実施例31〜43 紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉末の種類を種々変化
させた以外は実施例30と同様にして紡錘型を呈したマ
グヘマイト粒子粉末を得た。この時の主要製造条件及び
粒子粉末の特性を表3に示す。
Examples 31 to 43 Spindle-shaped maghemite particles were obtained in the same manner as in Example 30, except that the type of spindle-shaped magnetite particles was varied. Table 3 shows the main manufacturing conditions and characteristics of the particles at this time.

実施例31〜43で得られた紡錘型を呈したマグヘマイ
ト粒子粉末は、いずれも電子顕微鏡観察の結果、粒子表
面及び粒子内部に空孔が存在しておらず実質的に高密度
であって、且つ、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在
しないものであった。
As a result of electron microscopic observation, all of the spindle-shaped maghemite particles obtained in Examples 31 to 43 had substantially high density with no pores on the particle surface or inside the particle, and In addition, the particle size was uniform and dendritic particles were not mixed.

表2 表3 〔効 果〕 本発明に係る紡錘型を呈した磁性酸化鉄粒子粉末の製造
法によれば、前出実施例に示した通り、粒子表面並びに
粒子内部に空孔が存在しておらず、実質的に高密度であ
って、且つ、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しておらず
、しかも軸比(長軸:短軸)が小さい紡錘型を呈したマ
グネタイト粒子又はマグヘマイト粒子からなる磁性酸化
鉄粒子わ)末を得ることができるので、現在、最も要求
されている高記録密度、高感度、高出力及び低ノイズ用
磁性材料粒子粉末として好適である。
Table 2 Table 3 [Effects] According to the method for producing spindle-shaped magnetic iron oxide particles according to the present invention, as shown in the previous example, pores are present on the particle surface and inside the particle. magnetite particles or maghemite particles that are spindle-shaped, have substantially high density, are uniform in particle size, do not contain dendritic particles, and have a small axis ratio (long axis: short axis). Since it is possible to obtain magnetic iron oxide particles consisting of powder, it is suitable as a magnetic material particle powder for high recording density, high sensitivity, high output, and low noise, which are currently most required.

また、磁性塗料の製造に際して、上記マグネタイト粒子
粉末またはマグヘマイト粒子粉末を用いた場合には、ビ
ークルへの分散性が良好であり、塗膜中での配向性及び
充填性が極めて優れ、好ましい磁気記録媒体を得ること
ができる。
In addition, when the above-mentioned magnetite particle powder or maghemite particle powder is used in the production of magnetic paint, it has good dispersibility in vehicles, extremely excellent orientation and filling properties in the coating film, and is preferred for magnetic recording. medium can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図1及び図2は、それぞれ、実施例1で得られた紡錘型
を呈したヘマタイト粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微
鏡写真(X20.0OO)及びX線回折図である。 図3及び図4は、それぞれ実施例11で得られた二〇を
含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子の粒子構造を示
す電子顕微鏡写真(x 20 、000)及びX線回折
図である。 図5及び図6は、いずれも電子顕微鏡写真(×’0.0
00)であり、それぞれ比較例1及び比較例2で得られ
た粒子粉末の粒子構造を示すものである。 図7は、比較例3で得られた粒子粉末のX線回1斤図で
ある。
1 and 2 are an electron micrograph (X20.0OO) and an X-ray diffraction diagram showing the particle structure of the spindle-shaped hematite particles obtained in Example 1, respectively. 3 and 4 are an electron micrograph (x 20 , 000) and an X-ray diffraction diagram showing the particle structure of spindle-shaped hematite particles containing 20 obtained in Example 11, respectively. Figures 5 and 6 are both electron micrographs (×'0.0
00), which shows the particle structure of the powder particles obtained in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, respectively. FIG. 7 is an X-ray cycle diagram of the particle powder obtained in Comparative Example 3.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中のFeに対
しCo_3換算で1.8当量以上の割合の炭酸アルカリ
水溶液とを反応させて得られたFeCO_2を含む水溶
液に酸素含有ガスを通気して酸化するにあたり、あらか
じめ前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸アルカリ水溶液及び
酸素含有ガスを通気して酸化する前の前記FeCO_3
を含む水溶液のいずれかの液中にFeに対して0.1〜
1.5モル%のクエン酸又はその塩を添加し、次いで酸
素含有ガスを通気して酸化することにより水溶液中から
紡錘型を呈したヘマタイト粒子を生成させ、該紡錘型を
呈したヘマタイト粒子を還元性ガス中で加熱還元して紡
錘型を呈したマグネタイト粒子とするか、又は、更に酸
化して紡錘型を呈したマグヘマイト粒子とすることを特
徴とする紡錘型を呈した磁性酸化鉄粒子からなる磁性酸
化鉄粒子粉末の製造法。
(1) Oxygen-containing gas is added to the FeCO_2-containing aqueous solution obtained by reacting a ferrous salt aqueous solution with an alkali carbonate aqueous solution having a ratio of 1.8 equivalents or more in terms of Co_3 to Fe in the ferrous salt aqueous solution. When aerating and oxidizing, the FeCO_3 before being oxidized by aerating the ferrous salt aqueous solution, the alkali carbonate aqueous solution, and the oxygen-containing gas in advance.
0.1 to Fe in any aqueous solution containing
Add 1.5 mol% of citric acid or its salt, and then oxidize by passing oxygen-containing gas to produce spindle-shaped hematite particles from the aqueous solution. From spindle-shaped magnetic iron oxide particles that are thermally reduced in a reducing gas to produce spindle-shaped magnetite particles, or further oxidized to produce spindle-shaped maghemite particles. A method for producing magnetic iron oxide particles.
(2)第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中のFeに対
しCO_3換算で1.8当量以上の割合の炭酸アルカリ
水溶液とを反応させて得られたFeCO_3を含む水溶
液に酸素含有ガスを通気して酸化するにあたり、あらか
じめ前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸アルカリ水溶液及び
酸素含有ガスを通気して酸化する前の前記FeCO_3
を含む水溶液中のいずれかの液中にFeに対し0.1〜
1.5モル%のクエン酸又はその塩及びFeに対しCo
換算で0.5〜10.0原子%の水可溶性コバルト塩を
添加し、次いで酸素含有ガスを通気して酸化することに
より水溶液中からCoを含有する紡錘型を呈したヘマタ
イト粒子を生成させ、該Coを含有する紡錘型を呈した
ヘマタイト粒子を還元性ガス中で加熱還元してCoを含
有する紡錘型を呈したマグネタイト粒子とするか、又は
、更に酸化してCoを含有する紡錘型を呈したマグヘマ
イト粒子とすることを特徴とする紡錘型を呈した磁性酸
化鉄粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末の製造法。
(2) Oxygen-containing gas is added to the FeCO_3-containing aqueous solution obtained by reacting a ferrous salt aqueous solution with an alkali carbonate aqueous solution having a ratio of 1.8 equivalents or more in terms of CO_3 to Fe in the ferrous salt aqueous solution. When aerating and oxidizing, the FeCO_3 before being oxidized by aerating the ferrous salt aqueous solution, the alkali carbonate aqueous solution, and the oxygen-containing gas in advance.
0.1 to Fe in any aqueous solution containing
Co for 1.5 mol% citric acid or its salt and Fe
Adding a water-soluble cobalt salt of 0.5 to 10.0 atomic % in terms of conversion, and then oxidizing by passing oxygen-containing gas to generate spindle-shaped hematite particles containing Co from the aqueous solution, The Co-containing spindle-shaped hematite particles are thermally reduced in a reducing gas to produce Co-containing spindle-shaped magnetite particles, or are further oxidized to form Co-containing spindle-shaped hematite particles. A method for producing magnetic iron oxide particle powder consisting of magnetic iron oxide particles exhibiting a spindle shape, characterized in that the magnetic iron oxide particles are made into maghemite particles having a spindle shape.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0377933A2 (en) * 1988-12-29 1990-07-18 Toda Kogyo Corp. Magnetic iron oxide particles and method of producing the same
CN106348416A (en) * 2016-08-30 2017-01-25 马鞍山金泉工业介质科技有限公司 Method for preparing superparamagetism nano Fe3O4 from acid iron-ion-containing hot galvanizing industrial wastewater

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