JPS6222929B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は有機酸に易溶性の水酸化コバルトの製
造方法に関する。 水酸化コバルトは、コバルト電解の際のコバル
ト電解液の濃度調整用または化成品、触媒等の原
料として有用のものであるが、本発明の方法は特
にオクチル酸、ステアリン酸、ナフテン酸、ロジ
ン酸（トール油）等の有機酸に易溶性を示し、例
えばナフテン酸コバルトとして触媒等の原料に供
し得る水酸化コバルトの製造方法に関するもので
ある。 従来水酸化コバルトの製造法としては、 (1) 水酸化ナトリウム水溶液にコバルト塩の水溶
液を添加するか又はコバルト塩の水溶液に水酸
化ナトリウム水溶液を添加する方法、 (2) 硫酸コバルトの水溶液に水酸化アルカリを添
加してPH７〜10の塩基性硫酸塩スラリーとし該
スラリーの水相部の少なくとも50％を排除する
か、または水で置換したのち、再度水酸化アル
カリを添加してPH11〜14に保つことによつて水
酸化コバルトとする方法（特開昭54−77297号
公報）等が提案されている。 しかしながら、上記(1)の方法で得られた水酸化
コバルトは濾過性が悪く、従つて濾別操作時に酸
化されたりして本発明法のような使用目的にそう
製品は得られない。また(2)の方法は工程が３つに
分れて操作が煩雑であり、且つPH11〜14と強アル
カリ性で反応させるため排水等の処理に難がある
など問題点が多い。 本発明の目的は、上記の問題点を解消し簡便な
操作で品質の良い、即ち有機酸に易溶性の水酸化
コバルトの製造法を提供することにある。 この目的を達成するため本願発明者等は鋭意検
討の結果、水酸化コバルトの生成条件の如何によ
つて得られる製品の性状が著るしい変化を見せる
事を知見した。水酸化コバルト生成時の大きな要
因は、先ずコバルト塩水溶液とアルカリ水溶液と
反応させる際のPH値と上記水溶液の反応方式によ
るもの、更に処理温度及び生成した沈殿の滞留時
間等であり、これらの要因を満足すれば確実に、
沈降性、濾過性、耐酸化性等に優れ、通常の有機
酸に容易に溶解する水酸化コバルトが生成される
ことを見出し本発明に到達したものである。 すなわち、本発明の方法は、水にアルカリを加
えて調整したPH8.0〜10.5好ましくは原料が塩化
コバルト水酸液の場合はPH8.0〜9.5、硫酸コバル
トの場合にはPH9.0〜10.5、温度40℃以上好まし
くは60℃以上に保持された少量（反応容器１〜５
の場合200〜500ml）の水溶液に、上記コバルト
塩水溶液とアルカリ水溶液（常温）とを同時に、
反応槽内水溶液のPH及び温度を維持しながら、該
水溶液の底部に吹き込むようにして添加し、生成
物の滞留時間を１時間以上好ましくは７時間以上
とすることを特徴とするものである。 原料が塩化コバルトの場合のPH8.0〜9.5、硫酸
コバルトの場合PH9.0〜10.5が好ましいとする理
由は、これ以下では何れも水酸化コバルトの沈殿
と塩化物ないし塩基性硫酸塩との複塩を一部生成
するからであり、これ以上は何れも生成した水酸
化コバルトが不安定で酸化され易く、且つ濾過性
が不良となるからである。 反応温度を40℃以上好ましくは60℃以上とする
のは、これ以下では、生成物の濾過速度が遅いた
めである。 この反応温度と生成物の濾過速度はほぼ比例す
るので温度は極力高い方が望ましいが、実用上
100℃以下とするのがコストの面から好ましい。 次に、まず反応槽に少量の所定PH値、所定温度
のアルカリ水溶液を用意し、これにコバルト塩の
水溶液と好ましくは水酸化ナトリウム又は水酸化
カリウム等の水溶液とをPH値と温度を保持しつゝ
同時に吹き込むようにして添加するのは、従来法
のように例えば濃厚なアルカリ水溶液に所定濃度
の塩化コバルト水溶液を添加すると局部的に濃厚
な塩化コバルト水溶液とアルカリとの反応が進行
し、正常な水酸化コバルト結晶を生成する以前に
一部他の複塩等を包含する生成物となるためか、
非常に沈降性、濾過性の悪い沈殿が得られるから
である。 こゝで使用するコバルト塩、即ち塩化コバル
ト、硫酸コバルトの水溶液の濃度は希薄なものを
使用する方が品質の良い製品を得るのにより安全
ではあるが、コストの面からは濃厚に過ぎない程
度、即ち塩化コバルトの場合Co濃度50〜200ｇ／
、硫酸コバルトの場合Co濃度50〜100ｇ／の
ものを、同時に添加するアルカリに対して当量あ
るいは当量以下用いるのが好ましい。こゝで添加
するコバルト塩水溶液及びアルカリ水溶液（アル
カリの場合500ｇ／以下が好ましい）があまり
にも濃厚すぎると水酸化コバルトの結晶生長が不
充分のまゝ水酸化物の集落体となり濾過性、耐酸
化性等不良の製品が得られるので注意を要する。 次に反応容器内に生成する水酸化コバルトを、
１時間以上好ましくは７時間以上滞留させる理由
については、一般に該水酸化物の生成反応速度は
速いので通常滞留時間は問題とならないが、本願
発明者等の実験によれば、本発明法の場合、生成
した水酸化コバルト粒子の成長に起因するものと
思われるが、この滞留時間の相違により、生成物
の濾過速度が変動し、且つ製品の嵩密度にも大き
く寄与することが判明した。上記嵩密度を向上さ
せるためには、この滞留時間は７時間以上10時間
程度が好ましい。 本発明の方法によつて得られる水酸化コバルト
は、実施例に見られるように充分な濾過速度と耐
酸化性があり、その付着水を除去したものはオク
チル酸等に95重量％以上溶解する純度の高いもの
である。 以下実施例について説明する。 実施例 １ 容量１〜３のビーカーに、水に水酸化ナトリ
ウム水溶液を加えて調整した所定PHで60℃の水溶
液各400mlを入れ、これをスリーワンモーターで
撹拌しながら、コバルト65〜150ｇ／の塩化コ
バルト水溶液と216ｇ／の水酸化ナトリウム水
溶液とを常温で夫々ローラーポンプを用い（塩化
コバルトは夫々平均で１分間に36ml添加）、同時
にビーカーの底部に吹き込むようにして添加し、
該容器は、生成物滞留時間に合わせて傾斜させ而
してオーバーフローは別の容器に溢流させ、この
間該容器内は湯煎器で60℃に保持し、PHはPHコン
トローラー（平間理化製）により水酸化ナトリウ
ムの添加をON−OFFにさせながら所定PH値に保
持しつゝ所定量を反応させた。この間反応液の滞
留時間は１時間とした。 このようにして得られたスラリーは全量真空濾
過器で濾過し濾過速度を測定した。

【表】 第１表より明らかなように反応中のPH値が低く
ても高過ぎてもスラリー生成物の濾過速度が大幅
に減少した。試験No.３〜７は一応実用性のある濾
過速度を示した。この方式ではCo濃度による影
響は顕著ではなかつた。 実施例 ２ コバルト40〜61ｇ／の硫酸コバルトと207
ｇ／の水酸化ナトリウム水溶液を使用し、反応
温度を65℃とした以外は実施例１と同様にして処
理し、生成物の濾過速度を測定した。 その結果を第２表に示す。

【表】 第２表では第１表よりPHは高目となるが、やは
り傾向としては同様で、PHの低いNo.９とPHの高い
No.16は何れも濾過速度が不充分であつた。なおNo.
10は濾過性は良いが、耐酸化性が良くなく有機溶
媒への溶解残渣が多く生じた。No.15は濾過性は
やゝ劣るが有機溶媒への溶解性の良いものが得ら
れた。 実施例 ３ コバルト65ｇ／の塩化コバルト水溶液5000
ml、これに対する水酸化ナトリウム水溶液は216
ｇ／のもの2175mlを使用し、一方コバルト61
ｇ／の硫酸コバルト水溶液5000ml、これに対す
る水酸化ナトリウム水溶液は207ｇ／のもの
1810mlを使用し、PHを8.6〜9.5とし反応温度を変
化させた以外は実施例１と同様にして水酸化コバ
ルトを含むスラリーを生成し、その濾過速度を測
定した。 その結果を第３表に示す。

【表】 第３表より判るように、処理時の反応温度によ
つて生成物の濾過速度への影響が大きく、No.17、
18、21は生成した沈殿の沈降速度も遅く、濾過速
度が極端に小さかつた。こゝでの温度は60℃以上
が好ましいことが明確に示された。 実施例 ４ コバルト50ｇ／の塩化コバルト水溶液を１分
間に580ml（生成物の滞留時間は１時間）、290ml
（滞留時間は２時間）、116ml（滞留時間は５時
間）、83ml（滞留時間７時間）、水酸化ナトリウム
水溶液は200ｇ／のものを当量使用し、反応容
器は50、上記コバルト塩は85使用し、反応温
度は60〜65℃、PHは8.5〜8.6に保持し、保温には
スチームジヤケツトを用い、得られたスラリー
（生成物）の濾過はフイルタープレスで行なつた
以外は実施例１と同様にして処理し、生成物の濾
過速度及び水酸化コバルトの嵩密度を測定した。
その結果を第４表に示す。

【表】 第４表に示したように、該水溶液添加後の生成
物の滞留時間（反応及び生成物の熟成時間）によ
つて、濾過速度は５時間位までほぼ直線的に上昇
する。また滞留時間を７時間とすれば、同５時間
のものと比較して嵩密度が倍増した。 実施例４によつて製造した、No.25〜28を真空乾
燥したCo（OH）₂各149ｇを秤り取り、これを市
販１級のオクチル酸50ｇ（1.1当量）をミネラル
ターペン67ｇで希釈し、70℃に保持した溶液中に
入れ20分間反応させたところ、第５表に示したよ
うに95〜98重量％が溶解した。

【表】 第４表No.25〜27を真空乾燥機で乾燥して付着水
分を除去し、更に60メツシユの篩下（JIS）各15
ｇを100mlのビーカーに秤り取り、これを60℃に
保持した乾燥機に１週間放置したのち、上記と同
様にナフテン酸による溶解試験を行なつたところ
第６表に示すように第５表とほぼ同様の成積が得
られ、本発明法により得られる製品の耐酸化性を
立証した。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塩化コバルトまたは硫酸コバルトの水溶液か
   ら水酸化コバルトを製造する方法において、水に
   アルカリを加えてPH8.0〜10.5の水溶液を調整
   し、これを温度40℃以上に保持し、撹拌されてい
   る状態の該水溶液に、上記コバルト塩水溶液と上
   記アルカリの水溶液とを同時に、上記水溶液のPH
   及び温度を維持しつつ該水溶液の底部に吹き込む
   ようにして添加し、生成物の滞留時間を少なくと
   も１時間とすることを特徴とする有機酸に易溶性
   の水酸化コバルトの製造法。