KR910004860B1 - 분말 산화철의 제조방법 - Google Patents
분말 산화철의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR910004860B1 KR910004860B1 KR1019880016917A KR880016917A KR910004860B1 KR 910004860 B1 KR910004860 B1 KR 910004860B1 KR 1019880016917 A KR1019880016917 A KR 1019880016917A KR 880016917 A KR880016917 A KR 880016917A KR 910004860 B1 KR910004860 B1 KR 910004860B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solution
- weight
- iron oxide
- chloride solution
- powdered iron
- Prior art date
Links
- 239000012256 powdered iron Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 8
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 110
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 49
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 33
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 15
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 110
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 15
- 229910001035 Soft ferrite Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 12
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 9
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 7
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 aqueous ammonia Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
- C22B3/10—Hydrochloric acid, other halogenated acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/0018—Mixed oxides or hydroxides
- C01G49/0072—Mixed oxides or hydroxides containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/26—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B47/00—Obtaining manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/42—Magnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
- Y10S423/01—Waste acid containing iron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
내용 없음.
Description
제 1 도는 염화철 용액의 산화 배소공정예를 도시한 도면.
제 2 도는 μiac과 분말 산화철의 P함량사이의 관계를 도시한 도면.
제 3 도는 tanδ/μiac와 산화철의 P함량사이의 관계를 도시한 도면.
제 4 도는 기계적 교반에 의한 염화철 용액의 P감소율과 불용성 Fe3+화합물의 생성을 도시한 도면.
제 5 도는 기포처리에 의한 염화철 용액의 P감소율과 불용성 Fe3+화합물의 생성을 도시한 도면.
제 6 도는 한외여과 처리의 공정도를 나타낸 도면.
본 발명은 고품질의 연질 페리아트 제조에 사용되는 분말 산화철의 제조방법에 관한 것이다.
종래에는 조(粗) 염화철 용액으로 철 및 강을 산세척하는데 사용된 후의 염산용액, 철 및 강 또는 산화철을 염산에 용해시켜 얻은 용액, 그의 가열 및 농축된 용액이나 또는 불용물을 여과시키는 그의 용액을 사용하였다.
분말 산화철은 조 염화철 용액을 배소시켜 산화시키는 방법으로 광범위하게 생산되고 있다.
이 분말 산화철은 보통등급의 연질 페라이트의 원료 물질로 이용된다. 제 1 도는 이 공정의 흐름의 예를 나타낸 것이다. 6은 찌꺼기 염산 산세척 용액이고, 1은 그의 저장소이다. 2는 염산 산세척 용액 6을 뜨거운 기체 3과 접촉시키는 접촉탑이다. 뜨거운 기체 3은 배소로 5에서 생산되며 염화수소를 함유한다. 이 접촉에 의해 찌꺼기 염산 산세척 용액이 가열되고 접촉탑 2에 농축된다. 다음 가열 및 농축된 용액을 배소로 5에서 배소하여 산화시킴으로써, 분말 산화철 4와 뜨거운 기체 3을 생산한다. 7은 분말 산화철 4를 수집하는 정전집진기이다. 8은 뜨거운 기체 3으로부터 염산을 회수하는 회수탑이다. 9는 분무수이고, 10은 뜨거운 공기이다. 철 및 강 또는 산화철은 Si, Al, Cr, Cu, P등을 함유하며 공업용수는 Ca를 함유한다. 이러한 요소들이 조 염화철 용액에 함유된다. 그리고 조 염화철 용액을 배소함으로써 생산된 분말 산화철은 또한 불순물 요소도 포함한다.
분말 산화철을 생산하는 이 공정은 매우 간단하며 그 경비도 저렴하다. 따라서, 이 공정에 의한 분말 산화철은 보통등급의 연질 페라이트의 원료 물질로 널리 이용된다. 그러나 이 방법에 의한 분말 산화철은 불순물을 함유하기 때문에 고품질의 연질 페라이트용으로는 사용되지 않는다.
조 염화철 용액에 어떠한 부가적 처리를 도입함으로써 이 공정으로 SiO2와 CaO의 함량이 감소된 분말산화철도 생성된다. 그러나, SiO2및 CaO의 함량이 감소된 분말 산화철은 고품질의 연질 페라이트용으로는 여전히 만족스럽지 못하기 때문에, 고품질으 연질 페라이트용으로는 사용되지 않는다. 고품질의 연질 페라이트에는 불순물 함량이 매우 낮은 고순도 분말 산화철만이 배타적으로 사용된다.
고품질의 분말 산화철은 대개 결정 정제법으로 생산 된다. 결정 정제법에서는 황산철이나 염화철의 결정을 그의 수용액으로부터 결정화시켜, 이 결정을 산화시킴으로써 고순도 분말 산화철을 생산한다. 그러나 이 방법에서는 결정에 불순물의 일부가 함유되어 있기 때문에 1회의 결정화 공정에 의해서는 불순물이 충분히 감소되지 못한다. 그러므로, 이렇게 얻어진 결정은 물 등에 다시 용해시켜 결정을 다시 결정화시킨다. 이 처리를 수차례 반복함으로써, 결정의 불순물 함량을 감소시킨다. 결정 정제법에 따르면 모든 종류의 불순물함량이 매우 낮은 분말 산화철이 얻어지나, 이 결정 정제 공정은 복잡하며 이 공정에 의한 고품질의 분말 산화철의 생산 경비도 매우 비싸다. 산화철의 불순물들 중, 어떤 종류의 불순물은 연질 페라이트의 페라이트 특성을 손상시키고, 다른 것들은 페라이트 특성을 손상시키지 않는 것으로 생각할 수 있다. 그러나 페라이트 특성을 손상시키는 종류의 불순물에 대한 일반적 개념은 충분치 못하였으며 보통등급의 분말 산화철의 페라이트 특성을 고품질의 연질 페라이트 수준으로 개선시키기란 어려운 일이었다.
본 발명은 조 염화철 용액에 부가적인 처리를 함으로써 페라이트 특성을 손상시키는 종류의 불순물을 선택적으로 제거시키는 분말 산화철의 생산방법을 제공한다. 본 발명에 다른 분말 산화철은 부가 처리가 매우 간단하기 때문에 저렴한 경비로 생산되며 페라이트 특성을 손상시키는 불순물이 강력한 감소되기 때문에 고품질의 연질 페라이트용으로 사용될 수 있다.
본 발명자들은 조 염화철 용액을 산화 배소시킴으로써 생산된 분말 산화철에 함유된 불순물이 연질 페라이트의 페라이트 특성에 미치는 영향을 집중적으로 연구하였다. 또한 본 발명자들은 분말 산화철의 P함량을 0.005중량% 이하로 조절함으로써 페라이트 특성을 현저하게 개선시킬 수 있음도 알아내었다.
본 발명자들은 연구를 계속하여 새롭고도 간단한 처리에 의해 조 염화철 용액내에 함유된 P를 매우 낮은 함량으로 저하시킬 수 있음을 발견하였다. 본 발명은 다음과 같이 이루어진다.
(1) 조 염화철 용액의 pH를 2.5-4.5로 조정하고, Fe에 대해 계산할 때 0.01-1.0중량%의 불용성 Fe3+화합물을 함유하는 용액을 pH가 1.5미만으로 변하기전까지 기계교반을 계속하여 불용물들을 여과시켜 분리한 다음, 여과물을 배소 및 산화시켜 P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철을 생산함을 특징으로 하는, 염화철 용액을 산화 배소시켜 분말 산화철을 제조하는 방법.
(2) 조 염화철 용액의 pH를 2.5-4.5로 조정하고, Fe에 대해 계산할 때 0.01-0.1중량%의 불용성 Fe3+화합물을 함유하는 용액을 pH가 1.5미만으로 변하기전까지 계속 기포처리를 하여, 여과에 의해 불용물을 분리한 다음, 여과물을 배소 및 산화시켜 P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철을 생산함을 특징으로하는, 염화철 용액을 산화 배소 시켜 분말 산화철을 제조하는 방법.
(3) 조 염화철 용액을 pH를 2.5-4.5로 조정한 다음, 용액을 한외여과시키고, 정제된 용액을 배소 및 산화시켜 P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철을 생산함을 특징으로 하는, 염화철 용액을 산화 배소시켜 분말 산화철을 제조하는 방법.
본 발명을 구체예에 따라 다음에 상세히 기재하였다.
본 발명자들은 P함량이 각기 다른 분말 산화철을 이용하고, 고순도 산화망간과 고순도 산화아연을 이들과 함께 상법에 따라 Fe2O3: MnO : ZnO의 몰비가 53 : 24.5 : 22.5가 되도록 혼합하고, 이 혼합물을 1350℃에서 소결시켜 외부직경 25mm, 내부직경이 15mm이며 두께가 5mm인 고리모양의 시험편을 얻고 JIS C 2561에 기재된 방법에 따라 25℃에서 1KHz에서 AC초기투자율(透磁率)μiac와 상대손실계수 tanδ/μiac를 측정하였다. 각 시험편에 사용된 분말 산화철의 불순물, 혼합분말의 조성 및 각 시험편의 자기적 특성을 표 1에 나타내었다.
표 1에서, 시험편 No.1-No.8은 본 발명에 따른 분말 산화철을 이용하여 제조하고, No.9-No.11은 탈인공정없이 상법에 따라 조 염화철 용액을 산화 및 배소하여 얻은 분말 산화철을 이용하여 제조하였으며, No.14와 No.15는 결정 정제법에 의해 얻은 고순도 분말 산화철을 사용하여 제조한다.
제 2 도는 표 1의 μiac와 분말 산화철의 P함량사이의 관계를 나타낸다. 제 3 도는 표 1의 tanδ/μiac와 분말 산화철의 P함량사이의 관계를 나타낸다. 표 1에 나타난 바와같이, P함량이 감소되고, 제 2 도 및 제 3 도에 나타난 바와같이 연질 페라이트의 자기특성은 P함량이 낮은 분말 산화철을 사용하자 현저하게 개선되었다.
P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철을 이용한 No.1-No.8의 시험편은 No.9-No.13에 비해 혼합 분말중의 P함량이 더 낮고 자기특성도 더욱 우수하다. No.1-No.5는 P함량이 0.003중량% 이하인 본 발명의 분말 산화철을 사용한 예이며 그 자기특성은 No.14 및 No.15의 자기 특성의 수준과 동일하다.
상기 언급한 이유로부터, 본 발명에 따라 P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철이 생산된다.
본 발명의 청구범위 1항에 따라, 조 염화철 용액의 pH를 2.5-4.5로 조정하고 Fe에 기준해서 계산할 때 0.01-0.1중량%의 불용성 Fe3+화합물을 함유하는 용액을 pH가 1.5미만으로 변하기 전까지 기계적으로 교반시킨 다음, 용액을 여과시키고 용액으로부터 불용물을 분리한다.
[표 1]
*Fe2O3, MnO및 ZnO가 100%에 달할때의 중량 백분율
이 여과에 의해 P가 불용물로서 제거되며, 여과물은 P-함량이 낮은 정제된 용액이 된다. 이어서, 이 정제 용액을 산화 배소시킴으로써 P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철을 얻는다.
다음에 조 염화철 용액에 대해 기재하였다. 염산용액은 철 및 강의 산세척 및 피막제거에 널리 사용된다. 산세척 및 피막제거에 쓰여지고 난 후의 찌꺼기 산세척용액은 조 염화철을 약 11중량%, P를 약 0.0025중량% 함유하며, 조 염화철 용액으로 사용될 수 있다. 후술하는 바와같이, 본 발명에서 조 염화철 용액중의 P는 불용성 화합물로서 제거되며 여기서 P는 산화수 5+를 갖는다. 강의 표면에 생성된 산화철에 함유된 P는 산화상태에 있으며 찌꺼기 산세척 용액에 용해된다. 따라서 찌꺼기 산세척 용액중의 P는 P5+이며, 찌꺼기 산세척 용액은 후술될 전처리없이 이용될 수 있다.
조 염화철 용액은 연강판설을 염산에 용해시켜서도 얻을 수 있다. 그러나, 연강판설내의 P가 충분치 못하게 산화되기 때문에, 조 염화철 용액의 P역시 불충분하게 산화된다. 그러므로, 염산에 연강판설을 용해시킴으로써 얻어진 염화철 용액을 사용하는 경우에는, P를 산화시키는 것과같은 전처리, 예컨대, 매 1m3의 염화철 용액에 NHO320리터를 첨가하여 염화철 용액을 가열하는 것과같은 처리를 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 조 염화철 용액의 pH를 2.5-4.5로 조정한다.
이러한 pH의 조정은 암모니아수와 같은 알칼리 화합물을 이용하여 수행할 수도 있으나, 연강판설이나 밀스케일을 염화철 용액을 용해시켜 수행할 수도 있는데, 여기서 조염화철 용액의 H+이온이 고갈되어 pH가 조절된다. 본 발명에서는, 후술되는 바와같이, pH가 조정된 용액을 대기중에서 기계교반시킴으로써, 용액의 pH를 저하시킨다. 기계 교반중에 pH가 1.5미만으로 떨어지면, P를 충분히 감소시키는 것이 어려워진다. 기계 교반시키기 전에, pH가 2.5미만이 되지 않도록 조정하는 경우에는 기계 교반중에 pH값을 1.5이상으로 하는 것이 용이해진다. pH는 4.5를 넘도록 조정할 수도 있으나 pH가 4.5를 초과하면 용액중에 대량의 불용물이 생성되고, 이는 후술할 여과효율을 저하시킨다.
본 발명에서는 pH조정 용액을 기계적으로 교반시킨 다음 그 안에 있는 불용물을 여과에 의해 분리함으로써, 정제된 용액으로서 여과물을 얻는다. 기계 교반이란 교반봉이나 프로펠라 또는 순환펌프를 이용하는 통상적인 교반을 의미하며, 여과는 통상적인 필터지나 필터천을 사용하는 필터 압착에 의한 보통의 여과를 의미한다.
제 4 도는 용액중의 불용성 Fe3+화합물의 생성과 용액의 P감소율을 나타낸다. P감소율은 본 명세서에서〔(pH조절전의 P%-여과물의 P%)/(pH조정전의 P%)〕×100으로 나타낸다.
제 4 도에 나타난 바와같이, 기계적 교반을 예컨대 5시간동안 수행하면 Fe에 대해 계산할 때 0.01중량% 미만의 불용성 Fe3+가 용액중에 생성된다. 이 단계에서 용액의 P감소율은 60% 미만이다. 그러나 불용성 Fe3+화합물의 양이 0.01중량%를 초래하면, 용액의 P감소율은 높고 안정하다. 기계 교반을 좀더 계속하여 Fe에 기초했을 때 0.1중량%를 초과하여 불요성 Fe3+화합물을 생성시킬 수 있으나, 용액에 불용성 Fe3+화합물이 너무 많이 생성되면 여과의 효율이 감소될 수 있다.
상술한 바와같이, 불용성 Fe3+화합물은 본 발명에 따라 Fe에 대해 계산할 때 0.01-0.10중량%의 양으로 생산될 것이다. 본 발명에서 용액의 pH는 기계적 교반 및 여과도중 1.5이상으로 유지시킨다. 불용성 Fe3+화합물 이 기계 교반에 의해 생성되면, 용액의 pH는 저하된다. 후술되는 바와같이, 용액의 pH가 1.5미만으로 떨어지면, 용액 중에 생성된 P의 불용성 화합물이 용액으로 녹아들어, 여과시 필터지나 필터천의 메쉬를 통과하게 되어, 정제된 용액중의 P의 양이 증가된다.
조 염화철 용액에 상술한 처리를 행함으로써, 예컨대 Fe 11중량%와 P를 0.0008중량% 이하로 함유하는 정제 용액이 얻어진다. 상법, 예컨대 제 1 도의 온도가 700℃인 산화 배소로 5의 유동층을 이용하여 이 정제용액을 산화 배소시킴으로써, P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철을 생산한다.
본 발명의 청구범위 2 항을 설명한다. 이 발명에서는 조 염화철 용액의 pH를 청구범위 1항에서와 마찬가지로 2.5-4.5로 조정한 다음 기포처리한다.
제 5 도는 기포 처리에 의한 용액의 P감소율과 용액중의 불용성 Fe3+화합물의 생성을 나타낸다.
제 5 도에 나타난 바와같이 기포 처리에 의해 불용성 Fe3+화합물이 단시간에 생성될 수 있다. 즉, 제 5 도의 경우, 약 20분간의 기포 처리에 의해 0.001중량%의 불용성 화합물이 생성되며, 이정도의 기포 처리에 의해 용액의 P감소율이 60%를 초과하는 것이 실현되었다.
제 1 항의 경우처럼, 만약 기포 처리를 더 오래 수행하면, 불용성 Fe3+화합물이 더 많이 생성되나, 만일 불용성 Fe3+화합물이 Fe에 대해 0.10중량%에 달하게 되면, 너무 많은 불용물이 여과효율을 저하시킨다. 그러므로, 기포 처리는 Fe에 대해 계산할때 불용성 Fe3+화합물이 0.01-0.10중량%의 양으로 생성되는 기간동안 수행한다. 제 1 항에서와 같이, 불용성 Fe3+화합물이 기포 처리에 의해 생성되면, 용액의 pH가 저하된다. 그러나 용액의 pH가 1.5미만으로 저하되면 불용성 P화합물이 용액에 다시 용해되어 정제 용액중의 P의 양이 증가된다.
상술한 처리를 수행함으로써, 예컨대 철 11중량%와 P 0.0008중량% 이하를 함유하는 정제 용액을 얻을 수 있다. 이 정제 용액을 제 1 항에서와같이 산화 배소시켜, P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철을 생산한다.
본 발명의 청구범위 3 항을 설명한다. 이 발명에서는 조 염화철 용액의 pH를 2.5-4.5로 조정하고, 이 용액을 한외여과 기구로 직접 처리하는데 여기서 한외필터에 의해 불용물을 제거함으로써 정제 용액을 얻는다. 제 6 도는 불용물을 제거하는 공정흐름을 나타낸다. 11은 pH가 조정된 조 염화철 용액이고, 12는 순환 펌프이며, 13은 한외필터이고, 14는 정제된 용액이다.
상술한 바와같이, 심지어 조 염화철 용액의 pH가 2.5-4.5로 조정된다고 해도, 통상적인 여과에 의한 여과물의 P함량은 예컨대 제 4 도의 경우 5시간 이상의 기계교반없이 또는 제 5 도의 경우 약 20분간의 기포처리없이는 충분히 감소될 수 없다. 그러나 구멍의 크기가 20Å인 한외필터로 용액을 처리하면 기계 교반이나 기포 처리없이도 정제된 용액중의 P함량을 충분히 감소시킬 수 있게되어, 철 11중량%와 P 0.0008중량% 이하가 함유된 정제용액을 얻을 수 있다. 이 정제 용액을 산화 배소시킴으로써 P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철을 생산한다.
본 발명에 따라 어떻게해서 P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철을 얻을 수 있는지를 설명한다.
예컨대, 연강판설(탄소강)은 개개 P를 0.03% 함유한다. 상응하는 P의 양은 강의 산화된 스케일에도 함유된다. 연강판설이나 그의 산화된 스케일을 염산에 용해시키는 경우, P역시 용액에 용해된다. 앞서 설명한 바와 같이, 찌꺼기 산세척 용액내의 P는 산화수 5x를 가지며, 조 염화철 용액중의 P5+는 다음식 (1)-(3)에 따라 행동한다:
H3PO4=H++H2PO4 -……………………………… (1)
H2PO4-=H++HPO4 2-………………………………(2)
HPO4 2-=H++PO4 3-………………………………(3)
조 염화철 용액이 산성이고 pH가 낮을 때는, 반응식 (2) 및 (3)의 해리가 일어나지 않으므로, 용액중에는 H3PO4와 H2PO- 4만이 생성된다. 다음 H3PO4와 H2PO- 4의 금속염은 수용성이기 때문에 P는 용액으로부터 제거되지 못한다. 이 용액의 pH를 다른 연강판설을 첨가하여 3.5로 상승시키면, 반응식(2) 및 (3)의 해리가 일어나게 되어 HPO4 2-와 PO4 3-가 생성된다. HPO4 2-와 PO4 3-이온은 용액중에서 금속이온과 결합하여 조 염화철 용액에 불용성인 HPO4 2-와 PO4 3-의 금속염을 생성시키며, 이들은 청구범위 제 1 항-3항의 방법에 따라 조 염화철 용액으로부터 불용물로서 분리될 수 있다.
조 염화철 용액의 pH를 2.5-4.5로 조정하면, P화합물의 불용물이 생성된다. 그러나 P화합물의 불용물이 pH를 2.5-4.5로 조정함으로써 생성된다고 해도, 불용성 P화합물은 매우 크기가 작고, 구멍의 크기가 20Å인 한외필터로 제거될 수 있다고 해도, 보통의 필터천이나 필터지를 이용함으로써 용액으로부터 분리해 내기가 힘들며 이들은 필터지나 필터천의 매쉬를 통해 정제 용액으로 들어간다.
조 염화철 용액을 충분히 기계 교반시키거나 기포 처리하고, 불용성 Fe3+화합물이 0.01중량%가 생성되면, 불용성 P화합물은 보통의 필터지나 필터천으로 여과시킬 수 있는데 이는 아마도, 불용성의 미세한 P화합물이 필터지나 필터천의 메쉬를 통과하지 못하는 불용물 형태로 변하기 때문일 것이다.
청구범위 제 1 항 및 제 2 항에서는 조 염화철 용액에 생성된 불용성 Fe3+화합물의 양에 의해 여과가 개시된 시간을 판정한다. 이 여과시간 판정은 불용성 Fe3+화합물 0.01-0.1중량%가 용액에 생성되면 조 염화철 용액의 색깔이 선명하게 갈색으로 변화하기 때문에 용액의 색깔을 관찰함으로써 쉽게 판정할 수 있다.
본 발명은 용액으로 부터 P를 강력하게 제거한 후 염화철 용액을 산화 배소시킴으로써 분말 산화철을 제조하는 방법을 제공하는데, 종래의 결정 정제법에 비해 용액으로부터 P를 제거하는 방법에 매우 간편하고 저렴하다.
비록 본 발명에 따라 생산된 분말 산화철은 페라이트의 자기특성을 손상시키지 않는 Mn등을 불순물로 함유하지만, 이 분말 산화철을 이용하여 제조된 연질 페라이트는 고순도 분말 산화철을 이용하여 제조된 연질 페라이트는 고순도 분말 산화철을 이용하여 제조된 연질 페라이트와 동일한 자기특성을 나타내며, 따라서 본 발명에 따른 분말 산화철은 고품질의 연질 페라이트를 제조하는데 이용될 수 있다.
Claims (3)
- 조 염화철 용액의 pH를 2.5-4.5로 조정하고, Fe에 대해 계산할 때 0.01-0.1중량%의 불용성 Fe3+화합물을 함유하는 용액을 pH가 1.5미만으로 변하기전까지 기계적 교반을 계속하여 불용물들을 여과시켜 분리한다음, 여과물을 배소 및 산화시켜 P함량이 0.005중량%이하인 분말 산화철을 생산함을 특징으로 하는, 염화철 용액을 산화 배소시켜 분말 산화철을 제조하는 방법.
- 조 염화철 용액의 pH를 2.5-4.5로 조정하고, Fe에 대해 계산할 때 0.01-0.1중량%의 불용성 Fe3+화합물을 함유하는 용액을 pH가 1.5미만으로 변하기전까지 계속 기포 처리를 하여, 여과에 의해 불용물을 분리한 다음, 여과물을 배소 및 산화시켜 P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철을 생산함을 특징으로 하는, 염화철 용액을 산화 배소시켜 분말 산화철을 제조하는 방법.
- 조 염화철 용액의 pH를 2.5-4.5로 조정한다음, 용액을 한외여과시키고, 정제된 용액을 배소 및 산화시켜 P함량이 0.005중량% 이하인 분말 산화철을 생산함을 특징으로 하는, 염화철 용액을 산화 배소시켜 분말 산화철을 제조하는 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259448A JP2672985B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 鉄とマンガンを含有する精製溶液およびその製造方法 |
| JP259,448 | 1988-10-17 | ||
| JP63-259448 | 1988-10-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR900006240A KR900006240A (ko) | 1990-05-07 |
| KR910004860B1 true KR910004860B1 (ko) | 1991-07-15 |
Family
ID=17334219
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019880016917A KR910004860B1 (ko) | 1988-10-17 | 1988-12-17 | 분말 산화철의 제조방법 |
| KR1019890014642A KR910006422B1 (ko) | 1988-10-17 | 1989-10-12 | 철과 망간을 함유한 정제액 및 그 제조방법 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019890014642A KR910006422B1 (ko) | 1988-10-17 | 1989-10-12 | 철과 망간을 함유한 정제액 및 그 제조방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5032367A (ko) |
| EP (2) | EP0366834B1 (ko) |
| JP (1) | JP2672985B2 (ko) |
| KR (2) | KR910004860B1 (ko) |
| AT (1) | ATE119137T1 (ko) |
| DE (2) | DE3853211T2 (ko) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920016348A (ko) * | 1991-02-05 | 1992-09-24 | 도오사끼 시노부 | 고순도 산화철 및 그 제조방법 |
| US8182779B2 (en) * | 2009-04-21 | 2012-05-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for removing phosphorus-containing colloids and their precursors from iron chloride solutions |
| US8287738B2 (en) * | 2009-04-21 | 2012-10-16 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for removing impurities from iron chloride solutions |
| WO2012094559A1 (en) * | 2011-01-06 | 2012-07-12 | Jan Pavlicek | Process for the purification of iron salt solutions |
| CN105540950A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-04 | 浙江奇彩环境科技股份有限公司 | 一种铁黄反应液资源化处理的方法 |
| CN106702141B (zh) * | 2016-12-30 | 2018-03-13 | 山东盛荣新材料有限公司 | 一种利用赤泥制备赤铁锰铝复合材料的方法 |
| KR20180085173A (ko) | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 박영길 | 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 재생 시스템 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1773235A (en) * | 1927-04-06 | 1930-08-19 | Lafayette M Hughes | Two-stage method of chlorinating ores |
| FR976966A (fr) * | 1942-05-22 | 1951-03-27 | Colin & Cie | Procédés de récupération du fer et autres métaux à partir de bains de décapage usés et autres déchets ou de solutions de leurs sels et appareillage pour la miseen oeuvre de ces procédés |
| US2423385A (en) * | 1944-07-27 | 1947-07-01 | Chemical Foundation Inc | Process of pickling and of recovering pickling agent |
| IE34837B1 (en) * | 1970-05-15 | 1975-09-03 | Electrolyt Zinc Australasia | Method of removing dissolved ferric iron from iron-bearing solutions |
| US3903236A (en) * | 1972-11-27 | 1975-09-02 | Deepsea Ventures Inc | Method for obtaining metal values by the halidation of a basic manganiferous ore with ferric chloride pre-treatment |
| JPS5211604B2 (ko) * | 1972-07-27 | 1977-04-01 | ||
| GB1463099A (en) * | 1974-09-05 | 1977-02-02 | Nippon Electric Co | Process for treating acidic waste containing ferrous ions |
| CA1061568A (en) * | 1975-01-17 | 1979-09-04 | Antoine Van Peteghem | Process for extracting metal values from manganiferous ocean floor nodule ore |
| US4120156A (en) * | 1977-06-08 | 1978-10-17 | The Garrett Corporation | Turbocharger control |
| JPS5973439A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-25 | Nippon Steel Corp | 塩酸酸洗廃液から酸化鉄を製造する方法 |
| JPS6259530A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-16 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 高純度マンガン化合物の製造方法 |
| JPS62235221A (ja) * | 1986-04-02 | 1987-10-15 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 高純度酸化鉄の製造法 |
| JPS63117915A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-21 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | マンガンの少ない酸化鉄用原料の製法 |
| JP2862875B2 (ja) * | 1988-05-23 | 1999-03-03 | ケミライト工業株式会社 | フェライト用の酸化鉄 |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP63259448A patent/JP2672985B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-15 AT AT88121026T patent/ATE119137T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-12-15 EP EP88121026A patent/EP0366834B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-15 DE DE3853211T patent/DE3853211T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-16 US US07/285,451 patent/US5032367A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-17 KR KR1019880016917A patent/KR910004860B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-10-12 KR KR1019890014642A patent/KR910006422B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-10-13 EP EP89119089A patent/EP0364904B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-13 DE DE68912060T patent/DE68912060T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-17 US US07/422,798 patent/US5200159A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR900006240A (ko) | 1990-05-07 |
| ATE119137T1 (de) | 1995-03-15 |
| DE68912060D1 (de) | 1994-02-17 |
| EP0364904B1 (en) | 1994-01-05 |
| KR900006239A (ko) | 1990-05-07 |
| EP0364904A2 (en) | 1990-04-25 |
| JPH02107529A (ja) | 1990-04-19 |
| KR910006422B1 (ko) | 1991-08-24 |
| US5032367A (en) | 1991-07-16 |
| DE68912060T2 (de) | 1994-08-11 |
| EP0364904A3 (en) | 1990-06-20 |
| US5200159A (en) | 1993-04-06 |
| JP2672985B2 (ja) | 1997-11-05 |
| DE3853211D1 (de) | 1995-04-06 |
| EP0366834A2 (en) | 1990-05-09 |
| EP0366834B1 (en) | 1995-03-01 |
| EP0366834A3 (en) | 1990-06-13 |
| DE3853211T2 (de) | 1995-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101344158B1 (ko) | 황산 망간 일수화물의 제조방법 | |
| KR910004860B1 (ko) | 분말 산화철의 제조방법 | |
| DE2023024A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mangandioxyd mit geringem Kaliumgehalt | |
| JP2776423B2 (ja) | 酸化鉄紛の製造方法 | |
| JPH0582330B2 (ko) | ||
| KR910010133B1 (ko) | 페라이트 제조용 산화철 | |
| KR100328064B1 (ko) | 산세폐액의 정제방법 | |
| JPS582166B2 (ja) | 硫酸ニツケル水溶液からのコバルトの除去法 | |
| SU1444377A1 (ru) | Раствор дл извлечени свинца из продуктов металлургического производства | |
| JP2939213B2 (ja) | Ｍｎ−Ｚｎフェライト | |
| JP2735790B2 (ja) | Ｍｎ−Ｚｎフェライト | |
| JP4180754B2 (ja) | 硫酸第二鉄溶液の製造方法 | |
| KR100401991B1 (ko) | 아연도금폐액의 재활용방법 | |
| RU2148555C1 (ru) | Способ получения пятиокиси ванадия | |
| KR0119001B1 (ko) | 소프트 페라이트 산화철 제조용 염화철 용액의 제조방법 | |
| KR100220866B1 (ko) | 결정화법을 이용한 폐산화망간의 정제방법 | |
| KR100226895B1 (ko) | 산화철중의 염소이온 제거방법 | |
| US4943418A (en) | Method of preparing high-purity manganese compounds | |
| KR100401994B1 (ko) | 아연-니켈 도금폐액을 활용한 니켈-아연 복합 산화분말 제조방법 | |
| SU859303A1 (ru) | Способ получени хлористого цинка | |
| SU1504275A1 (ru) | Способ очистки медьсодержащих сернокислых растворов от примесей селена и теллура | |
| RU1790997C (ru) | Способ получени ферромагнитного сорбирующего реагента | |
| JPS61178404A (ja) | 金属塩化物溶液の熟成脱硅方法 | |
| JPH0242774B2 (ko) | ||
| KR19990050174A (ko) | 산세폐액의 정제방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080701 Year of fee payment: 18 |
|
| EXPY | Expiration of term |