JPH0152441B2 - - Google Patents
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- JPH0152441B2 JPH0152441B2 JP56002312A JP231281A JPH0152441B2 JP H0152441 B2 JPH0152441 B2 JP H0152441B2 JP 56002312 A JP56002312 A JP 56002312A JP 231281 A JP231281 A JP 231281A JP H0152441 B2 JPH0152441 B2 JP H0152441B2
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- Japan
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- powder
- particles
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
この発明は鉄を主体とする金属磁性粉末の製造
方法に関する。 鉄を主体とする金属磁性粉末は、通常、オキシ
水酸化鉄ないしは酸化鉄を主体として含む針状粒
子からなる金属化合物粉末を水素ガス等で加熱還
元することによつてつくられており、その際使用
される還元炉としては筒状環元炉が用いられ、筒
状還元炉の内部に金属化合物粉末を供給して、水
素ガスを通気させながら流動状態で還元すると、
粉末粒子とガスとの接触効率が良好で均一な還元
が行えることから、このような流動状態での還元
が一般に行われている。 ところが、筒状還元炉を用いて流動状態で還元
する方法では効率的な還元が行なえる反面操作性
に難点があり、たとえば酸化鉄粉末の還元を筒状
還元炉において流動状態で行なう場合には、粉末
粒子が水素気流中で流動を開始する流動化開始速
度（水素ガスの流速）と粒子径とが第１図のグラ
フに示すような関係にあり、また粉末粒子が水素
ガス気流中で流動状態を保てなくなつて系外に運
びさられる終端速度（水素ガスの流速）と粒子径
とが第２図のグラフに示すような関係にあるた
め、第３図のグラフで示されるように分布した粒
径10〜600μの酸化鉄粉末を環元しようとすると、
第１図に示すように粒径600μの粒子が流動を開
始する速度55cm／secでは第２図から明らかなよ
うに40μ以下の粒子が全て系外に運びさられてし
まい、さらにこの酸化鉄の二次凝集粒子は流動に
よつて徐々に微細化されるため、最終的には流動
状態を保つことが不可能になつて水素ガスにより
系外に運びさられてしまうという問題がある。こ
のため、従来の筒状還元炉において流動状態で還
元するときは、筒状還元炉上部にフイルターを設
置して飛散粒子を補集したり、還元炉の炉径を変
え、ガス流速を小さくして粒子の飛散を押さえる
ことなどが行なわれているが、フイルターを設置
した場合にはフイルターの目詰りが生じる上、フ
イルター前面に微細粒子が蓄積して還元が行なえ
なくなるなどの問題が生じ、炉径を変えるだけで
はガス流速を効果的に変化させることができず、
粒子の飛散を防止しきれない欠点がある。このよ
うな粒子の飛散は、微細な鉄粉等を取り扱かう以
上筒状還元炉ではさけられず、飛散した粒子が水
素ガスとともに大気中に放出された場合には活性
な鉄粒子の自然発火により爆発する危険性もあ
る。 この発明者らはかかる問題を克服するため種々
検討を行なつた結果、既に、オキシ水酸化鉄ない
しは酸化鉄を主体として含む針状粒子からなる金
属化合物粉末を、種々の手段を用いて塊状に造粒
成形し、しかる後、筒状還元炉の内部に供給して
水素ガスなどを通気させながら加熱還元すれば、
粒子の飛散が防止されるとともに水素ガス等の供
給量の増加も可能となり、効率のよい還元が行な
えることを見いだした。ところがこの方法では加
熱還元を行なう前に被還元物粉末を塊状に造粒成
形しているため、還元反応が不均一になつたり、
造粒粒子間で焼結が生じるという新たな問題が生
じ、還元が不充分であつたり、被還元物粉末粒子
の均一性や針状性が損なわれたりする場合がある
ため、未だ充分に磁気特性に優れた金属磁性粉末
が得られ難い。 この発明はこの問題を回避するためさらに鋭意
検討を続けた結果、被還元物粉末を塊状に造粒成
形する前に被還元物粉末の粒子表面にケイ素化合
物を被着させると、その後の加熱還元時の造粒粒
子相互間の焼結および粉末粒子相互間の焼結や形
崩れを効果的に抑制することができ、その結果加
熱還元が充分に行なえ水素ガス等をまんべんなく
ゆきわたらせることができて還元反応の不均一性
が解消されるばかりかむしろ均一な還元反応が行
なえ、同時に被還元物粉末粒子の均一性や針状性
を良好に維持することができるため、一段と磁気
特性に優れた金属磁性粉末が得られることがわか
りなされたものである。また粒子表面にケイ素化
合物を被着した被還元物粉末を造粒成形する前又
は後にさらに200〜1000℃の温度で加熱処理した
後加熱還元を行なうと、この加熱処理により被還
元物粉末の粒子中に生じた脱水孔が封孔されると
ともに粒子全体が焼きしまつて表面積が減少し、
粉末粒子の形崩れがさらに効果的に抑制されると
ともに飽和磁気モーメントの減少も少なくなるた
め、さらに一段と磁気特性に優れた金属磁性粉末
が得られることがわかりなされたものである。 この発明において使用されるケイ素化合物とし
ては、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナト
リウム、メタケイ酸カリウム、種々の組成の水ガ
ラス等の水溶性ケイ酸塩が好適なものとして挙げ
られ、これらのケイ素化合物を被還元物の粒子表
面に被着させるには、これらのケイ素化合物の水
溶液中に被還元物粉末を分散させてその粒子表面
に吸着させてもよいが、好ましくはこれらのケイ
素化合物のアルカリ性水溶液中に被還元物粉末を
分散させ、炭酸ガスの吹き込みや酸の添加により
中和することによつて、粒子表面にケイ酸水和物
として被着させる方法が推奨される。被着量は被
還元物に対してSi／Feの原子換算重量比で0.1〜
10重量％の範囲とするのが好ましく、少なすぎる
と所期の効果が達成されず、多すぎると得られる
金属磁性粉末の飽和磁気モーメントが低下するお
それがある。 被還元物のオキシ水酸化鉄ないしは酸化鉄を主
体として含む金属化合物粉末としては、α−
FeOOH，β−FeOOH，γ−FeOOH，α−
Fe2O3，γ−Fe2O3，Fe3O4およびこれらの中間
型に相当するものの他、これらにNi，Co，Al，
Cr，Mn，Mg，Ca，Zn，Sn，Biなどの金属成分
を含有したものが好適なものとして挙げられ、針
状性の良いものが好ましく使用される。 ケイ素化合物を被着した被還元物粉末を塊状に
造粒成形する手段としては、この粉末を水に分散
させた後、フイルタープレスにより含水率60〜80
重量％に圧縮脱水して塊状に成形する圧搾成形
法、または前記粉末に水を加えて含水率を35〜45
重量％とした後、混練機を用いて混練し、押し出
し成形器により塊状に成形する押し出し成形法、
あるいは前記粉末を乾燥状態のまま打錠機により
200〜1000Kg／cm2の圧縮力で圧縮して塊状に成形
する打錠法などがあり、造粒成形はこれらいずれ
の手段を用いて行なつてもよい。このような手段
により塊状に造粒成形される被還元物粉末の造粒
粒子の粒径は0.5〜30mmの範囲内となるようにす
るのが好ましく、粒径を0.5mmより小さくすると
加熱環元時に水素ガスの偏流を生じたり、水素ガ
ス等の流量を増加したとき系外に粒子が飛散する
おそれが生じるため水素ガス等の供給を効果的に
行なえず、従つて効率のよい環元が行なえない。
反対に粒径を30mmより大きくすると、水素ガス等
が粒子内部にゆきわたるまでに時間がかかると同
時に環元反応を律速する造粒粒子内の水蒸気の拡
散も遅くなるため環元時間が長くなり金属磁性粉
末の生産効率が低下する。なお造粒粒子間の水蒸
気の拡散によつて環元反応が律速されることは造
粒粒子の粒径が0.5〜30mmの範囲内にある場合も
同様であるが、造粒子中には造粒時に含まれた水
分および水和物の結晶水の脱水孔が存在し、また
粒子間間隙も存在しているため粒子径が0.5〜30
mmの範囲内にあれば大きな障害にはならず、被還
元物を粉末の状態で環元する場合と比較すると環
元反応が徐々に進行するきらいはあつても、環元
を終了するまでに要する時間は被還元物を粉末の
状態で環元する場合とほとんど変わらない。従つ
て造粒粒子の粒径が0.5〜30mmの範囲内であれば
環元時間が長くなることもなく効率のよい環元が
行なえる。また造粒粒子の粒径が0.5〜30mmの範
囲内にあれば形状は特に限定されない。 このように、粒子表面にケイ素化合物を被着さ
せた後、塊状に造粒成形される被還元物粉末は造
粒成形の前または後に200〜1000℃の温度で加熱
処理を行なつてもよく、このような加熱処理を行
なうと、後の加熱環元時に被還元物粉末の粒子中
に生じる脱水孔が封孔されるとともに粒子全体が
焼きしまつて表面積が減少し、粉末粒子の形崩れ
が効果的に抑制されるため被還元物粉末粒子の均
一性と針状性が良好に維持され、また飽和磁気モ
ーメントの減少も少なくなるため得られる金属磁
性粉末の磁気特性が一段と向上される。またこの
ような加熱処理が行なわれるとケイ素化合物が不
働態化され、かつ強固で緻密な被膜となるため、
造粒粒子相互間および粉末粒子相互間の焼結も一
段と効果的に抑制される。このような加熱処理は
200℃より低い温度で行なうと充分な効果が得ら
れず、反対に1000℃より高い温度で行なうと、酸
化鉄粒子自身に焼結が生じて針状性が損なわれて
くるため、環元して得られた金属磁性粉末の保磁
力、角型比が減少する。従つてこの加熱処理は温
度200〜1000℃の範囲内で行なうのが好ましい。
なおこの加熱処理はオキシ水酸化鉄から酸化鉄へ
の加熱脱水処理にて兼ねてもよい。 このようにしてケイ素化合物を被着させ、次い
で塊状に造粒成形した被還元物、あるいは造粒成
形の前後に200〜1000℃の温度で加熱処理した被
還元物は、筒状環元炉を使用し、水素ガスなどの
環元ガス雰囲気中で300〜600℃の温度で加熱する
ことによつて環元され、鉄を主体とする金属磁性
粉末が製造される。 次に、この発明の実施例について説明する。 実施例 １ 濃度５モル／の水酸化ナトリウム水溶液100
中に、室温で撹拌しながら濃度0.719モル／
の硫酸第一鉄（FeSO4・7H2O）水溶液100を加
えて反応させ、水酸化第一鉄の縁色を帯びた乳白
色沈殿物を得た。この懸濁液のPHは12以上であつ
た。次いでこの沈殿物懸濁液を60℃に保ちながら
110／分の速度で空気を吹き込み８時間撹拌し
てα−オキシ水酸化鉄の懸濁液を得た。得られた
α−オキシ水酸化鉄の粒子径は0.6μで、軸比は15
であつた。また反応終了後の懸濁液のPHは13.6で
あつた。 次に、この強アルカリ性α−オキシ水酸化鉄懸
濁液中に、濃度２モル／のオルトケイ酸ソーダ
（Na4SiO4）水溶液5.37を加えて撹拌し、充分
に撹拌した後炭酸ガスを吹き込みPH10以下に中和
してα−オキシ水酸化鉄の粒子表面にケイ酸水和
物（SiO2・nH2O）を被着させた。 次いで、このケイ酸水和物を被着したα−オキ
シ水酸化鉄を水洗した後、フイルタープレスを用
いて５Kg／cm2の圧力で0.5cm×1.0cm×1.0cmの大き
さに脱水成形し、130℃で乾燥して垂直軸径0.3cm
×水平方向縦軸径0.7cm×水平方向横軸径0.7cmの
粒状の塊状成形物を得た。 次に、得られた塊状成形物を電気炉内に載置
し、300℃で４時間空気中で加熱脱水を行ない粒
子表面をケイ素化合物で被覆されたα−酸化鉄５
Kgを得た。 このα−酸化鉄３Kgを内径20cm、深さ50cmのた
て型筒状還元炉に高さ25cmで充填し、毎時17Nm3
の水素ガスを通気して（流速15cm／sec）500℃で
４時間加熱環元し、ケイ素を含有する金属鉄粉末
を得た。得られた粉末は、粒子径0.35μ、軸比10
の平均粒子サイズを有する針状粒子で、N2ガス
吸着法による比表面積は35m2／ｇであつた。 実施例 ２ 濃度５モル／の水酸化ナトリウム水溶液100
中に、室温で撹拌しながら硫酸第一鉄
（FeSO4）と硫酸第一ニツケル（NiSO4）の混合
水溶液（FeSO4の濃度0.719モル／、NiSO4の
濃度0.03モル／）100を加えて反応させ、水
酸化第一鉄と水酸化第一ニツケルの縁色を帯びた
乳白色共同沈殿物を得た。次いでこの共沈物懸濁
液を60℃に保ちながら110／分の速度で空気を
吹き込み10時間撹拌してニツケルを固溶したα−
オキシ水酸化鉄の懸濁液を得た。得られたニツケ
ル固溶α−オキシ水酸化鉄は粒子径が0.6μで軸比
は15であつた。また反応終了後の懸濁液のPHは
13.6であつた。 次に、このニツケル固溶α−オキシ水酸化鉄懸
濁液中に、濃度２モル／のオルトケイ酸ソーダ
（Na4SiO4）水溶液5.37を加えて撹拌し、充分
に撹拌した後、炭酸ガスを吹き込みPH10以下に中
和してニツケル固溶α−オキシ水酸化鉄の粒子表
面にケイ酸水和物（SiO2・nH2O）を被着させ
た。 以下、実施例１と同様にして造粒成形および加
熱脱水を行ない、さらに加熱環元を行なつて、ニ
ツケルとケイ素を含有する金属鉄粉末を得た。得
られた粉末は、粒子径0.30μ、軸比15の平均粒子
サイズを有する針状粒子で、N2ガス吸着法によ
る比表面積は39m2／ｇであつた。 比較例 １ 実施例２と同様にして硫酸第一鉄と硫酸第一ニ
ツケルを水酸化ナトリウム水溶液中で反応させ、
さらに酸化して粒子径が0.6μで軸比が15のニツケ
ル固溶α−オキシ水酸化鉄を得た。次いでこれを
ろ別し、水洗した後130℃で乾燥し、乳バチで粉
砕して下記第１表の分布をもつニツケル固溶α−
オキシ水酸化鉄粉末を得た。
方法に関する。 鉄を主体とする金属磁性粉末は、通常、オキシ
水酸化鉄ないしは酸化鉄を主体として含む針状粒
子からなる金属化合物粉末を水素ガス等で加熱還
元することによつてつくられており、その際使用
される還元炉としては筒状環元炉が用いられ、筒
状還元炉の内部に金属化合物粉末を供給して、水
素ガスを通気させながら流動状態で還元すると、
粉末粒子とガスとの接触効率が良好で均一な還元
が行えることから、このような流動状態での還元
が一般に行われている。 ところが、筒状還元炉を用いて流動状態で還元
する方法では効率的な還元が行なえる反面操作性
に難点があり、たとえば酸化鉄粉末の還元を筒状
還元炉において流動状態で行なう場合には、粉末
粒子が水素気流中で流動を開始する流動化開始速
度（水素ガスの流速）と粒子径とが第１図のグラ
フに示すような関係にあり、また粉末粒子が水素
ガス気流中で流動状態を保てなくなつて系外に運
びさられる終端速度（水素ガスの流速）と粒子径
とが第２図のグラフに示すような関係にあるた
め、第３図のグラフで示されるように分布した粒
径10〜600μの酸化鉄粉末を環元しようとすると、
第１図に示すように粒径600μの粒子が流動を開
始する速度55cm／secでは第２図から明らかなよ
うに40μ以下の粒子が全て系外に運びさられてし
まい、さらにこの酸化鉄の二次凝集粒子は流動に
よつて徐々に微細化されるため、最終的には流動
状態を保つことが不可能になつて水素ガスにより
系外に運びさられてしまうという問題がある。こ
のため、従来の筒状還元炉において流動状態で還
元するときは、筒状還元炉上部にフイルターを設
置して飛散粒子を補集したり、還元炉の炉径を変
え、ガス流速を小さくして粒子の飛散を押さえる
ことなどが行なわれているが、フイルターを設置
した場合にはフイルターの目詰りが生じる上、フ
イルター前面に微細粒子が蓄積して還元が行なえ
なくなるなどの問題が生じ、炉径を変えるだけで
はガス流速を効果的に変化させることができず、
粒子の飛散を防止しきれない欠点がある。このよ
うな粒子の飛散は、微細な鉄粉等を取り扱かう以
上筒状還元炉ではさけられず、飛散した粒子が水
素ガスとともに大気中に放出された場合には活性
な鉄粒子の自然発火により爆発する危険性もあ
る。 この発明者らはかかる問題を克服するため種々
検討を行なつた結果、既に、オキシ水酸化鉄ない
しは酸化鉄を主体として含む針状粒子からなる金
属化合物粉末を、種々の手段を用いて塊状に造粒
成形し、しかる後、筒状還元炉の内部に供給して
水素ガスなどを通気させながら加熱還元すれば、
粒子の飛散が防止されるとともに水素ガス等の供
給量の増加も可能となり、効率のよい還元が行な
えることを見いだした。ところがこの方法では加
熱還元を行なう前に被還元物粉末を塊状に造粒成
形しているため、還元反応が不均一になつたり、
造粒粒子間で焼結が生じるという新たな問題が生
じ、還元が不充分であつたり、被還元物粉末粒子
の均一性や針状性が損なわれたりする場合がある
ため、未だ充分に磁気特性に優れた金属磁性粉末
が得られ難い。 この発明はこの問題を回避するためさらに鋭意
検討を続けた結果、被還元物粉末を塊状に造粒成
形する前に被還元物粉末の粒子表面にケイ素化合
物を被着させると、その後の加熱還元時の造粒粒
子相互間の焼結および粉末粒子相互間の焼結や形
崩れを効果的に抑制することができ、その結果加
熱還元が充分に行なえ水素ガス等をまんべんなく
ゆきわたらせることができて還元反応の不均一性
が解消されるばかりかむしろ均一な還元反応が行
なえ、同時に被還元物粉末粒子の均一性や針状性
を良好に維持することができるため、一段と磁気
特性に優れた金属磁性粉末が得られることがわか
りなされたものである。また粒子表面にケイ素化
合物を被着した被還元物粉末を造粒成形する前又
は後にさらに200〜1000℃の温度で加熱処理した
後加熱還元を行なうと、この加熱処理により被還
元物粉末の粒子中に生じた脱水孔が封孔されると
ともに粒子全体が焼きしまつて表面積が減少し、
粉末粒子の形崩れがさらに効果的に抑制されると
ともに飽和磁気モーメントの減少も少なくなるた
め、さらに一段と磁気特性に優れた金属磁性粉末
が得られることがわかりなされたものである。 この発明において使用されるケイ素化合物とし
ては、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナト
リウム、メタケイ酸カリウム、種々の組成の水ガ
ラス等の水溶性ケイ酸塩が好適なものとして挙げ
られ、これらのケイ素化合物を被還元物の粒子表
面に被着させるには、これらのケイ素化合物の水
溶液中に被還元物粉末を分散させてその粒子表面
に吸着させてもよいが、好ましくはこれらのケイ
素化合物のアルカリ性水溶液中に被還元物粉末を
分散させ、炭酸ガスの吹き込みや酸の添加により
中和することによつて、粒子表面にケイ酸水和物
として被着させる方法が推奨される。被着量は被
還元物に対してSi／Feの原子換算重量比で0.1〜
10重量％の範囲とするのが好ましく、少なすぎる
と所期の効果が達成されず、多すぎると得られる
金属磁性粉末の飽和磁気モーメントが低下するお
それがある。 被還元物のオキシ水酸化鉄ないしは酸化鉄を主
体として含む金属化合物粉末としては、α−
FeOOH，β−FeOOH，γ−FeOOH，α−
Fe2O3，γ−Fe2O3，Fe3O4およびこれらの中間
型に相当するものの他、これらにNi，Co，Al，
Cr，Mn，Mg，Ca，Zn，Sn，Biなどの金属成分
を含有したものが好適なものとして挙げられ、針
状性の良いものが好ましく使用される。 ケイ素化合物を被着した被還元物粉末を塊状に
造粒成形する手段としては、この粉末を水に分散
させた後、フイルタープレスにより含水率60〜80
重量％に圧縮脱水して塊状に成形する圧搾成形
法、または前記粉末に水を加えて含水率を35〜45
重量％とした後、混練機を用いて混練し、押し出
し成形器により塊状に成形する押し出し成形法、
あるいは前記粉末を乾燥状態のまま打錠機により
200〜1000Kg／cm2の圧縮力で圧縮して塊状に成形
する打錠法などがあり、造粒成形はこれらいずれ
の手段を用いて行なつてもよい。このような手段
により塊状に造粒成形される被還元物粉末の造粒
粒子の粒径は0.5〜30mmの範囲内となるようにす
るのが好ましく、粒径を0.5mmより小さくすると
加熱環元時に水素ガスの偏流を生じたり、水素ガ
ス等の流量を増加したとき系外に粒子が飛散する
おそれが生じるため水素ガス等の供給を効果的に
行なえず、従つて効率のよい環元が行なえない。
反対に粒径を30mmより大きくすると、水素ガス等
が粒子内部にゆきわたるまでに時間がかかると同
時に環元反応を律速する造粒粒子内の水蒸気の拡
散も遅くなるため環元時間が長くなり金属磁性粉
末の生産効率が低下する。なお造粒粒子間の水蒸
気の拡散によつて環元反応が律速されることは造
粒粒子の粒径が0.5〜30mmの範囲内にある場合も
同様であるが、造粒子中には造粒時に含まれた水
分および水和物の結晶水の脱水孔が存在し、また
粒子間間隙も存在しているため粒子径が0.5〜30
mmの範囲内にあれば大きな障害にはならず、被還
元物を粉末の状態で環元する場合と比較すると環
元反応が徐々に進行するきらいはあつても、環元
を終了するまでに要する時間は被還元物を粉末の
状態で環元する場合とほとんど変わらない。従つ
て造粒粒子の粒径が0.5〜30mmの範囲内であれば
環元時間が長くなることもなく効率のよい環元が
行なえる。また造粒粒子の粒径が0.5〜30mmの範
囲内にあれば形状は特に限定されない。 このように、粒子表面にケイ素化合物を被着さ
せた後、塊状に造粒成形される被還元物粉末は造
粒成形の前または後に200〜1000℃の温度で加熱
処理を行なつてもよく、このような加熱処理を行
なうと、後の加熱環元時に被還元物粉末の粒子中
に生じる脱水孔が封孔されるとともに粒子全体が
焼きしまつて表面積が減少し、粉末粒子の形崩れ
が効果的に抑制されるため被還元物粉末粒子の均
一性と針状性が良好に維持され、また飽和磁気モ
ーメントの減少も少なくなるため得られる金属磁
性粉末の磁気特性が一段と向上される。またこの
ような加熱処理が行なわれるとケイ素化合物が不
働態化され、かつ強固で緻密な被膜となるため、
造粒粒子相互間および粉末粒子相互間の焼結も一
段と効果的に抑制される。このような加熱処理は
200℃より低い温度で行なうと充分な効果が得ら
れず、反対に1000℃より高い温度で行なうと、酸
化鉄粒子自身に焼結が生じて針状性が損なわれて
くるため、環元して得られた金属磁性粉末の保磁
力、角型比が減少する。従つてこの加熱処理は温
度200〜1000℃の範囲内で行なうのが好ましい。
なおこの加熱処理はオキシ水酸化鉄から酸化鉄へ
の加熱脱水処理にて兼ねてもよい。 このようにしてケイ素化合物を被着させ、次い
で塊状に造粒成形した被還元物、あるいは造粒成
形の前後に200〜1000℃の温度で加熱処理した被
還元物は、筒状環元炉を使用し、水素ガスなどの
環元ガス雰囲気中で300〜600℃の温度で加熱する
ことによつて環元され、鉄を主体とする金属磁性
粉末が製造される。 次に、この発明の実施例について説明する。 実施例 １ 濃度５モル／の水酸化ナトリウム水溶液100
中に、室温で撹拌しながら濃度0.719モル／
の硫酸第一鉄（FeSO4・7H2O）水溶液100を加
えて反応させ、水酸化第一鉄の縁色を帯びた乳白
色沈殿物を得た。この懸濁液のPHは12以上であつ
た。次いでこの沈殿物懸濁液を60℃に保ちながら
110／分の速度で空気を吹き込み８時間撹拌し
てα−オキシ水酸化鉄の懸濁液を得た。得られた
α−オキシ水酸化鉄の粒子径は0.6μで、軸比は15
であつた。また反応終了後の懸濁液のPHは13.6で
あつた。 次に、この強アルカリ性α−オキシ水酸化鉄懸
濁液中に、濃度２モル／のオルトケイ酸ソーダ
（Na4SiO4）水溶液5.37を加えて撹拌し、充分
に撹拌した後炭酸ガスを吹き込みPH10以下に中和
してα−オキシ水酸化鉄の粒子表面にケイ酸水和
物（SiO2・nH2O）を被着させた。 次いで、このケイ酸水和物を被着したα−オキ
シ水酸化鉄を水洗した後、フイルタープレスを用
いて５Kg／cm2の圧力で0.5cm×1.0cm×1.0cmの大き
さに脱水成形し、130℃で乾燥して垂直軸径0.3cm
×水平方向縦軸径0.7cm×水平方向横軸径0.7cmの
粒状の塊状成形物を得た。 次に、得られた塊状成形物を電気炉内に載置
し、300℃で４時間空気中で加熱脱水を行ない粒
子表面をケイ素化合物で被覆されたα−酸化鉄５
Kgを得た。 このα−酸化鉄３Kgを内径20cm、深さ50cmのた
て型筒状還元炉に高さ25cmで充填し、毎時17Nm3
の水素ガスを通気して（流速15cm／sec）500℃で
４時間加熱環元し、ケイ素を含有する金属鉄粉末
を得た。得られた粉末は、粒子径0.35μ、軸比10
の平均粒子サイズを有する針状粒子で、N2ガス
吸着法による比表面積は35m2／ｇであつた。 実施例 ２ 濃度５モル／の水酸化ナトリウム水溶液100
中に、室温で撹拌しながら硫酸第一鉄
（FeSO4）と硫酸第一ニツケル（NiSO4）の混合
水溶液（FeSO4の濃度0.719モル／、NiSO4の
濃度0.03モル／）100を加えて反応させ、水
酸化第一鉄と水酸化第一ニツケルの縁色を帯びた
乳白色共同沈殿物を得た。次いでこの共沈物懸濁
液を60℃に保ちながら110／分の速度で空気を
吹き込み10時間撹拌してニツケルを固溶したα−
オキシ水酸化鉄の懸濁液を得た。得られたニツケ
ル固溶α−オキシ水酸化鉄は粒子径が0.6μで軸比
は15であつた。また反応終了後の懸濁液のPHは
13.6であつた。 次に、このニツケル固溶α−オキシ水酸化鉄懸
濁液中に、濃度２モル／のオルトケイ酸ソーダ
（Na4SiO4）水溶液5.37を加えて撹拌し、充分
に撹拌した後、炭酸ガスを吹き込みPH10以下に中
和してニツケル固溶α−オキシ水酸化鉄の粒子表
面にケイ酸水和物（SiO2・nH2O）を被着させ
た。 以下、実施例１と同様にして造粒成形および加
熱脱水を行ない、さらに加熱環元を行なつて、ニ
ツケルとケイ素を含有する金属鉄粉末を得た。得
られた粉末は、粒子径0.30μ、軸比15の平均粒子
サイズを有する針状粒子で、N2ガス吸着法によ
る比表面積は39m2／ｇであつた。 比較例 １ 実施例２と同様にして硫酸第一鉄と硫酸第一ニ
ツケルを水酸化ナトリウム水溶液中で反応させ、
さらに酸化して粒子径が0.6μで軸比が15のニツケ
ル固溶α−オキシ水酸化鉄を得た。次いでこれを
ろ別し、水洗した後130℃で乾燥し、乳バチで粉
砕して下記第１表の分布をもつニツケル固溶α−
オキシ水酸化鉄粉末を得た。
【表】
このニツケル固溶α−オキシ水酸化鉄粉末３Kg
を内径20cm、深さ50cmのたて型筒状還元炉に層高
30cmで充填し、水素ガスを30／分の速度で通気
して500℃で24時間加熱環元し、ニツケルを含有
する金属鉄粉末を得た。得られた粉末は粒子径
0.30μ、軸比10の平均粒子サイズを有する針状粒
子であつた。なお、還元炉上部に設置したフイル
ター部分に約200ｇの微細黒色粒子が詰つていた
ため、この粒子の磁気特性を測定して調べたとこ
ろ、保磁力（Hc）は780エルステツド、飽和磁気
モーメント（σs）は108emu／ｇ、角型比（σr／
σs）は0.42で、ニツケルを含有する酸化鉄粉末と
鉄粉末の混合物であつた。このことからこの方法
では還元反応が充分に進行していないことがわか
る。 比較例 ２ 実施例１においてケイ酸水和物の被着処理を省
いた以外は実施例１と同様にして金属鉄粉末を得
た。得られた粉末は粒子径0.30μ、軸比３の平均
粒子サイズを有する針状粒子で、N2ガス吸着法
による比表面積は８m2／ｇであつた。 比較例 ３ 実施例２においてケイ酸水和物の被着処理を省
いた以外は実施例２と同様にしてニツケルを含有
する金属鉄粉末を得た。得られた粉末は、粒子径
0.25μ、軸比４の平均粒子サイズを有する針状粒
子で、N2ガス吸着法による比表面積は10m2／ｇ
であつた。 各実施例および各比較例で得られた鉄を主体と
する金属磁性粉末について、東英工業社製、振動
型磁力計（VSM）を使用し、印加磁場10000エル
ステツドで保磁力（Hc）、飽和気モーメント
（σs）および角型比（σr／σs）を測定した。 下記第２表はその結果である。
を内径20cm、深さ50cmのたて型筒状還元炉に層高
30cmで充填し、水素ガスを30／分の速度で通気
して500℃で24時間加熱環元し、ニツケルを含有
する金属鉄粉末を得た。得られた粉末は粒子径
0.30μ、軸比10の平均粒子サイズを有する針状粒
子であつた。なお、還元炉上部に設置したフイル
ター部分に約200ｇの微細黒色粒子が詰つていた
ため、この粒子の磁気特性を測定して調べたとこ
ろ、保磁力（Hc）は780エルステツド、飽和磁気
モーメント（σs）は108emu／ｇ、角型比（σr／
σs）は0.42で、ニツケルを含有する酸化鉄粉末と
鉄粉末の混合物であつた。このことからこの方法
では還元反応が充分に進行していないことがわか
る。 比較例 ２ 実施例１においてケイ酸水和物の被着処理を省
いた以外は実施例１と同様にして金属鉄粉末を得
た。得られた粉末は粒子径0.30μ、軸比３の平均
粒子サイズを有する針状粒子で、N2ガス吸着法
による比表面積は８m2／ｇであつた。 比較例 ３ 実施例２においてケイ酸水和物の被着処理を省
いた以外は実施例２と同様にしてニツケルを含有
する金属鉄粉末を得た。得られた粉末は、粒子径
0.25μ、軸比４の平均粒子サイズを有する針状粒
子で、N2ガス吸着法による比表面積は10m2／ｇ
であつた。 各実施例および各比較例で得られた鉄を主体と
する金属磁性粉末について、東英工業社製、振動
型磁力計（VSM）を使用し、印加磁場10000エル
ステツドで保磁力（Hc）、飽和気モーメント
（σs）および角型比（σr／σs）を測定した。 下記第２表はその結果である。
【表】
上表から明らかなように、実施例１および２で
得られたものは、いずれも比較例１で得られたも
のに比して還元時間が少くてすみ保磁力、飽和磁
気モーメントおよび角型比が高く、また粒子性状
もよくなつている。また比較例２、あるいは３と
比較して保磁力、角型比が大きく針状性にすぐれ
ている。このことからこの発明の製造方法によれ
ば、造粒粒子相互間および粉末粒子相互間の焼結
や粉末粒子の形崩れを効果的に抑制して加熱還元
を充分かつ均一に行なえる結果、一段と磁気特性
に優れた鉄を主体とする金属磁性粉末が得られる
のがわかる。
得られたものは、いずれも比較例１で得られたも
のに比して還元時間が少くてすみ保磁力、飽和磁
気モーメントおよび角型比が高く、また粒子性状
もよくなつている。また比較例２、あるいは３と
比較して保磁力、角型比が大きく針状性にすぐれ
ている。このことからこの発明の製造方法によれ
ば、造粒粒子相互間および粉末粒子相互間の焼結
や粉末粒子の形崩れを効果的に抑制して加熱還元
を充分かつ均一に行なえる結果、一段と磁気特性
に優れた鉄を主体とする金属磁性粉末が得られる
のがわかる。
第１図は酸化鉄粉末の還元を筒状還元炉で流動
状態で行なう場合の、酸化鉄粉末の粒子径と、粉
末粒子が水素気流中で流動を開始する流動化開始
速度（水素ガスの流速）との関係図、第２図は同
酸化鉄粉末の粒子径と、粉末粒子が水素ガス気流
中で流動状態を保てなくなつて系外に運びさられ
る終端速度（水素ガスの流速）との関係図、第３
図は粒子径が10〜600μの酸化鉄粉末の一分布例
を示す重量累積分布と酸化鉄粉末の粒子径との関
係図である。
状態で行なう場合の、酸化鉄粉末の粒子径と、粉
末粒子が水素気流中で流動を開始する流動化開始
速度（水素ガスの流速）との関係図、第２図は同
酸化鉄粉末の粒子径と、粉末粒子が水素ガス気流
中で流動状態を保てなくなつて系外に運びさられ
る終端速度（水素ガスの流速）との関係図、第３
図は粒子径が10〜600μの酸化鉄粉末の一分布例
を示す重量累積分布と酸化鉄粉末の粒子径との関
係図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ オキシ水酸化鉄ないし酸化鉄を主体として含
む金属化合物粉末を、筒状還元炉の内部に供給し
て還元性ガスを通気させながら加熱環元する金属
磁性粉末の製造方法において、オキシ水酸化鉄な
いし酸化鉄を主体として含む金属化合物粉末の粒
子表面にケイ素化合物を被着させ、次いでこれを
塊状に造粒成形して粒径が0.5〜30mmの造粒粒子
とした後、筒状還元炉の内部に供給し、還元性ガ
スを通気させながら加熱環元して鉄を主体とした
金属磁性粉末とすることを特徴とする金属磁性粉
末の製造方法。 ２ オキシ水酸化鉄ないし酸化鉄を主体として含
む金属化合物粉末の粒子表面にケイ素化合物を被
着させ、次いでこれを塊状に造粒成形して粒径が
0.5〜30mmの造粒粒子とする前に200〜1000℃の温
度で加熱処理する特許請求の範囲第１項記載の金
属磁性粉末の製造方法。 ３ 塊状に造粒成形して粒径が0.5〜30mmの造粒
粒子とした後、さらに200〜1000℃の温度で加熱
処理し、しかる後、筒状環元炉の内部に供給して
環元性ガスを通気させながら加熱環元する特許請
求の範囲第１項記載の金属磁性粉末の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56002312A JPS57116706A (en) | 1981-01-10 | 1981-01-10 | Manufacture of metallic magnetic powder |
| US06/337,149 US4400337A (en) | 1981-01-10 | 1982-01-05 | Method for production of metal magnetic particles |
| EP82100091A EP0056257B1 (en) | 1981-01-10 | 1982-01-08 | Method for production of metal magnetic particles |
| DE8282100091T DE3261979D1 (en) | 1981-01-10 | 1982-01-08 | Method for production of metal magnetic particles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56002312A JPS57116706A (en) | 1981-01-10 | 1981-01-10 | Manufacture of metallic magnetic powder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57116706A JPS57116706A (en) | 1982-07-20 |
| JPH0152441B2 true JPH0152441B2 (ja) | 1989-11-08 |
Family
ID=11525824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56002312A Granted JPS57116706A (en) | 1981-01-10 | 1981-01-10 | Manufacture of metallic magnetic powder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57116706A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0582452B1 (en) * | 1992-08-04 | 1998-10-14 | Toda Kogyo Corp. | Granulated particles for magnetic particles for magnetic recording and process for producing the same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52153198A (en) * | 1976-06-14 | 1977-12-20 | Toda Kogyo Corp | Method of manufacturing needleetype crystall iron magneticcparticle powder |
-
1981
- 1981-01-10 JP JP56002312A patent/JPS57116706A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57116706A (en) | 1982-07-20 |
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