JPH0321489B2 - - Google Patents
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- JPH0321489B2 JPH0321489B2 JP18451785A JP18451785A JPH0321489B2 JP H0321489 B2 JPH0321489 B2 JP H0321489B2 JP 18451785 A JP18451785 A JP 18451785A JP 18451785 A JP18451785 A JP 18451785A JP H0321489 B2 JPH0321489 B2 JP H0321489B2
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- oxide powder
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、粒子の形状が新規な環状酸化鉄粉末
およびその製法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a cyclic iron oxide powder having a novel particle shape and a method for producing the same.
更に詳しくは、本発明は、環状の形状をしたα
−Fe2O3、Fe3O4、γ−Fe2O3等の酸化鉄粉末お
よびその製法に関するものである。 More specifically, the present invention provides an annular shaped α
-It relates to iron oxide powders such as Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and γ-Fe 2 O 3 and their manufacturing method.
本発明の環状酸化鉄粉末は、磁性粉およびその
原料等の電子材料、塗膜補強用等の顔料、複合材
料用等の補強材、医療材料等として利用すること
ができる。 The cyclic iron oxide powder of the present invention can be used as electronic materials such as magnetic powder and raw materials thereof, pigments for reinforcing paint films, reinforcing materials for composite materials, medical materials, etc.
従来、針状、米粒状等の形状をしたα−
Fe2O3、Fe3O4、γ−Fe2O3等の酸化鉄粉末およ
びその製法については多数知られており、酸化鉄
粉末は磁性粉およびその原料、顔料、補強材等と
して利用されている。また強磁性の酸化鉄粉末に
ついては近年磁性を有する薬剤と組合せて使用
し、生体内において必要個所に薬剤を運ぶための
媒体として利用する等の医療材料としての用途開
発も試みられている。
Conventionally, α-
Many iron oxide powders such as Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 and their manufacturing methods are known, and iron oxide powders are used as magnetic powders, their raw materials, pigments, reinforcing materials, etc. ing. Furthermore, in recent years, attempts have been made to develop uses for ferromagnetic iron oxide powder as a medical material, such as using it in combination with magnetic drugs and using it as a medium to transport drugs to necessary locations within the body.
しかしながら従来粒子の形状が環状をした酸化
鉄粉末およびその製法については全く提案されて
いない。
However, conventionally, no iron oxide powder having ring-shaped particles and a method for producing the same have been proposed.
粒子の形状が針状、米粒状等の酸化鉄粉末にか
えて環状酸化鉄粉末が得られれば、電子材料、顔
料、補強材、医療材料等の分野において形状が環
状であることに基く特性を利用した新規用途開発
が期待される。 If cyclic iron oxide powder can be obtained instead of iron oxide powder whose particle shape is acicular or grain-like, it will be possible to obtain properties based on the cyclic shape in the fields of electronic materials, pigments, reinforcing materials, medical materials, etc. It is expected that new applications will be developed.
本発明の目的は、従来にない形状を有する環状
のα−Fe2O3、Fe3O4、γ−Fe2O3等の酸化鉄粉
末およびその製法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cyclic iron oxide powder such as α-Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 or the like having an unprecedented shape, and a method for producing the same.
更に本発明の目的は、粒子径が0.03〜0.5μmの
範囲にある環状の形状を有する酸化鉄粉末および
その製法を提供することにある。 A further object of the present invention is to provide an annular iron oxide powder having a particle size in the range of 0.03 to 0.5 μm and a method for producing the same.
本発明者らは、新規形状の酸化鉄粉末を開発す
ることを目的として研究を行つた結果、第二鉄塩
とアルカリとを水性媒体中でオキシアルキルアミ
ンの存在下に反応させて水酸化第二鉄を生成さ
せ、得られた水酸化第二鉄のスラリを水熱処理す
ると、粒子形態が盤状の新規な形状のゲーサイド
が得られること、このゲーサイトをケイ素化合物
で処理した後、加熱脱水すると環状のα−Fe2O3
が、また加熱脱水した後これを還元すると環状の
Fe3O4が、またさらに前記Fe3O4を再酸化すると
環状のγ−Fe2O3が得られることを発見し、本発
明に到つた。
As a result of research aimed at developing iron oxide powder with a new shape, the inventors of the present invention obtained hydroxylated iron oxide powder by reacting a ferric salt with an alkali in an aqueous medium in the presence of an oxyalkylamine. When ferric hydroxide is generated and the resulting slurry of ferric hydroxide is hydrothermally treated, goethite with a new plate-like particle shape can be obtained; after this goethite is treated with a silicon compound, it is heated and dehydrated. Then, the cyclic α−Fe 2 O 3
However, when this is reduced after heating and dehydration, a cyclic
The inventors have discovered that Fe 3 O 4 can be further reoxidized to obtain cyclic γ-Fe 2 O 3 , leading to the present invention .
本発明は、粒子の形状が環状で、粒子径が0.03
〜0.5μmの範囲にあることを特徴とする環状酸化
鉄粉末に関するものである。 In the present invention, the particles have an annular shape and a particle diameter of 0.03.
The present invention relates to a cyclic iron oxide powder characterized in that the particle size is in the range of ~0.5 μm.
また本発明は、第二鉄塩とアルカリとを水性媒
体中でオキシアルキルアミンの存在下に反応させ
て水酸化第二鉄を生成させ、得られた水酸化第二
鉄のスラリを水熱処理して粒子径が0.03〜0.5μ
m、厚さが0.1μm以下、盤状比(粒子径/厚さ)
が2以上の盤状のα−FeOOHを得る工程と、(a)
盤状のα−FeOOHをケイ素化合物で処理した
後、加熱脱水して環状のα−Fe2O3粉末を得る工
程、(b)(a)工程で得られたα−Fe2O3粉末を還元し
て環状のFe3O4粉末を得る工程、および(c)(b)工程
で得られたFe3O4粉末を酸化して環状のγ−
Fe2O3粉末を得る工程よりなる群から選択された
(a)〜(c)のいずれかの工程とを具備してなることを
特徴とする環状酸化鉄粉末の製法に関するもので
ある。 The present invention also involves reacting a ferric salt and an alkali in an aqueous medium in the presence of an oxyalkylamine to produce ferric hydroxide, and hydrothermally treating the resulting slurry of ferric hydroxide. The particle size is 0.03~0.5μ
m, thickness is 0.1μm or less, plate ratio (particle size/thickness)
A step of obtaining a disc-shaped α-FeOOH with 2 or more, (a)
After treating disc-shaped α-FeOOH with a silicon compound, heat dehydration is performed to obtain cyclic α-Fe 2 O 3 powder, (b) α-Fe 2 O 3 powder obtained in step (a) is A step of reducing to obtain a cyclic Fe 3 O 4 powder, and oxidizing the Fe 3 O 4 powder obtained in steps (c) and (b) to obtain a cyclic γ-
Selected from the group consisting of the process of obtaining Fe 2 O 3 powder
The present invention relates to a method for producing cyclic iron oxide powder, characterized by comprising steps (a) to (c).
本発明の環状酸化鉄粉末をその製法とともに詳
細に説明する。 The cyclic iron oxide powder of the present invention will be explained in detail along with its manufacturing method.
本発明のα−FeOOHを得る工程において、第
二鉄塩としては一般に硫酸第二鉄、塩化第二鉄、
硝酸第二鉄等が使用されるが、これらのなかでも
塩化第二鉄が好適である。アルカリとしては水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化アルカ
リが好適に使用される。 In the process of obtaining α-FeOOH of the present invention, the ferric salts generally include ferric sulfate, ferric chloride,
Ferric nitrate and the like are used, and among these, ferric chloride is preferred. As the alkali, alkali hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferably used.
第二鉄塩とアルカリとを水性媒体中で反応させ
る方法としては、一般に第二鉄塩水溶液と水酸化
アルカリ水溶液とを用いて反応を行なう方法が好
適である。その際水溶液中で、第二鉄塩の濃度が
0.1〜1モル/になるように調製するのが適当
であり、また水酸化アルカリの濃度が0.3〜5モ
ル/になるように調製するのが適当である。ま
た第二鉄塩に対する水酸化アルカリの使用量は、
1〜5倍当量程度にするのが好適である。 As a method for reacting a ferric salt and an alkali in an aqueous medium, it is generally preferable to carry out the reaction using an aqueous ferric salt solution and an aqueous alkali hydroxide solution. At that time, the concentration of ferric salt in the aqueous solution is
It is appropriate to adjust the concentration of the alkali hydroxide to 0.1 to 1 mol/, and it is also appropriate to adjust the concentration of alkali hydroxide to 0.3 to 5 mol/. Also, the amount of alkali hydroxide used for ferric salt is
It is suitable that the amount is about 1 to 5 times equivalent.
オキシアルキルアミンは、溶媒に溶解させて、
例えば水の如き溶媒に溶解させて添加しても、水
酸化アルカリ水溶液に溶解させて添加しても、ま
た直接系内に添加してもよいが、オキシルアルキ
ルアミンの量は普通には第二鉄塩に対して30〜80
倍モル、好ましくは35〜75倍モルになるようにす
るのがよい。オキシアルキルアミンの量が少なす
ぎると粒状になつたり、粒度分布幅が広くなつた
りする傾向があり、また過度に多くするのは、経
済的でない。 The oxyalkylamine is dissolved in a solvent,
For example, the oxylalkylamine may be added dissolved in a solvent such as water, dissolved in an aqueous alkali hydroxide solution, or directly added to the system, but the amount of oxylalkylamine is usually 30-80 for iron salts
It is advisable to adjust the amount to twice the molar amount, preferably 35 to 75 times the molar amount. If the amount of oxyalkylamine is too small, it tends to become granular or have a wide particle size distribution, and if the amount is too large, it is not economical.
オキシアルキルアミンとしては、アルキル基の
炭素数が2〜6のものが好適であり、その代表例
としてはモノエタノールアミン、γ−プロパノー
ルアミン、β−プロパノールアミン、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、イソブタノー
ルアミン等を挙げることができ、なかでもエタノ
ールアミンは好適である。 As the oxyalkylamine, those having an alkyl group of 2 to 6 carbon atoms are suitable, and representative examples thereof include monoethanolamine, γ-propanolamine, β-propanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and isobutanolamine. Among them, ethanolamine is preferred.
オキシアルキルアミンの存在下で第二鉄塩とア
ルカリとを反応させて水酸化第二鉄を生成させる
際の反応温度は、50℃以下、好ましくは0〜45℃
にするのが、オキシアルキルアミンの効果を高
め、またα−FeOOH粒子の厚さ、盤状比、粒子
形態等をコントロールするうえで好適ある。温度
が高すぎるとα−FeOOH粒子が長大化したり、
粒状のα−Fe2O3が混在したり、α−FeOOH粒
子形態のバラツキが大きくなつたりしやすく、ま
た過度に温度を低くしても特に利点はない。また
反応時間は特に制限されないが、一般には0.01〜
20時間の範囲から適宜選択される。 The reaction temperature for producing ferric hydroxide by reacting a ferric salt with an alkali in the presence of an oxyalkylamine is 50°C or less, preferably 0 to 45°C.
It is preferable to increase the effect of the oxyalkylamine and to control the thickness, plate ratio, particle morphology, etc. of the α-FeOOH particles. If the temperature is too high, the α-FeOOH particles will become longer,
It is easy for granular α-Fe 2 O 3 to coexist or for the α-FeOOH particle morphology to vary widely, and there is no particular advantage in lowering the temperature too much. The reaction time is not particularly limited, but is generally 0.01~
Appropriately selected from a range of 20 hours.
第二鉄塩とアルカリとの反応によつて得られる
水酸化第二鉄のスラリは、これをただちに水熱処
理しても盤状のゲーサイトを生成させることがで
きるが、水熱処理にさきだつて熟成すると形態の
揃つた盤状粒子が得られやすくなる。熟成方法と
しては、0〜80℃で、5〜50時間程度、撹拌また
は撹拌せずに放置する方法が一般に採用される。 A slurry of ferric hydroxide obtained by the reaction of a ferric salt with an alkali can produce plate-shaped goethite even if it is immediately hydrothermally treated, but it must be aged prior to the hydrothermal treatment. This makes it easier to obtain disk-shaped particles with uniform morphology. As a maturing method, generally employed is a method of leaving the product at 0 to 80°C for about 5 to 50 hours with or without stirring.
また水熱処理効果を高めるためには、スラリの
pHを10以上、好ましくは10.5〜14にして水熱処
理するのが望ましい。スラリのpHを10以上の調
整する方法としては、例えば水酸化第二鉄を生成
させたスラリを、ろ過、洗浄、あるいは上澄液を
除去した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
等のアルカリを用いて調整する方法が便利であ
る。 In addition, in order to enhance the hydrothermal treatment effect, it is necessary to
It is desirable to conduct the hydrothermal treatment at a pH of 10 or higher, preferably 10.5 to 14. To adjust the pH of the slurry to 10 or higher, for example, the slurry containing ferric hydroxide may be filtered, washed, or after removing the supernatant liquid, an alkali such as sodium hydroxide or potassium hydroxide may be added to the slurry. It is convenient to use this method for adjustment.
水熱処理温度は100〜250℃、好ましくは120〜
230℃が好適である。水熱処理温度が低すぎると
水酸化第二鉄をゲーサイトに変換させるのに長時
間を要し、またゲーサイト粒子が細長くなつた
り、形態のバラツキが大きくなつたりし、水熱処
理温度が高すぎると粒状のα−Fe2O3が生成した
りする。水熱処理時間は特に制限されないが一般
には0.5〜5時間程度である。 Hydrothermal treatment temperature is 100~250℃, preferably 120~
230°C is preferred. If the hydrothermal treatment temperature is too low, it will take a long time to convert ferric hydroxide into goethite, and the goethite particles may become elongated or have a large variation in morphology, and the hydrothermal treatment temperature is too high. and granular α-Fe 2 O 3 are generated. The hydrothermal treatment time is not particularly limited, but is generally about 0.5 to 5 hours.
また水熱処理には、一般にオートクレーブが好
適に採用される。 Further, an autoclave is generally suitably employed for the hydrothermal treatment.
水熱処理することによつてスラリ中の水酸化第
二鉄は、従来にない粒子形態を有する分散性のよ
い盤状ゲーサイト詳しくは六角盤状ないしそれに
近似した形状のゲーサイトに変換される。 By the hydrothermal treatment, the ferric hydroxide in the slurry is converted into disk-shaped goethite with an unprecedented particle morphology and good dispersibility, specifically into hexagonal disk-shaped or similar goethite.
水熱処理後のスラリから盤状ゲーサイト粒子を
回収する方法としては、水洗、ろ過、乾燥等の通
常の方法を採用することができる。 As a method for recovering plate-shaped goethite particles from the slurry after hydrothermal treatment, conventional methods such as washing with water, filtration, drying, etc. can be employed.
本発明において水熱処理後に回収される盤状ゲ
ーサイト粒子は、そのX線回折スペクトルからα
−FeOOHの結晶であることが確認される。 In the present invention, the plate-shaped goethite particles recovered after hydrothermal treatment are found to have α
-It is confirmed that it is a crystal of FeOOH.
粒子径(盤径)、粒子の厚さ、盤状比(粒子
径/厚さ)等は、前記製造条件の範囲内でかなり
広範囲にかえることができるが、環状酸化鉄を得
るためには粒子径は0.03〜0.5μm、厚さは0.1μm
以下、普通には0.1〜0.01μm、盤状比は2以上、
普通には3〜6に適宜コントロールする。粒子が
厚すぎたり、盤状比が小さすぎたりすると次工程
で環状にするのが困難である。粒子径、粒子の厚
さ等の測定は、透過型電子顕微鏡(TEM)によ
つて行うことができる。 The particle diameter (disc diameter), particle thickness, disc ratio (particle diameter/thickness), etc. can be varied over a fairly wide range within the range of the above manufacturing conditions, but in order to obtain cyclic iron oxide, the particle Diameter is 0.03-0.5μm, thickness is 0.1μm
Below, the normal size is 0.1 to 0.01 μm, the plate ratio is 2 or more,
Normally it is controlled to 3-6 as appropriate. If the particles are too thick or the platelet ratio is too small, it will be difficult to form them into a ring in the next step. Measurement of particle diameter, particle thickness, etc. can be performed using a transmission electron microscope (TEM).
本発明において環状のα−Fe2O3酸化鉄粉末
は、盤状のゲーサイト(α−FeOOH)をケイ素
化合物で処理した後加熱脱水することによつて得
られることが見いだされた。 In the present invention, it has been discovered that the cyclic α-Fe 2 O 3 iron oxide powder can be obtained by treating disc-shaped goethite (α-FeOOH) with a silicon compound and then heating and dehydrating it.
加熱脱水にあたつてゲーサイトの厚さが厚すぎ
たり、盤状比が小さすぎたり、またケイ素化合物
での処理が不十分であつたりすると環状のα−
Fe2O3粉末にならずに粒状のα−Fe2O3になる。 During thermal dehydration, if the thickness of goethite is too thick, the disc ratio is too small, or the treatment with silicon compounds is insufficient, the cyclic α-
Instead of becoming Fe 2 O 3 powder, it becomes granular α-Fe 2 O 3 .
加熱脱水は窒素、空気等の非還元性雰囲気中で
300〜900℃、好ましくは400〜700℃で行うのが好
適である。加熱脱水温度が低すぎると環状のα−
Fe2O3粒子にならなかつたりし、環状のFe3O4、
γ−Fe2O3等を得る際形状の崩れが大きくなる原
因になる。一方加熱脱水温度が高すぎると粒子の
変形、粒子間の焼結等をひき起す原因になる。 Heat dehydration is performed in a non-reducing atmosphere such as nitrogen or air.
It is suitable to conduct the reaction at a temperature of 300 to 900°C, preferably 400 to 700°C. If the heating dehydration temperature is too low, the cyclic α-
Fe 2 O 3 does not become a particle, but cyclic Fe 3 O 4 ,
This causes the shape to become more distorted when obtaining γ-Fe 2 O 3 and the like. On the other hand, if the heating and dehydration temperature is too high, it may cause deformation of particles, sintering between particles, etc.
本発明において環状のα−Fe2O3酸化鉄粉末
は、前記盤状のゲーサイト粉末をケイ素化合物で
処理した後加熱脱水することによつて得られる。 In the present invention, the cyclic α-Fe 2 O 3 iron oxide powder is obtained by treating the disc-shaped goethite powder with a silicon compound and then heating and dehydrating it.
環状のα−Fe2O3を得る際加熱脱水に先だつて
ケイ素化合物で処理しておくと焼結防止効果、形
状保持効果が向上し、さらに脱水孔の成長による
環状形が形成され、結晶性の度合が高められて環
状の形状を継承、保持したα−Fe2O3粉末が得ら
れる。ケイ素化合物による処理方法は特に制限さ
れないが、一般には盤状のゲーサイト粒子を水中
に懸濁させ、該懸濁液を酸性あるいはアルカリ性
にして分散させ、α−Fe2O3に対してSiO2換算で
0.3〜5.0%のケイ酸ナトリウムの如き水可溶性ケ
イ酸塩を添加した後、PH値を7〜8に調整するこ
とにより処理してSiO2被覆する方法、テトラア
ルコキシシランの如き有機ケイ素化合物を用いて
気相接触させる方法が好適に採用される。 When obtaining cyclic α-Fe 2 O 3 , treatment with a silicon compound prior to heat dehydration improves the sintering prevention effect and shape retention effect, and furthermore, the annular shape is formed due to the growth of dehydration pores, resulting in improved crystallinity. α-Fe 2 O 3 powder with an increased degree of oxidation and inheriting and retaining the annular shape can be obtained. The treatment method with a silicon compound is not particularly limited, but in general, disk-shaped goethite particles are suspended in water, the suspension is made acidic or alkaline, and dispersed, and SiO 2 is added to α-Fe 2 O 3 . in terms of
A method of adding 0.3-5.0% water-soluble silicate such as sodium silicate, followed by treatment and coating with SiO 2 by adjusting the pH value to 7-8, using an organosilicon compound such as tetraalkoxysilane. A method of bringing the materials into contact with each other in a gas phase is preferably employed.
本発明においてケイ素化合物で処理し、加熱脱
水によつて得られた環状のα−Fe2O3粉末はこれ
を、水素、水素と窒素との混合ガス等の還元性ガ
ス雰囲気中で250〜500℃、好ましくは300〜450℃
で還元すると環状のFe3O4が得られる。この際過
度の還元を防止するために水蒸気を同伴させても
よい。還元温度が低すぎると還元反応の進行が遅
く長時間を要し、高すぎると急激に還元反応が進
行して得られる環状のFe3O4粒子の変形、焼結等
が生じ易くなる。 In the present invention, the cyclic α-Fe 2 O 3 powder obtained by treatment with a silicon compound and thermal dehydration is treated in a reducing gas atmosphere such as hydrogen or a mixed gas of hydrogen and nitrogen at a temperature of 250 to 500 ℃, preferably 300-450℃
When reduced with , cyclic Fe 3 O 4 is obtained. At this time, water vapor may be included in order to prevent excessive reduction. If the reduction temperature is too low, the reduction reaction will proceed slowly and take a long time; if it is too high, the reduction reaction will proceed rapidly and the resulting annular Fe 3 O 4 particles will be likely to be deformed, sintered, etc.
また本発明において環状のγ−Fe2O3粉末は、
前記環状のFe3O4粉末を酸化することによつて得
られることが見いだされた。 Furthermore, in the present invention, the cyclic γ-Fe 2 O 3 powder is
It has been found that it can be obtained by oxidizing the cyclic Fe 3 O 4 powder.
環状のFe3O4粉末の酸化は、酸素、酸素と窒素
との混合ガス等の酸化ガス雰囲気下、一般には空
気雰囲気下で200〜400℃、好ましくは250〜350℃
で行うのが好適である。酸化によつて環状のγ−
Fe2O3粉末が得られるが、温度が低すぎると酸化
が十分に進まず、また高すぎると形状が崩れ易
く、またα−Fe2O3が混在したりして環状のγ−
Fe2O3を得るのが困難になつたりする。 Oxidation of the cyclic Fe 3 O 4 powder is carried out in an oxidizing gas atmosphere such as oxygen or a mixed gas of oxygen and nitrogen, generally in an air atmosphere at a temperature of 200 to 400°C, preferably 250 to 350°C.
It is preferable to carry out the Cyclic γ- by oxidation
Fe 2 O 3 powder is obtained, but if the temperature is too low, oxidation will not proceed sufficiently, and if the temperature is too high, the shape will easily collapse, and α-Fe 2 O 3 may be mixed, resulting in cyclic γ-
It becomes difficult to obtain Fe 2 O 3 .
本発明においては、最初に盤状のゲーサイトを
得、これをケイ素化合物で処理した後加熱脱水す
ると環状のα−Fe2O3が、また加熱脱水して環状
のα−Fe2O3にしてから還元すると環状のα−
Fe2O3の形態を継承した環状のFe3O4が、またケ
イ素化合物で処理した後加熱脱水して環状のα−
Fe2O3にし、次いで還元して環状のFe3O4とした
後、酸化すると環状のα−Fe2O3の形態を継承し
た環状のγ−Fe2O3が得られるが、これら環状の
酸化鉄粉末の粒子径は盤状ゲーサイトのそれとほ
ぼ同様であり、粒子径は0.03〜0.5μmの範囲にあ
る。また粒子の厚さ、盤状比等も盤状ゲーサイト
のそれとほぼ同様である。 In the present invention, a plate-shaped goethite is first obtained , and then treated with a silicon compound and then heated and dehydrated to produce cyclic α-Fe 2 O 3 . and then reduced to form a cyclic α-
Cyclic Fe 3 O 4 , which inherited the form of Fe 2 O 3 , is also treated with a silicon compound and then heated and dehydrated to form cyclic α-
Fe 2 O 3 is converted into Fe 2 O 3, then reduced to form cyclic Fe 3 O 4 , and then oxidized to obtain cyclic γ-Fe 2 O 3 , which inherits the form of cyclic α-Fe 2 O 3 . The particle size of the iron oxide powder is almost the same as that of platy goethite, and the particle size is in the range of 0.03 to 0.5 μm. In addition, the particle thickness, platelet ratio, etc. are almost the same as those of platy goethite.
実施例 1
〔環状のα−Fe2O3粉末の製造〕
塩化第二鉄〔FeCl3・6H2O〕500gを蒸留水10
に溶解させて8℃に保持した溶液を、水酸化ナ
トリウム750gおよびモノエタノールアミン5
(塩化第二鉄に対して45倍モル)を蒸留水20に
溶解させた8℃の溶液中に滴下し、約10℃に保持
しながら撹拌反応させて水酸化第二鉄スラリを得
た。
Example 1 [Production of cyclic α-Fe 2 O 3 powder] 500 g of ferric chloride [FeCl 3 6H 2 O] was mixed with 10 g of distilled water.
750g of sodium hydroxide and 55g of monoethanolamine
(45 times the mole relative to ferric chloride) was added dropwise to a solution at 8°C in which 20% of distilled water was dissolved, and the mixture was stirred and reacted while being maintained at about 10°C to obtain a ferric hydroxide slurry.
スラリを25℃で約20時間放置熟成した後、上澄
液を除去し、濃度10%の水酸化ナトリウム水溶液
で洗浄してスラリのPHを11にし、スラリを内容15
のオートクレーブに仕込み、150℃で水熱処理
して六角盤ないしそれに近似した盤状ゲーサイト
スラリを得た。 After aging the slurry at 25°C for about 20 hours, remove the supernatant liquid, wash with a 10% sodium hydroxide aqueous solution to bring the pH of the slurry to 11, and reduce the slurry to a content of 15.
The slurry was placed in an autoclave and subjected to hydrothermal treatment at 150°C to obtain a hexagonal disk or a plate-like goethite slurry similar to it.
盤状ゲーサイトスラリは、これを水洗して盤状
ゲーサイトを得た。 The plate-shaped goethite slurry was washed with water to obtain plate-shaped goethite.
盤状ゲーサイトに酢酸を加えてPHを3.5にした
後、ケイ酸ナトリウム(Na2SiO3)3.35g(ゲー
サイトに対してSiO2として1.0wt%に相当)を水
200mlに溶解させて加えた。60分間撹拌した後、
懸濁液のPHをアンモニア水(濃度28wt%)で8
に調整し、一夜熟成後、洗浄、ろ過、乾燥してケ
イ素化合物で処理した盤状のゲーサイト粒子を得
た。 After adding acetic acid to the platy goethite to adjust the pH to 3.5, 3.35 g of sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) (equivalent to 1.0 wt% as SiO 2 to goethite) was added to water.
It was dissolved in 200ml and added. After stirring for 60 minutes,
Adjust the pH of the suspension to 8 with ammonia water (concentration 28wt%)
After aging overnight, the mixture was washed, filtered, and dried to obtain disc-shaped goethite particles treated with a silicon compound.
盤状ゲーサイトはX線回折による分析でα−
FeOOH構造であることが確認された。また透過
型電子顕微鏡(TEM)により観察し、粒子径、
盤状比、厚さ等を測定した。また比表面積につい
ても測定した。これらの結果を次に示す。なお平
均粒子径、平均盤状比、平均厚さは粒子30個につ
いての平均値である。 Plate-like goethite is α-
It was confirmed that it has a FeOOH structure. In addition, the particle size was determined using a transmission electron microscope (TEM).
The plate ratio, thickness, etc. were measured. The specific surface area was also measured. These results are shown below. Note that the average particle diameter, average platelet ratio, and average thickness are average values for 30 particles.
粒子径:0.07〜0.13μm(平均値0.10μm)
盤状比:3〜4.1(平均値3.3)
厚さ:0.019〜0.035μm(平均値0.028μm)
比表面積34m2/g
次に盤状ゲーサイト50gを流動床焼成炉で空気
中650℃で1時間加熱脱水し、環状のα−Fe2O3
粉末を得た。 Particle size: 0.07 to 0.13 μm (average value 0.10 μm) Platy ratio: 3 to 4.1 (average value 3.3) Thickness: 0.019 to 0.035 μm (average value 0.028 μm) Specific surface area 34 m 2 /g Next is platy goethite 50g was heated and dehydrated in air at 650℃ for 1 hour in a fluidized bed calcining furnace to form a cyclic α-Fe 2 O 3
A powder was obtained.
環状のα−Fe2O3粉末粒子の透過型電子顕微鏡
写真(60000倍)を第1図に示す。環状のα−
Fe2O3の粒子径は0.06〜0.12μm(平均値0.095μ
m)、盤状比は2.8〜3.9(平均値3.2)であつた。 A transmission electron micrograph (60,000 times) of annular α-Fe 2 O 3 powder particles is shown in FIG. cyclic α−
The particle size of Fe 2 O 3 is 0.06 to 0.12 μm (average value 0.095 μm
m), and the disc ratio was 2.8 to 3.9 (average value 3.2).
実施例 2
〔環状のFe3O4粉末の製造〕
実施例1で得られたケイ素化合物で処理し、加
熱脱水して得られた環状のα−Fe2O320gを流動
床焼成炉で、水素ガスを毎分1(水蒸気5%含
有)、還元温度350℃で3時間還元し、α−Fe2O3
の環状を継承した環状のFe3O4粉末を得た。Example 2 [Manufacture of cyclic Fe 3 O 4 powder] 20 g of cyclic α-Fe 2 O 3 obtained by treatment with the silicon compound obtained in Example 1 and heat dehydration was heated in a fluidized bed calcining furnace. Hydrogen gas was reduced at 1/min (containing 5% water vapor) at a reduction temperature of 350°C for 3 hours, and α-Fe 2 O 3
A cyclic Fe 3 O 4 powder was obtained which inherited the cyclic shape of .
環状のFe3O4の粒子径は0.05〜0.12μm(平均値
0.10μm)盤状比は2.5〜3.6(平均値30)であつた。 The particle size of cyclic Fe 3 O 4 is 0.05 to 0.12 μm (average value
(0.10 μm) disk ratio was 2.5 to 3.6 (average value 30).
実施例 3
〔環状のγ−Fe2O3粉末の製造〕
実施例2で得られた環状のFe3O4粉末15gを流
動床焼成炉により空気を毎分1で流通させ250
℃で2時間酸化して環状のγ−Fe2O3粉末を得
た。Example 3 [Manufacture of cyclic γ-Fe 2 O 3 powder] 15 g of the cyclic Fe 3 O 4 powder obtained in Example 2 was passed through a fluidized bed calcining furnace at a rate of 1/min to 250 g of cyclic Fe 3 O 4 powder.
Oxidation was carried out at ℃ for 2 hours to obtain cyclic γ-Fe 2 O 3 powder.
環状のγ−Fe2O3粉末の粒子は、環状のFe3O4
粉末の粒子形態を継承しており、環状のγ−
Fe2O3の粒子径は0.05〜0.13μm(平均値0.10μ
m)、盤状比は2.6〜3.8(平均値3.1)であつた。 Cyclic γ-Fe 2 O 3 powder particles are cyclic Fe 3 O 4
It inherits the particle morphology of powder, with annular γ-
The particle size of Fe 2 O 3 is 0.05 to 0.13 μm (average value 0.10 μm
m), and the disc ratio was 2.6 to 3.8 (average value 3.1).
環状のγ−Fe2O3の粉末粒子の透過型電子顕微
鏡写真(60000倍)を第2図に示す。 FIG. 2 shows a transmission electron micrograph (60,000 times) of annular γ-Fe 2 O 3 powder particles.
実施例 4
塩化第二鉄〔FeCl3・6H2O〕100gを蒸留水2
に溶解させて15℃に保持した溶液を、水酸化ナ
トリウム150gおよびモノエタノールアミン1
(塩化第三鉄に対して45倍モル)を蒸留水4に
溶解させた15℃の溶液中に滴下し、約15℃に保持
しながら撹拌して水酸化第二鉄スラリを得た。Example 4 100g of ferric chloride [FeCl 3 6H 2 O] was added to distilled water 2
150g of sodium hydroxide and 11g of monoethanolamine
(45 times the mole relative to ferric chloride) was added dropwise to a 15°C solution of distilled water 4 and stirred while maintaining the temperature at about 15°C to obtain a ferric hydroxide slurry.
スラリを25℃で約20時間放置熟成した後、上澄
液を除去し、濃度10%の水酸化ナトリウム水溶液
で洗浄してスラリのPHを11に調整し、スラリを内
容2のオートクレーブに仕込み、180℃で水熱
処理して六角盤ないしそれに近似した形状の盤状
ゲーサイトのスラリを得た後、水洗、ろ過、乾燥
して粉末状で盤状ゲーサイトを得た。 After leaving the slurry to mature at 25℃ for about 20 hours, remove the supernatant liquid, wash with a 10% sodium hydroxide aqueous solution to adjust the pH of the slurry to 11, and charge the slurry into an autoclave with content 2. After hydrothermal treatment at 180°C to obtain a slurry of plate-shaped goethite in the shape of hexagonal disks or similar shapes, the slurry was washed with water, filtered, and dried to obtain plate-shaped goethite in powder form.
盤状ゲーサイトはX線回折による分析でα−
FeOOH構造であることが確認された。 Plate-like goethite is α-
It was confirmed that it has a FeOOH structure.
盤状ゲーサイトの粒子径は0.08〜0.16μm(平
均値0.12μm)、盤状比は3.7〜5.5(平均値4.6)、厚
さ0.022〜0.039μm(平均値0.032μm)であつた。 The particle diameter of the platy goethite was 0.08 to 0.16 μm (average value 0.12 μm), the platy ratio was 3.7 to 5.5 (average value 4.6), and the thickness was 0.022 to 0.039 μm (average value 0.032 μm).
盤状ゲーサイト粉末15gを流動床焼成炉で空気
とテトラエトキシシランとの混合ガスで600℃で
1時間処理した後、600℃で1時間加熱脱水して
環状のα−Fe2O3粉末にした後、水素ガス(5
/分)により還元温度330℃で3時間還元して
環状のFe3O4粉末にし、次いで空気(1/分)
を流通させ250℃で2時間酸化して実施例3の環
状のγ−Fe2O3と同様の環状をした環状のγ−
Fe2O3粉末を得た。 15 g of platy goethite powder was treated with a mixed gas of air and tetraethoxysilane at 600°C for 1 hour in a fluidized bed firing furnace, and then heated and dehydrated at 600°C for 1 hour to form cyclic α-Fe 2 O 3 powder. After that, hydrogen gas (5
/min) at a reduction temperature of 330℃ for 3 hours to form a cyclic Fe 3 O 4 powder, and then with air (1/min).
was oxidized at 250°C for 2 hours to obtain a cyclic γ-
Fe2O3 powder was obtained.
環状のγ−Fe2O3粉末の粒子径は0.07〜0.15μm
(平均値0.11μm)盤状比は3.5〜5.4(平均値4.5)
であつた。また保磁力は230Oe、飽和磁化は
72emu/gであつた。 The particle size of the cyclic γ-Fe 2 O 3 powder is 0.07-0.15 μm
(Average value 0.11μm) Disc ratio is 3.5 to 5.4 (Average value 4.5)
It was hot. Also, the coercive force is 230Oe, and the saturation magnetization is
It was 72 emu/g.
本発明によつて従来にない粒子形態を有する環
状のα−Fe2O3、Fe3O4、γ−Fe2O3等の酸化鉄
粉末およびその製法が提供される。
The present invention provides cyclic iron oxide powders such as α-Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 and the like having an unprecedented particle morphology, and a method for producing the same.
環状の酸化鉄粉末は、磁性粉およびその原料等
の電子材料、顔料、補強材、充填材等として利用
することができる。またその形状が環状である特
性を利用し、医療材料例えば生化学における赤血
球の基材への応用も考えられ、環状粒子内にヘモ
グロビンを含有させることにより人工赤血球とす
ることも可能である。 The cyclic iron oxide powder can be used as magnetic powder and electronic materials such as raw materials thereof, pigments, reinforcing materials, fillers, and the like. Further, by utilizing the characteristic of having a circular shape, it is possible to apply it to a base material for medical materials such as red blood cells in biochemistry, and it is also possible to make artificial red blood cells by containing hemoglobin in the circular particles.
第1図は本発明の実施例1で得られた環状のα
−Fe2O3粉末粒子の形態を60000倍に拡大した粒
子の透過型電子顕微鏡写真である。また第2図は
本発明の実施例3で得られた環状のγ−Fe2O3粉
末粒子の形態を60000倍に拡大した粒子の透過型
電子顕微鏡写真である。
Figure 1 shows the annular α obtained in Example 1 of the present invention.
- This is a transmission electron micrograph of the Fe 2 O 3 powder particle morphology magnified 60,000 times. Moreover, FIG. 2 is a transmission electron micrograph of the annular γ-Fe 2 O 3 powder particles obtained in Example 3 of the present invention, which is enlarged 60,000 times.
Claims (1)
の範囲にあることを特徴とする環状酸化鉄粉末。 2 環状酸化鉄粉末がα−Fe2O3である特許請求
の範囲第1項記載の環状酸化鉄粉末。 3 環状酸化鉄粉末がFe3O4である特許請求の範
囲第1項記載の環状酸化鉄粉末。 4 環状酸化鉄粉末がγ−Fe2O3である特許請求
の範囲第1項記載の環状酸化鉄粉末。 5 第二鉄塩とアルカリとを水性媒体中でオキシ
アルキルアミンの存在下に反応させて水酸化第二
鉄を生成させ、得られた水酸化第二鉄のスラリを
水熱処理して粒子径が0.03〜0.5μm、厚さが0.1μ
m以下、盤状比(粒子径/厚さ)が2以上の盤状
のα−FeOOHを得る工程と、(a)盤状のα−
FeOOHをケイ素化合物で処理した後、加熱脱水
して環状のα−Fe2O3粉末を得る工程、(b)(a)工程
で得られたα−Fe2O3粉末を還元して環状の
Fe3O4粉末を得る工程、および(c)(b)工程で得られ
たFe3O4粉末を酸化して環状のγ−Fe2O3粉末を
得る工程よりなる群から選択された(a)〜(c)のいず
れかの工程とを具備してなることを特徴とする環
状酸化鉄粉末の製法。[Claims] 1. The shape of the particles is annular, and the particle diameter is 0.03 to 0.5 μm.
Cyclic iron oxide powder, characterized in that it is in the range of. 2. The cyclic iron oxide powder according to claim 1, wherein the cyclic iron oxide powder is α-Fe 2 O 3 . 3. The cyclic iron oxide powder according to claim 1, wherein the cyclic iron oxide powder is Fe 3 O 4 . 4. The cyclic iron oxide powder according to claim 1, wherein the cyclic iron oxide powder is γ-Fe 2 O 3 . 5 Ferric hydroxide is produced by reacting a ferric salt and an alkali in an aqueous medium in the presence of an oxyalkylamine, and the resulting slurry of ferric hydroxide is hydrothermally treated to reduce the particle size. 0.03~0.5μm, thickness 0.1μ
m or less, and a step of obtaining a plate-like α-FeOOH with a plate-like ratio (particle size/thickness) of 2 or more;
A step of treating FeOOH with a silicon compound and then heating and dehydrating it to obtain a cyclic α-Fe 2 O 3 powder, (b) reducing the α-Fe 2 O 3 powder obtained in step (a) to obtain a cyclic
A step of obtaining Fe 3 O 4 powder, and a step of oxidizing the Fe 3 O 4 powder obtained in steps (c) and (b) to obtain a cyclic γ-Fe 2 O 3 powder ( 1. A method for producing cyclic iron oxide powder, comprising the steps of any one of a) to (c).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18451785A JPS6246925A (en) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | Circular iron oxide powder and its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18451785A JPS6246925A (en) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | Circular iron oxide powder and its production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6246925A JPS6246925A (en) | 1987-02-28 |
| JPH0321489B2 true JPH0321489B2 (en) | 1991-03-22 |
Family
ID=16154580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18451785A Granted JPS6246925A (en) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | Circular iron oxide powder and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6246925A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57141811A (en) * | 1981-02-25 | 1982-09-02 | Furukawa Electric Co Ltd | Polyolefin series electrically insulating film and method of producing same |
-
1985
- 1985-08-21 JP JP18451785A patent/JPS6246925A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6246925A (en) | 1987-02-28 |
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