JPH0455978B2 - - Google Patents
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- JPH0455978B2 JPH0455978B2 JP58241004A JP24100483A JPH0455978B2 JP H0455978 B2 JPH0455978 B2 JP H0455978B2 JP 58241004 A JP58241004 A JP 58241004A JP 24100483 A JP24100483 A JP 24100483A JP H0455978 B2 JPH0455978 B2 JP H0455978B2
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- Japan
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- reaction
- baffle plate
- magnetic
- reaction tank
- oxidizing gas
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- Compounds Of Iron (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気記録用磁性粉を製造する際、出発
原料となる針状晶ゲータイト粉（α−FeOOH：
Goethite：含水酸化第２鉄）の製造装置に関する
ものである。 磁性材料に於いては、特に出発原料の粒子の形
態が、その後、加工して製造される磁気テープ、
磁気デイスク、磁気カードなどの製品、いわゆる
磁気記録媒体の性能を大きく左右すると言われて
いる。つまり、前述の記録媒体としてすぐれた効
果を得るためには、磁性粉末の磁気特性がすぐれ
ていることが重要である事は、勿論であるが、そ
れと同時に、磁性粉を塗料化し、プラスチツク樹
脂シートの上にテープ或いはカードの形状に塗布
して製造された磁性塗膜の表面状態が極めて平滑
かつ緻密である事が重要である。つまり、磁気記
録再生機器の性能向上、更に小型軽量化が進むに
つれて、前述の記録媒体の高密度記録、高出力、
高感度及び周波数特性などの諸特性の向上が要求
され、その原料である磁性粉末では、高い保磁力
（Hc）と、飽和磁束密度（σs）の要求の外に磁性
塗料中での分散性、塗膜中での配向性及び充填性
がすぐれていることが要求され、磁気媒体の磁気
特性（Hc、Br）及び塗膜中に磁性粉が均一に分
布し、しかも表面が平滑となる。 これらの特性を向上させる為には、磁性粉が針
状晶であり、かつ粒度が均一で、樹枝状粒子が混
在していないことが重要である。特に、最近次の
高密度記録用として注目されている。磁性鉄粉で
は、従来の磁性酸化鉄の場合と比べ一段と要求度
がきびしい上に分散性にすぐれた粉末を得ること
は、非常に難しい。つまり、磁性鉄粉用の出発原
料であるゲータイトを製造するには、一段と厳し
い合成条件が要求される。 粉度分布がそろつたゲータイト粒子の製造方法
としては酸化反応以前の水酸化鉄（Fe（OH）2）
のフロツクをなくすため、あらかじめ非酸化性ガ
スを液内に導入しながら、強力撹拌し、水酸化鉄
の細い粒子を均一に分散させる方法（特開昭52−
21720号）とか、実際の合成方法として低温度で
別途に酸化反応させ、微細な種晶を作り、これを
系内に加えて40〜60℃で引き続き反応させてゲー
タイトを結晶成長させる方法（特開昭56−22637）
及び、酸化性ガスを間欠的に供給する、つまり酸
化性ガスを供給−停止のサイクルを繰り返し、１
サイクルあたりの酸化率を制御することにより、
粒度を揃える方法（特開昭57−209834）などがあ
る。しかし、いずれの方法に於いても、反応液内
で出発原料である水酸化鉄粒及び酸化反応により
生成したゲータイト粒子など反応に関与する成分
あるいは酸化性ガスより、反応液に溶解した酸素
（濃度）が系内に均一に分散している事が必要条
件であり、そのためにも系内の温度も均一にする
必要がある。 本発明は、これらの問題点を解決するもので、
系内を均一にするための反応槽の構造に関するも
ので、前述の種々のゲータイトの製造法に適用出
来る特徴があり、特に反応系の大型化とか微細な
粒子の製造を目的とする場合、効果を発揮するも
のである。 一般に反応系内の諸要因のバラツキをなくし、
かつ、所定の反応時間中、反応速度をほぼ一定に
保つためには、撹拌効率を上げ槽内の上・下の液
の対流を活発にすることが第一に考えらるが、本
発明の様な反応機構では、撹拌効率を図るため、
インペルの回転速度を異常にスピード・アツプす
ると、第１図に示す様に、インペラの回転軸を中
心にして遊円錐状の空洞が発生する。またこの欠
陥をなくすために、反応槽の側面に第２図に示す
様な邪魔板を設置することが考えられるが、この
場合もインペラの回転速度を大きくすると第２図
の概念図に示す様に上部表面層が波立つことが認
められる。いずれの場合も、上部より空気、或い
は反応に使用した酸化性ガスのうち未反応で、反
応液より放出し、上部空間に滞留する当該酸化性
ガスの巻き込みがある。つまり、Fe（CH）2の酸
化反応が上層部でも起ることになり、反応系の不
均一化、最終的には目標とするα−FeOOHの粒
径のコントロールが難しく、更に粒径の不揃いを
引き起す。 本発明は、反応の均一化特に上部、表面層から
の余分の空気あるいは酸化性ガスの巻き込みを極
力防ぐとともに、実操業性及びスケール・アツプ
しやすさに留意し検討を開発したものである。 すなわち、本発明は第１鉄塩水溶液をアルカリ
水溶液で中和反応させて得られる水酸化物の懸濁
液を酸化性ガスと接触させて酸化することにより
針状晶ゲータイト粒子を製造する際、反応液上部
での酸化性ガスの巻き込みを防止し、酸化反応を
反応液内に導入した酸化性ガスの小気泡との接触
によつてのみ行うことにより、反応液組成の均一
化を図り、粒子の長さ、軸比の分布が狭く、形状
の整つた針状晶ゲータイト粒子粉末を得られるよ
うに、撹拌機及び酸化性ガス吹込み管を備えた反
応槽に於て、反応槽の内部液面直下に液の回転に
対し、直角方向に円盤状の邪魔板を設け、該邪魔
板の下面にはスパイラル状の垂直板を設けてなる
針状晶ゲータイト粒子粉末製造用反応装置を提供
するものである。 まず、本発明の反応装置については具体的に説
明する。第３図は、本発明の反応槽の１例の正面
の断面図を示すものである。第３図中、１は反応
槽、２は反応槽１に設けられた熱交換用ジヤケツ
ト、３は酸化性ガス吹込管を示す。４は円盤状邪
魔板で、本図では円盤状邪魔板下面に設けられた
垂直板が表示されている。５は撹拌羽根を表示し
たものである。第４図は第３図における−′
断面図を示すもので、円盤状邪魔板の一形状を表
示したものである。 本発明に於ては、円盤状の蓋にその邪魔板４を
溶接付けすることにより、表面の波立ち、発生を
防止できる。この邪魔板４を液水平面下、約20〜
30m／ｍのところに挿入することにより、効果が
発揮される。撹拌羽根５は、槽の構造、特に槽の
高さ／槽の径の比が大きい場合とか、反応液の粘
度が高い場合には、第３図に示す様に多段にする
ことにより、撹拌効果を増加させることが出来
る。この場合も、上部の邪魔板により、波立ち、
円錐状の空洞の発生もなく、反応槽内は常に均一
に保持することが出来る。 以上述べた反応装置を用いて、針状晶ゲータイ
ト粒子粉末を製造した例を以下の実施例により説
明する。 実施例 １ 内径280m／ｍ、高さ500m／ｍの第３図に示す
ようなステンレス製反応槽（加熱及び冷却用ジヤ
ケツト付き）に、FeCl2の水溶液12（Fe2+：
200ｇ／）及びNi2+濃度20ｇ／のNiCl2水溶
液720mlを加え、更にNaOH水溶液（濃度172.5
ｇ／）を12加え、アルカリ当量で理論値の６
倍量（mol）とした。 まず、溶温を25℃に保持し、窒素ガスを1.25
／minの流量で図３に示す反応槽底部のコイル
状の吹管（スズル1m／mφ穴×15ケ）より、導入
しながら、撹拌羽根を500R／Ｍの速度で回転し
ながら、系内の溶存酸素を追い出しながら、Fe
（OH）2を生成させた。１時間後に液温を40℃に
昇温し、更に窒素を空気に変更し（流量は1.0
／Ｍ）、酸化反応を開始し、約２時間で均一微
細なα−FeOOHの針状晶を得、反応を終了し
た。第５図は、α−FeOOHの電子顕微鏡写真を
示すが、粒径約0.4μ、軸比約20で枝分かれがなく
粒径の揃つたものであつた。 比較例 １ 実施例１と同一の反応条件で、第２図に示す反
応槽を使用して、α−FeOOHの合成を行つた。 第６図は、得られたα−FeOOHの電子顕微鏡
写真を示すが、若干の枝分かれ粒径の不揃いが、
観察され、分散性の悪いものであつた。 比較例 ２ 第１図に示す反応槽を用いた以外は、実施例１
と同一の条件でα−FeOOHの合成を行つた。 〔評価試験〕 実施例１のα−FeOOHについて、α−
FeOOHスラリーを過・水洗後、再度リパルプ
し、16ｇ／のスラリー濃度にして、珪酸ソーダ
の水溶液（水ガラス３号）にて、当該α−
FeOOHの表面にSiO2被着を行つた。Siの添加量
はFeとの重量比（Si／Fe）で約６％wtである。
過・水洗後、大気雰囲気で725℃で１時間保持
してα−FeO3に変化させ、更に400℃で水素還元
して、長軸0.20μm、軸比13のα−Feを得た。 第１表は、実施例１と全く同一の条件で処理し
た比較例１、２の鉄粉の磁気測定値の結果を示
す。表より明らかな様に、実施例１より得た磁性
鉄粉は保磁力（Hc）も高く、磁気特性に優れた
ものである。 【表】
原料となる針状晶ゲータイト粉（α−FeOOH：
Goethite：含水酸化第２鉄）の製造装置に関する
ものである。 磁性材料に於いては、特に出発原料の粒子の形
態が、その後、加工して製造される磁気テープ、
磁気デイスク、磁気カードなどの製品、いわゆる
磁気記録媒体の性能を大きく左右すると言われて
いる。つまり、前述の記録媒体としてすぐれた効
果を得るためには、磁性粉末の磁気特性がすぐれ
ていることが重要である事は、勿論であるが、そ
れと同時に、磁性粉を塗料化し、プラスチツク樹
脂シートの上にテープ或いはカードの形状に塗布
して製造された磁性塗膜の表面状態が極めて平滑
かつ緻密である事が重要である。つまり、磁気記
録再生機器の性能向上、更に小型軽量化が進むに
つれて、前述の記録媒体の高密度記録、高出力、
高感度及び周波数特性などの諸特性の向上が要求
され、その原料である磁性粉末では、高い保磁力
（Hc）と、飽和磁束密度（σs）の要求の外に磁性
塗料中での分散性、塗膜中での配向性及び充填性
がすぐれていることが要求され、磁気媒体の磁気
特性（Hc、Br）及び塗膜中に磁性粉が均一に分
布し、しかも表面が平滑となる。 これらの特性を向上させる為には、磁性粉が針
状晶であり、かつ粒度が均一で、樹枝状粒子が混
在していないことが重要である。特に、最近次の
高密度記録用として注目されている。磁性鉄粉で
は、従来の磁性酸化鉄の場合と比べ一段と要求度
がきびしい上に分散性にすぐれた粉末を得ること
は、非常に難しい。つまり、磁性鉄粉用の出発原
料であるゲータイトを製造するには、一段と厳し
い合成条件が要求される。 粉度分布がそろつたゲータイト粒子の製造方法
としては酸化反応以前の水酸化鉄（Fe（OH）2）
のフロツクをなくすため、あらかじめ非酸化性ガ
スを液内に導入しながら、強力撹拌し、水酸化鉄
の細い粒子を均一に分散させる方法（特開昭52−
21720号）とか、実際の合成方法として低温度で
別途に酸化反応させ、微細な種晶を作り、これを
系内に加えて40〜60℃で引き続き反応させてゲー
タイトを結晶成長させる方法（特開昭56−22637）
及び、酸化性ガスを間欠的に供給する、つまり酸
化性ガスを供給−停止のサイクルを繰り返し、１
サイクルあたりの酸化率を制御することにより、
粒度を揃える方法（特開昭57−209834）などがあ
る。しかし、いずれの方法に於いても、反応液内
で出発原料である水酸化鉄粒及び酸化反応により
生成したゲータイト粒子など反応に関与する成分
あるいは酸化性ガスより、反応液に溶解した酸素
（濃度）が系内に均一に分散している事が必要条
件であり、そのためにも系内の温度も均一にする
必要がある。 本発明は、これらの問題点を解決するもので、
系内を均一にするための反応槽の構造に関するも
ので、前述の種々のゲータイトの製造法に適用出
来る特徴があり、特に反応系の大型化とか微細な
粒子の製造を目的とする場合、効果を発揮するも
のである。 一般に反応系内の諸要因のバラツキをなくし、
かつ、所定の反応時間中、反応速度をほぼ一定に
保つためには、撹拌効率を上げ槽内の上・下の液
の対流を活発にすることが第一に考えらるが、本
発明の様な反応機構では、撹拌効率を図るため、
インペルの回転速度を異常にスピード・アツプす
ると、第１図に示す様に、インペラの回転軸を中
心にして遊円錐状の空洞が発生する。またこの欠
陥をなくすために、反応槽の側面に第２図に示す
様な邪魔板を設置することが考えられるが、この
場合もインペラの回転速度を大きくすると第２図
の概念図に示す様に上部表面層が波立つことが認
められる。いずれの場合も、上部より空気、或い
は反応に使用した酸化性ガスのうち未反応で、反
応液より放出し、上部空間に滞留する当該酸化性
ガスの巻き込みがある。つまり、Fe（CH）2の酸
化反応が上層部でも起ることになり、反応系の不
均一化、最終的には目標とするα−FeOOHの粒
径のコントロールが難しく、更に粒径の不揃いを
引き起す。 本発明は、反応の均一化特に上部、表面層から
の余分の空気あるいは酸化性ガスの巻き込みを極
力防ぐとともに、実操業性及びスケール・アツプ
しやすさに留意し検討を開発したものである。 すなわち、本発明は第１鉄塩水溶液をアルカリ
水溶液で中和反応させて得られる水酸化物の懸濁
液を酸化性ガスと接触させて酸化することにより
針状晶ゲータイト粒子を製造する際、反応液上部
での酸化性ガスの巻き込みを防止し、酸化反応を
反応液内に導入した酸化性ガスの小気泡との接触
によつてのみ行うことにより、反応液組成の均一
化を図り、粒子の長さ、軸比の分布が狭く、形状
の整つた針状晶ゲータイト粒子粉末を得られるよ
うに、撹拌機及び酸化性ガス吹込み管を備えた反
応槽に於て、反応槽の内部液面直下に液の回転に
対し、直角方向に円盤状の邪魔板を設け、該邪魔
板の下面にはスパイラル状の垂直板を設けてなる
針状晶ゲータイト粒子粉末製造用反応装置を提供
するものである。 まず、本発明の反応装置については具体的に説
明する。第３図は、本発明の反応槽の１例の正面
の断面図を示すものである。第３図中、１は反応
槽、２は反応槽１に設けられた熱交換用ジヤケツ
ト、３は酸化性ガス吹込管を示す。４は円盤状邪
魔板で、本図では円盤状邪魔板下面に設けられた
垂直板が表示されている。５は撹拌羽根を表示し
たものである。第４図は第３図における−′
断面図を示すもので、円盤状邪魔板の一形状を表
示したものである。 本発明に於ては、円盤状の蓋にその邪魔板４を
溶接付けすることにより、表面の波立ち、発生を
防止できる。この邪魔板４を液水平面下、約20〜
30m／ｍのところに挿入することにより、効果が
発揮される。撹拌羽根５は、槽の構造、特に槽の
高さ／槽の径の比が大きい場合とか、反応液の粘
度が高い場合には、第３図に示す様に多段にする
ことにより、撹拌効果を増加させることが出来
る。この場合も、上部の邪魔板により、波立ち、
円錐状の空洞の発生もなく、反応槽内は常に均一
に保持することが出来る。 以上述べた反応装置を用いて、針状晶ゲータイ
ト粒子粉末を製造した例を以下の実施例により説
明する。 実施例 １ 内径280m／ｍ、高さ500m／ｍの第３図に示す
ようなステンレス製反応槽（加熱及び冷却用ジヤ
ケツト付き）に、FeCl2の水溶液12（Fe2+：
200ｇ／）及びNi2+濃度20ｇ／のNiCl2水溶
液720mlを加え、更にNaOH水溶液（濃度172.5
ｇ／）を12加え、アルカリ当量で理論値の６
倍量（mol）とした。 まず、溶温を25℃に保持し、窒素ガスを1.25
／minの流量で図３に示す反応槽底部のコイル
状の吹管（スズル1m／mφ穴×15ケ）より、導入
しながら、撹拌羽根を500R／Ｍの速度で回転し
ながら、系内の溶存酸素を追い出しながら、Fe
（OH）2を生成させた。１時間後に液温を40℃に
昇温し、更に窒素を空気に変更し（流量は1.0
／Ｍ）、酸化反応を開始し、約２時間で均一微
細なα−FeOOHの針状晶を得、反応を終了し
た。第５図は、α−FeOOHの電子顕微鏡写真を
示すが、粒径約0.4μ、軸比約20で枝分かれがなく
粒径の揃つたものであつた。 比較例 １ 実施例１と同一の反応条件で、第２図に示す反
応槽を使用して、α−FeOOHの合成を行つた。 第６図は、得られたα−FeOOHの電子顕微鏡
写真を示すが、若干の枝分かれ粒径の不揃いが、
観察され、分散性の悪いものであつた。 比較例 ２ 第１図に示す反応槽を用いた以外は、実施例１
と同一の条件でα−FeOOHの合成を行つた。 〔評価試験〕 実施例１のα−FeOOHについて、α−
FeOOHスラリーを過・水洗後、再度リパルプ
し、16ｇ／のスラリー濃度にして、珪酸ソーダ
の水溶液（水ガラス３号）にて、当該α−
FeOOHの表面にSiO2被着を行つた。Siの添加量
はFeとの重量比（Si／Fe）で約６％wtである。
過・水洗後、大気雰囲気で725℃で１時間保持
してα−FeO3に変化させ、更に400℃で水素還元
して、長軸0.20μm、軸比13のα−Feを得た。 第１表は、実施例１と全く同一の条件で処理し
た比較例１、２の鉄粉の磁気測定値の結果を示
す。表より明らかな様に、実施例１より得た磁性
鉄粉は保磁力（Hc）も高く、磁気特性に優れた
ものである。 【表】
第１図は従来公知の反応装置を用いた場合の概
念図、第２図は反応装置内に通常の邪魔板を設け
た場合の概念図、第３図は本発明の一実施例であ
る反応装置の正面断面図をそれぞれ示す。第４図
は第３図における−′断面図である。第５図
は本発明の装置を用いて得たゲータイトより合成
した磁性鉄粉の電子顕微鏡写真を示し、第６図は
比較例に於て、同様にして得た磁性鉄粉の電子顕
微鏡写真を示す。倍率はそれぞれ27000倍である。 第３図に於て、記号は以下の内容を示す。１…
反応槽、２…熱交換用ジヤケツト、３…酸化性ガ
ス吹込み管、４…円盤状邪魔板、５…撹拌羽根。
念図、第２図は反応装置内に通常の邪魔板を設け
た場合の概念図、第３図は本発明の一実施例であ
る反応装置の正面断面図をそれぞれ示す。第４図
は第３図における−′断面図である。第５図
は本発明の装置を用いて得たゲータイトより合成
した磁性鉄粉の電子顕微鏡写真を示し、第６図は
比較例に於て、同様にして得た磁性鉄粉の電子顕
微鏡写真を示す。倍率はそれぞれ27000倍である。 第３図に於て、記号は以下の内容を示す。１…
反応槽、２…熱交換用ジヤケツト、３…酸化性ガ
ス吹込み管、４…円盤状邪魔板、５…撹拌羽根。
Claims (1)
- １ 撹拌機及び酸化性ガス吹込み管を備えた反応
槽に於て、反応槽の内部液面直下に液の回転に対
し、直角方向に円盤状の邪魔板を設け、該邪魔板
の下面にはスパイラル状の垂直板を設けてなり、
邪魔板及び垂直板の反応槽側端面と反応槽内壁と
の間には空〓が存在している針状晶ゲータイト粒
子粉末の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58241004A JPS60137831A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 針状晶ゲータイト粒子粉末の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58241004A JPS60137831A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 針状晶ゲータイト粒子粉末の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60137831A JPS60137831A (ja) | 1985-07-22 |
| JPH0455978B2 true JPH0455978B2 (ja) | 1992-09-07 |
Family
ID=17067895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58241004A Granted JPS60137831A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 針状晶ゲータイト粒子粉末の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60137831A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62230624A (ja) * | 1986-03-29 | 1987-10-09 | Ngk Insulators Ltd | マグネタイトの製造装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951499B2 (ja) * | 1981-01-16 | 1984-12-14 | 日本鋼管株式会社 | ゲ−タイトの製造方法 |
| JPS57177338A (en) * | 1981-04-22 | 1982-11-01 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Stirring apparatus |
-
1983
- 1983-12-22 JP JP58241004A patent/JPS60137831A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60137831A (ja) | 1985-07-22 |
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