JPH0733442A - Ｍｎ−Ｚｎフェライトの製造方法 - Google Patents
Ｍｎ−Ｚｎフェライトの製造方法Info
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- JPH0733442A JPH0733442A JP5201753A JP20175393A JPH0733442A JP H0733442 A JPH0733442 A JP H0733442A JP 5201753 A JP5201753 A JP 5201753A JP 20175393 A JP20175393 A JP 20175393A JP H0733442 A JPH0733442 A JP H0733442A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 廃アリカリマンガン乾電池を原料として、水
銀汚染を生じさせないように、磁気特性に優れたＭｎ−
Ｚｎフェライト粉末を製造する。 【構成】 廃アルカリマンガン乾電池を、過酸化水素を
含有する酸性水溶液に溶解させ、その溶液に金属鉄を添
加することにより水銀を還元析出させ、水銀を分離除去
する。水銀が除去された水溶液をアルカリ性とすること
により、水溶液中にイオンとして溶解しているＭｎ、Ｚ
ｎ及びＦｅを水酸化物として共沈させ、その水酸化物を
酸化することによりＭｎ−Ｚｎフェライトを得る。ここ
で、Ｍｎ、Ｚｎ及びＦｅを水酸化物として共沈させる前
に、予め水溶液中のＭｎ、Ｚｎ及びＦｅの濃度を、好ま
しい磁気特性のＭｎ−Ｚｎフェライトが得られるように
調整する。また、Ｍｎ、Ｚｎ及びＦｅの水酸化物の混合
物の酸化は、それらを水溶液中で塩素酸塩と反応させる
ことにより行う。
銀汚染を生じさせないように、磁気特性に優れたＭｎ−
Ｚｎフェライト粉末を製造する。 【構成】 廃アルカリマンガン乾電池を、過酸化水素を
含有する酸性水溶液に溶解させ、その溶液に金属鉄を添
加することにより水銀を還元析出させ、水銀を分離除去
する。水銀が除去された水溶液をアルカリ性とすること
により、水溶液中にイオンとして溶解しているＭｎ、Ｚ
ｎ及びＦｅを水酸化物として共沈させ、その水酸化物を
酸化することによりＭｎ−Ｚｎフェライトを得る。ここ
で、Ｍｎ、Ｚｎ及びＦｅを水酸化物として共沈させる前
に、予め水溶液中のＭｎ、Ｚｎ及びＦｅの濃度を、好ま
しい磁気特性のＭｎ−Ｚｎフェライトが得られるように
調整する。また、Ｍｎ、Ｚｎ及びＦｅの水酸化物の混合
物の酸化は、それらを水溶液中で塩素酸塩と反応させる
ことにより行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は使用済みもしくは廃棄さ
れたアルカリマンガン乾電池、即ち廃アルカリマンガン
乾電池のリサイクルあるいは再資源化に関する。より詳
しくは、廃アルカリマンガン乾電池に含まれる鉄、亜鉛
及びマンガンからＭｎ−Ｚｎフェライトを製造する方法
に関する。
れたアルカリマンガン乾電池、即ち廃アルカリマンガン
乾電池のリサイクルあるいは再資源化に関する。より詳
しくは、廃アルカリマンガン乾電池に含まれる鉄、亜鉛
及びマンガンからＭｎ−Ｚｎフェライトを製造する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境問題に対する世界的な意
識が高まり、急増する産業廃棄物に対しても資源の有効
利用即ちリサイクルが求められている。この点について
は、現在、簡便且つ安価な電源として広く使われている
アルカリマンガン一次乾電池も例外ではなく、その中に
大量に含まれている二酸化マンガンや亜鉛等を資源とし
て再利用することが望まれている。
識が高まり、急増する産業廃棄物に対しても資源の有効
利用即ちリサイクルが求められている。この点について
は、現在、簡便且つ安価な電源として広く使われている
アルカリマンガン一次乾電池も例外ではなく、その中に
大量に含まれている二酸化マンガンや亜鉛等を資源とし
て再利用することが望まれている。
【０００３】ところで、電解液に苛性カリなどを使用せ
ずに塩化亜鉛を使用する一般の廃マンガン乾電池から亜
鉛やマンガンを熱冶金的に直接回収する方法が知られて
いる。この方法においては、廃マンガン乾電池をまず砕
き、それを５００℃以上に加熱して水銀及び水銀化合物
を分解・気化させる。この場合、亜鉛や塩化亜鉛は比較
的沸点が低いが、酸化雰囲気中に保持しておけばその蒸
発を抑制することができる。次に、上述のように水銀を
除去した廃マンガン乾電池にコークスを還元剤として加
え、１，４００〜１，５００℃で溶融還元することによ
り、亜鉛は還元気化させて回収し、マンガンと鉄とは合
金（フェロ・マンガン）として回収する。
ずに塩化亜鉛を使用する一般の廃マンガン乾電池から亜
鉛やマンガンを熱冶金的に直接回収する方法が知られて
いる。この方法においては、廃マンガン乾電池をまず砕
き、それを５００℃以上に加熱して水銀及び水銀化合物
を分解・気化させる。この場合、亜鉛や塩化亜鉛は比較
的沸点が低いが、酸化雰囲気中に保持しておけばその蒸
発を抑制することができる。次に、上述のように水銀を
除去した廃マンガン乾電池にコークスを還元剤として加
え、１，４００〜１，５００℃で溶融還元することによ
り、亜鉛は還元気化させて回収し、マンガンと鉄とは合
金（フェロ・マンガン）として回収する。
【０００４】また、廃マンガン乾電池をリサイクルする
ために、それを原料の一つとして粉末冶金的にＭｎ−Ｚ
ｎフェライト焼結体を製造する方法が提案されている
（Ｊ．ＩＥＥ Ｊａｐａｎ，１１０（６），５０２（１
９９０））。この方法においては、廃マンガン乾電池か
ら煤焼法によって水銀を回収する際に得られる、多量の
酸化亜鉛と酸化マンガンを含む煤焼残渣を、亜鉛とマン
ガンの原料として使用し、また、試験研究機関等から出
る重金属を含む廃水をフェライト化処理することによっ
て得られる、鉄を含むスラッジや、鉄鉱業等の鉄含有廃
棄物（回収粉）を鉄原料として使用し、一般の粉末冶金
工程に準じて、まず廃棄物を各々粉末に加工し原料とす
る。各粉末原料の金属含有量を求め、次に所定の焼結体
組成になる様に各原料を秤量しボールミルを使用して混
合する。この後、混合原料を適切な形状にプレス成形
し、ブタンガス炉を使用して焼成することによりＭｎ−
Ｚｎフェライトを製造する。
ために、それを原料の一つとして粉末冶金的にＭｎ−Ｚ
ｎフェライト焼結体を製造する方法が提案されている
（Ｊ．ＩＥＥ Ｊａｐａｎ，１１０（６），５０２（１
９９０））。この方法においては、廃マンガン乾電池か
ら煤焼法によって水銀を回収する際に得られる、多量の
酸化亜鉛と酸化マンガンを含む煤焼残渣を、亜鉛とマン
ガンの原料として使用し、また、試験研究機関等から出
る重金属を含む廃水をフェライト化処理することによっ
て得られる、鉄を含むスラッジや、鉄鉱業等の鉄含有廃
棄物（回収粉）を鉄原料として使用し、一般の粉末冶金
工程に準じて、まず廃棄物を各々粉末に加工し原料とす
る。各粉末原料の金属含有量を求め、次に所定の焼結体
組成になる様に各原料を秤量しボールミルを使用して混
合する。この後、混合原料を適切な形状にプレス成形
し、ブタンガス炉を使用して焼成することによりＭｎ−
Ｚｎフェライトを製造する。
【０００５】これらの方法は、アルカリマンガン乾電池
をリサイクルする場合にも同じように適用できると考え
られる。
をリサイクルする場合にも同じように適用できると考え
られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、廃アル
カリマンガン乾電池の再資源化を図る場合、最も問題と
なるのが組成中に含まれる有害な水銀の処理であるが、
上述した従来の熱冶金的な方法あるいは粉末冶金的な方
法を用いた再資源化では、必ずしも完全に水銀を除去す
ることができないという問題点があった。従って、廃ア
ルカリマンガン乾電池からＭｎ−Ｚｎフェライトを製造
した場合には、水銀汚染の問題が生じる。
カリマンガン乾電池の再資源化を図る場合、最も問題と
なるのが組成中に含まれる有害な水銀の処理であるが、
上述した従来の熱冶金的な方法あるいは粉末冶金的な方
法を用いた再資源化では、必ずしも完全に水銀を除去す
ることができないという問題点があった。従って、廃ア
ルカリマンガン乾電池からＭｎ−Ｚｎフェライトを製造
した場合には、水銀汚染の問題が生じる。
【０００７】このため、水銀を使用しないアルカリマン
ガン乾電池も開発されているが、これまでに生産され
た、水銀を使用した厖大な量のアルカリマンガン乾電池
から水銀を実質上完全に分離除去して、リサイクルでき
るようにすることが要望されている。
ガン乾電池も開発されているが、これまでに生産され
た、水銀を使用した厖大な量のアルカリマンガン乾電池
から水銀を実質上完全に分離除去して、リサイクルでき
るようにすることが要望されている。
【０００８】本発明は、上述した従来技術の課題を解決
しようとするものであり、廃アルカリマンガン乾電池か
らの水銀の分離と、Ｍｎ−Ｚｎフェライトの製造を簡便
な操作でできるようにすることを目的とする。
しようとするものであり、廃アルカリマンガン乾電池か
らの水銀の分離と、Ｍｎ−Ｚｎフェライトの製造を簡便
な操作でできるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、マンガン、
亜鉛、鉄及び水銀が溶解している酸性水溶液に金属鉄を
添加することにより水銀を還元析出させて容易に分離す
ることができ、しかも、水銀を分離した酸性水溶液をア
ルカリ性とすることによりマンガン、亜鉛及び鉄の水酸
化物が共沈し、この水酸化物を酸化することにより簡便
な操作で容易にＭｎ−Ｚｎフェライトを製造できること
を見出し、本発明を完成させるに至った。
亜鉛、鉄及び水銀が溶解している酸性水溶液に金属鉄を
添加することにより水銀を還元析出させて容易に分離す
ることができ、しかも、水銀を分離した酸性水溶液をア
ルカリ性とすることによりマンガン、亜鉛及び鉄の水酸
化物が共沈し、この水酸化物を酸化することにより簡便
な操作で容易にＭｎ−Ｚｎフェライトを製造できること
を見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】即ち、本発明は、廃アルカリマンガン乾電
池からＭｎ−Ｚｎフェライトを製造する方法において：
廃アルカリマンガン乾電池を、過酸化水素を含有する酸
性水溶液に溶解する第１工程；第１工程で得られた水溶
液に金属鉄を添加することにより水銀を還元析出させ、
その水銀を分離除去する第２工程；第２工程で得られた
水溶液をアルカリ性とすることにより、水溶液中にイオ
ンとして溶解しているＭｎ、Ｚｎ及びＦｅを水酸化物と
して共沈させ、Ｍｎ、Ｚｎ及びＦｅの水酸化物の混合物
を得る第３工程；そして第３工程で得られたＭｎ、Ｚｎ
及びＦｅの水酸化物を酸化することによりＭｎ−Ｚｎフ
ェライトを得る第４工程を含むことを特徴とする製造方
法を提供する。
池からＭｎ−Ｚｎフェライトを製造する方法において：
廃アルカリマンガン乾電池を、過酸化水素を含有する酸
性水溶液に溶解する第１工程；第１工程で得られた水溶
液に金属鉄を添加することにより水銀を還元析出させ、
その水銀を分離除去する第２工程；第２工程で得られた
水溶液をアルカリ性とすることにより、水溶液中にイオ
ンとして溶解しているＭｎ、Ｚｎ及びＦｅを水酸化物と
して共沈させ、Ｍｎ、Ｚｎ及びＦｅの水酸化物の混合物
を得る第３工程；そして第３工程で得られたＭｎ、Ｚｎ
及びＦｅの水酸化物を酸化することによりＭｎ−Ｚｎフ
ェライトを得る第４工程を含むことを特徴とする製造方
法を提供する。
【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】本発明は、上述したように、基本的には４
つの工程からなり、その第１工程は、廃アルカリマンガ
ン乾電池を、過酸化水素を含有する酸性水溶液に溶解す
る工程である。この第１工程は、廃アルカリマンガン乾
電池に使用されている二酸化マンガン、亜鉛、鉄、水銀
を溶解させ、プラスチックスや炭素棒などの不溶解物を
除去するための工程である。従って、乾電池を溶解した
後は、溶解液から不溶解物を濾別することが好ましい。
つの工程からなり、その第１工程は、廃アルカリマンガ
ン乾電池を、過酸化水素を含有する酸性水溶液に溶解す
る工程である。この第１工程は、廃アルカリマンガン乾
電池に使用されている二酸化マンガン、亜鉛、鉄、水銀
を溶解させ、プラスチックスや炭素棒などの不溶解物を
除去するための工程である。従って、乾電池を溶解した
後は、溶解液から不溶解物を濾別することが好ましい。
【００１３】また、不溶解物を濾別した溶液中に残存し
ている過酸化水素を除去しておくことが次工程を実施す
る上で好ましく、そのためには溶液を加熱還流させて過
酸化水素を分解しておくことが好ましい。
ている過酸化水素を除去しておくことが次工程を実施す
る上で好ましく、そのためには溶液を加熱還流させて過
酸化水素を分解しておくことが好ましい。
【００１４】過酸化水素を含有する酸性水溶液として
は、塩酸や硫酸などの鉱酸水溶液に過酸化水素を添加し
た液や、鉱酸水溶液に過酸化水素源となる過硫酸カリウ
ムを溶解させた液を使用することができる。この場合、
鉱酸水溶液の酸強度は好ましくは３規定以上、さらに好
ましくは４規定以上とする。酸強度が３規定未満の場合
には、乾電池を溶解する速度が遅くなり、また、溶解残
渣が増大し、溶解収率が低下する可能性がある。
は、塩酸や硫酸などの鉱酸水溶液に過酸化水素を添加し
た液や、鉱酸水溶液に過酸化水素源となる過硫酸カリウ
ムを溶解させた液を使用することができる。この場合、
鉱酸水溶液の酸強度は好ましくは３規定以上、さらに好
ましくは４規定以上とする。酸強度が３規定未満の場合
には、乾電池を溶解する速度が遅くなり、また、溶解残
渣が増大し、溶解収率が低下する可能性がある。
【００１５】第２工程を実施するにあたり、一般には、
まず、苛性ソーダなどのアルカリ金属水酸化物水溶液を
第１工程で得られた水溶液に添加し、そのｐＨを３〜５
に調整し、次にそこへ撹拌下で金属鉄パウダーを添加す
る。ここで金属鉄を使用する理由は、水銀を還元析出さ
せるためである。従って、水銀を還元析出させることが
できない塩化第一鉄（ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ）や塩化第
二鉄（ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ）などは第２工程では使用
することができない。
まず、苛性ソーダなどのアルカリ金属水酸化物水溶液を
第１工程で得られた水溶液に添加し、そのｐＨを３〜５
に調整し、次にそこへ撹拌下で金属鉄パウダーを添加す
る。ここで金属鉄を使用する理由は、水銀を還元析出さ
せるためである。従って、水銀を還元析出させることが
できない塩化第一鉄（ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ）や塩化第
二鉄（ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ）などは第２工程では使用
することができない。
【００１６】なお、析出した水銀は濾別することにより
容易に分離除去することができる。
容易に分離除去することができる。
【００１７】第３工程においては、第２工程で得られた
水溶液をアルカリ性とすることによるＭｎ、Ｚｎ及びＦ
ｅを水酸化物として共沈させる。この場合、水溶液のｐ
Ｈを約９とすることが好ましい。このためには水溶液
に、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ
金属水酸化物の水溶液を添加することが好ましい。
水溶液をアルカリ性とすることによるＭｎ、Ｚｎ及びＦ
ｅを水酸化物として共沈させる。この場合、水溶液のｐ
Ｈを約９とすることが好ましい。このためには水溶液
に、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ
金属水酸化物の水溶液を添加することが好ましい。
【００１８】第４工程においては、第３工程で共沈させ
た水酸化物を酸化する。酸化の方法としては、まず、第
３工程で得られた反応液から水酸化物を濾取し、次に濾
取した水酸化物を酸素存在下で焼成してもよいが、水酸
化物を予め濾取することなく、水酸化物を含んだ反応液
に塩素酸ナトリウムなどの塩素酸塩を添加し、還流下で
撹拌することによりＭｎ−Ｚｎフェライトに変換するこ
とが好ましい。このように、酸化剤の存在下で加熱還流
するという温和な条件で、且つ簡便な操作で容易にＭｎ
−Ｚｎフェライトに変換できることは、高熱を必要とす
る従来の熱冶金あるいは粉末冶金的な手法に比べ、製造
コスト、安全性、操作性などの点から非常に有利とな
る。このようにして得られたＭｎ−Ｚｎフェライトは、
濾別し洗浄し乾燥することにより製品となる。
た水酸化物を酸化する。酸化の方法としては、まず、第
３工程で得られた反応液から水酸化物を濾取し、次に濾
取した水酸化物を酸素存在下で焼成してもよいが、水酸
化物を予め濾取することなく、水酸化物を含んだ反応液
に塩素酸ナトリウムなどの塩素酸塩を添加し、還流下で
撹拌することによりＭｎ−Ｚｎフェライトに変換するこ
とが好ましい。このように、酸化剤の存在下で加熱還流
するという温和な条件で、且つ簡便な操作で容易にＭｎ
−Ｚｎフェライトに変換できることは、高熱を必要とす
る従来の熱冶金あるいは粉末冶金的な手法に比べ、製造
コスト、安全性、操作性などの点から非常に有利とな
る。このようにして得られたＭｎ−Ｚｎフェライトは、
濾別し洗浄し乾燥することにより製品となる。
【００１９】なお、廃アルカリマンガン乾電池のマンガ
ン、亜鉛及び鉄のそれぞれの含有量は、好ましい磁気特
性を有するＭｎ−Ｚｎフェライトの組成比とは通常異な
っている。例えば、磁気ヘッドやトランスなどに多く用
いられているＭｎ−Ｚｎフェライト材は、５０〜５５モ
ル％のＦｅ２Ｏ３と２０〜３０モル％のＭｎＯと１５〜
３０モル％のＺｎＯから構成されている。従って、第３
工程に先立ち、第２工程で得られた水溶液中のマンガン
イオン、亜鉛イオン及び鉄イオン濃度を、例えば、Ｍｎ
ＯとＺｎＯとＦｅ２Ｏ３に換算したモル比が２８対２０
対５２となるよう調整することが好ましい。この場合、
マンガンイオンを補充するためには、例えば硫酸マンガ
ン（ＭｎＳＯ４・５Ｈ２０）を添加することが好まし
く、また、亜鉛イオンを補充する場合には、例えば硫酸
亜鉛（ＺｎＳＯ４・７Ｈ２０）を添加することが好まし
い。
ン、亜鉛及び鉄のそれぞれの含有量は、好ましい磁気特
性を有するＭｎ−Ｚｎフェライトの組成比とは通常異な
っている。例えば、磁気ヘッドやトランスなどに多く用
いられているＭｎ−Ｚｎフェライト材は、５０〜５５モ
ル％のＦｅ２Ｏ３と２０〜３０モル％のＭｎＯと１５〜
３０モル％のＺｎＯから構成されている。従って、第３
工程に先立ち、第２工程で得られた水溶液中のマンガン
イオン、亜鉛イオン及び鉄イオン濃度を、例えば、Ｍｎ
ＯとＺｎＯとＦｅ２Ｏ３に換算したモル比が２８対２０
対５２となるよう調整することが好ましい。この場合、
マンガンイオンを補充するためには、例えば硫酸マンガ
ン（ＭｎＳＯ４・５Ｈ２０）を添加することが好まし
く、また、亜鉛イオンを補充する場合には、例えば硫酸
亜鉛（ＺｎＳＯ４・７Ｈ２０）を添加することが好まし
い。
【００２０】なお、鉄イオンを補充する場合には、金属
鉄、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ）、硫酸第一鉄
（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）などを使用することができ
る。
鉄、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ）、硫酸第一鉄
（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）などを使用することができ
る。
【００２１】
【作用】本発明のＭｎ−Ｚｎフェライトの製造方法にお
いては、マンガン、亜鉛、鉄及び水銀が溶解している酸
性水溶液に金属鉄を添加する。これにより水銀を還元析
出させて容易に分離することが可能となる。また、水銀
を分離した酸性水溶液をアルカリ性とする。これにより
マンガン、亜鉛及び鉄を水酸化物として共沈させること
ができる。この共沈させた水酸化物混合物を酸化すると
Ｍｎ−Ｚｎフェライトに変換できるが、特に、水酸化物
混合物を含有する溶液に塩素酸塩を添加して加熱還流さ
せることにより容易にＭｎ−Ｚｎフェライトに変換する
ことが可能となる。
いては、マンガン、亜鉛、鉄及び水銀が溶解している酸
性水溶液に金属鉄を添加する。これにより水銀を還元析
出させて容易に分離することが可能となる。また、水銀
を分離した酸性水溶液をアルカリ性とする。これにより
マンガン、亜鉛及び鉄を水酸化物として共沈させること
ができる。この共沈させた水酸化物混合物を酸化すると
Ｍｎ−Ｚｎフェライトに変換できるが、特に、水酸化物
混合物を含有する溶液に塩素酸塩を添加して加熱還流さ
せることにより容易にＭｎ−Ｚｎフェライトに変換する
ことが可能となる。
【００２２】
【実施例】以下の実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
する。
【００２３】実施例１〜４ 単一型の廃アルカリマンガン乾電池（ＬＳ２０、ソニー
・エナジー・テック株式会社製）を、１リットルの希塩
酸に浸漬し、さらに過酸化水素水（３０％）５０ｍｌを
加え、廃マンガン乾電池の溶解可能成分を酸性水溶液に
溶解させた。
・エナジー・テック株式会社製）を、１リットルの希塩
酸に浸漬し、さらに過酸化水素水（３０％）５０ｍｌを
加え、廃マンガン乾電池の溶解可能成分を酸性水溶液に
溶解させた。
【００２４】なお、使用した希塩酸の酸強度は実施例１
では４規定、実施例２では６規定、実施例３では２規
定、そして実施例４では３規定のものを使用した。
では４規定、実施例２では６規定、実施例３では２規
定、そして実施例４では３規定のものを使用した。
【００２５】次に、この廃アルカリマンガン乾電池溶解
水溶液を濾過し、炭素棒や合剤中のカーボン等の溶解残
渣を取り除いた。更に、この濾過液を加熱して１時間煮
沸処理することにより、過剰の過酸化水素を分解除去し
た。
水溶液を濾過し、炭素棒や合剤中のカーボン等の溶解残
渣を取り除いた。更に、この濾過液を加熱して１時間煮
沸処理することにより、過剰の過酸化水素を分解除去し
た。
【００２６】なお、溶解残渣と使用した酸強度との関係
を図１に示した。これによれば、４規定以上の酸強度の
酸を使用した場合には溶解残渣の重量が飽和状態となる
ことが確認できた。従って、本実施例の反応系の場合に
は４規定以上の酸強度の酸を使用することが好ましいこ
とが確認できた。
を図１に示した。これによれば、４規定以上の酸強度の
酸を使用した場合には溶解残渣の重量が飽和状態となる
ことが確認できた。従って、本実施例の反応系の場合に
は４規定以上の酸強度の酸を使用することが好ましいこ
とが確認できた。
【００２７】次に、得られた水溶液に水酸化ナトリウム
を加えて溶液のｐＨを３〜５となるように調整し、金属
鉄パウダーを添加することにより水銀を還元析出させ
た。そして、濾過を２回行うことにより析出した水銀を
除去した。
を加えて溶液のｐＨを３〜５となるように調整し、金属
鉄パウダーを添加することにより水銀を還元析出させ
た。そして、濾過を２回行うことにより析出した水銀を
除去した。
【００２８】次に、反応溶液中のＭｎ、Ｚｎ及びＦｅの
濃度を、ＭｎＯとＺｎＯとＦｅ２Ｏ３に換算したモル比
が２８対２０対５２となるような量の硫酸マンガン（Ｍ
ｎＳＯ４・５Ｈ２０）と硫酸亜鉛（ＺｎＳＯ４・７Ｈ２
０）と金属鉄とを適宜溶解させた。この時、溶液のｐＨ
を３〜５の範囲に保つために、希塩酸の添加を適宜行っ
た。
濃度を、ＭｎＯとＺｎＯとＦｅ２Ｏ３に換算したモル比
が２８対２０対５２となるような量の硫酸マンガン（Ｍ
ｎＳＯ４・５Ｈ２０）と硫酸亜鉛（ＺｎＳＯ４・７Ｈ２
０）と金属鉄とを適宜溶解させた。この時、溶液のｐＨ
を３〜５の範囲に保つために、希塩酸の添加を適宜行っ
た。
【００２９】次に、得られた水溶液に水酸化ナトリウム
水溶液を加えて溶液のｐＨを約９にした。その結果、Ｍ
ｎ、Ｚｎ及びＦｅの水酸化物が共沈した。続いて、塩素
酸カリウム水溶液を添加し、反応溶液を還流条件下（１
００℃）で１時間撹拌することにより水酸化物を酸化さ
せた。反応終了後、得られた生成物を十分水洗した後、
濾過乾燥させることによりＭｎ−Ｚｎフェライト微粒子
粉末を得た。
水溶液を加えて溶液のｐＨを約９にした。その結果、Ｍ
ｎ、Ｚｎ及びＦｅの水酸化物が共沈した。続いて、塩素
酸カリウム水溶液を添加し、反応溶液を還流条件下（１
００℃）で１時間撹拌することにより水酸化物を酸化さ
せた。反応終了後、得られた生成物を十分水洗した後、
濾過乾燥させることによりＭｎ−Ｚｎフェライト微粒子
粉末を得た。
【００３０】得られたＭｎ−Ｚｎフェライト微粒子粉末
について化学分析を行ったところ、本実施例１〜４のフ
ェライト粉末には水銀の痕跡がなかった。
について化学分析を行ったところ、本実施例１〜４のフ
ェライト粉末には水銀の痕跡がなかった。
【００３１】また、実施例１で得られたＭｎ−Ｚｎフェ
ライト微粒子粉末から、以下に説明するように焼結体を
製造した。
ライト微粒子粉末から、以下に説明するように焼結体を
製造した。
【００３２】まず、Ｍｎ−Ｚｎフェライト微粒子粉末
を、窒素ガス雰囲気中、１０００℃で仮焼成した。次
に、このＭｎ−Ｚｎフェライト微粒子粉末を、放電プラ
ズマ焼結法により大気中で、５００ｋｇ／ｃｍ２の圧力
を印加し２０００アンペアーの電流を供給して２分間焼
成することにより多結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライト材を得
た。このようにして得られた多結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライ
ト材に対してアニール処理（窒素雰囲気下、６００℃）
を行った。
を、窒素ガス雰囲気中、１０００℃で仮焼成した。次
に、このＭｎ−Ｚｎフェライト微粒子粉末を、放電プラ
ズマ焼結法により大気中で、５００ｋｇ／ｃｍ２の圧力
を印加し２０００アンペアーの電流を供給して２分間焼
成することにより多結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライト材を得
た。このようにして得られた多結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライ
ト材に対してアニール処理（窒素雰囲気下、６００℃）
を行った。
【００３３】このようにアニール処理した多結晶Ｍｎ−
Ｚｎフェライト材の真密度は理論密度の９９％以上であ
り、十分に緻密化されていた。また、この多結晶Ｍｎ−
Ｚｎフェライト材からリング成形品（内径３ｍｍ、外径
６ｍｍ、厚さ１ｍｍ）を製造し、周波数１ＭＨｚでの透
磁率（μ´）を測定したところ、極めて高い数値（μ´
＝１５００）を示した。また、飽和磁束密度（Ｂｓ）を
測定したところ、Ｂｓ＝０．５５Ｔという高い数値を示
した。このように、本実施例で得られたＭｎ−Ｚｎフェ
ライト微粒子粉末から優れたＭｎ−Ｚｎフェライト焼結
体を製造することができた。
Ｚｎフェライト材の真密度は理論密度の９９％以上であ
り、十分に緻密化されていた。また、この多結晶Ｍｎ−
Ｚｎフェライト材からリング成形品（内径３ｍｍ、外径
６ｍｍ、厚さ１ｍｍ）を製造し、周波数１ＭＨｚでの透
磁率（μ´）を測定したところ、極めて高い数値（μ´
＝１５００）を示した。また、飽和磁束密度（Ｂｓ）を
測定したところ、Ｂｓ＝０．５５Ｔという高い数値を示
した。このように、本実施例で得られたＭｎ−Ｚｎフェ
ライト微粒子粉末から優れたＭｎ−Ｚｎフェライト焼結
体を製造することができた。
【００３４】実施例５ 単一型の廃アルカリマンガン乾電池（ＬＳ２０、ソニー
・エナジー・テック株式会社製）を、１リットルの５規
定希塩酸に浸漬し、さらに過酸化水素水（３０％）１０
０ｍｌを加え、廃マンガン乾電池の溶解可能成分を酸性
水溶液に溶解させた。
・エナジー・テック株式会社製）を、１リットルの５規
定希塩酸に浸漬し、さらに過酸化水素水（３０％）１０
０ｍｌを加え、廃マンガン乾電池の溶解可能成分を酸性
水溶液に溶解させた。
【００３５】次に、この廃アルカリマンガン乾電池溶解
水溶液を濾過し、炭素棒や合剤中のカーボン等の溶解残
渣を取り除いた。更に、この濾過液を加熱して１時間煮
沸処理することにより、過剰の過酸化水素を分解除去し
た。
水溶液を濾過し、炭素棒や合剤中のカーボン等の溶解残
渣を取り除いた。更に、この濾過液を加熱して１時間煮
沸処理することにより、過剰の過酸化水素を分解除去し
た。
【００３６】次に、得られた水溶液に水酸化ナトリウム
を加えて溶液のｐＨを３〜５となる様に調整した。得ら
れた水溶液中のＭｎ、Ｚｎ、Ｆｅ濃度（ＭｎＯ、ＺｎＯ
及びＦｅ２Ｏ３換算）を表１に示した。水銀濃度は約
０．１ｇ／ｌｉｔであった。
を加えて溶液のｐＨを３〜５となる様に調整した。得ら
れた水溶液中のＭｎ、Ｚｎ、Ｆｅ濃度（ＭｎＯ、ＺｎＯ
及びＦｅ２Ｏ３換算）を表１に示した。水銀濃度は約
０．１ｇ／ｌｉｔであった。
【００３７】
【表１】 この水溶液に金属鉄パウダーを添加し溶解させることに
より水銀を還元析出させた。そして、濾過を２回行うこ
とにより析出した水銀を除去した。
より水銀を還元析出させた。そして、濾過を２回行うこ
とにより析出した水銀を除去した。
【００３８】次に、このようにして水銀が除去された反
応溶液のＭｎ、Ｚｎ及びＦｅの濃度を、ＭｎＯとＺｎＯ
とＦｅ２Ｏ３に換算したモル比が２８対２０対５２とな
るような量の硫酸マンガン（ＭｎＳＯ４・５Ｈ２０）と
硫酸亜鉛（ＺｎＳＯ４・７Ｈ２０）と金属鉄とを溶解さ
せた。この時、溶液のｐＨを３〜５の範囲に保つため
に、希塩酸の添加を適宜行った。
応溶液のＭｎ、Ｚｎ及びＦｅの濃度を、ＭｎＯとＺｎＯ
とＦｅ２Ｏ３に換算したモル比が２８対２０対５２とな
るような量の硫酸マンガン（ＭｎＳＯ４・５Ｈ２０）と
硫酸亜鉛（ＺｎＳＯ４・７Ｈ２０）と金属鉄とを溶解さ
せた。この時、溶液のｐＨを３〜５の範囲に保つため
に、希塩酸の添加を適宜行った。
【００３９】次に、得られた水溶液に水酸化ナトリウム
水溶液を加えて溶液のｐＨを約９にした。その結果、Ｍ
ｎ、Ｚｎ及びＦｅの水酸化物が共沈した。続いて、塩素
酸カリウム水溶液を添加し、反応溶液を還流条件下（１
００℃）で１時間撹拌させることにより水酸化物を酸化
させた。反応終了後、得られた生成物を十分水洗した
後、濾過乾燥させることによりＭｎ−Ｚｎフェライト微
粒子粉末を得た。
水溶液を加えて溶液のｐＨを約９にした。その結果、Ｍ
ｎ、Ｚｎ及びＦｅの水酸化物が共沈した。続いて、塩素
酸カリウム水溶液を添加し、反応溶液を還流条件下（１
００℃）で１時間撹拌させることにより水酸化物を酸化
させた。反応終了後、得られた生成物を十分水洗した
後、濾過乾燥させることによりＭｎ−Ｚｎフェライト微
粒子粉末を得た。
【００４０】得られたＭｎ−Ｚｎフェライト微粒子粉末
について化学分析を行ったところ、本実施例のフェライ
ト粉末には水銀の痕跡がなかった。
について化学分析を行ったところ、本実施例のフェライ
ト粉末には水銀の痕跡がなかった。
【００４１】また、本実施例で得られたＭｎ−Ｚｎフェ
ライト微粒子粉末のＸ線回折分析をし、そのＸ線回折チ
ャートを図２に示す。同図から明らかなように、このＭ
ｎ−Ｚｎフェライト微粒子粉末は、磁気材料として好適
な単一スピネル相から構成されていることが確認でき
た。
ライト微粒子粉末のＸ線回折分析をし、そのＸ線回折チ
ャートを図２に示す。同図から明らかなように、このＭ
ｎ−Ｚｎフェライト微粒子粉末は、磁気材料として好適
な単一スピネル相から構成されていることが確認でき
た。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、極めて簡単な化学的プ
ロセスで、廃アルカリマンガン乾電池中の水銀を分離回
収でき、水銀を含有しない磁気特性の良好なＭｎ−Ｚｎ
フェライトを製造することができる。従って、本発明に
よれば、廃アルカリマンガン乾電池を、水銀汚染という
問題を生じさせることなく、Ｍｎ−Ｚｎフェライトにリ
サイクルあるいは再資源化することができる。
ロセスで、廃アルカリマンガン乾電池中の水銀を分離回
収でき、水銀を含有しない磁気特性の良好なＭｎ−Ｚｎ
フェライトを製造することができる。従って、本発明に
よれば、廃アルカリマンガン乾電池を、水銀汚染という
問題を生じさせることなく、Ｍｎ−Ｚｎフェライトにリ
サイクルあるいは再資源化することができる。
【図１】廃アルカリマンガン乾電池を酸性水溶液で溶解
させたときの酸強度と溶解残渣との関係図である。
させたときの酸強度と溶解残渣との関係図である。
【図２】Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉末のＸ線回析チャート
図である。
図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 廃アルカリマンガン乾電池からＭｎ−Ｚ
ｎフェライトを製造する方法において：廃アルカリマン
ガン乾電池を、過酸化水素を含有する酸性水溶液に溶解
する第１工程；第１工程で得られた水溶液に金属鉄を添
加することにより水銀を還元析出させ、その水銀を分離
除去する第２工程；第２工程で得られた水溶液をアルカ
リ性とすることにより、水溶液中にイオンとして溶解し
ているＭｎ、Ｚｎ及びＦｅを水酸化物として共沈させ、
Ｍｎ、Ｚｎ及びＦｅの水酸化物の混合物を得る第３工
程；そして第３工程で得られたＭｎ、Ｚｎ及びＦｅの水
酸化物を酸化することによりＭｎ−Ｚｎフェライトを得
る第４工程を含むことを特徴とする製造方法。 - 【請求項２】 第１工程において使用する酸性水溶液の
酸強度が４規定以上である請求項１記載のＭｎ−Ｚｎフ
ェライトの製造方法。 - 【請求項３】 第３工程に先立ち、第２工程で得られた
水溶液中のマンガンイオン、亜鉛イオン及び鉄イオン濃
度を調整する工程を有する請求項１又は２記載のＭｎ−
Ｚｎフェライトの製造方法。 - 【請求項４】 第４工程において、Ｍｎ、Ｚｎ及びＦｅ
の水酸化物の混合物を水溶液中で塩素酸塩と反応させる
ことにより酸化する請求項１〜３のいずれかに記載のＭ
ｎ−Ｚｎフェライトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5201753A JPH0733442A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | Ｍｎ−Ｚｎフェライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5201753A JPH0733442A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | Ｍｎ−Ｚｎフェライトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0733442A true JPH0733442A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16446370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5201753A Pending JPH0733442A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | Ｍｎ−Ｚｎフェライトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733442A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0761621A1 (en) * | 1995-09-12 | 1997-03-12 | Nomura Kohsan Co. Ltd. | Preparation of ferrite from used dry cells |
| KR100656891B1 (ko) * | 2005-06-17 | 2006-12-13 | 한국지질자원연구원 | 공침법을 이용한 망간-아연 페라이트 분말 제조방법 |
| CN1308971C (zh) * | 2004-10-22 | 2007-04-04 | 华南师范大学 | 由废旧锌锰电池制备铁氧体的方法 |
| CN107188293A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-09-22 | 武汉大学 | 一种利用废旧电池制备锰锌铁氧体活化过硫酸盐降解有机污染物的方法 |
| CN110335732A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-15 | 湖南艾迪奥电子科技有限公司 | 一种高饱和磁通密度的锰锌铁氧体磁芯及其制备方法 |
-
1993
- 1993-07-21 JP JP5201753A patent/JPH0733442A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0761621A1 (en) * | 1995-09-12 | 1997-03-12 | Nomura Kohsan Co. Ltd. | Preparation of ferrite from used dry cells |
| CN1308971C (zh) * | 2004-10-22 | 2007-04-04 | 华南师范大学 | 由废旧锌锰电池制备铁氧体的方法 |
| KR100656891B1 (ko) * | 2005-06-17 | 2006-12-13 | 한국지질자원연구원 | 공침법을 이용한 망간-아연 페라이트 분말 제조방법 |
| CN107188293A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-09-22 | 武汉大学 | 一种利用废旧电池制备锰锌铁氧体活化过硫酸盐降解有机污染物的方法 |
| CN107188293B (zh) * | 2017-06-08 | 2020-02-18 | 武汉大学 | 一种利用废旧电池制备锰锌铁氧体活化过硫酸盐降解有机污染物的方法 |
| CN110335732A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-15 | 湖南艾迪奥电子科技有限公司 | 一种高饱和磁通密度的锰锌铁氧体磁芯及其制备方法 |
| CN110335732B (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-22 | 湖南艾迪奥电子科技有限公司 | 一种高饱和磁通密度的锰锌铁氧体磁芯及其制备方法 |
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