JPS60141625A - 微細粒状のα−オキシ水酸化鉄の製造法 - Google Patents

微細粒状のα−オキシ水酸化鉄の製造法

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JPS60141625A
JPS60141625A JP24552383A JP24552383A JPS60141625A JP S60141625 A JPS60141625 A JP S60141625A JP 24552383 A JP24552383 A JP 24552383A JP 24552383 A JP24552383 A JP 24552383A JP S60141625 A JPS60141625 A JP S60141625A
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JP
Japan
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aqueous solution
feooh
oxidation reaction
iron oxyhydroxide
solution
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JP24552383A
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English (en)
Inventor
Eiji Shioda
塩田 英司
Michiji Okai
理治 大貝
Tomiyoshi Kubo
久保 富義
Yoshiichi Inoue
井上 芳一
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Tosoh Corp
Original Assignee
Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、分散性に優れた微細粒状のα−オキシ水酸化
鉄の製造法に関する。
α−オキシ水酸化鉄(以下α−Telonと称す)は、
そのまま黄色顔料として又赤色酸化鉄顔料あるいはγ−
酸酸化鉄全金属鉄の磁性材料の製造用原料として広く利
用されている。
従来α−FeOOHを製造する方法としては、第1鉄塩
水溶液に当量以上のアルカリ溶液を加えて得られる水酸
化第1鉄を含む溶液に酸化性ガスを吹き込んで酸化反応
を行うことにより、該反応液中にα−FeOOHを生成
させる方法等か採用されている。
上記方法によって得られるα−FeOOHは一般に針状
晶で、通常の反応操作によれば束状の凝集あるいは枝分
れ粒子か生成しやすく、これらの混在するα−FeOO
Hシか得ることが出来ない。
又、水酸化第1鉄に炭醸塩を作用させ、炭酸鉄とした後
、酸化反応を行う方法、例えば第1鉄塩水溶液に苛性ア
ルカリを加えて一旦水酸化鉄を生成させ、次いで炭酸塩
を作用させて炭酸鉄とし、更にp’u調整した後、酸化
反応を行うことによって紡錘状α−FeOOHを得る方
法(特公昭51−12318号)が開示されている。
あるいはまた、アルカリ溶液に第1鉄塩に代えて第2鉄
壌の水溶液を添加してα−yeooaを析出させる方法
、例えば炭酸塩を主体とするアルカリ溶液中に第2鉄塩
水溶液を添加、熟成してα−Fe00Hを得る方法(特
開昭54−84896号)が報告されている。この方法
においても得られるα−Fe00Hは紡錘状である。
本発明は、これらの従来法によっては得られることので
きなかった微細で粒状のしかも分散性に優れたα−Fe
00Hを簡便な方法にて得る方法を提供することにある
。即ち、本発明は第1鉄塩水溶液の酸化反応によりα−
Fe00Hを製造する方法において水可溶性ケイ酸塩、
炭酸アンモニウム及び苛性アルカリの共存下で第1鉄塩
水溶液の酸化反応を行うことを特徴とする分散性に優れ
た微細粒状のα−FeOOHの製造法である。
本発明においては、第1鉄塩を使用することが必要で、
第2鉄塩の使用は前述した紡錘状α−FeOOHあるい
は無定形の生成物が得られるので、本発明に採用するこ
とはできない。
本発明においては、苛性アルカリ及び炭酸アンモニウム
の共存下で酸化反応させることが必須で、苛性アルカリ
のみを添加して反応した場合は、枝分れ粒子の混在する
針状晶が生成しやすく、また炭酸アンモニウムのみでは
pHが上昇せず酸化速度が遅くなると共にα−FeOO
H以外の副生成が生成し易くなる。
又、酸化反応系中の鉄イオン、アルカリ及び炭酸アンモ
ニウムのモル比R=MO)(/((NH4)!co3−
1−ve2′)の値が0.25〜0.75の範囲となる
様に調整することがより望ましい。その理由は、Rが0
25未満では無定形の生成物か混在する傾向となり、R
が0.75を越えると枝分れ状の針状晶が生成しやすく
なるためである。
苛性アルカリ及び炭酸アンモニウムの作用機構について
は不明であるが、単に苛性アルカリ、炭酸アンモニウム
を夫々単独で用いても、あるいは炭酸アンモニウム以外
のアンモニウム塩と苛性アルカリの共存下で、また炭酸
アンモニウム以外の炭酸塩と苛性アルカリの共存下で酸
化反応を実施しても本発明における目的とする効果は期
待し得ない。
更に本発明においては、酸化反応前に水可溶性ケイ酸塩
を添加しておくことが、より分散性に優れたα−FeO
OH粒子を得る為に必要である。
次に本発明方法実施にあたっての諸条件を述べる。
本発明において使用する第1鉄塩としては、塩化第1鉄
、硫醗第1鉄、硝酸第1鉄等であり、また水可溶性ケイ
酸塩としてはナトリウム、カリウムなどのケイ酸塩があ
る。
本発明において使用する苛性アルカリとしては苛性ソー
ダ、苛性カリ等の水酸化アルカリである。
水可溶性ケイ酸塩の添加方法は、第1鉄塩水溶液、苛性
アルカリ及び炭酸アンモニウムを混合した後の溶液に添
加しても良いし、前もって苛性アルカリあるいは第1鉄
塩水溶液に加えてわいても差し支えないが、好ましくは
苛性アルカリに加えておく方法が望ましい。
又、水可溶性ケイ酸塩の添加量はFeに対してS1換算
で01〜10原子%、好ましくは0.5〜5原子%が適
当である。その理由としては、1゜原子−を越える多量
ではマグネタイトが混在し易くなり、0.1原子%未満
ではα−FeOOH粒子の分散性向上の為の効果が期待
できなくなるためである。
第1鉄塩、苛性アルカリ及び炭酸アンモニウムを混合す
る方法としては特に制約されるものではないが、均一な
反応溶液とする為、炭酸アンモニウムを含む苛性アルカ
リに第1鉄塩溶液を攪拌下で添加する方法が好ましい。
この様にして得られた水可溶性ケイ酸塩を含む第1鉄塩
、苛性アルカリ及び炭酸アンモニウムからなる反応液を
炭酸アンモニウムの飛散及び副生物の生成を防止する為
50℃以下の好ましくは10〜25℃の温度に保ちなが
ら、酸化性ガスを吹き込み酸化反応を行うことが有効で
ある。
本発明において使用する酸化性ガスとは、酸素を含むガ
スであり空気あるいは酸素富化ガスあるいは酸素と不活
性ガスを混合して得たガスなどを用いる。
本発明により得られたα−FeOOHは、分散性に優れ
、且つ微細粒状であり、枝分れ粒子あるいは束状凝集が
全くなく更に副生物を混在しない為、顔料としであるい
は磁性材料の製造用原料として極めて有用であることの
知見も得た。
次に本発明により得られたα−FeOOHを磁性材料の
製造用原料として使用した場合の特徴的な事実について
以下に説明する。
一般に磁性材料に要求される粉体特性としては針状ある
いは短棚状で枝分れ及び束状の凝集の無いことである。
この様な特性を満足させるには、その原料であるα−I
FeOOHの性状に深い係わり合いを有している。
従来技術により得られるα−’F600Hは、紡錘状と
なったり、あるいは針状ではあるが、枝分れ。
束状凝集の混在する粒子であるがために、これらの特性
を満足しうる磁性材料を得ることは困難であった。
これに対して、本発明によって得られるα−FeOOH
は微細粒状であり、これを種晶として結晶成長させるこ
とによって枝分れの全くない針状あるいは短棚状の磁性
材料を得る為の原料として有効なα−FeOOHを得る
ことが出来、更に加熱脱水。
還元することにより、枝分れの全くなく磁気特性の優れ
た磁性金属粉末を得ることが可能となる。
このような事実は驚異的なことであって、本発明の工業
的意義は大きい。
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
実施例1 濃度4.14 mol//の1JaOH水溶液600m
lに20℃に保ち攪拌しながら、炭酸アンモニウム20
0vを添加し、更に0.19 mol / I!のケイ
酸ソーダ水溶液7mlを加え、ケイ酸ソーダ及び炭酸ア
ンモニウムを含む苛性ソーダ水溶液を得る。該水溶液を
20℃に保ち攪拌しながらQ、 225 mol/lの
Feel、水溶液を添加して、モル比12:0、56 
、 Si/IFe= 1原子%の反応液を調整した。
この反応液を20℃に維持して攪拌を続行しながら空気
を吹き込み、酸化反応を行って黄色のスラリーを得た。
このスラリー生成物を透過型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ図−1に示す様に微細粒状で、分散性に優れておりX
線回折の結果α−FeOOHであった。
実施例2 濃度2.2mol/lのNaOH水溶液600rnlに
実施例1と同様にして炭酸アンモニウム及びケイ酸ソー
ダ水溶液を加え、更に第1鉄塩水溶液を添加してモル比
R=α5.S1/yθ=1原子%の反応液を調製した。
続いて実施例1と全く同様にして酸化反応を行い黄色の
生成物を得た。この生成物は、粒径が0.1μ以下の分
散性に優れた微細粒状のα−FeOOHであった。
実施例3 濃度5.2 mol / iのNaOH水溶液60Gi
/!及び且α38 mo1/ lのケイ酸ソーダ水溶液
7Inlを使用する以外は実施例1と全く同様にしてモ
ル比R= 0.7 、 Si/Fe= 2原子%の反応
液を調整し、更に酸化して黄色の生成物を得た。
この生成物は、粒径が0.1μ以下の分散性に優れた微
細粒状のα−FeOOHであった。
比較例1 濃度4.18 mol/ lのNaOH水溶液水溶液8
0レ加し、40℃で空気を吹き込んで酸化した。得られ
た生成物は針状のαーFeOOHであるが、図−2に示
す様に枝分れ2束状凝集の混在する粒子であった。
比較例2 (NH4)、00. 2009を含む水溶液600m1
に濃度0.225 mol/ lのFeel、水溶液6
aomlを添加し空気酸化を行った。
得られた生成物は黄緑色を示し、α−FeOOH以外の
副生物が混在していた。
比較例3 濃度1.8 mol / /のHaOH水溶液水溶液8
0ヒF e Q 12水溶液800mJ!を添加した後
、空気を吹き込んで酸化反応を行った。
得られた生成物は図−3に示す様に枝分れ9束状凝集の
混在する針状α−FeOOHであった。
比較例4 濃度1.8m01/lのNaOH水溶液800m/にN
1%0 1を含む0. 2 2 5 mol/ / l
PeO12水溶液を添加した後、空気を吹き込んで酸化
反応を行った。
得られた生成物は枝分れ2束状凝集の混在する針状α−
FeOOHであった。
参考例 濃度5. 6 mol / lのNaOH水溶液620
m1に実施例1で得られた微細粒状α−FeOOHスラ
リー360m1を種晶として加え、更にy7度し2 3
 mol/lのF e O 12水溶液621m1を添
加して種配及びFe (OH)2を含むスラ11−を調
整した。
該スラリーに50°Cにて空気を吹き込み酸化反応を行
わせ、結晶成長させた結果、平均長軸0.5μの枝分れ
の全くない短棚状α−FθOOHを得た。
これを水洗,乾燥の後、電気炉中で350℃の温度下へ
を流通しながら還元し、金属鉄粉末を得た。
参考比較例 比較例1で得たα−FeOOHを水洗,乾燥後、電気炉
中で350℃の温度下H2を流通しながら金属鉄粉末を
得た。
参考例及び参考比較例で!!1られた磁性金属鉄粉末の
飽和磁化(δ8)、保磁力(Hc)および角型比(δr
/δB)を測定した結果は下表に示すとおりであった0 上表にて示される様に、本発明によって得られる微細粒
状α−FeOOHは磁性材料の製造用原料としても有効
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1にて、第2図,第3図は夫々比較例1
,3にて得られたα−FeOOHの電子顕微鏡写真であ
る。なお、電子顕微鏡写真の倍率は、第1図については
s o, o o o倍、第2図については20、00
0倍で、第3図については5 Q,0 0 0倍である
。 第 1 、i閾 第2図 第 31ツ1 手続補正書 昭和59年 3月12日 特Wr庁長官若杉和夫殿 1事F+=の表示 昭和58年特許願第245523 号 2発明の名称 微細粒状のα−オキシ水酸化鉄の製造法6補正をする者 4補正命令の日イ1 自 発 6補正の対象 「W4書」、「明細書」 7補正の内容 願書、明細書の浄書 (内容に変更なく) 手続補正書(方式) 昭和59年 4月 12日 特W(庁長官若析和夫殿 1事ビ1:の表示 昭和58年特許願第245523 号 2発明の名称 微細粒状のα−オキシ水酸化鉄の製造法4補IF命令の
日付 昭和59年3月7日 (昭和59年6月27日発送) 5補正により増加する発明の数 0 6補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の榴 7補正の内容 明細書の図面の簡単な説明の欄を次のとおり補正する。 「4図面の簡単な説明 第1図は実施例1にて、第2図、第6図は夫々比較例1
.3にて得られたα−FeOOHの結晶を表わす電子顕
微鏡写真である。なお、電子顕微鏡写真の倍率は、第1
図については30. Q O0倍、第2図については2
0.000倍テ、第3図については30,000倍であ
る。」 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)第1鉄塩水溶液の酸化反応によりα−オキシ水酸
    化鉄を製造する方法において、水可溶性ケイ酸塩、炭酸
    アンモニウム及び苛性アルカリの共存下で、第1鉄塩水
    溶液の酸化反応を行うことを特徴とする微細粒状のα−
    オキシ水酸化鉄の製造法。 (21MOH7((NH4)、00.−)Fe2つ(但
    しMはに、Naを示す)モル比Rが025〜0.75で
    ある特rfH’ft求の範囲第1項記載の製造法。 (3)水可溶性ケイ酸塩の添加量がPe に対してS1
    換算で0.1〜10原千%である特許請求の範囲第1項
    又は第2項記載の製造法。
JP24552383A 1983-12-28 1983-12-28 微細粒状のα−オキシ水酸化鉄の製造法 Pending JPS60141625A (ja)

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