JPS61270220A - 鉄を硝酸で溶解する際の窒素酸化物発生を抑制する方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄を硝酸で溶解する際に窒素酸化物（以下Ｎ
Ｏと略する）の発生を抑制する方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

硝酸鉄は、なめし皮や医薬品工業等に古くから使用され
ているが、近年特に磁性フェライト用として注目されて
いる。

従来、鉄を硝酸で溶解する方法としては、／）比重／、
２９　Ｃ’ｌ！；、９！ｒ重量％）の硝酸水溶液に当初
緑色の液が暗赤色になるまで鉄を加えて溶解する。

２）比重１．２３〜／、、３３　（３ｇ、９２〜５ユ３
７重量％）でや＼過剰の硝酸で鉄を溶解する。

３）１００ｍｌの濃硝酸と３０　ｍｌの水との混合液（
比重／、３／、ダデ、Ｏ重量％）に！ｒｏ　ｇの鉄の切
り屑を少量ずつ加え７０　Ｃ以下にて加温する。

等の方法が文献に記載されている。

しかしながら、これらの方法は鉄を溶解する際に何れも
多量のＮＯを発生するのでＮｏ　　の処理段Ｘ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｘ備が不可欠
であり、且つ処理温度はｌＩｏ　ｒ：以上でなければ鉄
の溶解反応は進まず、７０ｃ以上では微細な鉄の沈殿が
生成する。

しかし上記／）〜３）の反応は急激な発熱反応であり、
処理温度をｔＩ０〜７０Ｃの範囲に制御すると溶解効率
が大幅に低下する等の欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上記の欠点のない硝酸による鉄の溶解
方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、鉄を硝酸アンモニウ
ムを含む硝酸により特定の条件下で処理すると、ＮＯの
発生を抑えて且つ穏やかに鉄を溶解し得ることを見出し
たものである。

即ち本発明は、鉄に対し０．２〜１．５当量好ましくは
０．ｑ〜１．２当量の硝酸アンモニウムを含有する３０
〜７０重量％好ましくは’１０　Ｎ４０重量％の硝酸水
溶液を、３０〜７０Ｃ望ましくはりｏ−ｔ、ｏＣに保持
して、粉末又は切り屑状等の鉄を溶解するというもので
ある。

〔作用〕

本発明において、硝酸アンモニウムを含む硝酸水溶液で
鉄を溶解させる際の反応は以下の式に従う・ものと思わ
れる。

２’！＠　＋２　ＮＨ，Ｎｏ、　＋６ＨＮＯ３→コｒｅ
伽ｏ、）、＋、２Ｎ、＋４Ｈ２ｏ　−・’Ｉ！ｅ　＋４
　ＨＮＯ，→ＦｅｏＩＯａ）ａ＋ＪＮｏ２↑＋３Ｈ２０
・、２）２　ＩＦｅ　＋Ｑ　ＨＮＯ，→２１Ｆ８　（Ｎ
ｏ、）　２＋コＨ２↑　　　　　−、ｉ上記の反応は、
はぼ同時に進行すると考えられるので、通常ＮＯの発生
を減少させるのは困難である〇 又、３）の反応が進行すると望ましくない二価の硝酸鉄
も生成する。

本発明は、上記／）の反応式を優先的に進行させるよう
に処理条件を前述のように設定したものである。

本発明法において、硝酸の濃度を３０〜り０重量％好ま
しくはａｏ−ｔ、ｏ重量％の範囲とする理由は、適切な
量の硝酸アンモニウムを添加して使甫しても、３０重量
％以下では３）式の反応が主となりに価の硝酸鉄生成量
が多くなり反応性も低下するからであり、７０重量％以
上の濃度の場合は２）式の反応を抑えることが困難とな
るためかＮＯの発生量が増大すると共に反応が急激とな
り温度制御が困難となるためである。

θ　処理温度は、７０Ｃを超えると一旦生成した硝酸鉄
が分解し微細な鉄の沈殿が生成する。

逆にこの処理温度は３００以下になると反応速度が遅い
だけでなく３）式の反応が進行して二価の硝酸鉄が生成
する。

次に硝酸アンモニウムの添加量は、硝酸の濃度に関係な
く鉄量に対し／）式に従って０．２〜／、５当量好まし
くはｏ、ｔｉ〜／、２当量使泪する。

硝酸アンモニウムの添加が少ないとＮＯ抑制の効果は認
められず、また７、５当量以上添加しても格別に効果の
向上はなく、却って硝酸鉄の水溶液中のナンモニウム濃
度が高くなるので好ましくない。

本発明法によれば、処理温度によりＮＯ低減率に多少の
変動は見られるが、Ｎｏ　の発生を大幅に抑制して鉄を
溶解することができる。

尚、本発明法は、同様にしてＮｏ　　の発生を抑制しな
がら銅等の金属を溶解することが可能であ葛。

〔実施例〕

以下実施例について説明する。

実施例１ ＵＯ重量％の硝酸水溶液各／ｌに、所定量の硝酸アンモ
ニウムを添加した水溶液を枝付フラスコに入れ、該フラ
スコから発生するガスは、３重量％の過酸化水素水に吸
収されるようにガス吸引ポンプをセットし、更に該フラ
スコは水冷によって液温をｑｏ−ｐｔｃに保持できるよ
うにして、試薬７級の鉄粉１００　ｇを徐々に添加し、
上記の条件で該鉄粉を２時間で溶解した。

処理の間に発生したガス量は、Ｎｏ　吸収液中の窒素濃
度を比色法で求め、鉄を溶解する間に発生したＮＯ量を
計算で求めた。その結果を第１表に一硝酸アンモニウム
無添加の場合との比率をＮｏ　低として示す。

注）表中米・・ＩＦｅに対する当量 第１表より明らかなように、鉄に対し硝酸アンモニウム
の添加量が０．２当量で一応の成果が認められ、０．　
ｇ　−／、　２当量添加した場合最も顕著なＮＯｘ抑制
効果を示した。

しかし、添加量がそれ以上になるとＮＯ抑制は頭打ちと
なり母液中のＮＨ含有量も増加した。

実施例コ 硝酸濃度と処理温度を、所定値とし、硝酸アンモニウム
の添加量を鉄に対しＯｌざ当量一定とした以外は実施例
／と同様にして硝酸鉄を製造しＮｏ　　の発生低減率を
調べた。

その結果を第２表に示す。

第　　２　　表 第−表より判るように、硝酸濃度と処理温度が適正な実
験Ａ／、？は１０％以上のＮＯ低減率を示しだが、本発
明法の範囲を少し外れた実験＆／６はＮＯ低減率が大幅
に低下し、従来法に近い成績に止まった。

〔発明の効果〕

鉄を硝酸で穏やかに、窒素酸化物の発生を工業的規模で
行なっても支障ない程度まで抑制して溶解することがで
きる。

本発明法は、鉄及び他の各種金属の表面処理に応用する
ことも可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄を硝酸で溶解し硝酸鉄の溶液を製造する方法に
   おいて、３０〜７０重量％の硝酸水溶液に鉄量に対し０
   ．２〜１．５当量の硝酸アンモニウムを添加したものを
   溶媒として使用し、反応温度を３０〜７０℃に保持して
   鉄を溶解することを特徴とする鉄を硝酸で溶解する際の
   窒素酸化物発生を抑制する方法。