JPS6242856B2 - - Google Patents
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- JPS6242856B2 JPS6242856B2 JP54057019A JP5701979A JPS6242856B2 JP S6242856 B2 JPS6242856 B2 JP S6242856B2 JP 54057019 A JP54057019 A JP 54057019A JP 5701979 A JP5701979 A JP 5701979A JP S6242856 B2 JPS6242856 B2 JP S6242856B2
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/68—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
- G11B5/70—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
- G11B5/706—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material
- G11B5/70626—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances
- G11B5/70642—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides
- G11B5/70652—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides gamma - Fe2 O3
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
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- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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- C01P2006/42—Magnetic properties
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- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は主として磁気記録媒体に用いる強磁性
粉末の原料として使用されるゲータイトやレピツ
ドクロサイト或いはそれらの混合物を主成分とす
る含水酸化物の製造方法に関するものである。
粉末の原料として使用されるゲータイトやレピツ
ドクロサイト或いはそれらの混合物を主成分とす
る含水酸化物の製造方法に関するものである。
従来技術についてゲータイトを例として説明す
ると大別して２つの製造方法に分けることができ
る。１つは酸性側での反応であり、もう１つはア
ルカリ性側での反応である。
ると大別して２つの製造方法に分けることができ
る。１つは酸性側での反応であり、もう１つはア
ルカリ性側での反応である。
酸性側での反応について詳しく述べると硫酸第
１鉄の水溶液に中和に必要なアルカリ量の10〜50
％のアルカリ水溶液を加えることにより硫酸第１
鉄の一部を水酸化第１鉄となし、次いで40℃から
60℃位の温度で空気を吹き込みながら酸化を行な
う。酸化が進むにつれて青白色の沈殿が緑色を呈
するようになり、うぐいす色を経て黄色に変化す
る。その際溶液のPHは６〜７から３〜４に低下す
る。引続き溶液中に残存している第１鉄イオンを
更にゲータイトに転ずるためにアルカリ水溶液を
少量ずつPHを４前後に保ちながら加えて行く。15
〜20時間位で反応が完了する。以前はアルカリ水
溶液を添加する代りに鉄屑を中和剤として使用し
ていたが反応時間が長くかかるため最近はこの方
法で生産されることは少なくなつてきている。
１鉄の水溶液に中和に必要なアルカリ量の10〜50
％のアルカリ水溶液を加えることにより硫酸第１
鉄の一部を水酸化第１鉄となし、次いで40℃から
60℃位の温度で空気を吹き込みながら酸化を行な
う。酸化が進むにつれて青白色の沈殿が緑色を呈
するようになり、うぐいす色を経て黄色に変化す
る。その際溶液のPHは６〜７から３〜４に低下す
る。引続き溶液中に残存している第１鉄イオンを
更にゲータイトに転ずるためにアルカリ水溶液を
少量ずつPHを４前後に保ちながら加えて行く。15
〜20時間位で反応が完了する。以前はアルカリ水
溶液を添加する代りに鉄屑を中和剤として使用し
ていたが反応時間が長くかかるため最近はこの方
法で生産されることは少なくなつてきている。
次にアルカリ性側でろ反応について述べる。硫
酸第１鉄の水溶液に中和に必要なアルカリ量より
過剰のアルカリ水溶液を加えPHが11以上の領域で
液温を60〜70℃として酸化反応を行なうことによ
り約15時間後にゲータイトが得られる（特公昭39
−5610）。
酸第１鉄の水溶液に中和に必要なアルカリ量より
過剰のアルカリ水溶液を加えPHが11以上の領域で
液温を60〜70℃として酸化反応を行なうことによ
り約15時間後にゲータイトが得られる（特公昭39
−5610）。
上に述べた２つの方法によつて得られるゲータ
イトはそれぞれ一長一短がある。即ち酸性側反応
で得られるゲータイトは純度がやや悪いため（不
純物として硫黄分を0.5〜1.0％含む）磁気記録材
料として用いる場合のガンマ酸化第２鉄に変化さ
せる際に還元酸化工程で部分的に焼結現象が起
り、磁気特性の劣化をもたらす。しかし生産コス
トが比較的安いので大量に使用されている。一方
アルカリ性側反応で得られるゲータイトは純度が
比較的良く、ガンマ酸化第２鉄に変化させる際の
還元、酸化工程での焼結現象もほとんど起らず、
すぐれた磁気特性が得られるので高性能磁気記録
材料として使用されている。しかしながらゲータ
イトの製造工程でのPHが高い（12〜13.5）ため、
反応終了後の水洗処理が酸性側反応で製造された
ゲータイトの場合に比較して困難であり、そのた
めに生産コストが高くなつてしまう欠点がある。
つまり品質は良好であるが価格が高いと云うこと
になる。以上が従来技術の概要である。
イトはそれぞれ一長一短がある。即ち酸性側反応
で得られるゲータイトは純度がやや悪いため（不
純物として硫黄分を0.5〜1.0％含む）磁気記録材
料として用いる場合のガンマ酸化第２鉄に変化さ
せる際に還元酸化工程で部分的に焼結現象が起
り、磁気特性の劣化をもたらす。しかし生産コス
トが比較的安いので大量に使用されている。一方
アルカリ性側反応で得られるゲータイトは純度が
比較的良く、ガンマ酸化第２鉄に変化させる際の
還元、酸化工程での焼結現象もほとんど起らず、
すぐれた磁気特性が得られるので高性能磁気記録
材料として使用されている。しかしながらゲータ
イトの製造工程でのPHが高い（12〜13.5）ため、
反応終了後の水洗処理が酸性側反応で製造された
ゲータイトの場合に比較して困難であり、そのた
めに生産コストが高くなつてしまう欠点がある。
つまり品質は良好であるが価格が高いと云うこと
になる。以上が従来技術の概要である。
さて磁気記録システムは高性能化、小型化を目
ざして更に改良が重ねられていくと思われるが記
録媒体としてはＳ／Ｎを更に改善する必要が高ま
つてくる。
ざして更に改良が重ねられていくと思われるが記
録媒体としてはＳ／Ｎを更に改善する必要が高ま
つてくる。
磁性粉末の大きさと磁気記録媒体のＳ／Ｎとの
間には強い相関があり、磁性粉末が小さい程、
Ｓ／Ｎは良くなる。したがつて今後の記録媒体の
高性能化にはより小さい磁性粉末が必要になつて
くる。磁性粉末の原料になるゲータイトの粒子サ
イズは反応条件を選ぶことにより、相当広い範囲
でコントロールすることが可能であるが、小さく
なればなる程、反応後の水洗処理が困難になり、
結果としてコスト高になつてしまう問題がある。
本発明は磁気記録媒体として用いた場合に高Ｓ／
Ｎを与えるような粒子サイズの小さな磁性粉末の
原料になるゲータイトを代表とする含水酸化鉄を
比較的安いコストで生産するための製造方法に関
するものである。
間には強い相関があり、磁性粉末が小さい程、
Ｓ／Ｎは良くなる。したがつて今後の記録媒体の
高性能化にはより小さい磁性粉末が必要になつて
くる。磁性粉末の原料になるゲータイトの粒子サ
イズは反応条件を選ぶことにより、相当広い範囲
でコントロールすることが可能であるが、小さく
なればなる程、反応後の水洗処理が困難になり、
結果としてコスト高になつてしまう問題がある。
本発明は磁気記録媒体として用いた場合に高Ｓ／
Ｎを与えるような粒子サイズの小さな磁性粉末の
原料になるゲータイトを代表とする含水酸化鉄を
比較的安いコストで生産するための製造方法に関
するものである。
従来技術の説明で述べたように高アルカリ性側
反応ではコスト高になつてしまうのでできるだけ
中性に近い領域で反応させる必要がある。又、PH
が３〜４での酸性側反応では純度の点で高性能な
特性が得られない。ここで問題にしている不純物
は硫黄を含む水難溶性の化合物であり、反応終了
後のゲータイトといくら良く水洗しても除去する
ことはできない性質のものである。一般に第１鉄
塩にアルカリを加えた中性領域での酸化反応では
ゲータイトが生成せず、粒状のマグネタイトが生
成すると云われているが、本発明者は数多くの実
験を行なつた結果、第１鉄イオンを主成分とする
水溶液にアルカリを添加し、酸化を行う際にアル
カリ水溶液の添加方法を工夫することによつて反
応系としてはPHが5.5から7.5の間でゲータイトが
生成する条件を見出した。
反応ではコスト高になつてしまうのでできるだけ
中性に近い領域で反応させる必要がある。又、PH
が３〜４での酸性側反応では純度の点で高性能な
特性が得られない。ここで問題にしている不純物
は硫黄を含む水難溶性の化合物であり、反応終了
後のゲータイトといくら良く水洗しても除去する
ことはできない性質のものである。一般に第１鉄
塩にアルカリを加えた中性領域での酸化反応では
ゲータイトが生成せず、粒状のマグネタイトが生
成すると云われているが、本発明者は数多くの実
験を行なつた結果、第１鉄イオンを主成分とする
水溶液にアルカリを添加し、酸化を行う際にアル
カリ水溶液の添加方法を工夫することによつて反
応系としてはPHが5.5から7.5の間でゲータイトが
生成する条件を見出した。
本発明者はさらに前記の反応系において第１鉄
イオンを主成分とする水溶液に亜鉛イオンを含有
させることによりゲータイトの生成反応に要する
時間を短縮しうること及び保磁力を増大しうるこ
とを見出した。
イオンを主成分とする水溶液に亜鉛イオンを含有
させることによりゲータイトの生成反応に要する
時間を短縮しうること及び保磁力を増大しうるこ
とを見出した。
本発明の方法によれば得られたゲータイトに含
有される不純物も少なくガンマ酸化鉄に変化させ
る際の還元、酸化工程での焼結現象もほとんどな
く、すぐれた磁気特性が得られる。又、反応終了
後のゲータイトの水洗処理も比較的簡単に行なえ
るので生産コストも安くてすむ特徴を有する。
有される不純物も少なくガンマ酸化鉄に変化させ
る際の還元、酸化工程での焼結現象もほとんどな
く、すぐれた磁気特性が得られる。又、反応終了
後のゲータイトの水洗処理も比較的簡単に行なえ
るので生産コストも安くてすむ特徴を有する。
更に本発明の方法によれば反応温度は50℃以
下、好ましくは25〜35℃と常温で可能であり、従
来法の40〜70℃に比較してエネルギーコストも安
くてすむ。つまり品質が良く、価格も比較的安い
磁性粉末が製造可能になるので工業的利用価値が
極めて大きい。
下、好ましくは25〜35℃と常温で可能であり、従
来法の40〜70℃に比較してエネルギーコストも安
くてすむ。つまり品質が良く、価格も比較的安い
磁性粉末が製造可能になるので工業的利用価値が
極めて大きい。
また、本発明は上記の方法の改良としてアルカ
リ水溶液の全部たは一部にケイ酸塩を添加してお
くことにより磁気記録材料の原料として特に良好
な含水酸化鉄を提供する。
リ水溶液の全部たは一部にケイ酸塩を添加してお
くことにより磁気記録材料の原料として特に良好
な含水酸化鉄を提供する。
ところで、ケイ素を用いて磁気記録材料の特性
を改良することは知られている。例えば含水酸化
鉄の表面にケイ素を主成分とする化合物を形成さ
せてから、脱水、還元、酸化を行う方法が提案さ
れている（特開昭53−12100号）。又、PHが11.0以
上の強アルカリ性側におけるゲータイトの合成反
応の際にケイ酸塩を添加しておく方法も発表され
ている（特開昭53−56196号）。
を改良することは知られている。例えば含水酸化
鉄の表面にケイ素を主成分とする化合物を形成さ
せてから、脱水、還元、酸化を行う方法が提案さ
れている（特開昭53−12100号）。又、PHが11.0以
上の強アルカリ性側におけるゲータイトの合成反
応の際にケイ酸塩を添加しておく方法も発表され
ている（特開昭53−56196号）。
本発明の方法において、ケイ酸塩を添加するこ
との目的はこれら公知の方法の目的と同様である
が、その具体化の方法は全く異なる。即ち、従来
技術ではケイ酸塩を添加する際に、反応液又はゲ
ータイトスラリーのPHが８以上でないと性能向上
の効果が表われなかつたが、本発明の方法によれ
ば反応液のPHが5.5から7.5の間でケイ酸塩を添加
することにより性能向上の効果が表われる。この
ことは表面的に考えるとPHの範囲がずれただけの
ように見えるが、技術的には十分な新規性を有し
ている。即ち、ケイ酸塩は一般にはアルカリ性の
とき水に溶解しているが、酸性になると水に不溶
な化合物となつて析出してくる。従来技術はこの
性質を利用してゲータイトの表面にケイ素を主成
分とする化合物を形成させたり、強アルカリ液中
でゲータイトの反応が進行していく際に結晶中に
ケイ素を含有させていた。本発明は中性附近或い
は弱酸性領域でゲータイトを合成させる場合のケ
イ酸塩添加であり、従来の知識では考えられなか
つた新しい技術である。
との目的はこれら公知の方法の目的と同様である
が、その具体化の方法は全く異なる。即ち、従来
技術ではケイ酸塩を添加する際に、反応液又はゲ
ータイトスラリーのPHが８以上でないと性能向上
の効果が表われなかつたが、本発明の方法によれ
ば反応液のPHが5.5から7.5の間でケイ酸塩を添加
することにより性能向上の効果が表われる。この
ことは表面的に考えるとPHの範囲がずれただけの
ように見えるが、技術的には十分な新規性を有し
ている。即ち、ケイ酸塩は一般にはアルカリ性の
とき水に溶解しているが、酸性になると水に不溶
な化合物となつて析出してくる。従来技術はこの
性質を利用してゲータイトの表面にケイ素を主成
分とする化合物を形成させたり、強アルカリ液中
でゲータイトの反応が進行していく際に結晶中に
ケイ素を含有させていた。本発明は中性附近或い
は弱酸性領域でゲータイトを合成させる場合のケ
イ酸塩添加であり、従来の知識では考えられなか
つた新しい技術である。
次に本発明の実施例を具体的に説明する。
実施例 １
硫酸第１鉄278ｇをイオン交換水2.0にとか
し、かきまぜ機でかきまぜながら液温を25±1.0
℃に保ちつゝ、水酸化ナトリウム80ｇと塩素酸カ
リウム30ｇをイオン交換水1.0にとかした溶液
の半分を少しずつ添加する（所要時間約１分）。
この間、溶液のPHは約3.0から約7.5に急上昇し、
その後時間の経過とともに低下し、15分後には約
6.1になる。30分後に残りの水酸化ナトリウムと
塩素酸カリウムの水溶液0.5を毎分２mlの添加
速度で定量ポンプを用いて添加する。全部の量を
添加するのに更に250分要するわけであるが、そ
の間かきまぜ機でかきまぜつつ、溶液のPHを自動
記録させながらPHの変化を追つて行く。約200分
後にはPHの値が6.4から6.5位まで徐々に高くなつ
てくる。沈殿の色は青黒色から濃緑色になりその
後うぐいす色を経て黄色に変化する。反応の終点
は硫酸第１鉄を中和するのに必要なアルカリ量が
添加された時点と一致するわけであるが、実際に
はPHの変化を監視しながら7.0前後で安定するよ
うアルカリ水溶液の添加量を微調整する。本実施
例では2N−NaOH水溶液を反応終了の20分前に約
20ml追加して300分後に反応完了とした。その時
のPHの値は7.14であつた。生成したゲータイトを
含むスラリーをデカンテーシヨン法で内容積100
のタンクを用い、５回水洗し、過、乾燥（70
℃、24時間）後粉砕して約86ｇのゲータイト粉末
を得た。
し、かきまぜ機でかきまぜながら液温を25±1.0
℃に保ちつゝ、水酸化ナトリウム80ｇと塩素酸カ
リウム30ｇをイオン交換水1.0にとかした溶液
の半分を少しずつ添加する（所要時間約１分）。
この間、溶液のPHは約3.0から約7.5に急上昇し、
その後時間の経過とともに低下し、15分後には約
6.1になる。30分後に残りの水酸化ナトリウムと
塩素酸カリウムの水溶液0.5を毎分２mlの添加
速度で定量ポンプを用いて添加する。全部の量を
添加するのに更に250分要するわけであるが、そ
の間かきまぜ機でかきまぜつつ、溶液のPHを自動
記録させながらPHの変化を追つて行く。約200分
後にはPHの値が6.4から6.5位まで徐々に高くなつ
てくる。沈殿の色は青黒色から濃緑色になりその
後うぐいす色を経て黄色に変化する。反応の終点
は硫酸第１鉄を中和するのに必要なアルカリ量が
添加された時点と一致するわけであるが、実際に
はPHの変化を監視しながら7.0前後で安定するよ
うアルカリ水溶液の添加量を微調整する。本実施
例では2N−NaOH水溶液を反応終了の20分前に約
20ml追加して300分後に反応完了とした。その時
のPHの値は7.14であつた。生成したゲータイトを
含むスラリーをデカンテーシヨン法で内容積100
のタンクを用い、５回水洗し、過、乾燥（70
℃、24時間）後粉砕して約86ｇのゲータイト粉末
を得た。
Ｘ線回折法によりその大部分がゲータイト（α
−FeOOH）であることを確認した。電子顕微鏡
観察により平均長さが約0.3μ形状比が約10の針
状結晶の集合であることを調べた。
−FeOOH）であることを確認した。電子顕微鏡
観察により平均長さが約0.3μ形状比が約10の針
状結晶の集合であることを調べた。
BET法による比表面積は55.6m2／ｇであつた。
螢光Ｘ線による元素分析の結果硫黄分は0.07重
量％であつた。
量％であつた。
次に得られたゲータイト粉末10ｇを石英ボート
にとり、還元炉にセツトした。最初に空気中で約
600℃に加熱し、１時間、脱水と熱処理を行なつ
た（600℃での熱処理は酸化鉄の結晶性を高める
効果があり、あとで還元、酸化して得られるγ−
Fe2O3の磁気特性を高める働きがある）。引続き
エタノールをバブリングしたN2ガスを0.3／分
の流量で流しながら400℃、１時間還元してマグ
ネタイトとした後、十分冷却してから300℃、１
時間空気中で酸化してガンマ酸化第２鉄とした。
得られたガンマ酸化第２鉄の磁気特性を測定した
結果、下記の値を得た。
にとり、還元炉にセツトした。最初に空気中で約
600℃に加熱し、１時間、脱水と熱処理を行なつ
た（600℃での熱処理は酸化鉄の結晶性を高める
効果があり、あとで還元、酸化して得られるγ−
Fe2O3の磁気特性を高める働きがある）。引続き
エタノールをバブリングしたN2ガスを0.3／分
の流量で流しながら400℃、１時間還元してマグ
ネタイトとした後、十分冷却してから300℃、１
時間空気中で酸化してガンマ酸化第２鉄とした。
得られたガンマ酸化第２鉄の磁気特性を測定した
結果、下記の値を得た。
保磁力（Hc） 423Oe
飽和磁化の強さ（シグマＳ） 75.6emu／ｇ
残留磁化の強さ（シグマＲ） 38.1emu／ｇ
又、BET法による比表面積は32.7m2／ｇであつ
た。
た。
電子顕微鏡観察によれば粒子の焼結はほとんど
起きていないことが確認された。
起きていないことが確認された。
比較例 １
実施例１と同じ組成で反応を開始し、水酸化ナ
トリウムと塩素酸カリウムの混合水溶液を半分加
えてから80分散後にPHの値が4.0になつた。残り
の水酸化ナトリウムと塩素酸カリウムの混合水溶
液をPHが3.5から4.0の間に維持されるように少量
ずつ添加し、ゲータイトの生成反応を終了させ
た。反応時間は約200分を要した。
トリウムと塩素酸カリウムの混合水溶液を半分加
えてから80分散後にPHの値が4.0になつた。残り
の水酸化ナトリウムと塩素酸カリウムの混合水溶
液をPHが3.5から4.0の間に維持されるように少量
ずつ添加し、ゲータイトの生成反応を終了させ
た。反応時間は約200分を要した。
実施例１との基本的な差異は残りの水酸化ナト
リウムと塩素酸カリウムの混合水溶液を加える際
の反応液のPHが実施例１では６から７の間であ
り、比較例１では3.5から４の間である。生成し
たゲータイトを実施例１と同様に水洗、過、乾
燥、粉砕し、ゲータイト粉末を得た。
リウムと塩素酸カリウムの混合水溶液を加える際
の反応液のPHが実施例１では６から７の間であ
り、比較例１では3.5から４の間である。生成し
たゲータイトを実施例１と同様に水洗、過、乾
燥、粉砕し、ゲータイト粉末を得た。
螢光Ｘ線による元素分析の結果、硫黄分は0.63
重量％であつた。次に得られたゲータイト粉末10
ｇを実施例１と同様に脱水、還元、酸化してガン
マ酸化第２鉄とした。得られたガンマ酸化第２鉄
の磁気特性を測定した結果、保磁力が256Oeの低
い値しか得られなかつた。この原因はゲータイト
中に含まれる比較的多い量の硫黄分の影響を受け
て600℃の熱処理中に焼結現象を起したためと思
われる。電子顕微鏡観察により調べたところ粒子
の一部或いは粒子間同志が焼結を起し、形状が悪
化していることが確認された。そこで600℃で脱
水、熱処理工程を省略し、400℃での還元、300℃
での酸化によりガンマ酸化第２鉄を作り、磁気特
性を測定した。その値は下記の通りである。
重量％であつた。次に得られたゲータイト粉末10
ｇを実施例１と同様に脱水、還元、酸化してガン
マ酸化第２鉄とした。得られたガンマ酸化第２鉄
の磁気特性を測定した結果、保磁力が256Oeの低
い値しか得られなかつた。この原因はゲータイト
中に含まれる比較的多い量の硫黄分の影響を受け
て600℃の熱処理中に焼結現象を起したためと思
われる。電子顕微鏡観察により調べたところ粒子
の一部或いは粒子間同志が焼結を起し、形状が悪
化していることが確認された。そこで600℃で脱
水、熱処理工程を省略し、400℃での還元、300℃
での酸化によりガンマ酸化第２鉄を作り、磁気特
性を測定した。その値は下記の通りである。
保磁力（Hc） 352Oe
飽和磁化の強さ（シグマＳ） 74.1emu／ｇ
残留磁化の強さ（シグマＲ） 36.7emu／ｇ
又、BET法による比表面積は25.3m2／ｇであつ
た。
た。
以上の事実から明らかなように、実施例１の方
法で作つたゲータイトは比較例１の方法で作つた
ゲータイトよりもガンマ酸化第２鉄の状態での特
性を比較してみると性能がすぐれていることがわ
かる。
法で作つたゲータイトは比較例１の方法で作つた
ゲータイトよりもガンマ酸化第２鉄の状態での特
性を比較してみると性能がすぐれていることがわ
かる。
実施例 ２
実施例１の硫酸第１鉄水溶液に1.0モルの塩化
亜鉛水溶液を10ml加えた以外は実施例１と同じ組
成、同じ条件で反応させ、亜鉛添加ゲータイトを
得た。亜鉛イオンが添加されると反応速度がやゝ
速くなり、実施例１の場合より約50分速く反応が
完了した。電子顕微鏡観察によれば粒子の大きさ
は実施例１の場合よりやゝ小さく形状比はやゝ大
きくなつている。BET法による比表面積は62.8
m2／ｇであつた。
亜鉛水溶液を10ml加えた以外は実施例１と同じ組
成、同じ条件で反応させ、亜鉛添加ゲータイトを
得た。亜鉛イオンが添加されると反応速度がやゝ
速くなり、実施例１の場合より約50分速く反応が
完了した。電子顕微鏡観察によれば粒子の大きさ
は実施例１の場合よりやゝ小さく形状比はやゝ大
きくなつている。BET法による比表面積は62.8
m2／ｇであつた。
実施例１と同様の方法で脱水、還元、酸化を行
ない、ガンマ酸化第２鉄とした。磁気特性は下記
の通りである。
ない、ガンマ酸化第２鉄とした。磁気特性は下記
の通りである。
保磁力（Hc） 451Oe
飽和磁化の強さ（シグマＳ） 74.3emu／ｇ
残留磁化の強さ（シグマＲ） 38.0emu／ｇ
又、BET法による比表面積は36.3m2／ｇであつ
た。
た。
以上説明した各実施例では反応温度が25℃であ
るが、10℃高めて35℃で行なうと反応速度が速く
なり、150分から200分で反応が完了する。その際
のPHは下限を5.5位にとどめるようアルカリ水溶
液の添加をコントロールすることが好ましい。粒
子の大きさは一般に小さくなるので実際には必要
に応じて条件を決めることにすればよい。又、酸
化の方法は塩素酸カリウムによる方法（特開昭50
−80299）を用いているが、従来一般に行なわれ
ている空気吹込みによる方法を用いても勿論良
い。
るが、10℃高めて35℃で行なうと反応速度が速く
なり、150分から200分で反応が完了する。その際
のPHは下限を5.5位にとどめるようアルカリ水溶
液の添加をコントロールすることが好ましい。粒
子の大きさは一般に小さくなるので実際には必要
に応じて条件を決めることにすればよい。又、酸
化の方法は塩素酸カリウムによる方法（特開昭50
−80299）を用いているが、従来一般に行なわれ
ている空気吹込みによる方法を用いても勿論良
い。
又、ゲータイトを脱水して還元する際エタノー
ル含有N2ガスを用いる方法（特公昭53−24637）
で説明したが、従来一般に行なわれているH2ガ
スによる還元方法を用いてもかまわない。又、ゲ
ータイト生成反応の最初の段階で添加するアルカ
リ水溶液の量は全投入量の80％位までは可能であ
るが、それより多くなるとマグネタイトが混入す
ることがある。又、反応温度については50℃を超
えると生成物がマグネタイトになつてしまうおそ
れがあるので50℃以下が好ましい。又、ゲータイ
ト生成反応の後半で残りのアルカリ水溶液を添加
していく際PHが7.5を超える反応速度が遅くな
り、反応完了までに時間がかかりすぎたり、品質
が変化したりするのでPHの上限は7.5位にとどめ
るのが好ましい。
ル含有N2ガスを用いる方法（特公昭53−24637）
で説明したが、従来一般に行なわれているH2ガ
スによる還元方法を用いてもかまわない。又、ゲ
ータイト生成反応の最初の段階で添加するアルカ
リ水溶液の量は全投入量の80％位までは可能であ
るが、それより多くなるとマグネタイトが混入す
ることがある。又、反応温度については50℃を超
えると生成物がマグネタイトになつてしまうおそ
れがあるので50℃以下が好ましい。又、ゲータイ
ト生成反応の後半で残りのアルカリ水溶液を添加
していく際PHが7.5を超える反応速度が遅くな
り、反応完了までに時間がかかりすぎたり、品質
が変化したりするのでPHの上限は7.5位にとどめ
るのが好ましい。
実施例 ３
硫酸第１鉄278ｇをイオン交換水2.0にとか
し、かきまぜ機でかきまぜながら、液温を25±
1.0℃に保ちつつ、水酸化ナトリウム80ｇと塩素
酸カリウム30ｇをイオン交換水1.0にとかした
溶液の半分を少しずつ添加する（所要時間約１
分）。この間、溶液のPHは約3.0から約7.5に急上
昇し、その後時間の経過とともに低下し、15分後
には約6.1になる。30分後に残りの水酸化ナトリ
ウムと塩素酸カリウムの水溶液にケイ酸ナトリウ
ム液（SiO2成分を約28％含む）3.0ｇをとかした
液を毎分２mlの添加速度で定量ポンプを用いて添
加する。全部の量を添加するのに更に250分要す
るわけであるが、その間かきまぜ機でかきまぜつ
つ、溶液のPHを自動記録させながらPHの変化を追
つて行く。約200分後にはPHの値が6.4から6.5位
まで徐々に高くなつてくる。沈殿の色は青黒色か
ら濃緑色になり、その後うぐいす色を経て黄色に
変化する。反応の終点は硫酸第１鉄を中和するの
に必要なアルカリ量が添加された時点と一致する
わけであるが実際にはPHの変化を監視しながら
7.0前後で安定するようアルカリ水溶液の添加量
を微調整する。本実施例では2N−NaOH水溶液を
反応終了の20分前に約20ml追加して300分後に反
応完了とした。その時のPHの値は7.14であつた。
生成したゲータイトを含むスラリーをデカンテー
シヨン法で内容積100のタンクを用い、５回水
洗し、過、乾燥（70℃、24時間）後粉砕して約
86ｇのゲータイト粉末を得た。Ｘ線回折法により
その大部分がゲータイト（α−FeOOH）である
ことを確認した。電子顕微鏡観察により平均長さ
が約0.3μ、形状比が約10の針状結晶の集合であ
ることを調べた。
し、かきまぜ機でかきまぜながら、液温を25±
1.0℃に保ちつつ、水酸化ナトリウム80ｇと塩素
酸カリウム30ｇをイオン交換水1.0にとかした
溶液の半分を少しずつ添加する（所要時間約１
分）。この間、溶液のPHは約3.0から約7.5に急上
昇し、その後時間の経過とともに低下し、15分後
には約6.1になる。30分後に残りの水酸化ナトリ
ウムと塩素酸カリウムの水溶液にケイ酸ナトリウ
ム液（SiO2成分を約28％含む）3.0ｇをとかした
液を毎分２mlの添加速度で定量ポンプを用いて添
加する。全部の量を添加するのに更に250分要す
るわけであるが、その間かきまぜ機でかきまぜつ
つ、溶液のPHを自動記録させながらPHの変化を追
つて行く。約200分後にはPHの値が6.4から6.5位
まで徐々に高くなつてくる。沈殿の色は青黒色か
ら濃緑色になり、その後うぐいす色を経て黄色に
変化する。反応の終点は硫酸第１鉄を中和するの
に必要なアルカリ量が添加された時点と一致する
わけであるが実際にはPHの変化を監視しながら
7.0前後で安定するようアルカリ水溶液の添加量
を微調整する。本実施例では2N−NaOH水溶液を
反応終了の20分前に約20ml追加して300分後に反
応完了とした。その時のPHの値は7.14であつた。
生成したゲータイトを含むスラリーをデカンテー
シヨン法で内容積100のタンクを用い、５回水
洗し、過、乾燥（70℃、24時間）後粉砕して約
86ｇのゲータイト粉末を得た。Ｘ線回折法により
その大部分がゲータイト（α−FeOOH）である
ことを確認した。電子顕微鏡観察により平均長さ
が約0.3μ、形状比が約10の針状結晶の集合であ
ることを調べた。
BET法による比表面積は56.2m2／ｇであつた。
螢光Ｘ線による元素分析の結果SiO2成分は0.83
重量％であつた。
重量％であつた。
次に得られたゲータイト粉末10ｇを石英ボート
にとり、還元炉にセツトした。最初に空気中で約
600℃に加熱し、１時間脱水と熱処理を行なつ
た。（600℃での熱処理は酸化鉄の結晶性を高める
効果があり、あとで還元、酸化して得られるγ−
Fe2O3の磁気特性を高める働きがある。）引続き
エタノールをバブリングしたN2ガスを0.3／分
の流量で流しながら400℃、１時間還元してマグ
ネタイトとした後、十分冷却してから300℃、１
時間空気中で酸化してガンマ酸化第２鉄とした。
得られたガンマ酸化第２鉄の磁気特性を測定した
結果、下記の値を得た。
にとり、還元炉にセツトした。最初に空気中で約
600℃に加熱し、１時間脱水と熱処理を行なつ
た。（600℃での熱処理は酸化鉄の結晶性を高める
効果があり、あとで還元、酸化して得られるγ−
Fe2O3の磁気特性を高める働きがある。）引続き
エタノールをバブリングしたN2ガスを0.3／分
の流量で流しながら400℃、１時間還元してマグ
ネタイトとした後、十分冷却してから300℃、１
時間空気中で酸化してガンマ酸化第２鉄とした。
得られたガンマ酸化第２鉄の磁気特性を測定した
結果、下記の値を得た。
保磁力（Hc） 447Oe
飽和磁化の強さ（シグマＳ） 74.3emu／ｇ
残留磁化の強さ（シグマＲ） 37.4emu／ｇ
又BET法による比表面積は36.2m2／ｇであつ
た。電子顕微鏡観察によれば粒子の焼結はほとん
ど起きていないことが確認された。
た。電子顕微鏡観察によれば粒子の焼結はほとん
ど起きていないことが確認された。
以上の結果からわかるようにゲータイトの合成
反応の際、ケイ酸ナトリウムを添加した場合は保
磁力が高くなることがわかる。又比表面積も大き
く、これは粒子の焼結の程度がより少ないことを
示している。
反応の際、ケイ酸ナトリウムを添加した場合は保
磁力が高くなることがわかる。又比表面積も大き
く、これは粒子の焼結の程度がより少ないことを
示している。
尚、実施例ではケイ酸ナトリウムをアルカリ溶
液を２分割してあとから加える溶液に添加した
が、最初から添加しても良いし、アルカリ溶液の
残り1/4位のときに添加しても良い。ただし粒子
の大きさは少し変化する。
液を２分割してあとから加える溶液に添加した
が、最初から添加しても良いし、アルカリ溶液の
残り1/4位のときに添加しても良い。ただし粒子
の大きさは少し変化する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１鉄イオンを主成分とする水溶液にアルカ
リを加えてPHを5.5〜7.5に調整し、しかるのちに
反応液のPHを5.5〜7.5の間に維持し且つ温度を25
〜35℃の間に維持しながら酸化反応を行わせるこ
とを特徴とする、含水酸化鉄を主成分とする含水
酸化物の製造方法。 ２ 第１鉄イオンを主成分とする水溶液にアルカ
リを加えてそのPHを急速に5.5から7.5の間に調整
し、そして酸化反応中アルカリの添加を徐々に行
つて上記PHの範囲を維持する特許請求の範囲第１
項に記載の含水酸化鉄を主成分とする含水酸化物
の製造方法。 ３ 第１鉄イオンを主成分とする水溶液は亜鉛イ
オンを含んでいる特許請求の範囲第１項または第
２項に記載の含水酸化鉄を主成分とする含水酸化
物の製造方法。 ４ 第１鉄イオンを主成分とする水溶液にアルカ
リを加え、しかるのちに酸化させることにより含
水酸化鉄を主成分とする含水酸化物を製造する方
法において、酸化反応の開始から終了までの大部
分において反応液のPHの値を5.5から7.5の間に維
持すると同時に、アルカリ水溶液の全部又はその
一部にケイ酸塩を添加しておくことを特徴とする
含水酸化鉄を主成分とする含水酸化物の製造方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5701979A JPS55149136A (en) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | Manufacture of iron oxide hydrate |
| NL8002522A NL8002522A (nl) | 1979-05-11 | 1980-05-01 | Werkwijze voor het bereiden van gehydrateerd ijzer- oxyde. |
| DE19803017526 DE3017526A1 (de) | 1979-05-11 | 1980-05-07 | Verfahren zur herstellung von hydratisiertem eisenoxid |
| GB8015473A GB2051025A (en) | 1979-05-11 | 1980-05-09 | Process for producing hydrated iron oxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5701979A JPS55149136A (en) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | Manufacture of iron oxide hydrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55149136A JPS55149136A (en) | 1980-11-20 |
| JPS6242856B2 true JPS6242856B2 (ja) | 1987-09-10 |
Family
ID=13043715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5701979A Granted JPS55149136A (en) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | Manufacture of iron oxide hydrate |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55149136A (ja) |
| DE (1) | DE3017526A1 (ja) |
| GB (1) | GB2051025A (ja) |
| NL (1) | NL8002522A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5678430A (en) * | 1979-11-29 | 1981-06-27 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Production of iron compound particle for magnetic recording |
| DE3573039D1 (en) * | 1984-04-28 | 1989-10-19 | Toda Kogyo Corp | Magnetic iron oxide particles |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5117518B2 (ja) * | 1973-07-26 | 1976-06-02 | ||
| JPS5166499A (ja) * | 1974-12-06 | 1976-06-09 | Masahito Takeda |
-
1979
- 1979-05-11 JP JP5701979A patent/JPS55149136A/ja active Granted
-
1980
- 1980-05-01 NL NL8002522A patent/NL8002522A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-05-07 DE DE19803017526 patent/DE3017526A1/de not_active Withdrawn
- 1980-05-09 GB GB8015473A patent/GB2051025A/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2051025A (en) | 1981-01-14 |
| NL8002522A (nl) | 1980-11-13 |
| JPS55149136A (en) | 1980-11-20 |
| DE3017526A1 (de) | 1980-11-13 |
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