JPS63222017A

JPS63222017A - 高純度マンガン化合物の製造法

Info

Publication number: JPS63222017A
Application number: JP62054872A
Authority: JP
Inventors: Yoji Kenmochi; 洋司見持; Koichi Yoshioka; 吉岡　孝一; Hideaki Honoki; 朴木　秀明; Koichi Kanbe; 神戸　功一; Kiyoshi Matsuura; 松浦　清; Tatsuo Kiyono; 清野　達雄; Yoshiyuki Kimura; 義行木村
Original assignee: Japan Metals and Chemical Co Ltd
Current assignee: Japan Metals and Chemical Co Ltd
Priority date: 1987-03-10
Filing date: 1987-03-10
Publication date: 1988-09-14
Also published as: JPH0457618B2

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〕本発明は高純度マンガン化合物の製造法に関するもので
あって、特にマンガン系フェライト用原料に好適なマン
ガン化合物を製造する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来高純度のマンガン化合物はマンガン鉱石を硫酸に溶
解し、不純物たる重金属は硫化物法、溶媒抽出法又はア
ルコレート法等で、また鉄は酸化して水酸化物として分
離除去した後、マンガンを各種塩類として回収する方法
が行われている。

最近では更に高純度のマンガン化合物を製造するために
、マンガン鉱石より不純物元等が少ないフェロマンガン
又は金属マンガンを用い、これらを直接酸で溶解し、前
期従来法と同様重金属及び鉄を分離除去し、さらに再結
晶法を組合せることによって高純度マンガン化合物を精
製する方法がある。

しかし、前記方法は数工程を要し、かつ複信［な再結晶
法による精製工程を必要とし、処理能率が悪いばかりか
必らずしも高純度のものを得ることができない。

本出願人は前述従来法の欠点を改善するため、電解質を
含む水溶液にフェロマンガン、金属マンガンの１種又は
２種を加え攪拌しつつ酸を添加しｐＨ２〜９に保持して
未溶解物を分離し、溶液中のマンガン及び鉄を沈澱して
回収することにより高純度のマンガン化合物を得る方法
を提案したく特願昭６０−１９７２４６号参照）。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

前記特願昭６０−１．９７２４６号に記載されている発
明（以下先行技術という）は、処理工程が従来法に比較
して簡単で、しかもＣｒ、　Ｃｏ、　Ｎｉ等の重金属の
ほかＰ、Ｓｉ、ＡＡ、Ｖ等の不純物を除去できるという
効果がある。

しかし、前記先行技術は不純物の除去に有効であるけれ
ども、不純物の除去効率にかなりのバラツキがあり、従
って使用に当り不純物の含有量ごとに仕分けしなげれば
ならず、安定した品質のものを大量に供給することは困
難である。

本発明は前述先行技術の欠点を改善するため研究の結果
、フェライト用原料として使用するマンガン化合物の不
純物が極低含有量て、かつバラツキの少ない高純度マン
ガン化合物を安定して製造する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〕

本出願の第１の発明は、電解質を含む水溶液にフェロマ
ンガン、金属マンガンノ１種又ハ２３一種を加えて攪拌しつつ酸を添加し、ｐ　＋−１を２〜９
に保持してマンガン及び鉄を溶解した後、溶液中のマン
ガン及び鉄を沈澱して回収する工程に於て、マンガン及
び鉄を溶解した後、熟成処理し、ついて未溶解物を分離
除去するという構成のものからなる高純度マンガン化合
物の製造法である。

また・、第２の発明は、電解質を含む水溶液にフェロマ
ンガン、金属マンガンの１種又は２種を加えて攪拌しつ
つ酸を添加し、ｐＨを２〜９に保持してマンガン及び鉄
を溶解した後、溶液中のマンガン及び鉄を沈澱して回収
する工程に於て、マンガン及び鉄を溶解した後、未溶解
物を分離除去し、ついてこれに沈澱剤を添加して熟成処
理するという構成からなる高純度マンガン化合物の製造
法である。

〔作　　　用〕

本発明は以」−の如き構成のものからなり、芸に使用す
る電解質は塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、酢酸
アンモニウム又はアルカリ金属塩等の１種又は２種以」
二である。

また、本発明に云うマンガン化合物とは、マンガン化合
物単独のもののほか、マンガン化合物と鉄化合物との混
合物を含むものとする。

本発明の原料たるフェロマンガン、金属マンガン（お粉
砕しく好ましくは６０メツシユ下）、これを電解質溶液
中へ添加する。

前記の如きフェロマンガン、金属マンガンを水に添加す
ると、マンガン、鉄は一部水と反応して水酸化物を生成
し、その液のｐＨは９．７前後まで上昇する。

一方、塩化アンモニウム等の電解質を含む溶液に、前記
フェロマンガン、金属マンガンを添加すると、マンガン
、鉄は同様に水酸化物を生成するが、前記電解質の緩衝
作用によって溶液のｐＨが低下する。そのｐＨの低下す
る程度は電解質の濃度によって異なるが、例えば塩化ア
ンモニウムの２％溶液の場合ｐＨ＝９．０程度、２０％
溶液ては７．８程度となる。

芸で水酸化マンガン（ｎ）又は水酸化鉄（Ｉ＋）が完全
に沈澱するｐＨは夫々９以」−１８以上程度であるから
、生成した水酸化マンガン及び水酸化鉄は一部溶解し、
他の部分は沈澱した状態となす、他方マンガン、鉄より
イオン化傾向の貴なる元素、即ち重金属元素は未反応の
まま残存する。また、この方法によると、フェロマンガ
ン、金属マンガンに含まれているＣａｏ　、　ＳｉＯ２
゜Ａ　Ｉ　２０３．　ＭｇＯ等の酸化物を主体とする非
金属介在物（スラグ成分）は殆んど溶解せず、はぼ完全
に分離てぎる。

前記のようにして生成した水酸化マンガン。

水酸化鉄に酸を添加すれば水酸化マンガン、水酸化鉄は
塩となって溶解し、重金属元素を完全に分離てきる。蕊
て使用する酸は塩酸、硫酸。

酢酸又は硝酸の何れでもよい。

而して、電解質を含む溶液ては前記電解質の緩衝作用に
よって酸の添加によるｐＨ変化が小さくなる。そして、
このようなｐＨ領域（少なくともｐＨ＝　２以上）ては
未反応物は酸による影響を受けず、従って何等溶解せず
、不純物を完全に分離することができる。

前記の方法によってＰ、ｉ、Ｖその他各種の元素が可成
りの程度除去できるが、その除去率にバラツキがある。

特に、Ｃｏ、　Ｃａ等のように溶解速度の温度依存性が
大きいものとか、Ｐ、　Ｓｉ。

ＡＩ等のように反応系中の未反応物は沈澱に吸着して除
去されるものはその影響が大きい。

本発明はフェロマンガン、金属マンガンの１種又は２種
を電解質を含む水溶液中に添加し、攪拌しつつ酸を添加
し、ｐＨを２〜９に保持してマンガン及び鉄を溶解して
回収する方法において、マンガン及び鉄を溶解した後、
熟成する工程を採用することによって不純物の除去率が
向上し、かつそのバラツキの少ない安定した製品を得る
ことかできる。

即ち、第１の発明はマンガン及び鉄を溶解した後、熟成
するものである。これにより溶解中に溶解している珪酸
分が除々に重合して沈澱し、未溶解物とともに分離でき
る。

さらに第１の発明は、前記熟成処理することによって、
未溶解物の濾過分離の際、濾過速度を大巾に改善するこ
とができる。これは水溶液を熟成することによって未溶
解物が徐々に凝縮して粗大粒子を形成するものと考えら
れ、従って、濾過処理が容易になり、工業的に実施する
場合大きな効果がある。

また、熟成に要する時間は、目的とする製品のＳｉの許
容量によって適宜選択すればよいが、望ましくは３時間
以上１０時間程度とする。

前記熟成処理を終了した後、溶液中の未溶解−８＝物を分前除去する。

第２の発明は、マンガン及び鉄を水溶液中に溶解抽出し
、未溶解物を分離除去した後、これに沈澱剤を添加して
熟成するものである。これにより溶液中に溶出したＰが
沈澱剤に吸着されて沈澱し簡単に分離除去てきる。

芸で使用する沈澱剤は、アルミニウム塩、鉄（ＩＩＩ）
塩その他溶液中に溶解抽出することがないものを若干添
加する。この場合、不純物のＳｉは勿論、Ｐはほぼ完全
に除去てきる。

尚、第２の発明においても、熟成時において添加される
沈澱剤が凝集し、濾過速度が向上する。

前述の如き手段によって水溶液中には、実質的にマンガ
ン及び鉄のみが溶解抽出された状態として得られる。

前記水溶液からマンガン及び鉄を回収するには、前記溶
液中のマンガン及び鉄を例えば炭酸塩として沈澱せしめ
た後、炭酸塩を回収すれば、不純物の含有量の極めて少
ないマンガン化合物を回収することができる。

また、前記炭酸塩は必要によってはこれを８００°Ｃに
焼成すれば簡単にマンガン及び鉄を含む高純度の酸化物
として回収することができる。

尚、溶液中からマンガン化合物を回収するに当り、必ら
ずしも炭酸塩として回収する必要はなく、溶液から容易
に沈澱分離できるものてあればよい。

〔実　施　例〕

以下実施例をもって本発明を具体的に説明する。

実施例１１０％塩化アンモニウム溶液５００　ｌに、６ｏメツシ
ユ以下に粉砕したフェロマンガン粉末５０ｇを加えて、
前記溶液を攪拌しながら、かつ前記溶液に１．２Ｍ塩酸
を逐次添加してフェロマンガン中のマンガン及び鉄を溶
解抽出した。

］、２Ｍ塩酸の添加によって、前記溶液のｐＨは８．５
から逐次低下するが、ｐＨが５になったとぎ、１２Ｍ塩
酸の添加を中止し反応を終了させた。

ついで、前記反応を終了した溶液（未溶解物を含む）を
別容器に移し、１０時間熟成させた。

この場合、経時変化をみるための適宜溶液を採取してＳ
ｉの分析を行なった処、第１図に示す通りである。

第１図から明らかなように、溶液中のＳｉは熟成時間の
経過につれて低下しており、熟成がＳｉの除去に有効で
あることが認められる。

また、この場合第１の発明と熟成処理しない場合との濾
過速度を比較すると、第１表の通りである。

第１表（註）濾過はフィルタープレスを使用。

即ち、第１の発明では濾過速度が熟成処理なしの場合に
比較して犬１１に向上しているのが認められ、濾過時間
を短縮できる。

実施例２実施例１と同一の方法で１０％塩化アンモニウム溶液中
にマンガン及び鉄を溶解抽出した後、溶液中の未溶解物
を濾過分離し、ついてこれに１０％塩化第二鉄溶液を５
００　ｍｌ添加混合して１０時間熟成し、溶液中のＰ、
　Ｓｉを夫々分析した処、第２表の通りであった。尚、
比較のため熟成処理しない場合の結果を併記する。

第２表〔発明の効果〕以上の如く本発明はフェロマンガ乙金属マンガンを電解
質水溶液中に添加し、酸を添加しつつｐＨ２〜９に調整
してマンガン及び鉄を溶液中に溶解抽出し回収するに当
り、マンガン及び鉄を溶解した溶液を熟成すること、ま
た未溶解物を分離除去した後、沈澱剤を添加して熟成す
ることによって不純物、特にＳｉ、Ｐの除去率を向上さ
せることができる。

また、熟成処理によって未　物の沈澱を凝集できるため
、未溶解物の濾過処理を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は熟成時間に対する溶液中のＳｉ含有量との関係を
示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電解質を含む水溶液にフェロマンガン、金属マン
ガンの１種又は２種を加えて覚拌しつつ酸を添加し、ｐ
Ｈを２〜９に保持してマンガン及び鉄を溶解した後、溶
液中のマンガン及び鉄を沈澱して回収する工程に於て、
マンガン及び鉄を溶解した後、熟成処理し、ついで未溶
解物を分離除去することを特徴とする高純度マンガン化
合物の製造法。
（２）電解質を含む水溶液にフェロマンガン、金属マン
ガンの１種又は２種を加えて攪拌しつつ酸を添加し、ｐ
Ｈを２〜９に保持してマンガン及び鉄を溶解した後、溶
液中のマンガン及び鉄を沈澱して回収する工程に於て、
マンガン及び鉄を溶解した後、未溶解物を分離除去し、
ついでこれに沈澱剤を添加して熟成処理することを特徴
とする高純度マンガン化合物の製造法。