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JP7104842B2 - Ammonium niobate hydrate and its production method - Google Patents
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JP7104842B2 - Ammonium niobate hydrate and its production method - Google Patents

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Description

本発明は、Nb及びOのほかにNH4 +及びOHを含有する化合物(「ニオブ酸アンモニウム水和物」とも称する)及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a compound containing NH 4 + and OH in addition to Nb and O (also referred to as "ammonium niobate hydrate") and a method for producing the same.

ニオブは、それ自体は銀白色であるが、表面に不動態酸化被膜を作ると、美しい七色に輝く特性を有している。また、比較的軽量で、且つ、多くの化学物質に対して耐性を有している。融点が高く(468℃)、蒸気圧が低く、弾性率が高く、熱安定性が高く、熱膨張率が低く、あらゆる元素の中で最高の超伝導転移温度を有している。さらに、低温でも容易に成形できる上、生体適合性が高いという特性も有している。そのため、ニオブの用途は多岐にわたっており、例えば、コイン投入口、コーティング用耐食性蒸着ボート、ダイヤモンド製造のるつぼ、インプラント材料、超伝導ケーブルや磁石の材料などに利用されている。 Niobium is silvery white in itself, but has the property of shining in beautiful seven colors when a passivation oxide film is formed on the surface. In addition, it is relatively lightweight and has resistance to many chemical substances. It has a high melting point (468 ° C.), low vapor pressure, high elastic modulus, high thermal stability, low coefficient of thermal expansion, and has the highest superconducting transition temperature of all elements. Furthermore, it can be easily molded even at low temperatures and has high biocompatibility. Therefore, niobium has a wide variety of uses, for example, it is used as a coin slot, a corrosion-resistant vapor deposition boat for coating, a crucible for diamond production, an implant material, a material for a superconducting cable and a magnet, and the like.

水酸化ニオブ、ニオブ酸化物及びニオブ水和物(これらをまとめて「ニオブ水和物類」と称する)は、ニオブ酸リチウム(LN)結晶あるいはセラミックスコンデンサなどの電子セラミックスの原料として広く用いられている。 Niobium hydroxide, niobium oxide and niobium hydrate (collectively referred to as "niobium hydrates") are widely used as raw materials for electronic ceramics such as lithium niobium (LN) crystals or ceramic capacitors. There is.

このようなニオブ水和物類の製造方法としては、例えば、ニオブを含有する鉱石またはスクラップ等を原料として用意し、当該原料を必要に応じて粉砕し、次にアルカリ水溶液による疎解や鉱酸洗浄などの前処理を行う。その後、フッ化水素酸などを用いてニオブを溶解し、この溶解によって得られた溶液を溶媒抽出により分離精製してフッ化ニオブ溶液を得る。そして、得られたフッ化ニオブ溶液とアンモニア水を混合して沈澱物を生成し、この沈殿物を洗浄、濾過、乾燥することにより、水酸化ニオブを得る方法が従来から知られている。そして、このように得られた水酸化ニオブを焙焼することにより酸化ニオブを得ることができる。 As a method for producing such niobium hydrates, for example, an ore or scrap containing niobium is prepared as a raw material, the raw material is crushed as necessary, and then liquefied with an alkaline aqueous solution or mineral acid. Perform pretreatment such as cleaning. Then, niobium is dissolved with hydrofluoric acid or the like, and the solution obtained by this dissolution is separated and purified by solvent extraction to obtain a niobium fluoride solution. Then, a method of obtaining niobium hydroxide by mixing the obtained niobium fluoride solution and aqueous ammonia to produce a precipitate, and washing, filtering, and drying the precipitate has been conventionally known. Then, by roasting the niobium hydroxide thus obtained, niobium oxide can be obtained.

ニオブ水和物類の製造方法に関する発明として、例えば特許文献1において、水酸化ニオブをフッ酸または蓚酸に溶かした溶液をpH1~4、温度60℃以下に保ち、上記化合物の酸化物換算量(Nb換算)に対し0.05wt%以上のピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウムを添加し、生成した沈殿を除去した後、PHを6以上にすることを特徴とする水酸化ニオブの製造方法が開示されている。 As an invention relating to a method for producing niobium hydrates, for example, in Patent Document 1, a solution in which niobium hydroxide is dissolved in hydrofluoric acid or oxalic acid is maintained at pH 1 to 4 and a temperature of 60 ° C. or lower, and an oxide equivalent amount of the above compound ( Disclosed is a method for producing niobium hydroxide, which comprises adding 0.05 wt% or more of ammonium pyrrolidinedithiocarbamate to Nb 2 O 5 equivalent) to remove the formed precipitate, and then setting the pH to 6 or more. ing.

特許文献2には、CO2が入っているアンモニア溶液を、ニオブが入っている酸性フッ化物溶液にこの溶液のpH値が7以上になるまで導入することを特徴とするニオブ酸化物の製造方法が開示されている。 Patent Document 2 describes a method for producing niobium oxide, which comprises introducing an ammonia solution containing CO 2 into an acidic fluoride solution containing niobium until the pH value of this solution becomes 7 or more. Is disclosed.

特許文献3には、フッ化ニオブ溶液と、アンモニア、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムから選択される少なくとも1種の沈澱剤とを混合して沈澱物を生成する工程と、生成された沈澱物を分離・洗浄する工程と、得られた沈殿物を、50℃~300℃の水蒸気含有ガス雰囲気中に少なくとも0.5時間以上保持する水蒸気含有ガス処理工程と、当該水蒸気含有ガス処理により得られた処理物を、その強熱減量が理論強熱減量の20%~90%になるまで乾燥する工程と、を有する水酸化ニオブの製造方法が開示されている。 Patent Document 3 describes a step of mixing a niobium fluoride solution with at least one precipitate selected from ammonia, ammonium carbonate, and ammonium hydrogen carbonate to produce a precipitate, and separating the produced precipitate. -A washing step, a water vapor-containing gas treatment step of holding the obtained precipitate in a water vapor-containing gas atmosphere at 50 ° C. to 300 ° C. for at least 0.5 hours, and a treatment obtained by the water vapor-containing gas treatment. A method for producing niobide hydroxide is disclosed, which comprises a step of drying an object until its intense heat loss is 20% to 90% of the theoretical intense heat loss.

近年、アルカリ金属などを含有するニオブ酸塩化合物は、周波数フィルターやコンデンサなどのような電子部品の原料や、スパッタリングのターゲット原料等としての使用量が増加している。最近では、代表的な圧電体セラミックスであるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の代替材料として、ニオブ酸カリウム(KNbO),ニオブ酸ナトリウム(NaNbO),ニオブ酸リチウム(LiNbO)のほか、ニオブ酸ナトリウムとチタン酸バリウムの固溶体や、ニオブ酸ナトリウムとニオブ酸カリウムとの固溶体など、ニオブ酸塩化合物が非鉛系圧電セラミクスの候補として注目されている。 In recent years, the amount of niobate compounds containing alkali metals and the like has been increasing as raw materials for electronic parts such as frequency filters and capacitors, and as target raw materials for sputtering. Recently, as alternative materials for lead zirconate titanate (PZT), which is a typical piezoelectric ceramic, potassium niobate (KNbO 3 ), sodium niobate (NaNbO 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), and others Niobate compounds such as a solid solution of sodium niobate and barium titanate and a solid solution of sodium niobate and potassium niobate are attracting attention as candidates for lead-free piezoelectric ceramics.

この種のニオブ酸塩化合物に関して、特許文献4には,圧電セラミックスの高性能化を目的として、ニオブ化合物と水酸化ナトリウム(NaOH)溶液から構成される懸濁液のソルボサーマル反応によるNaNbO粒子の合成方法が開示されている。
特許文献5には、NaNbO微粒子の製造方法に関し、酸化ニオブ(Nb)とNaOH水溶液と別工程で製造したNaNbOとを混合し、オートクレーブを用いて該混合物に対して高温・高圧の状態に曝露する水熱処理を施す製造方法が開示されている。
Regarding this type of niobium acid salt compound, Patent Document 4 describes NaNbO3 particles by a sorbothermal reaction of a suspension composed of a niobium compound and a sodium hydroxide (NaOH) solution for the purpose of improving the performance of piezoelectric ceramics. The method of synthesizing the above is disclosed.
Patent Document 5 describes a method for producing NaNbO 3 fine particles, in which niobide oxide (Nb 2 O 5 ), an aqueous NaOH solution and NaNbO 3 produced in a separate step are mixed, and high temperature and high pressure are applied to the mixture using an autoclave. A manufacturing method for subjecting to a hydrothermal treatment exposed to the above-mentioned state is disclosed.

特許文献6には、水酸化ナトリウム(NaOH)と水酸化カリウム(KOH)を含有するアルカリ性水溶液と結晶性Nbと界面活性剤から成る懸濁液を調製し、この懸濁液にオートクレーブを用いて200℃の水熱処理を施してKNaNbO・9HO粒子を合成し、次にこのKNaNbO・9HO粒子を熱処理で脱水することによってニオブ酸アルカリ金属塩を作製する方法が開示されている。 In Patent Document 6, a suspension consisting of an alkaline aqueous solution containing sodium hydroxide (NaOH) and potassium hydroxide (KOH), crystalline Nb 2 O 5 and a surfactant is prepared, and an autoclave is prepared in this suspension. K 4 Na 4 NbO ・ 9H 2 O particles are synthesized by hydrothermal treatment at 200 ° C., and then the K 4 Na 4 NbO ・ 9H 2 O particles are dehydrated by heat treatment to form an alkali metal niobate. Is disclosed.

特開平1-313333号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-3133333 特開平8-12333号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-12333 特開2005-1920号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-1920 特開2010-241658号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-241658 特開2013-224228号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-224228 特開2011-132118号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-132118

アルカリ金属を含有するニオブ酸塩化合物を製造する際、通常のニオブ水和物類とアルカリ金属塩とを反応させるには、上述のように、オートクレーブなどを用いて高温高圧条件の下でアルカリ金属の酸化物にニオブ水和物類を溶融させるか、若しくは、ニオブ水和物類をいったん五酸化ニオブとした後、五酸化物として水酸化物イオンの溶液に溶かす必要があった。
ところが、前者のようにオートクレーブを用いて加熱することは、設備及び費用の面で負担であった。また、後者のように五酸化物を経なければならないことは生産効率が悪く、工業利用上負担であった。
When producing a niobate compound containing an alkali metal, in order to react ordinary niobium hydrates with an alkali metal salt, as described above, an alkali metal is used under high temperature and high pressure conditions using an autoclave or the like. It was necessary to melt the niobium hydrates in the oxide of the above, or to convert the niobium hydrates into niobide pentoxide and then dissolve it in a solution of hydroxide ions as the pentaoxide.
However, heating using an autoclave as in the former was a burden in terms of equipment and cost. In addition, the fact that the pentaoxide must be passed as in the latter case has poor production efficiency and is a burden for industrial use.

そこで本発明は、アルカリ金属塩、例えば炭酸ナトリウムとの反応性が高く、オートクレーブなどを用いて高温高圧の条件下で反応させる必要がなく、また、五酸化ニオブを経由して反応させる必要もなく、アルカリ金属塩、例えば炭酸ナトリウムと反応させてニオブ酸塩化合物を容易に得ることができる、新規なニオブ酸アンモニウム水和物及びその製造方法を提供せんとするものである。 Therefore, the present invention has high reactivity with alkali metal salts such as sodium carbonate, does not need to be reacted under high temperature and high pressure conditions using an autoclave or the like, and does not need to be reacted via niobide pentoxide. , A novel ammonium niobate hydrate and a method for producing the same, which can be easily obtained by reacting with an alkali metal salt, for example, sodium carbonate.

本発明は、Nb及びOのほかに、NH4 +及びOHを含有する化合物(「ニオブ酸アンモニウム水和物」とも称する)であり、
前記ニオブ酸アンモニウム水和物は、レーザー回折・散乱法粒度分布測定法による積算体積50容量%における積算体積粒径について、超音波分散処理前(D50N)及び40W、30秒間の超音波分散処理後(D50D)のそれぞれ測定したとき、D50Nが1μm以上100μm以下であり、かつD50Dに対するD50Nの比(D50N/D50D)が10以下であって、
固体H-NMR測定において、得られた信号をフーリエ変換後、位相及び化学シフト等方値を補正して得られる実測スペクトルに、化学シフト等方値に対して高さが一定なベースライン及び2個の擬フォークト関数の和で作成した計算スペクトルを、H化学シフト等方値-2~14ppmの範囲でフィッティングして、前記実測スペクトルを2つのピークに分離するとともにベースラインを定め、分離後の頂点がH化学シフト等方値7.3~7.7ppmの範囲に位置するピークをピーク1とし、分離後の頂点がH化学シフト等方値5.6~7.0ppmの範囲に位置するピークをピーク2とし、
ピーク1の擬フォークト関数をH化学シフト等方値-2~14ppmの範囲で積分した値をピーク積分値1とし、ピーク2の擬フォークト関数をH化学シフト等方値-2~14ppmの範囲で積分した値をピーク積分値2としたとき、ピーク積分値1とピーク積分値2との合計値に対するピーク積分値1の割合(「ピーク1の積分比」とも称する)が40%以上であるニオブ酸アンモニウム水和物を提案する。
The present invention is a compound containing NH 4 + and OH in addition to Nb and O (also referred to as "ammonium niobate hydrate").
The ammonium niobate hydrate has an integrated volume particle size at an integrated volume of 50% by volume measured by a laser diffraction / scattering method particle size distribution measurement method before ultrasonic dispersion treatment (D50N) and after ultrasonic dispersion treatment at 40 W for 30 seconds. When each of (D50D) was measured, D50N was 1 μm or more and 100 μm or less, and the ratio of D50N to D50D (D50N / D50D) was 10 or less.
In solid 1 1 H-NMR measurement, the obtained signal is subjected to Fourier conversion, and the measured spectrum obtained by correcting the phase and chemical shift isotropic values has a baseline whose height is constant with respect to the chemical shift isotropic value. The calculated spectrum created by the sum of the two pseudo-Vault functions is fitted in the range of 1 H chemical shift isotropic value -2 to 14 ppm, and the measured spectrum is separated into two peaks and a baseline is defined and separated. The peak with the latter peak located in the range of 1 H chemical shift isotropic value of 7.3 to 7.7 ppm is defined as peak 1, and the peak after separation is in the range of 1 H chemical shift isotropic value of 5.6 to 7.0 ppm. The peak located at is defined as peak 2.
The value obtained by integrating the pseudo-Vault function of peak 1 in the range of 1 H chemical shift isotropic value -2 to 14 ppm is defined as the peak integral value 1, and the pseudo-Folk function of peak 2 is defined as the 1 H chemical shift isotropic value of -2 to 14 ppm. When the value integrated in the range is defined as the peak integral value 2, the ratio of the peak integral value 1 to the total value of the peak integral value 1 and the peak integral value 2 (also referred to as "integral ratio of peak 1") is 40% or more. We propose a certain ammonium niobate hydrate.

本発明はまた、フッ化ニオブ水溶液と炭酸アンモニウム塩とを混合すると共に加熱して反応させることにより、ニオブ酸アンモニウム水和物を得ることを特徴とするニオブ酸アンモニウム水和物の製造方法を提案する。 The present invention also proposes a method for producing ammonium niobate hydrate, which comprises mixing an aqueous solution of niobium fluoride and an ammonium carbonate salt and heating and reacting them to obtain ammonium niobate hydrate. do.

本発明が提案するニオブ酸アンモニウム水和物は、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩との反応性が高いという特徴を有している。例えば炭酸ナトリウムと混合して加熱すると、不純物の少ないニオブ酸ナトリウム(NaNbO3)を得ることができる。よって、本発明が提案するニオブ酸アンモニウム水和物は、オートクレーブなどを用いて高温高圧の条件下で反応させる必要がなく、また、五酸化ニオブを経由して反応させる必要もなく、アルカリ金属塩と反応させてニオブ酸塩化合物を容易に得ることができるから、工業上有効に利用できることが期待できる。 The ammonium niobate hydrate proposed by the present invention is characterized by having high reactivity with an alkali metal salt such as sodium carbonate. For example, when mixed with sodium carbonate and heated, sodium niobate (NaNbO 3 ) having less impurities can be obtained. Therefore, the ammonium niobate hydrate proposed by the present invention does not need to be reacted under high temperature and high pressure conditions using an autoclave or the like, and does not need to be reacted via niobium pentoxide, and is an alkali metal salt. Since the niobium pentoxide compound can be easily obtained by reacting with, it can be expected that it can be effectively used industrially.

実施例1で得たニオブ酸アンモニウム水和物(サンプル)について、600MHzNMR分光器を用いて得られた1Hスペクトルの実測スペクトル、表1の変数によって計算される各ピークのスペクトル、計算スペクトル、及び、実測と計算スペクトルの残差を示した図である。For the ammonium niobate hydrate (sample) obtained in Example 1 , the measured spectrum of the 1H spectrum obtained using a 600 MHz NMR spectrometer, the spectrum of each peak calculated by the variables in Table 1, the calculated spectrum, and , It is a figure which showed the residual of the measured spectrum and the calculated spectrum. 実施例2で得たニオブ酸アンモニウム水和物(サンプル)について、600MHzNMR分光器を用いて得られた1Hスペクトルの実測スペクトル、表1の変数によって計算される各ピークのスペクトル、計算スペクトル、及び、実測と計算スペクトルの残差を示した図である。For the ammonium niobate hydrate (sample) obtained in Example 2, the measured spectrum of the 1H spectrum obtained using a 600 MHz NMR spectrometer, the spectrum of each peak calculated by the variables in Table 1, the calculated spectrum, and , It is a figure which showed the residual of the measured spectrum and the calculated spectrum. 比較例1で得たニオブ酸アンモニウム水和物(サンプル)について、600MHzNMR分光器を用いて得られた1Hスペクトルの実測スペクトル、表1の変数によって計算される各ピークのスペクトル、計算スペクトル、及び、実測と計算スペクトルの残差を示した図である。For the ammonium niobate hydrate (sample) obtained in Comparative Example 1 , the measured spectrum of the 1H spectrum obtained using a 600 MHz NMR spectrometer, the spectrum of each peak calculated by the variables in Table 1, the calculated spectrum, and , It is a figure which showed the residual of the measured spectrum and the calculated spectrum. 実施例1で得たニオブ酸アンモニウム水和物(サンプル)と炭酸ナトリウムとを混合し加熱して得られた焼成物のX線回折パターンである。It is an X-ray diffraction pattern of the fired product obtained by mixing and heating the ammonium niobium hydrate (sample) obtained in Example 1 and sodium carbonate. 実施例2で得たニオブ酸アンモニウム水和物(サンプル)と炭酸ナトリウムとを混合し加熱して得られた焼成物のX線回折パターンである。It is an X-ray diffraction pattern of the fired product obtained by mixing and heating the ammonium niobium hydrate (sample) obtained in Example 2 and sodium carbonate. 比較例1で得た水酸化ニオブ(サンプル)と炭酸ナトリウムとを混合し加熱して得られた焼成物のX線回折パターンである。It is an X-ray diffraction pattern of the fired product obtained by mixing and heating niobium hydroxide (sample) obtained in Comparative Example 1 and sodium carbonate.

次に、実施の形態例に基づいて本発明を説明する。但し、本発明が次に説明する実施形態に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described based on examples of embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments described below.

<本ニオブ酸アンモニウム水和物>
本発明の実施形態の一例に係るニオブ酸アンモニウム水和物(「本ニオブ酸アンモニウム水和物」とも称する)は、Nb及びOのほかにNH4 +及びOHを含有する化合物、すなわちニオブ酸アンモニウム水和物である。
<Ammonium niobate hydrate>
The ammonium niobate hydrate according to an example of the embodiment of the present invention (also referred to as “ammonium niobate hydrate”) is a compound containing NH 4+ and OH in addition to Nb and O, that is, ammonium niobate . It is a hydrate.

本ニオブ酸アンモニウム水和物は、Nb及びOのほかに、NH4 +及びOHを含有する化合物(「ニオブ酸アンモニウム水和物」とも称する)であり、
レーザー回折・散乱法粒度分布測定法による積算体積50容量%における積算体積粒径について、超音波分散処理前(D50N)及び40W、30秒間の超音波分散処理後(D50D)のそれぞれ測定したとき、D50Nが1μm以上100μm以下であり、かつ、D50Dに対するD50Nの比(D50N/D50D)が10以下であるのが好ましい。
This ammonium niobate hydrate is a compound containing NH 4+ and OH in addition to Nb and O ( also referred to as "ammonium niobate hydrate").
When the integrated volume particle size at the integrated volume 50% by volume measured by the laser diffraction / scattering method particle size distribution measurement method was measured before the ultrasonic dispersion treatment (D50N) and at 40 W and after the ultrasonic dispersion treatment for 30 seconds (D50D), respectively. It is preferable that D50N is 1 μm or more and 100 μm or less, and the ratio of D50N to D50D (D50N / D50D) is 10 or less.

レーザー回折・散乱法粒子径分布測定法による超音波分散処理前の積算体積50容量%における積算体積粒径(D50N)が1μm以上であれば、流動性が良いことが多く、100μm以下であれば、アルカリ金属塩との反応性が高いものとなるから、好ましい。
この観点から、D50Nは、下限値が5μm以上であるのがより好ましく、10μm以上であるのがさらに好ましい。他方、D50Nの上限値は80μm以下であるのがより好ましく、50μm以下であるのがさらに好ましい。
If the integrated volume particle size (D50N) at 50% by volume of the integrated volume before the ultrasonic dispersion measurement by the laser diffraction / scattering method particle size distribution measurement method is 1 μm or more, the fluidity is often good, and if it is 100 μm or less. , It is preferable because it has a high reactivity with an alkali metal salt.
From this viewpoint, the lower limit of D50N is more preferably 5 μm or more, and further preferably 10 μm or more. On the other hand, the upper limit of D50N is more preferably 80 μm or less, and further preferably 50 μm or less.

前記D50Nが1μm以上の場合であって、D50N/D50Dが10以下であれば流動性が良いという効果を得ることができる。
この観点から、前記D50N/D50Dは、8以下であるのがより好ましく、5以下であるのがさらに好ましく、3以下であるのが特に好ましく、2以下であるのがなお一層好ましい。他方、前記D50N/D50Dの下限値は通常1であるが、1を下回る値になることもあり、製造容易性の観点から0.95以上であるのが好ましく、1.00以上であるのがより好ましく、1.05以上であるのがさらに好ましい。
D50N及びD50Dの測定は、例えばレーザー回折・散乱法粒子径分布測定装置として、MT3300EXII又はMT3300II(いずれもマイクロトラックべル社製)を使用可能である。測定条件の詳細は後述の実施例に記載する。
When the D50N is 1 μm or more and the D50N / D50D is 10 or less, the effect of good fluidity can be obtained.
From this viewpoint, the D50N / D50D is more preferably 8 or less, further preferably 5 or less, particularly preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less. On the other hand, the lower limit of the D50N / D50D is usually 1, but may be less than 1, and is preferably 0.95 or more, preferably 1.00 or more, from the viewpoint of ease of manufacture. More preferably, it is more preferably 1.05 or more.
For the measurement of D50N and D50D, for example, MT3300EXII or MT3300II (both manufactured by Microtrack Bell) can be used as a laser diffraction / scattering method particle size distribution measuring device. Details of the measurement conditions will be described in Examples described later.

なお、従来入手できるニオブ酸アンモニウム水和物は、流動性が低いものであったため、アルカリ金属塩と混合した際の混合性が悪く、アルカリ金属塩との反応性を高めることができない一因となっていた。また、流動性が低いため、投入ホッパーや移送配管に詰まりが生じやすいという問題点を抱えていた。これに対し、本ニオブ酸アンモニウム水和物においては、D50N及びD50N/D50D比を調整することで、かかる課題すなわち流動性を改善することができる。 It should be noted that the conventionally available ammonium niobate hydrate has low fluidity, so that the mixability when mixed with the alkali metal salt is poor, which is one of the reasons why the reactivity with the alkali metal salt cannot be enhanced. It was. In addition, since the fluidity is low, there is a problem that the input hopper and the transfer pipe are likely to be clogged. On the other hand, in the present ammonium niobate hydrate, such a problem, that is, fluidity can be improved by adjusting the D50N and D50N / D50D ratios.

本ニオブ酸アンモニウム水和物は、さらに固体H-NMR測定において、得られた信号をフーリエ変換後、位相及び化学シフト等方値を補正して得られる実測スペクトルに、化学シフト等方値に対して高さが一定なベースライン及び2個の擬フォークト関数の和で作成した計算スペクトルを、H化学シフト等方値-2~14ppmの範囲でフィッティングして、前記実測スペクトルを2つのピークに分離するとともにベースラインを定め、分離後の頂点がH化学シフト等方値7.3~7.7ppmの範囲に位置するピークをピーク1とし、分離後の頂点がH化学シフト等方値5.6~7.0ppmの範囲に位置するピークをピーク2とし、
ピーク1の擬フォークト関数をH化学シフト等方値-2~14ppmの範囲で積分した値をピーク積分値1とし、ピーク2の擬フォークト関数をH化学シフト等方値-2~14ppmの範囲で積分した値をピーク積分値2としたとき、ピーク積分値1とピーク積分値2との合計値に対するピーク積分値1の割合(ピーク1の積分比)が40%以上であるのが好ましい。
この際、ピーク1は、NH4 +に由来するHのピークであると推定され、ピーク2は、OHに由来するHのピークであると推定される。
また、前記ピーク1の積分比は、ピーク1で特定されるHと、ピーク2で特定されるHとの合計に対する、ピーク1で特定されるHの存在比、すなわち当該プロトンの存在比を意味するものである。
This ammonium niobate hydrate is further converted to a chemical shift isotropic value in the measured spectrum obtained by correcting the phase and chemical shift isotropic values after Fourier conversion of the obtained signal in the solid 1 H-NMR measurement. On the other hand, the calculated spectrum created by the baseline with a constant height and the sum of the two pseudo-Vault functions is fitted in the range of 1 H chemical shift isotropic value -2 to 14 ppm, and the measured spectrum is divided into two peaks. The peak after separation is defined as peak 1 and the peak after separation is 1 H chemical shift isotropic. The peak located in the range of 7.3 to 7.7 ppm is defined as peak 1 . A peak located in the range of 5.6 to 7.0 ppm is defined as peak 2.
The value obtained by integrating the pseudo-Vault function of peak 1 in the range of 1 H chemical shift isotropic value -2 to 14 ppm is defined as the peak integral value 1, and the pseudo-Folk function of peak 2 is defined as the 1 H chemical shift isotropic value of -2 to 14 ppm. When the value integrated in the range is defined as the peak integral value 2, the ratio of the peak integral value 1 to the total value of the peak integral value 1 and the peak integral value 2 (integral ratio of the peak 1) is preferably 40% or more. ..
At this time, peak 1 is presumed to be the peak of H derived from NH 4+ , and peak 2 is presumed to be the peak of H derived from OH.
Further, the integration ratio of the peak 1 is the abundance ratio of 1 H specified by peak 1 to the sum of 1 H specified by peak 1 and 1 H specified by peak 2, that is, the presence of the proton. It means a ratio.

本ニオブ酸アンモニウム水和物において、ピーク1の積分比が40%以上であれば、後述するように、本ニオブ酸アンモニウム水和物の反応性を高めることができる。特に炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩に対する反応性を高めることができる。
よって、かかる観点から、本ニオブ酸アンモニウム水和物において、ピーク積分値1とピーク積分値2の合計値に対するピーク積分値1の割合(ピーク1の積分比)が40%以上であるのが好ましく、中でも50%以上、その中でも60%以上、その中でも70%以上であるのがさらに好ましい。
In the present ammonium niobate hydrate, if the integral ratio of peak 1 is 40% or more, the reactivity of the present ammonium niobate hydrate can be enhanced as described later. In particular, the reactivity with alkali metal salts such as sodium carbonate can be enhanced.
Therefore, from this point of view, in this ammonium niobate hydrate, the ratio of the peak integral value 1 to the total value of the peak integral value 1 and the peak integral value 2 (integral ratio of the peak 1) is preferably 40% or more. Among them, 50% or more, 60% or more among them, and 70% or more among them are more preferable.

なお、本ニオブ酸アンモニウム水和物は、Nb、O、NH4 +及びOH以外の成分からなる化合物であってもよいし、これら以外の成分(「他成分」と称する)を含有してもよい。
また、不可避不純物が含有される可能性もある。但し、不可避不純物の含有量は、各々0.2質量%以下であるのが好ましく、中でも各々0.1質量%以下、その中でも各々0.05質量%以下、とりわけ各々0.02質量%以下であるのが好ましい。なお、不可避不純物としては、例えばTa、Si、P、B、Sb、Mn、Fe、Ni、Cr、Co、Cuなどを挙げることができる。
The ammonium niobate hydrate may be a compound composed of components other than Nb, O, NH 4+ and OH, or may contain components other than these (referred to as "other components") . good.
It may also contain unavoidable impurities. However, the content of unavoidable impurities is preferably 0.2% by mass or less, each of which is 0.1% by mass or less, of which 0.05% by mass or less, particularly 0.02% by mass or less of each. It is preferable to have it. Examples of unavoidable impurities include Ta, Si, P, B, Sb, Mn, Fe, Ni, Cr, Co, and Cu.

(反応性)
本ニオブ酸アンモニウム水和物は、上述のように、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩との反応性が高いことが特徴の一つである。
例えば、本ニオブ酸アンモニウム水和物と炭酸ナトリウムとを、Nb:Na=1.0:1.1(mol比)となるように混合し、大気中において850℃(品温)を1時間保持するように加熱することで焼成物を得ることができる。そしてこの際、得られる焼成物は、NaNbO3からなり、Na2Nb411などの不純物が少ないものとすることができる。具体的には、当該焼成物は、X線回折において、Na2Nb411に帰属する2θ=29°±0.5°のピーク強度(a)に対する、ニオブ酸ナトリウム(NaNbO3)に帰属する2θ=32°±0.5°のピーク強度(b)のX線強度比(32°±0.5°/29°±0.5°)が10以上となる。中でも20以上、その中でも30以上とすることができる。
このように、本ニオブ酸アンモニウム水和物は、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩との反応性が高いため、オートクレーブなどを用いて高温高圧の条件下で反応させる必要がなく、また、五酸化ニオブを経由して反応させる必要もなく、アルカリ金属塩、例えば炭酸ナトリウムと反応させてニオブ酸塩化合物を容易に得ることができる。
(Reactivity)
As described above, this ammonium niobate hydrate is characterized by having high reactivity with alkali metal salts such as sodium carbonate.
For example, this ammonium niobium hydrate and sodium carbonate are mixed so that Nb: Na = 1.0: 1.1 (mol ratio), and the temperature is maintained at 850 ° C. (product temperature) for 1 hour in the air. A fired product can be obtained by heating in such a manner. At this time, the obtained fired product is composed of NaNbO 3 and can be made to have few impurities such as Na 2 Nb 4 O 11 . Specifically, the calcined product belongs to sodium niobium (NaNbO 3 ) with respect to the peak intensity (a) of 2θ = 29 ° ± 0.5 ° attributable to Na 2 Nb 4 O 11 in X-ray diffraction. The X-ray intensity ratio (32 ° ± 0.5 ° / 29 ° ± 0.5 °) of the peak intensity (b) of 2θ = 32 ° ± 0.5 ° is 10 or more. Among them, it can be 20 or more, and among them, 30 or more.
As described above, since this ammonium niobate hydrate has high reactivity with alkali metal salts such as sodium carbonate, it is not necessary to react under high temperature and high pressure conditions using an autoclave or the like, and niobium pentoxide It is not necessary to react via the above, and the niobate compound can be easily obtained by reacting with an alkali metal salt such as sodium carbonate.

<本製造方法>
次に、本ニオブ酸アンモニウム水和物の好適な製造方法(「本製造方法」と称する)について説明する。
<This manufacturing method>
Next, a suitable method for producing ammonium niobate hydrate (referred to as “the present production method”) will be described.

本製造方法の一例として、フッ化ニオブ水溶液と炭酸アンモニウム塩とを混合すると共に加熱して反応させる方法を挙げることができる。但し、この方法に限定するものではない。
なお、本製造方法は、他の工程若しくは他の処理を追加することは適宜可能である。
As an example of this production method, a method of mixing an aqueous solution of niobium fluoride and an ammonium carbonate salt and heating them to react with each other can be mentioned. However, the method is not limited to this method.
In this production method, it is possible to add other steps or other processes as appropriate.

(フッ化ニオブ水溶液)
ニオブ乃至ニオブ酸化物は、フッ酸(HF)と反応させてフッ化ニオブ(H2NbF7)とすると、水に溶解してフッ化ニオブ水溶液とすることができる。
フッ化ニオブ水溶液は、水(例えば純水)を加えて、ニオブをNb25換算で1~200g/L含有するように調整するのが好ましい。
(Niobium fluoride aqueous solution)
When niobium to niobium oxide is reacted with hydrofluoric acid (HF) to form niobium fluoride (H 2 NbF 7 ), it can be dissolved in water to form an aqueous solution of niobium fluoride.
The aqueous niobium solution is preferably adjusted to contain 1 to 200 g / L of niobium in terms of Nb 2 O 5 by adding water (for example, pure water).

フッ化ニオブ水溶液は、フッ素(F)の元素量が30質量%以下であるのが好ましく、中でも25質量%以下、その中でも20質量%以下であるのがさらに好ましい。
フッ化ニオブ水溶液は、ニオブ(Nb)のNb25換算量が30質量%以下であるのが好ましく、中でも25質量%以下、その中でも20質量%以下であるのがさらに好ましい。
The niobium fluoride aqueous solution preferably has an elemental amount of fluorine (F) of 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less.
The amount of niobium (Nb) converted to Nb 2 O 5 is preferably 30% by mass or less, and more preferably 25% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less.

(炭酸アンモニウム塩)
炭酸アンモニウム塩としては、(NH42CO3、(NH4)HCO3などを挙げることができる。中でも、ピーク積分値1の割合が大きなニオブ酸アンモニウム水和物を得やすいという観点から、(NH4)HCO3が好ましい。
(Ammonium carbonate)
Examples of the ammonium carbonate salt include (NH 4 ) 2 CO 3 and (NH 4 ) HCO 3 . Of these, (NH 4 ) HCO 3 is preferable from the viewpoint that ammonium niobate hydrate having a large ratio of peak integral value 1 can be easily obtained.

フッ化ニオブ水溶液のNb1molに対して、NH換算で5mol以上の炭酸アンモニウム塩を混合することが好ましい。
フッ化ニオブ水溶液のNb1molに対して、NH換算で5mol以上の炭酸アンモニウム塩を混合することにより、より確実に中和することができる。かかる観点から、炭酸アンモニウム塩の混合量を、フッ化ニオブ水溶液のNb1molに対して、NH換算で7mol以上とするのがより好ましく、中でも8mol以上、中でも9mol以上、その中でも10mol以上とするのがさらに好ましい。
他方、炭酸アンモニウム塩の混合量を、フッ化ニオブ水溶液のNb1molに対して、NH換算で13mol以下とすることにより、過剰な炭酸アンモニウム塩を削減することができる。かかる観点から、炭酸アンモニウム塩の混合量を、フッ化ニオブ水溶液のNb1molに対して、NH換算で12mol以下とするのがより好ましく、中でも11mol以下とするのがさらに好ましい。
It is preferable to mix 5 mol or more of ammonium carbonate in terms of NH3 with 1 mol of Nb of the niobium fluoride aqueous solution.
Neutralization can be performed more reliably by mixing 5 mol or more of ammonium carbonate in terms of NH3 with 1 mol of Nb of the niobium fluoride aqueous solution. From this point of view, the mixing amount of the ammonium carbonate salt is more preferably 7 mol or more in terms of NH3 with respect to 1 mol of Nb of the niobium fluoride aqueous solution, particularly 8 mol or more, particularly 9 mol or more, and 10 mol or more among them. Is even more preferable.
On the other hand, the excess ammonium carbonate salt can be reduced by setting the mixing amount of the ammonium carbonate salt to 13 mol or less in terms of NH3 with respect to 1 mol of Nb of the aqueous niobium fluoride solution. From this point of view, the mixing amount of the ammonium carbonate salt is more preferably 12 mol or less in terms of NH3 with respect to 1 mol of Nb of the niobium fluoride aqueous solution, and more preferably 11 mol or less.

(混合方法)
フッ化ニオブ水溶液と炭酸アンモニウム塩との混合順序は、炭酸アンモニウム塩をフッ化ニオブ水溶液に添加(正中和)して混合しても、フッ化ニオブ水溶液を炭酸アンモニウム塩に添加(逆中和)して混合してもよい。
(Mixing method)
The order of mixing the niobium fluoride aqueous solution and the ammonium carbonate salt is that even if the ammonium carbonate aqueous solution is added to the niobium fluoride aqueous solution (positive neutralization) and mixed, the niobium fluoride aqueous solution is added to the ammonium carbonate salt (reverse neutralization). May be mixed.

フッ化ニオブ水溶液と炭酸アンモニウム塩とを混合した際の溶液のpHが7.0以上であれば、より確実に中和できるから好ましい。他方、高すぎると炭酸アンモニウム塩が余剰となる可能性がある。よって、フッ化ニオブ水溶液と炭酸アンモニウム塩とを混合した際の溶液のpHが7.0以上となるように調整するのが好ましく、中でも8.0以上或いは13.0以下、その中でも9.0以上或いは12.0以下となるように調整するのがさらに好ましい。 It is preferable that the pH of the solution when the aqueous niobium fluoride solution and the ammonium carbonate salt are mixed is 7.0 or more because neutralization can be performed more reliably. On the other hand, if it is too high, the ammonium carbonate salt may be in excess. Therefore, it is preferable to adjust the pH of the solution when the niobium fluoride aqueous solution and the ammonium carbonate salt are mixed to be 7.0 or more, particularly 8.0 or more or 13.0 or less, and 9.0 or more among them. It is more preferable to adjust so as to be more than or less than or less than 12.0.

また、フッ化ニオブ水溶液と炭酸アンモニウム塩とを混合すると共に、混合液の液温が所定温度になるように加熱するのが好ましい。
この際、混合した後に混合液を加熱してもよいが、混合しながら混合液を加熱するのが好ましい。
この際、加熱温度は、混合液の液温が55℃以上になるように加熱する必要がある。炭酸アンモニウムの分解温度が約48℃であるから、55℃以上に加熱することにより、ニオブ酸のまわりの炭酸アンモニウム、おそらくニオブイオンを錯体化している炭酸アンモニウムが分解して炭酸が離脱(脱気)され、急激にアンモニア中和反応が進むことにより、NbOとNH の結合が多くなるものと推測することができる。
なお、炭酸アンモニウムの分解反応は吸熱反応であるため、溶液温度を55℃以上に保持するためには、加熱手段の温度自体はそれよりも高温とする必要がある。
かかる観点から、加熱温度は、混合液の温度が55℃以上になるように加熱するのがより好ましく、中でも65℃以上、その中でも75℃以上になるように加熱するのがさらに好ましい。
Further, it is preferable to mix the niobium fluoride aqueous solution and the ammonium carbonate salt and heat the mixed solution so that the liquid temperature becomes a predetermined temperature.
At this time, the mixed liquid may be heated after mixing, but it is preferable to heat the mixed liquid while mixing.
At this time, the heating temperature needs to be such that the temperature of the mixed liquid is 55 ° C. or higher. Since the decomposition temperature of ammonium carbonate is about 48 ° C., heating to 55 ° C. or higher decomposes ammonium carbonate around the niobic acid, probably ammonium carbonate that is complexed with niobium ions, and releases carbonic acid (degassing). ), And it can be inferred that the bond between NbO and NH 4+ increases as the ammonia neutralization reaction proceeds rapidly .
Since the decomposition reaction of ammonium carbonate is an endothermic reaction, the temperature of the heating means itself needs to be higher than that in order to maintain the solution temperature at 55 ° C. or higher.
From this point of view, the heating temperature is more preferably 55 ° C. or higher, and more preferably 65 ° C. or higher, particularly 75 ° C. or higher.

(洗浄)
以上のように混合及び加熱してNbアンモニウム溶液を得た後、必要に応じて、フッ化アンモニウムなどの不純物を除去する洗浄を行うのが好ましい。
この際の洗浄方法は任意である。例えば、逆浸透ろ過、限外ろ過、精密ろ過などの膜を用いたろ過による方法のほか、遠心分離、その他の公知の方法を採用することができる。
(Washing)
After mixing and heating as described above to obtain an Nb ammonium solution, it is preferable to perform washing to remove impurities such as ammonium fluoride, if necessary.
The cleaning method at this time is arbitrary. For example, in addition to methods by filtration using a membrane such as reverse osmosis filtration, ultrafiltration, and microfiltration, centrifugation and other known methods can be adopted.

(乾燥)
そして、必要に応じて、得られたNbアンモニウム溶液を乾燥させることにより、粉末状の本ニオブ酸アンモニウム水和物を得ることができる。
この際の乾燥方法は任意である。
(Dry)
Then, if necessary, the obtained Nb ammonium solution is dried to obtain powdered ammonium niobium hydrate.
The drying method at this time is arbitrary.

<語句の説明>
本明細書において「X~Y」(X,Yは任意の数字)と表現する場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」或いは「好ましくはYより小さい」の意も包含する。
また、「X以上」(Xは任意の数字)或いは「Y以下」(Yは任意の数字)と表現した場合、「Xより大きいことが好ましい」或いは「Y未満であることが好ましい」旨の意図も包含する。
<Explanation of words>
When expressed as "X to Y" (X and Y are arbitrary numbers) in the present specification, unless otherwise specified, they mean "X or more and Y or less" and "preferably larger than X" or "preferably Y". It also includes the meaning of "smaller".
Further, when expressed as "X or more" (X is an arbitrary number) or "Y or less" (Y is an arbitrary number), it means "preferably larger than X" or "preferably less than Y". Intention is also included.

本発明は、以下の実施例により更に説明される。但し、以下の実施例はいかなる方法でも本発明を限定することを意図するものではない。 The present invention will be further described in the following examples. However, the following examples are not intended to limit the invention in any way.

<実施例1>
水酸化ニオブ(Nb濃度:93.5質量%)17.5gを22.6質量%フッ酸溶液86.7gにて溶解し、フッ化ニオブ水溶液(ニオブ酸濃度:Nb25換算151g/L、Nb濃度:15.7質量%、フッ素濃度:18.9質量%)を得た。
このフッ化ニオブ酸水溶液30mL(Nb0.0341mol)に、イオン交換水30mLを添加し希釈した。さらに炭酸水素アンモニウム塩((NH)HCO、NH濃度:22.8質量%)を20g(NH3換算0.253mol)添加し、マグネティックスターラーを用いて回転速度200rpmで撹拌しながら混合した。その後、混合液の液温が75℃を維持するように75分間加熱し、中和反応液(pH7.9)を得た。
次に、当該中和反応液を5Cろ紙を用いてヌッチェろ過し、回収したニオブ含有沈殿物を2.5質量%アンモニア水200mLでリスラリーし、前記同様にヌッチェろ過してフッ化アンモニウム等を除去洗浄した。この洗浄作業は、ろ液のフッ素量が50ppm以下になるまで繰り返した。その後、110℃に設定した乾燥器で乾燥させてニオブ酸アンモニウム水和物(サンプル)を得た。
<Example 1>
17.5 g of niobide hydroxide (Nb 2 O 5 concentration: 93.5 mass%) was dissolved in 86.7 g of a 22.6 mass% fluoride solution, and an aqueous solution of niobide fluoride (niobic acid concentration: Nb 2 O 5 conversion) was dissolved. 151 g / L, Nb 2 O 5 concentration: 15.7% by mass, fluorine concentration: 18.9% by mass) was obtained.
To 30 mL (Nb0.0341 mol) of this niobium fluoride aqueous solution, 30 mL of ion-exchanged water was added and diluted. Further, 20 g (0.253 mol in terms of NH 3 ) of ammonium hydrogen carbonate salt ((NH 4 ) HCO 3 , NH 4 concentration: 22.8% by mass) was added, and the mixture was mixed with stirring at a rotation speed of 200 rpm using a magnetic stirrer. .. Then, the mixture was heated for 75 minutes so that the temperature of the mixed solution was maintained at 75 ° C. to obtain a neutralization reaction solution (pH 7.9).
Next, the neutralization reaction solution was filtered through Nutche using a 5C filter paper, and the recovered niobium-containing precipitate was resurrected with 200 mL of 2.5 mass% ammonia water, and filtered through Nutche in the same manner as described above to remove ammonium fluoride and the like. Washed. This cleaning operation was repeated until the amount of fluorine in the filtrate became 50 ppm or less. Then, it was dried in a dryer set at 110 ° C. to obtain an ammonium niobate hydrate (sample).

<実施例2>
水酸化ニオブ(Nb濃度:93.5質量%)17.5gを22.6質量%フッ酸溶液86.7gにて溶解し、フッ化ニオブ水溶液(ニオブ酸濃度:Nb25換算151g/L、Nb濃度:15.7質量%、フッ素濃度:18.9質量%)を得た。
このフッ化ニオブ酸水溶液30mL(Nb0.0341mol)に、イオン交換水70mLを添加し希釈した。さらに炭酸水素アンモニウム塩((NH)HCO、NH濃度:22.8質量%)を20g(NH3換算0.253mol)添加し、マグネティックスターラーを用いて回転速度200rpmで撹拌しながら混合した。その後、混合液の液温が75℃を維持するように75分間加熱し、中和反応液(pH8.2)を得た。
次に、当該中和反応液を5Cろ紙を用いてヌッチェろ過し、回収したニオブ含有沈殿物を2.5質量%アンモニア水200mLでリスラリーし、前記同様にヌッチェろ過してフッ化アンモニウム等を除去洗浄した。この洗浄作業は、ろ液のフッ素量が50ppm以下になるまで繰り返した。その後、110℃に設定した乾燥器で乾燥させてニオブ酸アンモニウム水和物(サンプル)を得た。
<Example 2>
17.5 g of niobide hydroxide (Nb 2 O 5 concentration: 93.5 mass%) was dissolved in 86.7 g of a 22.6 mass% fluoride solution, and an aqueous solution of niobide fluoride (niobic acid concentration: Nb 2 O 5 conversion) was dissolved. 151 g / L, Nb 2 O 5 concentration: 15.7% by mass, fluorine concentration: 18.9% by mass) was obtained.
To 30 mL (Nb0.0341 mol) of this niobium fluoride aqueous solution, 70 mL of ion-exchanged water was added and diluted. Further, 20 g (0.253 mol in terms of NH 3 ) of ammonium hydrogen carbonate salt ((NH 4 ) HCO 3 , NH 4 concentration: 22.8% by mass) was added, and the mixture was mixed with stirring at a rotation speed of 200 rpm using a magnetic stirrer. .. Then, the mixture was heated for 75 minutes so that the temperature of the mixed solution was maintained at 75 ° C. to obtain a neutralization reaction solution (pH 8.2).
Next, the neutralization reaction solution was filtered through Nutche using a 5C filter paper, and the recovered niobium-containing precipitate was resurrected with 200 mL of 2.5 mass% ammonia water, and filtered through Nutche in the same manner as described above to remove ammonium fluoride and the like. Washed. This cleaning operation was repeated until the amount of fluorine in the filtrate became 50 ppm or less. Then, it was dried in a dryer set at 110 ° C. to obtain an ammonium niobate hydrate (sample).

<比較例1>
水酸化ニオブ(Nb濃度:93.5質量%)17.5gを22.6質量%フッ酸溶液86.7gにて溶解し、フッ化ニオブ水溶液(ニオブ酸濃度:Nb25換算151g/L、Nb濃度:15.7質量%、フッ素濃度:18.9質量%)を得た。
このフッ化ニオブ酸水溶液30mL(Nb0.0341mol)に、イオン交換水30mLを添加し希釈した。この希釈したフッ化ニオブ酸水溶液を25%アンモニア水25mL(NH3換算0.334mol)へ30分かけて添加して特に加熱することなく中和反応液(pH10.2)を得た。
次に、当該中和反応液を5Cろ紙を用いてヌッチェろ過し、回収したニオブ含有沈殿物を2.5質量%アンモニア水200mLでリスラリーし、前記同様にヌッチェろ過してフッ化アンモニウム等を除去洗浄した。この洗浄作業は、ろ液のフッ素量が50ppm以下になるまで繰り返した。その後、110℃に設定した乾燥器で乾燥させて、水酸化ニオブ(サンプル)を得た。
<Comparative example 1>
17.5 g of niobide hydroxide (Nb 2 O 5 concentration: 93.5 mass%) was dissolved in 86.7 g of a 22.6 mass% fluoride solution, and an aqueous solution of niobide fluoride (niobic acid concentration: Nb 2 O 5 conversion) was dissolved. 151 g / L, Nb 2 O 5 concentration: 15.7% by mass, fluorine concentration: 18.9% by mass) was obtained.
To 30 mL (Nb0.0341 mol) of this niobium fluoride aqueous solution, 30 mL of ion-exchanged water was added and diluted. This diluted aqueous niobium fluoride solution was added to 25 mL of 25% aqueous ammonia (0.334 mol in terms of NH 3 ) over 30 minutes to obtain a neutralization reaction solution (pH 10.2) without any particular heating.
Next, the neutralization reaction solution was filtered through Nutche using a 5C filter paper, and the recovered niobium-containing precipitate was resurrected with 200 mL of 2.5 mass% ammonia water, and filtered through Nutche in the same manner as described above to remove ammonium fluoride and the like. Washed. This cleaning operation was repeated until the amount of fluorine in the filtrate became 50 ppm or less. Then, it was dried in a dryer set at 110 ° C. to obtain niobium hydroxide (sample).

<NMR測定>
(測定条件)
1H NMR測定は、600MHzNMR分光器(Bruker社製のAVANCE NEO)を用いて室温にて行った。
使用したNMRプローブは1.3mmCP-MASプローブで、60kHzの回転周波数のマジック角回転下でSingle pulse法で測定した。
Single pulse法のパルスには2.5μ秒の90度パルスを用い、信号の観測点の間隔は1マイクロ秒、観測点は20000点(観測時間20ミリ秒)とした。
また、信号観測後から次の測定のパルス印加までの間隔(以下、繰り返し時間)は8秒と16秒で強度に変化が見られない場合は8秒とした。変化が見られる場合は16秒と32秒で変化が見られないことを確認したうえで16秒とした。
具体的には、各試料の繰り返し時間は、ref:8秒、条件1:16秒、条件2:8秒であった。
各測定の積算回数は16回、測定前のダミースキャンを4回とした。
測定は1試料につき3回、粉末を入れ替えた測定を行った。
<NMR measurement>
(Measurement condition)
1 1 H NMR measurement was performed at room temperature using a 600 MHz NMR spectrometer (AVANCE NEO manufactured by Bruker).
The NMR probe used was a 1.3 mm CP-MAS probe, which was measured by the single pulse method under a magic angle spinning at a rotation frequency of 60 kHz.
A 90-degree pulse of 2.5 μs was used as the pulse of the single pulse method, the interval between the observation points of the signal was 1 microsecond, and the observation points were 20000 points (observation time 20 milliseconds).
The interval from signal observation to pulse application for the next measurement (hereinafter referred to as the repetition time) was 8 seconds and 16 seconds, and 8 seconds when there was no change in intensity. When a change was observed, it was set to 16 seconds after confirming that no change was observed in 16 seconds and 32 seconds.
Specifically, the repetition time of each sample was ref: 8 seconds, condition 1:16 seconds, and condition 2: 8 seconds.
The total number of times for each measurement was 16 times, and the dummy scan before measurement was 4 times.
The measurement was performed three times per sample by exchanging the powder.

なお、上記実施例及び比較例では、上記測定条件で測定して解析したところ、十分な精度が得られたが、上記の測定条件ではばらつきが大きいなど十分な精度が得られない場合は、各測定の積算回数を16回から増やすか、若しくは、粉末を入れ替えての測定を1試料について3回より増やすか、少なくともこれらの一方を行うことにより、十分な精度が得られるようにすることができる。 In the above-mentioned Examples and Comparative Examples, sufficient accuracy was obtained when the measurement was performed under the above-mentioned measurement conditions, but sufficient accuracy could not be obtained under the above-mentioned measurement conditions due to large variations. Sufficient accuracy can be obtained by increasing the total number of measurements from 16 times, or increasing the number of measurements by exchanging powders from 3 times per sample, or at least one of these. ..

(解析条件)
上記の測定で得られた信号に45536点の強度ゼロの点を追加し、フーリエ変換した。
フーリエ変換後、全ピークが上向きに見えるように1Hスペクトルの位相補正を行った。
次に、1Hスペクトルの化学シフト等方値を、外部標準物質として用いたアダマンタンの1Hのピークが1.91ppm(テトラメチルシラン0ppm基準)となるように横軸を平行移動した。
以上により得られたスペクトルを実測スペクトルと称する。
ピーク分離及びベースラインの決定は、実測スペクトルに、化学シフト等方値に対して高さが一定なベースライン及び2個の擬フォークト関数の和で作成した計算スペクトルを、H化学シフト等方値-2~14ppmの範囲でフィッティングすることにより実施した。
擬フォークト関数は、同じ半値全幅のローレンツ関数とガウス関数の和である。ピーク分離で用いた擬フォークト関数f(x)を以下に示す。
(Analysis conditions)
45536 points with zero intensity were added to the signal obtained by the above measurement, and Fourier transform was performed.
After the Fourier transform, the phase correction of the 1H spectrum was performed so that all the peaks looked upward.
Next, the chemical shift isotropic value of the 1H spectrum was translated along the horizontal axis so that the 1H peak of adamantane used as an external standard substance was 1.91 ppm (based on 0 ppm of tetramethylsilane).
The spectrum obtained as described above is referred to as an actually measured spectrum.
For peak separation and baseline determination, a calculated spectrum created by adding a baseline whose height is constant with respect to the chemical shift isotropic value and the sum of two pseudo Voigt functions is added to the measured spectrum, and 1H chemical shift isotropic. The value was performed by fitting in the range of -2 to 14 ppm.
The pseudo Voigt function is the sum of the Lorentz function and the Gaussian function with the same full width at half maximum. The pseudo Voigt function f (x) used for peak separation is shown below.

Figure 0007104842000001
Figure 0007104842000001

ここで、xはH-NMRスペクトルの横軸の値(化学シフト等方値)、x0はピーク中心の化学シフト等方値、Aは実測に合わせるためのスケーリング係数、ηは-∞(マイナス無限大)から+∞(プラス無限大)の範囲でのローレンツ関数(第1項)のピーク積分比、Hはピークの半値全幅、πは円周率、lnは自然対数、expは自然指数関数を表す。
ピーク分離では、2個の擬フォークト関数各々のx0、H、η、Aを変数として実測スペクトルと計算スペクトルの化学シフト等方値-2ppmから14ppmの範囲の平均二乗偏差が最小となるようにExcelのソルバー機能を用いてフィッティングを行った。
このように、実測スペクトルに、化学シフト等方値に対して高さが一定なベースライン及び2個の擬フォークト関数の和で作成した計算スペクトルを、H化学シフト等方値-2~14ppmの範囲でフィッティングして、前記実測スペクトルを2つのピークに分離するとともにベースラインの高さを決めた。
そして、分離後のピークの頂点がH化学シフト等方値7.3~7.7ppmの範囲に位置するピークをピーク1とし、分離後のピークの頂点がH化学シフト等方値5.6~7.0ppmの範囲に位置するピークをピーク2とした。
ピーク分離により得られたピーク1及びピーク2の擬フォークト関数の変数(x0、H、η、A)を表1に示す。
スケーリング係数Aは全ピークのAの和が100となるように規格化した数値を記載した。
また、ベースラインの高さは2つのピークのAの和(100)で割ることにより規格化した値を記載した。
Here, x is the value on the horizontal axis of the 1 H-NMR spectrum (chemical shift isotropic value), x 0 is the chemical shift isotropic value at the peak center, A is the scaling coefficient for adjusting to the actual measurement, and η is -∞ ( The peak integral ratio of the Lorentz function (first term) in the range from minus infinity) to + ∞ (plus infinity), H is the half-value full width of the peak, π is the pi, ln is the natural logarithm, and exp is the natural exponent. Represents a function.
In peak separation, the chemical shift isotropic values of the measured spectrum and the calculated spectrum are minimized in the range of -2 ppm to 14 ppm, with x 0, H, η, and A of each of the two pseudo Voigt functions as variables. Fitting was performed using the solver function of Excel.
In this way, in the measured spectrum, the calculated spectrum created by the sum of the baseline and the two pseudo Voigt functions whose height is constant with respect to the chemical shift isotropic value is added to the 1H chemical shift isotropic value -2 to 14 ppm. The measured spectrum was separated into two peaks and the height of the baseline was determined by fitting in the range of.
The peak after separation is defined as peak 1 and the peak located in the range of 1 H chemical shift isotropic value is 7.3 to 7.7 ppm, and the apex of the peak after separation is 1 H chemical shift isotropic value. The peak located in the range of 6 to 7.0 ppm was defined as peak 2.
Table 1 shows the variables (x 0 , H, η, A) of the pseudo Voigt functions of peak 1 and peak 2 obtained by peak separation.
For the scaling coefficient A, a numerical value standardized so that the sum of A of all peaks is 100 is described.
In addition, the height of the baseline is a value standardized by dividing by the sum (100) of A of the two peaks.

表1の数値は、3回の測定による実測スペクトルのピーク分離により得られた変数(x0、H、η、A)の平均値を示している。
また、図1,2,3には、実測スペクトル(図では「実測」と表示)と、表1の変数によって計算される各ピークのスペクトル(図では「ピーク1」「ピーク2」と表示)と、計算スペクトル(図では「計算」と表示)と、実測と計算スペクトルの残差(図では「残差」と表示)とを示した。
式(1)の変数x0、H、η、Aに、表1の数値を代入して計算したピーク1、ピーク2をH化学シフト等方値-2~14ppmの範囲で積分してピーク積分値1及びピーク積分値2を計算し、ピーク積分値の合計値に対するピーク積分値1の割合(ピーク積分比1)及びピーク積分値の合計値に対するピーク積分値2の割合(ピーク積分比2)を表2に示す。
なお、本発明の実施例及び比較例では、ピーク1のA値に対するピーク積分比1の割合及びピーク2のA値に対するピーク積分比2の割合はいずれも95%以上105%以下の範囲にあるので問題ないが、もし95%未満又は105%超であったならば、前記フィッティング及びフィッティング後の擬フォークト関数の積分を行うH化学シフト等方値の範囲を拡張して再計算することもできる。
The numerical values in Table 1 show the average values of the variables (x 0 , H, η, A) obtained by the peak separation of the measured spectrum by three measurements.
In addition, FIGS. 1, 2 and 3 show the measured spectrum (indicated as "actual measurement" in the figure) and the spectrum of each peak calculated by the variables in Table 1 (indicated as "peak 1" and "peak 2" in the figure). And the calculated spectrum (indicated as "calculation" in the figure) and the residual of the measured and calculated spectrum (indicated as "residual" in the figure) are shown.
Peaks 1 and 2 calculated by substituting the values in Table 1 into the variables x 0, H, η, and A in equation (1) are integrated in the range of 1 H chemical shift isotropic value -2 to 14 ppm to reach the peak. The integral value 1 and the peak integral value 2 are calculated, and the ratio of the peak integral value 1 to the total value of the peak integral values (peak integral ratio 1) and the ratio of the peak integral value 2 to the total value of the peak integral values (peak integral ratio 2). ) Is shown in Table 2.
In the examples and comparative examples of the present invention, the ratio of the peak integration ratio 1 to the A value of peak 1 and the ratio of the peak integration ratio 2 to the A value of peak 2 are both in the range of 95% or more and 105% or less. Therefore, there is no problem, but if it is less than 95% or more than 105%, the range of 1H chemical shift isotropic values for integrating the fitting and the pseudo - Vault function after fitting can be extended and recalculated. can.

上記1Hスペクトルにおいて、通常O-Hピークは7.0ppmを超えることはほとんどなく、N-HのピークはO-Hピークより高い側に現れることから、6.0ppm付近のピークはOH由来のピーク、7.5ppm付近のピークはNH4 +由来のピークと推定することができる。 In the above 1H spectrum, the OH peak usually rarely exceeds 7.0 ppm, and the NH peak appears on the higher side than the OH peak. Therefore, the peak near 6.0 ppm is derived from OH. The peak, the peak near 7.5 ppm, can be estimated to be the peak derived from NH 4+ .

Figure 0007104842000002
Figure 0007104842000002

Figure 0007104842000003
Figure 0007104842000003

(考察)
以上の結果から、実施例1及び2のニオブ酸アンモニウム水和物(サンプル)は、固体H-NMR測定において、擬フォークト関数を用いて頂点がH化学シフト等方値7.3~7.7ppmの範囲に位置するピーク(以下、ピーク1)とH化学シフト等方値5.6~6.0ppmの範囲に位置するピーク(以下、ピーク2)との2つのピークに分離し、ピーク1の擬フォークト関数をH化学シフト等方値-2~14ppmの範囲で積分した値をピーク積分値1とし、ピーク2の擬フォークト関数をH化学シフト等方値-2~14ppmの範囲で積分した値をピーク積分値2としたとき、ピーク積分値1とピーク積分値2との合計値に対するピーク積分値1の割合が40%以上であることが分かった。
(Discussion)
From the above results, the ammonium niobate hydrates (samples) of Examples 1 and 2 have a peak of 1 H chemical shift isotropic value 7.3 to 7 using a pseudo Vogt function in solid 1 H-NMR measurement. Separated into two peaks, a peak located in the range of .7 ppm (hereinafter, peak 1) and a peak located in the range of 1 H chemical shift isotropic value of 5.6 to 6.0 ppm (hereinafter, peak 2). The value obtained by integrating the pseudo Voigt function of peak 1 in the range of 1 H chemical shift isotropic value -2 to 14 ppm is defined as the peak integral value 1, and the pseudo Voigt function of peak 2 is defined as the 1 H chemical shift equilateral value -2 to 14 ppm. When the value integrated in the range was set to the peak integral value 2, it was found that the ratio of the peak integral value 1 to the total value of the peak integral value 1 and the peak integral value 2 was 40% or more.

<反応性>
実施例1及び2で得たニオブ酸アンモニウム水和物(サンプル)又は比較例1で得た水酸化ニオブ(サンプル)と、炭酸ナトリウムとを、Nb:Na=1.0:1.1(mol比)となるように混合し、大気中において850℃(品温)を1時間保持するように加熱して焼成物を得た。
得られた焼成物について、装置名「リガク社製MiniFlexII」を用い、次の条件でXRD測定を行い、回折パターンを得(図4、5、6)、これに基づいてピーク強度及びピーク強度比を求めた。
<Reactivity>
The ammonium niobium hydrate (sample) obtained in Examples 1 and 2 or the niobium hydroxide (sample) obtained in Comparative Example 1 and sodium carbonate were added to Nb: Na = 1.0: 1.1 (mol). The mixture was mixed so as to have a ratio of), and heated in the air so as to maintain 850 ° C. (product temperature) for 1 hour to obtain a baked product.
The obtained fired product was subjected to XRD measurement under the following conditions using the device name "MiniFlexII manufactured by Rigaku Co., Ltd." to obtain a diffraction pattern (Figs. 4, 5 and 6), and the peak intensity and peak intensity ratio were obtained based on this. Asked.

=XRD測定条件=
X線源:CuKα、操作軸:2θ/θ、測定方法:連続、計数単位:cps
開始角度:37°、終了角度:41°、
サンプリング幅:0.01°、スキャンスピード:0.1°/min、
電圧:50kV、電流:300mA
発散スリット:2/3°、発散縦:10mm
散乱スリット:2/3°、受光スリット:0.15mm
= XRD measurement conditions =
X-ray source: CuKα, operating axis: 2θ / θ, measuring method: continuous, counting unit: cps
Start angle: 37 °, end angle: 41 °,
Sampling width: 0.01 °, scan speed: 0.1 ° / min,
Voltage: 50kV, Current: 300mA
Divergence slit: 2/3 °, divergence length: 10 mm
Scattering slit: 2/3 °, light receiving slit: 0.15 mm

次の基準で評価を行った。
〇(good):XRDピーク強度比(32°±0.5°/29°±0.5°)が10以上であった。
×(poor):XRDピーク強度比(32°±0.5°/29°±0.5°)が10未満であった。
The evaluation was made according to the following criteria.
〇 (good): The XRD peak intensity ratio (32 ° ± 0.5 ° / 29 ° ± 0.5 °) was 10 or more.
X (poor): The XRD peak intensity ratio (32 ° ± 0.5 ° / 29 ° ± 0.5 °) was less than 10.

Figure 0007104842000004
Figure 0007104842000004

上記X線回折の結果、Na2Nb411に帰属する2θ=29°±0.5°のピーク強度に対する、ニオブ酸ナトリウム(NaNbO3)に帰属する2θ=32°±0.5°のピーク強度の比率すなわちX線強度比(32°±0.5°/29°±0.5°)が、比較例1に比べて、実施例1及び2は顕著に高く、10以上、中でも20以上、その中でも30以上であった。すなわち、焼成物のほとんどNaNbO3からなり、Na2Nb411などの不純物が少ないものであった。なお、NaNbO3及びNa2Nb411の同定は、それぞれのカードNo(NaNbO3:01-074-2440、Na2Nb411:01-072-1694)に基づいて行った。
これより、実施例1及び2のニオブ酸アンモニウム水和物(サンプル)は、アルカリ金属塩、例えば炭酸ナトリウムとの反応性が高く、炭酸ナトリウムとを混合して焼成すると、オートクレーブなどを用いて高温高圧の条件下で反応させなくても、また、五酸化ニオブを経由して反応させなくても、不純物の少ないニオブ酸ナトリウム(NaNbO3)を得ることができることが分かった。
As a result of the above X-ray diffraction, 2θ = 32 ° ± 0.5 ° attributable to sodium niobium (NaNbO 3 ) with respect to the peak intensity of 2θ = 29 ° ± 0.5 ° attributable to Na 2 Nb 4 O 11 . The peak intensity ratio, that is, the X-ray intensity ratio (32 ° ± 0.5 ° / 29 ° ± 0.5 °) is significantly higher in Examples 1 and 2 than in Comparative Example 1, and is 10 or more, especially 20 or more, among them. It was 30 or more. That is, most of the fired product was composed of Na Nb O 3 , and impurities such as Na 2 Nb 4 O 11 were few. The identification of NaNbO 3 and Na 2 Nb 4 O 11 was performed based on the respective card numbers (NaNbO 3: 01-074-2440, Na 2 Nb 4 O 11 : 01-072-1694).
From this, the ammonium niobate hydrates (samples) of Examples 1 and 2 have high reactivity with alkali metal salts such as sodium carbonate, and when they are mixed with sodium carbonate and fired, they are heated to a high temperature using an autoclave or the like. It was found that sodium niobate (NaNbO 3 ) with less impurities can be obtained without reacting under high pressure conditions or via niobide pentoxide.

<Nb収率>
実施例で得られたニオブ酸アンモニウム水和物(サンプル)の質量(Ag)から一部を採取し(Bg)、採取物を大気中で800℃にて1時間焼成後、得られたNbの質量(Cg)を測定し、下記式よりNb収率を計算した。
Nb収率(%)=C×A÷B÷4.53×100
なお、NbをNb換算151g/L含むフッ化ニオブ酸水溶液30mLはNb換算で4.53gを含む。
<Nb yield>
A part (Bg) was collected from the mass (Ag) of the ammonium niobate hydrate (sample) obtained in the examples, and the collected product was fired in the air at 800 ° C. for 1 hour, and then the obtained Nb 2 was obtained. The mass (Cg) of O 5 was measured, and the Nb yield was calculated from the following formula.
Nb yield (%) = C x A ÷ B ÷ 4.53 x 100
In addition, 30 mL of an aqueous niobium fluoride solution containing Nb at 151 g / L in terms of Nb 2 O 5 contains 4.53 g in terms of Nb 2 O 5 .

<D50Nの測定>
レーザー回折・散乱法粒子径分布測定装置MT3300EXII(マイクロトラックべル社)の循環装置及び測定セル内を分散媒(0.1質量%ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液)で満たし、分散媒を循環させながら、試料を循環装置に装置が測定可能範囲内であると表示するまで投入した。表示が安定していることを確認後、測定した。
<Measurement of D50N>
Laser diffraction / scattering method Particle size distribution measuring device MT3300EXII (Microtrac Bell) is filled with a dispersion medium (0.1 mass% sodium hexametaphosphate aqueous solution) in the circulation device and measurement cell, and the sample is circulated while the dispersion medium is circulated. Was charged to the circulation device until it was displayed that the device was within the measurable range. After confirming that the display was stable, the measurement was performed.

<D50Dの測定>
試料2mgを100mLのガラスビーカーに入れ、0.1質量%ヘキサメタリン酸水溶液をガラスビーカーの50mLの標線まで満たし、超音波洗浄機VS-100III(アズワン社製)にて40Wの出力で3分間の超音波処理を実施して得たスラリーを試料循環装置に投入したことを除いて、D50Nの場合と同様に操作して、D50Dを測定した。
D50N/D50Dについては、上記2種の測定で得られた値を用いて計算した。
<Measurement of D50D>
Place 2 mg of the sample in a 100 mL glass beaker, fill the 0.1 mass% hexametaphosphate aqueous solution up to the 50 mL mark line of the glass beaker, and use an ultrasonic cleaner VS-100III (manufactured by AS ONE) at an output of 40 W for 3 minutes. D50D was measured by operating in the same manner as in the case of D50N, except that the slurry obtained by performing ultrasonic treatment was charged into the sample circulation device.
For D50N / D50D, the values obtained by the above two types of measurements were used for calculation.

<流動性評価>
流動性評価に供するサンプルは、各実施例及び各比較例をスケールアップして作製した。
流動性評価は、PP(ポリプロピレン)製粉末漏斗(アズワン社製、口径60mm、足長18mm、足外径15mm)に粉体500g(Nb換算)を10秒かけて投入することにより行った。
評価は、投入後の状態を観察し、詰りのあるものを「×」、無いものを「〇」とした。
<Liquidity evaluation>
The samples to be used for the fluidity evaluation were prepared by scaling up each Example and each Comparative Example.
The fluidity evaluation was performed by putting 500 g of powder (Nb 2 O 5 equivalent) into a PP (polypropylene) powder funnel (manufactured by AS ONE, diameter 60 mm, foot length 18 mm, foot outer diameter 15 mm) over 10 seconds. rice field.
For the evaluation, the state after charging was observed, and those with clogging were marked with "x" and those without clogging were marked with "○".

Figure 0007104842000005
Figure 0007104842000005

実施例1のNb収率は十分に高いものであった。これより、Nb収率を高めるためには、フッ化ニオブ水溶液と炭酸アンモニウム塩とを混合すると共に加熱することが好ましいことが分かった。
また、表3の反応性試験の結果も合わせて考えると、D50Nが1μm以上100μm以下、特に好ましくは10μm以上50μm以下であって、D50N/D50Dが10以下、特に好ましくは2以下であれば、流動性に優れ、アルカリ金属塩との反応性をより一層高めることができることが分かった。
The Nb yield of Example 1 was sufficiently high. From this, it was found that in order to increase the Nb yield, it is preferable to mix and heat the niobium fluoride aqueous solution and the ammonium carbonate salt.
Considering the results of the reactivity test in Table 3, if D50N is 1 μm or more and 100 μm or less, particularly preferably 10 μm or more and 50 μm or less, and D50N / D50D is 10 or less, particularly preferably 2 or less. It was found that it has excellent fluidity and can further enhance the reactivity with alkali metal salts.

Claims (5)

Nb及びOのほかに、NH4 +及びOHを含有する化合物(「ニオブ酸アンモニウム水和物」とも称する)であり、
前記ニオブ酸アンモニウム水和物は、レーザー回折・散乱法粒度分布測定法による積算体積50容量%における積算体積粒径について、超音波分散処理前(D50N)及び40W、30秒間の超音波分散処理後(D50D)のそれぞれ測定したとき、D50Nが1μm以上100μm以下であり、かつD50Dに対するD50Nの比(D50N/D50D)が10以下であって、
固体H-NMR測定において、得られた信号をフーリエ変換後、位相及び化学シフト等方値を補正して得られる実測スペクトルに、化学シフト等方値に対して高さが一定なベースライン及び2個の擬フォークト関数の和で作成した計算スペクトルを、H化学シフト等方値-2~14ppmの範囲でフィッティングして、前記実測スペクトルを2つのピークに分離するとともにベースラインを定め、分離後の頂点がH化学シフト等方値7.3~7.7ppmの範囲に位置するピークをピーク1とし、分離後の頂点がH化学シフト等方値5.6~7.0ppmの範囲に位置するピークをピーク2とし、
ピーク1の擬フォークト関数をH化学シフト等方値-2~14ppmの範囲で積分した値をピーク積分値1とし、ピーク2の擬フォークト関数をH化学シフト等方値-2~14ppmの範囲で積分した値をピーク積分値2としたとき、ピーク積分値1とピーク積分値2との合計値に対するピーク積分値1の割合が40%以上であるニオブ酸アンモニウム水和物。
A compound containing NH 4+ and OH in addition to Nb and O ( also referred to as "ammonium niobate hydrate").
The ammonium niobate hydrate has an integrated volume particle size at an integrated volume of 50% by volume measured by a laser diffraction / scattering method particle size distribution measurement method before ultrasonic dispersion treatment (D50N) and after ultrasonic dispersion treatment at 40 W for 30 seconds. When each of (D50D) was measured, D50N was 1 μm or more and 100 μm or less, and the ratio of D50N to D50D (D50N / D50D) was 10 or less.
In solid 1 1 H-NMR measurement, the obtained signal is subjected to Fourier conversion, and the measured spectrum obtained by correcting the phase and chemical shift isotropic values has a baseline whose height is constant with respect to the chemical shift isotropic value. The calculated spectrum created by the sum of the two pseudo-Vault functions is fitted in the range of 1 H chemical shift isotropic value -2 to 14 ppm, and the measured spectrum is separated into two peaks and a baseline is defined and separated. The peak with the latter peak located in the range of 1 H chemical shift isotropic value of 7.3 to 7.7 ppm is defined as peak 1, and the peak after separation is in the range of 1 H chemical shift isotropic value of 5.6 to 7.0 ppm. The peak located at is defined as peak 2.
The value obtained by integrating the pseudo-Vault function of peak 1 in the range of 1 H chemical shift isotropic value -2 to 14 ppm is defined as the peak integral value 1, and the pseudo-Folk function of peak 2 is defined as the 1 H chemical shift isotropic value of -2 to 14 ppm. Ammonium niobate hydrate in which the ratio of the peak integral value 1 to the total value of the peak integral value 1 and the peak integral value 2 is 40% or more, where the value integrated in the range is the peak integral value 2.
前記ニオブ酸アンモニウム水和物と炭酸ナトリウムとをNb:Na=1.0:1.1(mol比)となるように混合し、大気中において850℃(品温)を1時間保持するように加熱すると、X線回折において、Na2Nb411に帰属する2θ=29°±0.5°のピーク強度(a)に対する、ニオブ酸ナトリウム(NaNbO3)に帰属する2θ=32°±0.5°のピーク強度(b)のX線強度比(32°±0.5°/29°±0.5°)が10以上である焼成物が得られる、請求項1に記載のニオブ酸アンモニウム水和物。 The ammonium niobate hydrate and sodium carbonate are mixed so as to have Nb: Na = 1.0: 1.1 (mol ratio), and the temperature is maintained at 850 ° C. (product temperature) for 1 hour in the air. When heated, in X-ray diffraction, 2θ = 29 ° ± 0.5 ° peak intensity (a) attributable to Na 2 Nb 4 O 11 versus 2θ = 32 ° ± 0 attributable to sodium niobium (NaNbO 3 ). The ammonium niobium hydrate according to claim 1, wherein a calcined product having a peak intensity (b) of 5 ° and an X-ray intensity ratio (32 ° ± 0.5 ° / 29 ° ± 0.5 °) of 10 or more can be obtained. .. フッ化ニオブ水溶液と炭酸アンモニウム塩とを混合すると共に55℃以上に加熱して反応させることによりニオブ酸アンモニウム水和物を得ることを特徴とするニオブ酸アンモニウム水和物の製造方法であって、
製造されるニオブ酸アンモニウム水和物は、Nb及びOのほかに、NH4 +及びOHを含有する化合物であり、
レーザー回折・散乱法粒度分布測定法による積算体積50容量%における積算体積粒径について、超音波分散処理前(D50N)及び40W、30秒間の超音波分散処理後(D50D)のそれぞれ測定したとき、D50Nが1μm以上100μm以下であり、かつD50Dに対するD50Nの比(D50N/D50D)が10以下であって、
固体H-NMR測定において、得られた信号をフーリエ変換後、位相及び化学シフト等方値を補正して得られる実測スペクトルに、化学シフト等方値に対して高さが一定なベースライン及び2個の擬フォークト関数の和で作成した計算スペクトルを、H化学シフト等方値-2~14ppmの範囲でフィッティングして、前記実測スペクトルを2つのピークに分離するとともにベースラインを定め、分離後の頂点がH化学シフト等方値7.3~7.7ppmの範囲に位置するピークをピーク1とし、分離後の頂点がH化学シフト等方値5.6~7.0ppmの範囲に位置するピークをピーク2とし、
ピーク1の擬フォークト関数をH化学シフト等方値-2~14ppmの範囲で積分した値をピーク積分値1とし、ピーク2の擬フォークト関数をH化学シフト等方値-2~14ppmの範囲で積分した値をピーク積分値2としたとき、ピーク積分値1とピーク積分値2との合計値に対するピーク積分値1の割合が40%以上である、ニオブ酸アンモニウム水和物の製造方法。
A method for producing ammonium niobate hydrate, which comprises mixing an aqueous solution of niobium fluoride and an ammonium carbonate salt and heating them to 55 ° C. or higher for reaction to obtain ammonium niobate hydrate.
The ammonium niobate hydrate produced is a compound containing NH 4+ and OH in addition to Nb and O.
When the integrated volume particle size at the integrated volume 50% by volume measured by the laser diffraction / scattering method particle size distribution measurement method was measured before the ultrasonic dispersion treatment (D50N) and at 40 W and after the ultrasonic dispersion treatment for 30 seconds (D50D), respectively. D50N is 1 μm or more and 100 μm or less, and the ratio of D50N to D50D (D50N / D50D) is 10 or less.
In solid 1 1 H-NMR measurement, the obtained signal is subjected to Fourier conversion, and the measured spectrum obtained by correcting the phase and chemical shift isotropic values has a baseline whose height is constant with respect to the chemical shift isotropic value. The calculated spectrum created by the sum of the two pseudo-Vault functions is fitted in the range of 1 H chemical shift isotropic value -2 to 14 ppm, and the measured spectrum is separated into two peaks and a baseline is defined and separated. The peak with the latter peak located in the range of 1 H chemical shift isotropic value of 7.3 to 7.7 ppm is defined as peak 1, and the peak after separation is in the range of 1 H chemical shift isotropic value of 5.6 to 7.0 ppm. The peak located at is defined as peak 2.
The value obtained by integrating the pseudo-Vault function of peak 1 in the range of 1 H chemical shift isotropic value -2 to 14 ppm is defined as the peak integral value 1, and the pseudo-Folk function of peak 2 is defined as the 1 H chemical shift isotropic value of -2 to 14 ppm. When the value integrated in the range is defined as the peak integral value 2, the ratio of the peak integral value 1 to the total value of the peak integral value 1 and the peak integral value 2 is 40% or more. Production method.
フッ化ニオブ水溶液と炭酸アンモニウム塩とを混合してpHを7.0以上に調整することを特徴とする、請求項3に記載のニオブ酸アンモニウム水和物の製造方法。 The method for producing ammonium niobate hydrate according to claim 3, wherein the pH is adjusted to 7.0 or higher by mixing an aqueous solution of niobium fluoride and an ammonium carbonate salt. 請求項1又は2に記載のニオブ酸アンモニウム水和物と、アルカリ金属とを混合し、大気中で加熱する、ニオブ酸塩化合物の製造方法。 A method for producing a niobate compound, wherein the ammonium niobate hydrate according to claim 1 or 2 and an alkali metal salt are mixed and heated in the air.
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