JPS6131055B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6131055B2 JPS6131055B2 JP57126234A JP12623482A JPS6131055B2 JP S6131055 B2 JPS6131055 B2 JP S6131055B2 JP 57126234 A JP57126234 A JP 57126234A JP 12623482 A JP12623482 A JP 12623482A JP S6131055 B2 JPS6131055 B2 JP S6131055B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- precipitate
- ions
- ferrous
- magnetite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Compounds Of Iron (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明はスピネル型強磁性酸化物の製造方法に
関するものである。 スピネル型強磁性酸化物を生成させる方法とし
て、第一鉄塩水溶液にアルカリを添加して第一鉄
の白色沈澱を生じさせ、次いでこの沈澱が懸濁さ
れた水溶液を徐々に酸化してマグネタイトまたは
オキシ水酸化鉄、あるいはそれらの混合物を生成
させるいわゆる“湿式酸化法”が開発され、この
方法がフエライトの製造や重金属含有廃液の処理
に有効な方法として現在すでに実用化されてい
る。 この方法は反応温度、PHの設定、酸化条件など
の条件設定が重要であり、マグネタイト、フエラ
イトを生成させるには特定の条件の下で行なわれ
なければならない。第１図は第一鉄塩溶液にアル
カリを添加した後、空気酸化反応を活発に行つた
場合に、生成する鉄化合物の結晶構造が、アルカ
リの添加比と、反応温度とで変化する様相を示し
たものである。同図によつて明らかなとおり、高
い反応温度ではFe3O4が生成し、低い反応温度で
はFeOOHが生成するため、磁性体酸化物粒子で
あるマグネタイトを得るには高温で反応させなけ
ればならない。もつとも、上記の反条件によら
ず、酸化反応を静粛に行なうことによつて常温処
理ご行なうことも不可能ではないが、酸化処理に
特別の設備を要し、また酸化反応に長時間を要す
るなど、処理操作、処理時間のうえに種々の問題
点が残されていた。 本発明は上記問題点を一挙に解消するもので、
反応温度や厳密なPHの設定その他の処理条件に殆
んど左右されず、第一鉄イオン水溶液の酸化処理
と、これにひきつづく撹拌処理とによつて強磁性
酸化物を大量に生産できる方法を提供するもので
ある。すなわち本発明は第一鉄イオンを含む液の
PHを約８〜11に保ち、その水溶液中に空気または
その他の酸化性ガスを吹込んで一定時間第一鉄塩
化合物を酸化したのち酸化性ガスの吹込みを停止
し、さらに、液中に第一鉄イオンを加えるととも
に液のPHを中性付近に調整し、酸化性ガスの吹込
みを停止した状態で液を撹拌することにより強磁
性沈澱粒子を生成させることを特徴とするもので
ある。 まず本発明の基礎をなす反応について説明す
る。 第一鉄塩水溶液にアルカリを添加すると白色の
沈澱が生じる。この第一鉄の沈澱が懸濁された水
溶液は空気などの酸化性雰囲気中では徐々に酸化
されてマグネタイト（Fe3O4）またはオキシ水酸
化鉄（FeOOH）あるいはそれらの混合物とな
る。すなわち、
関するものである。 スピネル型強磁性酸化物を生成させる方法とし
て、第一鉄塩水溶液にアルカリを添加して第一鉄
の白色沈澱を生じさせ、次いでこの沈澱が懸濁さ
れた水溶液を徐々に酸化してマグネタイトまたは
オキシ水酸化鉄、あるいはそれらの混合物を生成
させるいわゆる“湿式酸化法”が開発され、この
方法がフエライトの製造や重金属含有廃液の処理
に有効な方法として現在すでに実用化されてい
る。 この方法は反応温度、PHの設定、酸化条件など
の条件設定が重要であり、マグネタイト、フエラ
イトを生成させるには特定の条件の下で行なわれ
なければならない。第１図は第一鉄塩溶液にアル
カリを添加した後、空気酸化反応を活発に行つた
場合に、生成する鉄化合物の結晶構造が、アルカ
リの添加比と、反応温度とで変化する様相を示し
たものである。同図によつて明らかなとおり、高
い反応温度ではFe3O4が生成し、低い反応温度で
はFeOOHが生成するため、磁性体酸化物粒子で
あるマグネタイトを得るには高温で反応させなけ
ればならない。もつとも、上記の反条件によら
ず、酸化反応を静粛に行なうことによつて常温処
理ご行なうことも不可能ではないが、酸化処理に
特別の設備を要し、また酸化反応に長時間を要す
るなど、処理操作、処理時間のうえに種々の問題
点が残されていた。 本発明は上記問題点を一挙に解消するもので、
反応温度や厳密なPHの設定その他の処理条件に殆
んど左右されず、第一鉄イオン水溶液の酸化処理
と、これにひきつづく撹拌処理とによつて強磁性
酸化物を大量に生産できる方法を提供するもので
ある。すなわち本発明は第一鉄イオンを含む液の
PHを約８〜11に保ち、その水溶液中に空気または
その他の酸化性ガスを吹込んで一定時間第一鉄塩
化合物を酸化したのち酸化性ガスの吹込みを停止
し、さらに、液中に第一鉄イオンを加えるととも
に液のPHを中性付近に調整し、酸化性ガスの吹込
みを停止した状態で液を撹拌することにより強磁
性沈澱粒子を生成させることを特徴とするもので
ある。 まず本発明の基礎をなす反応について説明す
る。 第一鉄塩水溶液にアルカリを添加すると白色の
沈澱が生じる。この第一鉄の沈澱が懸濁された水
溶液は空気などの酸化性雰囲気中では徐々に酸化
されてマグネタイト（Fe3O4）またはオキシ水酸
化鉄（FeOOH）あるいはそれらの混合物とな
る。すなわち、
【表】
第一鉄イオンの酸化により最終的にどのような
化合物が生成するかは反応条件によつて異なり、
純度の高いマグネタイトを生成させるには前述の
ように反応温度を高め、しかも厳密なPHの設定が
必要である。 本発明は第一鉄イオンを投入した液中にアルカ
リを添加し、そのPHを８〜11に設定するほか、温
度条件については特に定める必要はなく、そのま
ま酸化する。したがつて通常の場合、常温の下で
液中に空気又はその他の酸化性ガスを吹込んで液
を撹拌しながら第一鉄塩の酸化を進行させる。液
温が常温の場合には第１図に明らかなとおり、沈
澱物の殆んどが黄褐色のオキシ水酸化鉄であり、
これに黒色のマグネタイトがわずかに混入して全
体として茶褐色の沈澱となる。酸化反応がほぼ終
了した時点（必ずしも酸化反応が完了した時点で
ある必要はなく、沈澱物の色が茶褐色を呈した時
点でよい。）で酸化性ガスの吹込みを停止する。
この液中に、さらに第一鉄イオンを、最初の投入
量の約1/3量添加し、PHの低下をアルカリの添加
によつて補ない、その値を中性付近以上に戻す。
これによつて沈殿物には第一鉄イオンが吸着され
る。つづいて酸化性ガスを送り込まないで機械的
に撹拌し、あるいは窒素ガスなどの不活性ガスを
液中に吹きこんでおよそ１〜２時間液を撹拌する
と、液中に生じた全てのオキシ水酸化鉄はマグネ
タイトに変化し、強磁性の黒色沈澱となる。な
お、液中に、Cd、Ni、Mn、Cu、Coその他の重
金属が含まれているときにはこれらの重金属イオ
ンが沈澱結晶粒子の結晶格子中に取り組まれてフ
エライト沈澱物となる。上記処理によつて得られ
たマグネタイト、フエライト沈澱物粒子の表面に
は後に加えられた第一鉄イオンが吸着しており、
この沈澱物を含む液中にさらに空気などの酸化性
ガスを常温で吹込むことによつて沈澱物Fe3O4の
表面に吸着されたFe2+イオンを酸化すると、常
温の下では上述の如く主としてオキシ水酸化鉄と
なり、第２図に示すように表面がオキシ水酸化鉄
の層で覆われたマグネタイト（又はフエライト）
が生成する。本発明ではFeOOHの粒子が吸着し
ている状態も合わせてFeOOH酸化物層という。
このようにオキシ水酸化鉄の層が表面に形成され
たマグネタイト（又はフエライト）沈澱物は、重
金属イオンなどの吸着剤として極めて有効であ
る。もつとも上記処理によつて生成された沈澱物
を洗浄し、Fe2+イオンより分離することによつ
て得られた高純度の強磁性体酸化物は各種電磁機
器類の材料や磁石有色顔料原料などに有効に利用
できるのはいうまでもない。さらに洗浄排液は
Fe2+イオンが含まれているため、これを本発明
方法の原料液に再利用できる。 以上のように本発明によれば製造上の厳密な条
件を必要とせず、特に常温の下でFe2+イオンを
含む液のPHを８以上に調整したうえ、酸化、
Fe2+イオンの添加並びに液の撹拌を行うことに
よつて特別の設備を要することなく比較的短時間
で高純度の強磁性酸化物を大量に生産することが
でき、処理済の排液も繰返し利用できるために無
駄がなくまた放流などによる環境汚染の問題が生
ずることもない。以下に本発明の実施例を説明す
る。 （実施例） 水800mlにFeSO4・7H2Oを15ｇ投入し、さらに
適量のアルカリを添加して液のPHを９に調整し
た。このアルカリ性懸濁液中に３／minの割合
で空気を吹込むとともにその吹込み力を利用して
液の撹拌を行つた。なお、液温は25℃であつた。
液中では酸化反応が進行し、約１時間30分後、液
中に茶褐色の沈澱が生成した。この沈澱物は、や
や磁性を示した。空気の吹込みを止め、次に５ｇ
のFeSO4を液中に添加し、さらにアルカリを加え
て液のPHを９に調整した。（このときのPHの値は
特定の値に限られるものではなく、中性付近以上
であればよい。）次いで、液中に窒素ガスを吹込
み、液中に生ずる気泡で液を約１時間撹拌したと
ころ、茶褐色の沈澱は黒色沈澱となつた。この黒
色沈澱は強磁性を示し、粒子の表面にFe2+イオ
ンが吸着したマグネタイトであつた。
化合物が生成するかは反応条件によつて異なり、
純度の高いマグネタイトを生成させるには前述の
ように反応温度を高め、しかも厳密なPHの設定が
必要である。 本発明は第一鉄イオンを投入した液中にアルカ
リを添加し、そのPHを８〜11に設定するほか、温
度条件については特に定める必要はなく、そのま
ま酸化する。したがつて通常の場合、常温の下で
液中に空気又はその他の酸化性ガスを吹込んで液
を撹拌しながら第一鉄塩の酸化を進行させる。液
温が常温の場合には第１図に明らかなとおり、沈
澱物の殆んどが黄褐色のオキシ水酸化鉄であり、
これに黒色のマグネタイトがわずかに混入して全
体として茶褐色の沈澱となる。酸化反応がほぼ終
了した時点（必ずしも酸化反応が完了した時点で
ある必要はなく、沈澱物の色が茶褐色を呈した時
点でよい。）で酸化性ガスの吹込みを停止する。
この液中に、さらに第一鉄イオンを、最初の投入
量の約1/3量添加し、PHの低下をアルカリの添加
によつて補ない、その値を中性付近以上に戻す。
これによつて沈殿物には第一鉄イオンが吸着され
る。つづいて酸化性ガスを送り込まないで機械的
に撹拌し、あるいは窒素ガスなどの不活性ガスを
液中に吹きこんでおよそ１〜２時間液を撹拌する
と、液中に生じた全てのオキシ水酸化鉄はマグネ
タイトに変化し、強磁性の黒色沈澱となる。な
お、液中に、Cd、Ni、Mn、Cu、Coその他の重
金属が含まれているときにはこれらの重金属イオ
ンが沈澱結晶粒子の結晶格子中に取り組まれてフ
エライト沈澱物となる。上記処理によつて得られ
たマグネタイト、フエライト沈澱物粒子の表面に
は後に加えられた第一鉄イオンが吸着しており、
この沈澱物を含む液中にさらに空気などの酸化性
ガスを常温で吹込むことによつて沈澱物Fe3O4の
表面に吸着されたFe2+イオンを酸化すると、常
温の下では上述の如く主としてオキシ水酸化鉄と
なり、第２図に示すように表面がオキシ水酸化鉄
の層で覆われたマグネタイト（又はフエライト）
が生成する。本発明ではFeOOHの粒子が吸着し
ている状態も合わせてFeOOH酸化物層という。
このようにオキシ水酸化鉄の層が表面に形成され
たマグネタイト（又はフエライト）沈澱物は、重
金属イオンなどの吸着剤として極めて有効であ
る。もつとも上記処理によつて生成された沈澱物
を洗浄し、Fe2+イオンより分離することによつ
て得られた高純度の強磁性体酸化物は各種電磁機
器類の材料や磁石有色顔料原料などに有効に利用
できるのはいうまでもない。さらに洗浄排液は
Fe2+イオンが含まれているため、これを本発明
方法の原料液に再利用できる。 以上のように本発明によれば製造上の厳密な条
件を必要とせず、特に常温の下でFe2+イオンを
含む液のPHを８以上に調整したうえ、酸化、
Fe2+イオンの添加並びに液の撹拌を行うことに
よつて特別の設備を要することなく比較的短時間
で高純度の強磁性酸化物を大量に生産することが
でき、処理済の排液も繰返し利用できるために無
駄がなくまた放流などによる環境汚染の問題が生
ずることもない。以下に本発明の実施例を説明す
る。 （実施例） 水800mlにFeSO4・7H2Oを15ｇ投入し、さらに
適量のアルカリを添加して液のPHを９に調整し
た。このアルカリ性懸濁液中に３／minの割合
で空気を吹込むとともにその吹込み力を利用して
液の撹拌を行つた。なお、液温は25℃であつた。
液中では酸化反応が進行し、約１時間30分後、液
中に茶褐色の沈澱が生成した。この沈澱物は、や
や磁性を示した。空気の吹込みを止め、次に５ｇ
のFeSO4を液中に添加し、さらにアルカリを加え
て液のPHを９に調整した。（このときのPHの値は
特定の値に限られるものではなく、中性付近以上
であればよい。）次いで、液中に窒素ガスを吹込
み、液中に生ずる気泡で液を約１時間撹拌したと
ころ、茶褐色の沈澱は黒色沈澱となつた。この黒
色沈澱は強磁性を示し、粒子の表面にFe2+イオ
ンが吸着したマグネタイトであつた。
第１図は第一鉄イオンの酸化反応におけるアル
カリの添加比と反応温度とに対する生成物の違い
を示す図、第２図は本発明方法による生成物の後
処理の一例を示す説明図である。
カリの添加比と反応温度とに対する生成物の違い
を示す図、第２図は本発明方法による生成物の後
処理の一例を示す説明図である。
Claims (1)
- １ 第一鉄イオンを含む液のPHを約８〜11に保
ち、その水溶液中に空気またはその他の酸化性ガ
スを吹込んで一定時間第一鉄塩化合物を酸化した
のち酸化性ガスの吹込みを停止し、液中に沈殿物
を生成させ、さらに液中に第一鉄イオンを加える
とともにPHを中性付近以上に調整し、沈殿物に第
一鉄イオンを吸着させ、次いで液を撹拌すること
によつて強磁性酸化物沈殿を生成させることを特
徴とする強磁性酸化物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12623482A JPS5918117A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 強磁性酸化物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12623482A JPS5918117A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 強磁性酸化物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5918117A JPS5918117A (ja) | 1984-01-30 |
| JPS6131055B2 true JPS6131055B2 (ja) | 1986-07-17 |
Family
ID=14930103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12623482A Granted JPS5918117A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 強磁性酸化物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918117A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4115106A (en) * | 1976-10-20 | 1978-09-19 | National Standard Company | Method for producing metallic oxide compounds |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP12623482A patent/JPS5918117A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5918117A (ja) | 1984-01-30 |
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