JPH05116938A - 希土類元素酸化物の製造方法 - Google Patents
希土類元素酸化物の製造方法Info
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- JPH05116938A JPH05116938A JP3305316A JP30531691A JPH05116938A JP H05116938 A JPH05116938 A JP H05116938A JP 3305316 A JP3305316 A JP 3305316A JP 30531691 A JP30531691 A JP 30531691A JP H05116938 A JPH05116938 A JP H05116938A
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】希土類元素炭酸塩を含むスラリーに高級脂肪酸
を含有するアルコール溶液、高級脂肪酸を含有する水性
エマルジョン、および高級脂肪酸塩類溶液の内から選択
される１種もしくは２種以上を添加、混合した後、水分
を分離し、該炭酸塩を乾燥、焼成することを特徴とする
希土類元素酸化物の製造方法。 【効果】本発明によれば、２次凝集の極めて少ない１次
粒子の平均粒径で200 Å以下の分散性、流動性に優れた
希土類元素酸化物が得られる。この超微粒子希土類元素
酸化物はセラミックス焼結助剤、半導体用原料等に有用
である。
を含有するアルコール溶液、高級脂肪酸を含有する水性
エマルジョン、および高級脂肪酸塩類溶液の内から選択
される１種もしくは２種以上を添加、混合した後、水分
を分離し、該炭酸塩を乾燥、焼成することを特徴とする
希土類元素酸化物の製造方法。 【効果】本発明によれば、２次凝集の極めて少ない１次
粒子の平均粒径で200 Å以下の分散性、流動性に優れた
希土類元素酸化物が得られる。この超微粒子希土類元素
酸化物はセラミックス焼結助剤、半導体用原料等に有用
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックスの焼結助
剤、赤色蛍光体、レーザー半導体原料、希土類元素酸化
物分散強化合金等として有用な、流動性に優れた超微粒
子希土類元素酸化物の製造方法に関するものである。
剤、赤色蛍光体、レーザー半導体原料、希土類元素酸化
物分散強化合金等として有用な、流動性に優れた超微粒
子希土類元素酸化物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、希土類元素酸化物の製造方法とし
ては、希土類元素無機塩の水溶液から希土類水酸化物、
蓚酸塩あるいは炭酸塩等を晶出させ、これを焼成して酸
化物とする方法が一般的であるが、何れの方法によって
も晶出粒子、焼成後の酸化物粒子共に凝集塊となり、粉
砕分級操作により粒度分布を一定の範囲に揃えて分散
性、流動性を良くしなければ各種用途に使用できなかっ
た。
ては、希土類元素無機塩の水溶液から希土類水酸化物、
蓚酸塩あるいは炭酸塩等を晶出させ、これを焼成して酸
化物とする方法が一般的であるが、何れの方法によって
も晶出粒子、焼成後の酸化物粒子共に凝集塊となり、粉
砕分級操作により粒度分布を一定の範囲に揃えて分散
性、流動性を良くしなければ各種用途に使用できなかっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような問題点を解
決する方法として特公昭63-5332 号が提案されている。
これによれば、硝酸イットリウム溶液から水酸化イット
リウムを晶出させ、さらに有機溶剤を加えて水−有機溶
剤共沸点下に加熱蒸留した後、該水酸化物を分離、焼成
して酸化イットリウムを製造している。また、第２の発
明では、上記水酸化イットリウムを分離水洗した後有機
溶媒を加えて加熱蒸留し、該水酸化物を分離焼成して酸
化イットリウムを製造し、同様の効果を得ている。しか
しながら、この方法によっても、水酸化物の沈殿は熟
成、水洗、母液分離に長時間を要し、蒸留工程が必要と
されるため製造が容易でなかった。本発明は、かかる欠
点を改良した希土類元素炭酸塩から希土類元素酸化物を
製造する方法を提供しようとするものである。
決する方法として特公昭63-5332 号が提案されている。
これによれば、硝酸イットリウム溶液から水酸化イット
リウムを晶出させ、さらに有機溶剤を加えて水−有機溶
剤共沸点下に加熱蒸留した後、該水酸化物を分離、焼成
して酸化イットリウムを製造している。また、第２の発
明では、上記水酸化イットリウムを分離水洗した後有機
溶媒を加えて加熱蒸留し、該水酸化物を分離焼成して酸
化イットリウムを製造し、同様の効果を得ている。しか
しながら、この方法によっても、水酸化物の沈殿は熟
成、水洗、母液分離に長時間を要し、蒸留工程が必要と
されるため製造が容易でなかった。本発明は、かかる欠
点を改良した希土類元素炭酸塩から希土類元素酸化物を
製造する方法を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決するために、晶出塩類の種類と晶出後の後処理条
件を詳細に検討し、本発明を完成したもので、希土類元
素炭酸塩を含むスラリーに高級脂肪酸を含有するアルコ
ール溶液、高級脂肪酸を含有する水性エマルジョン、お
よび高級脂肪酸塩類溶液の内から選択される１種もしく
は２種以上を添加、混合した後、水分を分離し、該炭酸
塩を乾燥、焼成することを特徴とする希土類元素酸化物
の製造方法を要旨とするものである。
を解決するために、晶出塩類の種類と晶出後の後処理条
件を詳細に検討し、本発明を完成したもので、希土類元
素炭酸塩を含むスラリーに高級脂肪酸を含有するアルコ
ール溶液、高級脂肪酸を含有する水性エマルジョン、お
よび高級脂肪酸塩類溶液の内から選択される１種もしく
は２種以上を添加、混合した後、水分を分離し、該炭酸
塩を乾燥、焼成することを特徴とする希土類元素酸化物
の製造方法を要旨とするものである。
【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。先ず、希
土類元素炭酸塩を原料とし、これを焼成して希土類元素
酸化物を製造すれば、水酸化物、蓚酸塩等からよりもよ
り微粒子で分散性、流動性に優れた希土類元素酸化物が
製造可能となる。さらにこの炭酸塩は水酸化物よりもろ
過、水洗が容易で、熟成時間も短く工業的に経済的であ
る。しかし、希土類炭酸塩を従来の方式で直接乾燥焼成
した場合には、１次粒子は細かいが、２〜３次凝集が激
しい希土類酸化物となる。そこで本発明では、先ず希土
類元素炭酸塩は、所定量の希土類元素酸化物を塩酸、硝
酸、硫酸等の無機酸で溶解し、希土類元素濃度0.05〜2.
5 モル/リットル、遊離酸濃度１モル/リットル 以下の水溶液とする。
別に用意した希土類元素の１〜５倍モル当量の希釈アン
モニア水に該希土類元素無機酸水溶液を攪拌下に滴下す
る。滴下後充分反応させた後、炭酸アンモニウム、また
は炭酸水素アンモニウムを希土類元素に対して１〜５モ
ル当量加えて希土類元素炭酸塩を晶出させ、50℃以下、
30分〜２時間攪拌下に熟成し該炭酸塩含有スラリーとす
る。次いで該スラリーを次工程に送るが、ここで該スラ
リーをデカント（傾瀉）、濾過、水洗後、希土類元素炭
酸塩ケーキにその重量の１〜50重量倍量の純水を加えて
再スラリー化すれば該スラリー中の不純物が除去される
ので製品（希土類元素酸化物）品質上好ましい。
土類元素炭酸塩を原料とし、これを焼成して希土類元素
酸化物を製造すれば、水酸化物、蓚酸塩等からよりもよ
り微粒子で分散性、流動性に優れた希土類元素酸化物が
製造可能となる。さらにこの炭酸塩は水酸化物よりもろ
過、水洗が容易で、熟成時間も短く工業的に経済的であ
る。しかし、希土類炭酸塩を従来の方式で直接乾燥焼成
した場合には、１次粒子は細かいが、２〜３次凝集が激
しい希土類酸化物となる。そこで本発明では、先ず希土
類元素炭酸塩は、所定量の希土類元素酸化物を塩酸、硝
酸、硫酸等の無機酸で溶解し、希土類元素濃度0.05〜2.
5 モル/リットル、遊離酸濃度１モル/リットル 以下の水溶液とする。
別に用意した希土類元素の１〜５倍モル当量の希釈アン
モニア水に該希土類元素無機酸水溶液を攪拌下に滴下す
る。滴下後充分反応させた後、炭酸アンモニウム、また
は炭酸水素アンモニウムを希土類元素に対して１〜５モ
ル当量加えて希土類元素炭酸塩を晶出させ、50℃以下、
30分〜２時間攪拌下に熟成し該炭酸塩含有スラリーとす
る。次いで該スラリーを次工程に送るが、ここで該スラ
リーをデカント（傾瀉）、濾過、水洗後、希土類元素炭
酸塩ケーキにその重量の１〜50重量倍量の純水を加えて
再スラリー化すれば該スラリー中の不純物が除去される
ので製品（希土類元素酸化物）品質上好ましい。
【０００６】次に本発明の最大の特徴としては、前記工
程で得た希土類元素炭酸塩含有スラリーに（１）高級脂
肪酸を溶解したアルコール溶液、（２）高級脂肪酸を含
有する水性エマルジョン、および（３）高級脂肪酸塩類
溶液の内から選択される１種もしくは２種以上を添加し
十分混合してこれら高級脂肪酸類を希土類元素炭酸塩に
十分吸着させて炭酸塩粒子表面を疎水化した後、このス
ラリーを濾過、遠心脱水等により水分を分離し、脱水し
た希土類元素炭酸塩を２次凝集しないように常圧または
減圧下常温〜 100℃で乾燥するのが良い。さらに400 ℃
以上の温度で焼成して高級脂肪酸類を分解除去し、希土
類元素酸化物を得る。かくして得られた希土類元素酸化
物は２次凝集のない平均粒径100 〜300 Åの１次粒子か
らなる分散性の優れたものである。
程で得た希土類元素炭酸塩含有スラリーに（１）高級脂
肪酸を溶解したアルコール溶液、（２）高級脂肪酸を含
有する水性エマルジョン、および（３）高級脂肪酸塩類
溶液の内から選択される１種もしくは２種以上を添加し
十分混合してこれら高級脂肪酸類を希土類元素炭酸塩に
十分吸着させて炭酸塩粒子表面を疎水化した後、このス
ラリーを濾過、遠心脱水等により水分を分離し、脱水し
た希土類元素炭酸塩を２次凝集しないように常圧または
減圧下常温〜 100℃で乾燥するのが良い。さらに400 ℃
以上の温度で焼成して高級脂肪酸類を分解除去し、希土
類元素酸化物を得る。かくして得られた希土類元素酸化
物は２次凝集のない平均粒径100 〜300 Åの１次粒子か
らなる分散性の優れたものである。
【０００７】ここに添加する高級脂肪酸類とその調整方
法は、（１）高級脂肪酸は飽和、不飽和の何れでも良
く、高級飽和脂肪酸としてはＣ16パルミチン酸、Ｃ18ス
テアリン酸等、高級不飽和脂肪酸としてはＣ18オレイン
酸、Ｃ18リノール酸、Ｃ18リノレン酸等が例示され、メ
タノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の低
級アルコールでアルコール溶液とする。（２）これら高
級脂肪酸類を含有する水性エマルジョンは、高級脂肪酸
類をアニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤
で十分乳化したものが良い。（３）これら高級脂肪酸の
塩類としては、Na、Ｋ等のアルカリ金属塩、Ca、Sr、Ba等
のアルカリ土類金属塩、Zn等の金属塩、アンモニウム塩
等が挙げられ、水溶液または低級アルコール溶液として
添加する。これら高級脂肪酸類、同塩類の添加量は、該
希土類元素炭酸塩に対して純高級脂肪酸分、純高級脂肪
酸塩分として0.05〜50重量倍量、 好ましくは１〜10重量
倍量の範囲とすれば良い。
法は、（１）高級脂肪酸は飽和、不飽和の何れでも良
く、高級飽和脂肪酸としてはＣ16パルミチン酸、Ｃ18ス
テアリン酸等、高級不飽和脂肪酸としてはＣ18オレイン
酸、Ｃ18リノール酸、Ｃ18リノレン酸等が例示され、メ
タノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の低
級アルコールでアルコール溶液とする。（２）これら高
級脂肪酸類を含有する水性エマルジョンは、高級脂肪酸
類をアニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤
で十分乳化したものが良い。（３）これら高級脂肪酸の
塩類としては、Na、Ｋ等のアルカリ金属塩、Ca、Sr、Ba等
のアルカリ土類金属塩、Zn等の金属塩、アンモニウム塩
等が挙げられ、水溶液または低級アルコール溶液として
添加する。これら高級脂肪酸類、同塩類の添加量は、該
希土類元素炭酸塩に対して純高級脂肪酸分、純高級脂肪
酸塩分として0.05〜50重量倍量、 好ましくは１〜10重量
倍量の範囲とすれば良い。
【０００８】本発明の適用範囲は、Ｙを含む La,Ce,Pr,
Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,YbおよびLuから選択され
る１種または２種以上の希土類元素単独または混合系に
適用され、具体的には希土類元素酸化物としてＹ2O3、Ce
O2,Sm2O3,Dy2O3,Eu2O3, Ｙ2O3-Eu2O3 等が例示される。
Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,YbおよびLuから選択され
る１種または２種以上の希土類元素単独または混合系に
適用され、具体的には希土類元素酸化物としてＹ2O3、Ce
O2,Sm2O3,Dy2O3,Eu2O3, Ｙ2O3-Eu2O3 等が例示される。
【０００９】以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。 （実施例１）Y2O3 10gr を500ml の希釈塩酸に溶解し、
この溶液を40℃、５リットルの希釈アンモニア水（アンモニ
ア 0.5モル含有）中に滴下した。30分かけて滴下し、滴下
終了後、30分間充分反応させた後、炭酸水素アンモニウ
ム(NH4HCO3) 80grを加えて、イットリウム炭酸塩ゲルを
晶出させた。次いでこのゲルを１時間熟成後、ステアリ
ン酸含有エマルジョン（ステアリン酸：20重量％、ノニ
オン界面活性剤：２重量％）10grを加え、十分攪拌す
る。その後80℃で１時間加熱することによりＹ炭酸塩の
表面にステアリン酸を吸着させ、該炭酸塩を疎水化し
た。次いで常温まで冷却し、スラリーを濾過し、該炭酸
塩を分離して、水洗またはメタノールで十分洗浄し、65
0 ℃で２時間焼成することにより、平均粒径 100Åの微
粉で凝集の極めて少ないＹ酸化物を得た。
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。 （実施例１）Y2O3 10gr を500ml の希釈塩酸に溶解し、
この溶液を40℃、５リットルの希釈アンモニア水（アンモニ
ア 0.5モル含有）中に滴下した。30分かけて滴下し、滴下
終了後、30分間充分反応させた後、炭酸水素アンモニウ
ム(NH4HCO3) 80grを加えて、イットリウム炭酸塩ゲルを
晶出させた。次いでこのゲルを１時間熟成後、ステアリ
ン酸含有エマルジョン（ステアリン酸：20重量％、ノニ
オン界面活性剤：２重量％）10grを加え、十分攪拌す
る。その後80℃で１時間加熱することによりＹ炭酸塩の
表面にステアリン酸を吸着させ、該炭酸塩を疎水化し
た。次いで常温まで冷却し、スラリーを濾過し、該炭酸
塩を分離して、水洗またはメタノールで十分洗浄し、65
0 ℃で２時間焼成することにより、平均粒径 100Åの微
粉で凝集の極めて少ないＹ酸化物を得た。
【００１０】（実施例２）原料としてY2O3 9.5gr、Eu2O3
0.5grを使用し、炭酸塩を800 ℃で２時間焼成した以外
は実施例１と同様の条件でY2O3-Eu2O3共沈酸化物を作製
した。このものは平均粒径 300Åの微粉で凝集は極めて
少なく、赤色蛍光体の原料として十分満足し得る品質で
あった。
0.5grを使用し、炭酸塩を800 ℃で２時間焼成した以外
は実施例１と同様の条件でY2O3-Eu2O3共沈酸化物を作製
した。このものは平均粒径 300Åの微粉で凝集は極めて
少なく、赤色蛍光体の原料として十分満足し得る品質で
あった。
【００１１】（実施例３）実施例１と同量の炭酸塩スラ
リーにステアリン酸15grを含有するエタノール溶液を添
加して80℃で１時間加熱した以外は実施例１と同様の条
件でＹ酸化物を製造し、平均粒径 200Åの微粉で凝集の
極めて少ないＹ酸化物を得た。
リーにステアリン酸15grを含有するエタノール溶液を添
加して80℃で１時間加熱した以外は実施例１と同様の条
件でＹ酸化物を製造し、平均粒径 200Åの微粉で凝集の
極めて少ないＹ酸化物を得た。
【００１２】（実施例４）実施例１と同量の炭酸塩スラ
リーにアンモニア水溶液もしくは水酸化Na水溶液を加え
てpH９に調整し、オレイン酸ナトリウム３gr含有水溶液
を加えて80℃で１時間加熱し、その後塩酸を加えてpH5.
5 に調整し、該炭酸塩を分離してメタノールで十分洗浄
した以外は実施例１と同様の条件でＹ酸化物を製造し、
平均粒径300Åの微粉で凝集の極めて少ないＹ酸化物を
得た。
リーにアンモニア水溶液もしくは水酸化Na水溶液を加え
てpH９に調整し、オレイン酸ナトリウム３gr含有水溶液
を加えて80℃で１時間加熱し、その後塩酸を加えてpH5.
5 に調整し、該炭酸塩を分離してメタノールで十分洗浄
した以外は実施例１と同様の条件でＹ酸化物を製造し、
平均粒径300Åの微粉で凝集の極めて少ないＹ酸化物を
得た。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、２次凝集の極めて少な
い１次粒子の平均粒径で200 Å以下の分散性、流動性に
優れた希土類元素酸化物が得られる。この超微粒子希土
類元素酸化物はセラミックス焼結助剤、半導体用原料等
に有用とされ、工業上その利用価値は極めて高いもので
ある。
い１次粒子の平均粒径で200 Å以下の分散性、流動性に
優れた希土類元素酸化物が得られる。この超微粒子希土
類元素酸化物はセラミックス焼結助剤、半導体用原料等
に有用とされ、工業上その利用価値は極めて高いもので
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】希土類元素炭酸塩を含むスラリーに高級脂
肪酸を含有するアルコール溶液、高級脂肪酸を含有する
水性エマルジョン、および高級脂肪酸塩類溶液の内から
選択される１種もしくは２種以上を添加、混合した後、
水分を分離し、該炭酸塩を乾燥、焼成することを特徴と
する希土類元素酸化物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305316A JPH05116938A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 希土類元素酸化物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305316A JPH05116938A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 希土類元素酸化物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05116938A true JPH05116938A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17943641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3305316A Pending JPH05116938A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 希土類元素酸化物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05116938A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005263528A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 球状イットリア微粒子の製造方法 |
| JP2014218384A (ja) * | 2013-05-01 | 2014-11-20 | 信越化学工業株式会社 | 希土類酸化物粉末の製造方法 |
| JP2015078114A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-04-23 | 積水化学工業株式会社 | ランタノイド含有酸化物微粒子の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP3305316A patent/JPH05116938A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005263528A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 球状イットリア微粒子の製造方法 |
| JP2014218384A (ja) * | 2013-05-01 | 2014-11-20 | 信越化学工業株式会社 | 希土類酸化物粉末の製造方法 |
| JP2015078114A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-04-23 | 積水化学工業株式会社 | ランタノイド含有酸化物微粒子の製造方法 |
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