JPH0665611B2 - α―オキシ水酸化鉄の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、形状が米粒状乃至紡錘状で、粒度が均一な任
意の軸比を有するα−オキシ水酸化鉄の製造方法に関す
るものであり、詳しくは平均粒子径が０．４μｍ以下で
且つ軸比が２〜８の任意の軸比を有するα−オキシ水酸
化鉄の製造方法に関するものである。

（ロ）従来の技術 近年、磁気記録媒体用磁性粉の諸物性に対する要求が多
様化し、磁気ヘッド材料面からは低保磁力の磁性鉄粉、
ＤＩＳＣ及び垂直磁気記録用材料面からは低軸比の磁性
粉が要望されている。

従来より高軸比の磁性粉及びその原料の一つであるα−
オキシ水酸化鉄の製造法については種々報告されている
が、低軸比の磁性粉及びα−オキシ水酸化鉄の製造法の
報告は殆ど見当たらない。

粒度が均一な非針状α−オキシ水酸化鉄の製造方法とし
て、例えば特公昭５２−４２４３７号公報では、第一鉄
塩を一旦水酸化第一鉄とし、次に該水酸化第一鉄を酸性
炭酸塩で炭酸第一鉄とした後、酸素含有ガスで酸化し紡
錘状のα−オキシ水酸化鉄を製造している。

又、特開昭５７−８８０３６号公報では、炭酸ソーダ等
の炭酸塩水溶液に第一鉄塩を添加し、生成した炭酸第一
鉄の懸濁液を非酸化性状態で数時間撹拌熟成後、PHを調
節しながら酸素含有ガスで酸化し非針状のα−オキシ水
酸化鉄を製造している。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上述のように、特公昭５２−４２４３７号公報のα−オ
キシ水酸化鉄の製造方法は、第一鉄塩を一旦水酸化第一
鉄とし、次に炭酸第一鉄に変換する等煩雑な製造方法で
ある。

又、特開昭５７−８８０３６号公報のα−オキシ水酸化
鉄の製造方法も炭酸第一鉄の撹拌による熟成、PHを調節
しながらの酸化が必要である事等これ又煩雑な製造方法
である。

而も、何れのα−オキシ水酸化鉄の製造方法も任意の軸
比を有するα−オキシ水酸化鉄の製造方法を提供するも
のではない。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明者らは、任意の軸比を有するα−オキシ水酸化鉄
の製造方法について鋭意検討の結果、本発明を完成した
ものである。

即ち、本発明は、ガス吹き込み管を有する撹拌槽を用
い、炭酸アンモニウム水溶液に硫酸第一鉄等の第一鉄塩
水溶液を非酸化状態で添加して炭酸第一鉄の縣濁液を
得、該炭酸第一鉄縣濁液に２５〜７０℃の温度で、且つ
温度を制御して酸素含有ガスを通気することにより、平
均粒子径が０．４μｍ以下で、軸比が２〜８で、粒度が
均一な低軸比の米粒状乃至紡錘状で、且つ前記の範囲で
所望の軸比を有するα−オキシ水酸化鉄を得ることを特
徴とするα−オキシ水酸化鉄の製造方法に関する。

反応系の温度は２５〜７０℃である必要があり、２０℃
未満では米粒状乃至紡錘状のα−オキシ水酸化鉄は生成
しない。又、７０℃を越えるとマグネタイトが生成する
ようになる。酸化反応温度を２５〜７５℃の範囲で、一
定の反応温度に制御することにより、生成するα−オキ
シ水酸化鉄の軸比を２〜８の範囲の任意の軸比にする事
ができる。この場合、酸化温度が高くなるにつれて生成
するα−オキシ水酸化鉄の軸比は、高くなる。

本発明は、アルカリとして炭酸アンモニウムを使用する
為その緩衝作用により系のPH変動が小さい為、均一なα
−オキシ水酸化鉄が生成する。

尚、本発明において炭酸アンモニウムを使用する代りに
炭酸ソーダを使用し、３０〜５０℃で反応したところ、
米粒状乃至紡錘状のα−オキシ水酸化鉄は生成したがそ
の軸比は５であった。

又、本発明は、生成炭酸第一鉄を撹拌等の操作による長
時間熟成を行う必要はない。

以下、本発明につき詳細に説明する。尚、純粋な炭酸ア
ンモニウムは市販されていないのでアンモニアと重炭酸
アンモニウムを等モル溶解したものを使用した。

（ト）発明の効果 本発明によると、形状が米粒状乃至紡錘状で、粒度が均
一で平均粒子径が０．４μｍ以下であり、且つ軸比が２
〜８の範囲の任意の軸比を有するα−オキシ水酸化鉄の
製造が可能である。

α−オキシ水酸化鉄の軸比は、炭酸第一鉄を酸素含有ガ
スで酸化する時の温度により制御する事が出来る。温度
が高くなるにつれ生成するα−オキシ水酸化鉄の軸比は
上昇する。

α−オキシ水酸化鉄の粒子径は、生成した炭酸第一鉄の
酸化反応時の酸素分圧と酸素含有ガス量即ち、酸化反応
速度で制御する事が出来る。酸素量が多い程粒子径は小
さくなる。

又、α−オキシ水酸化鉄の粒子径の分布は、炭酸アンモ
ニウムの濃度により制御する事が可能であり、炭酸アン
モニウムの濃度が０．５モル／１の時、その分布は最も
狭いものとなる。

本発明は、アルカリとして炭酸アンモニウムを使用する
為その緩衝作用により系のPH変動が小さい。

又、本発明は、生成炭酸第一鉄を撹拌等の操作による熟
成を行う必要はない。

以下、実施例をもって本発明を更に詳細に説明する。
尚、純粋な炭酸アンモニウムは市販されていないのでア
ンモニアと重炭酸アンモニウムを等モル溶解したものを
使用した。

（ヘ）実施例 実施例１ 撹拌機付１．５の反応容器に、窒素ガスの流通下濃度
１モル／の炭酸アンモニウム溶液０．５を仕込み撹
拌する。この溶液に温度３０℃で濃度０．４モル／の
硫酸第一鉄溶液０．５をゆっくり滴下する。次に生成
した炭酸第一鉄の懸濁液を３０℃で３０分間保持した
後、空気を３０℃で３．２／minの割合で吹込む。酸
化反応は６Hrで終了した。得られたα−オキシ水酸化鉄
は米粒状で軸比２．５、長軸径０．１５μｍの均一な粒
子であった。第１図は、その電子顕微鏡写真（倍率４０
０００倍）である。

実施例２ 酸化反応を５０℃で５時間行った以外は、実施例１と同
様に処理した。得られたα−オキシ水酸化鉄は紡錘状で
軸比５長軸径０．２５μｍの均一な粒子であった。第２
図は、その電子顕微鏡写真（倍率４００００倍）であ
る。

実施例３ 空気吹き込み量を６．４／minとし酸化反応を２．５
時間行った以外は、実施例２と同様に処理した。得られ
たα−オキシ水酸化鉄は紡錘状で軸比５長軸径０．１５
μｍの均一な粒子であった。第３図は、その電子顕微鏡
写真（倍率４００００倍）である。

実施例４ 酸化反応を７０℃で５時間行った以外は、実施例１と同
様に処理した。得られたα−オキシ水酸化鉄は紡錘状で
軸比８長軸径０．３５μｍの均一な粒子であった。第４
図は、その電子顕微鏡写真（倍率４００００倍）であ
る。

比較例１ 酸化反応を２０℃で８時間行った以外は、実施例１と同
様に処理した。得られたα−オキシ水酸化鉄は不均一で
無定形な粒子であった。

比較例２ ２モル／の炭酸アンモニウムを使用した以外は、実施
例１と同様に処理した。得られたα−オキシ水酸化鉄は
軸比２長軸径０．３μｍであったが、粒子径分布が広か
った。

【図面の簡単な説明】

図１、図２、図３、図４は、それぞれ実施例１、実施例
２、実施例３、実施例４におけるα−オキシ水酸化鉄の
電子顕微鏡写真（４００００倍）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審判の合議体 審判長 渡辺 順之 審判官 足立 法也 審判官 徳永 英男 (56)参考文献 特開 昭59−232922（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス吹き込み管を有する撹拌槽を用い、炭
   酸アンモニウム水溶液に硫酸第一鉄等の第一鉄塩水溶液
   を非酸化状態で添加して炭酸第一鉄の縣濁液を得、該炭
   酸第一鉄縣濁液に２５〜７０℃の温度で、且つ温度を制
   御して酸素含有ガスを通気することにより、平均粒子径
   が０．４μｍ以下で、軸比が２〜８で、粒度が均一な低
   軸比の米粒状乃至紡錘状で、且つ前記の範囲で所望の軸
   比を有するα−オキシ水酸化鉄を得ることを特徴とする
   α−オキシ水酸化鉄の製造方法。
2. 【請求項２】炭酸アンモニウム水溶液の濃度が０．３〜
   ０．６モル／１、硫酸第一等の第一鉄塩水溶液の濃度が
   ０．０５〜０．４モル／１であり、且つ反温度が２５〜
   ７０℃である事を特徴とする特許請求の範囲第一項記載
   の製造方法。