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公開番号2024114424
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-23
出願番号2023020183
出願日2023-02-13
発明の名称混合粉粒体の製造方法
出願人CONNEXX SYSTEMS株式会社
代理人
主分類C04B 35/01 20060101AFI20240816BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】環境負荷が高い物質を発生させずに量産時の在庫量を減らすことが可能な混合粉粒体の製造方法を提供する。
【解決手段】混合粉粒体の製造方法は、第1～第6工程を含む。第1工程では、四酸化三鉄の粉末とアルミナのゾルとを室温で1～10分間混合して混合物を作製する。第2工程では、混合物を4.0～6.0℃/分の速度で室温から250～550℃の焼成温度まで加熱する。第3工程では、加熱後の混合物を焼成温度で100～140分間焼成して焼成物を作製する。第4工程では、焼成物を4.0～6.0℃/分の速度で焼成温度から室温まで冷却する。第5工程では、冷却後の焼成物を室温で2～20分間粉砕して粉末状の粉砕物を作製する。第6工程では、粉砕物をプレスしてペレットに成形する。アルミナは、四酸化三鉄に含まれる鉄原子の数を変えずに四酸化三鉄を三酸化二鉄に換算した量に対して5.8～9.0重量%の量である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
四酸化三鉄の粉末とアルミナのゾルとを室温で１～１０分間混合して混合物を作製する第１工程と、
前記混合物を４．０～６．０℃／分の速度で室温から２５０～５５０℃の焼成温度まで加熱する第２工程と、
加熱後の前記混合物を前記焼成温度で１００～１４０分間焼成して焼成物を作製する第３工程と、
前記焼成物を４．０～６．０℃／分の速度で前記焼成温度から室温まで冷却する第４工程と、
冷却後の前記焼成物を室温で２～２０分間粉砕して粉末状の粉砕物を作製する第５工程と、
前記粉砕物をプレスしてペレットに成形する第６工程と、を含み、
前記アルミナは、前記四酸化三鉄に含まれる鉄原子の数を変えずに前記四酸化三鉄を三酸化二鉄に換算した量に対して５．８～９．０重量％の量である混合粉粒体の製造方法。
続きを表示（約 83 文字）【請求項２】
前記焼成温度は、２５０～３５０℃であり、
前記アルミナは、７．０～９．０重量％の量である請求項１に記載の混合粉粒体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属酸化物を含む混合物から混合粉粒体を製造する方法に関し、特に、酸化鉄とアルミナゾルとの混合物から酸化還元反応速度が高い混合粉粒体を製造する方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
次世代の二次電池として、鉄の酸化還元反応を利用したものが開示されている。例えば、特許文献１には、外部から充電電力を供給すると鉄の還元反応が発生して外部に酸素を排出し、充電電力を停止して外部から酸素を供給すると鉄の酸化反応が発生して外部に電力を供給する二次電池が開示されている。その二次電池用の鉄は、酸化還元反応が高い必要があるので、溶媒のエタノールに硝酸アルミニウムと酸化鉄を加え、撹拌しながら溶媒を加熱蒸発させた後、４００～８００℃で２時間程度焼成する方法で製造された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５２１０４５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の製造方法では、環境負荷が高い物質である窒素酸化物が製造中に多量に発生する上に、溶媒のエタノールを蒸発させるのに３時間程度かかり、焼成後にボールミルで粉砕するのに２４時間かかるという状況から製造リードタイムが長いので、量産時の在庫量が増えるという問題があった。
【０００５】
本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、環境負荷が高い物質を発生させずに量産時の在庫量を減らすことが可能な混合粉粒体の製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記目的に加え、従来と同等またはそれ以上に酸化還元反応速度を高くすることが可能な混合粉粒体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、まず、硝酸アルミニウムおよび溶媒のエタノールの代わりにアルミナゾルを使用した新たな製造工程を開発することによって、環境負荷が高い物質を発生させずに溶媒蒸発時間および焼成後の粉砕時間を短縮できることを見出した。
【０００７】
また、本発明者は、焼成温度およびアルミナ重量比率をそれぞれ上下させ、その中から好ましい値を選定することによって、従来と同等またはそれ以上に酸化還元反応速度を高くできることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００８】
即ち、本発明は、四酸化三鉄の粉末とアルミナのゾルとを室温で１～１０分間混合して混合物を作製する第１工程と、混合物を４．０～６．０℃／分の速度で室温から２５０～５５０℃の焼成温度まで加熱する第２工程と、加熱後の混合物を焼成温度で１００～１４０分間焼成して焼成物を作製する第３工程と、焼成物を４．０～６．０℃／分の速度で焼成温度から室温まで冷却する第４工程と、冷却後の焼成物を室温で２～２０分間粉砕して粉末状の粉砕物を作製する第５工程と、粉砕物をプレスしてペレットに成形する第６工程と、を含み、アルミナは、四酸化三鉄に含まれる鉄原子の数を変えずに四酸化三鉄を三酸化二鉄に換算した量に対して５．８～９．０重量％の量である混合粉粒体の製造方法を提供するものである。
【０００９】
ここで、上記においては、焼成温度は、２５０～３５０℃であり、アルミナは、７．０～９．０重量％の量であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、環境負荷が高い物質を発生させずに量産時の在庫量を減らすことができる。
さらに、本発明によれば、上記効果に加え、従来と同等またはそれ以上に酸化還元反応速度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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