(57)【要約】【課題】  流動性および均一混合性に優れた酸化ニオブ粉末を得ること。【解決手段】  酸化ニオブ粉末であって、ＣｕＫα１線を用いたＸ線回折分析における２θ（回折角）＝２０°〜３０°の範囲の最大ピークの半値幅が０．０８°〜０．８°である酸化ニオブ粉末である。当該酸化ニオブ粉末は、流動性や均一混合性に優れていると共に、流動性、均一混合性および難泡発生性、均一焼結性やガラス溶解性にも優れており、ガラス（特に光学ガラス）用、セラミック用、薄膜形成材料（スパッタリングターゲットまたは蒸着用ペレット等）用さらにはニオブ酸リチウム（ＬＮ）用として好適である。【選択図】  なし 【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣｕＫα１線を用いたＸ線回折分析における２θ（回折角）＝２０°〜３０°の範囲の最大ピークは半値幅が０．０８°〜０．８°である酸化ニオブ粉末。
【請求項２】
前記半値幅が０．１°〜０．５°である請求項１に記載の酸化ニオブ粉末。
【請求項３】
２θ（回折角）＝２０°〜３０°の範囲の最大ピークが２θ＝２２．６°±０．５°の位置または２θ＝２８．４°±０．４°の位置に出現する請求項１または請求項２に記載の酸化ニオブ粉末。
【請求項４】
２θ＝２２．６°±０．５°の位置に出現するピークおよび２θ＝２８．４°±０．４°の位置に出現するピークのうちの最大ピークのピーク値Ｐと、２θ＝２３．２°〜２６．２°の範囲の最大ピークのピーク値Ｑとのピーク強度比（Ｑ／Ｐ）が０．５以下である請求項３に記載の酸化ニオブ粉末。
【請求項５】
２θ（回折角）＝２０°〜３０°の範囲の最大ピークが２θ＝２３．２°〜２６．２°の範囲に出現する請求項１または請求項２に記載の酸化ニオブ粉末。
【請求項６】
２θ＝２２．６°±０．５°の位置に出現するピークおよび２θ＝２８．４°±０．４°の位置に出現するピークのうちの最大ピークのピーク値Ｐと、２θ＝２３．２°〜２６．２°の範囲の最大ピークのピーク値Ｑと、のピーク強度比（Ｑ／Ｐ）が２以上である請求項５に記載の酸化ニオブ粉末。
【請求項７】
フッ素含有率が３０００質量ｐｐｍ以下である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の酸化ニオブ粉末。
【請求項８】
モリブデン含有率が２０質量ｐｐｍ以下である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の酸化ニオブ粉末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化ニオブ粉末に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化ニオブは、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）等のニオブを含有する単結晶、スパッタリングターゲットまたは蒸着用ペレット等の薄膜形成材料、光学製品やファインセラミックなどの原料等として広く用いられている。
【０００３】
このようにして用いられる酸化ニオブ粉末としては、流動性や均一混合性がよいことが求められており、また、一部の用途を除けば、低温での焼結しやすさや、酸化ニオブ以外の粉末との低温での反応のしやすさが求められている。このような要求を満たすために、例えばＢＥＴ法比表面積が２ｍ２／ｇ未満で、かつタップ法見掛け密度が１．８ｇ／ｃｃ以上である酸化ニオブ粉末、あるいはＢＥＴ法比表面積が２ｍ２／ｇ以上で、かつタップ法見掛け密度が１．８ｇ／ｃｃ未満である酸化ニオブ粉末が検討されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特表平１１−５１３６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＢＥＴ法比表面積とタップ法比表面積を上記範囲内にしても、流動性および均一混合性の少なくとも一方は満足すべきものではなかった。
【０００５】
このような問題点に鑑みてなされた本発明は、流動性および均一混合性に優れた酸化ニオブ粉末を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するために、酸化ニオブ粉末について検討を重ねた結果、次のような酸化ニオブ粉末が流動性および均一混合性に優れていることを見出し、本発明に想到するに至った。すなわち、本発明は、ＣｕＫα１線を用いたＸ線回折分析における２θ（回折角）＝２０°〜３０°の範囲の最大ピークは半値幅が０．０８°〜０．８°である酸化ニオブ粉末である。
【０００７】
本発明に係る酸化ニオブ粉末は、ガラス（特に光学ガラス）用、セラミック用、薄膜形成材料（スパッタリングターゲットまたは蒸着用ペレット等）用さらにはニオブ酸リチウム（ＬＮ）用として好適である。前記半値幅が上限値を超える酸化ニオブは、流動性や均一混合性に劣っているという点でセラミック用、薄膜形成材料用あるいはニオブ酸リチウム（ＬＮ）用等の用途として適当でなく、泡発生の原因になりやすく且つ発生した泡が消えにくいという点でガラス（特に光学ガラス）用の用途としても適当でないからである。他方、前記半値幅が下限値未満の酸化ニオブは、均一焼結性に劣っているという点でセラミック用、薄膜形成材料用あるいはニオブ酸リチウム（ＬＮ）用としては適当でなく、また溶解しにくいという点でガラス（特に光学ガラス）用の用途としても適当でないからである。このようなことから、流動性、均一混合性および難泡発生性に優れると共に、均一焼結性やガラス溶解性に優れるものがより好ましいという点では、酸化ニオブ粉末としては、前記半値幅（２θ）が０．１°〜０．５°であるものがより好ましく、０．１５°〜０．４°であるものがさらに好ましい。
【０００８】
そして、本発明に係る酸化ニオブ粉末では、測定の結果、Ｘ線回折分析における２θ（回折角）＝２０°〜３０°の最大ピークは、２θ＝２２．６°±０．５°および／または２θ＝２８．４°±０．４°の位置に出現するか、２θ＝２３．２°〜２６．２°の位置に出現する。最大ピークが２θ＝２２．６°±０．５°および／または２θ＝２８．４°±０．４°の位置に出現する場合にあっては、ピークが両方の位置に出現する場合が多く、２θ＝２２．６°±０．５°の位置に出現するピークの方が最大ピークになる場合が多い。また、最大ピークが２θ＝２３．２°〜２６．２°の位置に出現する場合の、主なピークの出現位置は、２θ＝２３．７°±０．５°、２θ＝２４．７°±０．４°および２θ＝２５．７°±０．５°である。各位置に出現するピーク数は１つずつの場合が多いがいずれかの位置または全ての位置に２つ以上出現する場合もある。また、いずれの位置に出現するピークとも最大ピークになる可能性があるが、２θ＝２３．７°±０．５°位置に出現するピークが最大ピークになる場合が多い。そして、検討の結果、上記のいずれかの範囲に最大ピークが出現する酸化ニオブ粉末であって、最大ピークの半値幅が上記好適範囲内であるものは、上記用途に好適な酸化ニオブ粉末であることが解った。
【０００９】
また、本発明に係る酸化ニオブ粉末としては、Ｘ線回折分析において２θ＝２２．６°±０．５°の位置に出現するピークおよび２θ＝２８．４°±０．４°の位置に出現するピークのうちの最大ピークのピーク値Ｐと、２θ＝２３．２°〜２６．２°の範囲の最大ピークのピーク値Ｑとのピーク強度比（Ｑ／Ｐ）が、下限値としては、０．５以下であるものが好ましい。また、上限値としては、２以上であるものが好ましい。ピーク強度比が０．５を超え、２未満の範囲である酸化ニオブ粉末は、流動性が実用範囲ではあるが、わずかに悪いからである。
【００１０】
なお、ＣｕＫα１線を用いたＸ線回折分析には、試料にＣｕＫα１線を照射して回折Ｘ線を得るという分析方法のほか、より一般的な方法すなわち、試料にＣｕＫα線を照射して得られる回折Ｘ線をＣｕＫα１線によるものとＣｕＫα２線によるものとに分離して、ＣｕＫα１線に対応する回折Ｘ線を得るという分析方法も含まれる。
【００１１】
そして、ここでいうピーク半値幅とは、ＪＩＳ  Ｋ  ０１３１−1996「Ｘ線回折分析通則」の図６半値幅（β１／２）のことである。半値幅の単位は、同ＪＩＳの「１２．結晶子の大きさと不均一ひずみの測定」においては「ｒａｄ」であるが、ここでは「°」で表示した。
【００１２】
本発明に係る酸化ニオブ粉末は、例えば、概略的には次のようにして製造される。まず、ニオブを含有する原料（例えば、鉱石、合金あるいはスクラップ等）を用意した後、原料に対し、必要に応じて、粉砕、アルカリ水溶液による疎解さらにはフッ化水素酸（ＨＦ）以外の鉱酸による洗浄といった処理を行う。次に、少なくともフッ化水素酸を含有する酸で原料を溶解して溶解液を得る。そして、得られた溶解液に、必要に応じて、フッ化水素酸、フッ化水素酸以外の鉱酸（例えば硫酸）および水を加えて、所定の状態に調製された液調整液を得る。液調整液を得ると、これに溶媒抽出を施してニオブ精製液（フッ化ニオブ溶液）を得る。次に、得られたフッ化ニオブ溶液とアンモニア水などの沈澱剤とを混合して沈澱物を得る。そして、得られた沈澱物を洗浄し、ろ過等によって液体部分から分離し、分離された沈澱物を焼成すると酸化ニオブが得られる。
【００１３】
このような酸化ニオブ粉末の製造方法中、ニオブ精製液を得るための溶媒抽出は、液調整液（タンタル抽出用液調整液）から有機溶媒にタンタルを抽出するタンタル抽出工程と、ニオブを含んでいるがタンタルが抽出された残液（水溶液相）をニオブ抽出用液調整液に調製する調製工程と、ニオブ抽出用液調整液から有機溶媒にニオブを抽出するニオブ抽出工程と、精製されたニオブ含有有機溶媒を得る洗浄工程と、ニオブを水溶液相に抽出する逆抽出工程と、を有するものである。なお、調製工程は、タンタル抽出工程で得られた残液がニオブ抽出用液調整液として適当でない場合に必要に応じて行われる工程である。溶媒抽出で用いる有機溶媒としては、種々のものを挙げることができるが、４−メチル−２−ペンタノン（メチルイソブチルケトンやＭＩＢＫ（略称）と称されることがある）またはトリブチルホスフェート（略称はＴＢＰ）が好適である。４−メチル−２−ペンタノンは希釈せずに使用されるが、トリブチルホスフェートは、石油系炭化水素等の希釈剤で希釈して使用されることが多い。
【００１４】
溶媒抽出では、まずタンタル抽出工程において有機溶媒とタンタル抽出用液調整液を接触させて、有機溶媒にタンタルを抽出する。すると、タンタルのほぼ全量とタンタル以外の物質の一部が有機溶媒に抽出され、タンタル以外の物質の大部分が残液（水溶液相）に残る。つづく液調製工程では、得られた残液に、必要に応じて、フッ化水素酸、フッ化水素酸以外の鉱酸（例えば硫酸）あるいは水を加えてニオブ抽出用液調整液を調製する。そして、ニオブ抽出工程において、有機溶媒とニオブ抽出用液調整液とを接触させて、有機溶媒にニオブを抽出する。すると、ニオブのほぼ全量とニオブ以外の不純物の一部が有機溶媒に抽出され、ニオブ以外の不純物の大部分が水溶液相に残る。その後の洗浄工程では、抽出されたニオブおよび不純物を含む有機溶媒と洗浄液とを接触させて、不純物のほぼ全量とニオブの一部とを水溶液相に抽出させる。すると、ニオブの大部分が有機溶媒中に残り、精製されたニオブ含有有機溶媒が得られる。さらに、その後に行われる逆抽出工程では、得られたニオブ含有有機溶媒と逆抽出用に用意した水溶液とを接触させて、ニオブを水溶液相に逆抽出する。これにより、有機溶媒中のニオブの大部分が水溶液相に抽出され、ニオブ精製液が得られる。
【００１５】
溶媒抽出のタンタル抽出工程について、より具体的に説明すると、本工程に供用されるタンタル抽出用液調整液としては、過剰のフッ化水素酸含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ〜２．０ｍｏｌ／Ｌが好ましい。下限値未満ではタンタルの有機溶媒への抽出が不十分になりやすく、上限値を超えるとニオブの有機溶媒への抽出割合が増えてしまうからである。これらの点を考慮すると、上記過剰のフッ化水素酸含有量は０．２ｍｏｌ／Ｌ〜１．５ｍｏｌ／Ｌがより好ましく、０．３ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌがさらに好ましい。そして、タンタル抽出用液調整液としては、硫酸含有量が０．２ｍｏｌ／Ｌ〜１．０ｍｏｌ／Ｌが好ましい。下限値未満ではタンタルの有機溶媒への抽出が不十分になりやすく、上限値を超えるとニオブの有機溶媒への抽出割合が増えてしまうからである。これらの点を考慮すると、硫酸含有量は０．３ｍｏｌ／Ｌ〜０．８ｍｏｌ／Ｌが好ましい。また、タンタル抽出用液調整液としては、タンタルとニオブの合計含有量が３０ｇ／Ｌ〜７００ｇ／Ｌが好ましい。当該合計含有量が下限値未満の液調整液を用いる場合、必要になる液調製液の液量が多くなるところ、当該液調製液における過剰のフッ化水素酸含有量および硫酸含有量を前記好適範囲にするためには多量のフッ化水素酸、硫酸および水が必要になるなど、コスト高になるからである。他方、上記合計含有量が上限値を超える液調整液では、これを溶媒抽出に供用したときに液調整液の流量を有機溶媒の流量に比べて非常に少なくしなければならず、操業が不安定になりやすからである。これらの点を考慮すると、上記合計含有量は、５０ｇ／Ｌ〜５００ｇ／Ｌがより好ましく、１００ｇ／Ｌ〜４００ｇ／Ｌがさらに好ましい。さらに、タンタル抽出用液調整液としてはニオブの含有量が３０ｇ／Ｌ以上が好ましい。当該量未満では、次の液調製工程においてニオブ抽出用液調整液を調製する際、必要になる液調製液の液量が多くなるところ、得ようとしているニオブ抽出用液調製液における過剰のフッ化水素酸含有量および硫酸含有量を前記好適範囲にするためには多量のフッ化水素酸、硫酸および水が必要になるなど、コスト高になるからである。この点を考慮すると、ニオブの含有量は５０ｇ／Ｌ以上がより好ましく、１００ｇ／Ｌ以上がさらに好ましい。
【００１６】
また、タンタル抽出工程において、液調整液（Ａ）と有機溶媒（Ｏ）とを接触させる際の流量比（Ｏ／Ａ比）は、タンタル抽出後に得られる有機溶媒中のタンタル含有量が１０ｇ／Ｌ〜８０ｇ／Ｌになるように設定するのが好ましい。当該タンタル含有量の範囲は、液調整液中のタンタルが全量有機溶媒に抽出されるという設定で算出した値である。タンタル抽出工程後に得られる有機溶媒のタンタル含有量が下限値未満になる流量比では、タンタル以外の物質（特にニオブおよびモリブデン）が有機溶媒に抽出されやすく、不純物の含有量を十分に低減できないからである。他方、タンタル含有量が上限値を超える流量比では、得られる有機溶媒の比重および粘度が高くなりすぎ（極端な場合は固化することがあり）、有機溶媒相と水溶液相の分相特性に劣るからである。分相が悪いと、有機溶媒相中に水溶液相の一部が巻き込まれるという現象が生じやすく、このような現象が生ずると不純物の含有量を十分に低減できなくなるといった不具合が生ずる。ただし、液調整液中のタンタル含有量が微量（例えば、０．３ｇ／Ｌ以下）の場合にあっては、流量比（Ｏ／Ａ比）は、上記基準で求められる流量比に拘わらず所定値以上とすることが好ましい。具体的には、当該流量比は０．０３以上が好ましい。タンタル含有量が微量の場合、これ未満ではタンタルの抽出が不十分となりやすく、タンタル抽出残液中にタンタルが混入して高純度のニオブ精製液を得にくいからである。より確実に高純度のニオブ精製液を得るには、当該流量比は０．０５以上がより好ましい。なお、原料がタンタルを含有していない場合、タンタル抽出工程を実施する必要がないので、最初の溶解液の液調整においてニオブ抽出用の液調整液を調製してニオブ抽出を実施することができる。
【００１７】
溶媒抽出のニオブ抽出工程について、より具体的に説明すると、液調整液（Ａ）と有機溶媒（Ｏ）とを接触させる際の流量比（Ｏ／Ａ比）は、ニオブ抽出後に得られる有機溶媒中のニオブ含有量が１０ｇ／Ｌ〜６０ｇ／Ｌになるように設定するのが好ましい。当該ニオブ含有量の範囲は、液調整液中のニオブが全量有機溶媒に抽出されるという設定で算出した値である。抽出工程後に得られる有機溶媒のニオブ含有量が下限値未満になる流量比では、ニオブ以外の不純物（モリブデン等）が有機溶媒に抽出されやすく、不純物の含有量を十分に低減できないからである。他方、ニオブ含有量が上限値を超える流量比では、得られる有機溶媒の比重および粘度が高くなりすぎ（極端な場合は固化することがあり）、有機溶媒相と水溶液相の分相特性に劣るからである。分相が悪いと、有機溶媒相中に水溶液相の一部が巻き込まれるという現象が生じやすく、このような現象が生ずると不純物の含有量を十分に低減できなくなるといった不具合が生ずる。
【００１８】
溶媒抽出の洗浄工程について、より具体的に説明すると、洗浄液としては、鉱酸水溶液、その中でも特に硫酸が好ましい。そして、洗浄液が硫酸水溶液の場合、硫酸含有量が２ｍｏｌ／Ｌ〜５ｍｏｌ／Ｌのものが好ましい。硫酸含有量が下限値未満の洗浄液はニオブおよびその他の不純物の抽出能力が高過ぎるものであるところ、このような洗浄液を用いると、当該洗浄液（Ａ）とニオブ抽出工程で得られたニオブ含有有機溶媒（Ｏ）との流量比（Ｏ／Ａ比）が大きくなってしまい、流量制御が難しくなるからである。他方、上記硫酸含有量が上限値を超えると、洗浄液の抽出能力が低く、洗浄液の流量を増やしても不純物が有機溶媒中に残留しやすいからである。
【００１９】
溶媒抽出の逆抽出工程について、より具体的に説明すると、洗浄工程で得られたニオブ含有有機溶媒と接触させる逆抽出用の液としては、純水、超純水、アンモニウムイオン含有水溶液、希アンモニア水等を挙げることができる。例えば、溶媒抽出で使用する有機溶媒が４−メチル−２−ペンタノンである場合、接触させる液はこれらの中でも純水または超純水が特に好ましい。ここで、アンモニウムイオン含有水溶液とは、例えば、フッ化アンモニウム水溶液、フッ化水素アンモニウム水溶液のことである。アンモニウムイオン含有水溶液としては、アンモニウムイオン含有量が８ｍｏｌ／Ｌ以下のものが好ましい。当該上限値を超えると、沈澱生成後の洗浄で、フッ素等の陰イオンの低減が困難になるからである。したがって、陰イオンのより確実な低減のためには当該含有量が６ｍｏｌ／Ｌ以下のものがより好ましい。そして、希アンモニア水としては、濃度が２ｍｏｌ／Ｌ以下のものが好ましい。当該上限値を超えると、逆抽出工程において沈澱が生成するおそれが高いからである。したがって、沈澱の生成をより確実に防止するには、含有量が１ｍｏｌ／Ｌ以下のものがより好ましい。その一方で、有機溶媒がトリブチルホスフェートの場合、希アンモニア水やアンモニウムイオン含有水溶液としては、アンモニアまたはアンモニウムイオン含有量（両方を含む場合は合計含有量）が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上のものが好ましい。当該下限値未満では、水溶液相へのニオブの抽出が不十分となり、有機溶媒中にニオブが多く残留しやすいからである。したがって、ニオブをより十分に抽出して残留量を確実に少なくするには、当該含有量が０．２ｍｏｌ／Ｌ以上のものがより好ましい。
【００２０】
溶媒抽出後の沈澱物生成に用いられる沈澱剤としては、例えば、アンモニア、炭酸アンモニウムまたは炭酸水素アンモニウムが用いられる。アンモニアを使用する場合、アンモニアとしては、気体状、液体状、水溶液状のものを使用できるが、取り扱い性に優れるという点でアンモニア水溶液（アンモニア水）がより好ましい。炭酸アンモニウムまたは炭酸水素アンモニウムを使用する場合、これらとしては、固形状、スラリー状、水溶液状のものを使用できるが、より均一な沈澱を生成でき、かつ洗浄によるフッ素含有量の調整がより容易である点で、水溶液状のものがより好ましい。生成された沈澱物をろ過等によって液体から分離する場合にあっては、希薄アンモニア水や水等で沈澱物を洗浄することが好ましい。
【００２１】
得られた沈澱物の焙焼工程であるが、半値幅が好適範囲である本発明に係る酸化ニオブ粉末を得るためには、沈澱物を一旦３００℃〜４００℃で２時間以上焙焼（先の焙焼）し、その後５００℃〜１２００℃で２時間以上焙焼（後の焙焼）する焙焼工程が好ましい。先の焙焼については、これを２時間以上行わないと酸化ニオブ粉末の半値幅が好適範囲から外れるおそれがあるからであり、後の焙焼については、これを２時間以上行わないと、半値幅が好適範囲の幅よりも幅広になりやすいからである。なお、焙焼時間の上限値は特に限定されるものではないが、先の焙焼や後の焙焼を所定時間を超えて行っても、半値幅を好適範囲にする効果は所定時間行う場合と差がなく、エネルギーの浪費や作業効率の低下を招くことになる。具体的には、先の焙焼の焙焼時間は４８時間以下が好ましく、後の焙焼の焙焼時間は７２時間以下が好ましいということができる。また、後の焙焼における焙焼温度が上記下限値未満であると、酸化ニオブの半値幅が好適範囲の幅よりも幅広になりやすいからであり、上限値を超えると半値幅が逆に好適範囲の幅よりも幅狭になりやすいからである。このような点を考慮すると、後の焙焼における焙焼温度としては、６００℃〜１１００℃がより好ましい。半値幅が好適範囲内にすると、上述したように、各種用途に好適な酸化ニオブ粉末が得られる。
【００２２】
以上の説明から解るように、本発明に係る酸化ニオブ粉末の製造方法としては、半値幅が好適範囲であるものをより確実に得られるという点で、次のような製造方法が好ましい。つまり、ニオブ溶解液から調製された液調整液からタンタルを抽出してニオブ抽出用液調整液を得た後、当該ニオブ抽出用液調整液からニオブ精製液を分離精製する溶媒抽出工程と、得られたニオブ精製液と沈澱剤とを混合して沈澱物を得る沈澱生成工程と、得られた沈澱物の焙焼工程とを有する酸化ニオブ粉末の製造方法において、焙焼工程として、２段階の焙焼工程からなるものを用いることが好ましい。そして、上述したように、第１段階の焙焼（先の焙焼）における焙焼温度よりも第２段階（後の焙焼）における焙焼温度の方が高い方が好ましい。
【００２３】
また、検討した結果、本発明に係る酸化ニオブ粉末をより確実に得るためには、焙焼前の沈澱物のフッ素含有量を所定の値に調整しておくことが好ましい。例えば、ＣｕＫα１線を用いたＸ線回折分析において、２θ＝２０°〜３０°の範囲の最大ピークの半値幅が０．０８°〜０．８°である酸化ニオブ粉末を得るためには、沈澱物中のフッ素含有量を０．０５質量％〜１．０質量％に調整することが好ましく、より確実に得るためには、０．１質量％〜０．９質量％がより好ましい。また、半値幅が０．１°〜０．５°である酸化ニオブ粉末を得るためには、沈澱物中のフッ素含有量を０．２質量％〜０．８質量％に調整することが好ましく、半値幅が０．１５°〜０．４°である酸化ニオブ粉末を得るためには、沈澱物中のフッ素含有量を０．３質量％〜０．７質量％に調整することが好ましい。フッ素含有量の調整方法としては、フッ化ニオブ液（ニオブ精製液）や沈澱剤の濃度を制御する方法等を挙げることができるが、より好適な方法として、沈澱物の洗浄工程における洗浄条件（洗浄回数等）を調整する方法を挙げることができる。なお、以上説明した焙焼前の沈澱物のフッ素含有量の測定では、沈澱物が付着水分を含有している場合、測定前にこれを１０５℃で十分に乾燥した。付着水分の多少によってフッ素含有量が影響されないためである。したがって、ここでいうフッ素含有量は乾燥質量基準のフッ素含有量である。
【００２４】
このように、本発明に係る酸化ニオブ粉末の製造方法としては、半値幅が好適範囲であるものをより確実に得るためには、次のような製造方法が好ましい。つまり、ニオブ溶解液から調製された液調整液からタンタルを抽出してニオブ抽出用液調整液を得た後、当該ニオブ抽出用液調整液からニオブ精製液を分離精製する溶媒抽出工程と、得られたニオブ精製液と沈澱剤とを混合して沈澱物を得る沈澱生成工程と、得られた沈澱物の焙焼工程とを有する酸化ニオブ粉末の製造方法において、焙焼前の沈澱物を、沈澱物中のフッ素含有量が上記所定量になるまで洗浄することが好ましい。以上の説明からわかるように、上記半値幅が好適範囲である本発明に係る酸化ニオブ粉末を得るには、溶媒抽出後に行われる沈澱物の洗浄工程および／または焙焼工程の条件を好適な条件にすることが重要であると考えられる。
【００２５】
次に、より流動性および均一混合性に優れる酸化ニオブ粉末を製造するという観点から、本発明に係る酸化ニオブ粉末のこれらの特性について、より詳細に検討した。その結果、フッ素含有量の大小によって流動性や均一混合性が変化することが解った。そこで、これらの特性とフッ素含有量との関係について検討したところ、本発明に係る酸化ニオブ粉末としては、フッ素の含有量が３０００質量ｐｐｍ以下のものが好ましく、５００質量ｐｐｍ以下のものがより好ましく、１００質量ｐｐｍ以下のものがさらに好ましかった。
【００２６】
また、本発明に係る酸化ニオブ粉末を各種用途で用いた結果に基づき、本発明に係る酸化ニオブ粉末について検討した。その結果、例えば光学ガラス用途では、製造された個々の光学ガラスにおける短波長の光の透過率に、実用上問題ない程度であるが、ばらつきがあった。また、ニオブ酸リチウム結晶の製造用途では、いくつかの例で引き上げ時に発生する「ねじれ」の発生が見られた。そこで、短波長光透過率に優れるという観点および「ねじれ」が発生しにくいという観点で検討したところ、本発明に係る酸化ニオブ粉末としては、さらに、モリブデンの含有量が２０質量ｐｐｍ以下であるものが好ましく、１０質量ｐｐｍ以下であるものがより好ましく、１質量ｐｐｍ以下であるものがさらに好ましかった。
【００２７】
そこで、モリブデンの含有量が低い酸化ニオブ粉末を製造することについて検討した。その結果、先に説明したニオブ抽出工程に供用するニオブ抽出用液調整液としては、過剰のフッ化水素酸の含有量（ＨＦ含有量）が２ｍｏｌ／Ｌ〜８ｍｏｌ／Ｌのものがより好ましい。下限値未満では、溶媒抽出におけるニオブの抽出が不十分になりやすいからである。他方、上限値を超えると、モリブデンが抽出されやすくなってしまい、溶媒抽出によるモリブデン含有量の低減が不十分になりやすいからである。したがって、これらの点を考慮すると、ニオブ抽出工程に供用するニオブ抽出用液調整液としては、過剰のフッ化水素酸の含有量が２．５ｍｏｌ／Ｌ〜７ｍｏｌ／Ｌのものがより好ましく、３ｍｏｌ／Ｌ〜６ｍｏｌ／Ｌのものがさらに好ましい。
【００２８】
また、ニオブ抽出用液調整液としては、硫酸含有量が１ｍｏｌ／Ｌ〜６ｍｏｌ／Ｌのものがより好ましい。下限値未満ではニオブの抽出が不十分になりやすいからである。他方、上限値を超えるとモリブデンが抽出されやすくなってしまい、モリブデン含有量の低減が不十分になりやすいからである。これらの点を考慮すると、モリブデン含有量が低い酸化ニオブ粉末を製造する場合、ニオブ抽出工程に供用するニオブ抽出用液調整液としては、硫酸含有量が１．５ｍｏｌ／Ｌ〜５ｍｏｌ／Ｌのものがより好ましい。
【００２９】
さらに、ニオブ抽出用液調整液としては、ニオブの含有量が３０ｇ／Ｌ〜３５０ｇ／Ｌが好ましい。当該合計含有量が下限値未満の液調整液を用いる場合、必要になる液調製液の液量が多くなるところ、当該液調製液における過剰のフッ化水素酸含有量および硫酸含有量を前記好適範囲にするためには多量のフッ化水素酸、硫酸および水が必要になるなど、コスト高になるからである。他方、上記合計含有量が上限値を超える液調整液では、これを溶媒抽出に供用したときに液調整液の流量を有機溶媒の流量に比べて非常に少なくしなければならず、操業が不安定になりやすからである。これらの点を考慮すると、上記含有量は、５０ｇ／Ｌ〜３００ｇ／Ｌがより好ましく、１００ｇ／Ｌ〜２５０ｇ／Ｌがさらに好ましい。
【００３０】
なお、ニオブ抽出工程に供用するニオブ抽出用液調整液の過剰のフッ化水素酸の含有量、硫酸含有量およびニオブ含有量の調整は、例えば、ニオブ抽出工程前に必要に応じて行われる液調製工程において、タンタル抽出工程で得られた残液（水溶液相）に、必要に応じてフッ化水素酸、フッ化水素酸以外の鉱酸（例えば硫酸）あるいは水を加えることによって調製することができる。
【００３１】
ところで、溶媒抽出の洗浄工程の条件を整えると不純物を除去できることについては、先に説明したが、検討の結果、洗浄工程における不純物除去効果は、モリブデンの除去に特に有効であることが解った。すなわち、洗浄工程における洗浄液としては、先にも説明したが、鉱酸水溶液、その中でも特に硫酸が好ましく、洗浄液が硫酸水溶液の場合、硫酸含有量が２ｍｏｌ／Ｌ〜５ｍｏｌ／Ｌのものが好ましい。先に説明したように、硫酸含有量が下限値未満の洗浄液はニオブ抽出能力が高過ぎるものであるところ、このような洗浄液を用いると、当該洗浄液（Ａ）と抽出工程で得られたニオブ含有有機溶媒（Ｏ）との流量比（Ｏ／Ａ比）が大きくなってしまい、流量制御が難しくなるからである。例えば流量比が大きい状況では、洗浄液の流量が適量より少ないと、わずかに少ない場合でも、有機溶媒中のモリブデンの洗浄液への抽出が不充分となると共に有機溶媒中のモリブデン残留量が多くなってしまう。逆に、洗浄液の流量が適量より多いと、わずかに多い場合でも、有機溶媒中から洗浄液中に抽出されるニオブの割合が多くなってしまい、ニオブの損失となりやすい。他方、洗浄液における硫酸含有量が上限値を超えると、洗浄液の抽出能力が低く、洗浄液の流量を増やしてもモリブデンが有機溶媒中に残留しやすいからである。これらの点を考慮すると、洗浄液が硫酸水溶液の場合、硫酸含有量は２．５ｍｏｌ／Ｌ〜４ｍｏｌ／Ｌがより好ましい。なお、洗浄工程において洗浄液と有機溶媒とを接触させる際の流量比（Ｏ／Ａ比）は、０．５〜８が好ましい。下限値未満では、洗浄されるニオブ量が増えてしまい、上限値を超えると、モリブデンの除去が不十分になるからである。これらの点を考慮すると、当該流量比（Ｏ／Ａ比）は１〜５がより好ましい。
【００３２】
ここまでの製造方法の説明では、フッ化水素酸以外の鉱酸として硫酸を用いる場合について説明したが、フッ化水素酸以外の鉱酸として塩酸または硝酸を用いてもよい。この場合、塩酸や硝酸の含有量および洗浄液中の塩酸や硝酸の含有量は、硫酸を用いる場合の２倍である。これは、硫酸１ｍｏｌ／Ｌは塩酸または硝酸では２ｍｏｌ／Ｌと等価だからである。ただし、濃度を硫酸の場合の２倍とした場合、流量は、硫酸の場合と塩酸または硝酸の場合とで変わらない。なお、塩酸は、硫酸に比べて高価であると共に鉄を有機溶媒中に抽出しやすくするという欠点があり、また硝酸は、硫酸に比べて高価であると共に硝酸性窒素を含有するため排水処理コストが高いという欠点があるため、フッ化水素酸以外の酸としては、硫酸が最も好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
以上の説明から解るように、本発明に係る酸化ニオブ粉末は、流動性および均一混合性に優れるものであり、ガラス（特に光学ガラス）用、セラミック用、薄膜形成材料用さらにはニオブ酸リチウム（ＬＮ）用として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係る酸化ニオブの好適な第１実施形態を、図１に示した製造工程のフローを参照しつつ説明する。
【００３５】
ニオブ含有原料の溶解液の製造
まず、原料としてコロンバイト精鉱（組成はニオブ３９質量％、タンタル１０質量％、モリブデン０．１質量％）を７２００ｋｇ用意した。そして、当該原料に水３５００Ｌを混合し、湿式ボールミルにて粉砕してスラリーを得た（工程１）。このスラリーに、８０質量％フッ化水素酸８８００ｋｇを２０時間かけて添加し（工程２）、添加終了後、得られた溶液を約６０℃に１２時間保持した。その後、溶液に対してろ過・水洗を施した（工程３）。ろ過方法はフィルタープレスであり、水５００Ｌを用いた。そして、ろ液と水洗液とからなるニオブの溶解液１１２００Ｌを得た（工程４）。当該溶解液は、ニオブが２４６ｇ／Ｌ、タンタルが６３ｇ／Ｌ、モリブデンが０．６ｇ／Ｌ、過剰フッ化水素酸（ＨＦ）が０．８ｍｏｌ／Ｌというものであった。
【００３６】
液調製液（タンタル抽出用液調整液）の製造
そして、得られたニオブ溶解液に９６％（１８ｍｏｌ／Ｌ）硫酸３２０Ｌを添加して液調整液を得た（工程５）。当該溶解液は、ニオブが２３９ｇ／Ｌ、タンタルが６１ｇ／Ｌ、モリブデンが０．６ｇ／Ｌ、過剰フッ化水素酸（ＨＦ）が０．７８ｍｏｌ／Ｌ、硫酸が０．５ｍｏｌ／Ｌというものであった。
【００３７】
なお、ニオブ溶解液や液調整液におけるニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）およびモリブデン（Ｍｏ）の含有量については、ＩＣＰ−ＡＥＳ法を用いて測定した。また、過剰フッ化水素酸含有量は、「イオン交換分離−フッ素イオン電極法」を用いて測定した。硫酸含有量は、液調整液の製造に使用した９６％硫酸の使用量から算出した。なお、液調整液の硫酸濃度については、確認のため、ＩＣＰ−ＡＥＳにてＳ（硫黄）を測定して硫酸に換算する方法によっても測定したが、９６％硫酸の使用量から算出した値とほぼ同じであったため、表１には９６％硫酸（中和滴定の結果１８．０ｍｏｌ／Ｌであった）の使用量から算出した値を記載した。
【００３８】
溶媒抽出
まず、得られた液調整液（タンタル抽出用液調整液）から溶媒抽出によってタンタルを抽出して残液（ニオブ含有）を得た（工程６、タンタル抽出工程）。タンタルの抽出ではミキサーセトラー抽出装置を用いた。ミキサーセトラーの段数は７段であり（図２参照）、セトラー部の容量はいずれも１５０Ｌであった。また、溶媒抽出に用いた有機溶媒は４−メチル−２−ペンタノン（ＭＩＢＫ）であった。そして、液調整液（タンタル抽出用液調整液）の流量は、２．３Ｌ／分であり、有機溶媒（ＭＩＢＫ）の流量は４．５Ｌ／分であった。
【００３９】
そして、得られた残液に、所定量の８０％フッ化水素酸と９６％硫酸を加えて、複数種類のニオブ抽出用液調整液（Ａ〜Ｄ）を得た（工程７）。ニオブ抽出用液調製液Ａ（１２５００Ｌ）は、得られたニオブ抽出用液調整液から分取した１００００Ｌと、８０％フッ化水素酸８５０ｋｇと、９６％硫酸１８００Ｌとを混合したものである。液調製液Ｂ（４８４Ｌ）は、得られたニオブ抽出用液調整液から分取した３００Ｌと、８０％フッ化水素酸７０ｋｇと、９６％硫酸１２６Ｌとを混合したものである。液調製液Ｃ（５７９Ｌ）は、得られたニオブ抽出用液調整液から分取した３００Ｌと、８０％フッ化水素酸１１３ｋｇと、９６％硫酸１８５Ｌとを混合したものである。液調製液Ｄ（６８３Ｌ）は、得られたニオブ抽出用液調整液から分取した３００Ｌと、８０％フッ化水素酸１５１ｋｇと、９６％硫酸２５７Ｌとを混合したものである。各ニオブ抽出用液調整液のニオブ含有量等は、次の表１に示されるとおりであった。
【００４０】
【表１】
2005247601.tif 000002
【００４１】
次に、得られたニオブ抽出用液調製液Ａ〜Ｄから溶媒抽出によってニオブ精製液（フッ化ニオブ液）を得た。ニオブ抽出用液調製液からニオブ精製液を得る工程は、ニオブ抽出工程（工程８）と、洗浄工程（工程９）と、ニオブの逆抽出工程（工程１０）とからなるものであった。これらの工程ではミキサーセトラー抽出装置を用いた。ミキサーセトラーの段数は、ニオブ抽出工程では７段、洗浄工程および逆抽出工程では１０段であった（図３参照）。セトラー部の容量はいずれも１５０Ｌであった。そして、溶媒抽出に用いた有機溶媒は４−メチル−２−ペンタノン（ＭＩＢＫ）であった。さらに、洗浄工程で用いた洗浄液（希硫酸）は、９６％硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）と純水とを混合して調製したものであり、調製後、得られた洗浄液の硫酸濃度を中和滴定にて確認した。各工程の条件および得られたニオブ精製液の組成を表２に示す。
【００４２】
【表２】
2005247601.tif 000003
【００４３】
実施例１：ニオブ抽出用液調整液Ａから得たニオブ精製液から分取した２４４Ｌ（ニオブ５０ｋｇ相当）に純水を加えて、希釈液１０００Ｌ（ニオブ５０ｇ／Ｌ）を得た。この希釈液に蒸気を吹き込んで５０℃に昇温させた後、希釈液を撹拌しながら当該希釈液中にアンモニア水２３０Ｌ（１３．５ｍｏｌ／Ｌ）を２０Ｌ／分の添加速度で添加して沈澱物を生成させ、添加終了後３０分間撹拌を継続した（工程１１）。なお、撹拌終了後のｐＨは９．３であった（なお、以後すべての実施例および比較例において撹拌終了時のｐＨは９．０〜９．４であった）。撹拌終了後、沈澱物を含む溶液に洗浄を施した（工程１２）。当該洗浄工程は、溶液が入った容器を６時間静置して沈澱物を沈降させ、容器の上澄み液を抜出し、その後洗浄液を所定量添加して、添加終了後３０分間撹拌を行うという工程を所定回数繰り返すというものであった。洗浄液は０．５ｍｏｌ／Ｌアンモニア水であった。洗浄液の使用量および洗浄の繰り返し回数については、表３に示されるとおりであった。洗浄工程における最後の３０分間の撹拌後、得られたスラリーを真空ろ過装置を用いてろ過し、ケーキを得た（工程１３）。得られたケーキを石英皿に載せて焙焼炉（ガス炉）に入れて３５０℃にて５時間焙焼した後、さらに９００℃で１５時間焙焼した（工程１４）。そして、得られた焙焼品を振動ミルで粉砕して（工程１５）、酸化ニオブ粉末を得た。
【００４４】
実施例２〜９および比較例１，２：これらの実施例および比較例は、上記実施例１とは、液調整液Ａから得たニオブ精製液を用いた点は同じであるが、洗浄工程（工程１２）の条件が異なる。洗浄条件は表３に示されるとおりである。これら以外の条件は、実施例１と同じであったので、それらの説明は省略する。
【００４５】
実施例１０〜１９および比較例３，４：これらの実施例および比較例は、上記実施例４とは、焙焼工程（工程１４）の第２段階の焙焼における焙焼温度条件が異なる。焙焼条件は表３に示されるとおりである。これら以外の条件は、実施例４と同じであった。
【００４６】
実施例２０〜２７：これらの実施例は、上記実施例４とは、第２段階の焙焼における焙焼温度が異なると共に、洗浄工程（工程１２）の条件が若干異なる（実施例５〜８の洗浄条件に相当）。これ以外の条件は、実施例４と同じであった。
【００４７】
実施例２８〜３０および比較例５〜８：これらの実施例および比較例は、上記実施例４とは、焙焼工程（工程１４）の条件が異なる。焙焼条件は表３に示されるとおりである。これら以外の条件は、実施例４と同じであった。
【００４８】
実施例３１〜３３：これらの実施例は、実施例４とは、用いたニオブ精製液の種類と使用液量が異なる（ただし、ニオブ５０ｋｇ相当であることは同じ）。各実施例で用いたニオブ精製液の種類は、表３に示されるとおりである。これ以外の条件は実施例４と同じであった。
【００４９】
【表３】
2005247601.tif 000004
【００５０】
各実施例および比較例で得られた酸化ニオブ粉末について、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびフッ素（Ｆ）の含有量を測定すると共にＸ線回折による分析を行った。また、後述する方法で、均一混合性評価試験、流動性試験（スクリューフィーダ供給試験）、ニオブ酸リチウム単結晶製造試験を行って、それぞれの特性を評価した。各測定結果、分析結果および評価結果は、表４〜６に示されるとおりである。
【００５１】
ニオブ（Ｎｂ）およびモリブデン（Ｍｏ）の含有量については、フッ化水素酸溶解−イオン交換分離−ＩＣＰ−ＡＥＳ法によって測定した。なお、各実施例および比較例の酸化ニオブ粉末におけるタンタル（Ｔａ）の含有量は、いずれも５ｐｐｍ以下と良好であったので、表への掲載を省略した。また、フッ素含有量であるが、各実施例の酸化ニオブ粉末や比較例１，４の酸化ニオブ粉末については、熱加水分解ランタン・アリザリンコンプレクソン吸光光度法（ＪＩＳ  Ｈ  １６９８-1976（ニオブ中のフッ素定量方法））に準拠する方法で測定し、比較例２，３の酸化ニオブ粉末や、各実施例および比較例における中間生成物である沈澱物（洗浄後のろ過ケーキを分取して１０５℃にて５時間乾燥させた試料）については、「アルカリ溶融−温水抽出−イオン電極法」を用いて測定した。
【００５２】
Ｘ線回折測定
酸化にオブ粉末についてＸ線回折装置（ＭＸＰ１８：マックサイエンス（株）製）を用いて測定を行った。ここでは、銅（Ｃｕ）ターゲットを使用し、Ｃｕ−Ｋα１線による回折Ｘ線強度を測定した。そして、その他の測定条件は、管電圧４０ｋＶ、管電流１５０ｍＡ、測定範囲２θ＝１０°〜９０°、サンプリング幅０．０２°、走査速度４．０°／分であった。測定の結果、２０°〜３０°の範囲に強いピークが現れることが解った。同定の結果、この範囲に出現する強いピークは酸化ニオブの存在を示すものであった。そこで、ピークの出現位置を分析したところ、強いピークが出現する位置は次の３つの位置すなわち、２θ＝２２．６°±０．５°の位置、２θ＝２３．２°〜２６．２°の位置および２θ＝２８．４°±０．４°の位置であることが解った。２θ＝２２．６°±０．５°の位置および２θ＝２８．４°±０．４°の位置にピークが出現している例として実施例４のＸＲＤ測定結果を図４に示し、２θ＝２３．２°〜２６．２°の位置にピークが出現している例として実施例１６のＸＲＤ測定結果を図５に示した。そして、ピーク強度について分析したところ、２θ＝２２．６°±０．５°の位置および２θ＝２８．４°±０．４°の位置のピークの強度が強くなると２θ＝２３．２°〜２６．２°の位置のピークの強度が弱くなり、逆に２θ＝２３．２°〜２６．２°の位置のピークの強度が強くなると２θ＝２２．６°±０．５°の位置および２θ＝２８．４°±０．４°の位置のピークの強度が弱くなるという傾向があることが解った。また、２０°〜３０°の範囲に出現したピークのうち最も強いピークを用いてピーク半値幅の求めた（ＪＩＳ  Ｋ  ０１３１−1996「Ｘ線回折分析通則」の図６等参照）。さらに、２θ＝２２．６°±０．５°の位置または２θ＝２８．４°±０．４°の位置に出現したピークのうち最も強いピークｐ（ピーク強度Ｐ）と、２θ＝２３．２°〜２６．２°の位置に出現したピークのうち最も強いピークｑ（ピーク強度Ｑ）について、ピーク強度比（Ｑ／Ｐ）を求めた。
【００５３】
均一混合性評価試験
酸化ニオブ粉末の均一混合性を次のようにして評価した。まず、各実施例や比較例で得られた酸化ニオブ粉末８５７ｇと９９．９９％炭酸リチウム１４３ｇとをラボミキサＬＶ−１型（ホソカワミクロン社製）の混合容器に入れて、スクリュー回転数１５０ｒｐｍにて１分間混合し、混合後、得られた混合物（第１サンプル）をサンプリングした。その後、さらにスクリュー回転数１５０ｒｐｍにて４分間混合（合計５分間混合）し、得られた混合物（第２サンプル）をサンプリングした。そして、低真空走査電子顕微鏡ＪＳＭ−５５１０ＬＶ（日本電子株式会社製）を用いて、加速電圧１５ｋＶ、拡大率１０００倍、試料室真空度３０Ｐａの反射電子組成像にて混合状態を観察し、両サンプルとも均一な混合状態であった場合は「◎」と、第１サンプルの混合状態は不均一であるが第２サンプルの混合状態は均一であった場合は「○」と、いずれのサンプルの混合状態とも不均一であった場合は「×」と評価した。
【００５４】
流動性試験
酸化ニオブ粉末の流動性を、スクリューフィーダにおける供給性に基づいて評価した。まず、スクリュー径１０ｍｍのスクリューフィーダのホッパー（容量１Ｌの位置に印があるもの）に、当該印の位置まで酸化ニオブ粉末を入れてスクリューフィーダの運転をスクリュー回転数６０ｒｐｍで開始する。そして、運転開始から３分経過後、フィーダの排出口に設置していた受け容器の第１回目の交換を行い、以後、２０分経過する毎に受け容器を交換すると共に５分経過する毎にホッパーの印の位置まで酸化ニオブ粉末を注ぎ足す。このような作業を行いつつスクリューフィーダを１８３分間運転する。そして、最初の３分間を除き、その後に設置された各受け容器に溜まった酸化ニオブ粉末の量（排出量）を、各受け容器毎に測定する。測定の結果、全ての容器内の酸化ニオブ粉末量（フィーダ排出量）が４００ｇ以上あった場合は「◎」と、全ての容器内の酸化ニオブ粉末量が２００ｇ以上であった場合は「○」と、途中で排出しなくなった場合は「×」と評価した。
【００５５】
ニオブ酸リチウム単結晶製造試験
また、実施例１，４，１８，２３〜２５で得られた酸化ニオブ粉末を用いてニオブ酸リチウム単結晶（ＬＮ単結晶）を製造した。まず、酸化ニオブ粉末と９９．９９％炭酸リチウム粉末とを１３６．６２６ｇ：３５．９１ｇの割合（モル比換算においてＬｉ２ＣＯ３：Ｎｂ２Ｏ５が４８．６０：５１．４０）で混合し、得られた混合物を白金ルツボに入れて高周波加熱により溶解する。そして、得られた溶融液を用いて、チョクラルスキー法（単結晶の育成速度（引き上げ速度）が０．５ｍｍ／ｈ、回転速度が３０ｒｐｍ）によってニオブ酸リチウム単結晶を製造する。このようにして製造された単結晶の外観検査を行って評価を行った。評価の結果、全く「ねじれ」がなかった場合は「◎」と、極わずかな「ねじれ」があった場合は「○」と、わずかに「ねじれ」があった場合は「△」と、はっきりと「ねじれ」ていた場合は「×」と評価した。
【００５６】
【表４】
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【００５７】
表４に示されるように、比較例１，２の酸化ニオブ粉末は均一混合性および流動性に劣っていた。これに対し、各実施例の酸化ニオブ粉末は、均一混合性および流動性に優れていた。この結果、ピークｐ（２θ＝２２．６°±０．５°の位置または２θ＝２８．４°±０．４°の位置に出現したピークのうち最も強いピーク）の半値幅（２θ）が０．０８°〜０．８°である酸化ニオブ粉末が好ましいことが解った。そして、均一混合性により優れるという点で上記半値幅が０．１°〜０．５°であるものがより好ましく、さらに、流動性に優れるという点で上記半値幅が０．１５°〜０．４°であるものがさらに好ましいことが解った。
【００５８】
【表５】
2005247601.tif 000006
【００５９】
表５に示されるように、各実施例の酸化ニオブ粉末は、均一混合性および流動性に優れていた。そして、各実施例のピーク強度に着目すると、実施例４，１０〜１４ではピークｑよりピークｐの方が強度が強かった（Ｐ＞Ｑ）が、実施例１５〜１９ではピークｑの方が強かった（Ｐ＜Ｑ）。この結果、ろ過（工程１３）後に得られた沈澱物（焙焼対象物）中のフッ素含有量が一定であっても、焙焼工程のうち、第２段階の焙焼における焙焼温度が高くなると、ピークｑのピーク強度Ｑの方が強くなることが解った。なお、ピークｐの方が強かった実施例４，１０〜１４についてピークｐの半値幅を見てみると、０．２２°〜０．５６°であり、いずれの実施例とも先に説明した好適範囲内（０．０８°〜０．８°）の値であった。また、均一混合性に優れる実施例に限った場合、半値幅の範囲は０．２２°〜０．４２°（０．１°〜０．５°の範囲内）となり、さらに流動性に優れる実施例に限った場合、半値幅の範囲は０．２２°〜０．３５°（０．１５°〜０．４°の範囲内）であった。他方、ピークｑの方が強かった実施例１５〜１９についてピークｑの半値幅を見てみると、０．１２°〜０．２８°（０．１°〜０．５°の範囲内）であり、いずれの実施例とも先に説明した好適範囲内の値であった。また、均一混合性および流動性に優れる実施例に限った場合、半値幅の範囲は０．１６°〜０．２８°（０．１５°〜０．４°の範囲内）であった。この結果、先に説明した最大ピークの半値幅の好適範囲は、２０°〜３０°の間の最大ピークがピークｐである場合に限らず、ピークｑである場合にも適用できる範囲であることが解った。
【００６０】
そして、均一混合性および流動性に着目すると、比較例３，４の酸化ニオブ粉末は劣っていたが、各実施例の酸化ニオブ粉末は優れていた。この結果、第２段階の焙焼における焙焼温度は、５００℃〜１２００℃が好ましいことが解った。
【００６１】
【表６】
2005247601.tif 000007
【００６２】
表６に示されるように、第２段階目の焙焼の焙焼条件が一定であっても、ろ過（工程１３）後に得られた沈澱物（焙焼対象物）中のフッ素含有量によって、最大ピークがピークｐになる場合と、ピークｑになる場合とがあった。具体的には、フッ素含有量が比較的多くなるほど、ピークｑが最大ピークになる傾向があり、上記実施例２０〜２７ではフッ素含有量が０．８質量％を超えると、ピークｑが最大ピークとなった。また、実施例２３〜３０では、いずれの実施例においても最大ピークの半値幅（２θ）は０．１°〜０．５°という好適範囲内であり、均一混合性および流動性について良好な結果が得られた。ただし、実施例２５，２６の酸化ニオブ粉末は、実施例２４，２７のものと比べると、実用上問題ないレベルであるが、流動性が若干悪かった。このような結果から、ピーク強度比（Ｑ／Ｐ）が０．５〜２の範囲である酸化タンタル粉末は、流動性が若干悪くなることが解った。
【００６３】
【表７】
2005247601.tif 000008
【００６４】
表７に示されるように、比較例５，６の酸化ニオブ粉末は均一混合性および流動性に劣っていたが、実施例２８の酸化ニオブ粉末は均一混合性および流動性に優れていた。この結果、第１段階の焙焼における焙焼時間は２時間以上が好ましいことが解った。また、比較例７，８の酸化ニオブ粉末は均一混合性および流動性に劣っていたが、実施例２９，３０の酸化ニオブ粉末は均一混合性および流動性に優れていた。この結果、第１段階の焙焼における焙焼温度は、３００℃〜４００℃が好ましいことが解った。
【００６５】
【表８】
2005247601.tif 000009
【００６６】
表８に示されるように、ニオブ酸リチウム単結晶製造試験の結果、実施例４ではねじれは見られなかったが、実施例３１では極僅かなねじれが見られ、実施例３２は、僅かなねじれが見られ、実施例３３では、ねじれが見られた。この結果、ニオブ酸リチウム単結晶の原料としては、モリブデン含有量が２０質量ｐｐｍ以下の酸化ニオブ粉末が好ましく、１０質量ｐｐｍ以下のものがより好ましく、１質量ｐｐｍ以下がさらに好ましいことが解った。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る酸化ニオブ粉末は、流動性および均一混合性に優れるものであり、ガラス（特に光学ガラス）、セラミック、薄膜形成材料、さらにはニオブ酸リチウム単結晶の原料として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】各実施例における酸化ニオブ粉末の製造方法を示すフローチャート。
【図２】各実施例の、溶媒抽出のタンタル抽出段階における液調整液および有機溶媒の流れを概略的に示す説明図。
【図３】各実施例の、溶媒抽出のニオブ精製液を得る段階におけるニオブ抽出用液調整液および有機溶媒の流れを概略的に示す説明図。
【図４】実施例４の酸化ニオブ粉末におけるＸ線回折測定結果を示すＸＲＤチャート。
【図５】実施例１６の酸化ニオブ粉末におけるＸ線回折測定結果を示すＸＲＤチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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