チタンの新しい製造プロセスの開発

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本研究は、金属熱還元反応における電気化学的な反応を利用してチタンを還元する新しい製錬法の開発を目的とする。具体的には、原料と還元剤を直接接触させず、還元剤が放出する電子を利用して溶融塩中でチタンを還元し、高純度のチタンを製造する新しい還元プロセスの開発を目指す。また、原料を含む成形体(プリフォーム)を製造し、還元剤蒸気による金属熱還元を行うプリフォーム還元法についても検討を行う。プリフォーム還元法には空間利用効率が高い、スケーラビリティが大きく、反応装置の大型化も容易で低コストでプロセスの半連続化が可能であるという利点がある。本年度は、電気化学的な手法を用いてチタン鉱石中の不純物の鉄を除去する新しい手法について重点的に研究を行なった。また、プリフォーム還元法によってチタン鉱石から直接チタン粉末を製造する実験も行った。この結果、電気化学的な手法によりチタン鉱石から90%以上の鉄を除去することに成功し、アップグレード鉱を原料に用いて電気化学的な手法により脱鉄した場合は、原料酸化物中の鉄濃度が0.18mass%まで除去できることを実験的に示した。また、チタン鉱石をプリフォーム還元法により還元してチタンを製造する実験を行った結果、純度98%、鉄濃度が0.14mass%の金属チタン粉末を直接製造できることがわかった。