サブハライドを利用したチタンの新製造プロセスの開発

使用低卤化物开发新的钛制造工艺

基本信息

  • 批准号:
    06J10586
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.58万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2006 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

軽量かつ高強度,高耐食性といった優れた特性を有するチタン(Ti)は,現在,四塩化チタン(TiCl_4)のマグネシウム熱還元法(クロール法)により工業生産されている.この手法は高純度のチタンが確実に製造できるが,還元工程で析出するチタンが反応容器内壁に固着するため連続生産が困難で,バッチ式の製造プロセスを余儀なくされている.また,TiCl_4のマグネシウム熱還元反応が強烈な発熱反応であるため,反応を制御するために生産速度が大きく制限されている.近年,チタンの需要は急激に増大しているが,クロール法による生産性の向上は限界に達しており,チタンの更なる普及のために安価で生産性の高い新しい製造プロセスの開発が求められている.以上の背景を踏まえ,本研究ではクロール法の短所である生産性の低いバッチ式の還元工程を高速化あるいは連続化することを目的とした.具体的には,クロール法に比べより反応熱の小さいチタンの低級塩化物(TiCl_x, x=2, 3)のマグネシウム熱還元法(サブハライド還元法)を基盤とするチタンの高速・連続製造プロセスを開発した.このプロセスでは,還元反応に伴う発熱が大幅に低減され,凝縮相を利用して反応熱を速やかに除去できるため高速化・連続化が可能である.また,クロール法では利用できないチタン製の反応容器が使用でき,容器からの汚染を効果的に防止できる.平成18年度は,溶融塩を媒体とした低級塩化物の製造プロセスの開発に注力した.これまではTiC_4と金属チタン(チタン・スクラップ)を反応させて低級塩化物を製造する場合,反応の効率が低い(反応率42〜45%)という問題があったが溶融塩(MgCl_2)を反応媒体とすることで反応の効率を高められることがわかった(反応率80〜93%).また,溶融塩中でTiCl_x、を濃縮する技術も開発し,本プロセスが原理的に可能であることを実証した.
軽 quantity か つ high strength, high resistance to predatory と い っ た optimal れ た features を have す る チ タ ン は (Ti), now, four salt chemical チ タ ン (TiCl_4) の マ グ ネ シ ウ ム hot also element method (ク ロ ー ル method) に よ り industrial production さ れ て い る. こ の gimmick は high-purity の チ タ ン が indeed be に manufacturing で き る が, yuan engineering also precipitate で す る チ タ ン が 応 Container internal fixation す に る た め even で が 続 production difficulties, バ ッ チ type の manufacturing プ ロ セ ス を Yu Yi な く さ れ て い る. ま た, TiCl_4 の マ グ ネ シ ウ ム hot also yuan against 応 が strongly な 発 hot against 応 で あ る た め, anti 応 を suppression す る た め に production speed が big き limitations く さ れ て い る. In recent years, チ タ ン の need は nasty shock に raised big し て い る が, ク ロ ー ル method に よ る productive の は upward limit に da し て お り, チ タ ン の more な る popularization の た め に Ann 価 で new し high productive の い い manufacturing プ ロ セ ス の open 発 が o め ら れ て い る. Above の background を tread ま え, this study で は ク ロ ー ル method の short term で あ る low productive の い バ ッ チ type high speed の is yuan engineering を あ る い は even 続 change す る こ と を purpose と し た. The specific に, ロ ロ ロ ロ チタ に method に is less heat than べよ ロ and 応 <s:1> さ チタ チタ <e:1> <s:1> lower salts (TiCl_x, x=2) 3) の マ グ ネ シ ウ ム hot also element method (サ ブ ハ ラ イ ド element method) を base plate と す る チ タ ン の high-speed, even the 続 manufacturing プ ロ セ ス を open 発 し た. こ の プ ロ セ ス で は, also yuan against 応 に with う 発 low thermal が に substantially reduced さ れ, condensation phase を using し て anti 応 hot を speed や か に remove で き る た め quick running, even 続 change が may で あ る. ま た, ク ロ ー ル method で は using で き な い チ タ の ン system against 応 container が use で き, container か ら の pollution を unseen fruit に prevent で き る. 18 year は pp.47-53, melt salt を media と し た low salt compound の manufacturing プ ロ セ ス の open 発 に note force し た. こ れ ま で は TiC_4 と metal チ タ ン (チ タ ン · ス ク ラ ッ プ) を anti 応 さ せ て low salt compound を manufacturing す る occasions, anti 応 の sharper rate が low い (DE 応 42 ~ 45%) と い う problem が あ っ た が melt salt (MgC L_2) を anti 応 media と す る こ と で anti 応 の sharper rate high を め ら れ る こ と が わ か っ た (anti 応 80 ~ 93%). ま た, melt salt in で TiCl_x, を enrichment す る technology も open 発 し, this プ ロ セ ス に が principle may で あ る こ と を card be し た.

项目成果

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Fundamental Study on Magnesiothermic Reduction of Titanium Sichloride
氯化钛镁​​热还原的基础研究
High-Speed Titanium Production by Magnesiothermic Reduction of Titanium Trichloride
  • DOI:
    10.2320/matertrans.47.1145
  • 发表时间:
    2006-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.2
  • 作者:
    O. Takeda;T. Okabe
  • 通讯作者:
    O. Takeda;T. Okabe
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竹田 修其他文献

レアアースのグリーン・リサイクル技術の開発
稀土绿色回收技术开发
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    竹田 修;岡部 徹;岡本 正英;白山 栄;梅津 良昭
  • 通讯作者:
    梅津 良昭
Recycling of Rare Metals
稀有金属回收
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Abe;K. Takahashi;S. Mukaigawa;K. Takaki;and K. Yukimura;K. Takenaka;吉川信行;高木浩一;竹田 修;竹中康司;藤巻朗;Sayma Khanom and Nobuya Hayashi;Toru H. Okabe and Takanari Ouchi
  • 通讯作者:
    Toru H. Okabe and Takanari Ouchi
Electro-optic polymer for high-speed and low driving voltage modulator application
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    竹田 修;岡部 徹;Shiyoshi Yokoyama
  • 通讯作者:
    Shiyoshi Yokoyama
希土類金属リサイクル技術の開発動向
稀土金属回收技术发展趋势
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    竹田 修;岡部 徹
  • 通讯作者:
    岡部 徹
希土類金属製錬学の体系化と展望
稀土金属冶炼科学的体系化与展望
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Abe;K. Takahashi;S. Mukaigawa;K. Takaki;and K. Yukimura;K. Takenaka;吉川信行;高木浩一;竹田 修
  • 通讯作者:
    竹田 修

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    $ 0.58万
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    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

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