電解採取法及び電解還元法によるチタン新製造法の開発研究

点击翻译按钮获取中文摘要

平成２４年度に得られた結果を基にして、先ず、混合溶融塩生成実験を行った。その研究実勢の概要は次の通りである；７００℃に保持したKCl-NaCl溶融塩中にTi(s)金属板を設置し、TiCl4(g)気体をステンレス供給管を用い気泡バブリングにより供給した。Tiと接触反応させ生成したTiCl2とTiCl3は溶融塩中に溶解させた。この実験では、供給口の面積（気泡の大きさ）、TiCl4濃度を変数とし、供給する間に4回溶融塩をサンプリングした。サンプルの総Ti濃度をICP－AESを用いて定量し、Ti(2価)濃度をTiCl2分析にて分析し、Ti（3価）濃度は、総チタン濃度からTi（2価）濃度から引いて求めた。結果から、供給が進むにつれてTiイオン濃度が増えていることが確認できた。また、TiCl4供給濃度が低い方がTiCl2、TiCl3生成量が多いことが分かった。TiCl2生成量は変数に関わらず、TiCl3生成量より多いことが分かった。次に、混合溶融塩の電解・Ti電析実験を行った。電気化学測定器(関数発生器・ポテンショスタット・電流ブースタ)を用い、TiCl2-KCl-NaCl混合溶融塩の電解を行い、混合溶融塩中のTi2+イオンの還元によるTi金属の電析、Cl-イオンの酸化によるCl2の生成反応実験を行った。さらに、電解実験は、混合溶融塩生成反応と同期的なTi電析を試みた。後者の電析実験は、TiCl2-KCl-NaCl混合溶融塩の生成とTi電析が直列であることを利用する画期的なものであり、TiCl2の生成・溶解反応速度とTi電析速度が相応に一致する条件を見出すことに他ならない。これらの一連のサブクロライド生成－電析実験結果は、カソード分極曲線の測定による電析電位の判明、Ti電析物のXRD解析、SEM観察を行った。これらの研究実績は、画期的なチタンの新製錬法の基礎となるものである。