高温素材プロセッシング／湿式素材プロセッシング／新材料

[3K0201-08-02] 反応メカニズム解明に向けた四塩化チタンのカルシウム還元のその場観察

○井上 貴博^1,2、熊本 和宏¹、岸本 章宏¹、宇田 哲也¹ (1. 京都大学、2. 株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ)

司会：安田 幸司（京都大学）、松浦 宏行（東京大学）

キーワード：四塩化チタン、カルシウム、その場観察、X線透視法、製錬プロセス

これまでに工業化されてきたチタンの製錬は酸化チタン鉱石をコークスと塩素ガスで塩化して四塩化チタン（TiCl₄）とした後、軟鋼製密閉容器内でマグネシウム（Mg）またはナトリウム(Na)で還元することで行われる。また、還元剤にはこの他に、カルシウム（Ca）を用いる製錬方法も検討されてきた。このようにして還元により生成する金属チタンには粉末、針状、スポンジ状など様々な形態が存在し、還元剤によってそれらの割合は異なる。チタンの形態は後工程の加工方法を決定する重要な因子であり、その形態制御が求められている。形態には還元剤もしくは副生する塩化物の物性が大きく影響すると予想されるが、その詳細は分かっていない。そこで本研究では高温での四塩化チタンとカルシウムの反応をマイクロフォーカスX線透視法を用いて観察し、マグネシウム還元との比較を通じて還元反応の調査を行った。