高温素材プロセッシング

[3K0310-20-11] 低温でのチタンの電析に向けたLiCl–CsCl–KCl溶融塩へのフッ化物の添加(発表者：博士課程)

○熊本 和宏¹、岸本 章宏¹、宇田 哲也¹ (1. 京都大学)

キーワード：チタン、製錬プロセス、溶融塩電解

当研究室では、溶融塩電解によってチタンの板・箔を低コストで直接製造するプロセスを提案しており、過去にはチタン塩化物を添加した500 °C程度の塩化物溶融塩中で平滑な電析チタンを得ることに成功した。本研究では電解温度のさらなる低温化を目指し、共晶温度263 °CのLiCl–CsCl–KCl共晶塩（LiCl : CsCl : KCl = 51 : 29 : 20 / mol%）に着目した。この共晶塩に二塩化チタンを添加して電解を行った結果、350 °Cにおいて粉末状の金属チタンを得ることができた。また、上記の溶融塩に対し、温度300–500 °C、フッ化カリウムをアニオン比で1–7 mol% となるように添加し、フッ化物イオンの添加によるチタンの電解析出への影響についても調査した。その結果、フッ化物イオン濃度の増加とともに、各温度でチタンの電解析出における限界電流密度が増加することが明らかになった。これは、フッ化物イオンの添加によって溶融塩中のチタンハライドの溶解度が増加したためと考えられ、プロセスの生産速度の向上が期待される。