高温素材プロセス・新素材

[B2-2] チタンの新製錬プロセスに向けたTiCl₄のMg還元によるBi-Ti液体合金の連続生成

^○岸本章宏, 宇田哲也 (京都大学)

司会:齊藤敬高(九州大学)

キーワード：Bi-Ti合金,新製錬,マグネシウム還元

チタン(Ti)は優れた金属材料であるが、製錬プロセスの生産性が低いためにコストが高い。そこで、我々はプロセスの生産性を改善するため、ビスマス(Bi)を用いたTiの新しい連続製錬プロセスを提案する。このプロセスではまず、TiCl₄をMgによって還元し、反応容器底部の溶融Bi中にTiを回収する。その後、生成したBi-Ti液体合金は次の工程へと送り出され、真空蒸留によってBi-Ti合金からBiを除去する。本研究では新プロセスの実用化に向け、TiCl₄のMg還元によってBi-Ti合金を連続的に生成・回収するための装置の考案と実証試験を行った。まず900°Cの反応容器底部にBi, Mgを配置し、TiCl₄を容器内に吹き込むことでTiCl₄のMg還元を行った。反応終了後、溶融状態のBi-Ti合金とMgCl₂を加圧タッピングによって反応容器から別の容器に輸送して回収した。得られたBi-Ti合金はEDXによる組成分析からTi濃度が約7.5 mol%であった。この結果から、TiCl₄のMg還元によってBi-Ti液体合金を形成し、反応容器の温度を下げることなく連続的に回収できることが実証された。