鉱物処理

[3709] Development of the new upgrading process of ilmenite for new titanium manufacturing processes

山口勉功¹, 関本英弘¹,^○千葉紳太郎² (1.岩手大学工学部マテリアル工学科, 2.岩手大学大学院工学研究科フロンティア材料機能工学専攻)

司会:日下英史(京都大学)

Keywords:チタン, イルメナイト

金属チタンは航空機や自動車等への需要の増大により、大量生産可能なプロセスの開発が求められており、金属Caを還元剤としてTiO₂を直接還元し金属チタンを得るプロセスが提案されている。チタンの鉱石であるイルメナイト鉱中にはTiO₂成分は63mass%程度存在するが、直接還元に使用するTiO₂には、99.8mass%程度の純度が要求される。これを達成するには鉱石中のチタン成分を一旦すべて溶解し、その後再析出させるプロセスが有効である。この視点に基づいたプロセスとして硫酸法が存在するが、pH=-1以下の極めて強い酸を必要とし、コストの面から実用困難である。本研究室ではTiO₂を炭素還元して得られる3価のチタンイオンが1atmの水素ガス共存下においてpH=0~1程度の溶液でも安定的に存在すること、pH=0付近でTi³⁺を空気酸化するとTiO₂・H₂Oが析出するが鉄はFe³⁺として溶存可能なことを利用して高純度のTiO₂を得るプロセスを提案する。これまで試薬を用いて還元・浸出・析出それぞれの条件について検討したが、本研究ではイルメナイト鉱石にプロセスを適応し、実現性の検討を行った。