高温素材プロセッシング

[PY-10] Investigation on Magnesium Electrolysis Using Bismuth Cathode for New Titanium Smelting Process

^○熊本和宏¹, 岸本章宏¹, 宇田哲也¹ (1.京都大学大学院工学研究科)

Keywords:チタン, 新製錬プロセス, Bi-Mg合金, 電解

当研究室では液体ビスマス(Bi)を用いたチタン(Ti)の新しい製錬プロセスを研究している。このプロセスでは塩化マグネシウム(MgCl₂)の電解によってマグネシウム(Mg)と塩素(Cl₂)を得るが、このような電解に必要なエネルギーの削減が求められる。そこで、本研究では液体Biをカソードに使用してMgCl₂の電解を行うことによるエネルギーの削減に注目した。Mgを液体Bi上に析出させる場合、Bi-Mg合金は純Mgの融点(650°C)以下でも液相を形成し、電解温度をさらに下げてもMgを液体合金として連続的に回収することができる。また、Bi中におけるMg活量係数は小さく、MgCl₂の理論分解電圧が低下することによる電力の削減が期待できる。そこで、500°CのMgCl₂-塩化ナトリウム(NaCl)-塩化カリウム(KCl)共晶塩中で、まずは起電力法によって種々のBi-Mg合金中のMg活量を測定した。そして、実際にMgを析出させたときのBiカソードの電位を測定し、Biをカソードに用いた場合に削減できる電力を評価した。