高温素材プロセッシング・新材料（High-temperature materials processing , New materials）

[3401-09-06] FeTiO₃を出発原料としたCaTiO₃の調製と溶融塩還元によるTi製造

○鈴木 亮輔¹、高橋 絵里加¹、野口 宏海¹、夏井 俊悟¹、菊地 竜也¹ (1. 北海道大学)

司会：安田幸司（京都大学）
Chairman: Koji Yasuda (Kyoto University)

キーワード：イルメナイト、酒石酸、溶融塩電解、チタン、ペロブスカイト

金属チタンの鉱石であるイルメナイトは主としてFeTiO₃からなる。本研究では試薬FeTiO₃を出発原料として湿式処理を行い、Feを除去した後、CaTiO₃を合成した。次いでこれをチタン網からなる陰極籠に入れ、CaCl₂-CaO溶融塩中で電気分解を行って低酸素チタンの製造を試みた。
湿式処理ではフッ酸溶解後、フッ素源を除去し、酒石酸アンモンをマスク剤として加えてチタンイオンの沈殿を阻止した上で硫化アンモンを加えて鉄をFeSの形で溶液から除去した。上澄みにCaCl₂とCaOを加えて沈殿物を得た。これを600℃に加熱、か焼してCaTiO₃を得た。溶融塩電解の温度、時間、電圧、電気量、CaO濃度、ガス雰囲気、冷却速度、等を最適化することで、産業的に用いることの出来る不純物レベル（鉄0.12%、酸素0.30%）であるチタン粉末を得ることに成功した。