High-temperature materials processing

[PY1-65] Improvement of titanium concentration in Bi-Ti alloy by centrifugal filtration for new titanium smelting process

○Kazuhiro Kumamoto¹, Katsufumi Okamoto¹, Akihiro Kishimoto¹, Yoshinobu Kunitomo¹, Tetsuya Uda¹ (1. Kyoto University)

Keywords:Titanium, New smelting process, Bi-Ti alloy, Centrifugal filtration

当研究室ではビスマス (Bi) を溶媒に用いたチタン (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、まず酸化チタンをコークスと塩素によって四塩化チタンへと塩化し、精製する。次に、四塩化チタンをマグネシウムによって還元し、900°CのBi-Ti液体合金 (Ti濃度: 10 mol%程度) を生成する。次の偏析工程では、Bi-Ti液体合金を500℃へと冷却することで、液体Biと金属間化合物のBi₉Ti₈ (Ti濃度: 47 mol%) に分離し、Bi₉Ti₈を優先的に回収することでTiを濃縮する。最後に、このようにして回収した合金の真空蒸留により、Biを揮発除去してTiを得る。
偏析工程に関するこれまでの当研究室での取り組みから、Bi₉Ti₈に液体Biが付随するため、回収した合金中の平均Ti濃度は32-37 mol%程度であることが分かっている。本研究では、さらなるTi濃度の向上を目指し、遠心ろ過による液体Biの除去を検討した。そこで、回収したBi-Ti合金を穴開きドラムに充填して500℃に保持し、ドラムを回転させることで遠心ろ過を試みた。