JOGMEC金属資源の生産技術に関する基礎研究の成果

[1K0905-14-09] 低温酸化を利用したイルメナイト鉱石からのルチル製造

○平木 岳人¹、熊谷 尚樹¹、長坂 徹也¹ (1. 東北大学)

キーワード：ルチル製造、イルメナイト鉱石

金属チタンの原料であり白色顔料等で大規模な需要があるルチル(TiO₂)は、イルメナイト(FeTiO₃)鉱石を原料としてチタンスラグ法や熱硫酸法により製造されるが、いずれもエネルギー多消費プロセスであることが知られている。一方、イルメナイトを700^oC以下の大気下で加熱すると、高温安定相であるシュードブルッカイト(Fe₂TiO₅)が生成することなく、直接的にルチルとヘマタイト(Fe₂O₃)が生成する。本研究ではこの700^oC以下の酸化によるイルメナイトからのルチル析出を利用し、同時生成するヘマタイトを還元や酸浸出により除去することで、既存法と比較して温度レベルを格段に下げたルチル製造を試みた。そこでは特に、700^oC以下におけるイルメナイトの酸化挙動解明および酸化速度の向上を目的として、原料イルメナイトの粒子径の影響や酸化温度が酸化速度に及ぼす影響を明らかにした。また同時生成するヘマタイトを金属鉄に還元後に塩酸浸出除去する方法を提案し、生成したヘマタイトの還元挙動についてもそのメカニズムを反応速度論的に検討した。