JP5226700B2 - イン・サイチュ生成塩化チタンの金属熱還元法 - Google Patents
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Description
また、スポンジ状の物質が製造され、それは直接には使用できるものでなく、均一な金属の板、ビレット、棒、鋳造部品を得るために精製したり、合金化したりするために溶解せしめなければならなかったり、あるいは、さらに粉末に加工処理されなければならない。クロール法によりチタンを製造するための相当な据付されたキャパシティーがあるが、生成せしめられたチタンの製造コストは、4.00ドル/453.592グラム($4.00/lb)を上回るものである。クロール法を経由する新たなキャパシティーは、10ドル/453.592グラム($10/lb)をかなり上回るところの非常に資本集約型のものである。クロール法は70年以上の間工業的な製造法であったので、資本にかかるコストあるいは運用のコストを大きくかなりな程度まで減少せしめることはできそうもない。その結果、クロール法を通してより低価格のチタンとする可能性は低い。
Claims (13)
- 目的とする金属 M 又は金属合金 MxNy を製造する方法であって、目的としている金属の金属酸化物と炭素とのコンポジットからなるアノードを使用して、アルカリ金属ハライド又はアルカリ土類金属ハライド AX 又は AX2 の溶融塩電解質を電気分解し、カソードの所でアルカリ金属又はアルカリ土類金属 A を放出せしめ、且つ、アノードの所で発生期のハロゲンガスを放出せしめ、それにより、目的とする金属のハロゲン化物 MXn 及び/又は NXn を生成せしめ、カソードで得られたアルカリ金属又はアルカリ土類金属 A でもって、金属ハライド MXn 及び/又はNXn を、別々にあるいは一緒にのいずれかで、金属熱還元せしめて、目的としている金属 M 又は金属合金 MxNy を粒子の形態で製造することを特徴とする方法。
- 前記目的とする金属又は金属合金が粉末として生成されるものであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記アノードが、酸化チタン又は亜酸化チタン-炭素のコンポジットから形成されたもので、前記生成される金属が、チタンを含むものである、または、前記アノードが、酸化クロム-炭素のコンポジットから形成されたもので、前記生成される金属が、クロムを含むものである、または、前記アノードが、酸化ハフニウム-炭素のコンポジットから形成されたもので、前記生成される金属が、ハフニウムを含むものである、または、前記アノードが、酸化モリブデン-炭素のコンポジットから形成されたもので、前記生成される金属が、モリブデンを含むものである、または、前記アノードが、酸化ニオブ-炭素のコンポジットから形成されたもので、前記生成される金属が、ニオブを含むものである、または、
前記アノードが、酸化タンタル-炭素のコンポジットから形成されたもので、前記生成される金属が、タンタルを含むものである、または、前記アノードが、酸化タングステン-炭素のコンポジットから形成されたもので、前記生成される金属が、タングステンを含むものである、または、前記アノードが、酸化バナジウム-炭素のコンポジットから形成されたもので、前記生成される金属が、バナジウムを含むものである、または、前記アノードが、酸化ジルコニウム-炭素のコンポジットから形成されたもので、前記生成される金属が、ジルコニウムを含むものであることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記溶融塩電解質が、塩化リチウム、塩化ナトリウム及び塩化カリウムからなる群から選択されたアルカリ金属塩化物、または、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム及びフッ化カリウムからなる群から選択されたアルカリ金属フッ化物、または、塩化マグネシウム及び塩化カルシウムからなる群から選択されたアルカリ土類金属塩化物、または、フッ化マグネシウム及び塩化カルシウムを備えたフッ化カルシウムからなる群から選択されたアルカリ土類金属フッ化物、または、塩化リチウム-塩化カリウム、塩化リチウム-塩化ナトリウム、及び塩化ナトリウム-塩化カリウムからなる群から選択されたアルカリ金属塩化物の二元系混合物、又は、塩化ナトリウム、塩化リチウム及び塩化カリウムの四元系混合物、または、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる二元系混合物、または、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム及びフッ化カリウム、フッ化ナトリウム及びフッ化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム及び塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム及びフッ化ナトリウム、及び塩化ナトリウム、塩化カリウム及びフッ化ナトリウムからなる群から選択されたアルカリ金属ハロゲン化物の共晶混合物を含有するものであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記アルカリ土類金属が、マグネシウムまたはカルシウムを包含するものである、または、前記アルカリ金属が、リチウム、ナトリウムまたはカリウムを包含するものであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記アノードが、グラファイトまたは目的とする金属の酸化物と炭素とのコンポジットで形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記アノードの所で放出される発生期のハロゲンが、前記目的とする金属の酸化物と炭素とのコンポジットと反応せしめられ、前記目的とする金属のハロゲン化物を生成せしめることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記金属粒子が、サイフォンで吸い上げて移すことにより、または、フィルターバスケット上に、または、ハイドロサイクロンを使用して収穫せしめられることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記目的とする金属のハロゲン化物以外の金属ハロゲン化物を添加して合金金属を製造する工程を含んでいることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記添加される金属ハロゲン化物が、Cu、Be、Mg、Al、B、Sc、Y、La、Si、Sn、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe及びMnからなる群から選択された元素のハロゲン化物であることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記アノードが、Cu、Be、Mg、Al、B、Sc、Y、La、Si、Sn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe及びMnからなる群から選択された元素の酸化物で形成されたものであることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- Cu、Be、Mg、Al、B、Sc、Y、La、Si、Sn、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe及びMnからなる群から選択された元素又は当該元素の一種以上のものの混合物でもって合金とされたチタンを含有しているチタン合金金属を製造するものであることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 当該製造される金属合金がA1及びTiを含み、式Ti-6A1-4Vを有するものであることを特徴とする請求項12に記載の方法。
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