KR101740424B1 - Fabrication Method of metal titanium using Ilmenite ore - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 티타늄 제조방법은 전해환원 공정을 이용하여 티타늄 및 철을 함유하는 원광을 포함하는 원료로부터 티타늄과 철을 포함하는 합금을 제조하는 전해환원 단계; 및 전해정련 공정을 이용하여, 상기 합금으로부터 금속 티타늄을 제조하는 전해정련 단계;를 포함한다.The method for producing titanium according to the present invention includes an electrolytic reduction step of producing an alloy containing titanium and iron from a raw material containing an ore containing titanium and iron by using an electrolytic reduction process; And an electrolytic refining step of producing metallic titanium from the alloy by using an electrolytic refining step.

Description

일메나이트 원광을 이용한 금속 티타늄의 제조방법{Fabrication Method of metal titanium using Ilmenite ore} FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for manufacturing a metal titanium

본 발명은 일메나이트 원광을 이용한 금속 티타늄의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게, 염화공정을 사용하지 않고 고순도의 금속 티타늄을 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing metallic titanium using an ornamental original light, and more particularly, to a method for producing high purity titanium metal without using a chlorination process.

대한민국 등록특허 제10-1220545호와 같이, 기존의 티타늄 금속 산화물의 환원 공정은 헌터(Hunter) 또는 크롤(Kroll) 제조 방법의 염화공정을 기반으로 하여 환원 시키는 공정으로, 그 공정이 복잡하고 염소 가스 발생확률이 높아 환경적으로 문제가 되고 있으며, 공정 안전성 또한 떨어지는 문제가 있다. 특히 기존의 티타늄 제련 염화공정을 대체할 만한 공정으로 전해 환원 공정이 연구 되고 있으며, 이는 전구체로 사용하는 물질에 형태를 유지할 수 있는 장점과 염소가스가 발생하지 않는 장점 등의 여러 장점을 가지고 있으나, 사용하는 전해질 염의 녹는점이 900℃ 이상으로 높기 때문에 경제성 문제와 장치의 유지 보수의 문제점등의 많은 문제점을 가지고 있을 뿐만 아니라, 산소를 포함한 불순물 제어가 어려운 단점이 있다. As described in Korean Patent No. 10-1220545, the conventional reduction process of the titanium metal oxide is a process of reducing based on the chlorination process of the Hunter or Kroll production process, There is an environmental problem because of high probability of occurrence, and there is a problem that process safety is also inferior. In particular, the electrolytic reduction process has been studied as a substitute for the conventional titanium smelting process, and it has many merits such as maintaining the shape of the precursor and preventing the chlorine gas from being generated. However, Since the melting point of the electrolyte salt used is as high as 900 DEG C or more, it has many problems such as economical problems and maintenance problems of the apparatus, and also has a disadvantage in that it is difficult to control impurities including oxygen.

대한민국 등록특허 제10-1220545호Korean Patent No. 10-122045

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 염화공정을 거치지 않고, 저온 공정을 통해, 티타늄과 철을 함유하는 원광로부터 고순도의 티타늄을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 티타늄과 철을 함유하는 원광으로부터 고부가가치의 페로티타늄의 제조방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing high purity titanium from raw organs containing titanium and iron through a low temperature process . Another object of the present invention is to provide a method for producing high value-added ferro-titanium from an ore containing titanium and iron.

본 발명에 따른 페로티타늄의 제조방법은 전해환원 공정을 이용하여 티타늄 및 철을 함유하는 원광을 포함하는 원료로부터 티타늄과 철을 포함하는 합금을 제조하는 단계를 포함한다.The process for producing ferro-titanium according to the present invention comprises the steps of producing an alloy containing titanium and iron from a raw material containing an ore containing titanium and iron using an electrolytic reduction process.

본 발명에 따른 금속 티타늄 제조방법은 전해환원 공정을 이용하여 티타늄 및 철을 함유하는 원광을 포함하는 원료로부터 티타늄과 철을 포함하는 합금을 제조하는 전해환원 단계; 및 전해정련 공정을 이용하여, 상기 합금으로부터 금속 티타늄을 제조하는 전해정련 단계;를 포함한다.The method for producing metallic titanium according to the present invention includes an electrolytic reduction step of producing an alloy containing titanium and iron from a raw material containing an ore containing titanium and iron by an electrolytic reduction process; And an electrolytic refining step of producing metallic titanium from the alloy by using an electrolytic refining step.

본 발명의 일 실시예에 따른 티타늄 제조방법에 있어, 상기 티타늄 및 철을 함유하는 원광은 일메나이트 원광을 포함할 수 있다.In the method of manufacturing titanium according to an embodiment of the present invention, the ore containing titanium and iron may contain an ornithine ore.

본 발명의 일 실시예에 따른 티타늄 제조방법에 있어, 상기 전해환원 공정 및 상기 전해정련 공정의 전해질은 서로 독립적으로 알칼리금속 및 알칼리토금속 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 금속의 할로겐화물이 용융된 용융염일 수 있다.In the method for producing titanium according to an embodiment of the present invention, the electrolyte of the electrolytic reduction process and the electrolytic refining process may be formed by melting a halide of one or more metals selected from the group of alkali metals and alkaline earth metals, It can be a salt.

본 발명의 일 실시예에 따른 티타늄 제조방법에 있어, 상기 전해질은 알칼리금속 및 알칼리토금속 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 금속의 산화물을 더 포함할 수 있다.In the method for producing titanium according to an embodiment of the present invention, the electrolyte may further include an oxide of one or more metals selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals.

본 발명의 일 실시예에 따른 티타늄 제조방법에 있어, 상기 금속의 산화물은 산화리튬, 산화나트륨, 산화스트론튬, 산화세슘, 산화칼륨, 산화칼슘 또는 이들의 혼합물일 수 있다.In the method for manufacturing titanium according to an embodiment of the present invention, the oxide of the metal may be lithium oxide, sodium oxide, strontium oxide, cesium oxide, potassium oxide, calcium oxide, or a mixture thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 티타늄 제조방법에 있어, 전해질은 전해질의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5중량%의 상기 금속의 산화물을 포함할 수 있다.In the method for producing titanium according to one embodiment of the present invention, the electrolyte may include 0.1 to 5% by weight of the oxide of the metal, based on the total weight of the electrolyte.

본 발명의 일 실시예에 따른 티타늄 제조방법에 있어, 상기 전해 환원시 인가되는 총 전하량은 하기 관계식 1을 만족할 수 있다.In the method for producing titanium according to an embodiment of the present invention, the total amount of charge applied during the electrolytic reduction may satisfy the following relational expression (1).

(관계식 1)(Relational expression 1)

Qr(Ah) ≥ 1.4 x M(g) x Q0(Ah/g)Q r (Ah) ≥ 1.4 x M (g) x Q 0 (Ah / g)

Qr은 전해 환원시 인가되는 총 전하량(Ah)이며, M은 일메나이트 원광의 질량(g)이며, Q0는 상수로, 일메나이트 원광 1g 당 일메나이트 원광의 환원시 이론적으로 요구되는 전하량(Ah)이다. Qr is the total amount of charge (Ah) applied during the electrolytic reduction, M is the mass (g) of the luminous source of the arsenite, Q 0 is a constant, and the theoretical charge amount Ah )to be.

본 발명의 일 실시예에 따른 티타늄 제조방법에 있어, 상기 원료는 하기 화학식 1을 만족하는 금속산화물을 더 포함할 수 있다.In the method for producing titanium according to an embodiment of the present invention, the raw material may further include a metal oxide satisfying the following formula (1).

(화학식 1)(Formula 1)

MxOy M x O y

M은 티타늄의 표준 환원 전위를 기준으로, 티타늄보다 양의 표준 환원 전위를 갖는 금속이며, x는 1~3의 자연수이며, y는 1~4의 자연수이다.M is a metal having a standard reduction potential higher than that of titanium based on the standard reduction potential of titanium, x is a natural number of 1 to 3, and y is a natural number of 1 to 4.

본 발명의 일 실시예에 따른 티타늄 제조방법에 있어, 상기 금속산화물은 Fe2O3, Fe3O4, CuO, Cu2O, NiO, ZnO, Co3O4, MnO, Cr2O3, Ta2O5, Ga2O3, Pb3O4, SnO 및 Ag2O에서 하나 또는 둘 이상 선택될 수 있다.In the method of manufacturing titanium according to an embodiment of the present invention, the metal oxide may be Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , CuO, Cu 2 O, NiO, ZnO, Co 3 O 4 , MnO, Cr 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Ga 2 O 3 , Pb 3 O 4 , SnO and Ag 2 O.

종래의 헌터(Hunter), 크롤(Kroll) 공정을 통화 염화 공정이 다단계의 변환과정을 거쳐 복잡하고 공해발생 소지가 크며, 생산단가 절감에 한계가 있으나, 본 발명에 따른 제조방법은 원광 또는 원광과 금속산화물을 이용하여 전해 환원 공정을 진행하기 때문에, 염화 공정이 불필요하며, 공정 온도가 종래 공정 대비 매우 낮기 때문에 경제적으로 고순도의 티타늄을 제조할 수 있다. Conventional Hunter and Kroll processes are complicated by a multistage conversion process of the monochloride process and have a large pollution generation possibilities and there is a limit in the production cost reduction. Since the electrolytic reduction process is performed using the metal oxide, a chlorination process is unnecessary, and the process temperature is very low as compared with the conventional process, so that titanium of high purity can be economically produced.

또한, 티타늄 제조 공정의 중간 산물인 페로티타늄 또한 산업적으로 활용 가치가 매우 높은 유가 자원임에 따라, 필요시 고순도 티타늄이 아닌, 페로티타늄 자체를 제조 및 공급할 수 있는 장점이 있다. In addition, ferro-titanium, which is an intermediate product of the titanium manufacturing process, is also an industrially valuable oil resource. Therefore, ferro-titanium itself can be manufactured and supplied instead of high-purity titanium if necessary.

나아가, 본 발명의 제조방법은 산소를 포함한 불순물 함량이 현저하게 낮은 고순도의 티타늄 또는 페로티타늄을 제조할 수 있는 장점이 있으며, 단순한 공정을 통해 사용처에 바로 적용 가능한 미립자 형태로 제조되는 장점이 있다. Further, the production method of the present invention has an advantage that titanium or ferrotitanium of high purity having a significantly low impurity content including oxygen can be produced, and it is advantageous in that it is manufactured in a fine particle form which can be applied immediately to a use site through a simple process.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에서, 전해환원 공정을 도시한 도면이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법의 공정도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에서, 전해정련 공정을 도시한 도면이며,
도 4는 본 발명의 실시예에서 제조된 페로티타늄의 X-선 회절결과를 도시한 도면이다.
1 is a view showing an electrolytic reduction process in a manufacturing method according to an embodiment of the present invention,
2 is a process diagram of a manufacturing method according to an embodiment of the present invention,
3 is a view showing an electrolytic refining process in a manufacturing method according to an embodiment of the present invention,
4 is a diagram showing the results of X-ray diffraction of ferro-titanium produced in an embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 제조방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. The manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms, and the following drawings may be exaggerated in order to clarify the spirit of the present invention. Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.

본 발명은 유가 금속의 제조방법을 포함하며, 유가 금속은 페로티타늄(티탄철) 또는 금속 티타늄을 포함한다.The present invention includes a method for producing a valuable metal, and the valuable metal includes ferrotitanium (titanium iron) or metallic titanium.

이에 따라, 본 발명은 페로티타늄(티탄철)의 제조방법(I) 및 금속 티타늄의 제조방법(II)을 포함한다.Accordingly, the present invention includes a process (I) for producing ferro titanium (titanium iron) and a process (II) for producing metallic titanium.

본 발명에 따른 페로티타늄의 제조방법(I)은 전해환원 공정을 이용하여 티타늄 및 철을 함유하는 원광을 포함하는 원료로부터 티타늄과 철을 포함하는 합금을 제조하는 단계를 포함한다.The process (I) for the production of ferro-titanium according to the present invention comprises the steps of producing an alloy containing titanium and iron from a raw material containing an ore containing titanium and iron using an electrolytic reduction process.

본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법(I)에 있어, 티타늄과 철을 포함하는 합금은 페로티타늄일 수 있으며, 페로티타늄(티탄철)은 티타늄을 40 중량%까지 포함하며 철 및 티타늄을 함유하는 합금을 의미할 수 있다.In the production method (I) according to an embodiment of the present invention, the alloy containing titanium and iron may be ferro-titanium, ferro-titanium (titanium-iron) contains titanium in an amount of up to 40% And the like.

본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법(I)에 있어, 티타늄 및 철을 함유하는 원광은 일메나이트 원광을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법(I)은 일메나이트 원광 자체를 전해환원하여, 페로티타늄을 포함하는 유가 금속을 제조하는 특징이 있다. 일메나이트 원광은 매장량이 풍부한 광물자원으로 제조 공정에 소요되는 비용을 대폭 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 원료 수급이 용이하며, 산처리나 열처리등을 이용한 원광의 전처리가 이루어지지 않고도 단지 일메나이트 원광을 직접적으로 전해환원하는 극히 간단한 공정에 의해 고품질의 유가 금속(페로티탄 또는 후술하는 제조방법(II)에 따른 금속 티타늄)을 제조할 수 있다. In the production method (I) according to an embodiment of the present invention, the ore containing titanium and iron may contain an oreite ore. That is, the production method (I) according to one embodiment of the present invention is characterized in producing a valuable metal containing ferro-titanium by electrolytically reducing the luminous ore itself. As a mineral resource with abundant reserves, it is possible not only to drastically reduce the cost of manufacturing process, but also to supply raw materials easily, and it is possible to directly supply the ilmenite ore only without pretreatment of the ore with acid treatment or heat treatment (Ferrotitanium or metal titanium according to the production method (II) described later) can be produced by an extremely simple process of electrolytic reduction with a high-quality molten metal.

이때, 일메나이트는 미네랄 FeTiO3를 포함할 수 있다. 그러나, 미네랄 샌드(mineral sand), 퇴적물(deposits)로부터의 일메나이트의 조성은 화학양론적 비율 즉, FeTiO3(47.4% FeO 및 52.6% TiO2)을 거의 따르지 않는다. 따라서, 본 발명에서 일메나이트는 비-화학양론적 조성도 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 또한, 자연 일메나이트 원광은 FeTiO3의 미네랄 조직내에 소량의 MnO, MgO, Fe2O3 및/또는 Ti2O3 등을 포함할 수 있음은 물론이다. 또한, 자연상태에서 발생하는 일메나이트의 웨더링(weathering)에 의해 의사-금홍석(pseudorutile, Fe2Ti3O9)의 형성이 유도될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서, 일메나이트는 금홍석 및 고용 가능한 다른 금속 산화물등의 불순물을 포함할 수 있음은 물론이다.At this time, the ylmenite may include mineral FeTiO 3 . However, the composition of the ilmenite from mineral sand and deposits rarely conforms to the stoichiometric ratio, FeTiO 3 (47.4% FeO and 52.6% TiO 2 ). Thus, it should be understood that the present invention also includes non-stoichiometric compositions. It goes without saying that the natural alumenite ores may contain small amounts of MnO, MgO, Fe 2 O 3 and / or Ti 2 O 3 in the mineral structure of FeTiO 3 . Also, the formation of pseudorutile (Fe 2 Ti 3 O 9 ) can be induced by the weathering of the ilmenite occurring in the natural state. Accordingly, it is needless to say that in the present invention, the ilmenite may contain impurities such as rutile and other metal oxides which can be employed.

본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법(I)에 있어, 원료는 티타늄 및 철을 함유하는 원광과 함께, 하기 화학식 1을 만족하는 금속산화물을 더 함유할 수 있다. 전해 환원 공정시, 원료에 함유되는 금속산화물에 의해 원광 내 철 및 티타늄의 환원이 촉진될 수 있다.In the production method (I) according to one embodiment of the present invention, the raw material may further contain a metal oxide satisfying the following formula (1) together with the ore containing titanium and iron. During the electrolytic reduction process, the reduction of iron and titanium in the orginal light can be promoted by the metal oxide contained in the raw material.

(화학식 1)(Formula 1)

MxOy M x O y

M은 티타늄의 표준 환원 전위를 기준으로, 티타늄보다 양의 표준 환원 전위를 갖는 금속이며, x는 1~3의 자연수이며, y는 1~4의 자연수이다.M is a metal having a standard reduction potential higher than that of titanium based on the standard reduction potential of titanium, x is a natural number of 1 to 3, and y is a natural number of 1 to 4.

구체적으로, M은 티타늄보다 양의 표준 환원 전위를 갖는 귀금속 또는 전이금속일 수 있으며, y는 M의 원자가를 기반으로 x몰의 M에 대해 화학양론비에 따라 요구되는 산소의 몰수이다.Specifically, M may be a noble metal or transition metal having a standard reduction potential greater than titanium, and y is the number of moles of oxygen required according to the stoichiometric ratio with respect to M of M based on the valence of M.

보다 구체적으로, 금속산화물은 Fe2O3, Fe3O4, CuO, Cu2O, NiO, ZnO, Co3O4, MnO, Cr2O3, Ta2O5, Ga2O3, Pb3O4, SnO 및 Ag2O에서 하나 또는 둘 이상 선택될 수 있다.More specifically, the metal oxide is Fe 2 O 3, Fe 3 O 4, CuO, Cu 2 O, NiO, ZnO, Co 3 O 4, MnO, Cr 2 O 3, Ta 2 O 5, Ga 2 O 3, Pb 3 O 4 , SnO, and Ag 2 O.

원료는 상술한 일메나이트 원광 1몰을 기준으로 0.1몰 내지 5몰의 금속산화물을 함유할 수 있다. The raw material may contain 0.1 to 5 moles of the metal oxide based on 1 mole of the above-described ylmenite ore.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법(I)에서, 전해 환원 공정을 도시한 일 공정도로, 전해 환원 공정시, 상술한 원료를 음극측으로 전해환원 공정이 수행될 수 있다. 이때, 원료는 가압 성형된 펠렛 형태이거나 분말상일 수 있다. FIG. 1 is a process diagram showing an electrolytic reduction process in a production method (I) according to an embodiment of the present invention. In the electrolytic reduction process, the above-described raw material may be electrolytically reduced to a cathode side. At this time, the raw material may be in the form of a press-molded pellet or powder.

특징적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법(I)은 일메나이트 원광 혹은 일메나이트 원광과 금속산화물을 포함하는 원료를 사용하여 전해 환원 공정을 거쳐 산소를 제거하기 때문에 초기 전구체(원료)로 입자 형태를 사용하는 경우, 동일하게 입자 형태를 갖는 페로티타늄이 제조될 수 있다. 나아가, 입자 형태의 원료를 사용하는 경우, 전해환원 과정에서 원료의 입자들이 자발적으로 쪼개지며 그 평균 크기가 원료 평균 입자 크기의 1/10 내지 1/20에 이르는 매우 미립자 형태의 페로티타늄이 제조될 수 있다. 전해환원시 분말상의 원료를 사용하는 경우, 전극(음극) 자체가 원료를 담지할 수 있는 함체 형상을 가질 수 있음은 물론이다.Characteristically, the production method (I) according to an embodiment of the present invention is characterized in that oxygen is removed through an electrolytic reduction process using a raw material containing an aluminum ore source or an aluminum source and a metal oxide, so that an initial precursor When the particle shape is used, ferro titanium having the same particle shape can be produced. Furthermore, in the case of using a raw material in the form of particles, a very fine particulate form of ferrotitanium is produced in which the particles of the raw material are spontaneously cleaved in the electrolytic reduction process and whose average size is 1/10 to 1/20 of the raw material average particle size . When the powdery raw material is used for electrolytic reduction, it is needless to say that the electrode (cathode) itself may have a shape of a hollow body capable of supporting the raw material.

전해환원 공정의 전해질은 알칼리금속 및 알칼리토금속 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 금속의 할로겐화물이 용융된 용융염일 수 있다. 보다 구체적으로, 전해환원 공정의 전해질은 Li, Na, K, Rb 및 Cs를 포함하는 알칼리금속 및 Mg, Ca, Sr 및 Ba을 포함하는 알칼리토금속 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 금속의 할로겐화물이 용융된 용융염일 수 있다. 이때, 할로겐화물은 염화물, 불화물, 브롬화물, 요오드화물 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The electrolyte in the electrolytic reduction process may be a molten salt in which halides of one or more selected metals in the alkali metal and alkaline earth metal groups are melted. More specifically, the electrolyte in the electrolytic reduction step is a halide of one or more metals selected from the group consisting of alkali metals including Li, Na, K, Rb and Cs and alkaline earth metals including Mg, Ca, Sr and Ba May be a molten molten salt. Wherein the halide may comprise chloride, fluoride, bromide, iodide or mixtures thereof.

전해환원 공정 온도를 낮추기 위해, 좋게는, 전해환원 공정의 전해질은 LiCl, KCl, SrCl2, CsCl, NaCl, LiF, KF, SrF2, CsF 및 NaF에서 하나 또는 둘 이상 선택될 수 있다. 둘 이상의 할로겐화물(염)이 선택되는 경우 전해질은 둘 이상의 할로겐화물의 상태도 상 유테틱(eutectic) 조성의 공융염인 것이 좋고, 단일한 할로겐화물인 경우 전해질은 LiCl인 것이 좋다. 전해환원 공정 온도는 전해질인 염(할로겐화물)의 녹는점 이상, 구체적으로 전해질인 염(할로겐화물)의 녹는점을 기준으로 1 내지 1.5배의 온도에서 수행될 수 있다. 일 예로, LiCl이 전해질인 경우, 공정 온도는 620℃일 수 있다.In order to lower the temperature of the electrolytic reduction process, preferably, the electrolyte in the electrolytic reduction process may be selected from LiCl, KCl, SrCl 2 , CsCl, NaCl, LiF, KF, SrF 2 , CsF and NaF. When two or more halides (salts) are selected, the electrolyte is preferably a eutectic eutectic salt of two or more halides, and in the case of a single halide, the electrolyte is preferably LiCl. The electrolytic reduction process temperature may be performed at a temperature of 1 to 1.5 times higher than the melting point of an electrolyte salt (halide), specifically, the melting point of an electrolyte salt (halide). As an example, if LiCl is an electrolyte, the process temperature may be 620 ° C.

전해환원 공정의 전해질은 상술한 할로겐화물(염)과 함께, 알칼리금속 및 알칼리토금속 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 금속의 산화물을 더 포함할 수 있다.The electrolyte in the electrolytic reduction process may further include an oxide of a metal selected from one or more of alkali metals and alkaline earth metals together with the halide (salt) described above.

알칼리금속 및 알칼리토금속 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 금속의 산화물은 산화리튬, 산화나트륨, 산화스트론튬, 산화세슘, 산화칼륨, 산화칼슘, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 특히 보다 용이하고 빠르게 환원이 이루어질 수 있는 간접환원을 통해 페로티타늄이 형성될 수 있도록, 전해질은 산화리튬, 산화칼슘 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 좋다. The oxides of the metal selected from the group of alkali metals and alkaline earth metals may include lithium oxide, sodium oxide, strontium oxide, cesium oxide, potassium oxide, calcium oxide, or mixtures thereof. In particular, it is preferable that the electrolyte includes lithium oxide, calcium oxide or a mixture thereof so that ferro-titanium can be formed through indirect reduction which can be performed more easily and quickly.

전해질 내 금속의 산화물 함량은, 전해질의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%일 수 있다. 즉, 전해질 내 금속의 산화물 함량은 0.1 내지 5 중량%이면 족한데, 이는 전해질에 함유된 금속의 산화물은 일메나이트 원광의 환원 과정에서 금속과 금속의 산화물로 반복적으로 산화-환원 사이클링되기 때문이다. 이에 따라, 전해질은, 전하 이동도, 임피던스와 같은 전해질의 전기화학적 특성은 저해하지 않으면서도 안정적으로 간접 환원이 발생할 수 있도록 0.1 내지 5 중량%의 금속의 산화물을 함유하는 것이 좋다. The oxide content of the metal in the electrolyte may be from 0.1 to 5% by weight, based on the total weight of the electrolyte. That is, the oxide content of the metal in the electrolyte may be in the range of 0.1 to 5 wt% because the metal oxide contained in the electrolyte is cyclically repeatedly subjected to oxidation-reduction with an oxide of a metal and a metal in the reduction process of the ornithine original light. Accordingly, it is preferable that the electrolyte contains 0.1 to 5% by weight of the metal oxide so that the indirect reduction can be stably performed without inhibiting the electrochemical characteristics of the electrolyte such as the charge mobility and the impedance.

상기 전해 환원시 인가되는 총 전하량은 하기 관계식 1을 만족하는 것이 좋다.It is preferable that the total amount of charges applied during the electrolytic reduction satisfy the following relational expression (1).

(관계식 1)(Relational expression 1)

Qr(Ah) ≥ 1.4 x M(g) x Q0(Ah/g)Q r (Ah) ≥ 1.4 x M (g) x Q 0 (Ah / g)

Qr은 전해 환원시 인가되는 총 전하량(Ah)이며, M은 일메나이트 원광의 질량(g)이며, Q0는 상수로, 일메나이트 원광 1g 당 일메나이트 원광의 환원시 이론적으로 요구되는 전하량(Ah)이다. 이때, FeTiO3 1g을 기준으로 상수인 Q0는 1/0.9434141일 수 있다. Q r is the electrolytic total amount of charge (Ah) that is applied during the reduction, M is ylmethoxy is the mass (g) of the nitro ore, Q 0 is a constant, the charge amount required for theoretically upon reduction of Ilmenite ore per Ilmenite ore 1g ( Ah). At this time, the constant Q 0 based on 1 g of FeTiO 3 may be 1 / 0.9434141.

즉, 관계식 1에서 Qr은 전해환원 공정에서 인가되는 전류량(A)과 전해환원 공정이 수행되는 시간(즉, 전류 인가시간, h)의 곱을 의미하며, M은 전해환원 공정에 투입되는 일메나이트 원광의 무게(g)을 의미하며, Q0는 일메나이트 원광 1g을 FeTi로 환원시키는데 이론적으로 요구되는 총 전하량(Ah)을 의미한다.That is, in the relational expression 1, Q r means the product of the amount of current (A) applied in the electrolytic reduction process and the time when the electrolytic reduction process is performed (that is, current application time, h) (G), and Q 0 means the total amount of charge (Ah) theoretically required to reduce 1 g of the luminous oresite to FeTi.

전해 환원시 인가되는 총 전하량(Qr)이 관계식 1을 만족하지 못하는 경우, 일메나이트 원광으로부터 간접 환원시의 중간 산물이 얻어질 뿐이며, 페로티타늄과 같은 목적하는 유가 금속이 제조되지 않을 수 있다. 일 예로, 전해질이 리튬 산화물(Li2O)을 함유함으로써 간접 환원이 발생하는 경우, 관계식 1을 만족하지 않는 경우, 페로티타늄(FeTi)이 아닌 리튬-타이타늄 복합산화물(일 예로 Li2FeO3 및/또는 LiTiO2), FeO, Fe2TiO3등과 같은 간접 환원의 중간산물이 제조될 위험이 있다.If the total amount of charge (Q r ) to be applied during the electrolytic reduction does not satisfy the relational expression (1), the intermediate product at the indirect reduction from the aluminate ore is obtained, and the desired valuable metal such as ferro-titanium may not be produced. For example, when indirect reduction occurs due to the presence of lithium oxide (Li 2 O) in the electrolyte, a lithium-titanium composite oxide other than ferro-titanium (FeTi) (for example, Li 2 FeO 3 , / Or LiTiO 2 ), FeO, Fe 2 TiO 3, and the like.

관계식 1과 같이, 전해환원시 이론적으로 요구되는 전하량의 1.4배 이상의 전하가 인가되는 경우, 비로소 중간산물이 잔류하지 않으며 목적하는 페로티타늄을 포함하는 금속의 환원 산물을 수득할 수 있다.When an electric charge of 1.4 times or more as much as the theoretically required electric charge is applied in the electrolytic reduction as in the relational expression 1, the reduction product of the metal containing the desired ferro-titanium can be obtained without the intermediate product remaining.

상술한 바와 같이, 전해환원시 이론적으로 요구되는 전하량의 1.4배 이상의 전하가 인가되는 경우 순수한 금속의 환원산물을 수득할 수 있음에 따라, 인가되는 전하량의 상한은 적절히 조절 가능하나, 공정 비용 및 공정 시간 단축등을 고려하여, Qr(Ah)는 2 x M(g) x Q0(Ah/g) 이하, 보다 실질적으로 Qr(Ah)는 1.8 x M(g) x Q0(Ah/g)이하 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전해환원시의 전류 및 시간은 상술한 관계식 1을 만족하는 총 전하량이 인가되는 전류 및 시간이면 족하나, 전해환원시의 공정 운용의 용이성 측면에서 전류밀도는 10mA/cm2 내지 500mA/cm2의 범위일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. As described above, since a reduction product of pure metal can be obtained when an electric charge of 1.4 times or more of the theoretically required electric charge amount is applied during electrolytic reduction, the upper limit of the amount of electric charge to be applied can be appropriately adjusted, considering the time reduction, etc., Q r (Ah) is 2 x M (g) x Q 0 (Ah / g) or less, a substantially Q r (Ah) than the 1.8 x M (g) x Q 0 (Ah / g), but the present invention is not limited thereto. The current and time at the time of electrolytic reduction may be the same as the current and time at which the total amount of charge satisfying the above-described relational expression 1 is applied, but the current density is preferably 10 mA / cm 2 to 500 mA / cm 2 2 , but is not limited thereto.

상술한 제조방법으로 제조되는 페로티타늄은 분말상으로 제조 가능함에 따라, 페로티타늄 분말을 이용하는 산업에 바로 적용 가능할 수 있고, 후술하는 티타늄 제조방법의 정련 공정에 공급되어, 전해 정련을 거쳐 순수 티타늄 분말을 생산하는데 사용될 수 있다. Since the ferro-titanium produced by the above-described production method can be produced in powder form, it can be directly applied to industries using ferro-titanium powder, supplied to a refining process of a titanium manufacturing method described later, and then subjected to electrolytic refining to produce pure titanium powder Can be used for production.

본 발명은 금속 티타늄의 제조방법(II)을 포함한다.The present invention includes a process (II) for producing metallic titanium.

본 발명에 따른 티타늄의 제조방법(II)은 전해환원 공정을 이용하여 티타늄 및 철을 함유하는 원광을 포함하는 원료로부터 티타늄과 철을 포함하는 합금을 제조하는 전해환원 단계; 및 전해정련 공정을 이용하여, 상기 합금으로부터 금속 티타늄을 제조하는 전해정련 단계;를 포함한다.The method (II) for producing titanium according to the present invention comprises an electrolytic reduction step of producing an alloy containing titanium and iron from a raw material containing an ore containing titanium and iron by using an electrolytic reduction process; And an electrolytic refining step of producing metallic titanium from the alloy by using an electrolytic refining step.

이때, 전해환원 단계는 상술한 페로티타늄의 제조방법(I)과 동일 내지 유사하다. 이에 따라, 본 발명에 따른 티타늄의 제조방법(II)에서, 전해환원 단계는 상술한 페로티타늄의 제조방법(I)에 기재된 모든 내용을 포함하며, 전해환원 단계는 상술한 페로티타늄의 제조방법(I)을 참고하여 수행될 수 있다.At this time, the electrolytic reduction step is the same as or similar to the above-mentioned production method (I) of ferro titanium. Accordingly, in the method (II) for producing titanium according to the present invention, the electrolytic reduction step includes all the contents described in the above-mentioned production method (I) of ferrotitanium, and the electrolytic reduction step is a method I). ≪ / RTI >

도 2는 일메나이트를 함유하는 원료를 예로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 티타늄 제조방법(II)의 일 공정도를 도시한 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 일메나이트로부터 전해 환원 공정을 통해 페로티타늄을 제조한 후, 전해정련을 이용하여 페로티타늄으로부터 순수한 티타늄을 제조할 수 있다.FIG. 2 is a view showing a process of a method (II) for producing titanium according to one embodiment of the present invention, taking raw materials containing an ilmenite as an example. As shown in Fig. 2, pure titanium can be produced from ferrotitanium by using electrolytic refining after producing ferro-titanium from an ilmenite through an electrolytic reduction process.

전해환원 단계에서 수득되는 생성물(페로티타늄 합금을 포함하는 산물)을 전해정련하기 전, 전해환원 단계에서 수득되는 생성물에서 잔여 전해질을 제거하는 공정이 수행될 수 있다. 잔여 전해질 제거 공정은, 전해환원 단계에서 수득되는 생성물을 진공 또는 불활성기체 분위기에서 열처리하여, 전해질을 증류 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 증류 온도(열처리 온도)는 전해환원 단계에서 사용된 전해질의 녹는점 이상의 온도면 무방하다. 전해환원 단계에서 수득되는 생성물이 다시 산화되는 것을 보다 효과적으로 방지하기 위해서는 진공 분위기에서 불활성 기체를 이용하여 증류공정을 원활히 하는 것이 좋다.A step of removing the residual electrolyte from the product obtained in the electrolytic reduction step may be performed before the electrolytic refining of the product (the product including the ferro-titanium alloy) obtained in the electrolytic reduction step. The residual electrolyte removal step may include a step of subjecting the product obtained in the electrolytic reduction step to heat treatment in a vacuum or an inert gas atmosphere to distill off the electrolyte. The distillation temperature (heat treatment temperature) should be at least the melting point of the electrolyte used in the electrolytic reduction step. In order to more effectively prevent the product obtained in the electrolytic reduction step from being oxidized again, it is preferable to use an inert gas to facilitate the distillation process in a vacuum atmosphere.

전해 정련시, 전해환원 단계에서 수득되는 생성물을 아크 멜팅으로 용융시키거나 소결처리하여 전해 정련 공정에 적합한 형태로 제조할 수 있다.During electrolytic refining, the product obtained in the electrolytic reduction step may be melted or sintered by arc melting to prepare a product suitable for the electrolytic refining process.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법 중, 전해 정련 공정을 도시한 공정도이다. 전해 정련시의 전해질은 상술한 전해환원 단계의 전해질과 독립적으로, 알칼리금속 및 알칼리토금속 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 금속의 할로겐화물이 용융된 용융염일 수 있다. 보다 구체적으로, 전해 정련 공정의 전해질은 Li, Na, K, Rb 및 Cs를 포함하는 알칼리금속 및 Mg, Ca, Sr 및 Ba을 포함하는 알칼리토금속 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 금속의 할로겐화물이 용융된 용융염일 수 있다. 이때, 할로겐화물은 염화물, 불화물, 브롬화물, 요오드화물 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.FIG. 3 is a process diagram showing an electrolytic refining process among manufacturing methods according to an embodiment of the present invention. The electrolyte during electrolytic refining may be a molten salt in which a halide of one or more metals selected from the group of alkali metals and alkaline earth metals is melted independently of the electrolyte in the above electrolytic reduction step. More specifically, the electrolyte of the electrolytic refining process is a mixture of an alkali metal containing Li, Na, K, Rb and Cs and a halide of one or more metals selected from the group of alkaline earth metals including Mg, Ca, Sr and Ba May be a molten molten salt. Wherein the halide may comprise chloride, fluoride, bromide, iodide or mixtures thereof.

전해 정련 공정 온도를 낮추기 위해, 좋게는, 전해 정련 공정의 전해질은 LiCl, KCl, SrCl2, CsCl, NaCl, LiF, KF, SrF2, CsF 및 NaF에서 하나 또는 둘 이상 선택될 수 있다. 이때, 둘 이상의 염은 공융염을 형성할 수 있다. In order to lower the electrolytic refining process temperature, preferably, the electrolyte of the electrolytic refining process may be selected from one or more of LiCl, KCl, SrCl 2 , CsCl, NaCl, LiF, KF, SrF 2 , CsF and NaF. At this time, two or more salts may form a eutectic salt.

보다 구체적으로, 전해 정련 공정의 전해질은 리튬할로겐화물과 소듐 할로겐화물을 포함할 수 있으며, 보다 더 구체적으로, 전해 정련 공정의 전해질은 불화리튬과 불화소듐을 포함할 수 있다. 전해 정련 공정의 온도는 전해 정련 공정의 전해질의 용융 온도 이상이면 무방하다. 구체적인 일 예로, 전해 정련 공정은 전해질의 용융 온도를 기준으로, 1 내지 1.5배의 온도일 수 있다. 실질적인 일 예로, 전해 정련 공정의 온도는 600 내지 800℃ 일 수 있다. 보다 실질적인 일 예로, LiF-KF 인 경우 650℃일 수 있다. 이때, 전해 정련 공정의 전해질은 플루오르화티탄칼륨과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 첨가제는 전해질의 총 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%로 함유될 수 있다.More specifically, the electrolyte in the electrolytic refining process may comprise lithium halide and sodium halide, and more specifically, the electrolyte in the electrolytic refining process may comprise lithium fluoride and sodium fluoride. The temperature of the electrolytic refining step may be equal to or higher than the melting temperature of the electrolytic refining step. As a specific example, the electrolytic refining process may be a temperature of 1 to 1.5 times, based on the melting temperature of the electrolyte. As a practical example, the temperature of the electrolytic refining process may be 600 to 800 ° C. A more practical example may be 650 ° C for LiF-KF. At this time, the electrolyte in the electrolytic refining process may further include an additive such as potassium titanium fluoride, and the additive may be contained in an amount of 1 to 10% by weight based on the total weight of the electrolyte.

이하에서는 순수 Ti 분말을 제조하는 실시예 중심으로 설명하며, 전해 환원 공정과 전해 정련 공정을 나누어 설명한다. 다만 하기 실시예로 발명이 한정된 것은 아니다.Hereinafter, description will be made centering on the embodiment for producing pure Ti powder, and the electrolytic reduction process and the electrolytic refining process will be described separately. However, the invention is not limited to the following examples.

(실시예)(Example)

전해 환원 공정은 도 1에 도시한바와 같이 음극에는 약 150μm의 평균 크기를 갖는 일메나이트 분말 32 g을, 양극은 그라파이트 전극, 기준전극은 glassy-carbon을 이용하고, 전해질로는 LiCl에 첨가물로 Li2O를 1 wt% 첨가하여 셀을 구성하였다. 전해질의 온도는 620℃이었으며, 100 mA/cm2의 전류밀도로 전류를 인가하되, 인가 시간을 조절하여, 인가되는 총 전하량(Ah)이 관계식 1에 따라 일메나이트 원광 1g 당 요구되는 이론적 전하량의 1.4배[Qr=1.4x32x(1/0.9434141)]가 되도록 전해환원을 수행하였다. In the electrolytic reduction process, as shown in Fig. 1, 32 g of an aluminate powder having an average size of about 150 mu m was used as a cathode, graphite electrode was used as an anode, glassy-carbon was used as a reference electrode, Li 2 O was added in an amount of 1 wt%. The temperature of the electrolyte was 620 ° C. The current was applied at a current density of 100 mA / cm 2 , and the application time was controlled so that the total amount of charge (Ah) applied was determined from the theoretical charge amount 1.4 times [Q r = 1.4 x 32 x (1 / 0.9434141)].

전해 환원 공정 후 생성된 페로티타늄(FeTi) 분말을 확인하기 위해 XRD 분석을 진행한 결과 도 4에 도시하였다. 도 4에서 알 수 있듯이 간접 환원시의 중간상이존재하지 않으며, 금속의 페로티타늄 환원산물이 얻어져 완전한 환원이 이루어짐을 알 수 있다. 또한, 주사전자현미경으로 환원산물을 분석한 결과, 약 10μm의 미세 분말상으로 페로티타늄이 제조됨을 확인하였다.The results of XRD analysis to identify the ferrotitanium (FeTi) powder produced after the electrolytic reduction process are shown in FIG. As can be seen from FIG. 4, there is no intermediate phase during the indirect reduction, and the ferro-titanium reduction product of the metal is obtained, indicating complete reduction. Also, the reduction product was analyzed by a scanning electron microscope, and it was confirmed that ferrothiotanium was produced in a fine powder phase of about 10 탆.

전해 정련 공정은 도 3에 도시한 바와 같이 양극에 전해 환원에 의해 수득된 환원 산물(FeTi)를 사용하여 공정을 진행하였으며, LiF와 NaF 공정 조성 650℃에서 공정을 진행하였다.As shown in FIG. 3, the electrolytic refining process was carried out using a reduced product (FeTi) obtained by electrolytic reduction on the anode, and the process was carried out at 650 ° C. in the composition of LiF and NaF.

생성물의 순도 분석 결과를 아래의 표 1로 정리하였다. 표 1에 도시한 바와 같으며, 전해환원에 의해 수득되는 페로티타늄(표 1의 FeTi)과, 전해 정련 공정을 거친 후 생성물(표 1의 Ti-1, Ti-2 및 Ti-4)은 각각 극미량의 산소를 함유하며, 순수 Ti grade를 만족함을 알 수 있다.The results of the purity analysis of the products are summarized in Table 1 below. The products (Ti-1, Ti-2 and Ti-4 in Table 1) after the electrolytic refining process and ferro-titanium (FeTi in Table 1) obtained by electrolytic reduction as shown in Table 1 were It contains a trace amount of oxygen and satisfies the pure Ti grade.

(표 1)(Table 1)

Figure 112016080145481-pat00001
Figure 112016080145481-pat00001

본 발명에 따라 제조한 순수 티타늄은 그 순도가 높고, 형태가 초기 전구체의 형태를 따르기 때문에 3D-printer 등의 다양한 적용 가능성이 있다고 판단되며, 전해 환원 공정만 거친 페로티타늄의 경우 철광석의 환원제 등의 다양한 수요처에 바로 적용 가능할 것으로 판단된다.Since the pure titanium produced according to the present invention has high purity and its shape conforms to the shape of the initial precursor, it is considered that there is a possibility of various applications such as a 3D-printer. In the case of ferro-titanium having only an electrolytic reduction process, It can be applied immediately to various customers.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will recognize that many modifications and variations are possible in light of the above teachings.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (10)

삭제delete 전해환원 공정을 이용하여 티타늄 및 철을 함유하는 원광을 포함하는 원료로부터 티타늄과 철을 포함하는 합금을 제조하는 전해환원 단계; 및
전해정련 공정을 이용하여, 상기 합금으로부터 금속 티타늄을 제조하는 전해정련 단계;
를 포함하는 티타늄 제조방법.
An electrolytic reduction step of producing an alloy including titanium and iron from a raw material containing an ore containing titanium and iron by an electrolytic reduction process; And
An electrolytic refining step of producing metallic titanium from the alloy using an electrolytic refining step;
≪ / RTI >
제 2항에 있어서,
상기 티타늄 및 철을 함유하는 원광은 일메나이트 원광을 포함하는 티타늄 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the ore containing titanium and iron comprises an ornithine ore.
제 3항에 있어서,
상기 전해환원 공정 및 상기 전해정련 공정의 전해질은 서로 독립적으로 알칼리금속 및 알칼리토금속 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 금속의 할로겐화물이 용융된 용융염인 티타늄 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the electrolyte in the electrolytic reduction step and the electrolytic refining step is a molten salt in which halides of one or more metals selected from the group of alkali metals and alkaline earth metals are independently melted.
제 4항에 있어서,
상기 전해질은 알칼리금속 및 알칼리토금속 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 금속의 산화물을 더 포함하는 티타늄 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the electrolyte further comprises an oxide of one or more metals selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals.
제 5항에 있어서,
상기 금속의 산화물은 산화리튬, 산화나트륨, 산화스트론튬, 산화세슘, 산화칼륨, 산화칼슘 또는 이들의 혼합물인 티타늄 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the oxide of the metal is lithium oxide, sodium oxide, strontium oxide, cesium oxide, potassium oxide, calcium oxide or a mixture thereof.
제 5항에 있어서,
상기 전해질은 전해질의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5중량%의 상기 금속의 산화물을 포함하는 티타늄 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the electrolyte comprises an oxide of the metal in an amount of from 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the electrolyte.
제 5항에 있어서,
상기 전해 환원시 인가되는 총 전하량은 하기 관계식 1을 만족하는 티타늄 제조방법.
(관계식 1)
Qr(Ah) ≥ 1.4 x M(g) x Q0(Ah/g)
(Qr은 전해 환원시 인가되는 총 전하량(Ah)이며, M은 일메나이트 원광의 질량(g)이며, Q0는 상수로, 일메나이트 원광 1g 당 일메나이트 원광의 환원시 이론적으로 요구되는 전하량(Ah)이다)
6. The method of claim 5,
Wherein the total amount of charge applied during the electrolytic reduction satisfies the following relational expression (1).
(Relational expression 1)
Q r (Ah) ≥ 1.4 x M (g) x Q 0 (Ah / g)
(The total amount of charge (Ah) which Q r is applied during the electrolytic reduction, M is the mass (g) of Ilmenite ore, Q 0 is a constant, the charge amount required for theoretically upon reduction of Ilmenite ore per Ilmenite ore 1g (Ah)
제 3항에 있어서,
상기 원료는 하기 화학식 1을 만족하는 금속산화물을 더 포함하는 티타늄 제조방법.
(화학식 1)
MxOy
(M은 티타늄의 표준 환원 전위를 기준으로, 티타늄보다 양의 표준 환원 전위를 갖는 금속이며, x는 1~3의 자연수이며, y는 1~4의 자연수이다)
The method of claim 3,
Wherein the raw material further comprises a metal oxide satisfying the following formula (1).
(Formula 1)
M x O y
(M is a metal having a standard reduction potential higher than that of titanium based on the standard reduction potential of titanium, x is a natural number of 1 to 3, and y is a natural number of 1 to 4)
제 9항에 있어서,
상기 금속산화물은 Fe2O3, Fe3O4, CuO, Cu2O, NiO, ZnO, Co3O4, MnO, Cr2O3, Ta2O5, Ga2O3, Pb3O4, SnO 및 Ag2O에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 티타늄 제조방법.
10. The method of claim 9,
The metal oxide is selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , CuO, Cu 2 O, NiO, ZnO, Co 3 O 4 , MnO, Cr 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Ga 2 O 3 , Pb 3 O 4 , ≪ / RTI > SnO and Ag2O.
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