JP2003096588A - Method of manufacturing high-purity metal magnesium and method of manufacturing high-purity titanium - Google Patents

Method of manufacturing high-purity metal magnesium and method of manufacturing high-purity titanium

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JP2003096588A
JP2003096588A JP2001287138A JP2001287138A JP2003096588A JP 2003096588 A JP2003096588 A JP 2003096588A JP 2001287138 A JP2001287138 A JP 2001287138A JP 2001287138 A JP2001287138 A JP 2001287138A JP 2003096588 A JP2003096588 A JP 2003096588A
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Japan
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magnesium
titanium
purity
magnesium chloride
nickel
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Katsumi Tanaka
克巳 田中
Hiroyuki Takahashi
裕之 高橋
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Toho Titanium Co Ltd
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Toho Titanium Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing high-purity metal magnesium which is less contaminated with nickel and a method of manufacturing high- purity titanium using the same as raw material. SOLUTION: The metal magnesium existing in the magnesium chloride by- produced in a process step for manufacturing titanium by a Kurrol's method is removed and thereafter the high-purity metal magnesium is obtained by electrolytically refining this magnesium chloride. This high-purity metal magnesium is used as a raw material and titanium tetrachoride is reacted with the high-purity metal magnesium, by which the high-purity titanium is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高純度金属マグネ
シウムの製造方法およびこれを原料とした高純度チタン
の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing high-purity metallic magnesium and a method for producing high-purity titanium using the same as a raw material.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年では、LSI技術の発達に伴い、そ
れに用いられる半導体等の高純度化の要求が高まりつつ
あり、バリアー材やターゲット材として需要が高まりつ
つあるチタン材も、高純度化が求められている。このよ
うな電子材料向けの高純度チタン材は、Fe,Ni,C
r,Al,V,O等の不純物成分の含有量の上限が定め
られている。これらの不純物のうち、ニッケルは数pp
m以下という厳しい基準が設けられており、このため、
高純度チタン材用のスポンジチタンを製造する場合に
は、通常の工程とは異なった装置および工程が採用され
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of LSI technology, the demand for high purity semiconductors and the like has been increasing, and titanium materials, which are in high demand as barrier materials and target materials, have also been highly purified. It has been demanded. High-purity titanium materials for such electronic materials include Fe, Ni, C
The upper limit of the content of the impurity component such as r, Al, V, O is set. Of these impurities, nickel is a few pp
There is a strict standard of less than m. Therefore,
When manufacturing sponge titanium for high-purity titanium material, an apparatus and a process different from the usual process are adopted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】クロール法によるスポ
ンジチタンの製造工程において、スポンジチタン中への
ニッケルなどの不純物の混入は、主に、還元容器の材料
であるステンレスに起因するため生成したスポンジチタ
ン塊の外側に不純物が偏在しており、高純度のチタンを
得るために、汚染の少ないスポンジチタン塊の中心部の
みを採取したり、また還元容器の内面にニッケル含有量
の少ない軟鋼の層を設けるという手段が採られていた。
しかしながら、上記のような手段を講じてもなお不純
物、特にチタン中のニッケル成分は低減されず、クロー
ル法によるチタンの製造工程におけるなお一層の改善が
望まれていた。
In the process of producing titanium sponge by the Kroll method, impurities such as nickel are mixed in titanium sponge mainly due to stainless steel which is a material of the reducing container. Impurities are unevenly distributed on the outside of the lump, and in order to obtain high-purity titanium, only the central part of the sponge titanium lump with less pollution is collected, and a layer of mild steel with a low nickel content is placed on the inner surface of the reduction container. The means of providing it was adopted.
However, even if the above-mentioned measures are taken, impurities, especially the nickel component in titanium, are not reduced, and further improvement in the production process of titanium by the Kroll method has been desired.

【0004】一方、四塩化チタンの還元剤として用いら
れる金属マグネシウムは、四塩化チタンを金属マグネシ
ウムで還元するスポンジチタンの製造工程で副生する塩
化マグネシウムを電解精錬により精製しリサイクル使用
しているが、この金属マグネシウム中には還元容器やそ
れ以外の要因で混入したニッケルが数100ppm溶解
しており、これもスポンジチタンが汚染される大きな原
因であった。したがって、いかに不純物の少ない高純度
の金属マグネシウムを製造し、これをチタンの製造に用
いるかということが、よりニッケルの少ない高純度チタ
ンを製造するための課題であった。
On the other hand, with respect to metallic magnesium used as a reducing agent for titanium tetrachloride, magnesium chloride produced as a by-product in the process of producing titanium sponge for reducing titanium tetrachloride with metallic magnesium is refined by electrolytic refining and is recycled. In this metallic magnesium, nickel of 100 ppm dissolved in the reducing container or other factors was dissolved, which was also a major cause of contamination of titanium sponge. Therefore, how to produce high-purity metallic magnesium with few impurities and use this for producing titanium has been an issue for producing high-purity titanium containing less nickel.

【0005】したがって本発明は、ニッケル汚染の少な
い高純度金属マグネシウムの製造方法およびこれを原料
とした高純度チタンの製造方法を提供することを目的と
している。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing high-purity metallic magnesium with less nickel contamination and a method for producing high-purity titanium using the same as a raw material.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、金属マグ
ネシウムリサイクル工程におけるニッケル成分の挙動を
解析し、上記目的を達成するために鋭意検討したとこ
ろ、金属マグネシウムをリサイクルする過程において、
還元工程で副生した塩化マグネシウム中にはニッケルが
高濃度に溶解した金属マグネシウムが懸濁した状態で存
在しており、このような塩化マグネシウムを電解精錬工
程で処理し金属マグネシウムを製造する際、電解精錬工
程中に持ち込まれたニッケル分は、電解生成された金属
マグネシウム中にほぼ全量移行するという現象を見出し
た。このことから、電解精錬工程に持ち込まれる塩化マ
グネシウム中に存在する金属マグネシウムを除去あるい
は極力低減することでニッケルの極めて少ない金属マグ
ネシウムが電解精錬により製造できることを見出した。
さらに、この金属マグネシウムを還元剤として用いるこ
とにより極めてニッケルの少ないスポンジチタンが製造
できることを見出した。
[Means for Solving the Problems] The inventors of the present invention analyzed the behavior of the nickel component in the metallic magnesium recycling process and conducted extensive studies to achieve the above object. As a result, in the process of recycling metallic magnesium,
In the magnesium chloride produced as a by-product in the reduction step, there exists a state in which metallic magnesium in which nickel is dissolved in a high concentration is suspended, and when such metallic chloride is processed in the electrolytic refining step to produce metallic magnesium, It has been found that almost all nickel content brought into the electrolytic refining process is transferred to the electrolytically produced metallic magnesium. From this, it was found that by removing or reducing as much as possible the metallic magnesium present in the magnesium chloride brought into the electrolytic refining step, metallic magnesium having an extremely small amount of nickel can be produced by electrolytic refining.
Furthermore, they have found that titanium sponge having extremely little nickel can be produced by using this magnesium metal as a reducing agent.

【0007】すなわち、本発明の高純度マグネシウムの
製造方法は、クロール法によるチタンの製造工程で副生
した塩化マグネシウム中に存在する金属マグネシウムを
除去した後、該塩化マグネシウムを電解精錬することを
特徴としている。さらに本発明では、電解精練後の金属
マグネシウム中のニッケル濃度が10ppm以下である
ことを特徴としている。また、本発明の高純度チタンの
製造方法は、上記製造方法によって得られた高純度金属
マグネシウムに四塩化チタンを反応させることを特徴と
している。
That is, the method for producing high-purity magnesium of the present invention is characterized in that the magnesium magnesium present in the magnesium chloride by-produced in the titanium production step by the Kroll method is removed, and then the magnesium chloride is electrolytically refined. I am trying. Furthermore, the present invention is characterized in that the nickel concentration in the magnesium metal after electrolytic refining is 10 ppm or less. The method for producing high-purity titanium of the present invention is characterized by reacting the high-purity metallic magnesium obtained by the above-mentioned production method with titanium tetrachloride.

【0008】本発明においては、塩化マグネシウム中に
存在する金属マグネシウムを除去するが、この除去と
は、金属マグネシウムを完全に除去するという意味のみ
ではなく、部分的に分離し除去するという意味も含まれ
る。
In the present invention, the metallic magnesium present in magnesium chloride is removed. This removal not only means the complete removal of the metallic magnesium but also the partial removal thereof. Be done.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を説明する。 (1)生成金属マグネシウム中のニッケルの由来 ニッケルは金属マグネシウムと相互溶解するため、ニッ
ケルもしくはニッケルを含有する金属と接触するとニッ
ケルが金属マグネシウム中に拡散固溶もしくは溶解す
る。金属マグネシウム中に一旦移行したニッケルは、金
属マグネシウム中に溶解するので、ニッケルだけを分離
除去することは困難である。一方、塩化マグネシウム中
にニッケルはほとんど溶解しないので、電解精錬工程で
生成された金属マグネシウム中のニッケルの大半は、電
解槽に供給される塩化マグネシウム中に存在する金属マ
グネシウム中のニッケルに由来すると考えられる。した
がって、電解工程で生成された金属マグネシウム中のニ
ッケルを低減するためには、その原料である塩化マグネ
シウム中の金属マグネシウムを低減することが有効であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments embodying the present invention will be described below. (1) Derivation of Nickel in Produced Metal Magnesium Nickel is mutually dissolved with metal magnesium. Therefore, when it comes into contact with nickel or a metal containing nickel, nickel is diffused into solid solution or dissolved in metal magnesium. Since nickel that has once transferred to metallic magnesium dissolves in metallic magnesium, it is difficult to separate and remove only nickel. On the other hand, since nickel is hardly dissolved in magnesium chloride, most of the nickel in the metal magnesium produced in the electrolytic refining process is considered to be derived from nickel in the metal magnesium present in the magnesium chloride supplied to the electrolytic cell. To be Therefore, in order to reduce the amount of nickel in the magnesium metal produced in the electrolysis step, it is effective to reduce the amount of metallic magnesium in the raw material magnesium chloride.

【0010】(2)塩化マグネシウム中の金属マグネシ
ウムの存在形態 還元工程から電解精錬工程に移送される溶融塩化マグネ
シウム中には、未反応の金属マグネシウムが溶滴の形で
存在している。ここで金属マグネシウムの比重は、塩化
マグネシウムに比べて若干小さいので、この溶融塩化マ
グネシウムを静置することにより金属ニッケルを溶解し
た金属マグネシウムを塩化マグネシウム浴上部に浮上さ
せることができる。この性質に着目すると、具体的方法
の一つとして、塩化マグネシウム中の金属マグネシウム
を浮上させこの金属マグネシウムを除去することによ
り、塩化マグネシウム中の金属ニッケル濃度を低減する
ことが可能となる。
(2) Existence form of metallic magnesium in magnesium chloride Unreacted metallic magnesium exists in the form of droplets in the molten magnesium chloride transferred from the reduction step to the electrolytic refining step. Here, since the specific gravity of metallic magnesium is slightly smaller than that of magnesium chloride, the metallic magnesium in which metallic nickel is dissolved can be floated above the magnesium chloride bath by allowing the molten magnesium chloride to stand. Focusing on this property, as one specific method, it is possible to reduce the concentration of metallic nickel in magnesium chloride by floating metallic magnesium in magnesium chloride and removing this metallic magnesium.

【0011】その結果として、ニッケル含有率の低い塩
化マグネシウムを電解槽に供給することができ、ニッケ
ル含有率の低い金属マグネシウムを電解生成することが
できる。したがって、次工程の還元工程にニッケル含有
率の低い金属マグネシウムを供給することができ、最終
的には、ニッケル含有率の低い高純度スポンジチタンを
製造することができる。
As a result, magnesium chloride having a low nickel content can be supplied to the electrolytic cell, and metallic magnesium having a low nickel content can be electrolytically produced. Therefore, metallic magnesium having a low nickel content can be supplied to the subsequent reduction step, and finally high-purity sponge titanium having a low nickel content can be manufactured.

【0012】(3)塩化マグネシウム中の金属マグネシ
ウムの除去方法 塩化マグネシウム中の金属マグネシウムは、種々の方法
で除去することができる。以下、その具体例として静置
分離、ろ過分離、スポンジチタン粒の添加による除去方
法を説明する。
(3) Method of removing magnesium metal in magnesium chloride Metal magnesium in magnesium chloride can be removed by various methods. Hereinafter, as a specific example thereof, a method for removing by static separation, filtration separation, and addition of titanium sponge particles will be described.

【0013】A.静置分離 前述の如く金属マグネシウムは塩化マグネシウムに比べ
て比重が小さいため、溶融塩化マグネシウムを所定時間
静置させることにより、塩化マグネシウム中に混入して
いる金属マグネシウムを浮上分離させることができる。
具体的には、クロール法によるチタンの製造工程である
還元工程で副生した溶融塩化マグネシウムを容器に抜き
出し、該溶融塩化マグネシウム中に遊離する金属マグネ
シウムを静置分離し除去する。このとき溶融塩化マグネ
シウムを保持する容器全体を塩化マグネシウムの融点以
上に保持しておくことが好ましく、750〜800℃の
範囲が好ましい。前記保持温度が高い程、金属マグネシ
ウムの分離には効果的であるが、経済性を考慮すると前
記の温度範囲が好ましい。
A. Static Separation As described above, the specific gravity of magnesium metal is smaller than that of magnesium chloride. Therefore, by allowing molten magnesium chloride to stand for a predetermined time, the magnesium metal mixed in magnesium chloride can be floated and separated.
Specifically, molten magnesium chloride produced as a by-product in the reduction step, which is a titanium production step by the Kroll method, is extracted into a container, and metallic magnesium liberated in the molten magnesium chloride is statically separated and removed. At this time, it is preferable to keep the entire container for holding the molten magnesium chloride at a temperature equal to or higher than the melting point of magnesium chloride, preferably in the range of 750 to 800 ° C. The higher the holding temperature, the more effective the separation of metallic magnesium is, but the above temperature range is preferable in consideration of economic efficiency.

【0014】前記したように塩化マグネシウム中に存在
する金属マグネシウムは、大小さまざまな大きさの溶滴
として存在しているが、塩化マグネシウムに比べて金属
マグネシウムの比重は小さいため、静置時間の経過に伴
い金属マグネシウム溶滴が塩化マグネシウム浴面上に浮
上分離してくる。
As described above, the metallic magnesium present in magnesium chloride exists as droplets of various sizes, but since the specific gravity of metallic magnesium is smaller than that of magnesium chloride, the standing time elapses. As a result, metallic magnesium droplets float and separate on the magnesium chloride bath surface.

【0015】1000kg程度の塩化マグネシウムを電
解精練して生成する金属マグネシウム中のニッケル含有
率を10ppm以下とするために必要な塩化マグネシウ
ムを静置分離する好ましい時間は、10〜300分であ
り、さらには10〜120分が好ましい。なお、塩化マ
グネシウム中に存在する金属マグネシウム溶滴のうち、
微細な溶滴は、前記の時間を保持しても塩化マグネシウ
ム中に残留するが、その量は僅かであり現実的な問題に
はならない。
A preferable time for statically separating magnesium chloride necessary to keep the nickel content in the metal magnesium produced by electrolytically refining about 1000 kg of magnesium chloride to be 10 ppm or less is 10 to 300 minutes, and further. Is preferably 10 to 120 minutes. Among the magnesium metal droplets present in magnesium chloride,
The fine droplets remain in the magnesium chloride even if the above time is maintained, but the amount thereof is so small that it does not pose a practical problem.

【0016】また、塩化マグネシウム容器から浴を抜き
出すには、浮上分離した金属マグネシウムの混入を避け
る意味から、浴中もしくは浴底部から抜き出すことが好
ましい。あるいは、塩化マグネシウム中に浮上した金属
マグネシウムをあらかじめ除去した後、塩化マグネシウ
ムを容器から抜き出す方法も効果的である。
In order to remove the bath from the magnesium chloride container, it is preferable to remove it from the bath or from the bottom of the bath in order to avoid mixing of the floated and separated metal magnesium. Alternatively, it is also effective to remove magnesium metal floated in magnesium chloride in advance and then withdraw magnesium chloride from the container.

【0017】また、溶融塩化マグネシウムを還元工程か
ら抜き出す際の容器、溶融塩化マグネシウムを保持し金
属マグネシウムを静置分離する容器、および金属マグネ
シウムを静置分離したあとの溶融塩化マグネシウムを抜
き出す容器の材質は、耐熱性を考慮し通常ステンレス鋼
などを用いるが、容器内に保持している際のニッケルな
どの汚染を避けるためには、内面側が炭素鋼で、外面側
がステンレス鋼の容器を用いることが望ましい。さらに
は、内面側の炭素鋼が肉盛り溶接されたもの、あるいは
外面側と内面側が、ステンレス鋼と炭素鋼からなるクラ
ッド材である容器が望ましい。
Further, the material of the container for extracting the molten magnesium chloride from the reduction step, the container for holding the molten magnesium chloride and statically separating the metallic magnesium, and the container for extracting the molten magnesium chloride after the static separation of the metallic magnesium. In consideration of heat resistance, stainless steel or the like is usually used, but in order to avoid contamination with nickel or the like while holding it in the container, use a container of carbon steel on the inner surface side and stainless steel on the outer surface side. desirable. Further, it is desirable to use a container in which carbon steel on the inner surface side is welded by welding, or a container in which the outer surface side and the inner surface side are clad materials made of stainless steel and carbon steel.

【0018】B.ろ過分離 溶融マグネシウムは、塩化マグネシウムに比べて粘度が
高いという性質を有している。この性質を利用すると、
例えば、多孔質なフィルターに金属マグネシウム粒を含
んだ塩化マグネシウムを通過させることにより、効率よ
く金属マグネシウムを除去することができる。フィルタ
ーとしては、市販のセラミックフィルターを利用するこ
とができ、その材質としては、カーボン、窒化ケイ素等
が好ましい。
B. Filtration-separated molten magnesium has the property of having a higher viscosity than magnesium chloride. Using this property,
For example, metallic magnesium can be efficiently removed by passing magnesium chloride containing metallic magnesium particles through a porous filter. A commercially available ceramic filter can be used as the filter, and the material thereof is preferably carbon, silicon nitride or the like.

【0019】C.スポンジチタン粒の添加 塩化マグネシウム中に分散する金属マグネシウムは、上
記のように粘度が高いので、固体に付着しやすい。この
性質を利用して、塩化マグネシウム浴中にスポンジチタ
ン粒を投入することにより、塩化マグネシウム浴中に存
在する金属マグネシウムを吸着除去できる。スポンジチ
タン粒の粒径は、5〜20mmが金属マグネシウムの吸
着に効果的である。
C. Addition of titanium sponge particles Since the magnesium metal dispersed in magnesium chloride has a high viscosity as described above, it easily adheres to a solid. By taking advantage of this property, it is possible to adsorb and remove metallic magnesium present in the magnesium chloride bath by introducing titanium sponge particles into the magnesium chloride bath. The sponge titanium particles having a particle size of 5 to 20 mm are effective for adsorbing metallic magnesium.

【0020】スポンジチタン粒の粒度が小さ過ぎると、
塩化マグネシウム浴上に浮上せず電解工程に持ち込まれ
るが、電解工程にスポンジチタン粒が持ち込まれること
は好ましくないとされている。逆に大きすぎると、塩化
マグネシウム浴中への滞留時間が短すぎ、金属マグネシ
ウムを捕捉することが困難となる。溶融塩化マグネシウ
ム浴中へのスポンジチタンの投入量は、1000kgの
塩化マグネシウムに対して、1〜5kg程度投入すれば
十分な効果が得られる。
If the particle size of titanium sponge particles is too small,
Although it does not float on the magnesium chloride bath and is brought into the electrolysis process, it is not preferable to bring sponge titanium particles into the electrolysis process. On the contrary, if it is too large, the residence time in the magnesium chloride bath is too short, and it becomes difficult to capture the metal magnesium. A sufficient effect can be obtained if the amount of titanium sponge added to the molten magnesium chloride bath is about 1 to 5 kg per 1000 kg of magnesium chloride.

【0021】以上のようにして製造された高純度マグネ
シウム中のニッケル含有量は10ppm以下であり、好
ましくは5ppm以下である。
The nickel content in the high-purity magnesium produced as described above is 10 ppm or less, preferably 5 ppm or less.

【0022】(4)低ニッケル金属マグネシウムを用い
た高純度スポンジチタンの製造 本発明の高純度チタンの製造方法は、上記の方法で製造
された高純度金属マグネシウムに四塩化チタンを反応さ
せる。このように、ニッケル含有量が極めて少ない金属
マグネシウムを還元剤として用いることにより、ニッケ
ル含有量の極めて少ないスポンジチタンが生成され、ニ
ッケルをはじめとする鉄やクロムなどの不純物金属の混
入を嫌う電子材料用の高純度チタンの製造に好適であ
る。
(4) Production of high-purity sponge titanium using low nickel metal magnesium In the method of producing high-purity titanium of the present invention, the high-purity metal magnesium produced by the above method is reacted with titanium tetrachloride. In this way, by using metallic magnesium having an extremely low nickel content as a reducing agent, sponge titanium having an extremely low nickel content is produced, and an electronic material which is reluctant to mix impurity metals such as nickel and iron and chromium. It is suitable for producing high-purity titanium for automobiles.

【0023】また、ニッケル含有量の少ない炭素鋼ある
いは軟鋼で内張りした還元容器を用いることでニッケル
含有量のより低いスポンジチタンを製造することができ
る。具体的には、円筒部の内面側が炭素鋼で、外面側が
ステンレス鋼であり、内面側の炭素鋼が肉盛り溶接され
たもの、あるいは外面側と内面側が、ステンレス鋼と炭
素鋼からなるクラッド材である容器が望ましい。さらに
は、使用前の状態において、炭素鋼の炭素含有量がステ
ンレス鋼の炭素含有量の1.0〜1.8倍である容器が
望ましい。
Further, titanium sponge having a lower nickel content can be manufactured by using a reducing container lined with carbon steel or mild steel having a low nickel content. Specifically, the inner surface side of the cylindrical portion is carbon steel, the outer surface side is stainless steel, and the carbon steel on the inner surface side is welded by welding, or the clad material made of stainless steel and carbon steel on the outer surface side and the inner surface side. Is preferred. Furthermore, a container in which the carbon content of carbon steel is 1.0 to 1.8 times the carbon content of stainless steel in the state before use is desirable.

【0024】上記のような外面側がステンレス鋼で内面
側が炭素鋼である還元容器を用いることにより、スポン
ジチタン中にニッケルをはじめとする不純物成分が減少
するのみではなく、還元反応中に投入する金属マグネシ
ウムへのニッケルなどの不純物成分の溶解を防ぐことが
できる。このとき還元反応中に副生する塩化マグネシウ
ム中には同様に金属マグネシウムが遊離するが、その金
属マグネシウム中のニッケル含有率はより少なくなる。
この後、前段の本発明の方法により金属マグネシウムを
除去し、塩化マグネシウムを電解精錬すれば、相乗効果
によりニッケルなどの不純物の極めて少ない高純度の金
属マグネシウムを製造することが可能となる。
By using a reducing container having stainless steel on the outer surface side and carbon steel on the inner surface side as described above, not only the impurity components such as nickel in the titanium sponge are reduced, but also the metal charged in the reduction reaction is used. It is possible to prevent dissolution of impurity components such as nickel in magnesium. At this time, metallic magnesium is similarly liberated in the magnesium chloride produced as a by-product during the reduction reaction, but the nickel content in the metallic magnesium becomes smaller.
After that, if the metallic magnesium is removed by the method of the present invention in the preceding stage and the electrolytic refining of magnesium chloride is performed, it becomes possible to produce highly pure metallic magnesium containing very few impurities such as nickel due to a synergistic effect.

【0025】従来は、ニッケル含有量の少ない軟鋼で内
張りした還元容器を用いることでも数10ppm程度の
ニッケル含有量の高純度チタンを製造できたが、本発明
の方法で得られる高純度金属マグネシウムを併用するこ
とで、ニッケル含有量が数ppm、具体的には1〜5p
pm程度の極めて少ない高純度スポンジチタンを製造す
ることができる。
Conventionally, it was possible to produce high-purity titanium having a nickel content of about several tens of ppm by using a reducing vessel lined with mild steel having a low nickel content, but the high-purity metallic magnesium obtained by the method of the present invention can be produced. When used in combination, the nickel content is several ppm, specifically 1 to 5 p
It is possible to produce high-purity sponge titanium having an extremely low pm.

【0026】[0026]

【実施例】次に、より具体的な実施例を提示して本発明
をさらに詳細に説明する。 [実施例1]クロール法によるチタンの製造工程の還元
反応で副生した塩化マグネシウム3000kgを、抜出
し管を具備した容器に抜き出し、30分間静置した後、
容器内部を加圧して容器の底部から塩化マグネシウムを
排出し、金属マグネシウムを分離除去した塩化マグネシ
ウムを電解槽に移送した。次に、電解槽中の塩化マグネ
シウムを電解して金属マグネシウムを生成した。この金
属マグネシウム中のニッケル含有率は1.0ppmであ
った。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail by presenting more specific examples. [Example 1] 3000 kg of magnesium chloride by-produced in the reduction reaction in the titanium production process by the Kroll method was withdrawn into a container equipped with an extraction tube and allowed to stand for 30 minutes.
The inside of the container was pressurized to discharge magnesium chloride from the bottom of the container, and the magnesium chloride from which metallic magnesium was separated and removed was transferred to an electrolytic cell. Next, magnesium chloride in the electrolytic cell was electrolyzed to produce metallic magnesium. The nickel content in this metallic magnesium was 1.0 ppm.

【0027】[実施例2]実施例1で得られた金属マグ
ネシウム6000kgを還元容器(ステンレス鋼製)に
投入し、この中に四塩化チタン15000kgを連続し
て添加し、スポンジチタンを製造した。このスポンジチ
タン中のニッケル含有率は2ppmであった。
[Example 2] 6000 kg of magnesium metal obtained in Example 1 was placed in a reducing container (made of stainless steel), and 15000 kg of titanium tetrachloride was continuously added to this to produce titanium sponge. The nickel content in this titanium sponge was 2 ppm.

【0028】[比較例1]容器に塩化マグネシウムを投
入後、静置操作は行わず電解槽に移送し、実施例1と同
様の条件で塩化マグネシウムを電解して金属マグネシウ
ムを生成した。この金属マグネシウム中のニッケル含有
率は30ppmであった。
[Comparative Example 1] After magnesium chloride was charged into a container, it was transferred to an electrolytic cell without performing a standing operation, and magnesium chloride was electrolyzed under the same conditions as in Example 1 to produce metallic magnesium. The nickel content in this metallic magnesium was 30 ppm.

【0029】[比較例2]比較例1で得られた金属マグ
ネシウムを使用した以外は実施例1と同様にスポンジチ
タンを製造した。このスポンジチタン中のニッケル含有
率は300ppmであった。
[Comparative Example 2] Titanium sponge was produced in the same manner as in Example 1 except that the magnesium metal obtained in Comparative Example 1 was used. The nickel content in this titanium sponge was 300 ppm.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クロール法によるチタンの製造工程の還元反応で副生し
た溶融塩化マグネシウム中に存在する金属マグネシウム
を除去した後、該塩化マグネシウムを電解精錬するの
で、ニッケル汚染の少ない高純度金属マグネシウムを製
造することができ、この金属マグネシウムを原料として
該高純度金属マグネシウムに四塩化チタンを反応させる
ことにより、ニッケル汚染の少ない高純度チタンを製造
することができる。
As described above, according to the present invention,
After removing the magnesium metal present in the molten magnesium chloride by-produced in the reduction reaction of the titanium production process by the Kroll method, the magnesium chloride is electrolytically refined, so that high-purity metallic magnesium with less nickel contamination can be produced. It is possible to produce high-purity titanium with less nickel contamination by reacting the high-purity metallic magnesium with titanium tetrachloride using this metallic magnesium as a raw material.

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Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クロール法によるチタンの製造工程で副
生した塩化マグネシウム中に存在する金属マグネシウム
を除去した後、該塩化マグネシウムを電解精錬すること
を特徴とする高純度金属マグネシウムの製造方法。
1. A method for producing high-purity metallic magnesium, which comprises electrolytically refining the magnesium chloride after removing metallic magnesium present in magnesium chloride by-produced in the titanium production step by the Kroll method.
【請求項2】 前記電解精練後の金属マグネシウム中の
ニッケル含有量が10ppm以下であることを特徴とす
る請求項1に記載の高純度金属マグネシウムの製造方
法。
2. The method for producing high-purity metallic magnesium according to claim 1, wherein the nickel content in the metallic magnesium after the electrolytic refining is 10 ppm or less.
【請求項3】 クロール法によるチタンの製造工程で副
生した溶融塩化マグネシウムを容器に抜き出し、該溶融
塩化マグネシウム中に遊離する金属マグネシウムを静置
分離し除去することを特徴とする請求項1に記載の高純
度金属マグネシウムの製造方法。
3. The molten magnesium chloride by-produced in the titanium production process by the Kroll method is extracted into a container, and the metallic magnesium liberated in the molten magnesium chloride is statically separated and removed. A method for producing the high-purity metallic magnesium described.
【請求項4】 請求項1または2に記載の高純度金属マ
グネシウムに四塩化チタンを反応させることを特徴とす
る高純度チタンの製造方法。
4. A method for producing high-purity titanium, which comprises reacting the high-purity metallic magnesium according to claim 1 or 2 with titanium tetrachloride.
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