JPS6360239A - 活性金属の製造方法 - Google Patents
活性金属の製造方法Info
- Publication number
- JPS6360239A JPS6360239A JP20530186A JP20530186A JPS6360239A JP S6360239 A JPS6360239 A JP S6360239A JP 20530186 A JP20530186 A JP 20530186A JP 20530186 A JP20530186 A JP 20530186A JP S6360239 A JPS6360239 A JP S6360239A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active metal
- carbon
- purity
- oxide
- binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 14
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、チタン、シリコン、ニオブ、タンタル等の活
性金属の装造方法の改良に関する。
性金属の装造方法の改良に関する。
（従来技術）
純チタンは、その酸化物を塩化水素で還元し、更にチタ
ンの塩化物をマグネシウムで置換しててスポンジチタン
を得、これを再溶解してチタンインゴットを製造してい
る。
ンの塩化物をマグネシウムで置換しててスポンジチタン
を得、これを再溶解してチタンインゴットを製造してい
る。
また純シリコンは、その酸化物を塩化水素と水素とで還
元して多結晶シリコンを得、これを再結晶させてインゴ
ットを製造している。これらの反応式を以下に示す。
元して多結晶シリコンを得、これを再結晶させてインゴ
ットを製造している。これらの反応式を以下に示す。
（チタンの場合）
Ｔｉ０２ ＋４ＨＣ１−ＴｉＣ１ｔ ＋２Ｈ２０Ｔ ｉ
０２ ＋Ｃ＋２Ｃ１２→ＴｉＣ１ｔ＋Ｃ０２ＴｉＣ１ａ
＋４Ｍｇ→Ｔｉ＋４ＭｇＣＩ（シリコンの場合） Ｓ ｉｏ２＋３ＨＣｌ＋Ｈ２→ Ｓ ｉ ＨＣ１３＋２Ｈ２０ Ｓ ｉ ＨＣ１３＋Ｈ２→Ｓ ｉ ＋３ＨＣ１しかしこ
のような製造方法では、反応工程が複雑であり、しかも
有害な塩化水素等を使用するため副産物の処理にコスト
がかかるなどの問題がある。
０２ ＋Ｃ＋２Ｃ１２→ＴｉＣ１ｔ＋Ｃ０２ＴｉＣ１ａ
＋４Ｍｇ→Ｔｉ＋４ＭｇＣＩ（シリコンの場合） Ｓ ｉｏ２＋３ＨＣｌ＋Ｈ２→ Ｓ ｉ ＨＣ１３＋２Ｈ２０ Ｓ ｉ ＨＣ１３＋Ｈ２→Ｓ ｉ ＋３ＨＣ１しかしこ
のような製造方法では、反応工程が複雑であり、しかも
有害な塩化水素等を使用するため副産物の処理にコスト
がかかるなどの問題がある。
（発明が解決しようとする技術的課′ＸＪ）本発明は、
高純度の活性金属を簡単な反応式でしかも９害なガス等
を使用することなく製造しうる方法を提供することを目
的とする。
高純度の活性金属を簡単な反応式でしかも９害なガス等
を使用することなく製造しうる方法を提供することを目
的とする。
（技術的課題を解決する手段）
本発明は、高純度の活性金属の酸化物と、この活性金属
と分子量的に等しい重量の高純度炭素をそれぞれ微粉末
として混合する工程と、この混合物又はこの混合物を圧
縮成形してブリケット状とした塊状原料にプラズマを当
てて活性金属の酸化物を溶融しかつ炭素で還元して純金
属の活性金属を得る方法、あるいは、上記混合物又は上
記塊状原料を、予め用意した活性金属の浴中に添加し、
プラズマビームにより浴中で還元反応を生じせしめると
ともに溶解して純金属の活性金属を得る方法である。
と分子量的に等しい重量の高純度炭素をそれぞれ微粉末
として混合する工程と、この混合物又はこの混合物を圧
縮成形してブリケット状とした塊状原料にプラズマを当
てて活性金属の酸化物を溶融しかつ炭素で還元して純金
属の活性金属を得る方法、あるいは、上記混合物又は上
記塊状原料を、予め用意した活性金属の浴中に添加し、
プラズマビームにより浴中で還元反応を生じせしめると
ともに溶解して純金属の活性金属を得る方法である。
（発明の詳細な説明）
以下高純度チタンを製造する例について説明する。
先ず高純度の酸化チタン（Ｔ ｉ ０２ ）と、これと
分子量論的に等しい重量の高純度炭素を用意する。これ
ら原料を粉砕して微粉末とし、これらを均等に混合する
。混合物を結合剤を使用せずに圧縮成形して、ブリケッ
ト状とすることも可能である。なお結合剤を使用するこ
とも可能であるが、この場合結合剤としてハイドロカー
ボン系のものを使用し、結合剤の炭素量に応じて高純度
炭素量を若干すくなくして、結合剤と高純度炭素との和
が高純度ＴｉＯ２と分子量論的に等しくなるようにする
のが好ましい。
分子量論的に等しい重量の高純度炭素を用意する。これ
ら原料を粉砕して微粉末とし、これらを均等に混合する
。混合物を結合剤を使用せずに圧縮成形して、ブリケッ
ト状とすることも可能である。なお結合剤を使用するこ
とも可能であるが、この場合結合剤としてハイドロカー
ボン系のものを使用し、結合剤の炭素量に応じて高純度
炭素量を若干すくなくして、結合剤と高純度炭素との和
が高純度ＴｉＯ２と分子量論的に等しくなるようにする
のが好ましい。
第１図に示すように、このようにして作られたブリケッ
ト１１を例えば１０−２ ｔｏｒｒ真空度の真空チャン
バー（図示せず）内の水冷鋼るつぼ１２の中に入れて、
プラズマガン１３からプラズマビームを当てて加熱（例
えば１８００℃）する。加熱により溶解し、Ｔ ｉ ０
２が以下の式のごとく炭素で還元され、純チタンが得ら
れる。
ト１１を例えば１０−２ ｔｏｒｒ真空度の真空チャン
バー（図示せず）内の水冷鋼るつぼ１２の中に入れて、
プラズマガン１３からプラズマビームを当てて加熱（例
えば１８００℃）する。加熱により溶解し、Ｔ ｉ ０
２が以下の式のごとく炭素で還元され、純チタンが得ら
れる。
ＴｉＯ２＋２Ｃ−４Ｔｉ＋２ＣＯ
結合剤を入れた場合
Ｔ ｉ ０２ ＋０ｍ Ｈｎ ＋Ｃ→Ｔｉ＋
ｘＣＯ＋ｙＨ２０ 次に高純度シリコンの製法について説明する。
ｘＣＯ＋ｙＨ２０ 次に高純度シリコンの製法について説明する。
高純度チタンの場合と同様に、高純度５ｉ０２酸化物と
高純度炭素との微粉末でブリケット１１を作製し、この
ブリケットを真空雰囲気で５ｉ０２るつぼ内にてプラズ
マビームにより加熱し、以下の式の如く還元、溶融して
純Ｓｔを得る。
高純度炭素との微粉末でブリケット１１を作製し、この
ブリケットを真空雰囲気で５ｉ０２るつぼ内にてプラズ
マビームにより加熱し、以下の式の如く還元、溶融して
純Ｓｔを得る。
ＳｉＯ２＋２Ｃ−４Ｓｉ＋２ＣＯ
結合剤を入れた場合
Ｓ ｉ ０２ ＋Ｃ＋ｎ Ｈｎ →Ｓ ｉ ＋ｘＣＯ＋
ｙＨ２０となる。
ｙＨ２０となる。
なおニオブ、タンタル等についても同様に製造できる。
また製造される純金属中に含まれる若干の０１０は、金
属の強度増加作用を有するので、製造時にこの成分の含
有量も調整する。
属の強度増加作用を有するので、製造時にこの成分の含
有量も調整する。
（実施例）
純度９９％の酸化チタンと純度９９．９％の炭素とをそ
れぞれ０．１１以下に粉砕した後分子砥論的等量混合し
てブリケット（２０ｇ）を作製した。このブリケットを
１０−２ ｔｏｒｒの真空中で、水冷銅るつぼ１２内の
チタン浴に添加して、プラズマビームを順次当てて、約
１８００°Ｃに加熱溶融し酸化チタンを還元した。得ら
れたチタンの純度を測定したところ９９゜９％であった
。
れぞれ０．１１以下に粉砕した後分子砥論的等量混合し
てブリケット（２０ｇ）を作製した。このブリケットを
１０−２ ｔｏｒｒの真空中で、水冷銅るつぼ１２内の
チタン浴に添加して、プラズマビームを順次当てて、約
１８００°Ｃに加熱溶融し酸化チタンを還元した。得ら
れたチタンの純度を測定したところ９９゜９％であった
。
なお本発明では、第２図に示すようにＴｉＯ２とＣとの
混合物をるつぼ１２内に連続的に供給１゜て、溶融還元
された純チタンをるつぼ１２から溢流させて、ド方の鋳
型１４に鋳込むことも可能である。
混合物をるつぼ１２内に連続的に供給１゜て、溶融還元
された純チタンをるつぼ１２から溢流させて、ド方の鋳
型１４に鋳込むことも可能である。
（発明の効果）
本発明によれば、プラズマビームを利用して酸化物を還
元するので、製造工程が簡略化され、多量の純金属を低
いコストで製造できる。また有害ガスなどを使用しない
ので作業上の問題を解消できる。とくにシリコンの場合
、太陽電池用シリコン基材として極めて有用である。
元するので、製造工程が簡略化され、多量の純金属を低
いコストで製造できる。また有害ガスなどを使用しない
ので作業上の問題を解消できる。とくにシリコンの場合
、太陽電池用シリコン基材として極めて有用である。
第１図は本発明にかかる活性金属の製造方法の１例を示
す説明図、第２図は他の例を示す説明図である。 １１・・・ブリケット、１２・・・るつぼ、１３・・・
プラズマガン、１４・・・鋳型。
す説明図、第２図は他の例を示す説明図である。 １１・・・ブリケット、１２・・・るつぼ、１３・・・
プラズマガン、１４・・・鋳型。
Claims (7)
- （１）高純度の活性金属の酸化物と、この活性金属と分
子量的に等しい重量の高純度炭素をそれぞれ微粉末とし
て混合し、この混合物又はこの混合物を圧縮成形してブ
リケット状とした塊状原料にプラズマビームを当てて活
性金属の酸化物を溶解し、かつ炭素で還元して活性金属
の純金属を得る活性金属の製造方法。 - （２）ブリケット状とする工程を結合剤を使用せずにお
こなう特許請求の範囲第１項記載の活性金属の製造方法
。 - （３）ブリケット状とする工程をハイドロカーボン系結
合剤を使用して行ない、この結合剤中の炭素の分だけ高
純度炭素の量を少なくした特許請求の範囲第１項記載の
活性金属の製造方法。 - （４）高純度の活性金属の酸化物と、この活性金属と分
子量的に等しい重量の高純度炭素をそれぞれ微粉末とし
て混合し、次いで上記混合物又は混合物を圧縮成形した
ブリケット状の塊状原料をあらかじめ用意した活性金属
の浴中に添加し、プラズマビームにより浴中で還元反応
を生じせしめるとともに溶融せしめて純金属を得る活性
金属の製造方法。 - （５）ブリケット状とする工程を結合剤を使用せずにお
こなう特許請求の範囲第４項記載の活性金属の製造方法
。 - （６）ブリケット状とする工程をハイドロカーボン系結
合剤を使用して行ない、この結合剤中の炭素の分だけ高
純度炭素の量を少なくした特許請求の範囲第４項記載の
活性金属の製造方法。 - （７）得られた活性金属を金属浴中から連続的に溢流さ
せて下方の鋳型に鋳込む特許請求の範囲第４項記載の活
性金属の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20530186A JPS6360239A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 活性金属の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20530186A JPS6360239A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 活性金属の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6360239A true JPS6360239A (ja) | 1988-03-16 |
Family
ID=16504692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20530186A Pending JPS6360239A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 活性金属の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6360239A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989004379A1 (en) * | 1987-11-13 | 1989-05-18 | Wollongong Uniadvice Limited | Microwave irradiation of mineral ores and concentrates |
| US10781823B2 (en) | 2015-10-02 | 2020-09-22 | Ihi Corporation | Impeller and supercharger |
-
1986
- 1986-09-01 JP JP20530186A patent/JPS6360239A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989004379A1 (en) * | 1987-11-13 | 1989-05-18 | Wollongong Uniadvice Limited | Microwave irradiation of mineral ores and concentrates |
| US10781823B2 (en) | 2015-10-02 | 2020-09-22 | Ihi Corporation | Impeller and supercharger |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4241037A (en) | Process for purifying silicon | |
| ZA200400346B (en) | Medium purity metallurgical silicon and method for preparing same | |
| AU757790B2 (en) | Metal powders produced by the reduction of the oxides with gaseous magnesium | |
| JPS5925003B2 (ja) | チタンを主体とする焼結性合金粉末の製造法 | |
| JP2002508807A (ja) | ステンレス鋼粉末 | |
| KR0178973B1 (ko) | 바나듐이 풍부한 수소 저장 합금 재료 제조방법 | |
| CN1040666C (zh) | 钛铁合金的制造方法 | |
| US4684506A (en) | Master alloy for the production of titanium-based alloys and method for producing the master alloy | |
| CN106834891A (zh) | 一种钛铁合金的制备方法 | |
| JPS6360239A (ja) | 活性金属の製造方法 | |
| US3004848A (en) | Method of making titanium and zirconium alloys | |
| CN108929996A (zh) | 高氮钒铁及其制备方法 | |
| JPH0238545B2 (ja) | ||
| EP0652980A1 (en) | Master alloys for beta 21s titanium-based alloys and method of making same | |
| JPS61264143A (ja) | チタニウム合金製造に使用されるアルミニウム−バナジウム母合金の製造法 | |
| JPH059028A (ja) | 亜酸化チタンの製造方法 | |
| CN107904410B (zh) | 一种复合脱气剂制备高温合金和靶材专用高纯金属铬的生产方法 | |
| CN111218557A (zh) | 钒铁合金的浇铸方法 | |
| JPS6362828A (ja) | 活性金属の製造方法 | |
| US5364587A (en) | Nickel alloy for hydrogen battery electrodes | |
| JPH0215618B2 (ja) | ||
| US2848315A (en) | Process for producing titanium, zirconium, and alloys of titanium and zirconium by reduction of oxides of titanium or zirconium | |
| CN113584369A (zh) | 一种铝钼钒铬中间合金及其制备方法 | |
| RU2175988C1 (ru) | Способ получения карбида титана | |
| JPH0339426A (ja) | 金属ニオブの製造方法 |