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公開番号2025117818
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024012751
出願日2024-01-31
発明の名称金属チタンまたはチタンアルミニウム合金の製造方法
出願人東邦チタニウム株式会社
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類C22B 34/12 20060101AFI20250805BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】金属チタンまたはチタンアルミニウム合金を製造するための溶融塩電解に用いることができる高純度のチタン系電解材料を製造するための方法を提供すること。
【解決手段】
この製造方法は、チタン酸化物を金属アルミニウムで処理することで生成されるチタン、アルミニウム、および酸素を含む1次合金を1500℃以上1800℃以下の温度で加熱することを含む。上記1次合金中の酸素含有量は、0.5質量%以上である。1次合金中のアルミニウム含有量は、3質量%以上35質量%以下でもよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
チタン酸化物をアルミニウムで処理することで生成されるチタン、アルミニウム、および酸素を含む１次合金を１５００℃以上１８００℃以下の温度で加熱することによってチタン系電解材料を作製することを含み、
前記１次合金中の酸素含有量は、０．５質量％以上である、金属チタンまたはチタンアルミニウム合金の製造方法。
続きを表示（約 180 文字）【請求項２】
前記１次合金中のアルミニウム含有量は、３質量％以上３５質量％以下である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記加熱は、ハース溶解またはドリップメルトによって行われる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記チタン系電解材料を陽極として用いる溶融塩電解を行うことをさらに含む、請求項１に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態の一つは、金属チタンまたはチタンアルミニウム合金の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
金属チタン製造方法の一つとして、クロール法を基盤とする方法が知られている。この方法では、チタン酸化物を含むチタン鉱石とコークスと塩素を用いて四塩化チタンを製造し、これを金属マグネシウムで還元し、その後破砕処理を経てスポンジチタンが得られる。このスポンジチタンを使用して溶解鋳造し、金属チタンやチタンアルミニウム合金が得られる。さらに、アルミニウム含有量の高いチタンアルミニウム合金を加熱溶融することで、酸素の含有量を低減できることが知られている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
近年、クロール法に替わる、二酸化炭素の排出量を減らすことが可能な製造方法も開発されている。この方法では、まず、粘性剤の存在下で原料となるチタン鉱石などの融体を形成し、その後、金属アルミニウムで還元することで溶融塩電解用のチタンアルミニウム合金が作製される（特許文献３参照）。この合金を陽極として用いて溶融塩電解を繰り返すことにより、陰極上の析出物として金属チタンやチタンアルミニウム合金を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１３５９０７号公報
特開平５－５９４６６号公報
特表２０１５－５０７６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態の一つは、高純度の金属チタンまたはチタンアルミニウム合金を製造するための新しい方法を提供することを課題の一つとする。あるいは、本発明の実施形態の一つは、金属チタンまたはチタンアルミニウム合金を製造するための溶融塩電解に用いることができる高純度のチタン系電解材料を製造するための方法を提供することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る実施形態の一つは、金属チタンまたはチタンアルミニウム合金の製造方法である。この製造方法は、チタン酸化物をアルミニウムで処理することで生成されるチタン、アルミニウム、および酸素を含む１次合金を１５００℃以上１８００℃以下の温度で加熱することを含む。上記１次合金中の酸素含有量は、０．５質量％以上である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施形態の一つに係る、金属チタンまたはチタンアルミニウム合金の製造方法を示すフローチャート。
本発明の実施形態の一つに係る、金属チタンまたはチタンアルミニウム合金の製造方法で使用される電解槽の模式的端面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の各実施形態について、図面などを参照しつつ説明する。ただし、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【０００９】
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状、配置などについて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
【００１０】
溶解とは気体、液体、または固体が液体と混合して均一な液相を形成する現象であるが、以下の記載においては、固体が液体へ変化する現象である溶融を包含する用語として使用する。
（【００１１】以降は省略されています）

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