チタンの作製方法

チタンの精錬には複雑なプロセスが必要です。イルメナイトは四塩化チタンに変換され、アルゴンガスを満たした密閉ステンレス容器に入れて金属マグネシウムと反応させ、スポンジチタンを生成します。スポンジチタンはそのままでは使用できません。チタンインゴットに鋳造する前に、電気炉で液体に溶かす必要があります。

しかし、このタイプの電気炉は高度な技術を必要とします。炉を完全に排気する必要があることに加えて、大きな課題は、ほとんどの耐火物には酸化物が含まれており、これらの酸化物中の酸素が液体チタンに吸収されるため、液体チタンを保持するるつぼが不足していることです。最終的に、水冷銅るつぼ電気炉が発明されました。{2}この炉では、中央部分のみが加熱され、残りの部分は冷たいままになります。溶けたチタンは水冷された銅るつぼの壁に流れ込み、そこですぐに凝固してチタンのインゴットになります。{5}

-大規模なチタン製造の工業的方法はクロール法です。まず、塩素と炭素を使用してイルメナイト (TiFeO3) またはルチル (TiO2) と反応させ、金属チタンを製造します。次いで、得られた四塩化チタン（ＴｉＣｌ ４ ）を蒸留により塩化第二鉄（ＦｅＣｌ ３ ）から分離する。最後に、四塩化チタンを金属マグネシウム（Ｍｇ）で還元して金属チタンを得る。チタンが酸素や窒素と反応して不純物を生成するのを防ぐために、製造プロセス中に空気を除去する必要があります。