JPH03500304A - 液状金属の処理方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 液状金属の処理方法 本発明は液体状態にある金属の処理方法に関し、さらに詳細には、そのような金 属を精製及び（又は）合金化するための電解的方法に関する。

高品位で残渣含量の少ない金属への世界的な需要増加が現在の傾向として示され ている。従来の方法の一つとして金属、特に鋼は、炉中で液状にした金属に溶融 スラグな添加することによって精製されている。これによって金属中の不純物は 化学的に減少して溶融スラグ中に保持される。スラグによって除去される不純物 の量及び除去率は主に使用されたスラグの量と不純物に対するスラグの受容力に よって限定される。

Ｍ、Ｇ、フローバーブ、Ｍ、Ｌ、カブーア及びＡ、ナイラスは“リビュー　ベー パー：脱硫″　（Ｊ、１．Ｓ、１．、１９６５年２月、　１３９−　１８２頁） と言う表題の論文で、機械的撹拌及び酸素電位の調整のような方法で鋼からの硫 黄除去を向上させることを示唆している。

“鋼からスラップへの硫黄移動の動力学”　（Ｊ、１．Ｓ。

１、、１９６０年１２月、　３９３−　４０２頁）という論文でＲ，Ｇ、ウォー ド及びに、Ａ、サモンは硫黄の移動の電解的性質な論じている。同じ研究者らに よる他の論文“鋼からスラップへの硫黄移動の動力学”　（Ｊ、１．Ｓ、１．、 １９６３年３月、　２２２−　２２７頁）は硫黄除去を高めるために、それ以下 では電弧が発生する電流密度を使用した電解的方法を用いることを検討している 。この方法は工業的興味をひくには非能率すぎると結論された。

ある種の金属は電解的方法だけで精製されることが知られている。しかし著しく 大量の電力が必要とされるので、通常この方法を貴金属以外の金属に対して使用 することは禁止的な高価をもたらす。従って普通の又は“貴金属でない”金属が 電解的方法で経済的に精製される方法を有することが望まれる。

液状金属を合金化するには、通常は加えられる合金用金属の酸化物を液状金属に 添加できるような還元された合金用金属に転化する別個の工程を要する。鋼に対 するクロム合金の場合には酸化クロムをフェロクロムに転化しなければならない 。この方法は著しく高価になりがちである。従って合金用金属の酸化物が比較的 簡単で経済的方法で還元された形に転化できる方法を得ることが望ましい。

本発明の目的は上記欠点を除去又は緩和することである。

従って本発明はその一局面において、液状金属表面上に配置されたイオン性溶融 体層に直流陽極電位を作用させ、そしてイオン性溶融体層が液状金属と接触する 際に液体状態を保ち得るようにし、かくしてｉ）イオン性溶融体層の上にプラズ マ相を与え、そしてｉｉ）液状金属からプラズマ相に向けて電子の流れをひき起 こすことを特徴とする。

別の局面において、本発明は液状金属を処理するための装置を提供することであ り、その装置は液状金属を保持する容器；直流電力供給源；及び前記直流電力供 給源に電気的に接続され且つ前記容器の上部に配置されている陽極直流電極を含 む。

その−態様において、本発明は金属が液状であるうちに精製又は純化するのに使 用される。本出願人は特定理論に拘束されることを望まぬが、本発明においては 誘導された電位が液状金属／イオン性溶融体層の境界面においてイオン性溶融体 ／プラズマ相の境界面よりも高濃度の負電荷をもたらすものと考えられる。従っ て液状金属／イオン性溶融体層の境界面においては液状金属中の不純物の減少が おこり、この不純物がイオン性溶融体層中及びイオン性溶融体／プラズマの境界 面まで移動してい（のである。イオン性溶融体層とプラズマ相の間の境界面にお いては、これら不純物は−Ｍにガス状に酸化されて周囲大気中に逸散する。イオ ン性溶融体層−プラズマ相境界面での不純物の酸化は適当な化合物をプラズマ相 に添加することによって増強され、例えば硫黄を二酸化硫黄の形で除去するのを 強めるのには酸素が添加される。このようにイオン性溶融体層は不純物の貯蔵所 としてよりもむしろ液状金属から不純物を除去するポンプの作用をする。従って 不純物は液状金属から実質上完全に除去される。除去率は、部分的には不純物が 周囲大気中に逸散する速度で限定され、これは電流密度に依存する。このように 本発明のこの態様においては、金属は含まれる不純物のプラズマ増強電界還元に よって精製される。

本発明の別の態様においては、金属酸化物のような金属化合物をイオン性溶融体 層に直接添加することによって液状金属中へ合金化することができる。特定理論 に拘束されることはやはり望まないが、本出願人の考えるところでは、誘導電位 が金属化合物の陽性金属イオンをイオン性溶融体／液状金属境界面に移動させて 、ここでこれらが元素状態に還元されるのである。

合金化工程はプラズマ相に適当な化合物を添加することによって増強される。例 えば酸素を二酸化炭素の形で除去するのを高めるには一酸化炭素を添加するのが よい。このことは比較的ありふれた高価でない金属化合物を先づ比較的経費のか かる別方法で還元形態に転換させることなしに、その場で液状金属中に合金化さ せることを可能にする。

一般にイオン性溶融体層は処理温度で液体状態であるような融点を有していなけ ればならない。更にイオン性溶融体層は直流電位をかけた場合に電荷が液状金属 からプラズマ相へ移動できるよう充分に電導性でなくてはならない。

本発明はかくて金属からの不純物の除去を促進すること及び合金化を促進するこ とに利用され、それは成分の各種境界面に向けての好ましい移動を与えること及 び境界面における望ましい酸化及び還元を促進することによって得られる。更に 、本発明の工程中でプラズマ相によって与えられる強力な局所熱が反応を加速す るものと本出願人は考えている。

本発明は従来法によって合金化又は精製される大部分の金属に適宜使用される。

鋼の精製では、イオン性溶融体／液状金属の境界面でおこる反応は下記のような 液状金属中の不純物の還元を含む： 旦＋２ｅ−一一（Ｓ　２−） Ω＋２ｅ−−→（０ト） イオン性溶融体又はスラグ相中の金属陽イオンの回収は次の反応を含む： （Ｆｅ”）＋２ｅ−−→旦」− （Ｍｎ”）＋２ｅ−一一秩ユ （Ｃｒ”）＋２ｅ−一一以工 括弧内はイオン性溶融体層中の成分を、アンダーラインされたものは液状金属層 中の成分を表わす。

本発明方法は好ましくは鋼、鉄、銅、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、 タンタル、ランタン、シリコン、ニッケル及びこれらの合金からなる群から選ば れた金属の処理に用いられる。本発明は融点（大気圧下）が約８００℃以上、好 ましくは約１１００℃以上の金属に最も好適に使用される。適当な低融点イオン 性溶融体層を使うことができれば低融点金属でも使用できる。

一般に本発明は電界的に還元され得る不純物を金属から除去するのに使用される 。好ましくは本発明は硫黄、酸素など■族不純物及び窒素、リンなどＶ族不純物 を鋼から；硫黄などの■族不純物及びリン、ヒ素、アンチモン、ビスマスなどの Ｖ族不純物を銅から；酸素、硫黄及び窒素をチタニウムから；そして酸素及び硫 黄をニッケルから、除去するのに実施される。

また本発明は金属酸化物などの金属化合物をイオン性溶融体層中に加えることに よって液状金属を合金化するのに使用される。例えば本発明はクロム、ニッケル 、コバルト、マンガン、シリコン、ニオブ、モリブデン、タングステンの酸化物 をイオン性溶融体相に添加することによって鋼を合金化するのに使われる。本発 明はまた銅、チタニウム、ニッケルの合金化にも使われる。強力な還元条件下で バナジウム及びチタニウムの酸化物で鋼を合金化するのに使うことができる。

更に本発明はそれ自体が鉄とバナジウム、クロム、ニッケル、コバルト、マンガ ン、シリコン、ニオブ、モリブテン、タングステンを含む群から選ばれた金属と の合金である“フェロアロイ”を合金化するのに使える。この態様においては本 発明は特にｉ）金属又はｉｉ）融点（大気圧下）約８００℃以上好ましくは約１ １００℃以上の金属を含む合金、に使用するのに適している。金属化合物はイオ ン性溶融体層に加えられるが、ある場合にはこの層を構成することもある。

別の態様においては、本発明はまた亜鉛、鉛、鉄、クロム、マンガン、シリコン 、ニッケルなどの金属をストなどの廃酸化物から回収することに応用できる。

これら金属酸化物は液状金属／イオン性溶融体の境界面において元素の形に還元 される。また本発明はこれら金属を精錬工程中で回収するのに使用される。

ある・特定の金属に使用するイオン性溶融体層は一般に通常の金属精製法に使用 されるイオン性溶融体層と同じ組成のものである。一般にイオン性溶融体層と同 じ組成のものである。一般にイオン性溶融体層はそれが液状金属と接触している 間溶融状態を保つことができるように処理温度より適度に低い融点をもつことが 能にするのに充分な電導性であることを要するが、著しい電子伝導を可能にする ゛程伝導性ではない。イオン性溶融体層は好ましくは液状金属の全表面を完全に 覆う充分な量で配置される。

使用されるイオン性溶融体層は、各種の酸化物を含む。好ましくはイオン性溶融 体層は更に■族塩、更に好ましくはフッ化物塩を含む。一般にイオン性溶融体層 は精製及び（又は）合金化される金属に対して安定な酸化カルシウム、酸化マグ ネシウム、酸化アルミニウムのような酸化物を含む。

は従来法のように臨界的ではなく、これはイオン性溶融体層の不純物に対する受 容量が液状金属から除去される不純物の量を限定することがないからである。例 えば鋼からの不純物の除去においては低塩基性又は酸性スラグを用いることがで きるが、これは従来法で硫黄を除去するには有効でない。

電極近傍での電流密度はプラズマを生ずる程度に高（することを要する。必要な 電流密度はい（つかの要因に依存するが当業者が実験的に容易に決められる。

加えられる平均電流密度は処理が工業的に可能な速度で進む程度に高くする。一 般に標準精製処理は５〜２０分間で遂行される。従って平均電流密度は好ましく は少なくとも０．７Ａ／ａｍ”である。小規模実験炉では平均電流密度は０．７ Ａ／ｃｍ”で充分であるが、大規模炉では平均電流密度が１．０−１．２Ａ／ｃ ｍ”の間のものが好ましく用いられる。これら電流密度は一般に最低と考えるべ きである。電流密度が高い程工程操業は早くなる。電流密度の上限は経費により 決まる。合金化では電流密度は動力学的見地からの使用する合金の還元の容易さ に基づいて決められる。

もし不純物の除去と合金化が同時に行なわれる場合には、各機能が電流をそれぞ れ使用するのであるから、電流密度は高くする必要があるだろう。

プラズマ相をつくるために電極で使用するガスは電極に対して比較的不活性で且 つ電弧を安定化することを要する。好ましくは、ガスはアルゴンである。プラズ マ相は好ましくは大気圧に維持する。密閉容器の場合は圧力を大気圧より僅かに 高めて周囲空気が容器内に侵入するのを防ぐのがよい。液状金属から不純物を除 去する場合には、酸素は除去を増強することが判明しているので、プラズマ近傍 に酸素を加えることは有益である。

液体状態にある金属は、ここに示す処理の間中撹拌するのが好ましい。液状金属 を撹拌するより好ましい方法にはｉ）誘導法及びｉｉｌ液状液状金属刃スを吹込 んで撹拌する方法があり、両方とも当業者に知られている。

処理はバッチ又は連続で操業される。連続操業の場合はイオン性溶融体とプラズ マ相は好ましくは容器内に納め液状金属が下部の容器に流れるようにする。

好ましいバッチ式態様の本発明を図面に基づいて説明すると次のとおりである。

第１図は液状金属を処理する炉の構成の断面図である。

第２図は３０４Ｌ型ステンレス鋼における液状金属の硫黄含量対時間のグラフで ある。

第３図は３０４−４％Ｃ型ステンレス鋼における液状金属の硫黄含量対時間のグ ラフである。また第４図は　（ｉ）液状金属の硫黄含量対時間及び（ｉｉ）スラ グの硫黄含量対時間のグラフである。

第１図に示すように、炉構成９は屋根１２付容器１０を含む。屋根１２には開口 １４があり、電極１６を受入れ、これは容器１ｏに向けて下方に伸びている。

この電極には軸孔１８が中心を通っており、ここを経て入口２０からのプラズマ 支持ガスが噴射される。電極は導線２２で直流電力供給源２６の陽極端２４に接 続される。直流電力供給源の陰極端２８は容器１０の基部３２にある陰極３０に 接続される。

装置の運転を図で示すと次のとおりである。液状金属３４を容器１０に入れ、そ れに適当な化合物を加えてイオン性溶融体層３６を液状金属の表面に形成させる 。系に直流電力供給源２６から電力を供給する。ガスを電極１６の軸を通して流 し、プラズマ相３８をイオン性溶融体層３６の上に設ける。

本発明の記載及び特許請求の範囲内で設備の好ましい態様を変形させることがで きる。電極１６は黒鉛電極、プラズマトーチ又は電弧プラズマを維持させられる 他の電極であってよい。好ましくは米国特許第４．０３７．０４３号（１９７７ 年７月１９日）記載の型の黒鉛電極でその内容をここに参照したものを使用する 。また米国特許第３，７４９．８０２号（１９７３年）記載の型のプラズマトー チでその内容をここに参照したものも使用できる。容器１０は電導性にすること ができるので陰極３０は回路結成に不可欠ではない。また屋根１２は周辺雰囲気 及び周辺圧力が所望の成果を与えつるに充分ならば不可欠ではない。液状金属の 脱硫のような環境ではオフガスを大気中に逸散させることなくガス収集系に導入 すべきである。

本発明を以下の実施例で更に説明するが、これは単なる説明用である。

太」Ｌ伍」２ 第１図に類似した炉構成を使用した。炉は９８％Ｍ’　ｇｏラミング化合物で内 張すした。内張すした炉の内径は１１．４ｃｍで加熱規模最大８ｋｇが装填でき た。

サイリスターインバーターを使用して、容器外側に配置した誘導コイルに３０ｋ ｗの電力を約２５００−４０００Ｈｚの周波数範囲で供給使用した。炉の屋根は 水冷でオーステナイト系ステンレス鋼製とし誘導コイルη）らの空電場による加 熱を防いだ。屋根中心の穴を通して直径２２ｍｍの黒鉛電極を設けた。電極は耐 火紙と高温シリコーンゴム製のコンポジットスリーブで支持構造体から絶縁した 。電極とスリーブの隙間を約０．５ｍｍとって電極の軸方向の移動を可能にした 。

電極はクランクとギアの組合せで上下させた。

電極全長にわたって６ｍｍの軸孔をあけた。電極頂部はガス入口の銅バイブに合 うようにねじを切った。

電極下端は軸孔が突き通しで、ねじを切っておき、消耗用黒鉛電極チップが差し 込めるようにした。このチップは長さ１００ｍｍ、直径１３ｒｒ＋ｍで一端にね じがあり、直径２ｍｍの孔を軸方向全長にあけた。電極チップは電極端で１０ｍ ｍ以下に減る前に交換した。この小径チップはより高い電流密度を生じさせプラ ズマの安定性を良くする。

アルゴンなどのプラズマ形成ガスは電極中の孔を通して噴射した。電極は水冷ア ルミニウムクランプで保持し、これによって電気接続を行なった。電流の帰回路 は、容器基部でマグネシアクロメートプラスチック耐火材中に埋められた水冷銅 ブロックから突出した１９ｍｍステンレス鋼ビンからなる陰極を経由した。

炉屋根に設けた直径１５ｃｍの封鎖可能ボートで、観察、合金化、スラグ添加、 サンプリング、温度測定が行なえるようにした。炉屋根は炉本体とサンドシール でつないだ。

プラズマエネルギー供給には直流電力供給源を用いた。最大電流は５００Ａで、 回路電圧は７５Ｖであった。適当なプラズマ操作は約３．５から１１２に〜Ｖで できた。所定の設定での所要電力は電極とスラグ層との間隙には殆ど無関係であ った。むしろ電圧及び電流は電弧抵抗の変化を補償するために変動した。プラズ マの長さが増えると所定の動力設定において電流の減少と電圧の増加がもたらさ れた。

電弧の電圧及び電流は直流プラズマ操作中連続的に監視した。電圧は供給端子間 で直接測定し電流は供給線の分路抵抗器における電圧低下で間接的に測った。

上記設備を用いた脱硫の研究を、３０４Ｌ型ステンレス鋼及び４％Ｃ合金化３０ ４型ステンレス鋼で行った。これらの組成を第１表に示す。第２表の組成のスラ グを鋼に添加した。溶融規柵は５ｋｇで添加スラグは５００ｇであった。操業中 に定期的に内径３ｍｍ石英管でビンサンプルを採取した。誘導供給はサンプリン グ中瞬間的最高出力にしてスラグのない渦巻（溶融表面の区域をむき出させた。

この区域からサンプルを採取することで、ビンの汚染を最小にした。

策」−１ 綱Ω組成 鋼のタイプ　元素 Ｃｒ　Ｎｉ　Ｍｎ　Ｓｉ　Ｐ　ＡＩ　Ｍｏ　Ｃｕ　Ｓｎ　ＣＦｅタイプ３０４Ｌ 　１８．５　１０．１　１．１１　．３６　．０２８　．０２　．２２　．２０ 　．０１　．０２７　残りステンレス　鋼 タイプ３０４−４％Ｃ１７，７９，７１，０７，３５，０２８，０２，２１，１ ９，０１４，０残りステンレス　鋼 ＣａＯＡｌ２Ｏ５ＭｇＯＦｅＯＰ２Ｏ５５ｉＯｚ　５３０４型ステンレス鋼を用 い、電極の極性は適用の最初７３分間は陰性に後は実験期間中陽性にした。温度 は１４５０”Ｃであった。第２図に示すように平衡硫黄レベルは１８０ｐｐｍか ら電極極性を陽性に切替えたら３０ｐｐｍへ下った。陽極性電極の使用はこのよ うに鋼からの硫黄除去を著しい量で増加させた。

４％Ｃ合金化３０４型ステンレス鋼を同じ条件で試験した。最初の４２分間は陰 極性を適用し、開始後４２−７５分間陽極性を適用した。７５分以降は陰極性を 再適用した。第３図に示すように、液状金属の硫黄含量の低下は陽極性を適用す ると劇的に増進する。

最後に、硫黄の除去範囲を調べて第４図に示した。

８０分後に鋼の硫黄含量はゼロに減った。スラグの硫黄含量も８０分後には０． ０１ｗｔ％以下に減った。

見１旦ユ 第１例の装置、３０４Ｌステンレス鋼５ｋｇ及び第１例のスラグ（第２表参照） ５００ｇを使用した。スラグ及び金属は平均温度１４８０℃に保たれスラグ表面 に５．５ｋｗ陽極性直流プラズマを適用した。１４０分間処理後、スラグ組成を 測定し次表にＡで示す。

スラグ　ＣａＯＡｌｚＯｓ　ＭｇＯＣｒ２ｂｓ　ＦｅＯＭｎＯ５ｉＯｚ　ＳＡ　 ４４．１　４３．８　９．１０　０．５０　０．２５　０．２０　１．８７　０ ．５６Ｂ　４４．１　４０．３　５．１０　５．３５　１．４７　２．７８　３ ．３６　０．９７Ｃ４２，５４２，０８，１０２，２５１，１４０，９９２，５ ２０，７３プラズマの極性を逆にして陰極性とし更に１３５分間この様式で実施 した。得られたスラグの組成を測定しＢで示す。鉄、マンガン、シリコン及びク ロムの酸化物の増加が認められ、溶融体からの酸化と思われる。再び極性を逆に し陽極性のプラズマを適用した。更に６５分間処理してスラグの組成を測定しＣ で示す。

還元できる酸化物成分、特に鉄、マンガン、シリコン及びクロムの酸化物の低下 が認められた。酸化物の金属成分はスラグ／金属の境界面での鋼中に合金化され た。

夾１ｕ運ｌ 第１例の装置を用い３０４Ｌ型ステンレス鋼５ｋｇと上記組成のスラグ（第２表 参照）５００ｇを使用する。スラグに酸化クロム３０ｇを加える。スラグな１４ ８０℃に保ちスラグ表面に陽極性の１０ｋｗ直流プラズマを適用する。酸化クロ ムはスラグ層と溶融鋼との間の境界面の方向へ移動してクロムに還元され溶融鋼 中へ移動して鋼を合金化する。

見立１ 第１例の装置を用い、鉄２ｋｇを上記組成のスラグ（第２表参照）５００ｇと共 に使用する。スラグと金属を平均温度１５５０℃に保ちスラグ表面に陰極性１０ ｋｗ直流プラズマを適用する。３０％ＮｉＯと４０％Ｃｒ　ｚ　Ｏｓを含む鉱石 なＮｉＯを還元するのに充分な炭素と共にスラグに加える。使用された炭素の量 はｉ）金属中へ有意量の炭素が可溶化せず且つｉｉ）　Ｃｒ　＊０３還元がおこ らない量とする。充分処理時間をかけた後金属とスラグ相を取出す。金属相は今 やフェロニッケルであり、スラグ相はＣｒａ　Ｏｓを含む。更に鉄２ｋｇを炉中 で溶融し、前に取出したスラグ相を炉中に再添加する。平均温度１５５０℃を維 持し陽極性の１０ｋｗ直流プラズマをスラグ表面に適用する。

必須ではないが、炭素のような還元剤の添加はスラグ相からＣｒｔ　Ｏｓを還元 するのを早める。しかし金属を過度に炭化する程充分な量の炭素は添加しない。

このようにして低炭素フェロクロム製品を得る。この連続的還元操作で低炭素フ ェロニッケル及び低炭素フェロクロムを同一鉱石から二工程で製造できる。

良五亘１ 第１例の装置を用いる。鉄炭素合金を炉中で溶融しＡＯＤダスト、電炉バグハウ スダスト又は同様な廃物よりなる廃酸化物を連続的又は間欠的に加えてスラグ相 を形成させる。１０ｋｗの陽極性直流プラズマをスラグ相に適用する。鉄、マン ガン、クロム及びニッケルの酸化物が還元され元素は金属に合金化される。反応 が進むと金属相が集まる。スラグ相は亜鉛、鉛、カドミウム及びこれら酸化物な どの揮発性不純物でけむる。得られたスラグは無毒、無抽出性で埋土として埋め られる。得られた金属は有価金属成分を回収するためにリサイクルされる。生じ た煙霧は煙霧系で集壓し常法で適宜処分する。

１１五玉 第１例の装置を用いる。銅又は銅合金溶融体を金属として用いフッ化カルシウム を含む塩基性酸化物スラグなイオン性溶融体層として使用する。溶解金属カルシ ウムとしてい（らかのカルシウムがスラグ中に在ってもよい。１０ｋｗの陽極性 直流プラズマをスラグ層表面に適用する。Ｂｉ、Ａｓ、ＳｂなどのＶ族不純物が スラグ／金属の境界面で還元されて金属性又はイオン性カルシウムと結合しＣａ 　ｓ　Ａ　ｓ　２など又はこれら化合物のイオン型の成分を形成する。これは適 用される直流極性によるスラグの分極のおかげである。

ｍユ 第１例の装置を用いる。使用済触媒などの屑ニッケル源から溶融した不純ニッケ ルを酸化物を含むイオン性溶融体層と共に使う。酸素及び硫黄を除去する精製が 鋼に対して第１例のように実施される。

時間（分） 国際調査報告 ５Ａ　２２５２１

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. １．液状金属表面上に配置されたイオン性熔融体層に直流陽極電位を作用させ、 そしてイオン性熔融体層が液状金属と接触する際に液体状態を保ち得るようにし 、かくしてｉ）イオン性熔融体層の上にプラズマ相を与え、そしてｉｉ）液状金 属からプラズマ相に向けて電子の流れをひき起こすことを特徴とする金属の処理 方法。
2. ２．イオン性熔融体層がスラグ化合物である請求項１の方法。
3. ３．スラグ化合物が酸化物である請求項２の方法。
4. ４．スラグ化合物がＶＩＩ族塩である請求項３の方法。
5. ５．塩がフッ化塩である請求項４の方法。
6. ６．金属が約８００℃以上の融点をもつ金属である請求項１の方法。
7. ７．金属が約１１００℃以上の融点をもつ金属である請求項１の方法。
8. ８．金属が鋼、銅、鉄、チタニウム、シリコン、ニッケル及びこれらの合金から なる群から選らばれたものである請求項１の方法。
9. ９．イオン性熔融体層が液状金属の全表面を完全に覆うに充分な量で配置されて いる請求項１の方法。
10. １０．金属化合物をイオン性熔融体層に加えて液状金属に合金化させる請求項１ の方法。
11. １１．金属化合物がクロム、ニッケル、コバルト、マンガン、シリコン、ニオブ 、モリブデン及びタングステンからなる群から選らばれた金属の酸化物である請 求項１０の方法。
12. １２．液状金属がフェローアロイである請求項１０の方法。
13. １３．フェローアロイがバナジウム、クロム、ニッケル、コバルト、マンガン、 シリコン、ニオブ、チタニウム、モリブデン及びタングステンからなる群から選 ばれた金属を含む請求項１２の方法。
14. １４．切削屑、フライアッシュ、バグハウスダスト及びＡＯＤダストから選ばれ た廃酸化物をイオン性熔融体層に加える請求項１の方法。
15. １５．電極近傍の電流密度がプラズマ相を生成させるに充分な大きさをもつ請求 項１の方法。
16. １６．前記電流が平均電流密度０．７Ａ／ｃｍ２以上である請求項１の方法。
17. １７．前記平均電流密度が約１〜１．２Ａ／ｃｍ２である請求項１６の方法。
18. １８．金属化合物がチタニウム又はバナジウムの酸化物である請求項１０の方法 。
19. １９．液状金属を保持する容器；直流電力供給源；及び前記直流電力供給源に電 気的に接続され且つ前記容器の上部に配置されている陽極直流電極を含む液状金 属処理用装置。
20. ２０．電極が黒鉛電極で全長を貫く軸孔を有し、該孔を通してプラズマ支持用ガ スを軸方向に噴射するための手段が電極に組合されている請求項１９の装置。
21. ２１．電極がプラズマトーチである請求項１９の装置。
22. ２２．容器の下方部分に位置する陰極を更に含み、陰極は電気的に直流電力供給 源に接続されている請求項１９の装置。
23. ２３．容器が導電性材料製である請求項１９の装置。
24. ２４．容器が屋根で封じられている請求項１９の装置。