JPH03501630A - 高純度のジルコニウム及びハフニウム、並びにそれらの製造 - 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】 高　のジルコニウム　びハフニウム、並びにそれらの本発明は、高純度のジルコ ニウム、ハフニウム、並びにバナジウム、タンタル及びニオブのような他の金属 を製造するための方法及び装置に関する。より詳しくいうと、本発明は、連続的 に作動し、総合的な作業効率が高く、しかも高純度の生成物を得ることができる 方法及び装置に関するものである。

従来、ジルコニウム、ハフニウム及び他の金属を製造するために、多くの方法が 開発されてきた。それらは、例えば米国特許第３，１１４，６１１号、同第４， ６６８，２８７号、同第４，６３７，８３１号、同第４，６１３，３６６号、同 第４，５１１，３９９号、同第４，２４２，１３６号、同第４，２４２，１３６ 号、同第３，９６６．４６０号及び同第３．７］、５，２０５号の各明細書に開 示されている。それらの開示内容は、本発明を理解する上で参考となるものであ る。

前記各米国特許は、本発明による方法の実施に使用しうる特定の装置をも開示し ている。

しかし、従来の方法は、後で詳しく述べるように、効率の点で限界があり、また 操作面が複雑であるため、連続作業を順調に行なうのは容品なことではない。

例えば、ＺｒＣｆ１４の還元を行なう現行のバッチ方法は、ｚｒＣＱ４投入に多 数回の操作段階を含み、また、流れ体の寸法を確実に適正なものとするため、作 業の状態を厳密に制御しなければならない。

この操作は、簡単に自動化できないため、人件費がかさんでしまう。更に、この 操作では、取扱い中に、ＺｒＣＱ４　が湿った空気に触れ、かつ、ＺｒＣＱ４が 、吸引装置からこぼされたり、吸引装置に吸引されたりするため、　ＺｒＣＱ、 のＺｒスポンジに対する収率は悪い。

通常の装置を用いて還元を行なう際、ＺｒＣｆ１．と還元容器は、同じ炉の中で 結合を起こし、また、マグネシウムの溶融の際と、還元サイクル中とに、過剰の ＺｒＣＱ４は、昇華するため、反応に使用することはできない。

反応容器が過圧状態となるのを避けるため、上記の過剰のＺｒＣＱ、は、反応容 器から抜き取らなければならない。

本発明の技術分野で「ブリーダー塩化物」と呼ばれているこの過剰のＺｒＣＱ４ は、引き続き処理されるが、その際、また湿った空気にさらされる。

このような状態の下では、塩化物が失われるため、収率も減少する。それに、利 用可能な従来の炉では、その大きさにより、各作業毎のバンチの大きさが制限さ れる。従来の炉では、レトルト、ｚｒＣＱ４投入量、および環元るつぼが、炉に 適合していても、１回毎の作業量は制限される。

そのため、もし、ＺｒＣＱ、を、同じ容器に入れなければ、従来の炉におけるス ペースは、処理装置の限界内、および寸法上の範囲内で、還元るつぼのために利 用可能である。

また、ＭｇＣΩ２を、　Ｚｒの還元流れ体から取り出す場合、流れ体は、びっく りする程大きくなる。例えば、従来の流れ体は、約８１７ｋｇ（１８００ポンド ）のＺｒスポンジを生成させる。

ＺｒＣｆ１．を溶融塩に溶かし、次に、その塩を、別の容器へ送って、ＺｒＣｌ ２４　を蒸発させるという方法もある。この方法によると、排出上の必要条件は なくなり、しかも、熱伝達特性は優わでいる。このような方法によると、熱伝達 特性が優れているため、還元るつぼに固有の低圧が効果的に維持される。

更に、溶融塩による方法によると、金属や他の不純物が、塩浴中に優先的にとど まろうとするので、それらが除去される傾向がある。

従来の方法には、好ましい面もあるが、従来の好ましい方法の特徴を、効率的か つ連続的に実施しうる完全な装置や方法は、未だ開発されていない。

本発明は、従来の方法が有するきわめて好ましい特徴を、有効に活かして、ジル コニウムまたはハフニウムを高効率で連続的に製造する方法を提供するものであ る。

本発明による方法は、一つまたは複数のアルカリ土類金属のハロゲン化物の熱溶 融体において、クロロ、ブロモもしくはヨードのジルコニウム、またはハフニウ ムの塩からなる共融物を、非蒸発温度にて、第１の容器の中でつくる段階と、前 記共融物を、第２の容器へ移す段階と、前記第２の容器を、予め決められた圧力 の下で、前記塩を蒸発させるのに十分な温度に保つ段階と、塩の蒸気を、列状に 並び、かつ前記塩の蒸気がそれぞれ供給される分離還元容器へ、個々に移送する 段階とからなっている。

前記共融物の前記第２容器への供給は、前記予め決められた圧力状態の前記塩の 蒸気を、各るつぼの作用状態に応じ、個々の還元るつぼへ連続的に行なうことに より行われる。

本発明による方法において、全体の系は、ＺｒＣＱ４　しＩ−ルトと、マグネシ ウム還元るつぼとを分離するようにして構成されており、それにより、ブリーダ ー塩化物、およびそれに関連して派生する他の問題点は少なくなっている。

この系における新しい成分は、塩化物の蒸発を連続的に行なわせるので、マグネ シウム投入量が流れ体の大きさを決め、また、塩化物を正確に計量する必要がな いため、手間は省かれるとともに、その他の損失もなくなる。

そのため、単一のＺｒＣＱ４蒸発装置により、複数の炉へ送給することができ、 かつ還元るつぼへバッチ式に送給する代わりに、連続操業が可能となる。

精製したＺｒＣＱ、を用いてジルコニウムを生成させる現行のバッチ式方法とは 異なって、また、本発明の方法では、１ノトルトに充填を行ない、次に、あらゆ る酸素、窒素及び水分を除去するために、るつぼの真空排気を行なう段階を含ん でいる。

従来の処理法では、投入量のうち、還元に供せられるものは約９１％であり、あ とのものは無駄になっている。失なわれた９％の内訳は、約５．５％がブリーダ ー塩化物であり、約１．７％が残留物であり、約１゜８％が不明の理由によるも のである。

ブリーダー塩化物の組成の中、約２０％が再利用されるＺｒＣＱ、であるが、残 りは、結局、残留物となり、次の流れ体に入ってしまう。そのため、通常、分離 段階へ送られる残留塩化物の全量は、実に約２．８％にもなる。

本発明による方法は、溶融塩即ち熱溶融体からの蒸気送給は、ＺｒＣＱ、を、溶 融塩浴中に溶解する過程を含んでいる。溶融塩浴を、ポンプで別のタンクへ送り 、そこで、タンクを加熱して、溶融塩浴からＺｒＣｌ２４を蒸発させ、いくつか の還元炉へ送給する。そのため、溶解タンクは、レトルトへ個々に充填するとい う作業の代わりに、塩化物を溶融浴へ直接導入するという、遥かに簡単な作業を することとなる。

ジャーナル・オブ・メタルズ（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｔａｌｓ）、第９巻 （１９５７年）の１９３〜２００ページに掲載の論文には、本発明による装置及 び方法に使用しうる、ＺｒＣＬと等モルのＮａＣＱ−ＫＣＱからなる好適な塩混 合物について記載されている。

この共融混合物を、約６１モル％のＺｒＣＱ、　（８５重量薯ＺＣら）と共に、 約３００℃以下の温度で溶融する。

約３００℃において、このような共融組成物からのＺｒＣＱ、の蒸気圧は、非常 に低く、また３００℃で作動する溶解タンクは、蒸気や煙を殆んど発生しない。

このような組成物からの蒸気圧と温度との関係により、塩浴（溶解槽）全体に亘 り、蒸気圧を、直接的に制御することが可能である。

加熱された還元るつぼへ効率よく送給するため、蒸発装置における蒸気圧は、約 １４１　ｇ　／　ａｌ　（２ｐｓｉｇ）とするのが好ましい。

系において、溶解槽を６１モル％（８５重量％）、蒸発装置を６１モル％（８５ 重量％）と５５モル％（８１重量％）との間に設定をした場合、蒸発装置の作動 温度は、約３７５〜４５０℃になる。例えば、ＺｒＣＱ、と等モルのＮａＣＱ− ＫＣＱからなる９０７ｋｇ（２０００ボンド）のバッチを、るつぼで溶融する。

浴は、ＮａＣＱ及びＫＣＱがそれぞれ約６．５重量％、残りの８７重量％がＺｒ ＣＱ４である。

これらの比率は、前記文献に記載され、推奨されている理想的な状態とは若干ず れているが、浴は、２９０〜３００℃にて溶融した。

浴からの発煙はきわめて少なく、吸引によって簡単に制御できた。液状物は、透 明で、かつ水と同じ粘度を呈し、比重２．２であった。

ＺｒＣＱ４．　ＮａＣＱ及びＫＣｌ２の混合物を用いて出発した際、最初の液状 物をつくるのに多がの困難はあったが、いったん、液状物の最初の「パラドル」 ができてしまうと、固体混合物を加えることにより、その体積は容品に増大した 。

ＺｒＣｆ１．を浴に加えることは、極めて簡単であり、また「発煙」の心配もな い。上記した浴は１本発明による方法を実施するために好適なものであった。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明による２基のジルコニウム還元炉を作動させるために使用され る装置のブロック・ダイヤグラムである。

本　６の　細説日 図示の溶解タンク（１０）は、浴を３００℃の温度で保つ、タンクは、ＺｒＣＱ ４の変動を小さくするため、できるだけ大きいのがよい。タンクには仕切板を設 けて、湿った空気との表面接触を最小にする。

撹拌機（１２）により、溶解タンクをよく掻き混ぜ、塩化物を溶解させる。凝縮 器（１４）を配置し、スクラバ（図示せず）へ送る前に、溶解槽におけるすべて の吸引をＺｒＣＱ４を循環させて溶解槽へ戻している凝縮器へ通過させる必要が ある。

凝縮器がなければ、塩化物の損失は大きくなる筈である。

溶融体用変速ポンプが設けられているが、このポンプは、２組の速度を有してお り、かつ速いほうの速度は、可変である。ポンプ（１６）が作動すると、蒸発タ ンク（１８）を吸引する。

次に、減速して１例えば２０ｒｐｍになると浴は、ポンプを経て逆方向へ流れる 。この上、下流により、パイプが詰まることはない。

蒸発タンクは、溶解タンクに比べて小型でなければならない。溶解タンク炉の熱 負荷は、ＺｒＣＱ４　を溶解させるのに足る程度、つまり約５０ｋＭにしなけれ ばならない。これは、ＺｒＣＱ４を浴に溶解する速度により変化する。

しかし、新しい浴をつくる際の熱負荷は、非常に大きく、約２００ｋＷ用の熱電 線が必要である。

蒸発タンク炉について言うと、２基のＺｒ還元炉を作動させるには、約１１００ ｋが必要である。熱入力により、最大ＺｒＣＱ、蒸気発生速度が決められる。し かし、Ｚｒ還元炉を時差的に作動させることにより、蒸発炉の大きさを小さくで きる。

本発明による方法では、還元るつぼとして、通常のステンレススチールライナー 製のものを用いるか、あるいはライナーを施さない３０４ステンレススチールか らなるものを用いる。

ＮａＣＱ、　ＫＣＱ及びＺｒＣＱ４の共融塩浴を用いることにより。

ＺｒＣＱ４の精製が行われ、かつｚｒＣＱ４蒸気は均一に供給される。

本発明の主な構成要素は、次の通りである。

（１）　ＺｒＣＱ４を溶解するための塩浴用タンク、および例えば３１０〜３５ ０℃の温度で、塩浴を第２のタンクへ送給するためのポンプ。

（２）第２のタンク、即ち蒸発装置を、例えば３９０〜４５０℃に加熱し、７０ 〜２１１ｇ／ａ＆（１〜３ｐｓｉｇ）のＺｒ（ｊ１４蒸気を供給すること。

（３）　２ｒｆ、Ｑ４蒸気を、炉及び凝縮器へ移送するための高温パイプ。凝縮 器は、蒸発装置及び高温パイプからの空気すべてを一掃することができ、高品質 のジルコニウムスポンジ生成を保証する。

（４）還元炉を１次のような制御を個々に行いうるように設計する。

（ａ）るつぼの蓋を冷却すること。

（ｂ）るつぼの中央領域即ち反応領域を、加熱したり、冷却すること。

（ｃ）るつぼの底部を、加熱したり、冷却すること。

（５）るつぼは、軟鋼に４３０ステンレススチール・ライナーを施したもの、あ るいは３０４ステンレス・スチールに、ライナーを施さないものからなっている 。

（６）加熱・冷却サイクルを調節して、次のことを行なう。

（ａ）　８２５℃に加熱し、マグネシウムを溶融する。

（ｂ）　ＺｒＣＱ４蒸気の送給を開始する。

（ｃ）反応が始ったら、反応中のるつぼの外側を、空気により、７２５℃以下に 冷却する。その温度において、壁部につく金属は、最低限に抑えられ、かつ生成 されるジルコニウムは、るつぼの鉄、クロム、ニッケルによる汚染から防止され る。

（ｄ）反応が終りに近づいた際、冷却・加熱を行ないつつ、８００〜９５０℃に 保ち、マグネシウムの反応を最大にする。

（７）ライナー付の軟鋼るつぼの場合、ライナーが施されたるつぼから反応塊を 取り出し、ライナーを剥がし、ジルコニウムの反応生成物を副生物と分離し、か つ１０５０℃以下で抽出を行なって、金属ジルコニウムを得る。

（８）　３０４ステンレススチール製るつぼの場合、次のようにする。

（ａ）流れの端部において金属ジルコニウムを覆っているＭｇＣＱ２層を残しな がら、還元るつぼから成る量の溶融ＭｇＣＱ２を取り出す。

（ｂ）アルゴンまたはヘリウムの存在下で、反応塊を冷却する。

（ｃ）るつぼから蓋を切り離し、かつるつぼから底を切り離す。

（ｄ）反応塊を、るつぼから押し出し、かつジルコニウムを標準蒸留炉に入れて 、ジルコニウム、並びに取り出されたＭｇＣＱ、及びＭｇを分離させる。

（ｅ）清浄な底板を、よごれたるつぼ本体に溶接する。マグネシウムをるつぼに 加える。次に、よごれた蓋をるつぼに溶接する。アルゴンまたはヘリウムによる 置き換えを行なって、その不活性ガスの雰囲気の下で貯蔵する。

（９）第１のタンクから塩浴の一部を、定期的に取り出し、高品質のジルコニウ ムスポンジが確実に生成するように、浴の不純物の量を十分に低くする。ポンピ ングによって取り除くか、あるいは真空状態の下で容器を接続し、塩浴を容器の 方へ引き寄せることによって取り除く。

本発明による方法の主な段階は、次に挙げる諸パラメータからなっている。

（１）共融温度が３１０〜３５０℃の、ＮａＣＵ、　ＫＣＱ及びＺｒＣｌ２．の 塩浴を、タンクに供給し、ＺｒＣＱ、を溶解し、かつポンプで第２のタンクへ移 送する。

設け、それにより、７０−２１１ｇ／　ｃｘＡ　（１〜３　ｐｓｉｇ）のＺｒＣ ｌ２４蒸気を供給する。

（３）加熱されたパイプを使って、蒸気を搬送する。

（４）パイプの端部に凝縮器を取り付け、それにより、第２タンクからパイプへ の通気を可能にする。

（５）還元炉を、独立した３つの制御領域に分ける。つまり、冷却される蓋部分 、加熱または冷却される炉中央部、および加熱または冷却される炉底部とに分け る。

（６）ライナーを施してない３０４ステンレススチールか、または４３０ステン レススチールライナーを裏打ちした軟鋼からなるるつぼを用意する。

（７）塩浴と接触し、かつ塩浴の鉄汚染を最低限に抑えるため、３３０ステンレ ススチールもしくはインコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ、商品名）６００からなる塩浴 用タンク及び部品を用意する。

（８）固体ＺｒＣＱ４　を、オーガもしくは２つのバルブを介して、第１の溶解 用タンクへ送給する。前記２つのバルブは、少なくとも一つのバルブを常時閉状 態に保つようにして、交互に開閉しうるようになっている。

（９）塩浴と接触するタンク及び部品の腐蝕を少なくするため、塩浴に、金属ジ ルコニウムの微粉を加える。また、それにより、塩浴中の鉄及びその他の不純物 を取り除く。

（１０）撹拌されている両方のタンクの内容物を、アルゴンとかヘリウムによっ てパージされたパツキングランドにより、あるいは鉛、アンチモン、亜鉛、錫、 ビスマスもしくは前記金属の合金の液体金属シールにより、空気から遮断する。

（１１）オーバーフローをポンピング作用で分離パイプの中に通すか、あるいは タンクへのポンピングを行ない、周期的に流れを遅くし、逆流を生じさせて、第 ２の容器の排出を部分的に行なわせ、次に再び、ポンピング作用を速くし、タン クを充たすようにして、タンク間の塩浴の移送を行なう。

（１２）還元るつぼに対し、反応速度に応じて、ガスの贋整付加を行ない、ジル コニウム不純物を加減する。

（ａ）酸素対付加酸素。

（ｌ〕）二酸化炭素または一酸化炭素対付加炭素及び酸素。

（Ｃ）アセチＩノン、四塩化炭素、１，１．２−トリクロロメタン及びトルエン のような有機化合物対付加炭素及び無酸素。

（ｄ）四塩化ケイ素対付加ケイ素。

（ｅ）塩化錫対付加錫。

（１３）感圧パイプにおけるアルゴンまたはヘリウムによるパージを行なわずに 、還元るつぼの圧力をモニターする（通常の還元装置、およびその他の塩浴用タ ンクでは、アルゴンまたはヘリウムによるパージを行なわなければならない）。

（１４）ベローズ式密閉ゲート弁により、凝縮器または還元炉へのＺｒＣＱ４蒸 気の流れを制御する。

（１５）還元炉の秤量により、反応速度を測定する。

（１６）パイプ上の加熱領域をそらせて、ＺｒＣＱ４蒸気の流れを止め、空気流 でパイプを冷却し、プラグ流れを生じさせる。

再度、パイプを加熱し、蒸気を発生させると、流れを生じさせることができる。

本発明の方法を実施する際に、更に重要な要件を次に挙げる。

゛　制御及び　応゛ 還元反応は、発熱反応であり、その熱を放熱させるために、何等かの方法を講じ なければ、るつぼの温度は、必要以上に上がってしまう。レトルトによる通常の 還元操作においては、発生した熱の大部分は、ＺｒＣＱ４を昇華させるのに消費 される。

本発明による蒸気送給様式では、内蔵式熱シンクがないため、空気冷却によって 放熱しなければならない。

還元炉には、当初、炉の底中央部に位置する送風機や、るつぼの蓋に対する生産 溶接部付近における積層出口を設けた。

この方法を用いて冷却を行なうと、十分な制御ができず、しかも、底で捕捉され たマグネシウム（ドーナツ状）を、必要以上に冷却してしまうため、流れ体寸法 を減少させてしまい、また生成されるマグネシウム対ジルコニウムの比率は大き くなってしまう。

処理の制御を高めるため、炉に対する３つの入口を有する第２の送風装置を、る つぼのほぼ上半分のところに付加した。

それにより、冷却用空気を、炉の発熱領域の間に入れることができた。

冷却用空気入口の下方部分により、ドーナツ状のものを、るつぼの底部で高温に 保つことができ、がっ頂部領域を、加熱したり冷却することができるため、反応 が起こるマグネシウムの表面における温度を調整することができる。

１元旦度片 本明細書に記載の優れた還元の目的は、次の通りである。

（１）できるだけ速やかにジルコニウムをつくること。

（２）鉄やクロムの汚染が生じたり、ライナーの剥離が困難になるので、ライナ ーを、高温にし過ぎないようにさせること。

（３）るつぼとか蓋を、高温にし過ぎないようにさせること、さもないと変形を もたらしてしまう。

（４）できるだけ多くのマグネシウムを反応にあずからせることができること。

全体の流れに対する所望のシーケンスを、流れ体の進行に応じて調整しなければ ならない。

作動の際には、次のような数段階がある。

（１）マグネシウムを溶融すること。

（２）反応を開始させること。

（３）冷却を行ない、るつぼ、蓋及びライナーを保護すること。

（４）流れの終点段階で加熱を行ない、最後のマグネシウムを完全に遊離させる こと。

（５）流れが完了した際、ＭｇＣＱ２　からＺｒを分離させ、かつ未反応のマグ ネシウムを捕捉してＭｇＣｌ２２の頂部へ移行させるため、高温での均熱期間が 必要であること。

（６）流れ体を冷却すると、炉からそれを取り外すことができること。

マグネシウムの舅融 できるだけ速やかに炉を加熱して、８２５℃にする。反応熱が溶融を完成させる ので、すべてのマグネシウムを溶かす必要はない。

反夏■簾 適当な時期にバルブを開くと、反応は、直ちに開始する。

１時間以内が、正しい反応速度となる。その間に、容器の圧力を抜き、アルゴン をＺｒＣｌ２４に置きかえ、マグネシウムの溶融を終了させる。

この段階が完了したら、ブリージング（ｂｌｅｅｃｌｉｎｇ）をしないか、ある いはアルゴンを使って、反応容器の圧力を安定化させる。この時点で、冷却を行 なわないと、炉の温度は、上昇し始める。正確な理由は不明であるが、ライナー の溶接部に、スランプやリークが生じ、最終的には、膠着状の欠陥流れ体ができ てしまう。

このような問題は、できるだけ早く、流れ体を冷却し始めることにより、小さく なるものと考えられる。これにより、非常に速い初期の反応速度による高熱サー ジはなくなる。

しかし、冷却開始が早過ぎると、反応を開始させるのに要する時間が長くなり過 ぎるので、全体の反応時間を速くすることが不可能になる。

るつぼの空冷 各種温度による冷却を試みたが、使用した装置においては、７００℃以下に冷却 すると、反応は止まってしまった。

反応を再び開始させるためには、冷却を切って、要素を再び作動させる。その段 階でのバランスが正しいと、ライナーをほとんど破壊させることなく、高い反応 速度が得られる。

もし、十分に冷却しなければ、ライナーは、脆くなり、剥離できなくなる。スポ ンジにおける、４３０　ＳＳの浸出作用による鉄及びクロムの量も多くなる。作 動温度が高過ぎても、リークライナー、あるいはライナーのスランプにより、膠 着状流れ体ができてしまう。

冷却面からみた一つの利点は、ドーナツの上方のライナーに形成されている側壁 が、非常に薄いということである。冷却により、マグネシウムが、ライナーに接 触したり、側部をはい上がったりすることが防止されるものと考えられる。また 、中央部がより高温になるため、反応は、クーラー側でなく、中央部付近で起こ る。

２れの終点゛　くでの加熱 冷却が長くなり過ぎると、たとえ、マグネシウムが過剰に残されていても、流れ 体は停止する。マグネシウムは、ＭｇＣｌ２２中に捕捉され、このＭｇＣＱ、が 加熱された場合にのみ流れ出すだけと考えられる。

再加熱を開始すべき時間は、流れ体ごとに変わり、かつ反応が落ちたことを示す 過剰ブリードによって同定される。いくつかの流れ体は、早目の加熱を必要とし 、また反応速度がいったん上昇した時点で、再び冷却されるものも１時には出て くる。

Ａ１Ｊ９一つケ然 流れの終点において、反応が停止し、かつバルブが閉じた後に、９００℃の状態 を２時間維持させることが重要である。

この均熱により、あらゆるマグネシウムは、ドーナツ中に確実に捕捉され、また 塩は、頂部へ浮上する。

均熱を行なわないと、塩の中にマグネシウムのボールが残り、それを除くことは 困難になる。流れ体の残りのものが、正常なサイクルに従っていれば、残留マグ ネシウムは殆んどない。

反応中に問題が起きた流れ体には、相当量のマグネシウムが残されている。この ような流れ体の場合、均熱は、未反応のマグネシウムを確実に回収するため、特 別に重要となる。

盈並迷立堆亙 均熱の後、トランスファーラインが移る前に塩を凝固させるよう、流れ体を十分 に冷却しなければならない。容器を、あまりに早く空気に曝すと、塩上方のるつ ぼの側壁上の材料を燃焼させることになり、ライナーに穴が開いてしまう。

塩が溶融していると、それは、穴から流れ出し、ライナースティックをつくる。

このような問題をなくすため、本発明では、容器を空気に曝す前に、両方のファ ンを作動させて、流れ体を、１２時間冷却する。

イ 国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．ジルコニウム、ハウニウム、タンタル、バナジウム及びニオブよりなる群か ら選択される金属を製造するための方法であって、 一つまたぼ複数のアルカリ土類金属のハロゲン化物の熱溶融体において、クロロ 、ブロモもしくはヨードの前記選択金属の塩からなる共融物を、非蒸発温度にて 、第１の容器中でつくる段階と、 前記共融物を、第２の容器へ移す段階と、前記第２の容器を、前記塩を蒸発させ るのに十分な温度に保つ段階と、 塩の蒸気を、列状の分離供給式還元るつぼへ独立に移送する段階とからなり、 前記塩の蒸気が、各るつぼの作用状態に応じて、前記るつぼへ連続的に行なわれ るように、前記共融物を前記第２容器へ供給するようにしたことを特徴とする金 属の製造方法。
2. ２．塩がＺｒＣｌ４であり、熱溶融体の温度を、約３１０〜３５０℃とし、第２ 容器内の材料温度を、第３９０〜４５０℃とし、かつＺｒＣｌ４の蒸気圧を、約 ７０〜２１１ｇ／ｃｍ３（１〜３ｐｓｉｇ）とする請求項１記載の金属の製造方 法。
3. ３．るつぼが、還元剤として、溶融マグネシウムを含んでいる請求項２記載の金 属の製造方法。
4. ４．るっぼ壁部の主要操作温度を、約７２５℃以下とする請求項３記載の金属の 製造方法。
5. ５．るっぼへ送給される塩の蒸気の少なくとも一部を、前記るつぼの入口付近の 部分で凝縮させ、かつ、送給流及びるつぼの圧力を、前記部分において逃がして 、予め決められた値にする請求項１記載の金属の製造方法。
6. ６．共融物を、ポンピング作用により、加熱導管を介して、第１容器から第２容 器へ送給し、かつ、前記導管の詰まりを防止するため、流れが逆になるように、 周期的にポンピング作用を遅くし、また前記第２容器の排出を部分的に行なって 、前記第１容器へ戻し、その後で、前記第２容器が再び充たされるように、ポン ピング作用を速くすることを特徴とする請求項１記載の金属の製造方法。
7. ７．第２の容器が、複数の蒸発タンクからなっている請求項１記載の金属の製造 方法。