JPH0583488B2 - - Google Patents
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- JPH0583488B2 JPH0583488B2 JP59136036A JP13603684A JPH0583488B2 JP H0583488 B2 JPH0583488 B2 JP H0583488B2 JP 59136036 A JP59136036 A JP 59136036A JP 13603684 A JP13603684 A JP 13603684A JP H0583488 B2 JPH0583488 B2 JP H0583488B2
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- Japan
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- titanium tetrachloride
- ticl
- heated
- copper
- temperature
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/02—Halides of titanium
- C01G23/022—Titanium tetrachloride
- C01G23/024—Purification of tetrachloride
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は四塩化チタン（TiCl4）の精製法、特
にMgやNaによる還元行程に基いて高純度金属
Tiを得るための、酸素含有量の少いTiCl4を製造
する方法に関する。
にMgやNaによる還元行程に基いて高純度金属
Tiを得るための、酸素含有量の少いTiCl4を製造
する方法に関する。
金属Tiの工業的製造には、TiCl4をMg又はNa
で還元する方法が広く用いられている。この方法
で不純物含有量の少い高品質のチタン製品を得る
には、中間原料として用いるTiCl4は酸素等不純
物含有量の少いことが必要条件である。
で還元する方法が広く用いられている。この方法
で不純物含有量の少い高品質のチタン製品を得る
には、中間原料として用いるTiCl4は酸素等不純
物含有量の少いことが必要条件である。
TiCl4は通常天然ルチル、又はイルメナイトか
ら鉄分を除いたいわゆる合成ルチルを、コークス
等の還元剤の存在下で塩素化することによつて、
塩素鉄を主とする不純物を固体として分離し、さ
らに蒸溜行程によつてSiCl4，SnCl4，AiCl3，
FeCl3，COCl2，Cl2等、TiCl4の蒸気圧差の大き
な不純物を除く。この際、これらと共にTiCl4中
に混つているVOCl3はTiCl4と沸点が近接してい
て、工業的に蒸溜分離ができないので、これは予
めH2Ｓを吹込んで部分的に還元したり、銅粉を
加えて分離容易な化合物に変えるための処理が行
なわれている。
ら鉄分を除いたいわゆる合成ルチルを、コークス
等の還元剤の存在下で塩素化することによつて、
塩素鉄を主とする不純物を固体として分離し、さ
らに蒸溜行程によつてSiCl4，SnCl4，AiCl3，
FeCl3，COCl2，Cl2等、TiCl4の蒸気圧差の大き
な不純物を除く。この際、これらと共にTiCl4中
に混つているVOCl3はTiCl4と沸点が近接してい
て、工業的に蒸溜分離ができないので、これは予
めH2Ｓを吹込んで部分的に還元したり、銅粉を
加えて分離容易な化合物に変えるための処理が行
なわれている。
上記の操作を行なつてもTiOCl2を始めとする
オキシ塩化物の除去効率は低く、このような精製
TiCl4を中間原料として製造されたスポンジチタ
ンは、通常0.05〜0.10％の酸素を含む。従つてよ
り高品質の金属チタンを得るため、またより高収
率生産を達成するために、スポンジチタン中の酸
素含有率をさらに低下させることが望まれてい
た。
オキシ塩化物の除去効率は低く、このような精製
TiCl4を中間原料として製造されたスポンジチタ
ンは、通常0.05〜0.10％の酸素を含む。従つてよ
り高品質の金属チタンを得るため、またより高収
率生産を達成するために、スポンジチタン中の酸
素含有率をさらに低下させることが望まれてい
た。
従つて本発明はこのような低酸素スポンジチタ
ンの製造に不可欠な、酸素含有量の少い四塩化チ
タンの製造法を提供するものであつて、その要旨
とするところは、不純物としてTiOCl2を含有す
る粗四塩化チタンの蒸気を、約300℃以上の温度
範囲に加熱したFe，Cuまたはこれらを主成分と
する合金から選ばれる触媒金属と充分な時間接触
せしめて、TiOCl2の大部分を四塩化チタンより
も低揮発性の物質に変化させて凝縮させ、この凝
縮物を四塩化チタンから分離除去することを特徴
とする、四塩化チタンの精製法にある。
ンの製造に不可欠な、酸素含有量の少い四塩化チ
タンの製造法を提供するものであつて、その要旨
とするところは、不純物としてTiOCl2を含有す
る粗四塩化チタンの蒸気を、約300℃以上の温度
範囲に加熱したFe，Cuまたはこれらを主成分と
する合金から選ばれる触媒金属と充分な時間接触
せしめて、TiOCl2の大部分を四塩化チタンより
も低揮発性の物質に変化させて凝縮させ、この凝
縮物を四塩化チタンから分離除去することを特徴
とする、四塩化チタンの精製法にある。
本発明は主として他のオキシ塩化物の除去を意
図したものであるが、同時にVOCl3も分解される
ので、本発明方法で処理する四塩化チタンは予め
銅粉やH2Ｓガスで処理することを必ずしも要し
ない。VOCl3を混入させたまゝの四塩化チタンを
原料として用いる場合には、この予備処理の省略
という利点が得られるほか、原料四塩化チタンの
着色の程度から本発明行程におけるVOCI3及び
そのオキシ塩化物の除去の程度を知ることができ
る。即ち四塩化チタンはこれらの不純物を含む場
合には黄褐色を呈するが、この量が減少するに従
つて本来の無色となる。
図したものであるが、同時にVOCl3も分解される
ので、本発明方法で処理する四塩化チタンは予め
銅粉やH2Ｓガスで処理することを必ずしも要し
ない。VOCl3を混入させたまゝの四塩化チタンを
原料として用いる場合には、この予備処理の省略
という利点が得られるほか、原料四塩化チタンの
着色の程度から本発明行程におけるVOCI3及び
そのオキシ塩化物の除去の程度を知ることができ
る。即ち四塩化チタンはこれらの不純物を含む場
合には黄褐色を呈するが、この量が減少するに従
つて本来の無色となる。
四塩化チタンは気体として、加熱触媒上に導く
のであるが、これには粗四塩化チタンを単蒸溜し
て発生するガスを利用することできる。この場
合、後述の触媒金属の交換又は再生の頻度は多く
なるが、精製工程全体をコンパクトに構成でき
る。
のであるが、これには粗四塩化チタンを単蒸溜し
て発生するガスを利用することできる。この場
合、後述の触媒金属の交換又は再生の頻度は多く
なるが、精製工程全体をコンパクトに構成でき
る。
触媒として利用できる金属は銅、鉄並びにこれ
を主成分とする合金が、入手の容易さ及び価格の
面で有利である。また本発明の工程により消耗さ
れた触媒は、例えばこれに水素ガスを通すことに
より再生し、数回反復使用できるが、最終的には
新たな物質と交換される。
を主成分とする合金が、入手の容易さ及び価格の
面で有利である。また本発明の工程により消耗さ
れた触媒は、例えばこれに水素ガスを通すことに
より再生し、数回反復使用できるが、最終的には
新たな物質と交換される。
触媒温度乃至反応温度は高いほど、かゝる不純
物の分解速度は大きくなるが、反面これと共に四
塩化チタンの低次塩化物への還元反応も生じるの
で、適当な温度範囲の使用によりこのバランスを
とる。金属銅を用いる場合は約300℃の触媒温度
で既にオキシ塩化物の分解反応が開始するが、特
に約400〜650℃の温度範囲を用いるのが、反応効
率及びTiCl4の収率の点で適切である。一方鉄を
触媒とした場合、550℃付近から分解反応が生じ
るが、同じ理由から600〜800℃の範囲で反応を行
なうのが、より適切である。鉄材としては、普通
銅を用いた場合は反応温度は最低となり、Cr，
Niの含有量が増すに従つて所要温度は上昇する。
従つて器壁での反応を抑制するために、本発明方
法の実施例に用いる反応容器はステンレス銅製、
或いはNi又はCrで内張りするのが好ましい。
物の分解速度は大きくなるが、反面これと共に四
塩化チタンの低次塩化物への還元反応も生じるの
で、適当な温度範囲の使用によりこのバランスを
とる。金属銅を用いる場合は約300℃の触媒温度
で既にオキシ塩化物の分解反応が開始するが、特
に約400〜650℃の温度範囲を用いるのが、反応効
率及びTiCl4の収率の点で適切である。一方鉄を
触媒とした場合、550℃付近から分解反応が生じ
るが、同じ理由から600〜800℃の範囲で反応を行
なうのが、より適切である。鉄材としては、普通
銅を用いた場合は反応温度は最低となり、Cr，
Niの含有量が増すに従つて所要温度は上昇する。
従つて器壁での反応を抑制するために、本発明方
法の実施例に用いる反応容器はステンレス銅製、
或いはNi又はCrで内張りするのが好ましい。
本発明方法においてはTiCl4の副次的分解によ
り低次塩化物（TiCl2，TiCl3）が多少生じTiCl4
に混入するので、これらはTiCl4を冷却・液化後
に過・沈降または蒸溜操作によつて分離する。
こうして得られる精製TiCl4は酸素含有率が0.03
〜0.01％に低下しており、これは従来の精製法で
達成されるTiCl4中の酸素含有率0.05％以上に比
して、かなりの改善である。
り低次塩化物（TiCl2，TiCl3）が多少生じTiCl4
に混入するので、これらはTiCl4を冷却・液化後
に過・沈降または蒸溜操作によつて分離する。
こうして得られる精製TiCl4は酸素含有率が0.03
〜0.01％に低下しており、これは従来の精製法で
達成されるTiCl4中の酸素含有率0.05％以上に比
して、かなりの改善である。
上記のようにして得られたTiCl4は、溶融Mg
を保持しその上方空間をHe又はArの不活性ガス
雰囲気とした反応容器に導入し、金属チタンに還
元する。さらにこのマグネシウム還元反応により
得られた金属チタンは、真空又はアルゴン気流中
で加熱し、これに介在している金属マグネシウム
及びMgCl2を気・液化して除去する。回収される
スポンジチタンは酸素含有率が0.01％、硬さ
BHN1500Kgが〜60であつて、これは、従来法で
は最良品に属する製品についての酸素含有率0.05
％、硬さBHN1500Kg80に比べても、さらに向上
した品質を示す。
を保持しその上方空間をHe又はArの不活性ガス
雰囲気とした反応容器に導入し、金属チタンに還
元する。さらにこのマグネシウム還元反応により
得られた金属チタンは、真空又はアルゴン気流中
で加熱し、これに介在している金属マグネシウム
及びMgCl2を気・液化して除去する。回収される
スポンジチタンは酸素含有率が0.01％、硬さ
BHN1500Kgが〜60であつて、これは、従来法で
は最良品に属する製品についての酸素含有率0.05
％、硬さBHN1500Kg80に比べても、さらに向上
した品質を示す。
実施例 １
第１図に略示するような、内径1m、長さ3mの
円筒状で、上下端を閉じた密閉堅型反応容器１
（SUS304材製）を用いた。中には銅箔２が600Kg
充填され、底部にはTiCl4導入管３が、頂部には
精製蒸気排出管４が接続されている。この反応容
器を周囲の電気炉５によつて加熱し、500〜550℃
の温度範囲に保ちながら、酸素を含有するTiCl4
を毎分10Kgの割合でこの中を通した。排出される
ガスを水冷により液化し静置した後、上澄液をろ
過して懸濁物を除去した。得られたTiCl4の酸素
含有量は金属Tiに対して250ppnに低下した。
円筒状で、上下端を閉じた密閉堅型反応容器１
（SUS304材製）を用いた。中には銅箔２が600Kg
充填され、底部にはTiCl4導入管３が、頂部には
精製蒸気排出管４が接続されている。この反応容
器を周囲の電気炉５によつて加熱し、500〜550℃
の温度範囲に保ちながら、酸素を含有するTiCl4
を毎分10Kgの割合でこの中を通した。排出される
ガスを水冷により液化し静置した後、上澄液をろ
過して懸濁物を除去した。得られたTiCl4の酸素
含有量は金属Tiに対して250ppnに低下した。
実施例 ２
実施例１の容器に炭素鋼旋盤切粉500Kgを詰め、
これを600〜630℃の温度範囲に加熱して、この上
に上記と同じ割合で、上記と同じ組成のTiCl4ガ
スを通じた。排出ガスから懸濁物を除去した後の
TiCl4の酸素含有率は120ppnにさらに低下してい
た。
これを600〜630℃の温度範囲に加熱して、この上
に上記と同じ割合で、上記と同じ組成のTiCl4ガ
スを通じた。排出ガスから懸濁物を除去した後の
TiCl4の酸素含有率は120ppnにさらに低下してい
た。
第１図は本発明の実施に適した装置の概略を示
す断面図である。図において、 １……反応容器、２……触媒金属、３……
TiCl4導入管、４……蒸気排出管、５……炉。
す断面図である。図において、 １……反応容器、２……触媒金属、３……
TiCl4導入管、４……蒸気排出管、５……炉。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 不純物としてTiOCl2を含有する粗四塩化チ
タンの蒸気を、約300℃以上の温度範囲に加熱し
たFe，Cuまたはこれらを主成分とする合金から
選ばれる触媒金属と充分な時間接触せしめて、
TiOCl2の大部分を四塩化チタンよりも低揮発性
の物質に変化させて凝縮させ、四塩化チタンから
分離除去することを特徴とする、四塩化チタンの
精製法。 ２ 上記触媒金属を単体銅または銅基合金で構成
し、300〜650℃の温度に加熱して上記粗四塩化チ
タンの蒸気と接触させる、特許請求の範囲第１項
記載の四塩化チタンの精製法。 ３ 上記触媒金属を単体鉄または鉄基合金で構成
し、550〜800℃の温度に加熱して上記粗四塩化チ
タンの蒸気と接触させる、特許請求の範囲第１項
記載の四塩化チタンの精製法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59136036A JPS6114134A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 四塩化チタンの精製法 |
| AU43620/85A AU580067B2 (en) | 1984-06-30 | 1985-06-12 | Method of purificating titanium tetrachloride |
| CA000483987A CA1257069A (en) | 1984-06-30 | 1985-06-14 | Method of purificating titanium tetrachloride |
| DE8585850208T DE3576947D1 (de) | 1984-06-30 | 1985-06-18 | Verfahren zum reinigen von titantetrachlorid. |
| EP85850208A EP0170640B1 (en) | 1984-06-30 | 1985-06-18 | Method of purificating titanium tetrachloride |
| BR8503040A BR8503040A (pt) | 1984-06-30 | 1985-06-25 | Processo de purificacao de tetracloreto de titanio |
| US07/048,491 US4762696A (en) | 1984-06-30 | 1987-05-07 | Method of purificating titanium tetrachloride |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59136036A JPS6114134A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 四塩化チタンの精製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114134A JPS6114134A (ja) | 1986-01-22 |
| JPH0583488B2 true JPH0583488B2 (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=15165677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59136036A Granted JPS6114134A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 四塩化チタンの精製法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4762696A (ja) |
| EP (1) | EP0170640B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6114134A (ja) |
| AU (1) | AU580067B2 (ja) |
| BR (1) | BR8503040A (ja) |
| CA (1) | CA1257069A (ja) |
| DE (1) | DE3576947D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2194782C1 (ru) * | 2001-05-14 | 2002-12-20 | ООО Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология" | Способ комплексной переработки и обезвреживания полиметаллических отходов производства |
| FR2836142A1 (fr) * | 2002-02-15 | 2003-08-22 | Rhodia Chimie Sa | Procede de preparation d'une composition liquide d'un compose diphenolique de haute purete et composition obtenue |
| US20060228292A1 (en) * | 2005-04-11 | 2006-10-12 | Cronin James T | Process for purifying titanium chloride-containing feedstock |
| AU2012220662B2 (en) | 2011-02-23 | 2015-11-05 | The Chemours Company Fc,Llc | Purification of TiCl4 through the production of new co-products |
| CN112142106B (zh) * | 2020-09-29 | 2022-05-24 | 攀钢集团研究院有限公司 | 从三氯氧钒粗品中分离四氯化钛的方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2530735A (en) * | 1946-04-12 | 1950-11-21 | Du Pont | Purification of titanium halides |
| FR1097736A (fr) * | 1954-03-18 | 1955-07-08 | Perfectionnements apportés aux procédés de purification des tétrachlorures de titane et de silicium | |
| FR1133956A (fr) * | 1954-06-18 | 1957-04-04 | Laporte Titanium Ltd | Procédé de purification de tétrahalogénures de titane ou de tétrahalogénures de zirconium |
| US2958574A (en) * | 1955-12-02 | 1960-11-01 | Nat Distillers Chem Corp | Purification of titanium tetrachloride |
| US2871094A (en) * | 1956-01-26 | 1959-01-27 | Titanium Metals Corp | Purification of titanium tetrachloride with copper |
| US3102785A (en) * | 1956-09-21 | 1963-09-03 | Laporte Titanium Ltd | Process for the purification of titanium tetrachloride |
| FR1207631A (fr) * | 1957-07-23 | 1960-02-17 | Columbia Southern Chem Corp | Procédé de purification des halogénures métalliques, notamment du tétrachlorure de titane |
| US3533733A (en) * | 1968-05-09 | 1970-10-13 | Du Pont | Purifying crude ticl4 vapor |
| DE2135250C3 (de) * | 1971-07-14 | 1975-05-22 | Witalij Grigor'ewitsch Bruds' | Verfahren zur Reinigung von technischem Titantetrachlorid von den dieses begleitenden Beimengungen |
| US3729540A (en) * | 1971-07-28 | 1973-04-24 | V Brudz | Purification of titanium tetrachloride from concomitant impurities |
| GB1360587A (en) * | 1971-12-27 | 1974-07-17 | Sir Soc Italiana Resine Spa | Process for the purification of titanium tetrachloride |
| DE2218361A1 (de) * | 1972-04-15 | 1973-10-31 | Bayer Ag | Verfahren zur kontinuierlichen reinigung von titantetrachlorid |
| US3989510A (en) * | 1973-04-20 | 1976-11-02 | Othmer Donald F | Manufacture of titanium chloride and metallic iron from titaniferous materials containing iron oxides |
| GB1481120A (en) * | 1975-07-04 | 1977-07-27 | Laporte Industries Ltd | Recovery of titanium tetrachloride |
| US4070252A (en) * | 1977-04-18 | 1978-01-24 | Scm Corporation | Purification of crude titanium tetrachloride |
| US4244935A (en) * | 1978-04-20 | 1981-01-13 | Aluminum Company Of America | Method of forming metal chlorides |
| US4202866A (en) * | 1978-05-24 | 1980-05-13 | Stauffer Chemical Company | Production of stable vanadium tetrachloride |
| US4279871A (en) * | 1979-10-31 | 1981-07-21 | Scm Corporation | Process for treating chlorinated titaniferous material to remove vanadium |
| US4329322A (en) * | 1979-11-19 | 1982-05-11 | Scm Corporation | Chlorination of titaniferous material using treated coal for vanadium removal |
-
1984
- 1984-06-30 JP JP59136036A patent/JPS6114134A/ja active Granted
-
1985
- 1985-06-12 AU AU43620/85A patent/AU580067B2/en not_active Ceased
- 1985-06-14 CA CA000483987A patent/CA1257069A/en not_active Expired
- 1985-06-18 DE DE8585850208T patent/DE3576947D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-06-18 EP EP85850208A patent/EP0170640B1/en not_active Expired
- 1985-06-25 BR BR8503040A patent/BR8503040A/pt not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-05-07 US US07/048,491 patent/US4762696A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR8503040A (pt) | 1986-03-11 |
| EP0170640A2 (en) | 1986-02-05 |
| AU580067B2 (en) | 1988-12-22 |
| JPS6114134A (ja) | 1986-01-22 |
| AU4362085A (en) | 1986-01-02 |
| CA1257069A (en) | 1989-07-11 |
| DE3576947D1 (de) | 1990-05-10 |
| US4762696A (en) | 1988-08-09 |
| EP0170640A3 (en) | 1987-08-05 |
| EP0170640B1 (en) | 1990-04-04 |
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