JPS5927368B2 - 金属カルシウムの製造法 - Google Patents
金属カルシウムの製造法Info
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- JPS5927368B2 JPS5927368B2 JP7687879A JP7687879A JPS5927368B2 JP S5927368 B2 JPS5927368 B2 JP S5927368B2 JP 7687879 A JP7687879 A JP 7687879A JP 7687879 A JP7687879 A JP 7687879A JP S5927368 B2 JPS5927368 B2 JP S5927368B2
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＣａＯをＭもしくはＭ合金により減圧下で加熱
還元するいわゆる真空熱還元蒸留法により金属Ｃａを製
造する方法に関する。
還元するいわゆる真空熱還元蒸留法により金属Ｃａを製
造する方法に関する。
金属Ｃａは合金の添加剤、特殊鋼等におけ脱硫、脱酸、
鋼中介在物の形態制御等の精錬剤、サマリウムを製造す
るための還元剤等に使用されるもので近年はその需要が
増えつつある。
鋼中介在物の形態制御等の精錬剤、サマリウムを製造す
るための還元剤等に使用されるもので近年はその需要が
増えつつある。
金属Ｃａはレトルトを用い、ＣａＯをＭ等で還元する真
空熱還元蒸留法にてＭＰ同様製造できることは古くから
知られている。
空熱還元蒸留法にてＭＰ同様製造できることは古くから
知られている。
しかし金属ＣａはＭｌに比べると一般的でなく、その製
造も極く限られている為、未だ未知な点が多く、発表さ
れている報文も少ない。
造も極く限られている為、未だ未知な点が多く、発表さ
れている報文も少ない。
従来発表された数少ない研究報告によるとＣａＯとＭと
を原料とした熱還元蒸留法においては、ＣａＯとＡＰ、
とを粉砕し、混合してブリケットにして使用しているが
、これらの粒度はかなり細かく、例えばＣａＯは２００
メツシユ（０，０７４ｍ＋ｙ＋）以下程度にしている。
を原料とした熱還元蒸留法においては、ＣａＯとＡＰ、
とを粉砕し、混合してブリケットにして使用しているが
、これらの粒度はかなり細かく、例えばＣａＯは２００
メツシユ（０，０７４ｍ＋ｙ＋）以下程度にしている。
ＣａＯとＡｇとの反応においてはＣａＯは固相であるか
ら、反応界面から考えて、少なくともＣａＯは細かい粒
度はど反応し易いように思われる。
ら、反応界面から考えて、少なくともＣａＯは細かい粒
度はど反応し易いように思われる。
また実際の工程においては原料の取扱いを容易とし、ま
たＣａＯとＭとの接触界面を増し、さらに原料の熱伝導
をよくすることから原料は加圧成形し、ブリケットにし
て用いることが望ましい。
たＣａＯとＭとの接触界面を増し、さらに原料の熱伝導
をよくすることから原料は加圧成形し、ブリケットにし
て用いることが望ましい。
ブリケットにする場合は原料は細かい方がブリケットの
強度が大きいので、取扱い中における崩壊が防止され好
ましい。
強度が大きいので、取扱い中における崩壊が防止され好
ましい。
これらのことより従来の報告ではかなり細かな原料を使
用しているものと思われる。
用しているものと思われる。
我々はＣａＯとＭもしくはＡ１合金（以下Ｍ等と云う）
からなる原料をブリケットにして使用する熱還元反応に
ついて鋭意研究した結果、意外にも従来の研究報告とは
違い、また一般の反応界面等からの予想に反して、Ｃａ
ＯとＭ等の粒度がある程度大きい方が反応速度が大きく
、還元率も高まることを発見し、本発明に到達した。
からなる原料をブリケットにして使用する熱還元反応に
ついて鋭意研究した結果、意外にも従来の研究報告とは
違い、また一般の反応界面等からの予想に反して、Ｃａ
ＯとＭ等の粒度がある程度大きい方が反応速度が大きく
、還元率も高まることを発見し、本発明に到達した。
即ち、本発明はＣａＯとＡ１等との混合ブリケットより
真空熱還元蒸留法にて金属Ｃａを製造する方法において
、ＣａＯの粒度を１〜３ｗｎとし、ＡＥ等の粒度を０．
２〜４ｍとすることを特徴とするものである。
真空熱還元蒸留法にて金属Ｃａを製造する方法において
、ＣａＯの粒度を１〜３ｗｎとし、ＡＥ等の粒度を０．
２〜４ｍとすることを特徴とするものである。
以下詳しく本発明を説明する。
ＣａＯとＭ等とをブリケットにして減圧下で加熱すると
反応式は定かでないが、代表的には次式に従って金属Ｃ
ａが生ずる。
反応式は定かでないが、代表的には次式に従って金属Ｃ
ａが生ずる。
これはＸ線回折で確認されている。
６ＣａＯ＋２ＡＡ−＋３Ｃａ↑＋３ＣａＯ−Ａｇ２Ｏ３
（１）真空レトルトを用い、１１００℃以上、真空度０
、００３ ｒｕｎＨｆ以下程度にすることにより、上記
の反応が起り、生成蒸発したＣａはレトルトの低温部に
凝縮することが知られている。
（１）真空レトルトを用い、１１００℃以上、真空度０
、００３ ｒｕｎＨｆ以下程度にすることにより、上記
の反応が起り、生成蒸発したＣａはレトルトの低温部に
凝縮することが知られている。
ＣａＯとＡｌ１等の粉粒体を混合、成形し、ブリケラ）
［して使用する場合、我々の実験によるとブリケットに
する際の成形圧を小さくすることによってＣａの生成速
度が増加することがわかった。
［して使用する場合、我々の実験によるとブリケットに
する際の成形圧を小さくすることによってＣａの生成速
度が増加することがわかった。
このことはＣａの生成速度は生成Ｃａがブリケット内を
拡散する段階が律速になっていると推定される。
拡散する段階が律速になっていると推定される。
しかし、ブリケットマシンを用いた大量生産においては
成形圧が小さ過ぎるとブリケットにすることがむずかし
く、またブリケットは取扱い中においである程度以上の
強度が必要であるから、ブリケント成形圧を低下させる
のみで、Ｃａ生成速度を増すには限度がある。
成形圧が小さ過ぎるとブリケットにすることがむずかし
く、またブリケットは取扱い中においである程度以上の
強度が必要であるから、ブリケント成形圧を低下させる
のみで、Ｃａ生成速度を増すには限度がある。
そこで我々はＣａ生成速度がブリケット内のＣａの拡散
が律速になっていることに着目し〜ブリケットにするＣ
ａＯおよびＡ１等の粒度について検討した。
が律速になっていることに着目し〜ブリケットにするＣ
ａＯおよびＡ１等の粒度について検討した。
実験例
各種の粒度のＣａＯおよびＡ２を用意し、前記（１）式
に従って配合し、成形圧３０００ Ｋｇ／ｃｒＡでブリ
ケット（直径２０關、長さ２０閣）を製造した。
に従って配合し、成形圧３０００ Ｋｇ／ｃｒＡでブリ
ケット（直径２０關、長さ２０閣）を製造した。
次にこのブリケットを真空レトルト炉に装入し、真空度
０．００３ｍｍＨｙ以下、温度１２００℃に８時間保持
し、レトルトのコンデンサ一部分に凝着したＣａ量を秤
り、（１）式を基にして次の式よりＣａ還元率を算出し
た。
０．００３ｍｍＨｙ以下、温度１２００℃に８時間保持
し、レトルトのコンデンサ一部分に凝着したＣａ量を秤
り、（１）式を基にして次の式よりＣａ還元率を算出し
た。
結果を第１図に示す。
ＣａＯとＭの粒度はその混合物をブリケットにする場合
実用的に可能な範囲で選択し、種々組合せたものである
。
実用的に可能な範囲で選択し、種々組合せたものである
。
図で横軸のＡはＣａＯ粒度が０、２１〜０．２９７ ｔ
ｒａｎｓ Ｂば０．４２〜１．０ｗｒＬ１Ｃは１〜２Ｔ
ＩｒｒＩＬ１Ｄば２．３８〜３．３６ｒａｎ、Ｅは４．
０〜４．７６ｍｍである。
ｒａｎｓ Ｂば０．４２〜１．０ｗｒＬ１Ｃは１〜２Ｔ
ＩｒｒＩＬ１Ｄば２．３８〜３．３６ｒａｎ、Ｅは４．
０〜４．７６ｍｍである。
図からＣａＯについて還元率からは粒度が１ｍからほぼ
４ｍｍ位までの範囲が適するが、これにブリケットの強
度も併せ考慮すると１〜３ｍの範囲が最適である。
４ｍｍ位までの範囲が適するが、これにブリケットの強
度も併せ考慮すると１〜３ｍの範囲が最適である。
ＣａＯの粒度が大き過ぎて還元率が下るのはＣａＯとＡ
Ｎの接触部分が少なくなり、即ち反応界面の減少により
、しかもこの減少による反応速度のマイナスが生成Ｃａ
の拡散速度の増加からなる反応速度のプラス効果を上廻
ることによるものと推定される。
Ｎの接触部分が少なくなり、即ち反応界面の減少により
、しかもこの減少による反応速度のマイナスが生成Ｃａ
の拡散速度の増加からなる反応速度のプラス効果を上廻
ることによるものと推定される。
反面ＣａＯが小さ過ぎると反応界面は増すが、ブリケッ
トが緻密になり、生成Ｃａの拡散を著しく減少させる結
果、全体として反応速度が下るものと思われる。
トが緻密になり、生成Ｃａの拡散を著しく減少させる結
果、全体として反応速度が下るものと思われる。
上記ＣａＯの粒度に対するＭの粒度は０．２〜４閣が適
当である。
当である。
Ｍ粒度が４ｍｍを越える場合、例えばＭ線材を切断した
４、 ８ ｍｍＸ ４．８ ｒｔｒｍφの場合だと図に
示すようにＣａＯの粒度の如何に拘らず還元率が低い。
４、 ８ ｍｍＸ ４．８ ｒｔｒｍφの場合だと図に
示すようにＣａＯの粒度の如何に拘らず還元率が低い。
この場合ＣａＯの粒度が大きくなるにつれて還元率が上
っているが、両者とも粒度が大きいとブリケットの強度
低下の問題も起り、またブリケットからのＭ漏出も起る
ためレトルトを損傷するのでＡｌは４ｍｍ以下とする必
要がある。
っているが、両者とも粒度が大きいとブリケットの強度
低下の問題も起り、またブリケットからのＭ漏出も起る
ためレトルトを損傷するのでＡｌは４ｍｍ以下とする必
要がある。
Ｍの粒度の細かい方については、ＣａＯ程還元率に与え
る影響は顕著ではないが、図に示すようにＡｎの粒度が
０．２１０〜０．２９７ｍｍではこれより大きいものに
比べて幾分還元率が下っている。
る影響は顕著ではないが、図に示すようにＡｎの粒度が
０．２１０〜０．２９７ｍｍではこれより大きいものに
比べて幾分還元率が下っている。
これからＡＩ！、の粒度ば０．２ｒｒｖｎ以上とするこ
とが望ましい。
とが望ましい。
このことはまたＡｌの粉砕工程を考えた場合に、アトマ
イズ品等の細粉にする必要がないので、非常に有利であ
る。
イズ品等の細粉にする必要がないので、非常に有利であ
る。
ＣａＯとＡｌとの配合割合は、その反応が前記（１）式
を主体にして行なわれるので、一般的にはほぼ（１）式
における化学量論量とするのがよいが、Ｍの価格、設備
費等をも考慮して最も有利な配合割合を選択するのが望
ましい。
を主体にして行なわれるので、一般的にはほぼ（１）式
における化学量論量とするのがよいが、Ｍの価格、設備
費等をも考慮して最も有利な配合割合を選択するのが望
ましい。
その他の条件、例えば真空度、温度、時間等については
従来知られている条件と同様、即ち真空度０．００３
ｒａｎＨｆ以下、温度１１５０〜１２００℃で数時間か
ら１０時間程度である。
従来知られている条件と同様、即ち真空度０．００３
ｒａｎＨｆ以下、温度１１５０〜１２００℃で数時間か
ら１０時間程度である。
以上の条件のもとで還元率約９０％以上で金属Ｃａが得
られる。
られる。
還元材はＡ２について示したが、Ｍを主体とするＡ１合
金でも全く同様な効果が得られる。
金でも全く同様な効果が得られる。
本発明によれば特にＣａＯ粒度を従来より太きくシ、こ
れと特定のＭ等の粒度とを組合せることによりＣａの還
元率を高めることができた。
れと特定のＭ等の粒度とを組合せることによりＣａの還
元率を高めることができた。
そして従来のようにＣａＯの粒度を小さくする必要がな
いことから粉砕時間、粉砕設備においても節約が可能と
なった。
いことから粉砕時間、粉砕設備においても節約が可能と
なった。
またＭ材としてもアトマイズ品以外１／ＣＡＲ等の切削
屑、ショット品などが使用出来、Ｍ原料の節約も可能と
なった。
屑、ショット品などが使用出来、Ｍ原料の節約も可能と
なった。
第１図はＣａＯおよびＡＰの粒度と還元率を表わすグラ
フである。
フである。
Claims (1)
- １ ｃａｏとＡｎ等の混合物を減圧下で加熱して金属
Ｃａを製造する方法において、粒度１〜３胴のＣａＯと
粒度０．２〜４１ｒｒＩｎのＭもしくはＭ合金とを混合
し、ブリケットにして用いることを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7687879A JPS5927368B2 (ja) | 1979-06-20 | 1979-06-20 | 金属カルシウムの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7687879A JPS5927368B2 (ja) | 1979-06-20 | 1979-06-20 | 金属カルシウムの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS563634A JPS563634A (en) | 1981-01-14 |
| JPS5927368B2 true JPS5927368B2 (ja) | 1984-07-05 |
Family
ID=13617881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7687879A Expired JPS5927368B2 (ja) | 1979-06-20 | 1979-06-20 | 金属カルシウムの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927368B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02304277A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-18 | Tsumura & Co | 液体処理プラントにおける多点管路自動切換装置のシール機構 |
| US11543647B2 (en) | 2017-06-22 | 2023-01-03 | Olympus Corporation | Objective optical system for endoscope, endoscope, and image pickup unit |
| US11576564B2 (en) | 2016-12-21 | 2023-02-14 | Olympus Corporation | Objective optical system for endoscope |
-
1979
- 1979-06-20 JP JP7687879A patent/JPS5927368B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02304277A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-18 | Tsumura & Co | 液体処理プラントにおける多点管路自動切換装置のシール機構 |
| US11576564B2 (en) | 2016-12-21 | 2023-02-14 | Olympus Corporation | Objective optical system for endoscope |
| US11543647B2 (en) | 2017-06-22 | 2023-01-03 | Olympus Corporation | Objective optical system for endoscope, endoscope, and image pickup unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS563634A (en) | 1981-01-14 |
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