JPS6111302B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6111302B2 JPS6111302B2 JP56208059A JP20805981A JPS6111302B2 JP S6111302 B2 JPS6111302 B2 JP S6111302B2 JP 56208059 A JP56208059 A JP 56208059A JP 20805981 A JP20805981 A JP 20805981A JP S6111302 B2 JPS6111302 B2 JP S6111302B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zirconium
- carbon
- oxygen
- metallic
- added
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、スポンジ状金属ジルコニウムに炭素
と酸素を付加するスポンジ状金属ジルコニウムの
製造方法に関する。
と酸素を付加するスポンジ状金属ジルコニウムの
製造方法に関する。
工業的にスポンジ状金属ジルコニウムを製造す
るには、一般にクロール法といわれている方法が
用いられる。
るには、一般にクロール法といわれている方法が
用いられる。
このクロール法は、まず還元反応容器内に固体
または液体の金属マグネシウムを装入し、不活性
ガス雰囲気のもとで、精製した四塩化ジルコニウ
ムの蒸気を導入して、高温度のもとで次の反応式
により還元反応を行いスポンジ状金属ジルコニウ
ムを生成せしめる方法である。
または液体の金属マグネシウムを装入し、不活性
ガス雰囲気のもとで、精製した四塩化ジルコニウ
ムの蒸気を導入して、高温度のもとで次の反応式
により還元反応を行いスポンジ状金属ジルコニウ
ムを生成せしめる方法である。
ZrCl4＋2Mg＝Zr＋2MgCl2
このようにして製造されたジルコニウムは熱中
性子吸収断面積が小さいので、原子炉材料として
注目されてきたが、原子炉用構造材に使用する場
合には、さらに錫、鉄、クロム、ニツケル等を少
量ずつ添加したジルカロイ―２、ジルカロイ―４
と呼ばれる合金や、ニオブを添加したジルコニウ
ム―ニオブ合金として用いられる。
性子吸収断面積が小さいので、原子炉材料として
注目されてきたが、原子炉用構造材に使用する場
合には、さらに錫、鉄、クロム、ニツケル等を少
量ずつ添加したジルカロイ―２、ジルカロイ―４
と呼ばれる合金や、ニオブを添加したジルコニウ
ム―ニオブ合金として用いられる。
これらの合金も原子炉内部においては高温高圧
の水蒸気にさらされるので、これに対応するため
に耐熱耐食ならびに高強度という点でいつそうの
改善が望まれていた。
の水蒸気にさらされるので、これに対応するため
に耐熱耐食ならびに高強度という点でいつそうの
改善が望まれていた。
そしてこのためには、ジルコニウム中に炭素と
酸素の含有率をたかめることにより、これらの性
質が著しく改善されることが分つた。
酸素の含有率をたかめることにより、これらの性
質が著しく改善されることが分つた。
この炭素と酸素を高く含有させる方法として、
まず炭素の含有率を高めようとして、真空溶解に
かかる前の原料準備段階でジルコニウムカーバイ
トや油つきの返り材を加えたり、酸素の含有率を
高めようとして、酸化ジルコニウムを加える方法
を行つたが、十分な高さにまで炭素および酸素含
有率を上げることはできなかつた。
まず炭素の含有率を高めようとして、真空溶解に
かかる前の原料準備段階でジルコニウムカーバイ
トや油つきの返り材を加えたり、酸素の含有率を
高めようとして、酸化ジルコニウムを加える方法
を行つたが、十分な高さにまで炭素および酸素含
有率を上げることはできなかつた。
特に酸化ジルコニウムを添加すると、この酸化
ジルコニウムの融点が2715℃と非常に高いので、
溶解中に溶けきれず、偏析をおこすという問題が
生じた。
ジルコニウムの融点が2715℃と非常に高いので、
溶解中に溶けきれず、偏析をおこすという問題が
生じた。
本発明者らは、この点に鑑みて、クロール法に
〓〓〓〓
よる金属ジルコニウムの製錬過程において、金属
マグネシウム上に精製四塩化ジルコニウムととも
に炭酸ガスまたは一酸化炭素を供給し、生成金属
ジルコニウムに炭素と酸素を付加する金属ジルコ
ニウムの製造方法を開発した。
〓〓〓〓
よる金属ジルコニウムの製錬過程において、金属
マグネシウム上に精製四塩化ジルコニウムととも
に炭酸ガスまたは一酸化炭素を供給し、生成金属
ジルコニウムに炭素と酸素を付加する金属ジルコ
ニウムの製造方法を開発した。
この方法は高温度における金属ジルコニウム
が、次式の如く炭酸ガスまたは一酸化炭素と反応
し、ジルコニウムカーバイトと酸化ジルコニウム
になることを利用して、スポンジ状金属ジルコニ
ウム製造過程で炭素と酸素を増加させるものであ
る。
が、次式の如く炭酸ガスまたは一酸化炭素と反応
し、ジルコニウムカーバイトと酸化ジルコニウム
になることを利用して、スポンジ状金属ジルコニ
ウム製造過程で炭素と酸素を増加させるものであ
る。
2Zr＋CO2→ZrC＋ZrO2
3Zr＋2CO→2ZrC＋ZrO2
これによりジルコニウムスポンジの中に酸素と
炭素を均一にかつ高含有率に付加させることがで
き、原子炉構造材料として、極めて有効な金属ジ
ルコニウムおよびジルコニウム合金を容易に得る
ことができるようになつた。なお、酸素及び炭素
量は高温における耐力を向上させるためにＯ；
1000ppm以上、Ｃ；100ppm以上の添加が行われ
る。
炭素を均一にかつ高含有率に付加させることがで
き、原子炉構造材料として、極めて有効な金属ジ
ルコニウムおよびジルコニウム合金を容易に得る
ことができるようになつた。なお、酸素及び炭素
量は高温における耐力を向上させるためにＯ；
1000ppm以上、Ｃ；100ppm以上の添加が行われ
る。
次に実施例について説明する。
実施例 １
クロール法による還元反応過程中に四塩化ジル
コニウムの蒸気を60Kg/hr供給し、これに炭酸ガ
スを10/hrずつまぜながら反応温度800℃で供給
する。反応は発熱反応である。約1500Kgの反応生
成物を取り出して真空中約1000℃で副生成塩化マ
グネシウムを除去する。これにより得られたスポ
ンジ状金属ジルコニウムの酸素と炭素の分析結果
は次の通りであつた。
コニウムの蒸気を60Kg/hr供給し、これに炭酸ガ
スを10/hrずつまぜながら反応温度800℃で供給
する。反応は発熱反応である。約1500Kgの反応生
成物を取り出して真空中約1000℃で副生成塩化マ
グネシウムを除去する。これにより得られたスポ
ンジ状金属ジルコニウムの酸素と炭素の分析結果
は次の通りであつた。
酸 素 1450ppm
炭 素 180ppm
実施例 ２
クロール法による還元反応過程中に四塩化ジル
コニウムの蒸気を60Kg/hr供給し、これに一酸化
炭素を12/hrずつまぜながら供給した。約1500
Kgの反応生成物を取り出しこれをさらに真空中約
1000℃で副生成塩化マグネシウムを除去した。
コニウムの蒸気を60Kg/hr供給し、これに一酸化
炭素を12/hrずつまぜながら供給した。約1500
Kgの反応生成物を取り出しこれをさらに真空中約
1000℃で副生成塩化マグネシウムを除去した。
得られたスポンジ状金属ジルコニウム中の酸素
と炭素の分析結果は次の通りであつた。
と炭素の分析結果は次の通りであつた。
酸 素 1257ppm
炭 素 290ppm
比 較
従来のクロール法によつて得られたスポンジ状
金属ジルコニウム中の酸素と炭素の含有量はそれ
ぞれ900ppmと30ppmであるから、本発明方法に
よつて得られたスポンジ状金属ジルコニウム中の
酸素と炭素は、酸素で２倍弱、炭素で６倍〜９倍
となつて、極めて有効に含有されたことが分る。
金属ジルコニウム中の酸素と炭素の含有量はそれ
ぞれ900ppmと30ppmであるから、本発明方法に
よつて得られたスポンジ状金属ジルコニウム中の
酸素と炭素は、酸素で２倍弱、炭素で６倍〜９倍
となつて、極めて有効に含有されたことが分る。
〓〓〓〓
Claims (1)
- １ クロール法による金属ジルコニウムの製錬過
程において、金属マグネシウム上に精製四塩化ジ
ルコニウムとともに炭酸ガスまたは一酸化炭素を
供給し、生成金属ジルコニウムに炭素と酸素を付
加する金属ジルコニウムの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20805981A JPS58110628A (ja) | 1981-12-24 | 1981-12-24 | 金属ジルコニウムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20805981A JPS58110628A (ja) | 1981-12-24 | 1981-12-24 | 金属ジルコニウムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110628A JPS58110628A (ja) | 1983-07-01 |
| JPS6111302B2 true JPS6111302B2 (ja) | 1986-04-02 |
Family
ID=16549953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20805981A Granted JPS58110628A (ja) | 1981-12-24 | 1981-12-24 | 金属ジルコニウムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58110628A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02105702U (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-22 | ||
| CN110802237A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-02-18 | 中南大学 | 一种高纯锆金属粉的制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7481864B2 (en) * | 2004-01-14 | 2009-01-27 | Cabot Corporation | Conversion of Ta2O5 to Ta metal |
-
1981
- 1981-12-24 JP JP20805981A patent/JPS58110628A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02105702U (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-22 | ||
| CN110802237A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-02-18 | 中南大学 | 一种高纯锆金属粉的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58110628A (ja) | 1983-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3794482A (en) | Carbothermic reduction method for converting metal oxides to metal form | |
| US3154379A (en) | Plutonium separation from uranium and lanthanides by precipitation from molten chloride solutions | |
| US3140170A (en) | Magnesium reduction of titanium oxides in a hydrogen atmosphere | |
| US3425826A (en) | Purification of vanadium and columbium (niobium) | |
| JPS6111302B2 (ja) | ||
| US2569225A (en) | Method of forming uranium monocarbide | |
| JPH01149932A (ja) | 燃料要素のライナ用ジルコニウム合金の製造方法 | |
| Pylypenko et al. | Magnesium-thermal method of sponge zirconium obtaining | |
| JPS58110627A (ja) | スポンジ状金属ジルコニウム | |
| US2361925A (en) | Preparation of manganese products | |
| Murbach | The Oxidation of" Reactive" Uranium Carbide | |
| JPH01147028A (ja) | 燃料要素のライナ用ジルコニウム合金の製造方法 | |
| JP2877351B2 (ja) | 高純度ジルコニウム材およびその製造方法 | |
| US3485594A (en) | Molten iron method of recovering nuclear material from composite bodies | |
| US4036637A (en) | Separation of zirconium-hafnium by nitride precipitation | |
| Koehler | Heats of formation of three sodium vanadates | |
| JP2593450B2 (ja) | クリスタルバージルコニウムの製造方法 | |
| JP2642372B2 (ja) | 高純度ジルコニウムの製造方法 | |
| NO136468B (ja) | ||
| Smiley | Oxidation-reduction Reprocessing of Uranium Carbide Reactor Fuel: I. Carbothermic Reduction of UO2 | |
| US3160470A (en) | Dissolution of uranium oxide | |
| Block et al. | Metallothermic Reduction of Vanadium Chlorides | |
| Chellew et al. | The melt refining of irradiated uranium: application to EBR-II fast reactor fuel. X. The behavior of zirconium | |
| SU402566A1 (ru) | Способ получения карбидов тугоплавких | |
| Campbell et al. | Preparation of Thorium-magnesium Alloys and Pure Thorium by Magnesium Reduction of Thorium Tetrachloride |