Understanding the Mechanism of Titanium Reduction by Alkali Metals and Academic Principles for New Processes

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20356
• Project/Area Number (Other): 18H05340 (2018-2019)
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2020); Single-year Grants (2018-2019)
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: UDA TETSUYA 京都大学, 工学研究科, 教授 (80312651)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2022-03-31
• Keywords: チタン / 金属熱還元法 / クロール法 / マグネシウム還元 / ハンター法 / ナトリウム還元 / その場観察 / 透過X線

Outline of Final Research Achievements

Metallic titanium is converted to chloride and then reduced to titanium. In this process, the form of titanium produced etc change depending on the type of reductant. In this study, the mechanism of the reduction of titanium iodide with sodium and that with magnesium, which is used in industrial production, were compared, and the mechanism of sodium reduction was estimated. Experiments were also conducted on the magnesium reduction of titanium iodide to show the difference from the reduction of titanium chloride with magnesium.

Free Research Field

金属生産工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

チタンは資源が豊富で優れた性質を持つにもかかわらず、その普及は進んでいない。主要な原因はその製造プロセスにある。特に、高温の密閉容器中で行われる金属熱還元反応工程には多くの改善余地があると考えられるが反応がブラックボックス化しており開発指針に欠ける状態である。本研究では、ナトリウム還元に関するその場観察実験を実施し反応メカニズムに関する重要な学術的知見を得た。今後、この知見をもとに新しいプロセスの開発が進むことを期待する。