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イットリウムやランタノイドとともに希土類元素に分類されるスカンジウム（Sc）は、活性金属のひとつであり、酸化物を還元して金属を製造するのが困難な元素である。スカンジワムは、資源的には豊富である。また、アルミニウム合金へのスカンジウムの添加は、機械的特性の飛躍的な向上だけでなく、溶接性、鋳造性、耐食性など様々な特桂を改善に寄与することが知られている。現時東では、主産コストが嵩いため、スカンジウムの需要は限られた量である。しかし、金属スカンジウムあるいはAl-Sc合金が安価に製造できるようになれば、スカンジウムの需要は劇的に増大すると予想される。
通常、金属スカンジウムは、還元が容易なフッ化物に変換してから、金属カルシウムにより還元することで製造されている。しかし本プロセスでは、フッ化工程を経るため、コストおよび環境負荷が大きいという問題を抱えている。そこで、本研究では、電気化学的な手法により酸化スカンジウム原料を直接還元し、酸化物から金属ScおよびAl-Sc母合金を効率良くかっ連続的に製造する革新的プロセスを確立するため、酸化スカンジウムの溶融塩電解に関する各要素技術の開発を行った。
上記要素技術の解析および評価は、平成２７年度でほぼ完了したたため、最終年度は、希土類金属およびチタン等の活性金属中の不純物酸素を電気化学的手法やカルシウムなどの脱酸剤を用いて除去する場合の除去限界の評価を行った。また、希土類資源や活性金属の生産にかかわるボトルネックについて、技術的な視点から調査および解析・評価を行った。
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