アルカリパイロメタラジーによるリサイクル技術へ向けた溶融炭酸塩中の物理化学の解明

阐明熔融碳酸盐中的物理化学，以利用碱性火法冶金回收技术

• 批准号: 21H01682
• 负责人: 安田 幸司
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01682/
• 关键词: 炭酸塩; 溶融塩; 物理化学; リサイクル; 銅

本研究では、超硬工具の成分元素ならびに酸化剤として利用する元素について、炭酸溶融塩中における酸化／還元ならびに酸／塩基の反応の物理化学過程を解明し、タングステンの新リサイクルプロセスの構築へとつなげることを目的とした研究を行った。当該年度においては、Cu+イオンの溶解度測定、Cu+イオンの拡散係数の導出、各種超硬工具スクラップの酸化溶出などを行った。(1) 900℃のAr-X%O2-600ppmCO2雰囲気中において、Au作用極が示すO2/O2-電位とNi/NiO参照極が示す電位との差について酸素分圧依存性を測定し、Ni/NiO参照極が示す電位の妥当性を評価した。(2) 900℃のAr-600ppmCO2雰囲気中における溶融Na2CO3へのCu2Oの溶解度を測定した。また、前年度に測定したCu+/Cu電位の結果と組み合わせることで、溶融Na2CO3中におけるCu2Oの活量係数とCu+イオンの化学ポテンシャルを導出した。(3) 900℃の溶融Na2CO3-Cu2O中でサイクリックボルタンメトリー(CV)測定を行い、前年度に測定した同溶融塩の密度の値と組み合わせることで、Cu+イオンの拡散係数を導出した。(4) Cu2Oを添加したNa2CO3溶融塩中で、小型WC-Coチップ、大型WC-Coチップ、粉末スクラップといった各種の超硬工具について、酸化溶解を行った。副反応として析出する金属Cuの剥離、ならびに浴中のイオンの攪拌の促進を目的として、回転機構を有した反応管での酸化溶解を行ったところ、Cuの剥離や反応の高速化を達成することができた。

在这项研究中，我们进行了研究，旨在阐明熔融碳酸盐中氧化/还原/酸/碱反应的物理和化学过程，包括碳化物工具的成分以及用作氧化剂的元素，目的是阐明和阐明新的循环过程。在财政年度，我们测量了Cu+离子的溶解度，得出了Cu+离子的扩散系数以及各种碳化物工具废料的氧化洗脱。 （1）在900°C下的AR-X％O2-600ppm CO2大气中，测量了Au工作电极所指示的O2/O2势之间的氧局部压依赖性以及Ni/NiO参考电极所指示的电位，以及Ni/Nio参考电极所指示的电位有效性。 （2）测量了900°C下AR-600ppm CO2大气中熔融Na2CO3中Cu2O的溶解度。此外，通过结合上一年测得的Cu+/Cu势的结果，得出了Cu2O的活性系数和Cu+离子在熔融Na2Co3中的化学潜力。 （3）在900°C下在熔融的Na2co3-Cu2O中进行了环状伏安法（CV）测量，并通过将它们与上一年测得的相同熔点的密度相结合，得出了Cu+离子的扩散系数。 （4）各种碳化物工具，例如小的WC-CO芯片，大的WC-CO芯片和粉末废料被氧化并溶解在Na2co3熔融盐中，并添加了Cu2O。为了将沉淀为侧反应沉淀的金属铜分离，并促进浴室中离子的搅动，用旋转机制进行了反应管中的氧化和溶解，导致去除CU和反应加速。

项目成果

溶融Na2CO3中におけるNi/NiO参照極の性能評価

Ni/NiO参比电极在熔融Na2CO3中的性能评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 中村知史;安田幸司;宇田哲也
• 通讯作者: 宇田哲也