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廃乾電池焙焼粉末材を用いた焼結体の作製とその有効活用に関する研究

废电池焙烧粉生产烧结体及其有效利用的研究

基本信息

批准号：
20919019
负责人：
中西喜美雄
金额：
$ 0.36万
依托单位：
Kitami Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20919019/
关键词：
廃乾電池焙焼粉末焼結体熱物性

项目摘要

研究目的:廃乾電池を再資源化処理した後に亜鉛滓と呼ばれる焙焼残滓粉末が回収されるが、有効的な利用方法は未だ開発されておらず、現在数万トンが未利用のまま蓄積されている。廃乾電池の収集率を高め、資源の再循環を図るためにもこの亜鉛滓の用途開発は必須であると言える。本研究は、比較的加工コストが低廉で、大量使用・生産が可能な焼結法を用いて固体化させ再資源化を図るものである研究方法:廃乾電池焙焼粉末材には1次焙焼後の亜鉛滓とさらに2次焙焼したIZC(ltomuka Zink Calcine)とがある。本研究ではIZCを対象とし、最適な焼結温度、焼結時間を明らかにするとともに、焼結体の気孔率、強度、比熱、熱伝導率、放射率等を測定し、その有効活用法について検討を行った。研究成果:本研究で得られた研究成果を以下に要約する。1. 焼結温度1473K、焼結時間5時間において、良好な状態となる焼結体が得られる。2. 焼結体の全気孔率は50%程度であり、体積収縮率は15%程度である。3. JIS R2553に基づいた曲げ強さ、圧縮強さはそれぞれ4.6MPa、20MPaを超える値が得られる。4. 比熱は0.60kJ/kgK、容積比熱は1593kJ/m^3K、乾燥状態の有効熱伝導率は0.98W/mK、湿潤状態では1.96W/mKである。5. 放射率は短波長から1050nmの範囲において95%、近赤外域に当る長波長側では波長が長くなるほど放射率は低下する傾向を示し、2250nmにおいて60%程度になる.6. 含水させた焼結体に1000W/m^2のハロゲン光を照射した場合、蒸発冷却効果により表面温度が安定する状態が確認され、この時、照度の90%程度を吸収し、67%程度を潜熱として放出する。以上の成果から、有効活用法の一つとして例えば、蒸発冷却効果を有するインターロッキングブロック、融雪用路面ブロックとしての適用が期待できる。

The purpose of this study is to recover the lead residue from the calcined residue powder after the re-recycling of dry batteries. The method of utilization has not been developed yet. At present, tens of thousands of unutilized lead residues are accumulated. The recovery rate of dry cells is high, and the recycling of resources is necessary. This study aims to compare the processing cost with that of low cost, mass use and production. The sintering method can be used for solidification and recycling. The research method is as follows: Dry cell baking powder material, lead residue after primary baking, secondary baking and IZC(ltomuka Zink Calcine). In this study, the optimum sintering temperature, sintering time, porosity, strength, specific heat, thermal conductivity and emissivity of the sintered body were measured, and the effective application method was discussed. Research results: This study obtained the following research results. 1. Sintering temperature 1473K, sintering time 5 hours, good state, sintered body obtained. 2. The total porosity of the sintered body is about 50%, and the volume shrinkage is about 15%. 3. JIS R2553: The pressure and compression strength of the base plate are 4.6 MPa and 20MPa respectively. 4. Specific heat is 0.60kJ/kgK, specific capacity is 1593kJ/m^3K, thermal conductivity is 0.98W/mK in dry state, and 1.96W/mK in wet state. 5. The emissivity is 95% within the range of short wavelengths to 1050nm, and the emissivity tends to be low on the long wavelength side near the equator, and 60% within 2250 nm.6. When the sintered body containing water is irradiated with light of 1000W/m2, the surface temperature of the sintered body is stable. When the sintered body contains water, the surface temperature of the sintered body is stable. The above results are expected to be applied to a variety of applications, such as evaporation and cooling.