| 研究課題/領域番号 |
13450412
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
資源開発工学
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
恒川 昌美 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40002026)
|
|---|
| 研究分担者 |
広吉 直樹 (廣吉 直樹) 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50250486)
平島 剛 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00175556)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
|
| 配分額 *注記 |
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2002年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2001年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
|
|---|
| キーワード | 黄銅鉱 / 浸出 / 酸化 / 還元 / 酸化還元電位 / 触媒 / 銅 / 微生物 / 酸化溶解 / 活性態 / 不働態 / 電解 / 電位 / 金属イオン / 活性炭 / 鉄酸化細菌 / 酸化還元 / 活性化 / インピーダンス / アノード溶解 |
|---|
| 研究概要 |
低品位銅鉱のヒープリーチング・溶媒抽出/電解採取法の重要性は年々増してきている。しかし、最も賦存量の多い銅鉱物である黄銅鉱(CuFeS_2)の浸出速度は遅く、この鉱物のリーチングに適した方法・条件を開発することが課題となっている。近年、溶液中のFe^<3+>とFe^<2+>の濃度比によって定まる酸化還元電位を制御して黄銅鉱の浸出速度を高くする方法が提案され検討されてきている。本研究では、この電位制御リーチング法を確立することを目指して、黄銅鉱浸出の電位依存性とこれにおよぼす諸要因の影響について研究した。浸出実験と電気化学実験(アノード分極測定)の結果から、Cu^<2+>とFe^<2+>が溶液中に共存すると、ある電位(臨界電位)よりも低い電位域で黄銅鉱のアノード溶解反応が活性化して、黄銅鉱からのCu溶出速度が速くなることが明らかになった。黄銅鉱電極のACインピーダンススペクトラムを解析したところ、Cu^<2+>とFe^<2+>が共存しない場合には黄銅鉱表面に高抵抗の不働態層が形成されるが、これらのイオンが共存する場合には、別の反応物層が形成され、不働態層の形成が阻止されることが示された。これらの結果は、黄銅鉱還元に伴う中間体Cu_2Sの生成とその酸化溶解反応を仮定した反応モデルにより説明された。モデルから予想される臨界電位は実験結果とよく一致し、黄銅鉱溶解の最適電位はCu^<2+>とFe^<2+>の関数として表された。Agイオンや活性炭などの黄銅鉱浸出触媒の作用も、上記の反応モデルに基づいて説明できた。
|
