| 研究課題/領域番号 |
20H02494
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26060:金属生産および資源生産関連
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
谷ノ内 勇樹 九州大学, 工学研究院, 准教授 (40644521)
|
|---|
| 研究分担者 |
黒川 修 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90303859)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
|
|---|
| キーワード | 黄銅鉱 / 浸出 / 合成鉱物 / 銅製錬 / 湿式製錬 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面再構成構造 / 劈開面 / 鉱物合成 / バルク結晶 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
硫酸酸性溶液による黄銅鉱の高速浸出処理の実現は、湿式銅製錬の普及に向けた重要課題である。本課題の解決に向けては、未だ不明確である浸出反応機構の詳細を解き明かす必要がある。そこで本研究では、組成と組織を制御した合成黄銅鉱を作製・利用して、浸出現象の根本原理を追及する。具体的には、硫酸鉄(III)-硫酸溶液による酸化浸出反応の電気化学的・微視的な機構を、「黄銅鉱の組成、ナノ・ミクロ組織、電気的性質」との関連に注目して明らかとすることを目指す。
|
| 研究成果の概要 |
緻密かつ平均組成と微細組織が制御された黄銅鉱のバルク多結晶を作製し、硫酸鉄(III)-硫酸溶液中での酸化浸出挙動を電気化学的・微視的に調査した。これにより、浸出反応現象に大きな影響を及ぼす固体側の因子を明らかとした。また、観察された浸出速度の変化が、アノード反応とカソード反応の内、どちらの変化に主に起因しているのかを示した。さらに、走査トンネル顕微鏡を用いて黄銅鉱の劈開面の特徴を明らかとし、原子オーダーでの浸出現象観察のための基礎を得た。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
黄銅鉱の高速浸出処理の実現は湿式銅製錬の普及に向けた最大の課題であり、その解決のためには未だ不明確であるその反応機構の詳細を解き明かす必要がある。本研究では、組成・組織を制御した人工鉱物をモデル試料として反応現象解析を行うことで、銅精鉱を試料とする従来型の研究では調査困難な点について重要な学術的知見を得た。本アプローチでの基礎研究を今後さらに推し進めることによって、黄銅鉱の浸出反応機構の体系的な理解が進むと期待される。
|
