| 研究課題/領域番号 |
16K06929
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
三木 一 九州大学, 工学研究院, 准教授 (10706386)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 超微量粉末電極 / 電気化学 / ミネラルプロセッシング / 電位制御 / 酸化還元反応 / 電解反応 / 選択酸化還元 / 選択浮遊選別 |
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| 研究実績の概要 |
超微量粉末電極を利用した新規電気化学手法のミネラルプロセッシングへの応用を研究の目的としている。これまで、申請者の考案した超微量粉末電極の最適条件を検討するため、種々の方法において実験を行い、最適な条件を得ることができた。平成29年度においては、これらの手法を用いて鉱物の酸化還元を評価し、銅鉱物とモリブデン鉱物および含砒素鉱物の酸化反応および還元反応の起こる速さの違い、また表面性状の変化の違いにより、酸化還元反応による銅鉱物とその他の鉱物の選択的浮遊選別について検討し、黄銅鉱が選択的に酸化還元反応を起こす条件に保持した後に浮遊選別を行うことで、銅鉱物のみを浮遊選別で選別できる条件を得ることができた。メカニズムとして、黄銅鉱表面が酸化されることにより親水性の水酸化物が生成し、その他の鉱物は疎水性を保つためということを確認した。これらの結果は、安価に実用化に応用できるものとして期待でき、論文、国際学会において発表してきている。
また、これらの結果を基に、精密に電位制御を行うことのできる反応槽を作成し、酸化反応による反応槽の電位制御だけではなく、還元反応による反応槽の電位制御においても可能となるよう、反応槽の構造を改造できるようにした。この改造により、還元反応を基にした系の電位制御も可能となり、種々の嫌気性還元菌の還元培養に応用することも可能となった。本電位制御システムは、酸化槽と還元槽をイオン交換膜により接続し、Labviewシステムを用いて多チャンネルで行うものであり、安価で取り扱いやすい、より効率的なシステムの構築と結果の評価が可能となった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成29年度の研究実施計画に沿って研究は進められ、研究計画の内容に沿った研究成果が得られている。前年度において確立した超微量粉末電極を用いた電気化学的評価により、銅鉱物とその他の鉱物の酸化還元反応の起こる条件の差について検討し、代表的な銅鉱物となる黄銅鉱のみが酸化還元し、一般的な不純物、輝水鉛鉱、硫ヒ銅鉱などは反応しない条件を見出すことにより、黄銅鉱のみを不純物と浮遊選別により分離することが可能となった。この他、電位制御法を改良することにより、還元反応を基とした反応槽を作成することにも成功し、研究をより広い範囲で行うことができるようになった。
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| 今後の研究の推進方策 |
超微量粉末電極においては、今回検討した浮遊選別のみではなく、湿式製錬、廃水処理の詳細なメカニズムを解明するためにも積極的に使用していく方針である。また、今回作成した電位制御システムを多チャンネルで行い、広い範囲での電位制御の効果についてより効率的に検討していく予定である。電位制御においては、鉄酸化細菌、還元菌、高熱性細菌など、これまで培養スピードが遅いと考えられていた最近の培養についても、より安価にまた効率的に行う方法についても確立していく方針である。
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