超硬合金の低温リサイクルプロセスに関する開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K18272
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 金属・資源生産工学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 神本 祐樹 名古屋大学, 未来社会創造機構, 准教授 (60582575)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: リサイクル / 溶融塩電解 / タングステン / コバルト

研究成果の概要

本研究では、切削用工具として用いられる超硬合金(炭化タグステン)からのタングステンの酸化侵出に及ぼす電解浴(溶融塩)の温度の影響について、タングステンとその他の元素(コバルト、タンタルなど)を検討し、各種構成金属の侵出メカニズムの解明と侵出メカニズムの選択性についての検討を行うことを目的とした。溶融塩として水酸化ナトリウムと水酸化カリウムの共晶塩を用い、電気化学的手法を用いて実験的検討を行った。超硬合金からのタングステン侵出に対しての溶融塩の温度の影響は大きく、723K以上の温度で行うことが望ましいことが示唆された。また、他の元素の侵出挙動も、温度の影響は大きいことが示された。

自由記述の分野

資源循環

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、切削工具として広く使用されている超硬工具中のタングステンとコバルトなどのレアメタルのリサイクルに関する研究である。特にタングステンのリサイクルではタングステンの有する物理的な性質から高温での処理が行われており、熱として消費するエネルギーは大きい。本研究では、低温で溶融する水酸化物を用いた溶融塩電解を行うことで超硬合金中からのタングステンの選択的回収について実験的検討を行った。その結果、350℃でも超硬合金中からタングステンを分離侵出できることを明らかにした。この研究成果は、SDGsの「6.つくる責任、つかう責任」の推進に貢献する。