| 研究課題/領域番号 |
20K12246
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
村山 憲弘 関西大学, 環境都市工学部, 教授 (90340653)
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| 研究分担者 |
林 順一 関西大学, 環境都市工学部, 教授 (60247898)
松岡 光昭 関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (00778160)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 低品位アルミニウムドロス / リサイクル / 湿式処理 / エトリンガイト |
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| 研究実績の概要 |
昨年度までの研究で、低品位アルミニウムドロス（低品位ドロス、７種類入手）を減容化、無害化するための湿式処理として、硫酸または水酸化ナトリウム水溶液を用いた低品位ドロスの浸出挙動を調べてきた。最終年度は、これらの工程で発生する低品位ドロスの浸出液（硫酸酸性の硫酸アルミニウムや塩基性のアルミン酸ナトリウムが主成分）から合成されたエトリンガイトの陰イオン除去能や物性を評価した。併せて、低品位ドロスを用いて、硫酸または水酸化ナトリウム水溶液による浸出工程とエトリンガイトの合成工程からなる湿式処理プロセスの構築を試みた。
硫酸浸出では、浸出温度が85℃＞50℃＞R.T.の順に、浸出液中のアルミイオン濃度は高くなり、低品位ドロスの浸出率を向上できた。浸出におよぼす加熱効果が見られた。水酸化ナトリウム水溶液の場合、非加熱時でもある程度浸出されるが、加熱効果は大きくなかった。検討した条件の中では、85℃での硫酸浸出が最も効果的であった。浸出残渣の結晶性物質を調べたところ、いずれの浸出液でも、発火原因となる金属アルミの溶解やアンモニア発生の原因となる窒化アルミの加水分解におよぼす加熱効果が認められた。硫酸よりも水酸化ナトリウム水溶液による浸出の方が、効率よく金属アルミの溶解および窒化アルミの加水分解の反応が進むことが示唆された。低品位ドロスの浸出液に対して、水酸化カルシウムや硫酸カルシウムなどを添加することにより、希薄水溶液中の陰イオン種を除去できるエトリンガイトが合成できることを確かめた。
３年間の研究結果から、硫酸または水酸化ナトリウム水溶液を用いた湿式処理プロセスを適用することにより、低品位ドロスの減容化および無害化に貢献できることがわかった。これらの処理で生成する浸出液を出発原料に用いて、エトリンガイトが合成できるという再資源化の可能性が示された。
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