【企画講演】JOGMEC金属資源生産技術に関する先端的研究 ［9/10(火) AM 第5会場］

[1501-06-05] 低品位粗銅アノードを用いる高効率な電解精製プロセスのデザイン

○安達 謙¹、飯塚 淳¹、柴田 悦郎¹ (1. 東北大学)

司会：砂田 和也（JOGMEC）

キーワード：銅電解、低品位粗銅アノード、不動態化、バスケット電解

銅製錬における電解精製工程が抱える課題として、粗銅アノードの不動態化が挙げられる。とくに、リサイクル原料由来の不純物を多く含んだ低品位の粗銅アノード(ブラックカッパー)は容易に不動態化するために、電解精製工程での処理法が確立されていない。現状では化学溶解と電解採取法を組み合わせることで処理されるが、電力原単位が大きいためにブラックカッパーを処理できる電解精製プロセスが求められている。
本課題へのアプローチとして、小径ショット状に整形したアノードを用いるバスケット電解法の適用に注目してきた。ビーカースケールを中心に行ったこれまでの検討では、ブラックカッパーを用いる場合でもおおむね80%以上と高いアノード溶解率が得られることがわかった。本研究ではより実用的なプロセスを目指し、電解セルのスケールの拡大に取り組んだ。小径アノードを用いる本手法では、アノードの比表面積が大きくなるためにカソード電流密度も大きくなり得る。高電流密度条件で平滑な電析物を得るためには、十分なCuイオンをカソードに供給する必要がある。そのため、電解液の攪拌機構を有した電解セルを設計し、それらを用いた電解試験について報告する。