高温素材プロセッシング

[PY-53] CaCl₂-CaO系溶融塩に対する金属Caの溶解度測定

^○千葉紳太郎¹, 関本英弘², 山口勉功² (1.岩手大学大学院, 2.岩手大学工学部)

キーワード：カルシウム, 溶融塩

金属Caは酸素との親和力が極めて強いため、様々な金属酸化物を還元剤として使用可能であるが、金属Caの製造コストの高さや副生成物であるCaOの再成の困難さが問題になっている。本研究では、金属Caの製造プロセスとして溶融塩電解法に注目した。プロセスの高効率化には、Ca-CaO-CaCl₂三元系状態図が有用である。本研究では、温度800～1000˚Cにおいて平衡実験により試料を作製し、溶融塩相を化学的手法を用いて分析することでCaCl₂-CaO系溶融塩に対する金属Caの溶解度を測定し、その結果から状態図を作成した。また、溶融塩中の金属Caの活量係数を決定した。結果、溶融塩中のCaOの濃度が増大すると、いずれの温度でも金属Caの溶解度は減少し、特に900˚C及び1000˚Cでは低CaO領域での減少が著しいことが分かった。また、CaCl₂に対する金属Caの溶解度は、いずれの温度でも過去の報告よりも大きい値を示すと考えられる。溶融塩中の金属Caの活量係数は、CaOの濃度が増大にしたがって増大、温度の上昇に従って減少することが分かった。