高温素材プロセッシング

[PY-60] Cu-Ir-Ru-Si系状態図に基づいた溶銅中におけるイリジウムとルテニウムの偏析の抑制

^○柏葉僚¹, 田川遼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)

イリジウムやルテニウムなどのPGMを含有する触媒が銅をコレクターメタルとして回収されている。溶銅に対するルテニウムの溶解度は小さいため、溶解度を超えたルテニウムは高融点で比重の大きなイリジウムと共に固相として析出し、溶銅中で偏析を起こしやすい。そこで本研究では溶銅中のイリジウムとルテニウムの偏析を抑制することを目的とし、Cu-Ir-Ru系の液相線に及ぼすシリコンの影響を1300℃と1500℃で決定した。その結果、1500℃において10mass%Siを含む系は、Cu-Ir二元系でイリジウの溶解度が4.5倍程度、Cu-Ru二元系で、ルテニウムの溶解度は50倍程度大きな値を示した。また、1500℃で10mass%SiのCu-Ir-Ru-Si合金では、最大で50mass%のイリジウムと35mass%のルテニウムを溶銅中に溶解していた。これらの結果より、溶銅にシリコンを共存させることにより、イリジウムとルテニウムの偏析を抑制できることが分かった。