湿式素材プロセッシング

[2P0131-36-04] 銅電解精製におけるノジュール成長に与える不純物巻き込みの影響

○三野 翔平¹、安達 謙¹、北田 敦¹、深見 一弘¹、邑瀬 邦明¹ (1. 京都大学)

キーワード：銅製錬、電解精製、電流効率、ノジュール

銅は貴な金属であるのに対し、銅製錬における電解精製工程の電流効率は93〜98 %にとどまる。電流効率低下の最大の要因は、カソード表面で成長したノジュールと呼ばれる突起状の異常析出物によって生じるアノードとカソードの短絡である。
我々はこれまでの研究で、ノジュールの高さが7 mm以上になるとその先端に電流が集中し、成長が加速して急速なデンドライト状成長に至ることを明らかにした。一方で、高さ7 mm以下のノジュールでは電流集中の効果は小さく、non-faradicな要因によって成長が促進されていると考えられる。
ノジュールの発生メカニズムに関しては、アノードスライム等の懸濁粒子がカソード上に付着して高さ2 mm以下の小サイズの突起を形成し、そこを起点としてノジュールが成長すると報告されている。しかし、ノジュール内の不純物分布の傾向やアノードスライム以外にノジュール形成を引き起こす不純物種などはほとんど知られていない。
本研究では、実プロセスから回収されたノジュールの分析を行うことで、アノードスライムやアノード鋳造の際の離型剤などの電解槽中を漂う不純物の巻き込みの様子を調べ、これらがノジュールの成長に与える影響を議論する。