高温素材プロセッシング／湿式素材プロセッシング／新材料

[3K0201-08-03] 金属亜鉛添加によるZnCl₂-KCl-NaCl系融体中CdCl₂の還元除去

○上村 源¹、松浦 宏行¹ (1. 東京大学)

司会：安田 幸司（京都大学）、松浦 宏行（東京大学）

キーワード：亜鉛、電気炉ダスト、塩化カドミウム、リサイクル

近年、亜鉛の供給不足が続いているため、亜鉛鉱石を全量輸入している日本では、リサイクル原料である電気炉製鋼ダストの更なる積極利用が求められている。電気炉ダスト中の酸化亜鉛（ZnO, ZnFe₂O₄）の炭素熱還元反応を利用する現行の乾式法は、亜鉛回収率が低いという問題などを抱えているため、当研究室では亜鉛の選択塩化反応を利用するプロセスを開発している。本研究では、選択塩化反応により得られる粗ZnCl₂中の不純物の中でも、比較的亜鉛との酸化還元電位の近いカドミウムを対象として、金属亜鉛添加による還元反応を調査した。反応温度723 Kで、40mol%ZnCl₂-60mol%KCl二元系融体と40mol%ZnCl₂-60mol%NaCl二元系融体を用いた平衡実験により、ZnCl₂へのKClの添加はNaClの添加よりもCdCl₂の除去にとって好ましいことが明らかになった。また、40mol%ZnCl₂-KCl-NaCl三元系融体を用いた実験では、二元系融体を用いた場合に比べて、更に脱カドミウム反応が進んだ。本プロセスでは、亜鉛添加量を抑制するために、二段階以上の反応を利用してZnCl₂系融体からカドミウムを除去することを想定しており、その実験検討も行った。