JOGMEC金属資源の生産技術に関する基礎研究の成果

[1K0905-14-10] 砒化物のプロセッシングー低品位鉱石中の高リスク素材活用に向けて

○野瀬 嘉太郎¹ (1. 京都大学)

キーワード：砒化物、反応場、低融点金属、熱電材料

非鉄素材産業では鉛, 砒素, カドミウムなど，有害物質に分類される素材（高リスク素材）が副次的に製造される。現在，世界の材料開発の潮流としては，有害元素フリーかつ資源豊富な元素を用いた材料の開発であり，日本では省庁主導のもとにその潮流に沿った研究が進められてきた。一方，非鉄素材原料鉱石の品質低下に伴い，鉱石中の砒素やカドミウムの含有量は増加する傾向にあり、前記高リスク素材の生産量は使用量とは逆に今後増加していく状況にある。そこで本研究では，これら高リスク素材をその特性を生かした付加価値の高い材料へと変換することにより，積極的に消費することを考える。特に，銅鉱石中の砒素に着目し，Cd，As，Snを含む三元系半導体の合成を行い，そのプロセッシングにおける問題点を抽出することを目的とした。まずは，相平衡関係の調査を行い，構成元素であるSnではなく，Pbをフラックスとして用いた方がAsの溶解度が高く，合成に有利であることを明らかにした。実際に半導体の合成を行い，Pbのような低融点金属中にAsなどを溶解することによって，その高い活量および蒸気圧を低減し，安全に砒化物を合成できることを見出した。