プロセス・素材分野ショート講演3

[2K0701-13-01] The effects of ZrO₂ on PGM distribution between Al₂O₃-CaO-SiO₂ slag and molten copper at 1723K

○Kosuke Totsuka¹, Katsunori Yamaguchi¹ (1. Waseda University)

Keywords:solubility, distribution ratio, activity coefficinet

自動車排気ガス浄化触媒は、貴金属触媒としてPGM、助触媒としてZrO₂が含まれている。本研究の目的は、PGMのリサイクル製錬プロセスにおける、還元工程でのZrO₂の影響を実験的に調べていくことである。初めにAl₂O₃-CaO-SiO₂系スラグにおけるZrO₂の溶解度が判明していない為、その溶解度を定める必要がある。よってスラグに対してZrO₂がどの程度溶解するのかをSEM-EDSを用いて定量分析した。次にその溶解度を基に、スラグ中のZrO₂含有量によって、平衡酸素分圧、及びPGMの分配比がどのように変化するのかを実験的に調べた。1723Kにおける35 mass%Al₂O₃-30 mass%CaO-35 mass%SiO₂系スラグへのZrO₂の溶解度はMgO共存下においておおよそ 3 mass%であった。実際の操業においてZrO₂を含む自動車排気ガス浄化触媒を扱う場合は、その溶解度の小ささによる固相の析出に注意する必要があると考えられる。1723KにおけるAl₂O₃-CaO-SiO₂系スラグへのPt分配比に対するZrO₂の影響を調べた結果、スラグ中のZr濃度増加に伴う酸素分圧の変化は小さい。しかし本実験によって決定した平衡酸素分圧、Ptの分配比を元に、スラグ中のPtOの活量係数を算出したところ、Zr濃度の増加に伴い小さくなる傾向が見られた。