Mineral processing / Recycling

[1K0401-08-07] Investigation of generation energy of shock wave induced by wire explosion for application of the explosion by electrical pulse method to selective separation

○Taketoshi Koita¹, Yoshiki Egawa¹, Soowon Lim¹, Takao Namihira², Chiharu Tokoro¹ (1. Waseda university, 2. Kumamoto university)

Chairman:Shigeki KOYANAKA (AIST),

Keywords:Selective separation, Electrical pulse, Wire explosion, Shock wave

当研究室では、電気パルス法を用いた太陽光パネル(PV)の銀細線爆発によるPV内の銅、銀の選択的分離、回収に関する研究を行っている。選択的分離に対して電気パルスの細線爆発のエネルギー効率を向上させるためには、分離を誘起する細線爆発の衝撃波発生エネルギーの解明が必要である。本研究では、基礎研究として、PV内の銀細線を対象とし、気中にて銀細線に電気パルス印加させ、細線爆発における衝撃波の発生エネルギー分配率の解明を目的とする。コンデンサ容量と充電電圧を変化させ、電圧電流波形より細線爆発エネルギーを計算した。高速度カメラを用いたシャドウグラフ法により細線爆発による衝撃波伝播を可視化し、画像解析により衝撃波の伝播速度を算出した。本速度を用いて、衝撃波の基礎方程式より衝撃波発生エネルギーを計算し、エネルギー分配を算出した。コンデサ容量2.4 μF、充電電圧7 kVにおいて、細線爆発エネルギーは4.52 J、衝撃波エネルギーは0.254 Jであり、衝撃波発生エネルギー分配率は5.61 %であることが判明した。本結果において、コンデンサ容量と充電電圧の増加とともに、この分配率は増加することが判明した。