【企画講演／招待講演】 資源・素材学会長期テーマプロジェクト研究紹介（2022年春）

[3K0101-08-05] 高密度／高速度反応場の制御による革新的非鉄製錬プロセスの可能性

○柴田 悦郎¹ (1. 東北大学)

司会：邑瀬 邦明（京都大学）

キーワード：非鉄製錬、溶錬反応、電解製錬、高密度化、高速度化

将来的な国内非鉄製錬業の在り方を考えた場合、今後も引き続き重厚長大型の製錬設備の更新と効率化のみで持続的な維持・発展を目指すだけでなく、革新的な技術開発とその新規設備導入によるコンパクトでかつ高効率の都市型製錬所への移行の道も探る必要がある。一つの可能性としては、溶錬ならびに電解製錬プロセスに、高密度／高速度反応場を導入することで抜本的な高効率化を目指すことが考えられる。製錬反応場において、反応物の高密度化、反応界面積の増大、物質移動の促進を実現できれば、単位容積あたりの反応速度を大幅に促進することが可能である。銅溶錬を例にとれば、フラッシュ反応における粒子衝突頻度の抜本的増大や、バススメルティングでの酸素や精鉱の高密度／高速度吹き込みなどが挙げられる。また、電解製錬では電極／電解液の2次元界面で反応が進むが、広い電極面積を実現する3次元構造電極の採用や、強制攪拌をもたらす回転電極系の活用などにより、電解反応の高速度化が実現できると期待される。本講演では、高密度／高速度反応場を制御する非鉄製錬技術の開発動向と今後の展望やアイデアについて概説する。