授業科目名 : 非鉄製錬学特論

科目コード 10C209
配当学年 修士課程・博士後期課程
開講年度・開講期 前期
曜時限 金曜2時限
講義室 物理系校舎112
単位数 2
履修者制限 無
授業形態 講義
使用言語 日本語
担当教員 所属・職名・氏名 宇田 哲也，豊浦 和明, 谷ノ内勇樹

授業の概要・目的

鉄鋼製錬に代表される溶鉱炉製錬、銅製錬に代表される自溶炉製錬、亜鉛の電解析出、白金族元素、銀、そして、チタン、アルミニウム、シリコンなどの特殊金属の製錬法について学ぶ。また、非鉄金属業が、金属資源の社会循環に果たしている役割について、金属の流れとともに勉強する。各種製錬法の理解にあたっては、熱力学を背景とした学術的な理解と、実験を通じた実践による理解が重要と考え、化学ポテンシャル図を中心とした熱力学の復習と演習、ならびに実験デモを行う。

成績評価の方法・観点及び達成度

レポートや授業内での発表など

到達目標

非鉄金属の製錬法に関して各金属の製錬法の特色について知り、その上で資源循環の観点から俯瞰的に製錬法を整理すること。また、熱力学的視点に加えて実践的に製錬法を理解できるようになること。

授業計画と内容

項目 回数 内容説明
熱力学復習・ポテンシャル図演習 3 化学ポテンシャル図を重点的に熱力学の復習を行う。実プロセスの理解のためには、ポテンシャル図による鳥瞰的な理解が有用であると考える。そのため、復習に加え演習を行い、理解を深める。
金属資源概論 1 非鉄製錬を考える上で重要となる金属資源に関して概論を学ぶ。
鉄鋼製錬概論 1 鉄鋼製錬の溶鉱炉製錬と銅製錬の自溶炉製錬は、特徴の大きく異なる製錬法である。次週以降、各種非鉄製錬法を勉強するにあたって、まずは鉄鋼製錬について学ぶ。
銅製錬概論・非鉄金属製錬と不純物 2 銅製錬の概略をまず学び、ついで、銅、亜鉛、鉛製錬における不純物の挙動、各金属の資源循環について現状を紹介する。
電解製錬と不純物 1 亜鉛の電解析出を中心に、電解製錬における各種不純物に関する考え方を紹介する。
金属リサイクル １ 循環型社会の形成に果たす非鉄製錬業の役割を論述する。
貴金属製錬 2 金・銀、白金族金属の製錬法を、リサイクル法とともに論述する。
特殊金属製錬 1 チタン、アルミニウム、マグネシウム、シリコンなどの金属についてその製錬法を論述する。
実験実習 2 乾式製錬、湿式製錬のデモ実験を通じて、非鉄金属製錬に関する理解を深める。
定期試験等の評価のフィードバック 1

教科書

なし

参考書等

なし

履修要件

学部で習得した熱力学基礎などの知識．もしくは、アトキンス物理化学などを学習しておくことが望ましい．

授業外学習(予習・復習)等

授業URL

その他(オフィスアワー等)

なし