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白金族金属の複合塩化物の溶解挙動の解明と新規リサイクル技術の開発

铂族金属复合氯化物溶解行为的阐明及新回收技术的开发

基本信息

批准号：
22246098
负责人：
岡部徹
金额：
$ 19.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

我が国は、金属資源のほぼ全量を輸入し、高い付加価値のハイテク製品を製造して輸出することによって、豊かな生活を維持している。このため、環境保全と資源戦略の両方の観点から、白金族金属(PGMs)を効率の良くリサイクルする環境調和型の新技術の開発は極めて重要な課題である。そこで本研究では、有害な廃液を排出しない新しいコンセプトのPGMsのリサイクルプロセスの開発に向けて、PGMsである白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、イリジウム(Ir)を対象として、それらの活性金属-白金族金属複合塩化(酸化)物の合成法や反応形態の解析を行った。さらに、塩素系水溶液への溶解挙動を解明することにより、高度循環型社会に不可欠な新しいタイプのリサイクル技術の開発を行った。CuCl2、FeCl3などの塩化物を用いた塩化処理を行い、粉末X線回折等の分析により生成相を同定し、最適な合金化・塩化処理条件を検討した。その結果、マグネシウム(Mg)蒸気を用いた合金化処理の場合には、Pt、Pd、Rh、Irは全て金属間化合物となる一方で、RuはMgとは金属間化合物を形成しないことが明らかとなった。Ruは他のPGMsとは異なり、Mgとの親和性が小さいために金属間化合物が得られなかったと、熱力学物性データに基づき推察した。より親和性の高い亜鉛(Zn)蒸気を用いれば、金属間化合物を容易に形成することが予想できる。塩化処理後にPtは70%以上の溶解率で塩水に溶解する一方で、他のPGMsの塩水への溶解率は30%未満にとどまることが明らかとなった。この理由として複合塩化物の生成率に起因すると考えられる。通常、単純な塩化物でも塩水には溶解しないRhやIrの溶解率が塩化処理によって大幅に改善されたことから、複合塩化物の生成が溶解率の促進に起因していることが推察された。環境調和型の新規なPGMsのリサイクルプロセスに向けた平成22年度の研究によって、大きな進展が見られた。

The total amount of metal resources in our country is input, output and maintenance. The development of environmentally friendly new technologies for the efficiency of platinum group metals (PGMs) is an extremely important issue. In this study, the development direction of PGMs, platinum (Pt), platinum (Pd), rhodium (Rh), platinum (Ru), iridium (Ir) and the synthesis method of active metal-platinum group metal complex compounds (acidified) were studied. The development of new technologies for the dissolution and degradation of organic and inorganic compounds in aqueous solutions is indispensable in a highly cyclical society. Analysis of CuCl2 and FeCl3 compounds by chemical treatment, X-ray diffraction, etc., determination of phase formation, and optimization of alloying and chemical treatment conditions were discussed. In the case of alloying treatment, Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, Mg and intermetallic compounds are formed. Ru and other PGMs are different, Mg and affinity are small, intermetallic compounds are obtained, thermodynamic properties are studied High affinity for lead (Zn) vapor deposition, intermetallic compounds are easy to form, so it is expected that After chemical treatment, the solubility of Pt in water is more than 70%, and the solubility of other PGMs in water is 30%. The reason for this is that the formation rate of complex compounds is caused by the following factors: Generally, the solubility of Rh and Ir in water is greatly improved by chemical treatment, and the formation of complex compounds is the cause of the promotion of solubility. The progress of the research on the new regulation of environmental harmony type PGMs in 2002 has been seen.