Separation of impurities by electrochemical reaction: Toward versatile recycling of waste glass materials

通过电化学反应分离杂质：实现废玻璃材料的多功能回收

• 批准号: 22K19881
• 负责人: 明本 靖広
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Hokkaido Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19881/
• 关键词: ガラス廃材; 酸化還元; 溶融塩; 不純物分離; 電気泳動; 酸化還元反応; 多用途リサイクル

本研究は、様々なガラス廃材のリサイクルを促進するために、着色成分である金属や溶融リサイクルにおいて障害となる可能性のある不純物を、電気化学反応を利用して取り除くことを目指している。予備試験では、セラミック管に発熱体として白金線を巻いた簡易的な電気炉内に、酸化銅を含む青色のガラス試料を充填した燃焼ボートを入れ、この燃焼ボートの両端に白金線を電極として挿しこむことで、ガラス試料に電位を印加しながらセラミック管を約1000℃まで昇温させて試験を行った。陽極付近で青味が薄くなったが、成分分析等が難しい試料量であるため、るつぼでの同試験が可能な実験環境整備の必要がわかった。今年度は1000℃以上に高温状態を維持しつつ、ガラス試料に電位を印加することのできる電気炉の製作に取り組んだ。このような装置は市販されていないため、耐火レンガやセラミックボード、発熱体などを組み合わせて自作した。炉内温度を計測するための電熱線を炉内に配置し、データロガーで計測しながら一定の速度での昇温、および維持が可能なシステムを作った。電気炉上部はセラミックボードで作製し、アルミナ絶縁管を通すことで電極となる白金線の通路を設けた。作製した電気炉は1300℃まで昇温可能であると同時に、ガラス試料にも電位を印加して通電を確認した。予備試験で用いたガラス試料と同じ酸化銅を含む青色のガラス試料を対象に試験を行った。試料量が多くなったことで脱色の状況までは目視で確認できなかったが、陰極近傍では褐色の沈殿が生成しており、銅イオンが陰極で還元されて金属銅になったと考えられる。今年度溶融状態で電位を印加可能な電気炉が完成したため、次年度以降は電位の印加前後におけるガラス試料の元素分析や金属の化学形態といったより詳細な分析・評価を進めていく。

In this study, the のリサイクルを promotion するために, the coloring component であるmetal やmelted リサイクルIt is possible to prevent impurities from impurities, and use electrochemical reaction methods to remove them. Preparation for the test 験では, セラミックtube に発heat body として platinum wire を巻いた simple な电気In the furnace, the acidified copper contains the cyan のガラス sample and is filled with the したburning ボートを入れ, このThe electric potential of the platinum wire at the end of the burning furnace is inserted into the electrode, and the sample is testedをInca しながらセラミックductをAbout 1000℃までheatingさせてtest験を行った. The anode is close to the green taste, the thinness, the composition analysis, etc. are not difficult, the sample amount is not the same, and the same test method is possible, and environmental maintenance is not necessary. This year, we have maintained the high temperature state above 1000℃, and the potential of the ガラス sample has been maintained, and the production of the electric furnace has been carried out.このような device, commercially available されていないため, fire-resistant レンガやセラミックボード, 発热体などを组み合わせて自产した. Furnace temperature measurement It is possible to heat up at a certain speed and maintain the temperature at a certain speed. The upper part of the electric furnace is made of stainless steel, and the electric tube is connected to the electrode and the platinum wire is connected to the passage. The temperature of the electric furnace can be increased to 1300℃ at the same time, and the potential of the sample can be confirmed by adding electricity. In preparation for the test, we used the same test material as the copper acid chloride and the cyan のガラス sample as the test sample. The amount of sample is too large, the condition of discoloration is not confirmed by visual inspection, and the cathode is close to the Brown Shen Temple が generated し て お り, copper イ オ ン が cathode で return to the original さ れ て metal copper に な っ た と 考 え ら れ る. This year's molten state has the potential to be completed by Inca, and the electric furnace has been completed, and the potential will be lowered from the next year before and after Inca. The elemental analysis of the sample and the chemical form of the metal are detailed.

项目成果

電気泳動現象を用いた土壌環境修復の試み

利用电泳现象修复土壤环境的尝试

• 发表时间: 2022
• 作者: Jose Lilian;Lee Wanyi;Hanya Goro;Tuuga Augustine;Goossens Benoit;Tangah Joseph;Matsuda Ikki;Subbiah Vijay Kumar;明本靖広
• 通讯作者: 明本靖広