高濃縮分離メディアを活用した希少金属の次世代型リサイクル化学システムの創出

本研究課題の達成目標は，学術的には希少金属に関する特殊分離メディアの詳細な解析とそれに基づく基礎研究を行なうこと，また，工学的には，分離メディアのリユースを伴う省エネルギー型の環境に配慮した希少金属リサイクル技術を開発し，実際の都市鉱石からの有価金属のリサイクルを3カ年の計画で行なうことである。最終年度である平成29年度は，これまでのミリリットルレベルからの濃縮を，リットルレベルとし，スケールアップ条件におけるレアメタルの分離・濃縮法としての均一液液抽出法の効果・有用性を評価した。まず，分離メディアの1つであるフッ素系界面活性剤パーフルオロオクタン酸(PFOA)について，リットルレベルのスケールアップに関する相分離特性・物性データを集積した。鉄やコバルトを含む1,10-フェナントロリン錯体について，4Lのから4mLへの1000倍濃縮に成功した。この相分離現象はpH依存型であり，強酸性条件では40分程度で相分離した。また，PFOAの代替物質として検討中のパーフルオロヘキサン酸(PFHxA)では，Co-1,10-フェナントロリン錯体試料を4Lから5mLへの800倍濃縮を可能としたが，PFOAと比べて水への溶解度が高いため，相分離に3時間を要した。さらに，PFOAの代替物質である、3-[2-(ペルフルオロアルキル)エチルチオ]プロパン酸(Zonyl FSA)を用いたメッキ廃液中のロジウムについて1.0Lから1.7mLへの588倍濃縮を達成し，84.7%の抽出率を得た。

本研究課題の達成目標は，学術的には希少金属に関する特殊分離メディアの詳細な解析とそれに基づく基礎研究を行なうこと，また，工学的には，分離メディアのリユースを伴う省エネルギー型の環境に配慮した希少金属リサイクル技術を開発し，実際の都市鉱石からの有価金属のリサイクルを3カ年の計画で行なうことである。最終年度である平成29年度は，これまでのミリリットルレベルからの濃縮を，リットルレベルとし，スケールアップ条件におけるレアメタルの分離・濃縮法としての均一液液抽出法の効果・有用性を評価した。まず，分離メディアの1つであるフッ素系界面活性剤パーフルオロオクタン酸(PFOA)について，リットルレベルのスケールアップに関する相分離特性・物性データを集積した。鉄やコバルトを含む1,10-フェナントロリン錯体について，4Lのから4mLへの1000倍濃縮に成功した。この相分離現象はpH依存型であり，強酸性条件では40分程度で相分離した。また，PFOAの代替物質として検討中のパーフルオロヘキサン酸(PFHxA)では，Co-1,10-フェナントロリン錯体試料を4Lから5mLへの800倍濃縮を可能としたが，PFOAと比べて水への溶解度が高いため，相分離に3時間を要した。さらに，PFOAの代替物質である、3-[2-(ペルフルオロアルキル)エチルチオ]プロパン酸(Zonyl FSA)を用いたメッキ廃液中のロジウムについて1.0Lから1.7mLへの588倍濃縮を達成し，84.7%の抽出率を得た。