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

使用高浓度分离介质创建下一代稀有金属回收化学系统

基本信息

批准号：
15H02847
负责人：
五十嵐淑郎
金额：
$ 5.99万
依托单位：
Ibaraki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

该研究主题的目的是在学术上分析稀有金属的特殊分离媒体的详细分析，并基于它们进行基础研究，并开发节能，环保的稀有金属回收技术，涉及重新使用分离的媒体，并在三年计划中从实际的城市矿石中回收有价值的金属。在2017财年的最后一年中，毫升水平的先前浓度是升级水平，并且评估了均质液体液体提取方法的效果和有用性，作为在规模上的条件下分离和浓缩稀有金属的方法。首先，我们积累了有关基于氟的表面活性剂全氟辛酸（PFOA）的相位分离性能和物理性能数据，这是分隔介质之一。含铁和钴的1,10-苯磺氨酸复合物从4L到4ML成功浓缩了1000次。这种相分离现象取决于pH，并且在强酸性条件下大约40分钟内发生相位分离。此外，目前正在研究的全氟己己（PFHXA）允许CO-1,10-苯磺氨酸复合物样品样品从4L到5ML浓缩800次，但是由于水比PFOA的溶解度更高，因此需要3个小时才能分离相位。此外，使用3- [2-（plutluoroalyalkyl）乙基硫硫代]丙酸（Zonyl FSA）的镀金废物中的588倍浓度，从1.0L到1.7ml，实现了PFOA的替代方案，导致提取率为84.7％。