バイオプロセッシングによるリン鉱石からのリン酸製造とレアアース回収

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リン資源は、中国、米国、モロッコ、ロシア等上位6か国で全体の9割以上の生産を占めており、米国では資源枯渇を理由に既に禁輸措置が実施されている。リン、レアアースの全量を輸入に頼るわが国としては、新技術開発によるこれら資源の安定確保が望まれている。エジプトには10億トン程度の大規模なリン鉱床があり、それらには微量ではあるが、レアアースが含まれている。本研究では、エジプト産リン鉱石（P2O5：23.5%、Al2O3：2.4%、Fe2O3：4.54 %、MgO：2.1%、SiO2：5.0%、REEs：1200ppm）と高純度の燐灰石、赤鉄鉱、石英、ドロマイト、各種硫化鉱物等を用い、各種基礎試験を行うとともに上記鉱石の選別実験を行い、リン鉱石の高品位化（目標値P2O5としての含有率30％以上、R2O3/P2O5比0.1以下、R2O3 = Fe2O3 + Al2O3）と微量に含まれているレアアースの濃縮について検討を行った。P2O5含有率を高めるためには、赤鉄鉱、石英、ドロマイト、黄鉄鉱などの含有量を低減する必要がある。そのためBacillus Megaterium、Ferroplama acidiphilum等の微生物を用い、各種基礎試験を行うとともに赤鉄鉱、石英、ドロマイト、黄鉄鉱などの含有量の低減を試みた。B. Megateriumのドロマイト、F. acidiphilumの黄鉄鉱表面への付着量、付着前後のゼータ電位、接触角の測定、浮選実験から、拡張DLVO (Derjaguin, Landau, Verwey and Overbeek)理論をもとに付着挙動、浮選挙動は説明できること、B. Megaterium、F. acidiphilumは、ドロマイト、黄鉄鉱の浮選抑制剤として利用可能であることが分かった。分離に関する各種処理・選別実験の結果、最適条件では、P2O5は33%まで増加し、R2O3/P2O5は0.089となり目標値をクリアできた。また、REEsの濃縮も確認できた。