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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

Research Project

Project/Area Number 15H02847
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Environmental conscious materials and recycle
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

五十嵐 淑郎  茨城大学, 工学部, 教授 (70150258)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Keywordsレアメタル / 貴金属 / 都市鉱山 / リサイクル / 刺激応答性ポリマー / 均一液液抽出法 / 環境配慮型分離システム / イオン液体 / リサイクル化学 / 希少金属回収
Outline of Annual Research Achievements

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。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Powerful Concentration of Rhodium in Plating Wastewater Using Homogeneous Liquid-Liquid Extraction (HoLLE) and Study for Scale-up2017

    • Author(s)
      Takeshi Kato, Shotaro Saito, Shigekatsu Oshite, Shukuro Igarashi
    • Journal Title

      Environment and Natural Resources Research

      Volume: 7 Issue: 4 Pages: 44-51

    • DOI

      10.5539/enrr.v7n4p44

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Homogeneous Liquid-Liquid Extraction (HoLLE) of Palladium in Real Plating Wastewater for Recovery2016

    • Author(s)
      Takeshi Kato, Shukuro Igarashi, Osamu Ohno, Shotaro Saito, Ryo Ando
    • Journal Title

      Journal of Environmental Protection

      Volume: 7 Issue: 02 Pages: 277-286

    • DOI

      10.4236/jep.2016.72024

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Separation and Recycling for Rare Earth Elements by Homogeneous Liquid-Liquid Extraction (HoLLE) Using a pH-Responsive Fluorine-Based Surfactant2015

    • Author(s)
      Shotaro Saito, Osamu Ohno, Shukuro Igarashi, Takeshi Kato, Hitoshi Yamaguchi
    • Journal Title

      Metals

      Volume: 5 Issue: 3 Pages: 1543-1552

    • DOI

      10.3390/met5031543

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] カスケード型濃縮分離システムによるCsの分離回収と焼却灰溶出液への適応2017

    • Author(s)
      小野寺大輝
    • Organizer
      第28回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • Place of Presentation
      茨城大学水戸キャンパス
    • Year and Date
      2017-12-01
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] パーフルオロヘキサン酸を用いた均一液液抽出法と析出相の固体化による高倍率濃縮法への応用2017

    • Author(s)
      斎藤昇太郎
    • Organizer
      日本分析化学会 第66年会
    • Place of Presentation
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • Year and Date
      2017-09-12
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 水相中プルシアンブルー合成と均一液液抽出によるセシウムイオンの高倍率濃縮2017

    • Author(s)
      小野寺大輝
    • Organizer
      日本分析化学会 第66年会
    • Place of Presentation
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • Year and Date
      2017-09-10
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] フッ素系界面活性剤と第四級アンモニウム塩から成るイオン液体を用いる貴金属元素の相分離への応用2016

    • Author(s)
      鈴木笙眞, 斎藤昇太郎, 押手茂克, 山口仁志, 五十嵐淑郎
    • Organizer
      第13回茨城地区分析技術交流会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 均一液液抽出(HoLLE)によるロジウムメッキ廃液からの分離・濃縮2016

    • Author(s)
      加藤健, 五十嵐淑郎
    • Organizer
      第13回茨城地区分析技術交流会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] フッ素系界面活性剤と第四級アンモニウム塩から成るイオン液体の構造解析および白金族元素の分離への応用2016

    • Author(s)
      鈴木笙眞, 高貝慶隆, 押手茂克, 山口仁志, 五十嵐淑郎
    • Organizer
      第27回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] めっき廃液をモデルとしたpH刺激応答性ポリマーによるレアメタル分離・回収2016

    • Author(s)
      小田木美保, 加藤健, 五十嵐淑郎
    • Organizer
      第27回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Separation and recovery of Beryllium based on pH-sensitive polymer as functional separation media2015

    • Author(s)
      Takeshi Kato, Shukuro Igarashi
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Hawaii (Marriott Waikiki Beach)
    • Year and Date
      2015-12-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Approach to the structural analysis of PFOA-/TBA+ ionic liquid used in homogeneous liquid-liquid extraction method (HoLLE)2015

    • Author(s)
      Shoma Suzuki, Yoshitaka Takagai, Shigekatsu Oshite, Shukuro Igarashi
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Hawaii (Hawaii Convention Center)
    • Year and Date
      2015-12-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Homogenous liquid-liquid extraction using weak acidic fluorine-based surfactant and its application to separation and recovery method for rare earth elements2015

    • Author(s)
      Shotaro Saito, Takeshi Kato, Hitoshi Yamaguchi, Shukuro Igarashi
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Hawaii (Hawaii Convention Center)
    • Year and Date
      2015-12-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 均一液液抽出 (HoLLE)によるロジウムの分離・濃縮とめっき廃液への応用2015

    • Author(s)
      加藤健, 石渡恭之, 五十嵐淑郎
    • Organizer
      第12回茨城地区分析技術交流会
    • Place of Presentation
      東海村 (いばらき量子ビーム研究センター)
    • Year and Date
      2015-12-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] めっき廃液への応用に向けたロジウムの均一液液抽出 (HoLLE)2015

    • Author(s)
      加藤健, 五十嵐淑郎, 石渡恭之
    • Organizer
      第26回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • Place of Presentation
      日立市 (多賀市民プラザ)
    • Year and Date
      2015-11-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] PFOA/TBA系イオン液体の物性と構造解析2015

    • Author(s)
      鈴木笙眞, 高貝慶隆, 押手茂克, 五十嵐淑郎
    • Organizer
      第26回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • Place of Presentation
      日立市 (多賀市民プラザ)
    • Year and Date
      2015-11-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 携帯電話電子基板からのpH刺激応答性ポリマーによる金の分離・回収法2015

    • Author(s)
      斎藤昇太郎,五十嵐淑郎,山口仁志
    • Organizer
      日本分析化学会第64年会
    • Place of Presentation
      福岡市 (九州大学伊都キャンパス)
    • Year and Date
      2015-09-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] めっき廃液からの高効率金属回収を目指したロジウム均一液液抽出 (HoLLE)2015

    • Author(s)
      加藤健, 五十嵐淑郎, 石渡恭之
    • Organizer
      日本分析化学会第64年会
    • Place of Presentation
      福岡市 (九州大学伊都キャンパス)
    • Year and Date
      2015-09-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ジエチルジチオカルバミン酸を配位子としたロジウムの均一液液抽出2015

    • Author(s)
      石渡恭之, 五十嵐淑郎, 加藤健, 宮川雅恵
    • Organizer
      平成27年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • Place of Presentation
      松山市 (愛媛大学城北キャンパス)
    • Year and Date
      2015-09-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] L-アスコルビン酸添加条件におけるpH刺激応答性ポリマーを用いる金(III),銀(I),白金(II)の選択的捕集特性と分離・回収法2015

    • Author(s)
      斎藤昇太郎,五十嵐淑郎,山口仁志
    • Organizer
      第75回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      甲府市 (山梨大学甲府キャンパス)
    • Year and Date
      2015-05-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 吸着剤及びこれを用いた分離方法2015

    • Inventor(s)
      五十嵐淑郎,斎藤昇太郎,尾島沙希子,櫻井惠太,佛願道男
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人茨城大学, 日立化成株式会社, 他
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-227416
    • Filing Date
      2015-11-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-12-17  

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