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Local structure and properties in multicomponent molten salts

Research Project

Project/Area Number 16K14443
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Metal making/Resorce production engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Waseda Yoshio  東北大学, 多元物質科学研究所, 名誉教授 (00006058)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 篠田 弘造  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10311549)
助永 壮平  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (20432859)
柴田 浩幸  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (50250824)
打越 雅仁  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (60447191)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords高融点金属分離回収 / 廃棄物からのリサイクル / 溶融塩電解 / X線吸収分光 / 溶融塩 / 局所構造 / 金属の電解回収 / 核磁気共鳴 / ハロゲン化物溶融塩 / 金属生産工学 / 高融点有価金属回収 / 廃棄物再資源化 / 融体局所構造
Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to obtain fundamental knowledge leading to the establishment of the technique of refractory metals recovery from molten salt with electroplating by comparing the local structure in the molten state with the results of the electrolytic recovery experiment. The relationship between the molten salt composition and the melting temperature and the local structure was investigated and clarified based on the data obtained by the in-situ measurement in the high temperature molten state mainly applying X-ray absorption spectroscopy.
It has been found that, by using a molten salt of mixed halide composition in which a part of the low melting point fluoride is substituted with chloride, a large structure is decomposed and metal can be recovered even under relatively low temperature conditions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで回収困難であった高融点金属の回収に溶融塩電解を適用するにあたり、塩組成を調整することによって電解温度の低温化、および得られる電析物の緻密化・平滑化が実現可能という指針を得ることができた。
このような成果を挙げるには、多元系試料中の目的金属元素周囲の局所構造を原子レベルで解析可能なX線吸収分光の適用、さらに高温溶融状態におけるその場測定を実施する工夫が重要であり、本研究でそれを実現した。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Presentation (15 results) Book (1 results)

  • [Presentation] Taを含む溶融塩の構造解析2019

    • Author(s)
      篠田弘造、打越雅仁、佐藤修彰
    • Organizer
      資源・素材学会春季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] タンタルの溶融塩電解2019

    • Author(s)
      打越雅仁、秋山大輔、篠田弘造、佐藤修彰
    • Organizer
      資源・素材学会春季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高融点金属回収のための高温溶融塩構造解析2018

    • Author(s)
      篠田弘造、助永壮平、打越雅仁、鈴木茂、佐藤修彰、早稲田嘉夫
    • Organizer
      日本金属学会東北支部発表大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ハライド溶融塩中におけるタンタルの局所構造解析2017

    • Author(s)
      篠田弘造、佐藤一志、秋山大輔、助永壮平、打越雅仁、立山祐資、佐藤修彰、鈴木茂
    • Organizer
      資源・素材学会平成29年度春季大会
    • Place of Presentation
      千葉工大(千葉県、習志野市)
    • Year and Date
      2017-03-27
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 混合ハライド溶融塩を用いたタンタルの電解2017

    • Author(s)
      佐藤一志、篠田弘造、打越雅仁、金炅滸、佐藤修彰、鈴木茂
    • Organizer
      資源・素材学会平成29年度春季大会
    • Place of Presentation
      千葉工大(千葉県、習志野市)
    • Year and Date
      2017-03-27
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ハライド溶融塩中におけるタンタルの局所構造解析2017

    • Author(s)
      篠田弘造,佐藤一志,秋山大輔,助永壮平,打越雅仁,立山祐資,佐藤修彰,鈴木茂
    • Organizer
      資源・素材学会平成29(2017)年度春季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 混合ハライド溶融塩を用いたタンタルの電解2017

    • Author(s)
      佐藤一志,篠田弘造,打越雅仁,金キョンホ,佐藤修彰,鈴木茂
    • Organizer
      資源・素材学会平成29(2017)年度春季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] タンタル回収のための溶融塩電解低温化への局所構造解析からのアプローチ2017

    • Author(s)
      篠田弘造, 佐藤一志, 秋山大輔, 助永壮平, 鈴木茂, 佐藤修彰, 早稲田嘉夫
    • Organizer
      表面技術協会第136回講演大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 混合ハライド溶融塩を用いたタンタルの平滑電析2017

    • Author(s)
      佐藤一志, 篠田弘造, 打越雅仁, 秋山大輔, 佐藤修彰, 鈴木茂, 早稲田嘉夫
    • Organizer
      資源・素材学会平成29(2017)年度秋季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] タンタルの平滑電析に向けた最適電流密度の検討2017

    • Author(s)
      佐藤一志, 篠田弘造, 打越雅仁, 秋山大輔, 佐藤修彰, 鈴木茂, 早稲田嘉夫
    • Organizer
      第16回 日本金属学会東北支部研究発表大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Local Structure Analysis using high temperature in situ XAS of halide molten salts for Ta recovery by electrolytic process2016

    • Author(s)
      K. Shinoda, Y. Tateyama, D. Akiyama, M. Uchikoshi, S. Sukenaga, S. Suzuki, N. Sato
    • Organizer
      Opportunities in Processing of Metal Resources in South East Europe (OPMR2016)
    • Place of Presentation
      Hotel Mercure Budapest(ハンガリー、ブダペスト)
    • Year and Date
      2016-11-28
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 高融点金属の溶融塩電解回収を目指した溶融塩および電析物の局所構造解析2016

    • Author(s)
      篠田弘造、立山祐資、秋山大輔、助永壮平、打越雅仁、鈴木茂、佐藤修彰
    • Organizer
      第52回X線分析討論会
    • Place of Presentation
      筑波大東京キャンパス(東京都文京区)
    • Year and Date
      2016-10-26
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] タンタルの溶融塩電解回収に適した溶融塩条件探索のための局所構造解析2016

    • Author(s)
      篠田弘造、立山祐資、秋山大輔、鈴木茂、佐藤修彰
    • Organizer
      資源・素材学会平成28年度秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] XAFSによる溶融塩および電析物中Ta分析2016

    • Author(s)
      佐藤一志、篠田弘造、秋山大輔、立山祐資、助永壮平、打越雅仁、鈴木茂、佐藤修彰
    • Organizer
      第19回XAFS討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-09-03
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] タンタルの溶融塩電解回収を目指したフッ化物系溶融塩の局所構造解析2016

    • Author(s)
      篠田弘造、秋山大輔、助永壮平、鈴木茂、佐藤修彰
    • Organizer
      表面技術協会第134回講演大会
    • Place of Presentation
      東北大川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Book] 放射光利用の手引き -農水産・医療、エネルギー、環境、材料開発分野などへの応用-2019

    • Author(s)
      篠田弘造、鈴木茂
    • Total Pages
      344
    • Publisher
      アグネ技術センター
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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