Development of functional ionic liquids for the highly effective membrane separation of critical metals
| Project/Area Number |
20J20464
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 27010:Transport phenomena and unit operations-related
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
花田 隆文 九州大学, 工学府, 特別研究員(PD)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
|
|---|
| Keywords | イオン液体 / レアメタル / リサイクル / 深共晶溶媒 / 膜分離 / 抽出 / 浸出 / 非水浸出 / 溶媒冶金 / 溶媒抽出 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
現代産業に必要不可欠なレアメタルは、レアメタル鉱石から溶媒抽出法などの湿式製錬技術により生産される。近年では持続可能な開発の観点から、レアメタルを含む製品の廃棄物からのリサイクルによるレアメタルの再資源化も注目されている。これらの廃棄物には微量のレアメタルとともに多量の不純物金属が含まれている。溶媒抽出法は目的金属だけを選択的かつ迅速に回収することができる一方、有機溶媒を多量に使用することによる環境負荷が懸念されている。本研究では、有機溶媒を使用することなく高効率かつ選択的なレアメタル分離を達成する新規分離媒体を創製し、廃棄物からのレアメタルリサイクルに応用することを目的する。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、有機溶媒を使用することなく高効率かつ選択的なレアメタル分離を達成する新規分離媒体を創製し、レアメタル１次資源や都市鉱山からのレアメタル分離回収法を開発することを目的する。これまでに、貴金属に高い親和性を示す新規イオン液体trioctyldodecylphosphonium chloride (P88812Cl)を包埋した高分子膜を開発し、最も高価な貴金属であるロジウムの膜分離を実現した。膜組成としてイオン液体・ポリマー・可塑剤の比率を最適化することにより、イオン液体を単独で用いる液液抽出では不可能であった鉄との高効率分離が可能となった。また、開発したレアメタル分離膜が自動車排ガス浄化触媒から金属を溶かし出した高濃度塩酸溶液からの白金、パラジウムおよびロジウムの相互膜分離に応用可能であることを示した。
従来のリサイクル法においては、王水や塩酸などの強力な酸を用いる浸出工程で金属を水溶液中に溶かし出すことが必要であり、強酸・重金属を含む有害廃液の排出により環境負荷が極めて高いことが課題であった。本研究では貴金属に高い親和性を示すイオン液体を無機酸に替わる浸出溶媒として応用することを着想し、実際に白金などの貴金属を溶かし出すことができることを実証した。また、本技術を応用することで、有機溶媒と無機酸を不要とする革新的なレアメタルリサイクルプロセスを構築することに成功した。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(3 results)
Research Products
(35 results)
