キレート樹脂によるレアメタルの省エネルギー的分離精製法の開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04555222
• Research Institution: KUMAMOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 江川 博明 熊本大学, 工学部, 教授 (50040358)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山部 和則 三井金属鉱業株式会社レアメタル事業部, 研究開発部, 研究員 ; 小林 純太郎 三井金属鉱業株式会社レアメタル事業部, 技術開発部, 室長 ; 林 輝美 熊本大学, 工学部, 助手 (70189653) ; 城 昭典 熊本大学, 工学部, 教授 (40038047)
• Keywords: レアメタル / カラム操作 / キレート樹脂 / 希土類元素 / 貴金属 / 巨大網状型樹脂 / 分離

Research Abstract

最終年度にあたり、希土類ならびに貴金属などレアメタルに選択吸着性を有する樹脂について分離・回収に関する検討を行い、以下の成果を得た。
1.スチレン-ジビニルベンゼンMR型球状共重合体を基体とするホスフィン酸型樹脂(RSP)、ホスホン酸型樹脂(RSPO)、メチレンホスホン酸型樹脂(RCSP)などについて、希土類元素の分配性の水素イオン濃度依存性の測定を行った結果、これらの樹脂への希土類の分配性は原子番号の増加とともに高くなることがわかった。また、これらの樹脂の希土類元素に対する吸着性はRCSP<RSPO<RSPの順に増大することも明らかになった。
2.2、3-エピチオプロピルメタクリラート-ジビニルベンゼンMR型球状共重合体を基体とし、隣接メルカプト基を有するキレート樹脂の貴金属に対する吸着量はAu(III)>>Os(VIII)>Pd(II)>>Ir(IV)〜Pt(IV)の順であることがわかった。また、吸着されたAu(III),Pd(II)、Pt(IV)はシアン化カリウム溶液によって溶離・回収可能であった。
3.メタクリル酸グリシジル-ジビニルベンゼンMR型球状共重合体をチオシアン酸アンモニウムと反応させてエピスルフィド基を導入した樹脂(RGS)を合成するとともに、RGSをエタノール性硫化水素カリウムと反応させてメルカプト基を有する樹脂(RGSH)を合成した。これらの樹脂はAu(III)とPd(II)に対し高い吸着容量を示した。吸着された金属のシアン化カリウム溶液による溶離においては、RGSがRGSHより優れたいることがわかった。
4.上記1-3の成果を基礎に、カラム法による希土類元素の相互分離ならびに貴金属の分離について検討した。RCSP充填カラムにより軽希土類元素相互間の分離が、EDTAなどの高価な溶離剤を用いることなく、強酸水溶液のみで達成できることもわかった。また、RGSカラムは、Au(III)とPt(IV)の相互分離に利用できることも明らかになった。

Research Products

• [Publications] 江川博明: "Studies on Selective Adsorption Resins.XXXIII.Behavior of Macrorelicular Chelating Resins Containing Phosphinic and/or Phosphonic Acid Groups in the Adsorption of Trivalent Lanthanides." Journal of Applied Polymer Science. (in press). (1994)
• [Publications] 江川博明: "2,3-エピチオプロピルメタクリラート-ジビニルベンゼンMR型球状共重合体を基体としメルカプト基を有するキレート樹脂の貴金属に対する吸脱着性" 日本化学会誌. 1994(4号印刷中). (1994)