2016 Fiscal Year Research-status Report
光化学的手法を用いた水中からのレニウム成分の完全回収システムの開発
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15K12248
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
堀 久男 神奈川大学, 理学部, 教授 (50357951)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | レニウム / レアメタル / リサイクル / アセトン / 沈殿 / 過レニウム酸 / モリブデン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レアメタルの中で地殻存在量が最も少ないレニウムは高融点、高強度等の優れた性質を持つ。このため航空機エンジンや火力発電用のタービン、石油改質用の触媒等に使用されている。レニウムは主に輝水鉛鉱（モリブデンの鉱石）の焙焼ガス中の酸化レニウム(VII)
を過レニウム酸イオン（ReO4-）として水中に捕集し、アンモニア水を添加後、再結晶やイオン交換樹脂、溶媒抽出等で回収し、水素還元することにより製造されている。しかし従来の方法は回収率が低く（40-60%）、高窒素濃度の排水が発生する等の問題がある。こ
の状況は二次原料（廃棄物）を用いた場合も変わらない。このため水中からReO4-を簡易かつ高効率に回収できる新しい方法の開発が望まれている。
本研究では水中のReO4-を光励起し、電子供与剤からの電子移動反応を起こしてReO3として沈殿分離するスキームを想定して実験を行ってきた。前年度に電子供与剤として2-プロパノールを用い、さらに反応系にあらかじめアセトンを加えることで、光照射6時間で高効率（～95%）に水中のレニウム成分をReO2とReO3の沈殿として分離回収することに成功した。そこで28年度はレニウムとモリブデンが混合した水溶液からレニウム成分を選択的に沈殿回収できるか調べた。その結果、pHを6.3以上にした場合に生成した沈殿には、反応前のレニウムが92%以上回収された。一方でモリブデンの回収率は11％以下となった。したがって水溶液のpHを中性～塩基性にした場合にレニウムを選択的に回収できることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
従来法では困難であった水中からのレニウム成分の高効率な回収をほぼ完全に達成できた。この方法は従来法のように高窒素濃度等の環境負荷が高い排水が発生する懸念もない。また、モリブデンとの混合液からレニウムを選択的に回収することにも成功し、特許も早期審査請求により年度内に登録されたので順調に進捗していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
水中のReO4-の回収において、共存物質の影響についてさらに調べる。特に廃棄合金等に含まれている他の金属成分との混合水溶液からレニウム成分を選択的に沈殿分離して回収できるかどうか調べる。モリブデンについて大まかな結果を得たのでさらに詳しく調べると共にタングステンや銅についても検討する。
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| Causes of Carryover |
今後様々な金属が混合した溶液中からレニウムのみを沈殿として選択分離できるかどうか調べるが、ICP発光分析による沈殿および溶液中の金属の含有量の分析や透過型電子顕微鏡やX線光電子分光法による沈殿表面の分析は外注を予定している。これに100万円程度かかると考えられる。外注分析には試料を集めて一度に測定を依頼した方が安価になるため繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度繰り越した108万円と請求額100万円の合計額208万円の内訳は物品費60万円、旅費40万円、外注分析費用100万円、英文校閲8万円を予定している。
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