2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Hybrid Process for Simultaneous Recovery of Lithium and Boron from Geothermal Water
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16H04555
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| Research Institution | The University of Kitakyushu |
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Principal Investigator |
吉塚 和治 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (70191567)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西浜 章平 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (00347668)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 吸着 / 電気透析 / 地熱水 / リチウム / ホウ素 / ハイブリッドシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は、以下の２項の試験研究を行った。
1. 連結カラムを用いた地熱水からのリチウムとホウ素の分離回収試験
リチウム吸着剤とホウ素吸着剤を充填した吸着分離カラムを連結した２元素同時分離回収プロセスを用いて、地熱水からのリチウムとホウ素を選択的に吸着させ、他の共存元素を排除するシステムについて研究した。実験に使用する地熱水は、岩手県葛根田地熱発電所の地熱水を用いた。具体的には、地熱水よりリチウム吸着カラムとホウ素吸着カラムにリチウムおよびホウ素を選択的に吸着させ、その後、カラムを水洗浄したあと、薄い酸を用いて溶離して濃縮したリチウムとホウ素を含む脱着液を得た。このプロセスでの供給液速度、吸着後のカラム洗浄（スクラビング）、溶離についての最適操作条件の探索とその性能評価を行った。
2. バイポーラ電気透析法を用いたリチウムとホウ素の分離回収の基礎試験
リチウムとホウ素を含む塩酸酸性溶離液を、陽極室と陰極室とバイポーラ電気透析装置にて電解すると、陰極室から水酸化リチウムの濃厚水溶液を、陽極室からホウ酸の濃厚水溶液を、直接得ることができる。ここでは、まずその基礎研究として、ホウ酸リチウムを溶解した水溶液を用いてバイポーラ電気透析装置による電解を行い、水酸化リチウムとホウ酸の生産効率とpHやリチウム濃度、ホウ素濃度、電圧、電流との関係を明らかにした。このとき、試料液と陰極液および陽極液の液量比｛試料液／陰極液（＝陽極液）｝の液量比を変化させ、水酸化リチウムおよびホウ酸の濃縮効果を明らかにした。
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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
当初平成29年度に予定していた研究実施計画の２項目すべてを実施しており、おおむね順調に実験結果を積み上げることができた。地熱水は、東北自然エネルギー株式会社の協力を得られ、岩手県の葛根田地熱発電所の地熱水を供給していただき、実験を遂行しているが、この地熱水サンプルの供給によって、次年度の実験で使用する地熱水の確保を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は、29年度に引き続き「地熱水からのリチウムとホウ素の同時分離回収のためのハイブリッドプロセス」に関する研究として、岩手県葛根田地熱発電所の地熱水を用いて、
1. 連結カラムを用いた地熱水からのリチウムとホウ素の分離回収試験
リチウム吸着剤とホウ素吸着剤を充填した吸着分離カラムを連結した２元素同時分離回収プロセスを用いて、地熱水からのリチウムとホウ素を選択的に吸着させ、他の共存元素を排除するシステムを開発する。このプロセスでの供給液速度、吸着後のカラム洗浄（スクラビング）、溶離についての最適操作条件の探索とその性能評価を行う。
2. 実地熱水から得られた溶離液からのバイポーラ電気透析法によるリチウムとホウ素の分離回収試験
1 の試験で得られるリチウムとホウ素が濃縮された溶離液を用いて、バイポーラ電気透析法を用いたリチウムとホウ素の分離回収試験を行い、水酸化リチウムとホウ酸の生産効率とpHやリチウム濃度、ホウ素濃度、電圧、電流との関係を明らかにする。
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[Journal Article] Equilibrium and Kinetic Studies on Lithium Adsorption from Geothermal Water by λ-MnO22017
Author(s)
Recepoglu, Y. K., Kabay, N., Yilmaz-Ipek, I., Arda, M., Yoshizuka, K., Nishihama, S., Yuksel, M.
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Journal Title
Solvent Extr. Ion Exch.
Volume: 35
Pages: 221-231
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Deboronation of Geothermal Water Using N-methyl-D-glucamine Based Chelating Resins and a Novel Fiber Adsorbent: Batch and Column Studies2017
Author(s)
Recepoglu, Y. K., Kabay, N., Yilmaz-Ipek, I., Arda, M., Yoshizuka, K., Nishihama, S., Yuksel, M.
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Journal Title
J. Chem. Technol. Biotechnol.
Volume: 92
Pages: 1540-1547
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Book] GeothermalWater Management2018
Author(s)
Nalan Kabay, Idil Y. Ipek, Pelin K. Yilmaz, Saba Samatya, Marek Bryjak, Kazuharu Yoshizuka, S. Ali Tuncel, Umran Yuksel, Mithat Yuksel
Total Pages
462
Publisher
CRC Press
ISBN
978-1-315-73497-2
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