2017 Fiscal Year Annual Research Report
Biohydrometallurgical processing of urban mine wastes
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16H04616
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
沖部 奈緒子 九州大学, 工学研究院, 准教授 (30604821)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 都市鉱山 / 廃基盤（PCB） / 廃触媒（Spent Catalyst） / 金 / レアアース / バイオリーチング / バイオマス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
〇都市鉱山PCBからの金浸出について
これまでに検討したリーチング法の中で、前例のないBio-thiourea法を新たに試みたところ、従来の化学的Thiourea法と比較して圧倒的に低いThiourea濃度および酸化剤Fe3+イオン濃度下において金浸出を効率化することができた。その際、鉄酸化細菌は低Fe3+イオン濃度下においてThioureaリーチングの最適電位を維持することに貢献していた。
〇金バイオナノ粒子の生成
まず、モデル溶液として金試薬を用いた場合の金バイオナノ粒子の生成法について最適条件検討を行った。反応速度・ナノ粒子生成局在性・ゲノム情報などを総合的に解釈し、鉄還元細菌による金還元機構を推察した。さらに、上記のBio-thioureaリーチング後の実浸出液を用いたバイオナノ粒子生成にも成功した。ただし、その反応はモデル溶液を用いた場合と違いがあった。共存するCuやFeイオンによる影響で、金バイオナノ粒子の生成局在等に影響があることが分かった。これらの共存イオンを如何に安定的に溶液中に残したまま金のみを還元しナノ粒子化するかが今後の課題である。
〇廃触媒からのレアアースの回収
廃触媒から、無機酸・有機酸を用いた化学的リーチングにより、レアアースであるランタンを効率的に回収できることが示された。最終的には廃触媒産出国であるインドネシア国内のバイオマスを有効利用することが目的であるため、微生物により発酵生成した有機酸の有効性を引き続き検証していく。詳細な条件検討が必要である。
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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
上記に記述した概要の通り、都市鉱山である廃基盤・廃触媒サンプルから、銅回収・金回収・金ナノ粒子の生成・レアアースの回収に成功しているため、おおむね順調に進展しているといえる。残りの課題も上記記載の通りであり、残りの１年でさらに深く検討していく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
①貴金属浸出：Bio-Thiourea法の適用可能性評価として、Cu浸出後残渣からの貴金属(Au/Ag)浸出試験を引き続き行う。その際、酸化剤Fe(III)となるFe(II)の初期添加濃度を検討、また初期添加物(S0、FeS2)、温度、Eh (Thiourea ～0.45V)、pH (< 3.0)
の影響評価を行う。
②貴金属ナノ粒子生成：金試薬からのAuバイオナノ粒子の生成については、これまでに良好な結果が得られた。そこで、今年度は①の実浸出液に含まれる各種イオンが及ぼす影響評価と最適化に注力する。実浸出液を対象としてAuバイオナノ粒子の生成を試みるが、その際、共存するCuおよびFeの前処理法について特に検討を行う。また、共存イオンがある場合のAuバイオナノ粒子の局在を比較する。
③レアアース浸出：インドネシア産廃触媒からレアアースを回収するために、最終的にはインドネシア産廃棄バイオマスから発
酵生成した有機酸でバイオリーチングを行うことを試みる。基礎的成果は出てきているため、有機酸発酵反応の条件最適化を引
き続き行う。
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