2021 Fiscal Year Annual Research Report
固体王水を利用した革新的な白金族金属のリサイクルプロセスの構築
| Project/Area Number |
19K20483
|
|---|
| Research Institution | Chiba University |
|---|
Principal Investigator |
吉村 彰大 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (60800935)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 白金族金属 / リサイクル / 使用済み触媒 / 固体王水 / 固液分離 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
白金(Pt)に代表される白金族金属(PGMs)は、高い化学耐性や触媒能から、特に自動車用触媒用向けの利用が多く、自動車１台あたり数 gのPGMsが利用される。一方、一般的な鉱石の品位は数 ppm程度のため、使用済み触媒からのリサイクルが重要とされ、実際に広く操業されている。既存のプロセスでは、王水や塩素(Cl2)を吹き込んだ塩酸(HCl)で溶出させる湿式法や、溶融した鉄(Fe)や銅(Cu)に吸収させて濃縮する乾式法が主に利用されているが、いずれも廃液や高温での処理による環境負荷の大きさや、施設立地の制限などが問題とされる。最近では溶融塩を用いた手法も提案され、直接塩化できる「固体王水」という概念も提唱されているが、溶融塩自体の危険性などに起因する操業上の問題は残る。
以上から、本研究では安全かつ環境負荷の小さい新たな「固体王水」として、塩化鉄(III)(FeCl3)と塩化カリウム(KCl)、または塩化ナトリウム(NaCl)を用いたPGMsの回収プロセスを構築することを目的に研究を行った。これまでに、自動車用触媒に主に用いられるPt, Pdについては、相互分離・回収プロセスを確立し、ロジウム(Rh)については溶解と化合物としての回収を確認した。
最終年度は、上記手法の改善に加え、半導体製造時のるつぼに利用されるイリジウム(Ir)を対象とした回収プロセスの構築を実施した。その結果、PtとPdの相互分離・回収では特にPd回収率の大幅な改善が確認された。Rhについてはエタノールによるリーチングの導入により、Feと完全に分離できることが確認された。Irについては、他のPGMsよりも速度は大幅に低いものの固体王水による溶解が可能であり、また溶解後の回収が可能であることが確認された。以上から、固体王水による環境調和型リサイクルプロセスは、複数のPGMsに対して適用できる可能性が示唆された。
|
Research Products
(1 results)
