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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Development of novel process to recycle precious metals and rare metals by controlling the anionic species in molten salt electrolyte

Research Project

Project/Area Number 20H02493
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大内 隆成  東京大学, 生産技術研究所, 講師 (50555290)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords貴金属 / リサイクル / 乾式プロセス / 溶融塩 / 電気化学
Outline of Annual Research Achievements

溶融塩中における金属アニオンの電気化学反応について探求し、その反応を制御することで、貴金属やレアメタルの新規リサイクルプロセスを開発することを目的とした研究開発を行った。貴金属やレアメタルのリサイクルは、一般的に、強力な酸や錯化剤を用いた水溶液への溶解を基本的な手法とする、複雑な湿式処理によって回収及び分離・精製が行われている。湿式法は溶解プロセスに律速される工程時間の長さ、および多量に発生する有害廃液による環境負荷という問題点がある。そこで、本研究では、工程時間が短く、有害廃液の発生が抑えられ、かつ分離・精製を簡便化する革新的なリサイクルプロセスを提案・開発した。金(Au)を例に述べると、電気陰性度の低いNaなどの活性金属と合金化することにより金属間化合物を形成し、溶融塩にAu-のようなアニオン状態で溶解する。本研究では、溶解したアニオンを、電気化学的にアノード析出(Au- = Au + e-)することにより、高速に選択回収・分離する技術を開発した。アノード電析法により、Au-Cu合金、Au-Ag合金、Au-Pb合金などの数種の2元系合金や多元系合金からAuを選択的に分離可能であることを示した。一般的に貴金属含有スクラップはCuやPbなどのベースメタルをはじめとする多数の金属元素を含むため、貴金属は多数の工程を経て分離・精製・回収される。一方、本研究で開発したプロセスが実現すると、リサイクルプロセスの初期工程で、貴金属を選択的に分離・回収するプロセスが実現可能となる。さらに、本研究では、BiやSbなど貴金属以外のレアメタルへアノード電析法が適用できることを明らかにした。これらの成果および今後の研究の発展性が評価され、2020年度 貴金属に関わる研究助成金 奨励賞 (一般財団法人 田中貴金属記念財団) 、一般社団法人資源・素材学会 第48回 奨励賞を受賞した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Direct Oxygen Removal from Titanium by Utilizing Vapor of Rare Earth Metals2023

    • Author(s)
      Ouchi Takanari、Akaishi Kenta、Kamimura Gen、Okabe Toru H.
    • Journal Title

      MATERIALS TRANSACTIONS

      Volume: 64 Pages: 61~70

    • DOI

      10.2320/matertrans.MT-MLA2022022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deoxidation of Titanium Using Cerium?Chloride Flux for Upgrade Recycling of Titanium Scraps2022

    • Author(s)
      Kamimura Gen、Ouchi Takanari、Okabe Toru H.
    • Journal Title

      MATERIALS TRANSACTIONS

      Volume: 63 Pages: 893~902

    • DOI

      10.2320/matertrans.M-M2022805

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Anodic Electrochemical Deposition and Its Application2023

    • Author(s)
      Takanari Ouchi and Toru H. Okabe
    • Organizer
      The 16th Workshop on Reactive Metal Processing (RMW16)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recovery of precious metals from scraps using electrochemical anodic deposition in molten salt electrolyte2023

    • Author(s)
      Yuka Kujiraoka, Takanari Ouchi and Toru H. Okabe
    • Organizer
      The 16th Workshop on Reactive Metal Processing (RMW16)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New recycling process of precious metals using electrochemical anodic deposition2022

    • Author(s)
      Takanari Ouchi, and Toru H. Okabe
    • Organizer
      CMSC2022, UT^2-Mac Student Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of pre-treatment technique for concentration of platinum group metals from autocatalyst by flotation2022

    • Author(s)
      Sukho Kang, Takanari Ouchi, and Toru H. Okabe
    • Organizer
      CMSC2022, UT^2-Mac Student Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a new recycling process of titanium scraps through deoxidation using cerium metal2022

    • Author(s)
      Gen Kamimura, Takanari Ouchi, and Toru H. Okabe
    • Organizer
      CMSC2022, UT^2-Mac Student Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Deoxidation of titanium using rare earth metals as deoxidation agents in molten salt electrolyte2022

    • Author(s)
      Takanari Ouchi and Toru H. Okabe
    • Organizer
      Kipouros International Symposium, SIPS2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recycling Processes of Precious Metals and Rare Metals for Sustainable Development2022

    • Author(s)
      Takanari Ouchi
    • Organizer
      The 7th Cambridge-UTokyo Joint Symposium 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 溶融塩電気化学を用いる高効率エネルギー利用と資源循環への挑戦2022

    • Author(s)
      大内 隆成
    • Organizer
      第1回溶融塩化学オンラインサロン-Yo!You!en!cafe- (溶融塩委員会)
  • [Presentation] 次世代エネルギーシステムにおける非鉄 金属製造・リサイクルプロセスの可能性2022

    • Author(s)
      大内 隆成, 岩船 由美子
    • Organizer
      持続型材料エネルギーインテグレーション研究センター設立シンポジウム
  • [Presentation] 溶融塩中でのアノード電解析出を用いた貴金属の新規リサイクル手法2022

    • Author(s)
      大内 隆成
    • Organizer
      溶融塩委員会 第209回定例委員会
  • [Presentation] Recycling Processes of Nonferrous Metals for Sustainable Development2022

    • Author(s)
      大内 隆成
    • Organizer
      九州大学アジア・オセアニア研究教育機構シンポジウム
  • [Presentation] 非鉄金属製錬・リサイクル技術について知ってもらいたいこと2022

    • Author(s)
      大内 隆成
    • Organizer
      第26回理科・化学教育懇談会フォーラム
  • [Book] Rare Metal Technology 20232023

    • Author(s)
      Takanari Ouchi, Kerstin Forsberg, Gisele Azimi, Shafiq Alam, Neale R. Neelameggham, Hojong Kim, Alafara Abdullahi Baba, Hong Peng, Athanasios Karamalidis
    • Total Pages
      301
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      978-3031227615
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www.ouchi.iis.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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