Development of new liquid-liquid extraction systems based on the interfacial reaction and nanostructures of precious metal complexes

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02497
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26060:Metals production and resources production-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Narita Hirokazu 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究チーム長 (60357689)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 文之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (20344153) ; 元川 竜平 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (50414579) ; 上田 祐生 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究職 (80806638) ; 阿久津 和宏 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, 副主任技師 (60637297)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 溶媒抽出 / 金 / パラジウム / 構造解析

Outline of Final Research Achievements

In this study, we revealed the metal extraction behavior in the dihexyl sulfide (DHS)-chloropalladate and dibutyl carbitol (DBC)-chloroaurate extraction systems, which show unique extraction behavior in liquid-liquid extractions of precious metals. In the DHS system, the distribution of molecules at the liquid-liquid interface was investigated by X-ray/neutron reflection measurements, and the relationship between the palladium extraction rate and the interfacial structure was discussed. In the DBC system, we clarified the properties of the chloroaurate complexes extracted with DBC on the basis of the nanostructures in the organic phase obtained by small-angle X-ray/neutron scattering measurements as well as slope analyses of the distribution ratios of chloroaurate.

Free Research Field

湿式製錬

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、金属イオンの液－液抽出メカニズムにおいて未解明なところが多い、有機相－水相間の界面構造や有機相中の高次構造等に関する知見を、当該分野ではこれまであまり用いられていないX線／中性子反射率や小角散乱測定等により明らかにしたところが、特に新規性が高い。得られた知見は、金属イオンの抽出速度や、第三相（貴金属精錬の操業を阻害する物質）の生成等に大きく関連することから、実プロセスの効率化に貢献できる。