2010 Fiscal Year Annual Research Report
有機修飾層状複水酸化物を用いたプロセス溶液からのレアメタルの分離回収技術
| Project/Area Number |
21681007
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
亀田 知人 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60333895)
|
|---|
| Keywords | 層状複水酸化物 / キレート剤 / レアアース / キレート錯体形成 / 捕捉 / 選択性 / 銅-アルミニウム系 / 有機修飾 |
|---|
| Research Abstract |
レアアースは自動車や電子部品に必要不可欠な金属であり、安定な供給が必要である。その方法の一つとして、廃棄物からのレアアースの回収が挙げられる。本研究では、廃棄物の処理過程において発生する廃液中のレアアースの回収を想定し、層間にキレート剤であるedtaイオンをインターカレートしたCu-Al系層状複水酸化物(edta型Cu-Al LDH)を用いた、水溶液中からのSc^<3+>、La^<3+>及びY^<3+>の捕捉を検討した。
炭酸型Cu-Al LDHを200℃、4hで仮焼することにより、Cu-Al oxideを調製した。Cu-Al oxideをedta溶液に投入し、60℃、3hで攪拌することによりedta型Cu-Al LDHを合成した。1mMのM^<3+>(M^<3+>=Sc^<3+>、La^<3+>、Y^<3+>)水溶液500mlに、edta型Cu-Al LDHをedta/M^<3+>=1、2、3となるようにN_2流通下、30℃、300rpmの条件下で加え、2h攪拌した。対照実験として、実験に用いた最大量のedta型Cu-Al LDHと同量のNO_3型Cu-Al LDHでの捕捉実験も行なった。
Sc^<3+>、La^<3+>及びY^<3+>濃度の経時変化を検討した結果、時間の経過と共にSc^<3+>、La^<3+>及びY^<3+>濃度は低下し、edta/M^<3+>モル比が大きいほど濃度低下が大きかった。また、edta型Cu-Al LDHによる濃度減少は、NO_3型Cu-Al LDHに比べて大きかった。edta型Cu-Al LDHによるSc^<3+>、La^<3+>及びY^<3+>の捕捉は、層間でのedtaイオンとのキレート錯体形成によると考えられる。また、捕捉量はSc^<3+>>Y^<3+>>La^<3+>の順で大きかった。これは、edtaイオンとのキレート錯体の生成定数(pK)がSc^<3+>(23.1)>Y^<3+>(18.1)>La^<3+>(15.5)であることに起因すると考えられる。
|
