電荷移動遷移を利用した有価金属の製錬工程における水溶液の分析および錯体構造制御

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K04789
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 佐々木 秀顕 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (10581746)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 貴金属精錬 / 紫外可視分光法

Outline of Annual Research Achievements

触媒や電子機器の材料に利用される白金族金属は，希少で高価であるため，リサイクルが必須である．白金族金属の精錬においては酸に溶解してから元素を個別に抽出や析出して相互に分離するため，溶解の工程が必須となる．ただし白金族金属は耐食性が高いため，王水や塩素など強力な酸および酸化剤が必要となる．また，これらの薬品を用いても，白金族金属の一部は不動態化して残渣となりやすい．このため，耐食性の高い白金族金属を溶解しやすくするための前処理としてアルカリ溶融が採用されている．アルカリ溶融とは，酸に溶解する前に白金族金属を高温のアルカリ化合物と反応させることで，可溶性の酸化物に転換する処理である．
酸に溶解した白金族金属を高い収率で分離・回収するためには，液中で錯体を形成している白金族金属の価数や錯体構造を把握する必要がある．しかし，アルカリ溶融を施して溶解した白金族金属がどのような状態となっているかについては報告例が少ない．本年度は，白金族金属にアルカリ溶融などの前処理を施したのち酸に溶解し，紫外可視吸光スペクトルの測定を行った．溶解してから数日間にわたるスペクトルの経時変化を観察するとともに，一定に落ち着いたスペクトルを文献と比較し，溶液中に存在する錯体の同定を行った．また，アルカリ溶融に用いる化合物の種類や白金族金属の濃度を変えて測定を行うことで，溶解の条件に応じて生成する錯体の構造が変わることを確認した．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

アルカリ溶融を経由して白金族金属を酸に溶解し，紫外可視吸収スペクトルの測定により錯体の同定が可能であることを実験で確認できた．よっておおむね順調に進展していると判断した．

Strategy for Future Research Activity

錯体の吸収スペクトルがどのような電子遷移によるものなのかを量子化学計算により推定する．さらに，溶液中の錯体の構造を制御するための手法の検討を行う．

Causes of Carryover

作製した溶液中の錯体は長い時間をかけて変化するため，一回ごとの実験が要する時間が長くなった．このため次年度使用額が生じたが，実験計画を変更するほどの影響はない。