無電解ニッケルめっき廃液からのニッケルろう剤製造法の開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24656552
• Research Institution: Oyama National College of Technology
• Principal Investigator: 森下 佳代子 小山工業高等専門学校, 一般科, 准教授 (50344924)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: イオン交換 / 無電解ニッケルめっき / 微粒子 / 褐炭

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，未活用資源である褐炭のイオン交換能を利用して廃棄物である無電解ニッケルめっき廃液からニッケルを褐炭中に濃縮し，これをガス化することにより，安価なニッケルろう剤を製造することを目的としている。
該研究の実施により，無電解ニッケルめっき廃液からニッケルを褐炭中に濃縮する方法，およびニッケルが濃縮された褐炭からのニッケル回収の好適条件が明らかになった。具体的には，塩基性雰囲気下において，褐炭の質量に対して最大で約20％のニッケルを褐炭中に保持できることが明らかになった。イオン交換された褐炭からのニッケル回収について，水蒸気ガス化では反応後期にわずかに未燃分が残り，このことによって，回収されるニッケルが微粒子となること，また，残存未燃分を完全に除去するために燃焼する必要が生じるが，その過程における顕著な粒子成長がないことがわかった。一方，酸素ガス化では，発熱反応であるためにヒートスポットが生じ，粒子同士が互いに凝集・溶融し，比較的大きな粒子となることが明らかになった。本実験条件範囲においては，水蒸気ガス化温度750℃程度，担持率５％程度が好適であった。また，種々条件下で処理した微粒子のSEM観察の結果から，ニッケル担持炭をガス化して得られた酸化ニッケル微粒子が，水素雰囲気下において，800℃で5分加熱すると完全に溶融することが確認された。実際にステンレス基板間に得られた酸化ニッケル微粒子を塗布して水素雰囲気下で加熱処理したところ，ステンレス基板同士が接着されることを確認した。