2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of eco-friendly separation techniques for critical metals based on liquid-liquid and solid-liquid extraction systems.
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25420806
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
久保田 富生子 九州大学, 工学研究院, 助教 (60294899)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 雅宏 九州大学, 工学研究院, 教授 (10211921)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | レアメタル / 分離回収 / 抽出 / 吸着 / イオン交換 / 希土類 / 貴金属 / リサイクル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、液-液、固ー液界面を、目的金属指向性の高い反応場として調製した環境調和型のレアメタル選択的分離法の開発を目的とした。反応界面形成のために、前者では従来の有機溶媒―水系を検討し、多座配位型の新規アミド酸抽出剤の開発を行った。これを、希土類金属をはじめ種々レアメタルの抽出分離に適用し、抽出剤がこれら金属へ高い分離性能を示すことを明らかにした。この抽出剤の官能基をシリカゲルさらに実用化のためにスチレン―ジビニルベンゼンの市販樹脂に導入したイオン交換樹脂に調製した。希土類金属と一般金属の分離に適用し、液―液抽出と同様の高い選択性が得られた。そこで、さらに本年度希土類相互の分離等の分離を検討し、またさまざまな塩（イオン）の影響を検討した。その結果、本イオン交換樹脂がこれら金属分離に利用可能であること、また溶液条件により、抽出、分離性能が大きく変わることを示した。本官能基は、液-液、固-液抽出分離において、同様の性能で働くことを示した。
さらに本年度、この新規抽出剤を白金族金属の抽出分離に用い、抽出と逆抽出の検討を行った。原料水相条件により、白金族の抽出挙動に違いが見られることが明らかとなった。
固―液界面形成の方法として、天然由来の半合成高分子、酢酸セルロースを利用した。金に対して高選択性を示したが、その性能は、界面の結晶性や含水性に大きく影響を受けることが明らかになった。これらの基礎的検討をもとに、さらに使用済み製品浸出液にも適用し、金の選択性が保持されることを明らかにした。
液―液界面形成のもう一つの方法として、イオン液体―水系の利用を貴金属の分離をモデルに検討した。イオン液体が、抽出能力を有する溶媒として働くことを示した。
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