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バイオプロセッシングによるリン鉱石からのリン酸製造とレアアース回収

研究課題

研究課題/領域番号 13F03069
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関九州大学

研究代表者

平島 剛  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00175556)

研究分担者 FARAHAT Mohsen  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
FARAHAT M.m.  九州大学, 工学研究院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードリン / 肥料 / 微生物 / 選鉱 / レアアース / エジプト / 物理選別 / 浮選
研究実績の概要

リン資源は、中国、米国、モロッコ、ロシア等上位6か国で全体の9割以上の生産を占めており、米国では資源枯渇を理由に既に禁輸措置が実施されている。リン、レアアースの全量を輸入に頼るわが国としては、新技術開発によるこれら資源の安定確保が望まれている。
エジプトには10億トン程度の大規模なリン鉱床があり、それらには微量ではあるが、レアアースが含まれている。本研究では、エジプト産リン鉱石(P2O5:23.5%、Al2O3:2.4%、Fe2O3:4.54 %、MgO:2.1%、SiO2:5.0%、REEs:1200ppm)と高純度の燐灰石、赤鉄鉱、石英、ドロマイト、各種硫化鉱物等を用い、各種基礎試験を行うとともに上記鉱石の選別実験を行い、リン鉱石の高品位化(目標値P2O5としての含有率30%以上、R2O3/P2O5比0.1以下、R2O3 = Fe2O3 + Al2O3)と微量に含まれているレアアースの濃縮について検討を行った。
P2O5含有率を高めるためには、赤鉄鉱、石英、ドロマイト、黄鉄鉱などの含有量を低減する必要がある。そのためBacillus Megaterium、Ferroplama acidiphilum等の微生物を用い、各種基礎試験を行うとともに赤鉄鉱、石英、ドロマイト、黄鉄鉱などの含有量の低減を試みた。B. Megateriumのドロマイト、F. acidiphilumの黄鉄鉱表面への付着量、付着前後のゼータ電位、接触角の測定、浮選実験から、拡張DLVO (Derjaguin, Landau, Verwey and Overbeek)理論をもとに付着挙動、浮選挙動は説明できること、B. Megaterium、F. acidiphilumは、ドロマイト、黄鉄鉱の浮選抑制剤として利用可能であることが分かった。
分離に関する各種処理・選別実験の結果、最適条件では、P2O5は33%まで増加し、R2O3/P2O5は0.089となり目標値をクリアできた。また、REEsの濃縮も確認できた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Selective Flotation of Chalcopyrite and Molybdenite with Plasma Pre-treatment2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Hirajima, Masanori Mori, Osamu Ichikawa, Keiko Sasaki, Hajime Miki, Mohsen Farahat, Mitsuru Sawada
    • 雑誌名

      Minerals Engineering

      巻: Vol.66-68 ページ: 102-111

    • DOI

      10.1016/j.mineng.2014.07.011

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Removal of Silica and Dolomite from Phosphate Ore Using Reverse Flotation2014

    • 著者名/発表者名
      FARAHAT, Mohsen Mohammad、平島 剛
    • 学会等名
      資源・素材学会 平成26年度春季大会
    • 発表場所
      東京大学生産研究所(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 選鉱方法2015

    • 発明者名
      平島剛、モハマド アヒマド、ファラハト モーセン、澤田満
    • 権利者名
      九州大学 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-044271
    • 出願年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 選鉱方法2015

    • 発明者名
      平島剛、ファラハト モーセン.、モハマド アヒマド、澤田満
    • 権利者名
      九州大学 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-044272
    • 出願年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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