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光化学的手法を用いた水中からのレニウム成分の完全回収システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K12248
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 環境材料・リサイクル
研究機関神奈川大学

研究代表者

堀 久男  神奈川大学, 理学部, 教授 (50357951)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードレニウム / レアメタル / リサイクル / 沈殿 / 過レニウム酸 / モリブデン / タングステン / アセトン / 分離 / アルミニウム
研究成果の概要

航空機のタービンブレード等に使用されているレニウムは鉱石の焙焼ガス中のレニウム成分を過レニウム酸イオン(ReO4-)として水中に捕集し、再結晶やイオン交換樹脂、溶媒抽出等で回収して製造されている。しかし従来の方法は回収率が低く、高窒素濃度の排水が発生する等の問題がある。このため水中からReO4-を簡易かつ高効率に回収できる新しい方法の開発が望まれていた。本研究では2-プロパノールとアセトンを加え紫外光照射するとほぼ完全に水中のレニウム成分をReO2とReO3の沈殿として分離回収できること、モリブデンやタングステンの共存液からもレニウム成分のみを高選択的かつ高効率に回収できることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は水中からレニウム成分を効果的に回収することを目的として行われた。従来の製造技術ではレニウムは鉱石からの成分が溶解した水中から、再結晶や有機溶媒を使用した溶媒抽出により回収されていたが、回収率が低いこと、高エネルギーコスト、さらには高窒素濃度の廃液が発生する等の問題があった。本研究で開発された方法は光化学反応でレニウム成分を水に不溶な化学種に還元して沈殿分離する方法であり、水中のレニウム成分をほとんど完全に回収でき、高窒素濃度の廃液等も発生しない。この方法は特許登録され、ライセンス供与を受けた企業により実証プラントの建設まで発展したので社会的な意義は高いと考えている。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Recovery of rhenium from aqueous mixed metal solutions by selective precipitation: A photochemical approach2019

    • 著者名/発表者名
      Hisao Hori, Takafumi Otsu, Takahiko Yasukawa, Rin Morita, Shota Ishii, Takuma Asai
    • 雑誌名

      Hydrometallurgy

      巻: 183 ページ: 151-158

    • DOI

      10.1016/j.hydromet.2018.12.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光化学反応によるレニウムの高効率回収2017

    • 著者名/発表者名
      堀 久男
    • 雑誌名

      ペトロテック

      巻: 40 ページ: 665-669

    • NAID

      40021307620

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光化学的手法による水中からのレニウムの効率的な回収2017

    • 著者名/発表者名
      堀 久男
    • 雑誌名

      環境管理

      巻: 53 ページ: 20-23

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient photochemical recovery of rhenium from aqueous solutions2015

    • 著者名/発表者名
      Hisao Hori, Yuta Yoshimura, Takafumi Otsu, Kotomi Kume, Yuki Mitsumori, Shuzo Kutsuna
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 156 ページ: 242-248

    • DOI

      10.1016/j.seppur.2015.10.007

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 光化学的手法によるレニウム成分の回収:白金混合液からの選択分離2019

    • 著者名/発表者名
      岡田浩明、堀 久男
    • 学会等名
      資源・素材学会平成31(2019)年度 春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Efficient photochemical recovery of rhenium from aqueous solutions: A greener approach for rhenium metallurgical processing2018

    • 著者名/発表者名
      Hisao Hori, Takafumi Otsu
    • 学会等名
      The 7th Asia-Oceania Conference on Green and Sustainable Chemistry (AOC7-GSC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能性フッ素材料の分解・再資源化反応の開発と水中からのレニウム成分の高効率回収2018

    • 著者名/発表者名
      堀 久男
    • 学会等名
      環境浄化光触媒研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光化学的手法による水中からのレニウム成分の回収:共存金属との選択分離2018

    • 著者名/発表者名
      堀 久男、大津貴史、森田凛、石井翔大、安川貴彦
    • 学会等名
      資源・素材学会平成30(2018)年度春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光化学的手法による水中からのレニウムの効率的な回収(第22回リサイクル技術開発本多賞受賞講演)2017

    • 著者名/発表者名
      堀 久男
    • 学会等名
      平成29年度3R先進事例発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光化学的手法による水中からのレニウム成分の高効率還元回収2017

    • 著者名/発表者名
      堀 久男、大津貴史
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光化学的手法による水中からの過レニウム酸イオンの高効率還元回収2017

    • 著者名/発表者名
      堀 久男、大津貴史
    • 学会等名
      資源・素材学会平成29(2017)年度春季大会
    • 発表場所
      習志野
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光化学的手法による水中からの過レニウム酸イオンの高効率回収2016

    • 著者名/発表者名
      大津貴史、小池和英、堀 久男
    • 学会等名
      第50回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 光化学的手法による水中からの過レニウム酸イオンの高効率回収2015

    • 著者名/発表者名
      大津貴史、堀 久男
    • 学会等名
      2015年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 希少金属「レニウム」の水中からの高効率な分離回収に成功しました!

    • URL

      http://www.kanagawa-u.ac.jp/pressrelease/details_13332.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 希少金属「レニウム」の水中からの高効率な分離回収に成功しました

    • URL

      http://www.kanagawa-u.ac.jp/pressrelease/details_13332.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] レニウムの回収方法、レニウムとその他の金属とを含む溶液からレニウムを選択的に回収する方法、及びレニウムとその他の金属とを含む溶液にてレニウムの含有比率を高める方法2016

    • 発明者名
      堀 久男
    • 権利者名
      神奈川大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-03-11
    • 取得年月日
      2016-08-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] レニウムの回収方法2015

    • 発明者名
      堀 久男
    • 権利者名
      堀 久男
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-07-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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