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ハロゲン浴浸出とカニばさみ型抽出剤を利用した貴金属リサイクル技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04182
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 グリーン・環境化学
研究機関秋田大学

研究代表者

柴山 敦  秋田大学, 国際資源学研究科, 教授 (30323132)

研究分担者 山田 学  秋田大学, 理工学研究科, 講師 (90588477)
芳賀 一寿  秋田大学, 国際資源学研究科, 准教授 (10588461)
研究協力者 バトナサン アルタンスック  
岡部 悠  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
キーワード貴金属 / リサイクル / 溶媒抽出 / Pincer / 抽出剤 / ヨウ素浸出 / パラジウム / ヨウ素 / 金 / ハロゲン浸出 / ピンサー型抽出剤 / レアメタル / 浸出 / ハロゲン
研究成果の概要

金あるいは白金族金属を溶解するハロゲン浴浸出法を明らかにするとともに、新規に合成したカニばさみ(Pincer)型抽出剤による溶媒抽出技術を開発した。
ハロゲン浴浸出では、ヨウ化物溶液を用いた浸出とアスコルビン酸を用いた沈殿法により、廃電子基板焼却灰の金を98%以上回収できることを明らかにした。また、Pincer型抽出剤に関しては、パラジウムに高選択性を有し、高い抽出能力を持つ新たな抽出剤の合成に成功した。このPincer型抽出剤を使うと、自動車排ガス触媒を対象にした浸出液からパラジウムのみを抽出-逆抽出可能で、抽出剤を繰り返し利用できるなど、実用性の高いリサイクル技術への可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

貴金属等の酸溶解では一般に強酸溶液を使用するが、本研究では、ヨウ素-ヨウ化物溶液により金を選択的に溶解し、溶液中の錯イオン形成や金の沈殿回収プロセスを明らかにした。また、廃電子基板焼却灰に含まれる金の98%以上を回収できるなど、新たなリサイクル技術の可能性を提案した。一方、新たに開発したカニばさみ(Pincer)型抽出剤は、パラジウムに高選択性を有するほか、抽出能力が極めて高く、酸への安定性が高いなど、優れた特性を有することがわかった。また、逆抽出も可能で、自動車排ガス触媒の塩酸浸出液からパラジウムのみを繰り返し抽出が可能で、実用性が高く、学術的価値の高い研究成果を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] High-Pressure Oxidative Leaching and Iodide Leaching Followed by Selective Precipitation for Recovery of Base and Precious Metals from Waste Printed Circuit Boards Ash2019

    • 著者名/発表者名
      B. Altansukh, K. Haga, H. H. Huang, A. Shibayama
    • 雑誌名

      Metals

      巻: 9 号: 3 ページ: 363-378

    • DOI

      10.3390/met9030363

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gold Recovery from Waste Printed Circuit Boards by Advanced Hydrometallurgical Processing2019

    • 著者名/発表者名
      B. Altansukh, K. Haga, H. H. Huang, A. Shibayama
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 60 ページ: 287-296

    • NAID

      130007556954

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recovery of Pd(II) and Pt(IV) from leach liquors of automotive catalysts by calixarene-based di-n-alkylamino extractants using saturated hydrocarbon diluents2019

    • 著者名/発表者名
      M. Yamada, Y. Kaneta, M. Rajiv Gandhi, U. M. R. Kunda, A. Shibayama
    • 雑誌名

      Hydrometallurgy

      巻: 184 ページ: 103-108

    • DOI

      10.1016/j.hydromet.2019.01.002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rapid and selective recovery of palladium from platinum group metals and base metals using a thioamide-modified calix[4]arene extractant in environmentally friendly hydrocarbon fluids2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yamada, M. Rajiv Gandhi, A. Shibayama
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 16909-16919

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35026-x

    • NAID

      120007170405

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selective Recovery of Palladium from PGM Containing Hydrochloric Acid Solution Using Thiocarbamoyl-substituted Adsorbents2018

    • 著者名/発表者名
      K. Haga, S. Sato, M. Rajiv Gandhi, M. Yamada, A. Shibayama
    • 雑誌名

      International Journal of the Society of Materials Engineering for Resources

      巻: 23 ページ: 173-177

    • NAID

      130007722537

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calix[4]arene-Based Amino Extractants Containing n-Alkyl Moieties for Separation of Pd(II) and Pt(IV) Metals from Leach Liquors of Automotive Catalysts2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yamada, Y. Kaneta, M. Rajiv Gandhi, U. M. R. Kunda, A. Shibayama
    • 雑誌名

      Metals

      巻: 8 号: 7 ページ: 517-531

    • DOI

      10.3390/met8070517

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of pincer-type extractants for selective extraction of palladium from PGMs: An improved liquid-liquid extraction approach to current refining processes2018

    • 著者名/発表者名
      M. Rajiv Gandhi, M. Yamada, K. Haga, A. Shibayama
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 8709-8721

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09053-z

    • NAID

      120007170406

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 白金族リサイクルのための抽出剤の開発2017

    • 著者名/発表者名
      柴山 敦、山田 学
    • 雑誌名

      「金属」 特集:貴金属・レアメタルのリサイクル技術や環境技術(依頼原稿)

      巻: 87 ページ: 698-703

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規チオアミド型抽出剤の合成とPd(II)に対する抽出特性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      岡部 悠、山田 学、芳賀 一寿、柴山 敦
    • 学会等名
      第37回溶媒抽出討論会、一般講演・ポスター発表
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ピンサー型抽出剤の合成と特性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉菜央、山田 学、芳賀一寿、柴山 敦
    • 学会等名
      資源・素材学会東北支部 若手の会・一般講演
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 新規チオアミド系抽出剤の開発とPd(II)の抽出特性2018

    • 著者名/発表者名
      岡部 悠、山田 学、芳賀 一寿、柴山 敦
    • 学会等名
      資源・素材学会 資源・素材2018(福岡)、一般講演・ポスター発表
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 新規アミン系抽出剤 1,3-ビス(ジヘキシルアミノメチル)ベンゼンの合成と白金族抽出特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉菜央、山田 学、芳賀 一寿、柴山 敦
    • 学会等名
      資源・素材学会 資源・素材2018(福岡)、一般講演・ポスター発表
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 直鎖・分岐アルキル部位を持つチオアミド系抽出剤の開発とPd(II)抽出特性2018

    • 著者名/発表者名
      岡部 悠、Muniyappan Rajiv Gandhi、芳賀 一寿、山田 学、柴山 敦
    • 学会等名
      資源・素材学会 平成30(2018)年度春季大会、一般講演・口頭発表
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Leaching of Gold from Waste Printed Circuit Boards in Iodine-Iodide Solution and Regeneration of the Spent Lixiviant2018

    • 著者名/発表者名
      B. Altansukh, K. Haga, H. H. Huang, A. Shibayama
    • 学会等名
      International Mineral Processing Congress Proceeding (IMPC2018、モスクワ)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective recognition of metal ions or vaporous organic compounds using acyclic and macrocyclic molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Manabu Yamada
    • 学会等名
      International Workshop on Materials and Applications(インド)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recovery of Valuable Metals from Waste Printed Circuit Boards by Using Iodine-Iodide Leaching and Precipitation2018

    • 著者名/発表者名
      A. Batnasan, K. Haga, A. Shibayama
    • 学会等名
      TMS 2018 147th Annual Meeting & Exhibition, Phoenix, Arizona USA
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直鎖・分岐アルキル部位を持つチオアミド系抽出剤の開発とPd(II)抽出特性2018

    • 著者名/発表者名
      岡部 悠,Muniyappan Rajiv Gandhi,芳賀 一寿,山田 学,柴山 敦
    • 学会等名
      一般社団法人資源・素材学会 平成30(2018)年度春季大会(東京)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of SCS type Pincer Extractants for Selective Extraction of Pd(II) from Platinum Group Metals: An Improved Approach to Current Refining Process2017

    • 著者名/発表者名
      M. Rajiv Gandhi, M. Yamada, K. Haga, A. Shibayama
    • 学会等名
      The Eighth International Conference on Materials Engineering and Resources (ICMR 2017 AKITA)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チオアミド部位を有する新規抽出剤の合成とPd(II)に対する抽出特性2017

    • 著者名/発表者名
      岡部 悠,山田 学,Muniyappan Rajiv Gandhi,芳賀 一寿,柴山 敦
    • 学会等名
      一般社団法人資源・素材学会・秋季大会 資源・素材2017(札幌)ポスター発表
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 1,3-Bis(diethoxythiophosphinoyloxy)benzene for Pd(II) extraction from leach liqours of automotive catalysts2017

    • 著者名/発表者名
      M. Rajiv Gandhi, M. Yamada, A. Shibayama
    • 学会等名
      平成29年度化学系学協会東北大会(盛岡)ポスター発表
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] かにばさみ型抽出剤を用いた貴金属回収2017

    • 著者名/発表者名
      岡部 悠,山田 学,芳賀一寿,柴山 敦
    • 学会等名
      環境資源工学会 第136回学術講演会(東京)ポスター発表
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カニばさみ抽出剤の合成と貴金属に対する抽出能評価2017

    • 著者名/発表者名
      岡部 悠、山田 学、芳賀一寿、柴山 敦
    • 学会等名
      秋田化学技術協会第51回研究技術発表会
    • 発表場所
      秋田市(秋田大学)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SCS型ピンサー配位子による自動車触媒酸浸出液からのPd(II)選択的抽出2016

    • 著者名/発表者名
      ムニヤパン ラジブ ガンジー、山田 学、柴山 敦、濱田文男
    • 学会等名
      第35回溶媒抽出討論会
    • 発表場所
      つくば市(産業技術総合研究所)
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ピンサー型抽出剤の合成と特性の評価2016

    • 著者名/発表者名
      岡部 悠、山田 学、芳賀一寿、柴山 敦
    • 学会等名
      資源・素材学会東北支部若手の会
    • 発表場所
      秋田県仙北市(あきた芸術村)
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] パラジウム抽出剤、パラジウム抽出方法、パラジウム回収方法、パラジウム抽出剤の再生方法、および、パラジウムの反復回収方法2017

    • 発明者名
      山田学、ムニヤパン ラジブ ガンジー、芳賀一寿、柴山 敦
    • 権利者名
      山田学、ムニヤパン ラジブ ガンジー、芳賀一寿、柴山 敦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-111863
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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