| 研究課題/領域番号 |
19H00842
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分27:化学工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北九州市立大学 |
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研究代表者 |
吉塚 和治 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (70191567)
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| 研究分担者 |
大島 達也 宮崎大学, 工学部, 教授 (00343335)
西浜 章平 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (00347668)
武井 孝行 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (90468059)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)
2022年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2021年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2020年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2019年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
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| キーワード | 吸着分離 / 地熱水 / リチウム / 電気透析 / 蒸発濃縮 / 分離回収 / 高純度精製 / 統合型システム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、地熱水から溶存元素であるリチウムを高選択的に分離回収から高純度に精製する一気通貫型の生産システムを開発することを目的として、
(1) 吸着分離法を用いた地熱水からのリチウムの分離回収プロセスを用いたリチウムの分離回収試験と評価、
(2) 吸着カラムからの脱着液のイオン交換法を用いた夾雑イオンの除去試験と評価、
(3) 前処理した脱着液からバイポーラ電気透析法を用いて、リチウムを水酸化リチウムとして回収する分離精製試験と評価、
について系統的な研究を行い、地熱水からリチウムを分離回収するとともに高純度精製を達成する統合型システムを開発する。
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| 研究成果の概要 |
(1) リチウム吸着剤を充填した吸着分離カラムによる分離回収装置を用いて、実地熱水から吸着カラムにリチウムを選択的に吸着回収する実証試験を行い、供給液速度、吸着後のカラム洗浄（スクラビング）、脱着についての最適操作条件の決定とその性能評価を行った。
(2)電気透析装置にてリチウムを濃縮するための実証試験を行い、リチウム濃縮液の生産効率と操作条件との関係を明らかにした。加えて、(1)のリチウム溶離液の蒸発濃縮も並行して行い、濃縮効率やエネルギー効率等の観点から比較検討した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は、地熱水から高付加価値なリチウム資源を採取可能な分離回収プロセスを開発するとともに、最高純度のバッテリーグレードの炭酸リチウムを製造することができる分離回収ならびに濃縮精製プロセスを開発したことである。また、社会的意義は、未利用資源である地熱水から国産のリチウム資源を回収することによって我が国のリチウム資源確保問題の解決に貢献できることである。
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