塩化揮発法を用いた光学ガラスからのレアメタル回収プロセスの開発

• 研究課題/領域番号: 22605002
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 元素戦略
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 菅原 勝康 秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 教授 (60154457)
• 研究分担者: 望月 友貴 秋田大学, ベンチャービジネスラボラト リー, 博士研究員 (90546087)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 光学ガラス / 塩素化 / 炭素還元 / レアメタル / 研磨紛 / 塩化揮発 / 研磨粉 / リサイクル / 光学レンズ

研究概要

本研究は、光学ガラスの製造工程で生じる研磨粉や切断片に含まれる希少元素を効率的に分離回収するためのプロセス開発を目的とした。研磨紛ならびに切断片を塩素気流中、200℃から1000℃で加熱したときの希少元素(La やGa, Nb, Ta)ならびに共存元素(Ti, Zr, Zn)の塩化揮発挙動を詳細に追跡した。この実験結果をもとに、光学ガラス試料に炭素を添加し塩素気流中で500、700、1000℃と三段階に分けて加熱することにより、La やTa, Nb, Gd を選択的に分離回収するプロセスを開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Rare metal recovery from ground powder of optical glass by chlorination (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Kato, Kenji Murakami, Katsuyasu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of 14th Asia Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress ページ: 830-831
• [雑誌論文] 塩化揮発法による Nd-Fe-B 磁石からの希土類元素の分離 (2011)
  • 著者名/発表者名: 望月友貴,森広介,菅原勝康
  • 雑誌名: 化学工学論文集 巻: 第37巻、第1号 ページ: 70-77
  • NAID: 10027970561
• [雑誌論文] 塩化揮発による光学ガラスからのレアメタルの分離回収 (2011)
  • 著者名/発表者名: 望月友貴、庄司剛章、加藤貴宏、村上賢治、菅原勝康
  • 雑誌名: 化学工学論文集 巻: 第37巻、第5号 ページ: 454-459
  • NAID: 10030160059
• [学会発表] Rare metal recovery from ground powder of optical glass by chlorination (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Kato, Kenji Murakami, Katsuyasu Sugawara
  • 学会等名: 14th Asia Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] 塩化還元揮発法による電子基板からの貴金属およびレアメタル分離回収 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅原勝康
  • 学会等名: 化学工学会第44回秋季大会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] ｶｰﾎﾞｸﾛﾘﾈｰｼｮﾝを利用した有価元素の分離回収 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅原勝康
  • 学会等名: 第21回日本エネルギー学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 電子基板中貴金属及びレアメタルの塩化揮発に及ぼす前処理の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴宏, 村上賢治, 菅原勝康
  • 学会等名: 化学工学会札幌大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-08-25
• [学会発表] 塩化揮発による電子基板中レアメタル及び貴金属の分離 (2011)
  • 著者名/発表者名: 楡木悠介、力口藤貴宏、菅原勝康
  • 学会等名: 化学工学会学生発表会秋田大会
  • 発表場所: 秋田大学
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 超硬スクラップ中タンタルとニオブの塩化揮発挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野中利瀬広、菅原勝康
  • 学会等名: 化学工学会秋季大会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2010-09-05
• [学会発表] 希土類磁石からの希少元素の分離回収 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森広介、望月友貴、菅原勝康
  • 学会等名: 化学工学会宇都宮大会
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2010-07-16
• [図書] レアメタル・希少金属リサイクル技術の最先端-ナノ・有機・メタラジーが広げるリサイクル技術-(第4 章 溶融・揮発反応) (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原勝康,望月友貴,柴山敦
  • 出版者: フロンティア出版
• [図書] レアメタル・希少金属リサイクル技術の最先端-ナノ・有機・メタラジーが広げるリサイクル技術-(第4章溶融・揮発反応) (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原勝康, 望月友貴, 柴山敦
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: フロンティア出版
• [図書] ケミカルエンジニアリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅原勝康,野中利瀬弘
  • 出版者: 塩化揮発法による希少元素の選択的分離回収プロセスの開発
• [備考]
  • URL: http://www.ipc.akita-u.ac.jp/~energy/
• [産業財産権] 塩化揮発法による希土類元素の分離方法及び分離システム (2010)
  • 発明者名: 菅原勝康、望月友貴、森広介
  • 権利者名: 秋田大学
  • 公開番号: 2012-041588
  • 出願年月日: 2010-08-17