| 研究課題/領域番号 |
15K12248
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
堀 久男 神奈川大学, 理学部, 教授 (50357951)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | レニウム / レアメタル / リサイクル / 分離 / 沈殿 / 過レニウム酸 / モリブデン / タングステン |
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| 研究実績の概要 |
航空機のタービンブレードや石油改質用の触媒等に使用されているレニウムは主に輝水鉛鉱（モリブデンの鉱石）の焙焼ガス中の酸化レニウム(VII)を過レニウム酸イオン（ReO4-）として水中に捕集し、アンモニア水を添加後、再結晶やイオン交換樹脂、溶媒抽出等で回収し、水素還元することにより製造されている。しかし従来の方法は回収率が低く（40-60%）、高窒素濃度の排水が発生する等の問題がある。この状況は二次原料（廃棄物）を用いた場合も変わらない。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。
本研究では水中のReO4-を光励起し、電子供与剤からの電子移動反応を起こしてReO3として沈殿分離するスキームを想定して実験を行ってきた。28年度までに電子供与剤として2-プロパノールを用い、さらに反応系にあらかじめアセトンを加えることで、光照射6時間で高効率（～95%）に水中のレニウム成分をReO2とReO3の沈殿として分離回収することに成功した。さらにレニウムとモリブデンが混合した水溶液からレニウム成分を選択的に沈殿回収できることも明らかにした。
29年度はレニウムとタングステンが混合した水溶液からレニウム成分を選択的に沈殿回収できるか調べた。その結果、pH を7.0以上にした場合、生成した沈殿に反応前の水中のレニウムの90%以上が回収された。一方でタングステンの回収率は13％以下となった。したがって水溶液のpHを中性～塩基性にした場合にレニウムを選択的に回収できることが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
従来法では困難であった水中からのレニウム成分の高効率な回収をほぼ完全に達成した。この方法は従来法のように高窒素濃度等の環境負荷が高い排水が発生する懸念もない。また、共存金属としてモリブデンあるいはタングステンが含まれる混合液からレニウムを選択的に回収することにも成功した。特許も成立し、企業にライセンス供与されたのでおおむね順調に進捗していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
水中のReO4-の回収において、共存物質の影響についてさらに調べる。特に廃棄合金等に含まれている他の金属成分との混合水溶液からレニウム成分を選択的に沈殿分離して回収できるかどうか調べる。モリブデンやタングステンが共存した場合についてさらに詳しく調べると共に、共存金属がアルミニウム、白金、ニッケル等の場合についても検討して研究を完成させる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
アルミニウムや白金等の金属成分が混合した溶液中からレニウムのみを沈殿として分離回収できるかどうか調べて研究を完成させたいため繰り越した。
（使用計画）
ICP発光分析による沈殿および溶液中の金属の含有量の分析やX線光電子分光法による沈殿表面の分析は外注を予定している。これに60万円程度かかると考えられる。
繰り越した72万円の内訳はこの外注分析費60万円と物品費12万円を予定している。
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