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2018 年度 実績報告書

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)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード溶媒抽出 / Pincer / 抽出剤 / パラジウム / ヨウ素 / 金
研究実績の概要

廃電子基板を焼却処理した基板焼却灰から金を選択的に溶解するために、ヨウ化物(ヨウ化カリウム)、硫酸、過酸化水素水の混合浸出剤を用いて浸出を行った。浸出剤中のヨウ素濃度を72 mM、過酸化水素15 mM、硫酸40 mMに調節し、浸出温度40 ℃、パルプ濃度(液中の固体濃度)を50 g/Lで浸出すると、基板焼却灰に含まれる金を98%以上浸出できることを明らかにした。また、パルプ濃度を上昇させても金の浸出率は比較的高く、パルプ濃度200 g/Lでも80%以上の浸出率が得られ、金濃度は最大279 mg/Lに達することがわかった。さらに浸出後液に含まれる金は、L-アスコルビン酸溶液を添加することで、微細な球状金粒子として容易に沈殿回収できることを見出した。
一方、Pincer型抽出剤の開発に関しては、昨年度(平成29年度)合成した直鎖型アルキル基と分岐型アルキル基をもつ2種類のチオアミド基型抽出剤を使用し、特に塩酸溶液中のパラジウム〔Pd(II)〕抽出試験を実施した。その結果、広範囲な塩酸濃度でもパラジウムの抽出率は95%以上に達するほか、30分程度でほぼ全量を抽出できることがわかった。また、自動車排ガス触媒を塩酸浸出した溶液に対しても、パラジウムの抽出率は95%を示し、迅速かつ高い錯形成能力を有していることを明らかにした。さらに希釈剤としてケロシンとオクタノールの混合溶媒を使用し、チオ尿素水を逆抽出剤として使用した抽出-逆抽出の連続試験(自動車排ガス触媒の塩酸浸出液に対して実施した抽出試験)では、パラジウムの抽出-逆抽出率がいずれも5回連続して約99%に達するなど極めて高い値を示し、実用性を有していることを確認した。その他、新たに合成したアミノ型抽出剤でも、チオアミド型と同じようにパラジウムの抽出率が93%と高く、パラジウムに対する高選択性を有していることを確認した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2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 ページ: 363, 378

    • DOI

      doi:10.3390/met9030363

    • 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

    • 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

      https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2019.01.002.

    • 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 ページ: 16909, 16919

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s41598-018-35026-x.

    • 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

    • 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 ページ: 517, 531

    • DOI

      doi: 10.3390/met8070517

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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)
    • 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)
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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