2021 年度研究成果報告書

高活性ガラス媒体中における白金族金属の水溶化メカニズムの解明

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	18K05199
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
研究機関	福井大学
研究代表者	岡田敬志福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (30641625)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード	白金族金属 / 水溶化 / 酸化 / 錯形成 / リサイクル / 溶融媒体
研究成果の概要	白金族金属（PGMs）リサイクルにおいて、有害な王水等を使用せずにPGMsを溶解するため、溶融アルカリホウ酸塩中でPGMsを水溶性化合物に変換する技術について研究した。分光法などで化合物形態を調べ、媒体の組成（カチオンやアニオン種）や加熱時間が及ぼす水溶化効率への影響も検討した。PGM化合物は水溶性と希酸溶解性の形態をとり、後者にはPGMs、Al、B、アルカリ金属が含まれていた。構成成分の割合や化学状態によって溶解性が変化し、PtやPdは水溶性、Rhは希酸溶解性の形態をとる傾向があった。媒体のアルカリ金属種（Li, Na, K, Cs）を検討した結果、カリウム系での水溶化効率が最も高かった。
自由記述の分野	化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	従来のPGMリサイクルでは、強力な酸化剤を有する酸（王水、塩素ガスと塩酸）を用いてPGMsを溶解する。これらの酸は腐食性が高く有害であり、環境負荷低減の観点から使用を避けることが望ましい。本手法をPGMリサイクルに応用することができれば、クリーンな水によるPGM溶解プロセスを開発することにつながるため、社会的に意義がある。また、PGMsと他成分の複合酸化物を対象とし、水溶性の形態に変換することに着目した点に特色がある。アルカリホウ酸塩媒体における水溶性PGM複合酸化物の生成挙動に関するデータは、水溶化反応の制御方法を確立するうえで有用であり、学術的に意義がある。