研究課題
溶融塩中における金属アニオンの電気化学反応について探求し、その反応を制御することで、貴金属やレアメタルの新規リサイクルプロセスを開発することを目的とした研究開発を行った。貴金属やレアメタルのリサイクルは、一般的に、強力な酸や錯化剤を用いた水溶液への溶解を基本的な手法とする、複雑な湿式処理によって回収及び分離・精製が行われている。湿式法は溶解プロセスに律速される工程時間の長さ、および多量に発生する有害廃液による環境負荷という問題点がある。そこで、本研究では、工程時間が短く、有害廃液の発生が抑えられ、かつ分離・精製を簡便化する革新的なリサイクルプロセスを提案・開発した。金（Au）を例に述べると、電気陰性度の低いNaなどの活性金属と合金化することにより金属間化合物を形成し、溶融塩にAu-のようなアニオン状態で溶解する。本研究では、溶解したアニオンを、電気化学的にアノード析出（Au- = Au + e-）することにより、高速に選択回収・分離する技術を開発した。アノード電析法により、Au-Cu合金、Au-Ag合金、Au-Pb合金などの数種の2元系合金や多元系合金からAuを選択的に分離可能であることを示した。一般的に貴金属含有スクラップはCuやPbなどのベースメタルをはじめとする多数の金属元素を含むため、貴金属は多数の工程を経て分離・精製・回収される。一方、本研究で開発したプロセスが実現すると、リサイクルプロセスの初期工程で、貴金属を選択的に分離・回収するプロセスが実現可能となる。さらに、本研究では、BiやSbなど貴金属以外のレアメタルへアノード電析法が適用できることを明らかにした。これらの成果および今後の研究の発展性が評価され、2020年度 貴金属に関わる研究助成金 奨励賞 (一般財団法人 田中貴金属記念財団) 、一般社団法人資源・素材学会 第48回 奨励賞を受賞した。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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MATERIALS TRANSACTIONS
巻: 64 ページ: 61～70
10.2320/matertrans.MT-MLA2022022
巻: 63 ページ: 893～902
10.2320/matertrans.M-M2022805
https://www.ouchi.iis.u-tokyo.ac.jp/
