| 研究課題/領域番号 |
24656553
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
古屋仲 茂樹 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境管理技術研究部門, 主任研究員 (60357035)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 廃棄物再資源化 / 廃棄物処理 / 環境技術 / 貴金属 / 浸出 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では毒・劇物を使用しない穏やかな条件下で貴金属を溶解させることで、リサイクル現場で活用可能な安全かつ高効率な貴金属溶解技術の開発を目指している。今年度は貴金属溶解の基礎的溶解特性の解明を目的として、塩素ガスの発生量と貴金属浸出量の関係を調べるとともに、廃電子基板や排ガス浄化触媒を対象として溶解実験を試みた。得られた主な結果は以下の通りである。
（塩素ガスの発生量の影響）反応容器（セパラブルフラスコ）、吸収瓶（KI水溶液）、真空ポンプを直列に接続した実験装置を用意し、0.5mol/dm3の希塩酸50cm3、二酸化マンガン0.54g、貴金属（Au、Pd）粉末0.01gを反応させ、発生する塩素ガスを吸収したKI水溶液についてイオンクロマトグラフによってCl-濃度を測定することで、塩素ガスの発生量を評価した。その結果、二酸化マンガンの溶解に伴い、貴金属の浸出率と塩素ガス発生量が増加するが、発生した塩素ガスのほとんどが希塩酸に吸収されていることが明らかになった。
（廃電子基板への応用）前年度開発した破砕と静電選別による一次濃縮粉末に対して、希硝酸処理によって銅などの非鉄金属成分を99％以上除去した後、希塩酸と二酸化マンガンによる貴金属の浸出実験（遊星ボールミルを使用）を試みた結果、1.0mol/dm3の希塩酸ではAu浸出率は約90％に達したが、0.5mol/dm3の希塩酸ではAu浸出率は50％程度に留まった。
（白金族元素の一次濃縮）使用済み自動車から取り外した排ガス浄化触媒を入手し、ハニカムのアルミナコート層からサンプリングした粉末に含まれる白金族元素をICPで分析したところいずれも検出限界値以下であった。比重選別等により一次濃縮を試みたが効果を確認できず、希塩酸による溶解実験を開始するに至らなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究期間を1年延長した理由は以下の通りである。
希塩酸と二酸化マンガン混合による貴金属溶解（Au、Pd、Pt）の基礎的解明ならびに、廃電子基板中の貴金属（Au）の溶解については、ほぼ所望する知見を得ることができたと考えている。しかしながら、Ptの浸出率を高める方法として当初期待したメカノケミカル法による活性化処理ついては有効な手法として確立するには至らなかった。排ガス触媒中の白金族元素の溶解への応用についてもさらに検討が必要である。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度には以下の検討を行う。
廃車から回収した排ガス浄化触媒を対象として、白金族元素の破砕・物理選別による一次濃縮プロセスについて検討するとともにメカノケミカル法による活性合金化及び希塩酸による白金族金属の溶解実験を行いその効果を調べる。使用済アルカリマンガン乾電池から正極に用いられる二酸化マンガン粉末を分離回収した後、この回収マンガン粉末を使って、貴金属の希塩酸への溶解実験を行いその効果を調べる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成26年度中に廃車から回収した排ガス浄化触媒を対象として、希塩酸による白金族金属の溶解実験を実施する予定であったが、入手したサンプル中の白金族元素の含有量が想定を大幅に下回ったため、物理選別による一次濃縮について有効なプロセスを期間中に確立できず、白金族元素の形態確認と溶解実験ができなかったために未使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
新たな使用済み排ガス浄化触媒サンプルの収集を行うとともに、一次濃縮プロセスに関する検討ならびに溶解実験を継続して行うこととし、未使用額604,052円はその経費（契約職員人件費および消耗品費）に充てることとする。
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