2016 Fiscal Year Annual Research Report
無電解ニッケルめっき廃液からのニッケル回収のための磁気分離技術の研究
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15H03550
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
岡 徹雄 新潟大学, 自然科学系, 教授 (40432091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 和哉 足利工業大学, 工学部, 教授 (60313558)
小川 純 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60377182)
福井 聡 新潟大学, 自然科学系, 教授 (70293199)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超伝導体 / ニッケルめっき / バルク磁石 / 廃液 / 磁気 / 分離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
無電解ニッケルめっき工程から排出される廃液から、希少金属であるニッケル成分を資源の再利用の観点から回収するための磁気分離技術を開発することを目的とし、同時に、処理廃液の低減、めっき液の長寿命化をねらって実施した。めっき槽内部でおこる還元反応で生成する亜リン酸イオンを再生処理して得られる硫酸ニッケル結晶が弱い磁性をもつことから、これを超電導バルク磁石のもつ強磁場で分離し、めっき工程に原材料として再利用する。硫酸ニッケル結晶は生成反応が遅く不安定なため、従来は事実上リサイクルできなかった。硫酸ニッケル結晶の析出形態による磁気特性を詳細に研究し、その知見を基に再生した処理廃液の混合液から硫酸ニッケル結晶を分離回収するための研究開発を行った。
硫酸ニッケルの生成条件の検討により、リサイクル材料としての評価を実施し、硫酸ニッケルの粒度や磁化率などの物性評価を行って、分離すべき粗大な分離晶の最適化を検討した。この結晶を磁場発生装置を用いて分離してその処理性能を評価した。１日２４時間の自動運転により８㎏/日の硫酸ニッケルが回収できる性能を、現段階の試験装置で確認することができた。今後はさらに高性能な磁気分離装置を、装置の規模拡大と自動化の採用によって実用化していく必要がある。
実験研究の成果を国内外での成果公表の機会を得て行った。同時に共同研究企業を含む技術連携可能な企業や白治体などの調査を行って、技術全体の有効性を評価した。具体的には、めっき液供給業界へのプレゼンを1社に、めっき加工業界の工場1社、めっき品購入に関わる機械・電気業界の1社のそれぞれ３社に共同実施の提案を行って、その状況把握と新たな協働体の構築を目指す調査を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
硫酸ニッケルの結晶回収を当初のとおり、４Tの強磁場とそれを少し実用的に弱めた３Tに減じて用意し、これに新たに作成したニッケルめっき磁気分離配管を使って、安全かつ十分な処理能力のある試験工程を確立したことが計画以上の成果となった。この場合、新たにニッケルめっき再生液の磁場吸着という新たな現象を世界で初めて発見して、その特性を明らかにし、これを国内外の学会で世界に示すことができた。めっき工場への実際の移管ができる工程を確立し、これを実用化を予定する工場に提示できたことは十分に計画以上であるといえる。また、材料物性の評価をまとめて学会発表を学生が実施してその結果、優秀発表賞を得たことは当初計画以上の効果と言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の進め方として、すでに試験工程として現場実施可能なレベルにある開発装置を、実際のめっき工場に移転してその性能評価を行う準備を進め、最終年度の成果としたい。また、大学としての基礎的な物性やその条件検討を完成させる必要性から、結晶の生成過程、成長機構などの基礎分野の確立を実施していく。さらには、地域産業への提案提示を実施して、めっき液の前工程、めっき液メーカーへの技術提示を行って産業への効率的な展開を図って最終年度の実績とする。
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