2015 Fiscal Year Annual Research Report
環境調和型の貴金属・レアメタルのリサイクル技術の開発
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26220910
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡部 徹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00280884)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 一樹 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00210170)
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| Project Period (FY) |
2014-05-30 – 2019-03-31
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| Keywords | リサイクル / 貴金属 / レアメタル / 環境調和型プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我が国は、金属資源のほぼ全量を輸入し、高い付加価値のハイテク製品を製造して輸出することによって、豊かな生活を維持している。このため、環境保全と資源戦略の両方の観点から、環境に調和しつつレアメタルを効率良くリサイクルする新技術の開発が極めて重要な課題となっている。本研究では、貴金属と活性金属を含む複合塩化物の合成法と物性の科学的な解明に基づき、有害な廃液を出すことなくスクラップから白金やロジウムを始めとする貴金属を高い効率で抽出する環境調和型の新しいリサイクル技術の開発を行う。また、開発した「有害な廃液が出ない新しいリサイクル手法」を、レニウムやレアアースといった産業上重要な他のレアメタルのリサイクル技術へと応用し、その有効性を実証する。
平成27年度は、昨年度に引き続き、白金についてより効率的な合金化・塩化処理プロセスの探索を行った。水溶液中への溶解特性の評価に加え、雰囲気制御型のX線回折装置を使用して構造の評価も行った。また、白金族金属の中でも特に酸への溶解性の低いロジウムとイリジウムについても、合金化・塩化処理によって、酸化剤を含まない塩酸に溶解可能な状態に変換できるか調査した。マグネシウム蒸気を用いた合金化処理後に、適切な条件で塩化銅を用いた塩化処理を行えば、ロジウムとイリジウムの溶解性も向上することが確かめられた。ただし、同条件での処理した白金と比べると溶解性の向上は不十分であった。
さらに、展開研究として、活性金属との合金化を利用したレニウムのリサイクル技術の開発も実施した。本年度の取り組みによって、亜鉛との合金化を利用すれば、廃液を出すことなくニッケル基超合金からレニウムを効率良く分離濃縮できる可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、ロジウムやイリジウムについても、適切な合金化・塩化処理プロセスについて、基礎的な知見を得ることができた。ただし、同一条件で処理した場合の白金、ロジウム、イリジウムの間の溶解特性の差の要因については解明できておらず、今後更なる調査が必要である。本年度は、貴金属以外のレアメタルへの技術展開として、レニウムを取り上げ、新たな環境調和型リサイクルプロセスを実現できる可能性を示すことができた。以上の成果より、研究は順調に進捗していると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度に引き続き、種々の白金族金属について合金化・塩化処理の条件と、生成化合物の構造・化学状態・溶解特性の関係を解明するため、系統的な調査を行う。特に、合成された化合物の構造や化学状態については、未だ不明な点が多いため、ポスドク1名を新たに雇用し、雰囲気制御型X線回折や分光学的手法を活用した調査を実施する。また、合成した種々の化合物の溶解特性については、水溶液中への溶解挙動をより一層明らかにするだけでなく、溶融塩への溶解性についても基礎的な調査を行う予定である。平成27年度の成果として新たなリサイクルプロセスが構築できる可能性が示されたレニウムについては、実験室レベルでプロセスの実証実験を行う予定である。
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