超臨界二酸化炭素抽出法を用いた廃棄物からの貴金属リサイクルシステムの開発

利用超临界二氧化碳萃取法开发废物贵金属回收系统

基本信息

批准号：
07F07139
负责人：
大門裕之
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07139/
关键词：
リサイクル貴金属超臨界二酸化炭素自動車触媒キレート剤

项目摘要

超臨界二酸化炭素のみによる抽出では、貴金属は全く抽出されないことが確認された。このことから、超臨界二酸化炭素による金属の抽出には、キレート剤の添加が不可欠である。貴金属の抽出効率に対して、キレート剤の種類が、最も大きな影響を及ぼすことが示された。実験に用いたキレート剤の中では、TBP-HNO3がパラジウムの選択的な抽出に効果的であることが確認できた。パラジウムは、硝酸でイオン化されたのちにTBPの配位により、超臨界二酸化炭素に溶解できる錯体が形成されるため、抽出されたと推測される。一方、白金は、硝酸によるイオン化は不可能であるため、また、ロジウムは、硝酸によるイオン化は可能であるものの、TBPの配位かできなかったため、錯体が形成されず抽出ができなかったと考えられる。このように抽出メカニズムを把握し、キレート剤および酸溶媒を各貴金属の特性に合わせて設計することにより、一種の貴金属のみを選択的に抽出できるプロセスを構築できる可能性を示した。抽出温度(40-70℃)の検討では60℃が、抽出圧力(10-30MPa)では20MPaが高効率に抽出できることが明らかとなった。また、貴金属の抽出に対して、撹拌が抽出率への影響について調査したところ、撹拌が貴金属の抽出率の向上に効果があり、特に抽出時間の短縮に対して有効であることが示された。

已证实仅使用超临界二氧化碳进行萃取不会萃取任何贵金属。因此，使用超临界二氧化碳萃取金属时，添加螯合剂至关重要。结果表明，螯合剂的类型对贵金属的萃取效率影响最大。在实验所使用的螯合剂中，TBP-HNO3被证实能够有效地选择性萃取钯。据推测，钯被提取是因为它被硝酸离子化，然后与TBP配位形成可溶解在超临界二氧化碳中的络合物。另一方面，铂不能用硝酸离子化，铑虽然可以用硝酸离子化，但不能与TBP配位，因此认为未形成络合物并且不可能提取。通过了解萃取机理并根据每种贵金属的特性设计螯合剂和酸性溶剂，我们证明了建立一种只能选择性萃取一种贵金属的工艺的可能性。对萃取温度（40-70℃）的研究表明，60℃和萃取压力（10-30MPa）20MPa可以高效萃取。此外，当我们研究搅拌对贵金属提取率的影响时，发现搅拌对于提高贵金属的提取率是有效的，并且对于缩短提取时间特别有效。