金属スカンジウムのグライム系常温電析

金属钪的污垢基室温电沉积

基本信息

批准号：
22K18885
负责人：
北田敦
金额：
$ 4.08万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18885/
关键词：
電解液スカンジウムグライム常温電析非水系金属電析

项目摘要

スカンジウムは，イットリウムやランタノイドとともに希土類に分類される．金属スカンジウムは，アルミニウムに少量添加することで機械的強度や溶接性を飛躍的に高めるなど，大変有用な金属である．工業的に利用できる濃縮された鉱石が稀であることから，これまでその生産量はごく僅かであったが，近年になって他の金属の製錬残渣からより多くの酸化スカンジウムが得られるようになり、その利用拡大に期待が集まっている．しかし，現状の乾式プロセスでの金属スカンジウム製錬（酸化物から金属への還元）は，反応が高温で行われる、環境負荷が高いフッ素が用いられる等の課題を有しており、多角的な視点からのプロセス検討が必要である．常温での電析は金属を還元する上で比較的安価な手法である．本研究では非水溶媒を用いたスカンジウム電析をとし，溶媒として安全性が高く安価で、かつ研究代表者が金属マグネシウムや金属アルミニウムの電析研究において豊富な経験をもつグライム類を用いて検討を行った。スカンジウム塩として，酸化スカンジウムからの合成プロセスが報告されている塩化スカンジウムを用いた．昨年度は電析浴の探索に向けて，塩化スカンジウムのグライム溶媒への溶解を試みた．塩化スカンジウム単独での溶解試験の他，錯体形成を促進する可能性のある塩化リチウムを添加しての溶解試験を実施したところ，濃度は，最大0.3 mol dm-3程度であった．塩化スカンジウムと塩化リチウムの比率を変更しても溶解が確認されたことより，複数種の錯体の存在が示唆された．電気化学測定としてサイクリックボルタンメトリーを行い、還元電流を観測した。今後電析試験を進めるとともにグライム以外の溶媒にも探索を広げる予定である。

斯堪的菌与yttrium和lanthanoids一起被归类为稀土。金属扫描量是一种非常有用的金属，因为它通过向铝添加少量来大大提高机械强度和焊接性。由于可以在工业上使用的浓缩矿石很少见，因此到目前为止，生产量一直很小，但是近年来，其他金属的冶炼残留物可获得更多的氧化物，并且对其膨胀的期望很高。但是，在当前干燥过程中，金属s南冶炼（氧化物减少）存在问题，例如在高温下进行反应，并且使用氟的使用，氟的环境影响很高，并且从多面角度进行了考虑。室温下的电沉积是一种相对廉价的减少金属的方法。在这项研究中，使用非水溶剂进行了扫描式电解，研究人员检查了作为溶剂安全且廉价的Glymes，并且在金属镁和铝金属的电解研究中具有丰富的经验。 As the scandium salt, scandium chloride, which has been reported to be a synthetic process from scandium oxide, was used.去年，为了搜索电沉积浴，我们试图将氯化溶解在Glyme溶剂中。除了单独使用氯化扫描剂进行溶解测试外，我们还通过添加氯化锂进行了溶解测试，这可能会促进复合形成，并发现浓度高达0.3 mol DM-3。即使改变了氯化扫描和氯化锂的比率，也证实了溶解度。循环伏安法进行作为电化学测量，并观察到还原电流。我们计划将来继续进行电准备测试，并将搜索扩展到污垢以外的其他溶剂。