固体王水による白金族金属の革新的リサイクルプロセスの社会実装に向けた研究

使用固体王水对铂族金属进行创新回收工艺的社会实施研究

• 批准号: 22K12442
• 负责人: 吉村 彰大
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12442/
• 关键词: 白金族金属; リサイクル; 使用済み触媒; 固体王水(溶融塩); 固液分離; 固体王水

今年度は、Ptを含有する使用済み触媒からのPt回収、およびRhとIrの処理に関する基礎的な検討を実施した。使用済み触媒からのPt回収では、Ptを1,200 ppm程度含有する触媒に対して固体王水を適用し、溶出、および回収に関して検討を行った。その結果、溶出率は2時間程度で85%程度に達し、比較的短い時間で処理可能であることが確認された。また、回収率も最大で78%程度に達し、溶解・回収のそれぞれに一定の結果が確認された。回収の効率化には触媒スクラップの破砕による粒径の微細化が効果的であり、このことから担体であるセラミックが溶出の主な阻害要因であることが示唆された。一方で、溶出時間や粒径など各種処理条件に対し、溶出率や回収率の再現性が低いこと、またプロセスの大型化で大幅に回収率が低下するなどの課題も確認された。Rhの処理については、固体王水による溶解速度を630-670 Kのそれぞれで定量評価した。また、ギ酸を利用した回収手法による回収率を定量評価した。その結果、630 K以上の処理では溶解速度は大きく変わらず、0.10-0.12 mol・m^-2・hr^-1となった。また、ギ酸によりRhを80wt%程度含有する黒色粉末を回収でき、47%程度の回収率を達成した。Irの処理については、固体王水による溶解速度を630-670 Kのそれぞれで定量評価した。また、塩化アンモニウムを利用した回収手法による回収率を定量評価した。その結果、特に670 Kでの処理で比較的高速な溶解が確認されたが、0.05 mol・m^-2・hr^-1に留まった。また、塩化アンモニウムの添加処理により高純度の塩化イリジウム酸アンモニウムが回収でき、45%程度の回収率を達成した。

今年，对含有PT和RH和IR处理的用过的催化剂的PT回收进行了基础研究。为了从消耗的催化剂中恢复PT，将固体Aqua Regia应用于含有约1200 ppm pt的催化剂，并研究了洗脱和恢复。结果，溶解率在大约2小时内达到了约85％，并且可以证实可以在相对较短的时间内进行治疗。恢复率也达到了最大约78％，每次溶解和恢复都证实了某些结果。为了提高恢复的效率，通过压碎催化剂废料对粒径进行微型化是有效的，这表明陶瓷是一种载体，是洗脱的主要抑制剂。另一方面，诸如各种处理条件的洗脱率和恢复率的可重复性（例如溶解时间和粒径）以及诸如恢复率的降低等问题大大降低了。为了用RH治疗，分别在630-670 K中定量评估了用固体水的溶解速率。另外，使用甲酸恢复方法的恢复速率进行了定量评估。结果，当处理超过630 K时，溶解速率没有显着差异，达到0.10-0.12 mol・m^-2・Hr^-1。此外，可以通过甲酸回收含有约80 wt％RH的黑粉，达到约47％的回收率。为了用IR处理，分别在630-670 K中定量评估了用固体水的溶解速率。另外，对使用氯化铵回收方法的恢复速率进行了定量评估。结果，确认了相对较快的溶解，尤其是在670 K处的处理时，但仅为0.05 mol ・M^-2・HR^-1。此外，将氯化铵添加到治疗中，以恢复高纯度氯化铵，达到约45％的恢复率。