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月刊機能材料 2020年1月号

【新春特集】有用元素回収技術

商品コード: M2001

  • 監修: 岡部徹
  • 発行日: 2020年1月7日
  • 価格(税込): 4,400 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0286-4835

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著者一覧

岡部徹  東京大学
木下武彦  名古屋市工業研究所
大島達也  宮崎大学
八重真治  兵庫県立大学
松本歩  兵庫県立大学
吉村彰大  千葉大学 
古賀敬太郎  JX金属(株)
安田豊  JX金属(株)
大木達也  (国研)産業技術総合研究所 
松村達郎  (国研)日本原子力研究開発機構

目次

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【新春特集】有用元素回収技術

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有用元素回収技術の特集にあたって
On Featuring Articles on Recycling Technologies of Valuable Metals

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連続向流泡沫分離法によるパラジウムの選択分離回収
Selective Recovery of Palladium via Continuous Counter-current Foam Separation

 パラジウムを含む多成分溶液からの連続向流泡沫分離法による選択分離回収を実施した。パラジウム抽出試薬Pd-EX とノニオン界面活性剤との混合溶液を用いて,溶液組成の分離に与える影響ならびに長時間運転での分離を行い,パラジウムの選択分離回収を確認した。

【目次】
1 緒言
2 実験方法
3 結果および考察
 3.1 ベース液のPd-EX 濃度の影響
 3.2 ベース液のPOOPE10 濃度の影響
 3.3 ベース液および金属溶液の塩酸濃度の影響
 3.4 分離塔高の影響
 3.5 長時間連続運転
4 結論

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塩酸系からの金の分離回収における工業的要件を満たす溶媒和型抽出剤の開発
Development of Industrially Available Extractants Based on ’’Ion Solvation’’ Mechanism for the Separation and Recovery of Gold from Acidic Chloride

 廃電子機器などからの金属回収において,塩化法で浸出された塩化金酸の抽出にはイオン溶媒和型の抽出剤が使われてきたが,新たな抽出剤の導入例に乏しく,抽出の支配因子も明確ではない。本稿では塩酸系からの金の分離回収に有用な溶媒和型抽出剤の開発に関する筆者らの研究について,特に抽出剤の工業的要件を踏まえて記述する。

【目次】
1 はじめに
2 溶媒和型抽出剤による塩酸系からのAu()の抽出
3 シクロペンチルメチルエーテルによるAu()および各種金属の抽出
4 芳香族エーテルによるAu()の抽出
5 おわりに

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シリコン粉末への無電解置換析出によるクリーンな貴金属回収プロセス
Recovery of Noble Metals Using Electroless Displacement Deposition onto Silicon Powder

シリコン上への置換析出の高い反応速度と選択性を利用した貴金属回収を紹介する。条件により,高効率・高速回収や,被回収液に他の薬剤や酸化生成物を残さないクリーンプロセスなどが可能である。半導体産業の副産物であるシリコン切削屑を用いて,都市鉱山(電子機器廃棄物)から貴金属を回収する新たなリサイクルの輪が期待できる。

【目次】
1 はじめに
2 シリコンとフッ化水素酸を用いる貴金属回収
 2.1 モデル溶液からの貴金属回収
 2.2 都市鉱山からの貴金属回収
3 フッ化水素酸を用いない貴金属回収
 3.1 酸化膜を除去したシリコン粉末のみを使用するクリーンプロセス
 3.2 塩基性水溶液からの貴金属回収
4 おわりに

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固体王水を用いた使用済み触媒からの白金回収
A Novel Platinum Recycling Process Using ”Dry Aqua Regia”

 自動車用触媒として重要な素材である白金族金属は,資源的に希少なためリサイクルも積極的に推進されている。しかし,従来のリサイクル手法は廃液などによる環境負荷が大きく,新しい手法への要求も大きい。本稿では,溶融塩を「固体王水」として利用する,新しいタイプの白金のリサイクル手法について紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 自動車用触媒からのPGMs のリサイクル
3 固体王水に関する熱力学的検討および実験手法
 3.1 熱力学的検討
 3.2 実験手法
4 固体王水を用いたPt の溶解および回収
 4.1 FeCl3-KCl 系固体王水によるPt の溶解結果,および溶解メカニズムの検討
 4.2 固液分離,およびNH4Cl 添加による純Ptの回収
5 おわりに

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リチウムイオン電池からの有価金属回収技術の開発と展開
Development of Lithium-ion Battery Recycling and Metals Recovering Technology

 リチウムイオン電池は,スマートフォンなど小型電子機器の電源用途の他,電気自動車の動力源としても需要増が見込まれる。リチウムイオン電池には,コバルト,ニッケル,リチウムなどのレアメタルが含有され,資源循環・確保の観点からリサイクルおよび金属回収技術への関心と社会的ニーズが高まっている。本稿では,リチウムイオン電池からの有価金属回収技術について紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 リチウムイオン電池のリサイクル
 2.1 リチウムイオン電池の構造と使用用途
 2.2 民生用リチウムイオン電池リサイクルの現状
 2.3 車載用リチウムイオン電池のリサイクル
3 リチウムイオン電池のリサイクル技術
 3.1 リチウムイオン電池からの有価金属回収技術
 3.2 JX金属(株)のリチウムイオン電池リサイクル技術
 3.3 溶媒抽出技術
4 今後の展開

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廃製品リサイクルにおける物理選別技術開発の展望
Prospects for the Physical Sorting Technology in Waste Products Recycling

 物理選別は,リサイクルの高度化を担う「要」の技術であるが,未だ理想的な選別が行えているとは言い難い。本稿では,リサイクルという言葉が持つ様々な意味合いを整理しつつ,資源循環社会を構築する都市鉱山開発という視点から,廃製品リサイクルにおける物理選別技術の社会的,構造的,技術的課題を展望した。

【目次】
1 はじめに
2 何を対象とするか?
 2.1 プレコンシューマとポストコンシューマ
 2.2 廃棄物処理と戦略的都市鉱山
3 高度化の概念
 3.1 天然資源との違い
 3.2 資源循環に適応した社会システム
 3.3 高度化の定義
4 物理選別高度化の展望と課題
 4.1 物理選別が克服すべき構造的課題
 4.2 ブラックボックス1 ―複雑系に対する解―
 4.3 ブラックボックス2 ―選別機構―

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高レベル放射性廃液からの元素分離回収技術「SELECT プロセス」の開発とその展望
Development of SELECT Process for Minor Actinides Partitioning from High Level Waste

 原子力発電所の使用済燃料の長期放射性毒性は,原子力利用における本質的課題である。一つの解決法として,長半減期核種を分離し,短半減期あるいは安定核種に核変換する「分離変換技術」の開発を進めている。本稿では,重要な開発要素の一つである高レベル廃液からマイナーアクチノイド(MA)を分離する溶媒抽出プロセスの開発について概説する。

【目次】
1 開発の背景
2 分離変換技術
3 過去の開発事例
4 SELECTプロセスの開発
 4.1 開発目標
 4.2 構成
 4.3 抽出剤
 4.4 再処理
5 MA・RE 一括回収工程
6 MA/RE 相互分離工程
7 Am/Cm 分離工程
8 達成の状況
9 諸外国の動向
10 今後の展開
11 まとめ
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