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金属イオンの吸着剤、並びにそれを用いた吸着方法 実績あり

国内特許コード P100000165
整理番号 E-056
掲載日 2009年4月24日
出願番号 特願2009-022864
公開番号 特開2010-179205
登録番号 特許第5046052号
出願日 平成21年2月3日(2009.2.3)
公開日 平成22年8月19日(2010.8.19)
登録日 平成24年7月27日(2012.7.27)
発明者
  • 馬場 由成
出願人
  • 国立大学法人 宮崎大学
発明の名称 金属イオンの吸着剤、並びにそれを用いた吸着方法 実績あり
発明の概要

【課題】電子工業から排出される廃棄物、使用済み液晶パネル、亜鉛精錬残渣等からインジウム及びガリウムを効率的に回収することができる、キトサン誘導体からなる吸着剤を提供すること。
【解決手段】式(II)

で表されるキトサン誘導体を含む、インジウム及びガリウムの吸着剤である。
【選択図】図5

従来技術、競合技術の概要


現在、金属資源の高騰により、金属資源のリサイクルが工業スケールで行われ始めている。例えばインジウムは、フラットディスプレイ(FPD)や太陽電池等で使用されている透明導電膜であるITO(Indium Tin Oxide)の原料であり、ITOターゲット材の需要増加に伴ってその価格が高騰している。FPD工場におけるエッチング廃液からのインジウムの回収や廃液晶パネルからのインジウムの回収は現在行われていない。これらの廃液には亜鉛と錫が含まれており、その中からインジウムを高選択的に回収する必要がある。



さらに、インジウム及びガリウムは、亜鉛・鉛精錬の煙灰、残渣等に含まれており、これらからカドミウム、錫などと共に分離する必要がある。この分離は現在、亜鉛やアルミニウム金属粉末を加えて置換・析出させることにより行われている。しかしながら、この分離方法は複雑な工程からなり、選択性が低く、したがって高純度のインジウム及びガリウムを得るには多くの時間とプロセスが必要であった。



一方、一次産業を多く抱える宮崎県では、農業、漁業や食品加工業から大量のバイオマス廃棄物(蜜柑果汁滓、蟹や海老殻など)が発生しており、海洋投棄ができなくなった現在、その処理法技術や有効利用技術の開発も急を要する課題となっている。特に、カニやエビ殻の構成成分であるキチンを原料として製造されるキトサンは、第一級アミノ基を有するカチオン性の高分子であり、繊維、膜、スポンジ、ビーズ等様々な形態に加工でき、機能性材料として期待されている。



キトサン誘導体を利用した金属の吸着剤もいくつか知られており、例えば、キトサンのアミノ基にピリジン環又はチオフェン環を導入したキトサン誘導体からなる吸着剤(特許文献1)、キトサンのアミノ基にポリアミノカルボキシル基を有する炭化水素鎖を導入したキトサン誘導体からなる吸着剤(特許文献2)、キトサンのアミノ基にビス(カルボキシアルキル)アミノアルキルカルボニル基を導入したキトサン誘導体からなる吸着剤(特許文献3)、キトサンの2位の炭素がチオ尿素で修飾されたキトサン誘導体からなる吸着剤(特許文献4)、キトサンのアミノ基に4-(アルキルチオ)ベンジル基を導入したキトサン誘導体からなる吸着剤(特許文献5)等が挙げられる。



しかしながら、インジウム及びガリウムの回収や、亜鉛精錬残渣におけるインジウム、ガリウム及び亜鉛の相互分離に利用することができるキトサン誘導体は従来知られていない。

産業上の利用分野


本発明は、金属イオン、特に電子工業から排出される廃棄物、使用済み液晶パネル、亜鉛精錬残渣等に含まれるインジウム及びガリウムを回収するために用いられる吸着剤に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
式(I)
【化学式1】


(式中、R及びRは同一又は異なって、それぞれ炭素数1~8の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基であり、Rは、置換又は非置換のフェニル基である)
で表されるキトサン誘導体を含む、金属イオンの吸着剤。

【請求項2】
式(II)
【化学式2】


で表されるキトサン誘導体を含む、金属イオンの吸着剤。

【請求項3】
請求項1又は2記載のキトサン誘導体を含む、インジウム及びガリウムの吸着剤。

【請求項4】
請求項1又は2記載のキトサン誘導体を含む、希土類元素の吸着剤。

【請求項5】
インジウム及びガリウムから選ばれる一種以上を含む溶液に請求項1又は2記載の吸着剤を加える、インジウム及びガリウムの吸着方法。

【請求項6】
インジウム及びガリウムから選ばれる一種以上を含む溶液に請求項1又は2記載の吸着剤を加えて、インジウム及びガリウムから選ばれる一種以上が吸着した吸着剤を得た後、該吸着剤を酸性溶液で処理する、インジウム及びガリウムの回収方法。
産業区分
  • その他無機化学
  • 冶金、熱処理
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009022864thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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