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金属の分離方法、および金属の回収方法

国内特許コード P120007352
整理番号 PG05E62JP
掲載日 2012年4月23日
出願番号 特願2006-124268
公開番号 特開2007-297653
登録番号 特許第5114704号
出願日 平成18年4月27日(2006.4.27)
公開日 平成19年11月15日(2007.11.15)
登録日 平成24年10月26日(2012.10.26)
発明者
  • 加賀谷重浩
  • 伊藤 将大
  • 神原 貴樹
出願人
  • 国立大学法人富山大学
発明の名称 金属の分離方法、および金属の回収方法
発明の概要

【課題】本発明は、新規な金属の分離方法および回収方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の金属の分離方法は、ポリチオアミドにより、溶液中の水銀を吸着して分離することにより達成することができる。ここで、溶液中に他の金属が含まれていてもよく、例えば、銅、鉄、亜鉛、マンガン、鉛、カドミウムの群から選ばれる1種以上の金属が含まれている場合でも水銀を分離できる。前記ポリチオアミドに吸着した水銀は、還元剤により脱離され回収される。還元剤として特にスズ(II)の化合物を挙げることができる。また、本発明ではポリチオアミドを再利用することができる。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


水銀は、有毒な元素であり、環境中に排出された場合には食物連鎖を経て生物濃縮され、その結果として人の健康に悪影響を及ぼすおそれがある。よって、水銀は事業所等からの環境への排出が厳しく規制されている。



現在、工場廃水に含まれる水銀の除去には様々なキレート樹脂やイオン交換樹脂などの機能性高分子が用いられている。しかし、このような機能性高分子は、水銀吸着に対する選択性が低いため他の元素も同時に吸着されることが多い。また、機能性高分子上に吸着した水銀は一般に溶出剤等を用いる脱離が困難であることから、水銀吸着後の機能性高分子は埋め立て処分される場合が多い。



一方、水銀を吸着した機能性高分子を800℃以上の高温で加熱し、吸着した水銀を水銀蒸気として回収する方法も用いられている。しかし、この方法においては処理コストの問題があり、加えて吸着剤の再利用も困難である。



上記の問題を克服する試みとして、水銀を吸着捕集でき、かつ塩酸酸性溶液を用いることで水銀を溶出できる、再利用可能な機能性高分子が調製されてきている(例えば、特許文献1)。しかし、この機能性高分子には水銀以外の元素も吸着され、それらが溶出の際に水銀とともに溶出することから、水銀を高純度で回収することは難しい。



一方、固体及び液体の水銀含有廃棄物を過剰の還元剤を添加して還元雰囲気とし、水銀を還元気化させた後冷却することにより水銀を金属水銀として回収する技術が提案されている(例えば、特許文献2)。この技術では、高純度の水銀を得ることができる利点がある一方、水銀含有廃棄物中の水銀含有量が少ない場合には処理効率が低下するという問題点を有する。



そのため、この改良案として水銀含有廃棄物を還元雰囲気下とし、水銀を還元気化させ吸着物質により水銀化合物として捕集し、その吸着した水銀を再び還元させた後冷却することによって金属水銀として回収する技術が考案された(例えば、特許文献3)。しかし、この技術においては操作が煩雑であるという問題点がある。



発明者らは、ポリチオアミドを使用したパラジウム等の金属の分離と回収について発表している(例えば、非特許文献1~8)。




【特許文献1】特開平9-99238号公報

【特許文献2】特開2001-11548号公報

【特許文献3】特開2001-140026号公報

【非特許文献1】佐藤恵美,河合自立,加賀谷重浩,神原貴樹,長谷川淳,1PB076ポリチオアミドの重金属吸着特性,日本化学会第79春季年会,平成13年3月

【非特許文献2】佐藤恵美,加賀谷重浩,神原貴樹,長谷川淳,2PC-106ポリチオアミドを用いた有機廃液中の重金属の沈殿回収,日本化学会第81春季年会,平成14年3月

【非特許文献3】加賀谷重浩,真草嶺郁美,佐藤恵美,神原貴樹,長谷川淳,P-18廃液中の有価金属の選択的回収剤の開発,富山工業高等専門学校第9回エコテクノロジーに関するアジア国際シンポジウム-富山(ASET9),平成14年12月

【非特許文献4】加賀谷重浩,真草嶺郁美,佐藤恵美,神原貴樹,長谷川淳,1PB-133ポリチオアミドによる有機廃液中のパラジウム及びニッケルの回収,日本化学会第83春季年会,平成15年3月

【非特許文献5】S. Kagaya, E. Sato, I. Masore, K. Hasegawa, and T. Kanbara, Polythioamide as a Collector for Valuable Metals from Aqueous and Organic Solutions, Chemistry Letters, Vol. 32, No. 7, pp. 622 - 623(平成15年7月)

【非特許文献6】加賀谷重浩,河合信宏,真草嶺郁美,佐藤恵美,神原貴樹,長谷川淳,P-92ポリチオアミドに吸着したパラジウムの溶出:有機廃液中パラジウムの分離・回収への応用,富山工業高等専門学校第10回エコテクノロジーに関するアジア国際シンポジウム-富山(ASET10),平成15年11月

【非特許文献7】加賀谷重浩,田中絵梨佳,河合信宏,真草嶺郁美,佐藤恵美,神原貴樹,長谷川淳,ニッケル及び白金を含む溶液からのパラジウムの分離,日本分析化学会中部支部「分析中部ゆめ21」若手交流会第4回高山フォーラム,平成16年11月26日・27日

【非特許文献8】加賀谷重浩,田中絵梨佳,河合信宏,真草嶺郁美,佐藤恵美,神原貴樹,長谷川淳,Paper#25ニッケル及び白金を含む有機溶液からのパラジウムの分離,富山工業高等専門学校第11回エコテクノロジーに関するアジア国際シンポジウム-富山(ASET11),平成16年12月3日・4日

産業上の利用分野


本発明は、ポリチオアミドにより溶液中の水銀を吸着する新規な金属の分離方法に関する。また、本発明は、還元剤により、前記ポリチオアミドに吸着した水銀を脱離して回収する新規な金属の回収方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
化学式化で表されるポリチオアミドにより、溶液中の水銀を吸着し、
前記溶液中に、鉄、銅、亜鉛、マンガン、鉛、またはカドミウムの群から選ばれるいずれか1種の他の金属が0.01~5mmol/lの範囲内で共存する場合、
前記他の金属の前記ポリチオアミドへの吸着率は、亜鉛では0.2%以下であり、カドミウムでは0.06%以下であり、鉄、銅、マンガン、および鉛では0%であり、
かつ、前記水銀の前記ポリチオアミドへの吸着率に対する、前記他の金属の前記ポリチオアミドへの吸着率の比率は、亜鉛では0.002以下であり、カドミウムでは0.0006以下であり、鉄、銅、マンガン、および鉛では0である
金属の分離方法。
【化学式1】



【請求項2】
化学式化で表されるポリチオアミドにより吸着された水銀を、塩化スズ(II)により脱離する、金属の回収方法。
【化学式2】
産業区分
  • 冶金、熱処理
  • 処理操作
  • その他無機化学
  • その他無機化学
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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