JP2009247981A - Adsorbent and method for recovering noble metals - Google Patents

Adsorbent and method for recovering noble metals Download PDF

Info

Publication number
JP2009247981A
JP2009247981A JP2008098566A JP2008098566A JP2009247981A JP 2009247981 A JP2009247981 A JP 2009247981A JP 2008098566 A JP2008098566 A JP 2008098566A JP 2008098566 A JP2008098566 A JP 2008098566A JP 2009247981 A JP2009247981 A JP 2009247981A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adsorbent
cellulose
functional group
noble metal
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008098566A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetaka Kawakita
英孝 川喜田
Chaitanya Raj Adhikari
ラジ アディカリ,チャイタニャ
Durga Parajuli
パラジュリ,ドゥルガ
Katsutoshi Inoue
勝利 井上
Keisuke Owatari
啓介 大渡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saga University NUC
Original Assignee
Saga University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saga University NUC filed Critical Saga University NUC
Priority to JP2008098566A priority Critical patent/JP2009247981A/en
Publication of JP2009247981A publication Critical patent/JP2009247981A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adsorbent with high recovering efficiency of noble metals even if the substrate is composed by a plant material as a raw material, and to provide a method for recovering noble metals. <P>SOLUTION: The adsorbent that adsorbs the noble metal is prepared by binding iminodiacetic acid or dialkylamine as a functional group to cellulose included in the substrate to adsorb the noble metals, wherein the crystallinity of cellulose is approximately 70% or less and the substrate contains appropriate amount of hemicellulose and/or lignin. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、金、パラジウム及び白金等の貴金属を吸着する吸着剤、及び該吸着剤を用いて貴金属を回収する方法に関する。   The present invention relates to an adsorbent that adsorbs noble metals such as gold, palladium and platinum, and a method for recovering noble metals using the adsorbent.

金、パラジウム及び白金等の貴金属は、電気・電子部品の材料又は触媒材料等として需要が増大しているため、廃棄物又は廃液から貴金属を効率的に回収する技術の開発が要求されている。   Since the demand for noble metals such as gold, palladium and platinum is increasing as a material for electric / electronic parts or as a catalyst material, development of a technique for efficiently recovering the noble metal from waste or waste liquid is required.

廃棄物又は廃液から貴金属を効率的に回収するには、廃棄物にあっては強酸溶液によって廃棄物中の金属を溶解させた金属溶液を調製し、廃液にあっては貴金属を含む種々の金属が溶解した金属溶液であるので、そのまま又はpHを調整し、かかる金属溶液に吸着剤を接触させて、金属溶液中の貴金属を吸着剤に吸着させる方法が知られている。   In order to efficiently recover precious metals from waste or liquid waste, a metal solution in which the metal in the waste is dissolved with a strong acid solution is prepared for waste, and various metals including precious metals are included in the waste liquid. Therefore, there is known a method in which a noble metal in a metal solution is adsorbed to the adsorbent by adjusting the pH as it is or by bringing the adsorbent into contact with the metal solution.

貴金属を吸着させる吸着剤として、例えばダイヤイオン(登録商標)WA30(三菱化学株式会社)というような市販のイオン交換樹脂を用いることができるが、かかるイオン交換樹脂にあっては、当該イオン交換樹脂からこれに吸着させた貴金属を脱離させる工程において貴金属の回収率が低いという問題があった。   As an adsorbent for adsorbing a noble metal, for example, a commercially available ion exchange resin such as Diaion (registered trademark) WA30 (Mitsubishi Chemical Corporation) can be used. Therefore, there is a problem that the recovery rate of the noble metal is low in the process of desorbing the noble metal adsorbed thereto.

そのため、貴金属を吸着させたイオン交換樹脂を燃焼させて貴金属を回収する方法が考えられるが、高価なイオン交換樹脂を回分的に使用しなけばならないため、貴金属の回収コストが嵩んでしまう。更に、例えば前記市販樹脂にあっては、ポリスチレンをジビニルベンゼンで架橋させた3次元構造の粒状ポリマーが基体であるため、容易に燃焼させることが出来ないのに加え、排気問題というような新たな問題を招来する。   Therefore, a method of recovering the noble metal by burning the ion exchange resin on which the noble metal is adsorbed can be considered. However, since the expensive ion exchange resin must be used batchwise, the recovery cost of the noble metal increases. Further, for example, in the above-mentioned commercially available resin, since a granular polymer having a three-dimensional structure in which polystyrene is crosslinked with divinylbenzene is a base, it cannot be easily burned, and a new problem such as an exhaust problem. Invite a problem.

そこで、後記する特許文献1には、セルロース、ポリエチレン、又はポリプロピレンといった高分子基体に、イミノジ酢酸基、アミン基、アミドキシム基、又はリン酸基等のキレート形成基をグラフト重合により導入した吸着剤が開示されている。   Therefore, Patent Document 1 described later discloses an adsorbent in which a chelate-forming group such as an iminodiacetic acid group, an amine group, an amidoxime group, or a phosphoric acid group is introduced into a polymer substrate such as cellulose, polyethylene, or polypropylene by graft polymerization. It is disclosed.

かかる吸着剤にあっては、貴金属を吸着させた吸着剤に無機酸、有機酸又は有機溶剤を接触させることによって吸着剤から貴金属を容易に脱離させることができる。
特開2006−26588号公報
In such an adsorbent, the noble metal can be easily desorbed from the adsorbent by bringing an inorganic acid, an organic acid, or an organic solvent into contact with the adsorbent that has adsorbed the noble metal.
JP 2006-26588 A

しかしながら、このような従来の吸着剤にあっては次のような問題があった。
すなわち、高分子基体としてポリエチレン及びポリプロピレンといった合成樹脂を用いた場合、使用不能となった吸着剤を処分するに当たって、前同様、排気問題等の新たな問題を招来する。
これを回避するために高分子基体としてセルロースを用いることが考えられるが、この場合、高分子基体にキレート形成基を導入し得る量に限界があるため、吸着剤単位質量当たりの貴金属の吸着量が少なく、貴金属の回収効率が低いという問題があった。
However, such conventional adsorbents have the following problems.
That is, when synthetic resins such as polyethylene and polypropylene are used as the polymer substrate, new problems such as exhaust problems are caused as before in disposing of the adsorbent that has become unusable.
In order to avoid this, it is conceivable to use cellulose as the polymer substrate. In this case, however, there is a limit to the amount of chelate-forming groups that can be introduced into the polymer substrate. There is a problem that the recovery efficiency of precious metals is low.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、植物材を原料として基体を構成した場合であっても、貴金属の回収効率が高い吸着剤、及び該吸着剤を用いて貴金属を回収する方法を提供する。   The present invention has been made in view of such circumstances, and even when a substrate is constituted by using plant material as a raw material, an adsorbent having high recovery efficiency of noble metal, and noble metal using the adsorbent. Provide a way to recover.

植物材を原料として基体を構成した吸着剤において、当該基体に官能基を結合させ得る量に限界があるのは、基体に含まれるセルロースの結晶化された領域の内部に官能基が進入することができないためであると考えられた。   In the adsorbent comprising a substrate made of plant material, the amount of the functional group that can be bound to the substrate is limited because the functional group enters the crystallized region of cellulose contained in the substrate. It was thought that it was not possible.

そこで、本発明者らが鋭意研究したところ、結晶化度が基準値以下のセルロースを含む基体を用い、そのセルロースに官能基を結合させる操作を行った場合、セルロースへの官能基の結合反応を契機として、セルロースの結晶化された領域が雪崩的に非晶質化し、これによってその内部まで官能基を導入させることができるという知見を得て、本発明を完成させた。   Therefore, when the present inventors diligently studied, when a base containing cellulose having a crystallinity of a standard value or less was used and an operation for binding a functional group to the cellulose was performed, the binding reaction of the functional group to cellulose was performed. As an opportunity, the present invention was completed by obtaining the knowledge that the crystallized region of cellulose became avalanche amorphous, thereby allowing functional groups to be introduced into the avalanche.

すなわち、(1)本発明に係る吸着剤は、基体に含まれるセルロースに、貴金属を吸着する官能基としてイミノジ酢酸又はジアルキルアミンを結合させてなり、前記セルロースの結晶化度は略70%以下であり、前記基体は適宜量のヘミセルロース及び/又はリグニンを含有していることを特徴とする。   That is, (1) the adsorbent according to the present invention comprises iminodiacetic acid or dialkylamine bonded to cellulose contained in a substrate as a functional group that adsorbs a noble metal, and the crystallinity of the cellulose is approximately 70% or less. And the substrate contains an appropriate amount of hemicellulose and / or lignin.

前述した結晶化度の基準値は略70%程度である。従って、結晶化度が略70%を超える場合、当該セルロースの結晶の内部に貴金属と結合する官能基を殆ど導入することができず、セルロースへの官能基の結合量が著しく低いので、貴金属の回収効率が低い。   The reference value of the crystallinity described above is about 70%. Therefore, when the degree of crystallinity exceeds approximately 70%, almost no functional group that binds to the noble metal can be introduced inside the cellulose crystal, and the amount of functional group binding to cellulose is extremely low. Recovery efficiency is low.

一方、結晶化度が略70%以下のセルロースを含む基体を用いた場合、前述したようにセルロースへの官能基の結合反応を契機として、当該セルロース結晶化された領域が雪崩的に非晶質化するため、その内部まで官能基が導入され、セルロースへの官能基の結合量が飛躍的に増大する。これによって、吸着剤単位質量当たりの貴金属の吸着量が増大するので、貴金属の回収効率が飛躍的に向上する。   On the other hand, when a substrate containing cellulose having a crystallinity of approximately 70% or less is used, the cellulose crystallized region is avalancheally amorphous due to the functional group binding reaction to cellulose as described above. Therefore, a functional group is introduced into the inside thereof, and the amount of the functional group bonded to cellulose is dramatically increased. As a result, the amount of adsorption of the noble metal per unit mass of the adsorbent increases, so that the collection efficiency of the noble metal is dramatically improved.

ところで、セルロースの結晶化度が低くなるにつれてセルロース繊維間の結合力も低下するので、セルロース繊維が流出し易くなり、吸着剤としての形態を維持し難くなる。
しかしながら、本発明に係る吸着剤の基体には、形態維持成分としてヘミセルロース及び/又はリグニンが含有されており、セルロースの結晶化度が低くなった場合であっても、前記形態維持成分によって複数のセルロース繊維間が架橋された状態になっているため、吸着剤の3次元形態が維持される。従って、吸着剤を容易に取り扱うことができ、また吸着剤の一部が流出して貴金属の回収率が低下する、ということが防止される。
なお、前述したジアルキルアミンのアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基を含む群から選択される1種であり、メチル基が好適である。
By the way, since the bond strength between cellulose fibers also falls as the crystallinity degree of a cellulose becomes low, a cellulose fiber becomes easy to flow out and it becomes difficult to maintain the form as an adsorbent.
However, the substrate of the adsorbent according to the present invention contains hemicellulose and / or lignin as a shape maintaining component, and even when the crystallinity of the cellulose is lowered, a plurality of the shape maintaining components are used. Since the cellulose fibers are in a crosslinked state, the three-dimensional form of the adsorbent is maintained. Therefore, it is possible to easily handle the adsorbent, and to prevent a part of the adsorbent from flowing out and reducing the recovery rate of the noble metal.
In addition, the alkyl group of the dialkylamine mentioned above is 1 type selected from the group containing a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and a methyl group is suitable.

(2)また、本発明に係る吸着剤は必要に応じて、前記官能基としてイミノジ酢酸を結合させた場合、基体の乾燥質量当たりに結合された官能基の量は1.0mol/lから4.0mol/lであることを特徴とする。
結合されたイミノジ酢酸の量が基体の乾燥質量当たり1.0mol/kg未満の場合は貴金属の吸着量が十分でなく、4.0mol/kgを超えた場合はセルロースへの化学修飾が困難である。
(2) In addition, when the adsorbent according to the present invention binds iminodiacetic acid as the functional group as necessary, the amount of the functional group bonded per dry mass of the substrate is from 1.0 mol / l to 4 0.0 mol / l.
When the amount of bound iminodiacetic acid is less than 1.0 mol / kg per dry mass of the substrate, the amount of precious metal adsorbed is not sufficient, and when it exceeds 4.0 mol / kg, chemical modification to cellulose is difficult. .

(3)また、本発明に係る吸着剤は必要に応じて、前記官能基としてジアルキルアミンを結合させた場合、基体の乾燥質量当たりに結合された官能基の量は1.0mol/lから5.0mol/lであることを特徴とする。
結合されたジアルキルアミンの量が、1.0mol/kg未満の場合は貴金属の吸着量が十分でなく、5.0mol/kgを超えた場合はセルロースへの化学修飾が困難である。
(3) Further, in the adsorbent according to the present invention, when dialkylamine is bonded as the functional group as necessary, the amount of the functional group bonded per dry mass of the substrate is from 1.0 mol / l to 5 0.0 mol / l.
When the amount of bound dialkylamine is less than 1.0 mol / kg, the amount of precious metal adsorbed is insufficient, and when it exceeds 5.0 mol / kg, chemical modification to cellulose is difficult.

(4)一方、本発明に係る貴金属の回収方法は、基体に含まれるセルロースに貴金属を吸着する官能基を結合させてなる吸着剤に溶液を接触させ、該溶液に含まれる貴金属を前記吸着剤に吸着させることによって前記貴金属を回収する方法において、前記セルロースに、前記官能基としてイミノジ酢酸又はジアルキルアミンを結合させてなり、前記セルロースの結晶化度は略70%以下であり、前記基体は適宜量のヘミセルロース及び/又はリグニンを含有している吸着剤を用いることを特徴とする。   (4) On the other hand, in the method for recovering a noble metal according to the present invention, the solution is brought into contact with an adsorbent obtained by bonding a functional group that adsorbs a noble metal to cellulose contained in a substrate, and the noble metal contained in the solution is brought into contact with the adsorbent. In the method of recovering the noble metal by adsorbing to the cellulose, iminodiacetic acid or dialkylamine is bonded to the cellulose as the functional group, the crystallinity of the cellulose is about 70% or less, and the substrate is suitably used. An adsorbent containing an amount of hemicellulose and / or lignin is used.

かかる吸着剤にあっては、前述したように吸着剤単位質量当たりの貴金属の吸着量が多いので、貴金属の回収効率が高い。
一方、かかる吸着剤は、形態維持成分としてヘミセルロース及び/又はリグニンが含有されているので、3次元形態が維持され、その取り扱いが容易である。また、吸着剤の一部が流出して貴金属の回収率が低下する、ということが防止される。
なお、吸着剤と前記溶液との接触は、前記溶液に吸着剤を添加して攪拌するバッチ法によってもよいし、吸着剤を充填させたカラムに溶液を通流させるカラム法によってもよい。
In such an adsorbent, the amount of precious metal adsorbed per unit mass of the adsorbent is large as described above, so that the precious metal recovery efficiency is high.
On the other hand, since this adsorbent contains hemicellulose and / or lignin as a form maintaining component, the three-dimensional form is maintained and its handling is easy. Moreover, it is prevented that a part of the adsorbent flows out and the recovery rate of the noble metal decreases.
The contact between the adsorbent and the solution may be performed by a batch method in which the adsorbent is added to the solution and stirred, or by a column method in which the solution is passed through a column filled with the adsorbent.

(5)本発明に係る貴金属の回収方法は必要に応じて、前記吸着剤に貴金属を吸着させた後、当該吸着剤にチオ尿素及び塩酸の混合溶液を接触させ、当該吸着剤から貴金属を脱離させることを特徴とする。   (5) The precious metal recovery method according to the present invention allows a precious metal to be adsorbed to the adsorbent, if necessary, and then contacted with a mixed solution of thiourea and hydrochloric acid to remove the precious metal from the adsorbent. It is characterized by being separated.

貴金属を吸着させた吸着剤にチオ尿素及び塩酸の混合溶液を接触させることにより、吸着剤から貴金属を高効率に脱離させることができる。また、貴金属の脱離と共に、吸着剤の再生もなされるため、吸着剤の再生操作を行うことなく、再度の回収作業を実施することができるため、回収作業の効率化が図れる。   By bringing the mixed solution of thiourea and hydrochloric acid into contact with the adsorbent that has adsorbed the noble metal, the noble metal can be desorbed from the adsorbent with high efficiency. Further, since the adsorbent is regenerated along with the desorption of the noble metal, the recovery operation can be carried out again without performing the adsorbent regeneration operation, so that the efficiency of the recovery operation can be achieved.

(本発明の実施形態)
以下に本発明に係る実施の形態について説明する。
(吸着剤の基体の原料)
本発明に係る吸着剤の基体の原料としては、吸着用成分としてセルロースを含み、形態維持成分としてヘミセルロース及び/又はリグニンを含む、紙を用いた。かかる紙としては、新聞紙を用いることができるが、これ以外にもクラフト紙、オフィス用紙等、種々の紙を用いることができる。
(Embodiment of the present invention)
Embodiments according to the present invention will be described below.
(Adsorbent base material)
As a raw material for the substrate of the adsorbent according to the present invention, paper containing cellulose as an adsorbing component and hemicellulose and / or lignin as a shape maintaining component was used. As such paper, newspaper can be used, but other paper such as kraft paper and office paper can be used.

基体に含まれるセルロースは、結晶化度が70%程度以下であることが好ましい。結晶化度が70%程度を超える場合、当該セルロースの結晶の内部に貴金属と結合する官能基を殆ど導入することができず、セルロースへの官能基の導入率が著しく低いので、貴金属の回収効率が低い。   The cellulose contained in the substrate preferably has a crystallinity of about 70% or less. When the degree of crystallinity exceeds about 70%, almost no functional group that binds to the noble metal can be introduced into the cellulose crystal and the introduction rate of the functional group into the cellulose is remarkably low. Is low.

一方、結晶化度が70%程度以下のセルロースを含む基体を用いた場合、後述するセルロースへの官能基の導入操作中に、結晶質部分が雪崩的に非晶質化するため、その内部まで官能基が導入され、セルロースへの官能基の導入率が飛躍的に増大する。これによって、吸着剤単位質量当たりの貴金属の吸着量が増大するので、貴金属の回収効率が飛躍的に向上する。   On the other hand, when a substrate containing cellulose having a crystallinity of about 70% or less is used, the crystalline portion becomes avalanche amorphous during the operation of introducing a functional group into cellulose, which will be described later. A functional group is introduced, and the rate of introduction of the functional group into cellulose increases dramatically. As a result, the amount of adsorption of the noble metal per unit mass of the adsorbent increases, so that the collection efficiency of the noble metal is dramatically improved.

セルロースの結晶化度を低下させるには、水酸化ナトリウム溶液で処理する方法、セルラーゼ及び/又はヘミセルラーゼ等の酵素で処理する方法、紫外線を照射する方法等を単独で、又は組み合わせて適用することができる。   In order to reduce the crystallinity of cellulose, a method of treating with sodium hydroxide solution, a method of treating with an enzyme such as cellulase and / or hemicellulase, a method of irradiating with ultraviolet rays, etc., may be applied alone or in combination. Can do.

したがって、結晶化度が70%程度を超えるセルロースを主成分として含む紙であっても、上述した方法を適用することによって、当該セルロースの結晶化度を70%程度以下になすことによって本発明に係る吸着剤の基体の原料とすることができる。
一方、古紙、及び該古紙を再生した再生紙にあっては、当初よりセルロースの結晶化度が70%程度以下であるため、かかる低結晶化操作を省略することができる。
Therefore, even if the paper contains cellulose having a crystallinity of more than about 70% as a main component, by applying the above-described method, the crystallinity of the cellulose is reduced to about 70% or less. The adsorbent substrate can be used as a raw material.
On the other hand, in the case of used paper and recycled paper obtained by recycling the used paper, since the crystallinity of cellulose is about 70% or less from the beginning, such low crystallization operation can be omitted.

なお、セルロースの結晶化度は、L.Segal,et al.,“An Empirical Method for Estimating the Degree of Crystallinity of Cellulose Using the X-Ray Diffractometer”TEXTILE RESEARCH JOURNAL 786-794(1959)に記載されているX線測定法を用いて測定した。   The crystallinity of cellulose is described in L. Segal, et al., “An Empirical Method for Estimating the Degree of Crystallinity of Cellulose Using the X-Ray Diffractometer” TEXTILE RESEARCH JOURNAL 786-794 (1959). Measurement was performed using an X-ray measurement method.

ところで、セルロースの結晶化度が低くなるにつれてセルロース繊維間の結合力も低下するので、セルロース繊維が流出し易くなり、吸着剤としての形態を維持し難くなる。
しかしながら、本発明に係る吸着剤の基体の原料には、形態維持成分としてヘミセルロース及び/又はリグニンが含有されており、セルロースの結晶化度が低くなった場合であっても、前記形態維持成分によって複数のセルロース繊維間が架橋された状態になっているため、吸着剤の3次元形態が維持される。従って、吸着剤を容易に取り扱うことができ、また吸着剤の一部が流出して貴金属の回収率が低下する、ということが防止される。
By the way, since the bond strength between cellulose fibers also falls as the crystallinity degree of a cellulose becomes low, a cellulose fiber becomes easy to flow out and it becomes difficult to maintain the form as an adsorbent.
However, the raw material of the adsorbent substrate according to the present invention contains hemicellulose and / or lignin as a form-maintaining component, and even if the crystallinity of cellulose is low, Since the plurality of cellulose fibers are in a crosslinked state, the three-dimensional form of the adsorbent is maintained. Therefore, it is possible to easily handle the adsorbent, and to prevent a part of the adsorbent from flowing out and reducing the recovery rate of the noble metal.

ここで、形態維持成分たるヘミセルロース及び/又はリグニンは、乾燥基体単位質量当たり略10%以上含まれることが好ましい。乾燥基体単位質量当たりヘミセルロース及び/又はリグニンが略10%程度未満の場合、吸着剤の形態維持効果が不十分な虞があり、吸着剤の取り扱いが困難となり、また吸着剤の一部又は全部が流出して貴金属の回収率が低下する場合が生じる。   Here, it is preferable that hemicellulose and / or lignin as a form maintaining component is contained in an amount of about 10% or more per unit mass of the dry substrate. When hemicellulose and / or lignin is less than about 10% per unit mass of the dry substrate, there is a risk that the effect of maintaining the shape of the adsorbent may be insufficient, and handling of the adsorbent becomes difficult, and part or all of the adsorbent In some cases, the recovery rate of the noble metal decreases due to the outflow.

なお、基体に含まれるヘミセルロース及び/又はリグニンの量の上限は、基体の原料に含有されるヘミセルロース及び/又はリグニンの量の上限によるため特に制限されないが、ヘミセルロース及び/又はリグニンの含有量が多い場合、相対的にセルロースの含有量が少なくなり、吸着剤の単位質量当たりの官能基の量も少なくなるので、少なくともセルロースの含有量より少ないことが好ましい。
より好ましくは、ヘミセルロース及び/又はリグニンの含有量の上限は、乾燥基体単位質量当たり略40%である。これによって、クラフト紙、ダンボール紙等、幅広い紙を原料としてそのまま使用することができる。
The upper limit of the amount of hemicellulose and / or lignin contained in the substrate is not particularly limited because it depends on the upper limit of the amount of hemicellulose and / or lignin contained in the raw material of the substrate, but the content of hemicellulose and / or lignin is large. In this case, since the cellulose content is relatively reduced and the amount of functional groups per unit mass of the adsorbent is also reduced, it is preferable that the content is at least smaller than the cellulose content.
More preferably, the upper limit of the content of hemicellulose and / or lignin is approximately 40% per unit dry substrate mass. As a result, a wide range of paper such as kraft paper or cardboard can be used as a raw material.

更に好ましくは、ヘミセルロース及び/又はリグニンの含有量の上限は、乾燥基体単位質量当たり略20%である。これによって、基体に含まれるセルロースの結晶化度をより低下させた場合であっても、吸着剤の3次元構造を確実に維持することが出来る一方、セルロースの結晶化度をより低下させることによって、官能基の結合量をより多くすることができ、貴金属の回収効率をより高くすることができる。   More preferably, the upper limit of the content of hemicellulose and / or lignin is approximately 20% per unit dry substrate mass. Thereby, even when the crystallinity of cellulose contained in the substrate is further reduced, the three-dimensional structure of the adsorbent can be reliably maintained, while the crystallinity of cellulose is further reduced. , The amount of functional group binding can be increased, and the recovery efficiency of the noble metal can be further increased.

(吸着剤の基体の前処理)
次に、前述した基体に官能基を導入すべく基体を前処理する方法について説明する。
前処理は、紙を物理的・機械的に処理して処理して繊維状ななす工程を含んでいる。具体的には、基体たる紙を粉砕機により繊維状になるまで粉砕する。
(Pretreatment of adsorbent substrate)
Next, a method for pretreating the substrate to introduce functional groups into the substrate will be described.
The pretreatment includes a process of physically and mechanically processing paper to form a fiber. Specifically, the base paper is pulverized by a pulverizer until it becomes fibrous.

古紙を用いる場合にあっては、粉砕物を炭酸水素ナトリウム溶液で処理することによって、古紙に含有しているインク成分を洗浄して洗う処理を行った後、水洗する。なお、必要に応じて、再度の粉砕処理を実施する。
また、新聞紙等、印刷された古紙を用いる場合、インクを洗浄除去する洗浄液によって粉砕物を処理する操作を所要回数実施して、インク成分を除去しておくとよい。
When used paper is used, the pulverized product is treated with a sodium hydrogen carbonate solution to wash and wash the ink components contained in the used paper, and then washed with water. If necessary, the pulverization process is performed again.
In addition, when used printed paper such as newspaper is used, the ink component may be removed by performing the operation of treating the pulverized material with a cleaning liquid for cleaning and removing the ink a required number of times.

(吸着剤の調製)
このように前処理して得られた粉砕物を用いて、次のようにして吸着剤を調製する。
すなわち、粉砕物に含まれるセルロースにイミノジ酢酸又はアルキルジアミンといった貴金属を選択的に吸着する官能基を結合させて吸着剤を得るのであるが、そのために、前記粉砕物に含まれるセルロースの構成単位であるグルコースの第6位の水酸基を塩酸基で置換してセルロース誘導体を生成する。
(Preparation of adsorbent)
An adsorbent is prepared as follows using the pulverized material obtained by the pretreatment.
That is, the cellulose contained in the pulverized product is bonded to a functional group that selectively adsorbs a noble metal such as iminodiacetic acid or alkyldiamine to obtain an adsorbent. A 6-position hydroxyl group of certain glucose is substituted with a hydrochloric acid group to produce a cellulose derivative.

このような塩素化処理は、グルコースの第6位の水酸基を塩化チオニルの塩酸基で置換する次の反応スキームによって実施することができる。   Such a chlorination treatment can be carried out by the following reaction scheme in which the hydroxyl group at the 6-position of glucose is replaced with the hydrochloric acid group of thionyl chloride.

Figure 2009247981
Figure 2009247981

このようにして生成したセルロース誘導体にジアルキルアミンを直接的に反応させて、前記グルコースの第6位の塩酸基をジアルキルアミンで置換し、ジアルキルアミンをセルロースに結合・固定させる。   The cellulose derivative thus produced is directly reacted with a dialkylamine to replace the 6-position hydrochloric acid group of the glucose with a dialkylamine, and the dialkylamine is bound and fixed to the cellulose.

一方、イミノジ酢酸にあってはこのように直接的に固定させることが困難であるため、ジエチルイミノ酢酸をセルロース誘導体に反応させて、前記グルコースの第6位の塩酸基をジエチルイミノ酢酸で置換することによって、ジエチルイミノ酢酸をセルロースに固定させた後、ジエチルイミノ酢酸を加水分解してイミノジ酢酸になす。
これらの反応スキームをまとめると次のように示すことができる。
On the other hand, since iminodiacetic acid is difficult to fix directly in this way, diethyliminoacetic acid is reacted with a cellulose derivative to replace the 6-position hydrochloric acid group of glucose with diethyliminoacetic acid. After fixing diethyliminoacetic acid to cellulose, diethyliminoacetic acid is hydrolyzed to iminodiacetic acid.
These reaction schemes can be summarized as follows.

Figure 2009247981
Figure 2009247981

この反応スキームにおいて、R1は、メチル基、エチル基、プロピル基を含む群から選択される1種であり、R2は、メチル基、エチル基、プロピル基を含む群から選択される1種であるが、R1及びR2ともメチル基が好適である。
このようにして吸着剤が得られる。
In this reaction scheme, R1 is one selected from the group containing a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and R2 is one selected from the group containing a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. However, both R1 and R2 are preferably methyl groups.
In this way, an adsorbent is obtained.

ここで、吸着剤内のセルロースに固定されるイミノジ酢酸の量は、基体の乾燥質量に換算した場合、1.0mol/kgから4.0mol/kgであり、好ましくは2.0mol/kgから3.0mol/kgである。1.0mol/kg未満の場合は貴金属の吸着量が十分でなく、4.0mol/kgを超えた場合はセルロースへの化学修飾が困難である。   Here, the amount of iminodiacetic acid fixed to the cellulose in the adsorbent is 1.0 mol / kg to 4.0 mol / kg, preferably 2.0 mol / kg to 3 in terms of the dry mass of the substrate. 0.0 mol / kg. When the amount is less than 1.0 mol / kg, the amount of precious metal adsorbed is insufficient, and when it exceeds 4.0 mol / kg, chemical modification to cellulose is difficult.

また、吸着剤内のセルロースに固定されるジアルキルアミンの量は、基体の乾燥質量に換算した場合、1.0mol/kgから5.0mol/kgであり、好ましくは2.0mol/kgから4.0mol/kgである。1.0mol/kg未満の場合は貴金属の吸着量が十分でなく、5.0mol/kgを超えた場合はセルロースへの化学修飾が困難である。   Further, the amount of dialkylamine fixed to cellulose in the adsorbent is 1.0 mol / kg to 5.0 mol / kg, preferably 2.0 mol / kg to 4. mol when converted to the dry mass of the substrate. 0 mol / kg. When the amount is less than 1.0 mol / kg, the amount of adsorption of the noble metal is not sufficient, and when it exceeds 5.0 mol / kg, chemical modification to cellulose is difficult.

(貴金属の回収方法)
このようにして得られた吸着剤と貴金属を含む金属溶液とを接触させて、吸着剤に貴金属を吸着させる。かかる吸着操作としては、吸着剤と金属溶液とを攪拌・混合し、その後、両者を分離する、所謂バッチ法によっても良いが、吸着剤を充填した塔に金属溶液を通流させる連続法によっても良い。
(Precious metal recovery method)
The adsorbent thus obtained is brought into contact with a metal solution containing a noble metal to adsorb the noble metal on the adsorbent. Such an adsorption operation may be performed by a so-called batch method in which the adsorbent and the metal solution are stirred and mixed and then separated from each other, but also by a continuous method in which the metal solution is passed through a column packed with the adsorbent. good.

ここで貴金属を含む金属溶液としては、貴金属を含む廃棄物を塩酸等の酸で溶解させた溶液を用いることができる。また、廃棄物を塩素化して塩化物(固体)とし、これを水、酸等の溶媒で溶解した溶液を用いることもできる。一方、排メッキ液等の廃液からそれに含まれる貴金属を回収する場合は、当該廃液に例えば塩酸溶液を加えて、廃液中の塩化物イオンの濃度を適当な値に調整しておくとよい。
そして、貴金属を吸着させた吸着剤から当該貴金属を脱離させる。
Here, as the metal solution containing the noble metal, a solution obtained by dissolving a waste containing the noble metal with an acid such as hydrochloric acid can be used. Alternatively, a waste solution can be chlorinated to obtain a chloride (solid), which is dissolved in a solvent such as water or acid. On the other hand, when recovering the precious metal contained in the waste solution such as the exhaust plating solution, it is preferable to adjust the concentration of chloride ions in the waste solution to an appropriate value by adding, for example, a hydrochloric acid solution to the waste solution.
Then, the noble metal is desorbed from the adsorbent that has adsorbed the noble metal.

吸着剤から貴金属を脱離させるには、チオ尿素及び塩酸の混合液と吸着剤とを接触させることにより吸着剤から貴金属を溶離させる。これにより、貴金属の溶離と同時的に吸着剤の再生を行うことができる。また、吸着剤に吸着させた貴金属のほとんどを当該吸着剤から溶離させることができる。   In order to desorb the noble metal from the adsorbent, the noble metal is eluted from the adsorbent by bringing a mixed liquid of thiourea and hydrochloric acid into contact with the adsorbent. As a result, the adsorbent can be regenerated simultaneously with the elution of the noble metal. Further, most of the noble metal adsorbed on the adsorbent can be eluted from the adsorbent.

チオ尿素及び塩酸の混合液は、チオ尿素の配合量が0.5mol/lから5mol/lであり、塩酸の配合量が1.0mol/lから10mol/lである。チオ尿素の配合量が0.5mol/l未満である場合、貴金属の溶離が不十分であり、チオ尿素の配合量が5mol/lを超えた場合、硫黄が析出することがある。また、塩酸の配合量が1質量%未満である場合、溶離効率が低下し、塩酸の配合量が10mol/lを超えるた場合、吸着剤の基体の劣化が顕著に生じる一方、当該溶液の取り扱いに危険を伴う。
また、吸着剤から貴金属を脱離させる方法として、吸着剤を焼却させることによって当該吸着剤に吸着されていた貴金属を残留させる方法を適用することもできる。
In the mixed solution of thiourea and hydrochloric acid, the blending amount of thiourea is 0.5 mol / l to 5 mol / l, and the blending amount of hydrochloric acid is 1.0 mol / l to 10 mol / l. When the blending amount of thiourea is less than 0.5 mol / l, the elution of noble metal is insufficient, and when the blending amount of thiourea exceeds 5 mol / l, sulfur may precipitate. In addition, when the amount of hydrochloric acid is less than 1% by mass, the elution efficiency is lowered, and when the amount of hydrochloric acid exceeds 10 mol / l, the substrate of the adsorbent is significantly deteriorated, while the handling of the solution Is dangerous.
In addition, as a method of desorbing the noble metal from the adsorbent, a method of leaving the noble metal adsorbed on the adsorbent by burning the adsorbent can be applied.

この場合、吸着剤の基体は紙であるため、吸着剤を迅速・容易に焼却することができる。また、吸着剤を焼却する際に有毒なガスが発生することもなく、比較的簡単な設備で焼却操作を実施することができるため、焼却操作に要するコストが少ない。   In this case, since the adsorbent substrate is paper, the adsorbent can be incinerated quickly and easily. In addition, no toxic gas is generated when the adsorbent is incinerated, and the incineration operation can be performed with relatively simple equipment, so the cost required for the incineration operation is low.

A.吸着剤の調製
(a.前処理及び塩素化)
新聞紙を、粉砕機(ダルトン製P―35型パワーミル)を用いて綿状になるまで粉砕した後、粉砕物を洗剤水溶液中で攪拌・ろ過する操作を数回繰り返した。得られた洗浄物を、20質量%の炭酸水素ナトリウム水溶液中で5時間攪拌した後、水洗操作を中性になるまで繰り返した後にろ過して処理物を得た。この処理物を再度粉砕した後、対流乾燥機を用いて50℃で24時間乾燥した。
A. Preparation of adsorbent (a. Pretreatment and chlorination)
The newspaper was pulverized until it became cotton-like using a pulverizer (Dalton P-35 type power mill), and the operation of stirring and filtering the pulverized product in an aqueous detergent solution was repeated several times. The obtained washed product was stirred in a 20% by mass aqueous sodium hydrogen carbonate solution for 5 hours, and then the water washing operation was repeated until neutrality, followed by filtration to obtain a treated product. The treated product was pulverized again and dried at 50 ° C. for 24 hours using a convection dryer.

このようにして得られた基体0.5gに25mlのピリジンを添加し、氷浴中で撹拌しつつ5mlの塩化チオ二ルを滴下して加えた。次いで、撹拌液を70℃に昇温し、窒素雰囲気下で6時間撹拌することによって、前述したセルロース誘導体を生成した。得られた生成物を水洗し、対流乾操機を用いて70℃で乾燥した。   25 ml of pyridine was added to 0.5 g of the substrate thus obtained, and 5 ml of thionyl chloride was added dropwise with stirring in an ice bath. Next, the temperature of the stirring liquid was increased to 70 ° C., and stirring was performed for 6 hours in a nitrogen atmosphere, thereby generating the cellulose derivative described above. The resulting product was washed with water and dried at 70 ° C. using a convection dryer.

(b.ジエチルイミノジ酢酸の官能基の固定)
塩酸で飽和したエタノール400mlと20gのイミノジ酢酸とを混合し、80℃で24時間撹拌した後、炭酸水素ナトリウム水溶液で中和し、さらにクロロホルムで洗浄してジエチルイミノジ酢酸を得た。
(B. Immobilization of functional group of diethyliminodiacetic acid)
Ethanol 400 ml saturated with hydrochloric acid and 20 g of iminodiacetic acid were mixed and stirred at 80 ° C. for 24 hours, then neutralized with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution and further washed with chloroform to obtain diethyliminodiacetic acid.

次に、前述した如く乾燥した生成物0.5g及び1.14gのジエチルイミノジ酢酸を、50mlのアセトニトリル及び1.4gの炭酸カリウムと共に50℃で72時間撹拌した後にろ過し、ろ過物を50mlのエタノールと10mlの0.1mol/lの炭酸水素ナトリウム水溶液との混合物に投入し、60℃で1日間撹拌して溶解させた。この溶液のpHを2〜3に保つと沈殿が生成する。この沈殿をろ過した後、0.1mol/lの塩酸、次いで水で洗浄し、最後の対流乾燥機を用いて60℃で乾燥することによりイミノジ酢酸の官能基を固定化した吸着剤0.35gを得た。   Next, 0.5 g of the product dried as described above and 1.14 g of diethyliminodiacetic acid were stirred with 50 ml of acetonitrile and 1.4 g of potassium carbonate at 50 ° C. for 72 hours and then filtered. Of ethanol and 10 ml of a 0.1 mol / l aqueous sodium hydrogen carbonate solution were stirred and dissolved at 60 ° C. for 1 day. When the pH of this solution is kept at 2-3, a precipitate is formed. The precipitate was filtered, washed with 0.1 mol / l hydrochloric acid and then with water, and dried at 60 ° C. using a final convection dryer to immobilize 0.35 g of the adsorbent immobilizing the functional group of iminodiacetic acid. Got.

この吸着剤について元素分析を行い、窒素の含有量を測定することにより、イミノジ酢酸の官能基の量を求めたところ、吸着剤の乾燥重量に対して2.17mol/kgであった。これは基体に含まれるセルロースを構成するグルコースの6位の水酸基の60%に官能基の固定化が起こったことに相当する。   Elemental analysis was performed on this adsorbent, and the content of nitrogen was measured to determine the amount of the functional group of iminodiacetic acid, which was 2.17 mol / kg based on the dry weight of the adsorbent. This is equivalent to immobilization of functional groups on 60% of the hydroxyl group at the 6-position of glucose constituting cellulose contained in the substrate.

(c.ジメチルアミンの官能基の固定)
0.5gの乾燥生成物に5mlのジメチルアミン及びlmlの35%のホルマリンを加え、90℃で3時間撹拌し、0.1mol/lの塩酸、0.1mol/lの塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、次いで水洗した後、対流乾燥機を用いて60℃で12時間乾燥させることによって、吸着剤を得た。
(C. Immobilization of functional group of dimethylamine)
Add 0.5 ml of dimethylamine and 1 ml of 35% formalin to 0.5 g of the dried product, stir at 90 ° C. for 3 hours, and wash with 0.1 mol / l hydrochloric acid and 0.1 mol / l sodium chloride aqueous solution. Then, after washing with water, the adsorbent was obtained by drying at 60 ° C. for 12 hours using a convection dryer.

この吸着剤についても元素分析を行い、窒素の含有量を測定することにより、ジエチルアミンの官能基の量を求めたところ、吸着剤の乾燥重量に対して3.60mol/kgであった。これは新聞紙に含まれるセルロースを構成するグルコースの6位の水酸基の69%に官能基の固定化が起こったことに相当する。   This adsorbent was also subjected to elemental analysis and the nitrogen content was measured to determine the amount of the functional group of diethylamine. The amount was 3.60 mol / kg based on the dry weight of the adsorbent. This corresponds to the immobilization of the functional group on 69% of the hydroxyl group at the 6-position of glucose constituting the cellulose contained in the newspaper.

B.吸着剤の吸着特性の検討
(a.イミノジ酢酸の官能基を固定化した吸着剤の選択性の検討)
貴金属として塩化金(III)酸、塩化白金(IV)酸、ならびに塩化パラジウム(II)を、また卑金属として銅(II)、鉄(III)、ニッケル(II)及び亜鉛(II)の塩酸塩を用いた。
B. Examination of adsorption characteristics of adsorbent (a. Examination of selectivity of adsorbent immobilizing functional group of iminodiacetic acid)
Chlorogold (III) acid, chloroplatinum (IV) acid and palladium (II) chloride as noble metals, and copper (II), iron (III), nickel (II) and zinc (II) hydrochlorides as base metals Using.

イミノジ酢酸の官能基を固定化した本発明に係る吸着剤を乾燥質量で20mg分取して栓付きフラスコに投入し、これに0.2mol/lの前記各金属イオンを含む0.5〜4mol/dm3の濃度の塩酸溶液15mlを注入して、30℃に保たれた恒温水槽中で24時間振盪させて吸着処理を行った。 20 mg of the adsorbent according to the present invention in which the functional group of iminodiacetic acid is immobilized is dispensed in a dry mass and charged into a flask with a stopper, and 0.5 to 4 mol containing 0.2 mol / l of each of the above metal ions. An adsorption treatment was performed by injecting 15 ml of a hydrochloric acid solution having a concentration of / dm 3 and shaking for 24 hours in a constant temperature water bath maintained at 30 ° C.

吸着処理前後の塩酸溶液中の各金属イオンの濃度をICP分析装置(島津製作所製ICP88100型ICP発光分析装置)により測定し、吸着剤に吸着された各金属イオンの吸着百分率を次式により求めた。
吸着百分率=(吸着処理前の塩酸溶液中の金属濃度一吸着処理後の塩酸溶液中の金属濃度)/吸着処理前の塩酸溶液中の金属濃度×100
The concentration of each metal ion in the hydrochloric acid solution before and after the adsorption treatment was measured with an ICP analyzer (ICP88100 type ICP emission spectrometer manufactured by Shimadzu Corporation), and the adsorption percentage of each metal ion adsorbed on the adsorbent was determined by the following equation. .
Percentage of adsorption = (metal concentration in hydrochloric acid solution before adsorption treatment—metal concentration in hydrochloric acid solution after adsorption treatment) / metal concentration in hydrochloric acid solution before adsorption treatment × 100

図1は、イミノジ酢酸の官能基を固定化した吸着剤を用いた金属イオンの吸着百分率と塩酸濃度との関係を示したグラフであり、縦軸は吸着百分率を、横軸は塩酸濃度をそれぞれ示している。なお、図中、黒塗り菱型印はAu(III)を、白抜き丸印はCu(II)を、白抜き菱型印はFe(III)を、白抜き四角印はNi(II)を、白抜き三角印はPd(II)を、黒塗り四角印はPt(IV)を、白抜き三角印はZn(II)をそれぞれ示している。   FIG. 1 is a graph showing the relationship between the percentage of adsorption of metal ions and the concentration of hydrochloric acid using an adsorbent in which the functional group of iminodiacetic acid is immobilized. The vertical axis represents the percentage of adsorption, and the horizontal axis represents the concentration of hydrochloric acid. Show. In the figure, black diamonds indicate Au (III), white circles indicate Cu (II), white diamonds indicate Fe (III), and white squares indicate Ni (II). The white triangle mark indicates Pd (II), the black square mark indicates Pt (IV), and the white triangle mark indicates Zn (II).

図1より明らかなように、金及びパラジウムは吸着剤に、塩酸濃度が0.5−4mol/lの範囲において70%以上吸着されていたが、当該塩酸濃度範囲において、白金の吸着百分率は20%以下であった。一方、当該塩酸濃度範囲において、卑金属イオンは吸着剤に全く吸着されていなかった。
以上の結果は、本吸着剤により、金及びパラジウムを卑金属イオンから選択的に分離・回収することができるということを示している。
As is clear from FIG. 1, gold and palladium were adsorbed on the adsorbent by 70% or more in the range of hydrochloric acid concentration of 0.5-4 mol / l. In this hydrochloric acid concentration range, the adsorption percentage of platinum was 20%. % Or less. On the other hand, base metal ions were not adsorbed at all in the hydrochloric acid concentration range.
The above results show that the present adsorbent can selectively separate and recover gold and palladium from base metal ions.

(b.ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤の選択性の検討)
図2は、ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤を用いた金属イオンの吸着百分率と塩酸濃度との関係を示したグラフであり、縦軸は吸着百分率を、横軸は塩酸濃度をそれぞれ示している。なお、吸着試験はイミノジ酢酸の官能基を固定化した吸着剤に係る前述した方法と同様に行った。また、図中、黒塗り菱型印はAu(III)を、白抜き丸印はCu(II)を、黒塗り三角印はFe(III)を、黒塗り丸印はNi(II)を、白抜き四角印はPd(II)を、白抜き三角印はPt(IV)を、白抜き菱型印はZn(II)をそれぞれ示している。
図2から明らかなように、金、パラジウム、及び白金は、塩酸濃度が0.5−4mol/lの範囲において略100%吸着されていた。
(B. Examination of selectivity of adsorbent with immobilized dimethylamine functional group)
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the adsorption percentage of metal ions and the hydrochloric acid concentration using an adsorbent in which a functional group of dimethylamine is immobilized. The vertical axis represents the adsorption percentage, and the horizontal axis represents the hydrochloric acid concentration. Show. The adsorption test was performed in the same manner as described above for the adsorbent in which the functional group of iminodiacetic acid was immobilized. In the figure, the black diamond mark is Au (III), the white circle is Cu (II), the black triangle is Fe (III), the black circle is Ni (II), White square marks indicate Pd (II), white triangle marks indicate Pt (IV), and white diamond marks indicate Zn (II).
As is apparent from FIG. 2, gold, palladium, and platinum were adsorbed approximately 100% in the hydrochloric acid concentration range of 0.5-4 mol / l.

一方、卑金属イオンにあっては、銅が、塩酸濃度2mol/l以下の濃度において20%程度、本吸着剤に吸着していたが、それ以外の濃度範囲では殆ど吸着されなかった。また、銅以外の卑金属にあっては、いずれの塩酸濃度範囲にあっても、本吸着剤に殆ど吸着されていなかった。
以上の結果は、本吸着剤は、金、パラジウム、白金を卑金属から選択的に吸着することができるということを示している。
On the other hand, in the case of base metal ions, copper was adsorbed to the present adsorbent by about 20% at a hydrochloric acid concentration of 2 mol / l or less, but was hardly adsorbed in other concentration ranges. Further, in the case of base metals other than copper, the adsorbent was hardly adsorbed in any hydrochloric acid concentration range.
The above results indicate that the present adsorbent can selectively adsorb gold, palladium, and platinum from base metals.

(c.イミノジ酢酸の官能基を固定した吸着剤の飽和吸着量の検討)
イミノジ酢酸の官能基を固定化した吸着剤を乾燥質量で20mg分取して栓付きフラスコに投入し、異なる濃度の金(III)イオン、又はパラジウム(II)イオンを含む1mol/lの塩酸溶液15mlを注入して、30℃で60時間振盪した後、金(III)イオン又はパラジウム(II)イオンの吸着量を測定し、両イオンの飽和吸着量を求めた。
(C. Examination of saturated adsorption amount of adsorbent with iminodiacetic acid functional group fixed)
20 mg of adsorbent immobilizing the functional group of iminodiacetic acid was collected in a dry mass and put into a flask with a stopper, and a 1 mol / l hydrochloric acid solution containing gold (III) ions or palladium (II) ions with different concentrations. After injecting 15 ml and shaking at 30 ° C. for 60 hours, the adsorption amount of gold (III) ion or palladium (II) ion was measured to determine the saturated adsorption amount of both ions.

図3は、イミノジ酢酸の官能基を固定化した吸着剤に対する金(III)イオン及びパラジウム(II)イオンの飽和吸着量を検討した結果を示すグラフであり、図中、縦軸は、乾燥質量1kg当たりの吸着剤に対して吸着した金属イオンのモル数を、横軸は、吸着操作を行った後の塩酸溶液の金属濃度をそれぞれ示している。
なお、図中、黒塗り菱型印は金(III)を、黒塗り三角印はパラジウム(II)をそれぞれ示している。
FIG. 3 is a graph showing the results of studying saturated adsorption amounts of gold (III) ions and palladium (II) ions on an adsorbent in which the functional group of iminodiacetic acid is immobilized. In the figure, the vertical axis indicates the dry mass. The number of moles of metal ions adsorbed with respect to the adsorbent per kg, and the horizontal axis indicate the metal concentration of the hydrochloric acid solution after the adsorption operation.
In the figure, black diamonds indicate gold (III), and black triangles indicate palladium (II).

図3より明らかなように、いずれの金属の場合もいわゆるラングミュラ型の吸着曲線を示しており、吸着量が濃度によらず一定になった領域の吸着量の値から、本吸着剤の飽和吸着量は、金イオンについては3.30mol/kgであり、パラジウムイオンについては1.42mol/kgであると求められた。
従って、本吸着剤にあっては、吸着剤1kg当たり660kgの金を吸着することができる。
As is apparent from FIG. 3, the so-called Langmuir type adsorption curve is shown for any metal, and the saturated adsorption of the present adsorbent is obtained from the value of the adsorption amount in a region where the adsorption amount is constant regardless of the concentration. The amount was determined to be 3.30 mol / kg for gold ions and 1.42 mol / kg for palladium ions.
Therefore, in this adsorbent, 660 kg of gold can be adsorbed per 1 kg of the adsorbent.

(d.ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤の飽和吸着量の検討)
ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤を用い、金イオン、白金イオン、パラジウムイオンについて、前同様の試験を行って、各イオンの飽和吸着量を求めた。
(D. Examination of saturated adsorption amount of adsorbent with dimethylamine functional group immobilized)
Using the adsorbent in which the functional group of dimethylamine was immobilized, the same test as above was performed for gold ion, platinum ion, and palladium ion, and the saturated adsorption amount of each ion was determined.

図4は、ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤に対する金(III)イオン、白金(IV)イオン及びパラジウム(II)イオンの飽和吸着量を検討した結果を示すグラフであり、図中、縦軸は、乾燥質量1kg当たりの吸着剤に対して吸着した金属イオンのモル数を、横軸は、吸着操作を行った後の塩酸溶液の金属濃度をそれぞれ示している。
なお、図中、黒塗り菱型印は金(III)を、黒塗り四角印は白金(IV)を、黒塗り三角印はパラジウム(II)をそれぞれ示している。
FIG. 4 is a graph showing the results of examining the saturated adsorption amount of gold (III) ion, platinum (IV) ion and palladium (II) ion on the adsorbent in which the functional group of dimethylamine is immobilized, The vertical axis represents the number of moles of metal ions adsorbed to the adsorbent per kg of dry mass, and the horizontal axis represents the metal concentration of the hydrochloric acid solution after the adsorption operation.
In the figure, black diamonds indicate gold (III), black squares indicate platinum (IV), and black triangles indicate palladium (II).

図4より明らかなように、この吸着剤でも各金属イオンはラングミュラ型の吸着曲線を示していた。そして、各グラフより、この吸着剤の飽和吸着量は、金イオンについては4.6mol/kgであり、白金イオンについては2.1mol/kgであり、パラジウムイオンについては0.9mol/kgであると求められた。
従って、本吸着剤にあっては、吸着剤1kg当たり906kgの金イオンを吸着することができる。
As is apparent from FIG. 4, each metal ion also showed a Langmuir type adsorption curve even in this adsorbent. From each graph, the saturated adsorption amount of this adsorbent is 4.6 mol / kg for gold ions, 2.1 mol / kg for platinum ions, and 0.9 mol / kg for palladium ions. I was asked.
Therefore, in this adsorbent, 906 kg of gold ions can be adsorbed per 1 kg of the adsorbent.

C.カラム法による貴金属の回収の検討
(a.吸着試験)
図5は、カラム法による吸着試験に使用した装置構成を示す模式図であり、図中、1は吸着剤を充填するカラムである。また、図6は、図5に示したカラム1の拡大図である。
図5及び図6に示したように、カラム1は2重筒になっており、外筒11には第2ポンプ3によって恒温水が供給されるようになっている。また、カラム1の内筒12内の略中央には、吸着剤を充填してなる吸着剤領域22が配設してあり、該吸着剤領域22はその両端側に配置されたガラスビーズ領域21,21によって挟持されている。内筒12の底部にはガラスフィルタ25が配設してあり、このガラスフィルタ25によって内筒12内の充填物が担持されている。
C. Study on recovery of precious metals by column method (a. Adsorption test)
FIG. 5 is a schematic diagram showing an apparatus configuration used for an adsorption test by the column method, in which 1 is a column packed with an adsorbent. FIG. 6 is an enlarged view of the column 1 shown in FIG.
As shown in FIGS. 5 and 6, the column 1 is a double cylinder, and constant temperature water is supplied to the outer cylinder 11 by the second pump 3. Further, an adsorbent region 22 filled with an adsorbent is disposed at substantially the center in the inner cylinder 12 of the column 1, and the adsorbent region 22 is a glass bead region 21 disposed on both ends thereof. , 21. A glass filter 25 is disposed at the bottom of the inner cylinder 12, and the filler in the inner cylinder 12 is carried by the glass filter 25.

内筒12には供給液だめ4からそこに貯留されている供給液が、第1ポンプ2によって内筒12の底部から供給されるようになっており、内筒12内を通流した供給液は内筒12の頭部から流出され、一定量づつ分取する分取器5によって複数の画分に分取されるようになっている。   The supply liquid stored in the inner cylinder 12 from the supply liquid reservoir 4 is supplied from the bottom of the inner cylinder 12 by the first pump 2, and the supply liquid flowing through the inner cylinder 12 is supplied. Is discharged from the head of the inner cylinder 12 and is separated into a plurality of fractions by a fractionator 5 that dispenses a predetermined amount.

このような装置のカラム1に、ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤を充填して吸着剤領域22を形成した。なお、内筒12には内径は8mmであり、長さは20cmのものを用い、この内筒12に吸着剤を乾燥重量で100mgとなるように充填した。   The column 1 of such an apparatus was filled with an adsorbent in which a functional group of dimethylamine was immobilized to form an adsorbent region 22. The inner cylinder 12 had an inner diameter of 8 mm and a length of 20 cm, and the inner cylinder 12 was filled with an adsorbent to a dry weight of 100 mg.

1mol/lの塩酸溶液に、銅(II)、金(III)、白金(IV)、パラジウム(II)をそれぞれ20mg/l、24mg/l、21mg/l、19mg/lになるように溶解させた金属溶液を前述した供給液だめ4に貯留しておき、カラム1の内筒12内に、前記金属溶液を6ml/時の流量で通流させた。
そして、カラム1から流出された溶液中の各金属の濃度を経時的に検出した。
In a 1 mol / l hydrochloric acid solution, copper (II), gold (III), platinum (IV), and palladium (II) are dissolved at 20 mg / l, 24 mg / l, 21 mg / l, and 19 mg / l, respectively. The metal solution was stored in the supply liquid reservoir 4 described above, and the metal solution was passed through the inner cylinder 12 of the column 1 at a flow rate of 6 ml / hour.
Then, the concentration of each metal in the solution flowing out from the column 1 was detected over time.

図7は、金属溶液を通流したカラムから流出された溶液中の各金属の濃度を経時的に検出した結果を示すグラフであり、縦軸は各金属の濃度を、横軸は通流を開始してからの時間をそれぞれ示している。なお、流出された溶液中の各金属の濃度は、前記金属溶液における各金属の濃度に対する比で示している。
また、図中、白抜き菱型印はパラジウムを、白抜き四角印は白金を、白抜き三角印は金を、白抜き丸印は銅をそれぞれ示している。
FIG. 7 is a graph showing the results of detecting the concentration of each metal in the solution flowing out from the column through which the metal solution passed, with the vertical axis representing the concentration of each metal and the horizontal axis representing the flow. The time since the start is shown. Note that the concentration of each metal in the outflowed solution is shown as a ratio to the concentration of each metal in the metal solution.
In the figure, the white diamond mark indicates palladium, the white square mark indicates platinum, the white triangle mark indicates gold, and the white circle mark indicates copper.

図7から明らかなように、銅にあっては通流開始直後から検出され始め、通流を開始してから略5時間後には、通流させた金属溶液中の濃度と同じ濃度であった。
一方、金、白金、及びパラジウムにあっては、通流を開始してから略30時間後から検出し始め、略70時間〜80時間経過後に通流させた金属溶液中の濃度と同じ濃度が検出された。
As is apparent from FIG. 7, in copper, detection started immediately after the start of flow, and after about 5 hours from the start of flow, the concentration was the same as the concentration in the flowed metal solution. .
On the other hand, in the case of gold, platinum, and palladium, the detection starts about 30 hours after the start of flow, and the concentration is the same as the concentration in the metal solution passed after about 70 to 80 hours. was detected.

(b.脱離試験)
次に、このように貴金属を吸着させた吸着剤から当該貴金属を脱離させた。
図8は、図7に示したように貴金属を吸着させた吸着剤から脱離される貴金属の濃度を経時的に検出した結果を示すグラフであり、縦軸は各金属の濃度を、横軸は脱離を開始してからの時間をそれぞれ示している。なお、流出された溶液中の各金属の濃度は、吸着剤に通流させた金属溶液における各金属の濃度に対する比で示している。
(B. Desorption test)
Next, the noble metal was desorbed from the adsorbent on which the noble metal was adsorbed in this way.
FIG. 8 is a graph showing the result of detecting the concentration of the noble metal desorbed from the adsorbent adsorbing the noble metal as shown in FIG. 7, with the vertical axis representing the concentration of each metal and the horizontal axis representing the result. Each time after starting desorption is shown. The concentration of each metal in the outflowed solution is shown as a ratio to the concentration of each metal in the metal solution passed through the adsorbent.

また、図中、白抜き菱型印はパラジウムを、白抜き四角印は白金を、白抜き三角印は金を、白抜き丸印は銅をそれぞれ示している。
脱離用溶液は、0.1mol/lのチオ尿素と1mol/lの塩酸との混合溶液を用い、該混合溶液を、流速6ml/時で通流した。
In the figure, the white diamond mark indicates palladium, the white square mark indicates platinum, the white triangle mark indicates gold, and the white circle mark indicates copper.
As the desorption solution, a mixed solution of 0.1 mol / l thiourea and 1 mol / l hydrochloric acid was used, and the mixed solution was passed at a flow rate of 6 ml / hour.

図8から明らかなように、いずれの時点にあっても、脱離操作によって流出された溶液中に銅は検出されなかった。
かかる結果及び図8に示した結果より、本吸着剤に銅は吸着されないことが分かる。
As is clear from FIG. 8, copper was not detected in the solution discharged by the desorption operation at any time point.
From these results and the results shown in FIG. 8, it can be seen that copper is not adsorbed by the present adsorbent.

一方、金、白金、及びパラジウムにあっては、脱離開始から略1時間半経過後から脱離開始から4時間経過するまでの間に、比較的鋭いピークが存在しており、各貴金属とも、吸着剤に通流させた金属溶液の濃度より高い濃度に濃縮されていた。
ここで、前述した混合溶液におけるチオ尿素の濃度は、0.1mol/l以上5mol/l以下であることが好ましい。チオ尿素の濃度が0.1mol/l未満である場合、貴金属の脱離率が低下し、5mol/lを超えた場合、硫黄が析出する。
On the other hand, in the case of gold, platinum, and palladium, there is a relatively sharp peak between about 1 hour and a half after the start of desorption and 4 hours after the start of desorption. The concentration was higher than the concentration of the metal solution passed through the adsorbent.
Here, the concentration of thiourea in the mixed solution described above is preferably 0.1 mol / l or more and 5 mol / l or less. When the concentration of thiourea is less than 0.1 mol / l, the desorption rate of the noble metal decreases, and when it exceeds 5 mol / l, sulfur is deposited.

また、混合溶液における塩酸の濃度は、1.0mol/l以上10mol/l以下であることが好ましい。塩酸の濃度が1.0mol/l未満である場合、貴金属の脱離率が低下し、10mol/lを超えた場合、混合液の取り扱い及び脱離操作後の混合液離の処理が困難である。   The concentration of hydrochloric acid in the mixed solution is preferably 1.0 mol / l or more and 10 mol / l or less. When the concentration of hydrochloric acid is less than 1.0 mol / l, the desorption rate of the noble metal decreases, and when it exceeds 10 mol / l, it is difficult to handle the mixed solution and to separate the mixed solution after the desorption operation. .

(c.繰り返し試験)
次に、前記吸着試験と脱離試験とを繰り返す試験を行った。
金属溶液が銅を含まないこと以外は前述した吸着試験及び脱離試験の条件と同じ条件になし、吸着剤に貴金属を吸着させる操作と当該吸着剤から貴金属を脱離させる操作を3回繰り返して、各回における貴金属吸着量、脱離量、及びこれらから求められる回収率を求めた。その結果を次の表1に示す。
(C. Repeat test)
Next, a test in which the adsorption test and the desorption test were repeated was performed.
Except that the metal solution does not contain copper, the conditions are the same as those of the adsorption test and desorption test described above, and the operation of adsorbing the noble metal to the adsorbent and the operation of desorbing the noble metal from the adsorbent are repeated three times. The amount of precious metal adsorbed and desorbed each time and the recovery rate determined from these were determined. The results are shown in Table 1 below.

Figure 2009247981
Figure 2009247981

表1から明らかなように、いずれの貴金属にあっても1回目の吸着量より2回目の吸着量が少なくなっていたが、2回目と3回目の吸着量に差異は認められなかった。
回収率については、いずれの貴金属にあっても2回目以降において85%以上であった。
以上の結果より、脱離用溶液としてチオ尿素と塩酸との混合溶液を用いることにより、吸着剤から貴金属を脱離させると共に、吸着剤の再生も可能であることが確認された。
As is clear from Table 1, the adsorption amount of the second time was smaller than the adsorption amount of the first time in any noble metal, but no difference was observed between the adsorption amount of the second time and the third time.
The recovery rate was 85% or more from the second time on for any precious metal.
From the above results, it was confirmed that by using a mixed solution of thiourea and hydrochloric acid as the desorption solution, the precious metal can be desorbed from the adsorbent and the adsorbent can be regenerated.

(d.X線回折及び顕微鏡観察)
以上説明した貴金属の吸着試験を行った吸着剤、貴金属脱離試験を行った吸着剤については、X線回折分析及び電子顕微鏡観察を行なっている。
図9は、ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤に金を吸着させた後にX線回折を行った結果を示すグラフである。
(D. X-ray diffraction and microscopic observation)
X-ray diffraction analysis and electron microscope observation are performed on the adsorbent that has been subjected to the noble metal adsorption test described above and the adsorbent that has been subjected to the noble metal desorption test.
FIG. 9 is a graph showing the results of X-ray diffraction after adsorbing gold on an adsorbent having a functional group of dimethylamine immobilized thereon.

図9から明らかな如く、吸着後の回折パターンにおいて、元素状の金に特有の4本の鋭いピークが観察された。なお、金を吸着させる前の吸着剤についてもX線回折を実施したが、かかるピークは観察されなかった。
従って、吸着された金は、元素状の金として吸着剤表面に付着しているものと考えられる。
なお、イミノジ酢酸の官能基を固定化した吸着剤の場合も、図9と同様なパターンであった。
As is clear from FIG. 9, four sharp peaks peculiar to elemental gold were observed in the diffraction pattern after adsorption. In addition, although X-ray diffraction was implemented also about the adsorption agent before making gold | metal | money adsorb | suck, this peak was not observed.
Therefore, it is considered that the adsorbed gold is attached to the adsorbent surface as elemental gold.
In the case of the adsorbent in which the functional group of iminodiacetic acid was immobilized, the pattern was the same as in FIG.

一方、図10は、ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤に金を吸着させた試料の電子顕微鏡写真である。
図10に示した電子顕微鏡写真中、白い部分が析出した元素状の金である。
かかる結果は、前述した図9に示した結果と一致していた。
On the other hand, FIG. 10 is an electron micrograph of a sample in which gold is adsorbed on an adsorbent in which a functional group of dimethylamine is immobilized.
In the electron micrograph shown in FIG. 10, the white portion is elemental gold.
Such a result was consistent with the result shown in FIG.

図11及び図12は、ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤の顕微鏡写真であり、図11は金を吸着させたものあり、図12はチオ尿素と塩酸とを混合させた脱離用溶液を用いて金を脱離させた後のものである。
図11から明らかなように、脱離操作を行う前にあっては元素状の金の粒子が観察されたが、図12から明らかなように、脱離操作後にあってはそのような粒子は観察されず、前記脱離用溶液によって吸着剤から金が脱離されていた。
11 and 12 are photomicrographs of an adsorbent in which a functional group of dimethylamine is immobilized, FIG. 11 is a graph showing adsorbed gold, and FIG. 12 is a sample for desorption in which thiourea and hydrochloric acid are mixed. This is after the gold is removed using the solution.
As is apparent from FIG. 11, elemental gold particles were observed before the desorption operation, but as is clear from FIG. 12, such particles were not removed after the desorption operation. Not observed, gold was desorbed from the adsorbent by the desorption solution.

吸着剤の基体に含まれるセルロースの結晶化度と官能基の導入量との関係を求めた結果について説明する。
基体としては古紙及び微結晶セルロース(メルク社製)を用いた。
これらの基体について、実施例1で説明した方法により、前処理及び塩素化した後、ジメチルアミンを官能基として固定した。そして、官能基の固定前後の基体に含まれるセルロースの結晶化度を前述したX線測定法を用いて測定した。
次の表2は、その結果を示すものである。
The results of determining the relationship between the crystallinity of cellulose contained in the adsorbent substrate and the amount of functional groups introduced will be described.
Used paper and microcrystalline cellulose (Merck) were used as the substrate.
These substrates were pretreated and chlorinated by the method described in Example 1, and then fixed with dimethylamine as a functional group. And the crystallinity degree of the cellulose contained in the base | substrate before and behind fixation of a functional group was measured using the X-ray measuring method mentioned above.
The following Table 2 shows the results.

Figure 2009247981
Figure 2009247981

表2から明らかなように、古紙を用いた基体の結晶化度は70%より低い65.2%であり、古紙を基体としてジメチルアミンを固定した本吸着剤の結晶化度は7.3%であった。そして、かかる基体に固定された官能基の量を求めたところ、基体の乾燥質量1g当たり3.6mol/lの官能基が固定されていた。   As is clear from Table 2, the crystallinity of the substrate using waste paper is 65.2%, which is lower than 70%, and the crystallinity of the present adsorbent with dimethylamine fixed on the waste paper as substrate is 7.3%. Met. And when the quantity of the functional group fixed to this base was calculated | required, the functional group of 3.6 mol / l was fixed per 1g of dry mass of a base | substrate.

一方、微結晶セルロースを用いた基体の結晶化度は70%より高い82.1%であり、微結晶セルロースを基体としてジメチルアミンを固定した比較用吸着剤の結晶化度は58.8%であった。そして、かかる基体に固定された官能基の量を求めたところ、基体の乾燥質量1g当たり0.7mol/lの官能基が固定されていた。
後者の比較用吸着剤、即ち微結晶セルロースを基体としてジメチルアミンを固定した吸着剤について、貴金属の吸着特性を検討した。
On the other hand, the crystallinity of the substrate using microcrystalline cellulose is 82.1%, which is higher than 70%, and the crystallinity of the comparative adsorbent in which dimethylamine is fixed using microcrystalline cellulose as the substrate is 58.8%. there were. And when the quantity of the functional group fixed to this base was calculated | required, the functional group of 0.7 mol / l was fixed per 1 g of dry mass of a base | substrate.
For the latter comparative adsorbent, that is, an adsorbent in which dimethylamine is fixed using microcrystalline cellulose as a substrate, the adsorption characteristics of noble metals were examined.

図13はその結果を示すグラフである。
なお、図中、白抜き丸印は金(III)を、白抜き三角印はパラジウム(II)を、白抜き四角印は白金(IV)を示しており、本試験の詳細な条件は図2について説明した条件とおなじである。
図13から明らかなように、微結晶セルロースを基体としてジメチルアミンを固定した吸着剤にあっては、金及び白金は僅かに吸着し得たが、パラジウムは殆ど吸着することができなかった。
FIG. 13 is a graph showing the results.
In the figure, open circles indicate gold (III), open triangles indicate palladium (II), and open squares indicate platinum (IV). The detailed conditions of this test are shown in FIG. It is the same as the conditions described for.
As is clear from FIG. 13, in the adsorbent in which dimethylamine was fixed using microcrystalline cellulose as a base, gold and platinum could be slightly adsorbed, but palladium could hardly be adsorbed.

一方、前述した図2に示したように、古紙を基体としてジメチルアミンを固定した吸着剤にあっては、金、白金は、及びパラジウムのいずれの貴金属も、略100%吸着されていた。
以上の結果より、基体に含まれるセルロースの結晶化度が70%程度を超える場合、セルロースの結晶の内部に貴金属と結合する官能基を殆ど導入することができず、セルロースへの官能基の導入率が著しく低いので、貴金属の回収効率が低い。
On the other hand, as shown in FIG. 2 described above, in the adsorbent in which dimethylamine was fixed using waste paper as a base, noble metals such as gold, platinum, and palladium were adsorbed approximately 100%.
From the above results, when the crystallinity of cellulose contained in the substrate exceeds about 70%, functional groups that bind to noble metals can hardly be introduced inside the cellulose crystals, and the functional groups are introduced into the cellulose. Since the rate is remarkably low, the recovery efficiency of noble metals is low.

一方、結晶化度が70%程度以下のセルロースを含む基体を用いた場合、セルロースへの官能基の導入操作中に、結晶質部分が雪崩的に非晶質化するため、その内部まで官能基が導入され、セルロースへの官能基の導入率が飛躍的に増大する。これによって、吸着剤単位質量当たりの貴金属の吸着量が増大するので、貴金属の回収効率が飛躍的に向上する。   On the other hand, when a substrate containing cellulose having a degree of crystallinity of about 70% or less is used, the crystalline part becomes amorphous in an avalanche during the operation of introducing the functional group into the cellulose. Is introduced, and the rate of introduction of functional groups into cellulose increases dramatically. As a result, the amount of adsorption of the noble metal per unit mass of the adsorbent increases, so that the collection efficiency of the noble metal is dramatically improved.

ところで、基体に含まれるセルロースの結晶化度が低い場合、吸着剤の取り扱いが困難となり、セルロースの一部が吸着剤から流出する虞があるが、前述した古紙を用いた吸着剤にあってはヘミセルロース及びリグニンを含有しているため、結晶化度が7.3%と低い値であっても、吸着剤の全体として纏まりがあるので、吸着剤の取り扱いが容易であり、セルロースの一部が吸着剤から流出する虞がない。   By the way, when the crystallinity of cellulose contained in the substrate is low, handling of the adsorbent becomes difficult, and there is a possibility that part of the cellulose flows out of the adsorbent, but in the adsorbent using the above-mentioned waste paper, Since hemicellulose and lignin are contained, even if the degree of crystallinity is as low as 7.3%, the adsorbent is collected as a whole. There is no risk of spilling from the adsorbent.

イミノジ酢酸の官能基を固定化した吸着剤を用いた金属イオンの吸着百分率と塩酸濃度との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the adsorption percentage of a metal ion using the adsorption agent which fixed the functional group of iminodiacetic acid, and hydrochloric acid concentration. ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤を用いた金属イオンの吸着百分率と塩酸濃度との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the adsorption percentage of a metal ion using the adsorption agent which fixed the functional group of dimethylamine, and hydrochloric acid concentration. イミノジ酢酸の官能基を固定化した吸着剤に対する金(III)イオン及びパラジウム(II)イオンの飽和吸着量を検討した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having examined the saturated adsorption amount of the gold (III) ion and palladium (II) ion with respect to the adsorption agent which fixed the functional group of iminodiacetic acid. ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤に対する金(III)イオン、白金(IV)イオン及びパラジウム(II)イオンの飽和吸着量を検討した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having examined the saturated adsorption amount of the gold (III) ion, platinum (IV) ion, and palladium (II) ion with respect to the adsorption agent which fixed the functional group of dimethylamine. カラム法による吸着試験に使用した装置構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the apparatus structure used for the adsorption test by the column method. 図5に示したカラムの拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of the column shown in FIG. 5. 金属溶液を通流したカラムから流出された溶液中の各金属の濃度を経時的に検出した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having detected the density | concentration of each metal in the solution flowed out from the column which let the metal solution flowed over time. 貴金属を吸着させた吸着剤から脱離される貴金属の濃度を経時的に検出した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having detected the concentration of the noble metal desorbed from the adsorbent which adsorbed the noble metal with time. ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤に金を吸着させた後にX線回折を行った結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having performed X-ray diffraction, after making gold adsorb | suck to the adsorbent which fixed the functional group of dimethylamine. ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤に金を吸着させた試料の電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of the sample which made gold adsorb | suck to the adsorbent which fixed the functional group of dimethylamine. ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤の顕微鏡写真である。It is a microscope picture of the adsorption agent which fixed the functional group of dimethylamine. ジメチルアミンの官能基を固定化した吸着剤の顕微鏡写真である。It is a microscope picture of the adsorption agent which fixed the functional group of dimethylamine. 微結晶セルロースを基体としてジメチルアミンを固定した吸着剤について、貴金属の吸着特性を検討した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having examined the adsorption characteristic of a noble metal about the adsorption agent which fixed dimethylamine using microcrystalline cellulose as a substrate.

符号の説明Explanation of symbols

1 カラム
2 第1ポンプ
3 第2ポンプ
5 分取器
11 外筒
12 内筒
21 ガラスビーズ領域
22 吸着剤領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Column 2 1st pump 3 2nd pump 5 Preparator 11 Outer cylinder 12 Inner cylinder 21 Glass bead area 22 Adsorbent area

Claims (5)

基体に含まれるセルロースに、貴金属を吸着する官能基としてイミノジ酢酸又はジアルキルアミンを結合させてなり、
前記セルロースの結晶化度は略70%以下であり、
前記基体は適宜量のヘミセルロース及び/又はリグニンを含有している
ことを特徴とする吸着剤。
Iminodiacetic acid or dialkylamine is bonded to cellulose contained in the substrate as a functional group that adsorbs noble metals,
The crystallinity of the cellulose is about 70% or less,
The adsorbent characterized in that the substrate contains an appropriate amount of hemicellulose and / or lignin.
前記官能基としてイミノジ酢酸を結合させた場合、基体の乾燥質量当たりに結合された官能基の量は1.0mol/lから4.0mol/lである請求項1記載の吸着剤。   The adsorbent according to claim 1, wherein when iminodiacetic acid is bound as the functional group, the amount of the functional group bound per dry mass of the substrate is 1.0 mol / l to 4.0 mol / l. 前記官能基としてジアルキルアミンを結合させた場合、基体の乾燥質量当たりに結合された官能基の量は1.0mol/lから5.0mol/lである請求項1記載の吸着剤。   The adsorbent according to claim 1, wherein when dialkylamine is bonded as the functional group, the amount of the functional group bonded per dry mass of the substrate is 1.0 mol / l to 5.0 mol / l. 基体に含まれるセルロースに貴金属を吸着する官能基を結合させてなる吸着剤に溶液を接触させ、該溶液に含まれる貴金属を前記吸着剤に吸着させることによって前記貴金属を回収する方法において、
前記セルロースに、前記官能基としてイミノジ酢酸又はジアルキルアミンを結合させてなり、前記セルロースの結晶化度は略70%以下であり、前記基体は適宜量のヘミセルロース及び/又はリグニンを含有している吸着剤を用いることを特徴とする貴金属の回収方法。
In the method of recovering the noble metal by bringing the solution into contact with an adsorbent formed by bonding a functional group that adsorbs the noble metal to cellulose contained in the substrate, and adsorbing the noble metal contained in the solution to the adsorbent,
Adsorption containing iminodiacetic acid or dialkylamine as the functional group to the cellulose, the crystallinity of the cellulose is about 70% or less, and the substrate contains an appropriate amount of hemicellulose and / or lignin A method for recovering a noble metal, characterized by using an agent.
前記吸着剤に貴金属を吸着させた後、当該吸着剤にチオ尿素及び塩酸の混合溶液を接触させ、当該吸着剤から貴金属を脱離させる請求項4記載の貴金属の回収方法。   The method for recovering a noble metal according to claim 4, wherein after the noble metal is adsorbed on the adsorbent, the adsorbent is brought into contact with a mixed solution of thiourea and hydrochloric acid to desorb the noble metal from the adsorbent.
JP2008098566A 2008-04-04 2008-04-04 Adsorbent and method for recovering noble metals Pending JP2009247981A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008098566A JP2009247981A (en) 2008-04-04 2008-04-04 Adsorbent and method for recovering noble metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008098566A JP2009247981A (en) 2008-04-04 2008-04-04 Adsorbent and method for recovering noble metals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009247981A true JP2009247981A (en) 2009-10-29

Family

ID=41309166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008098566A Pending JP2009247981A (en) 2008-04-04 2008-04-04 Adsorbent and method for recovering noble metals

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009247981A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011090086A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 独立行政法人物質・材料研究機構 Metal-ion adsorbent and method for recovering metal using same
WO2015056679A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-23 株式会社カネカ Production method for porous cellulose beads, and absorbent employing same
JP2019136669A (en) * 2018-02-13 2019-08-22 真庭バイオケミカル株式会社 Adsorbent and method for producing the same
WO2021245832A1 (en) 2020-06-03 2021-12-09 国立大学法人金沢大学 Cellulose derivative and metal adsorbent containing said cellulose derivative
CN114522673A (en) * 2022-04-12 2022-05-24 四川大学 Application of alkali lignin adsorbent in adsorption of actinide heavy metals

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011090086A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 独立行政法人物質・材料研究機構 Metal-ion adsorbent and method for recovering metal using same
US8951332B2 (en) 2010-01-19 2015-02-10 National Institute For Materials Science Method for collecting Co from urban ore
WO2015056679A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-23 株式会社カネカ Production method for porous cellulose beads, and absorbent employing same
JPWO2015056679A1 (en) * 2013-10-15 2017-03-09 株式会社カネカ Method for producing porous cellulose beads and adsorbent using the same
US10040053B2 (en) 2013-10-15 2018-08-07 Kaneka Corporation Production method for porous cellulose beads, and adsorbent employing same
JP2019136669A (en) * 2018-02-13 2019-08-22 真庭バイオケミカル株式会社 Adsorbent and method for producing the same
WO2021245832A1 (en) 2020-06-03 2021-12-09 国立大学法人金沢大学 Cellulose derivative and metal adsorbent containing said cellulose derivative
CN114522673A (en) * 2022-04-12 2022-05-24 四川大学 Application of alkali lignin adsorbent in adsorption of actinide heavy metals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. A novel modified method for the efficient removal of Pb and Cd from wastewater by biochar: Enhanced the ion exchange and precipitation capacity
Paredes-Laverde et al. Understanding the removal of an anionic dye in textile wastewaters by adsorption on ZnCl2 activated carbons from rice and coffee husk wastes: A combined experimental and theoretical study
Deng et al. Polyacrylonitrile-based fiber modified with thiosemicarbazide by microwave irradiation and its adsorption behavior for Cd (II) and Pb (II)
Shang et al. Preferable uptake of phosphate by hydrous zirconium oxide nanoparticles embedded in quaternary-ammonium Chinese reed
Gibert et al. Fractionation and removal of dissolved organic carbon in a full-scale granular activated carbon filter used for drinking water production
Zhan et al. Rice husk based nanocellulose scaffolds for highly efficient removal of heavy metal ions from contaminated water
TWI603915B (en) Palladium and/or platinum adsorption filter and palladium and/or platinum recovery method
Nakakubo et al. Dithiocarbamate-modified cellulose resins: A novel adsorbent for selective removal of arsenite from aqueous media
JP2009247981A (en) Adsorbent and method for recovering noble metals
CN107002168A (en) A kind of leaching simultaneously in hygrometric state solid and the METAL EXTRACTION method of absorption
US9687813B2 (en) Activated carbon/aluminum oxide/polyethylenimine composites and methods thereof
Saman et al. Selective biosorption of aurum (III) from aqueous solution using oil palm trunk (OPT) biosorbents: Equilibrium, kinetic and mechanism analyses
Lin et al. Selective and high efficient removal of Hg2+ onto the functionalized corn bract by hypophosphorous acid
Kali et al. Characterization and adsorption capacity of four low-cost adsorbents based on coconut, almond, walnut, and peanut shells for copper removal
CN108636387A (en) A kind of iron ion absorption sponge and its preparation method and application
CN110479217A (en) Based on metal-doped aminated lignin and its preparation and application
Basuki et al. Sorption-desorption profile of Au (III) onto silica modified quaternary amines (SMQA) in gold mining effluent
JP6970406B2 (en) A method for producing an aqueous solution containing ammonium ions and / and ammonia, a method for producing an ammonium salt, and an apparatus for producing the same.
CN101862645A (en) Novel heavy metal absorbent
Basnet et al. Thermochemical study of Cr (VI) sequestration onto chemically modified Areca catechu and its recovery by desorptive precipitation method
JP5711999B2 (en) Adsorbent and precious metal recovery method
Senthilkumar et al. Effective batch and column remediation of zinc (II) from synthetic and electroplating effluents using biochar from brown alga
JP6401814B2 (en) Method for recovering precious metal from hydrochloric acid acidic Sn-containing precious metal catalyst recovery liquid
WO2007023521A1 (en) Method of separating gold
JP6247088B2 (en) Method for recovering precious metal from hydrochloric acid acidic Sn-containing precious metal catalyst recovery liquid