JP6966768B2 - 貴金属等の回収方法 - Google Patents
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Description
(a)1vol%〜100vol%の酸素濃度および30vol%以下の水蒸気濃度の雰囲気において、CaMnO3またはCaMnO3形成源と、被回収成分含有材とを、700℃以上、1000℃未満の範囲で熱処理することにより、処理体を形成する工程、
を有する、方法が提供される。
まず、本願において使用される各用語の意味について説明する。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による被回収成分を回収する方法について説明する。
(i)CaMnO3を含む回収剤を準備する工程(工程S110)と、
(ii)前記回収剤の存在下、1vol%〜100vol%の酸素濃度および30vol%以下の水蒸気濃度の雰囲気において、被回収成分含有材を700℃以上、1000℃未満の範囲で熱処理することにより、処理体を形成する工程(工程S120)と、
(iii)前記(ii)で得られた処理体から、前記被回収成分含有材に含まれる被回収成分を分離する工程(工程S130)と、
を有する。
まず、回収剤が準備される。
次に、前述の工程S110で調製された回収剤の存在下、所定の雰囲気において、被回収成分含有材が熱処理される。
t=(rA+rO)/(21/2・(rB+rO)) (1)式
なお、rAは、Aサイトの陽イオン、すなわちAのイオン半径の相加平均であり、rBはBサイトの陽イオン、すなわちBのイオン半径の相加平均であり、rOは、酸化物イオン(O2−)のイオン半径(1.40Å)である。トレランスファクターの算出方法としては、例えば、イオン半径の大きさについて記載された文献(R.D.Shannon,Acta Cryst.,A32,751(1976))に基づいて、各イオンのイオン半径を用いて上記定義式より算出すれば良い。
前述の工程S120までの実施により、被回収成分含有材に含まれる被回収成分を、被回収成分含有材から分離することができる。
次に、図2を参照して、本発明の一実施形態による被回収成分を回収する別の方法について説明する。
(i)1vol%〜100vol%の酸素濃度および30vol%以下の水蒸気濃度の雰囲気において、CaMnO3形成源と、被回収成分含有材とを700℃以上、1000℃未満の範囲で熱処理することにより、処理体を形成する工程(工程S210)と、
(ii)前記(i)で得られた処理体から、前記被回収成分含有材に含まれる被回収成分を分離する工程(工程S220)と、
を有する。
第2の回収方法では、第1の回収方法とは異なり、CaMnO3が事前に準備されないと言う特徴を有する。すなわち、CaMnO3は、被回収成分含有材から回収蒸気を発生させる熱処理の際に、in−situで形成される。
次に、必要な場合、CaMnO3から被回収成分を回収するため、「追加回収工程」が実施されても良い。
次に、本発明の一実施形態による回収剤について説明する。
以下の方法で、CaMnO3を用いた金属ルテニウム(Ru)の回収実験を実施した。
CaMnO3は、以下のように調製した。
次に、上記方法で得られたCaMnO3粉末とRu粉末とを、重量比が94.5:5.5となるように秤量して、混合粉末を得た。この混合粉末に、エタノールを加えた後、遊星ボールミル(ジルコニア製ポットおよびボール)を用いて、回転数300rpmで、20分間湿式混合した。
次に、処理体Aから30mgの粉末を採取した。また、この粉末(「サンプルA」と称する)を、20mLの濃塩酸(12N)に浸漬した。濃塩酸の温度は、90℃であり、浸漬時間は、20分とした。
以下の方法で、CaMnO3を用いた金属イリジウム(Ir)の回収実験を実施した。
CaMnO3は、例1と同様の方法で調製した。
次に、上記方法で得られたCaMnO3粉末とIr粉末とを、重量比が90:10となるように秤量して、混合粉末を得た。この混合粉末に、エタノールを加えた後、遊星ボールミル(ジルコニア製ポットおよびボール)を用いて、回転数300rpmで、20分間湿式混合した。
次に、処理体Bから30mgの粉末を採取した。また、この粉末(「サンプルB」と称する)を、20mLの濃塩酸(12N)に浸漬した。濃塩酸の温度は、90℃であり、浸漬時間は、20分とした。
以下の方法で、CaMnO3を用いた金属ルテニウム(Ru)の回収実験を実施した。
CaMnO3は、例1と同様の方法で調製した。
前述の例1と同様の方法により、CaMnO3にRu成分を吸蔵させた。ただし、この例3では、成形体Aの熱処理温度を、800℃に変更した。
次に、処理体Cから30mgの粉末を採取した。また、この粉末(「サンプルC」と称する)を、20mLの濃塩酸(12N)に浸漬した。濃塩酸の温度は、90℃であり、浸漬時間は、20分とした。
以下の方法で、CaMnO3を用いた金属イリジウム(Ir)の回収実験を実施した。
CaMnO3は、例1と同様の方法で調製した。
前述の例2と同様の方法により、CaMnO3回収剤にIr成分を吸蔵させた。ただし、この例4では、成形体Bの熱処理温度を、900℃に変更した。
次に、処理体Dから30mgの粉末を採取した。また、この粉末(「サンプルD」と称する)を、20mLの濃塩酸(12N)に浸漬した。濃塩酸の温度は、90℃であり、浸漬時間は、20分とした。
以下の方法で、CaCO3およびMnO2を用いた金属イリジウム(Ir)の回収実験を実施した。
CaCO3粉末、MnO2粉末、およびIr粉末を、Ca:Mn:Irがモル比で1.0:0.924:0.076となるように秤量して、混合粉末を得た。
次に、混合粉末Eをディスク状に成形して成形体(以下、「成形体E」と称する)を得た。
次に、処理体Eから30mgの粉末を採取した。また、この粉末(「サンプルE」と称する)を、20mLの濃塩酸(12N)に浸漬した。濃塩酸の温度は、90℃であり、浸漬時間は、20分とした。
以下の方法で、CaCO3およびMnO2を用いた金属ルテニウム(Ru)の回収実験を実施した。
CaCO3粉末、MnO2粉末、およびRu粉末を、Ca:Mn:Ruがモル比で1.0:0.945:0.055となるように秤量して、混合粉末を得た。
次に、混合粉末Fをディスク状に成形して成形体(以下、「成形体F」と称する)を得た。
次に、処理体Fから30mgの粉末を採取した。また、この粉末(「サンプルF」と称する)を、20mLの濃塩酸(12N)に浸漬した。濃塩酸の温度は、90℃であり、浸漬時間は、20分とした。
例1と同様の方法により、CaMnO3を用いた金属ルテニウム(Ru)の回収実験を試みた。
例2と同様の方法により、CaMnO3を用いた金属イリジウム(Ir)の回収実験を試みた。
例5と同様の方法により、CaCO3およびMnO2を用いた金属イリジウム(Ir)の回収実験を試みた。
例6と同様の方法により、CaCO3およびMnO2を用いた金属ルテニウム(Ru)の回収実験を試みた。
Claims (8)
- 被回収成分を回収する方法であって、
(a)1vol%〜100vol%の酸素濃度および30vol%以下の水蒸気濃度の雰囲気において、CaMnO3またはCaMnO3形成源と、被回収成分含有材とを、700℃以上、1000℃未満の範囲で熱処理することにより、処理体を形成する工程、
を有し、
前記被回収成分含有材に含まれる被回収成分は、イリジウム、ルテニウム、レニウム、白金、パラジウム、およびロジウムからなる群から選定され、
前記CaMnO 3 形成源は、カルシウム化合物とマンガン化合物との組を有する、方法。 - 前記カルシウム化合物は、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム(Ca(OH) 2 )、および炭酸カルシウム(CaCO 3 )からなる群から選定され、
前記マンガン化合物は、二酸化マンガン(MnO 2 )および三酸化二マンガン(Mn 2 O 3 )からなる群から選定される、請求項1に記載の方法。 - 前記(a)の工程中に、前記CaMnO3形成源からCaMnO3が形成される、請求項1または2に記載の方法。
- 前記(a)の工程では、前記CaMnO3またはCaMnO3形成源と前記被回収成分含有材とは、相互に接触した状態で配置される、請求項1乃至3のいずれか一つに記載の方法。
- 前記(a)の工程では、前記CaMnO3またはCaMnO3形成源と前記被回収成分含有材とは、相互に非接触な状態で配置される、請求項1乃至3のいずれか一つに記載の方法。
- さらに、
(b)前記(a)で得られた処理体から、前記被回収成分含有材に含まれる被回収成分を分離する工程
を有する、請求項1乃至5のいずれか一つに記載の方法。 - 前記(b)の工程は、前記処理体を酸に溶出させる工程を有する、請求項6に記載の方法。
- 前記熱処理は、700℃以上、800℃の未満の温度で実施される、請求項1乃至7のいずれか一つに記載の方法。
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