JP7130278B1 - 金属の回収方法 - Google Patents
金属の回収方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7130278B1 JP7130278B1 JP2021074760A JP2021074760A JP7130278B1 JP 7130278 B1 JP7130278 B1 JP 7130278B1 JP 2021074760 A JP2021074760 A JP 2021074760A JP 2021074760 A JP2021074760 A JP 2021074760A JP 7130278 B1 JP7130278 B1 JP 7130278B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- adsorption
- solution
- gold
- palladium
- 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.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 162
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 162
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract description 18
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 162
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 158
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 88
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 79
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 75
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 67
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 64
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 29
- 241000084008 Cyanidiales Species 0.000 claims abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 84
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 50
- 239000000047 product Substances 0.000 description 40
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 35
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 27
- 241000206585 Cyanidium Species 0.000 description 25
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 25
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 15
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 13
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 12
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 11
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 10
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 10
- 238000002253 near-edge X-ray absorption fine structure spectrum Methods 0.000 description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 9
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 9
- 229910003771 Gold(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 8
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 7
- 241000883968 Galdieria sulphuraria Species 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- WXHIJDCHNDBCNY-UHFFFAOYSA-N palladium dihydride Chemical compound [PdH2] WXHIJDCHNDBCNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 5
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 241000206572 Rhodophyta Species 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 4
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004998 X ray absorption near edge structure spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 230000008275 binding mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001646653 Galdieria Species 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000010669 acid-base reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 125000006414 CCl Chemical group ClC* 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- 229910003803 Gold(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004042 HAuCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007836 KH2PO4 Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004616 Na2MoO4.2H2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002666 PdCl2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021078 Pd—O Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- 238000005013 X ray absorption fine structure spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- LLSDKQJKOVVTOJ-UHFFFAOYSA-L calcium chloride dihydrate Chemical compound O.O.[Cl-].[Cl-].[Ca+2] LLSDKQJKOVVTOJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000005595 deprotonation Effects 0.000 description 1
- 238000010537 deprotonation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- RJHLTVSLYWWTEF-UHFFFAOYSA-K gold trichloride Chemical compound Cl[Au](Cl)Cl RJHLTVSLYWWTEF-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001543 one-way ANOVA Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- RFLFDJSIZCCYIP-UHFFFAOYSA-L palladium(2+);sulfate Chemical compound [Pd+2].[O-]S([O-])(=O)=O RFLFDJSIZCCYIP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000364 palladium(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010149 post-hoc-test Methods 0.000 description 1
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000003260 vortexing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/04—Obtaining noble metals by wet processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
- C22B3/065—Nitric acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
- C22B3/08—Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/18—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes with the aid of microorganisms or enzymes, e.g. bacteria or algae
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/22—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition
- C22B3/24—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition by adsorption on solid substances, e.g. by extraction with solid resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/06—Chloridising
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
本実施形態に係る回収方法において、金属を含む溶液(以下、単に「溶液」ともいう。)は、金又はパラジウムのいずれか一方又は両方を含むものである。溶液は、金及びパラジウム以外の金属を含むものであってもよい。金及びパラジウム以外の金属としては、例えば、プラチナ、ルテニウム、ロジウム、オスミウム及びイリジウム等の貴金属、銅及び鉄等の卑金属が挙げられる。金又はパラジウムは、溶液中に、金属塩、金属イオン、又は金属錯体の形態で含まれていればよい。
本実施形態に係る金属吸着剤は、シアニディウム目に属する微生物の細胞及び細胞由来物、及びこれらの加工物、及びこれらを模した人工物からなる群より選択される少なくとも1種を含む。
添加工程は、金属を含む溶液に金属吸着剤を添加する工程である。金属吸着剤の添加量としては、特に制限されず、金属を含む溶液の量、硝酸若しくは硫酸濃度、又は回収対象である金属の種類若しくは濃度に応じて、適宜調整することができる。金属吸着剤の添加量の具体例としては、例えば、回収対象である金属の濃度1g/Lの溶液1mLに対して、1mg以上であってよく、5mg以上であってよく、10mg以上であってよく、15mg以上であってよく、また例えば、100mg以下であってよく、75mg以下であってよく、50mg以下であってよい。
吸着工程は、金属吸着剤に金属(金又はパラジウム)を吸着させる工程である。吸着工程は、例えば、金属吸着剤を添加した金属を含む溶液を、所定の時間撹拌すること等により実施することができる。吸着工程を行う時間としては、溶液の種類、回収対象である金属の種類及び濃度に応じて適宜調整することができるが、例えば、金属吸着剤を添加した金属を含む溶液が均一になるまで撹拌することで、金及びパラジウムを金属吸着剤に充分に吸着させることができることから、例えば、1秒以上であってよく、1分以上であってよく、2分以上であってよく、3分以上であってよく、また時間の上限は特にないが、例えば、24時間以下であってよい。吸着工程を行う際の温度としては、溶液の種類、回収対象である金属の種類及び濃度に応じて適宜調整することができるが、例えば、0℃以上であってよく、4℃以上であってよく、15℃以上であってよく、また例えば、100℃以下であってよく、80℃以下であってよく、60℃以下であってよく、40℃以下であってよい。
<方法>
〔金属吸着剤の調製方法〕
G.sulphurariaを、培養温度42℃で常時通気しながら従属栄養培養して増殖させた。使用した培地は、1L中に、280mgのCaCl2・2H2O、540mgのKH2PO4、500mgのMgSO4・7H2O、8mgのFeSO4・7H2O、2.62gの(NH4)2SO4を含む培地に2mL/Lの微量元素溶液(1L中に、5.4gのMnCl2・4H2O、315mgのZnCl2、1.17gのNa2MoO4・2H2O、120mgのCoCl2・6H2O、129mgのCuCl2・2H2Oを含む)を補充し、更に50mMスクロースを炭素源として補充し、pHを濃硫酸で2.5に調整したものである。定常期(OD750が約20)に達した細胞を回収し、中性pH近くになるまで洗浄を繰り返し、次いで80℃のオーブンで乾燥させた。乾燥した細胞を、乳鉢及び乳棒で粉砕して、G.sulphurariaの乾燥粉末(金属吸着剤)を得た。
金属吸着剤を金溶液又はパラジウム溶液に20mg/mLの用量で添加し、激しくボルテックスして均一な懸濁液を得ることで吸着反応を行った。次いで、速やかに遠心分離(10,000×g、3分間、室温)を行った。遠心分離後、得られた上清を金又はパラジウムの定量に使用した。
溶液中の金及びパラジウム濃度は、エシェルポリクロメーター及び電荷結合素子(CCD)検出器を備えた誘導結合プラズマ発光分光計(ICP-OES)(Agilent5100,アジレント・テクノロジー社製)を使用して、定量した。溶液中の金及びパラジウム濃度は、それぞれの標準曲線から計算した。
表1は、各種溶液(1M HCl水溶液、1M HNO3水溶液、1M H2SO4水溶液、又は4M 王水)に各種金属(Au又はPd)塩(HAuCl4、Auアセテート、AuCl、Pd(NO3)2、PdCl2又はPdアセテート)を0.1g/Lとなるように溶解させたときの溶解率と、得られた金溶液又はパラジウム溶液を使用した回収試験の結果(吸着率)である。
<方法>
〔透過電子顕微鏡(TEM)分析〕
吸着反応前後の金属吸着剤を水に懸濁し、銅グリッド上に置き風乾させた後、EDS(JED-2300T,JEOL製)を備えた透過電子顕微鏡(JEM-2100F,JEOL製)を使用し、加速電圧200kVで、TEM分析を実施した。
Au-L3端(11613.0-13013.0eV)及びPd-K端(24058.4-25458.4eV)のXAFS解析を、あいちシンクロトロン光センターのBL11S2ビームラインを用いて行った。全てのスペクトルは室温で取得した。電子蓄積リングを1.2GeVで動作させた。シンクロトロン放射からの連続X線をシリコン(111)二重結晶モノクロメーターを用いて単色化した。全ての標準試薬とAu-L3端からの実試料のXAFSスペクトルは全て透過モードで得た。Pd-K端からの実試料のXAFSスペクトルは7元素シリコンドリフト検出器を用いた蛍光モードで得た。XAFSの生スペクトルから前縁と後縁の線形背景差分によりEXAFS特徴を抽出し、エッジジャンプに関して正規化した。k3加重(kは光電子波数)EXAFSデータを、Au-L3端及びPd-K端について、それぞれ1-16Å-1及び1-14Å-1の範囲で、ハニング窓関数を用いてフーリエ変換し、FT EXAFSスペクトルを得た。中央のAu及びPd原子を囲む異なる配位殻の構造パラメータを,k3加重EXAFSデータ及びFT EXAFSスペクトルを用いたカーブフィッティングにより1-4Åの範囲で得た。Au(III)-N、Au-Cl、Au(I)-H、Au(0)-Au(0)、Au(I)-Au(I)、Au(III)-Au(III)、Pd(II)-N、Pd(II)-Cl及びPd(II)-Pd(II)の理論的原子ペア相関及び振幅関数は、FEFF6.0ソフトウェアを用いて計算し、EXAFS分析は、Athena及びArtemisソフトウェアを用いて実施した。
酸浸潤前後又は吸着反応前後の金属吸着剤を、電子スペクトロメータ-(JPS-9010,JEOL社製)を使用し、X線源としてマグネシウムKαを用い、加速電圧10kVで分析した。Pd(II)の参照スペクトルは、PdCl2粉末を同様に分析して得た。
4M王水又は1M H2SO4水溶液に溶解したAuCl(50mg/L)1mLを20mgの金属吸着剤の存在下又は非存在下で、42℃の暗所で0分間、2時間又は72時間インキュベートした。次いで、それぞれの上清について、UV-Vis分光光度計(DS-11FX+,DeNovix製)を使用して、250~600nmの吸収スペクトルを得た。
〔Au又はPdを吸着した金属吸着剤表面のTEM分析〕
図2は、TEM分析の結果を示す図である。図2中、(A)~(G)は、下記サンプルのTEM像である。
(A)未処理の金属吸着剤
(B)Au塩(HAuCl4)を5g/Lとなるように4M王水に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤
(C)Au塩(HAuCl4)を5g/Lとなるように1M硝酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤
(D)Au塩(HAuCl4)を5g/Lとなるように1M硫酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤
(E)Pd塩(Pd(NO3)2)を1g/Lとなるように4M王水に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤
(F)Pd塩(Pd(NO3)2)を1g/Lとなるように1M硝酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤
(G)Pd塩(Pdアセテート)を1g/Lとなるように1M硫酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤
図3は、XAFS分析の結果を示す図である。図3(A)は、Au塩(HAuCl4)を5g/Lとなるように4M王水に溶解させた酸溶液、又は1g/Lとなるように1M硝酸若しくは1M硫酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤、及び標準試薬のAu-L3端XANESスペクトルである。図3(B)は、Pd塩(Pd(NO3)2)を1g/Lとなるように4M王水若しくは1M硝酸に溶解させた酸溶液、又はPd塩(Pdアセテート又はPdCl2)を1g/Lとなるように1M硫酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤、及び標準試薬のPd-K端XANESスペクトルである。図3(C)は、未処理若しくは4M王水に浸潤させた金属吸着剤、又はAu塩(HAuCl4)を5g/Lとなるように4M王水に溶解させた酸溶液、若しくは1g/Lとなるように1M硝酸若しくは1M硫酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤、及び標準試薬のCl-K端XANESスペクトルである。図3(D)は、未処理若しくは4M王水に浸潤させた金属吸着剤、又はPd塩(Pd(NO3)2)を1g/Lとなるように4M王水若しくは1M硝酸に溶解させた酸溶液、若しくはPd塩(PdCl2)を1g/Lとなるように1M硫酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤、及び標準試薬のCl-K端XANESスペクトルである。図3(E)は、未処理若しくは4M王水に浸潤させた金属吸着剤、又はAu塩(HAuCl4)を5g/Lとなるように4M王水に溶解させた酸溶液、若しくは1g/Lとなるように1M硝酸若しくは1M硫酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤、及び標準試薬のS-K端XANESスペクトルである。図3(F)は、未処理若しくは4M王水に浸潤させた金属吸着剤、又はPd塩(Pd(NO3)2)を1g/Lとなるように4M王水若しくは1M硝酸に溶解させた酸溶液、若しくはPd塩(PdCl2)を1g/Lとなるように1M硫酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤、及び標準試薬のS-K端XANESスペクトルである。
図4及び図5は、XPS分析の結果を示す図である。図4は、Pd塩(Pd(NO3)2又はPdアセテート)を1g/Lとなるように王水、硝酸又は硫酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤のPd 3dのXPSスペクトルである。図5は、未処理の金属吸着剤、1M硫酸に浸潤させた金属吸着剤、及びAu塩(HAuCl4)を5g/Lとなるように硫酸に溶解させた酸溶液から金属吸着後の金属吸着剤のC 1s、O 1s及びN 1sのXPSスペクトルである。
Au吸着パターンの解析結果は、強酸中でのAu塩の溶解には、Clが存在すること、及びAuが3価の状態であることが好ましいが、金属吸着剤への吸着はAuの形態にかかわらず起こることを示している(表1)。Auの吸着効率は、H2SO4で最も高く、HNO3、HCl、王水の順に低下することから(図1(A))、溶媒毎に異なる吸着機構を呈することが示唆された。Pdの吸着効率は、王水と比べて、HNO3及びH2SO4で向上した(図1(B))。
Claims (2)
- 金(Au)及びパラジウム(Pd)からなる群より選択される少なくとも1種の金属の回収方法であって、
前記金属を含む溶液に金属吸着剤を添加する添加工程と、
前記金属吸着剤に前記金属を吸着させる吸着工程と、を備え、
前記金属吸着剤が、シアニディウム目(Cyanidiales)に属する微生物の細胞及び細胞由来物、及びこれらの加工物、並びにこれらを模した人工物からなる群より選択される少なくとも1種を含み、
前記溶液が、硝酸溶液又は硫酸溶液である、方法。 - 前記加工物が、シアニディウム目(Cyanidiales)に属する微生物の細胞及び細胞由来物の乾燥物、粉砕物及び乾燥粉末である、請求項1に記載の方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021074760A JP7130278B1 (ja) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 金属の回収方法 |
PCT/JP2022/018052 WO2022230709A1 (ja) | 2021-04-27 | 2022-04-18 | 金属の回収方法 |
EP22795622.4A EP4317488A1 (en) | 2021-04-27 | 2022-04-18 | Method for recovering metal |
US18/288,429 US20240200163A1 (en) | 2021-04-27 | 2022-04-18 | Method for Recovering Metal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021074760A JP7130278B1 (ja) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 金属の回収方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7130278B1 true JP7130278B1 (ja) | 2022-09-05 |
JP2022169014A JP2022169014A (ja) | 2022-11-09 |
Family
ID=83152216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021074760A Active JP7130278B1 (ja) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 金属の回収方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240200163A1 (ja) |
EP (1) | EP4317488A1 (ja) |
JP (1) | JP7130278B1 (ja) |
WO (1) | WO2022230709A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5055402A (en) | 1989-01-04 | 1991-10-08 | Bio-Recovery Systems, Inc. | Removal of metal ions with immobilized metal ion-binding microorganisms |
JP2013067826A (ja) | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Takaiku Yamamoto | 金属の回収または除去方法、および、脂質または色素の生産方法 |
WO2017111092A1 (ja) | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 株式会社ガルデリア | 金属選択回収剤、金属回収方法、および、金属溶出方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA038647B1 (ru) | 2017-02-27 | 2021-09-29 | Галдиэрия Ко., Лтд. | Агент для извлечения металлов, агент для извлечения соединений металлов и способ извлечения металлов или соединений металлов |
-
2021
- 2021-04-27 JP JP2021074760A patent/JP7130278B1/ja active Active
-
2022
- 2022-04-18 EP EP22795622.4A patent/EP4317488A1/en active Pending
- 2022-04-18 WO PCT/JP2022/018052 patent/WO2022230709A1/ja active Application Filing
- 2022-04-18 US US18/288,429 patent/US20240200163A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5055402A (en) | 1989-01-04 | 1991-10-08 | Bio-Recovery Systems, Inc. | Removal of metal ions with immobilized metal ion-binding microorganisms |
JP2013067826A (ja) | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Takaiku Yamamoto | 金属の回収または除去方法、および、脂質または色素の生産方法 |
WO2017111092A1 (ja) | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 株式会社ガルデリア | 金属選択回収剤、金属回収方法、および、金属溶出方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4317488A1 (en) | 2024-02-07 |
JP2022169014A (ja) | 2022-11-09 |
WO2022230709A1 (ja) | 2022-11-03 |
US20240200163A1 (en) | 2024-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Perez et al. | Progress in hydrometallurgical technologies to recover critical raw materials and precious metals from low-concentrated streams | |
Justi et al. | Kinetics and equilibrium adsorption of Cu (II), Cd (II), and Ni (II) ions by chitosan functionalized with 2 [-bis-(pyridylmethyl) aminomethyl]-4-methyl-6-formylphenol | |
Zhou et al. | Adsorption of platinum (IV) and palladium (II) from aqueous solution by magnetic cross-linking chitosan nanoparticles modified with ethylenediamine | |
Du et al. | Enhancement of ball-miling on pyrite/zero-valent iron for arsenic removal in water: A mechanistic study | |
Shan et al. | Application of orange peel for adsorption separation of molybdenum (VI) from Re-containing industrial effluent | |
US11370022B2 (en) | Method for the synthesis of a zero-valent metal micro- and nanoparticles in the presence of a noble metal | |
Zhang et al. | Hexaamminecobalt (III) catalyzed thiosulfate leaching of gold from a concentrate calcine and gold recovery from its pregnant leach solution via resin adsorption | |
Tan et al. | Selective adsorption of palladium and platinum from secondary wastewater using Escherichia coli BL21 and Providencia vermicola | |
Azizitorghabeh et al. | Gold leaching from an oxide ore using thiocyanate as a lixiviant: process optimization and kinetics | |
JP5840761B2 (ja) | 活性炭に吸着された金の回収方法及びそれを用いた金の製造方法 | |
Zhang et al. | Highly efficient and selective recovery of Au (III) by cellulose microspheres bearing nucleobase and their applications in gold slag treatment | |
Jia et al. | Hydroxyl groups bridge the electron transfer from Fe (II) to carbon tetrachloride | |
Ullah et al. | Recent developments in designing Cu-based electrocatalysts and advanced strategies for electrochemical nitrate reduction to ammonia | |
Souza et al. | Effect of zinc ion on copper speciation and adsorption on activated carbon | |
Li et al. | Highly efficient and selective extraction of Au (I) from thiosulfate gold-leaching solution using diphenylphosphine | |
JP7130278B1 (ja) | 金属の回収方法 | |
Ahmad et al. | Recent trends in material design and preparation with structure-activity relationship for gold recovery from E-waste: A review | |
Li et al. | Effect of metal ions on gold adsorption onto activated carbon in the acidic thiourea solution: Experiment study and DFT calculation | |
He et al. | Highly selective separation of germanium from sulfuric solution using an anion exchange D201× 7 resin with tartaric acid | |
Xiao et al. | A novel, solvent-free mechanochemistry approach for gold extraction from anode slime | |
Zhao et al. | Recent progress and advances of adsorption for Re recovery from solution | |
Tu et al. | One-pot eutectic molten salt synthesis of MXene-supported nanoscale zero-valent iron composites for efficient adsorption and reduction of uranium | |
Zhang et al. | Efficient and stable leaching of gold in a novel ethydiaminedhephen acetic-thiosulfate system | |
Li et al. | Effect of interaction between dissolved organic matter and iron/manganese (hydrogen) oxides on the degradation of organic pollutants by in-situ advanced oxidation techniques | |
Li et al. | Tuning electronic structure of the carbon skeleton to accelerate electron transfer for promoting the capture of gold |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220725 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220725 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220816 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220817 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7130278 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |