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希少元素高効率抽出技術領域
  • 概要 OUTLINE
  • 研究内容 RESEARCH CONTENTE
  • 共用設備 SHARED EQUIPMENTE

概要 OUTLINE

我が国のハイテク製品を支えている希少元素の供給は、世界的需要の急激な増大と資源国の供給抑制策による供給量の不安定化や価格高騰にさらされています。
一方、我が国には有用金属を多量に含む廃棄物(「都市鉱山」)が多量に存在します。
この「都市鉱山」からの回収・再生(元素循環)による希少元素の資源確保は、日本のハイテク製品の優位性を保つ重要な要因です。 そのために平成24年度より、東北大学を中心として、都市鉱山からの希少元素の効率的な回収・再生を目指し廃電子機器・電子基板等の破砕・部材選別、目的元素の抽出・精製及び金属化の総合的なプロセスの研究開発を行ってきました。

研究内容 RESEARCH CONTENT

廃棄された小型電子機器部品等を破砕・解体し、さらに物理的に選別・分離する基礎技術を確立します。このために新しい破砕方法の原理に関する基礎研究、破砕物に含まれる有用金属のセンシング技術および選別技術の基礎研究と実用化の目処を付けることが出来ました。
次に、分離された破砕物から有用金属を効率的に取り出すための新しい抽出方法に関する基礎技術を確立しました。その中で目的元素を効率的に抽出できるイオン液体の開発を行い、実用化の目処を付けることが出来ました。
これらの開発した技術により、コンパクトな設備で精度よく高効率に目的元素を精製することができるようになります。
さらに、抽出された目的元素を還元・金属化するために、低温溶融塩電解を行うことに成功しました。この低温溶融塩電解により、従来に比べて環境負荷を著しく軽減できるようになります。
上記の各課題の研究を支援するため、イオン液体や溶融塩の構造解析技術、希少元素分離のための分析技術の基礎研究ならびに大規模計算科学を用いたシミュレーションを確立することができました。

これらの研究は下図のようなスケジュールで進めて参りました。

希少元素高効率抽出技術領域

共用設備 SHARED EQUIPMENT

  • 高電圧パルス選択性粉砕装置
  • 微小領域分析用X線回折システム
  • 高速ラマンイメージングシステム
  • フロー式粒子像分析装置
  • 3D測定レーザー顕微鏡
  • モジュラーコンパクトレオメーター
  • 示差走査熱量計
  • 高温NMR解析システム
  • 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置