固体王水を利用した難溶解性白金族金属の革新的リサイクル手法の開発｜国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）

廃液も少なく、処理温度もずっと低く。処理のハードルや環境負荷を減らしてPGMsの利用に環境調和性を

従来の貴金属、特に白金族金属(PGMs)を処理するプロセスは、高温での乾式処理や強力な酸による湿式処理を必要としていますが、これらは大きな環境負荷を伴います。リサイクルは鉱石からの精錬よりも環境に優しいとは言え、より負荷の小さな手法が必要とされています。さらに、PGMsの中でも特に難溶解性とされるロジウムやイリジウムは、自動車用触媒や半導体用るつぼへの需要がありつつも、精錬やリサイクルの難しさが指摘されています。

本研究で開発する「固体王水」は、塩化鉄を主体とする溶融塩を利用します。従来の乾式法よりも大幅に低い温度で処理でき、また湿式法で必要な強力な酸や塩素ガスは用いません。そのため、処理に必要なエネルギーや処理後の廃棄物処理の負担・環境負荷を大幅に軽減可能です。

「固体王水」は、広く利用されるPGMsである白金やパラジウムに加え、上述のロジウムやイリジウムへも適用可能です。特に後者は処理が難しいことに加え、供給量が極めて少ないことから、リサイクル手法供給の安定化に寄与できます。

元素ごとの性質差を利用して、PGMs同士を高効率に分離・回収。多様なスクラップへも適用可能

白金族金属を含むスクラップには、複数の元素が共存する事例が多くあります。また、合金として利用される事例もあります。一般的なリサイクル手法では、処理で得られたPGMsのイオン・錯体を含有する溶液に対して、各元素に対応した溶媒による溶媒抽出を多段階に分けて実施し、相互に分離・回収していますが、利用された溶媒が大量の廃液として排出されます。一方本手法では、処理後にリーチングして得られた溶媒の酸性度や添加する化合物を適宜変化させることで、元素ごとに順次析出させられるという特長があります。

溶媒抽出では、錯体・イオンを含有する溶媒から別途金属を回収する必要がありますが、本手法では適切なコントロールにより単段で各元素を回収できることから、廃液を抑制し、リードタイムを短縮することが可能です。また、スクラップ中に含有されるPGMsの組成によらず同じ手法を適用できることから、処理フローを単純化でき、効率的に大量のスクラップを処理できます。