温泉に溶けている金属は将来の資源になりえるか?; 温泉からの金属資源回収技術とその可能性

The Metal dissolved in hot springs can be used as a future resource?

瀬古 典明

Seko, Noriaki

3000以上の温泉が分布する日本において、さまざまな希少な金属が温泉に溶け込んでいる。水中に溶けている金属を目に見える形にするために材料中に金属を選択的に捕捉させ、濃縮させる吸着法という方法が有効である。放射線グラフト重合法を適応し、希土類元素の一つであるスカンジウムを温泉から回収するための材料(吸着材)を作製した。自然湧出量が日本一とも言われている群馬県の草津温泉でpH=1.8,水温30度の温泉排水及びpH=1.4,水温94度の源泉の各々の場所に2cm角程度に切り出した吸着材を1時間から1日間浸漬した。その結果、吸着材には高品位な鉱石中のスカンジウム濃度(0.1g/kg)と比較して温泉排水中では2倍、源泉においては15倍に濃縮できることがわかった。また、温泉排水から95%以上のスカンジウムを捕集できる実験装置を草津温泉に設置し、スカンジウムの捕集実験を進めた。捕集した吸着材中のスカンジウムは溶出させ、吸着材は繰り返し使用できることを確認した。

There are approximately 3000 hot springs which have been useful for the balneotherapy and relaxation of Japanese people. We found that hot spring water contained significant metals such as scandium (Sc) and vanadium. The concentration of scandium dissolved in the Yukawa River, which is located in Kusatsu Town, Gunma, Japan is 17 mg-Sc/ton; this level corresponds to 1.2 tons for daily stream. We have developed fibrous Sc adsorbents which is capable of selectively collecting scandium from hot spring water. Scandium recovery was carried out by using the Sc adsorbent that was packed into a column of 155 mm in inner diameter and 500 mm in height. Equipment with two such columns was placed at the riverside of the Yukawa River. The adsorption equipment could be scaled up from lab scale to pilot scale with maintaining the recovery performance. We found that this equipment was capable of collecting 200 g/yr of scandium per column from hot spring water.