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論文

Preliminary study on separation of Dy and Nd by multi-step extraction using TDdDGA

佐々木 祐二; 伴 康俊; 森田 圭介; 松宮 正彦*; 小野 遼真*; 城石 英伸*

Solvent Extraction Research and Development, Japan, 27(1), p.63 - 67, 2020/00

Ndマグネット中のDyを溶媒抽出で分離回収する方法の基礎研究を行った。DyはNdよりも価値が高く、これを回収して再利用することは意義深い。我々はランタノイドを効率よく抽出するDGA(ジグリコールアミド化合物)を用いてDyを単離する条件の検討を行った。抽出容量の高いTDdDGA(テトラドデシルジグリコールアミド)を用いて溶媒抽出を行うと、Dy/Nd分離比は17-18であった。効率よく相互分離を行うために、向流接触の溶媒抽出を採用した。0.1M TDdDGA/n-ドデカン、0.3M硝酸の条件で4段の向流接触抽出を行ったところ、有機相にDyを92%、その中にNd 0.7%回収できることを確認した。

口頭

分光学的手法を用いた希土類錯体の溶媒和構造及び安定性評価

村上 勢菜; 佐々木 祐二; 松宮 正彦*

no journal, , 

希土類元素と水溶性配位子が形成する錯体について、紫外可視分光法, 赤外分光法及び核磁気共鳴法を用いて、溶媒和構造の解析及び錯形成定数等の安定性に関する評価を行った。水溶性配位子にTEDGA, DOODA(C2)を選定し、硝酸及び塩化ナトリウム水溶液中における各種希土類元素に対する錯形成定数を紫外可視分光分析法によって決定した。また、赤外分光法や核磁気共鳴法により、各配位子の配位に関与する官能基を特定し、錯体構造と錯体の安定性に関する考察を行った。

口頭

DOODA-DGA系多段抽出法を用いるLn, An相互分離

佐々木 祐二; 松宮 正彦*

no journal, , 

LnやAn相互分離は原子力分野のみならず、一般の産業界でも注目される。ネオジム磁石からDyの分離は耐熱性向上の観点から、またAm/Cm分離は発熱性や中性子放出核種の分離の観点から分離が求められる。DGA系溶媒抽出を用いて多段抽出による相互分離の結果について述べる。

口頭

DGA系化合物を用いる多段抽出法によるDy, Nd相互分離

佐々木 祐二; 伴 康俊; 森田 圭介; 松宮 正彦*; 小野 遼真*; 城石 英伸*

no journal, , 

Nd磁石から保磁率向上の観点で添加されたDyを選択的に分離回収する簡便な方法開発が、資源リサイクルの分野で注目されている。NdとDyは同じ希土類元素であり、相互分離は容易でない。近年著者らが開発したDGA(ジグリコールアミド)化合物は希土類元素を効率よく抽出し、その分配比は高い。さらに軽希土類元素と重希土類元素との相互分離比が比較的高く、本分離テーマに都合の良い化合物である。ここでは、多段抽出法を使いながら相互分離性を確かめた結果について報告する。

口頭

ジグリコールアミドを用いる向流接触多段抽出法による希土類元素の分離基礎検討

佐々木 祐二; 伴 康俊; 森田 圭介; 松宮 正彦*

no journal, , 

希土類元素は希少元素であるが産業界でも多く利用されており、相互分離及び回収について、よりよい手法を開発しておく必要がある。硝酸溶液中の希土類元素はジグリコールアミド化合物による抽出が有効である一方で、相互分離比は高くない。したがって、向流接触の多段抽出法を採用し、分離効率を上げる必要がある。ここでは、この分離技術について基礎的な検討を行ったので、その結果について報告する。

口頭

DGAを利用する抽出系での希土類パターンとランタノイド, アクチノイド相互分離

佐々木 祐二; 伴 康俊; 森田 圭介; 松宮 正彦*; 中瀬 正彦*

no journal, , 

簡便な3価ランタノイド, アクチノイドの相互分離法開発を目指している。抽出剤とマスキング剤を両相に利用する抽出系は希土類元素パタ-ンを大きく変化させる。3価アクチノイドはそれに従い分配比を増減させ、それが高い分離比に繋がる。ここでは、幾つかの抽出系で得られた結果について述べる。

口頭

溶媒抽出法によるAn, FP分離技術開発,1; 概要説明

佐々木 祐二; 松宮 正彦*

no journal, , 

我が国では、高レベル廃液の廃棄物減容や有害度低減を目指している。これを進めるには、アクチノイドのみではなく、高発熱性のCs, Srやガラス固化体の制限因子となりえるMo,白金族元素を分離回収し適切な方法で処置する必要がある。以上のことを踏まえると、以前原子力機構で精力的に進めた「4群群分離プロセス」を発展させることに大きな意義がある。溶媒抽出法を用いて、アクチノイドと核分裂生成元素の相互分離を目指し、ここではその概要を説明する。

口頭

DGA抽出剤を用いる多段抽出法による希土類元素の相互分離

佐々木 祐二; 松宮 正彦*

no journal, , 

DGA(ジグリコールアミド)化合物は硝酸溶液から希土類元素を抽出し、その分配比は高い。さらに軽希土類元素と重希土類元素との相互分離比が比較的高く、相互分離テーマに都合の良い化合物である。一方、相互分離比が十分に高くないので、バッチ式の多段抽出を行いNdとDyの回収率を求めた。実験と計算結果の比較を行い、計算の有効性を確かめた。

口頭

窒素, 硫黄を含む抽出剤による貴金属元素の溶媒抽出

土田 裕介; 松宮 正彦*; 佐々木 祐二; 赤間 健*; 有田 裕二*

no journal, , 

本研究はSドナー, Nドナーを有する市販化合物から、抽出剤として用いることができる化合物を探索し、塩酸もしくは硝酸溶液から、白金族元素, 金、及び銀の溶媒抽出を行った。また、それらの化合物と金属イオンの関係についてDFT計算を実施し、計算化学的手法から各種パラメータと抽出の傾向について考察した。本研究により、Sドナーを持つ抽出剤による金の抽出性能が比較的高いこと等が分かった。

口頭

バッチ式多段抽出法によるNd/Dy分離

佐々木 祐二; 森田 圭介; 松宮 正彦*

no journal, , 

NdとDy分離は使用済みNdマグネットからDyの回収を目的とし、リサイクル業界では重要視されている。希土類元素はいずれも類似の化学的性質を持ち、高い相互分離比が期待できない。したがって、多段抽出法を採用し、分離効率を上げる必要がある。我々はDGA化合物を用いてバッチ式の多段抽出実験を行い、NdとDy分離を試みたので、その結果を紹介する。

口頭

DGA化合物の開発と3価ランタノイド, アクチノイド分離

佐々木 祐二; 松宮 正彦*; 中瀬 正彦*

no journal, , 

放射化学研究グループで開発したジグリコールアミド(DGA)化合物の開発経緯と抽出性能評価を行った結果を示す。それに加えて、ランタノイド, アクチノイド相互分離についてDGAを使った成果の一例としてNd/Dy分離等の多段抽出試験結果を述べる。

口頭

DGA化合物の開発と有機酸、DTPA-BAを併用する3価ランタノイド、アクチノイド相互分離

佐々木 祐二; 金子 政志; 松宮 正彦*; 中瀬 正彦*; 竹下 健二*

no journal, , 

放射化学研究グループで開発したジグリコールアミド(DGA)化合物の開発経緯と抽出性能評価を行った結果を示す。これに加えて、DGA抽出系でAnとLnを一括で抽出した後に逆抽出でAn/Ln相互分離を行うことができれば効率的である。逆抽出時には硝酸以外に様々な液性を利用することが可能である。ここでは、逆抽出剤のDTPA-BAを溶解した有機酸を用いた系で、An/Ln分離を検討した結果について述べる。

特許

有機溶媒中の金属イオンの電解還元回収法

佐々木 祐二

松宮 正彦*

特願 2019-049671  公開特許公報

【課題】酸溶液中から目的の金属のみを分離回収し、利用する逆抽出の溶液をなくすことで作業を簡略化し、有機相中の金属イオンをより高純度の金属として回収する方法を開発すること。 【解決手段】一例として、パラジウムを有機溶媒中(アセトフェノン、ジクロロエタン、オクタノール)に抽出剤としてMIDOAを用いて有機相に抽出後、支持電解質を溶解し、過電圧-2.5Vで電解し、電極表面に金属として析出させ、回収する。

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