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J-GLOBAL ID：201902212794947237   整理番号：19A2189702

硫黄酸化細菌および鉄酸化細菌によるLiCoO₂のバイオリーチングプロセスの根底にあるメカニズム

Mechanism underlying the bioleaching process of LiCoO₂ by sulfur-oxidizing and iron-oxidizing bacteria

著者 (7件)： Wu Weijin (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, 200237 Shanghai, China) ,  Liu Xiaocui (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, 200237 Shanghai, China) ,  Zhang Xu (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, 200237 Shanghai, China) ,  Li Xiyan (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, 200237 Shanghai, China) ,  Qiu Yongqiu (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, 200237 Shanghai, China) ,  Zhu Minglong (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, 200237 Shanghai, China) ,  Tan Wensong (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, 200237 Shanghai, China)
資料名： Journal of Bioscience and Bioengineering  (Journal of Bioscience and Bioengineering)
巻： 128  号： 3  ページ： 344-354  発行年： 2019年09月 
JST資料番号： G0535B  ISSN： 1389-1723  CODEN： JBBIF6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 金属回収において湿式治金および乾式治金プロセスを実施するよりも運用コストとエネルギーの要求量がより低いという恩恵があることから,硫黄酸化細菌および鉄酸化細菌を利用したLiCoO₂のバイオリーチングへの注目が高まってきている。しかし,LiCoO₂のバイオリーチングメカニズムは詳細には明らかになっていない。本研究では,LiCoO₂の化学的リーチングに対するFe²⁺,黄鉄鉱およびS⁰など細菌のエネルギー源,Fe³⁺と硫酸などの細菌酸化生成物の影響を検討した。結果から,Fe²⁺の還元および酸溶解によってリチウムが溶解され,コバルトが放出されることが示唆された。Li⁺とCo²⁺の回収はpH調整によって有意に改善された。最期にLi⁺とCo²⁺の最適な回収が黄鉄鉱群で認められ,それぞれ91.4%と94.2%に達した。エネルギー源として黄鉄鉱を用いることにより,LiCoO₂のバイオリーチングにおける細菌の役割を検討した。結果から,細菌は黄鉄鉱の酸化により硫酸を生成でき,これがLi⁺とCo²⁺の移動を促進していることが示された。リチウムとコバルトの回収は細菌によって100.0%および99.3%まで増加した。さらに,細菌によって分泌された菌体外高分子物質がLi⁺とCo²⁺の回収を改善する要因であることが明らかになった。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *バクテリオリーチング ,  コバルト酸塩 ,  リチウム化合物 ,  *黄鉄鉱 ,  硫黄菌属 ,  鉄酸化細菌 ,  *生体高分子 ,  酸化
準シソーラス用語： コバルト酸リチウム ,  *バイオリーチング ,  黄鉄鉱の酸化 ,  *菌体外高分子物質 ,  硫黄酸化細菌

著者キーワード (5件)： バイオリーチング ,  LiCo_2 ,  黄鉄鉱 ,  硫黄酸化および鉄酸化細菌 ,  細胞外高分子物質

分類 (1件)： 鉱石浸出法  (UA07090M)

引用文献 (41件)：

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• Xu, J., Thomas, H. R., Francis, R. W., Lum, K. R., Wang, J., and Liang, B.: A review of processes and technologies for the recycling of lithium-ion secondary batteries, J. Power Sources, 177, 512-527 (2008).
• Li, J.: Recycling of spent lithium-ion battery: a critical review, Crit. Rev. Environ. Sci. Technol., 44, 1129-1165 (2014).
• Wang, X., Gaustad, G., Babbitt, C. W., Bailey, C., Ganter, M. J., and Landi, B. J.: Economic and environmental characterization of an evolving Li-ion battery waste stream, J. Environ. Manag., 135, 126 (2014).
• Zeng, X. and Li, J.: Implications for the carrying capacity of lithium reserve in China, Resour. Conserv. Recycl., 80, 58-63 (2013).

タイトルに関連する用語 (5件)： 硫黄酸化細菌 ,  鉄酸化細菌 ,  バイオリーチング ,  プロセス ,  メカニズム