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湿式プロセス






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書籍情報
水や環境・エネルギー,そして利用済み資源を最大限利活用するリサイクルなどの課題の解決は,今後の日本の成長と発展に大きく関わる.本書は,その課題の解決に必要な技術である湿式プロセスについて丁寧に解説する.水を用いて特定の化学種を分離する湿式プロセスは,例えば,必要な金属元素を含む精鉱からの浸出,あるいは水溶液中での沈殿で利用される.また廃水処理では,沈殿を利用して水溶液から不要な有害物質等が除去され,一方で浸出プロセスでは固相粒子から金属元素等を溶出させることなどに利用されている.これは,放射性物質の分離・除去や放射性廃棄物の処理にも必要となる技術である.本書は,放射性物質の分離・除去あるいは放射性廃棄物の処理を含む,湿式プロセス,溶液・溶媒・廃水処理等の分野に関心をもっている大学生・大学院生,若手技術者にとって基礎知識を身につけるに最適の書である.

関連情報
正誤表
湿式プロセス
溶液・溶媒・廃水処理
A5/304頁 定価(本体4600円+税) 978-4-7536-5549-6
佐藤修彰(工学博士)/早稲田嘉夫(工学博士) 編

井上 千弘(東北大学大学院環境科学研究科)
宇田 哲也(京都大学大学院工学研究科)
打越 雅仁(東北大学多元物質科学研究所)
桐島  陽(東北大学多元物質科学研究所)
佐藤 修彰(東北大学多元物質科学研究所)
柴田 悦郎(東北大学多元物質科学研究所)
篠田 弘造(東北大学多元物質科学研究所)
鈴木  茂(東北大学多元物質科学研究所)
関本 英弘(岩手大学理工学部)
竹田  修(東北大学大学院工学研究科)
中澤  廣(岩手大学理工学部)
早稲田嘉夫(東北大学多元物質科学研究所)
まえがき 著者略歴

目 次
第1章 水溶液中の平衡・反応・分離
1.1 水溶液中の平衡と熱力学の基礎
A.水および水溶液の構造
B.溶液の濃度表示法
C.自由エネルギーと化学平衡
自由エネルギーと反応の進行/ΔG°の温度依存性の推定法
D.活量と電解質溶液
活量と活量係数/電解質の濃度,活量および活量係数の表示/イオン強度およびDebye-Hückelの式/沈殿・溶解とイオン平衡
1.2 電位-pH図
A.元の数
B.標準状態
C.慣例表現
D.3元系の化学ポテンシャル図
E.手書きで書く場合
F.錯体を含む場合
G.水素発生,酸素発生電位
1.3 水溶液中の反応機構と速度
A.化学反応の形式
B.化学反応速度式
C.物質移動を考慮する反応速度式
D.浸出反応
E.析出反応
1.4 水溶液中の多成分系固相の溶解・析出およびイオン吸着
A.水溶液中の酸化物や水酸化物の溶解度
B.多成分系酸化物の溶解反応
C.水溶液中における多成分系の酸化還元反応
D.異なる形態の粒子の溶解度
E.水溶液中の特定イオン種の酸化物表面への吸着
参考文献

第2章 湿式プロセスの基本操作
2.1 浸出
A.定義・分類・用語
B.浸出反応と電位-pH図
C.浸出試験の基本操作
ビーカー試験/高温・高圧試験/カラム試験
2.2 沈殿,固液分離およびろ過
A.沈殿
金属水酸化物の沈殿/金属水酸化物の再溶解/金属硫化物の沈殿/Feイオンの沈殿除去
B.固液分離
連続式シックナー/ディープ・コーン・シックナー/ラメラ・シックナー(傾斜板沈殿装置)
C.ろ過
真空ろ過機/加圧ろ過機・フィルタープレス
2.3 放射性物質の分離・除去
A.放射性物質の性質
B.放射性物質を含む資源・材料・廃棄物
C.放射性物質の評価
D.放射性物質の分離
沈殿法/共沈法(凝集沈殿法)/蒸留分離法/選択溶解
E.放射性物質の除去
2.4 バイオリーチング
A.バイオリーチングの概要
B.バイオリーチングに関与する微生物
C.微生物による硫化鉱物の溶解反応
D.バイオリーチングの実用例
参考文献

第3章 イオン交換と溶媒抽出
3.1 イオン交換反応
A.イオン交換反応
B.平衡分配係数
C.陰イオン交換反応
3.2 溶媒抽出
A.金属キレート抽出
B.イオン対抽出
C.湿式製錬における溶媒抽出
D.溶媒抽出の分析化学への応用
参考文献

第4章 電解製錬
4.1 電極反応論
A.金属電極の分極挙動―電荷移動過程
B.電極反応と物質移動
C.化学反応過程
D.結晶化過程
4.2 電解採取と電解精製
A.電解精製
B.電解採取
C.塩化物水溶液を介するCu電解製錬―Intec法
4.3 溶融塩電解
A.水溶液電解と溶融塩電解の相違
B.溶融塩電解における特異現象
金属霧/アノード効果/分解電圧/溶融金属と溶融塩の平衡
C.代表的な溶融塩電解
電解浴/電極および電解槽/浴電圧・電流効率・電力消費量/溶融塩電解精製
参考文献

第5章 超高純度化プロセス
5.1 超高純度金属製造
A.溶媒抽出法
B.陰イオン交換精製法
陰イオン交換精製によるFeの高純度化/改良型陰イオン交換精製法/多段カラム陰イオン交換精製法/含浸樹脂抽出クロマトグラフィー
5.2 放射性物質の分離と素材製造
A.同位体の分離
B.ウラン燃料製造
C.化学法によるウラン濃縮
D.低α高純度素材の製造
参考文献

第6章 廃棄物処理と環境・リサイクル
6.1 物理的・化学的処理
A.乾式比重選別
風力選別/エアテーブル/流動層選別
B.湿式比重選別
重液選別/ジグ選別
C.渦電流選別
D.ソーター選別
6.2 放射性廃棄物処理
A.高レベル放射性廃棄物
B.低レベル放射性廃棄物
C.福島第一原子力発電所事故により発生した廃棄物と汚染水処理
瓦礫・伐採木等/汚染水および水処理二次廃棄物/燃料デブリ・解体廃棄物
6.3 生物学的処理
A.生物学的処理の特徴
B.鉱業プロセスへの生物学的処理法への適用
C.金属回収への生物学的手法の応用
参考文献

付録1:298Kにおける標準電極電位
付録2:298Kにおける水溶液系の標準モル熱力学量
付録3:温度変化に伴う水溶液系の標準生成自由エネルギー変化
付録4:Chestaを使用する電位-pH図の作成



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