特許 5968320 インジウムの回収方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5968320

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月10日

(54)【発明の名称】インジウムの回収方法

(51)【国際特許分類】

   C22B 58/00 20060101AFI20160728BHJP

   C22B 3/10 20060101ALI20160728BHJP

   C22B 7/00 20060101ALI20160728BHJP

   C22B 3/18 20060101ALI20160728BHJP

   C12P 3/00 20060101ALI20160728BHJP

【ＦＩ】

   C22B58/00ZAB

   C22B3/10

   C22B7/00 G

   C22B3/18

   C12P3/00 Z

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-528992(P2013-528992)

(86)(22)【出願日】2012年8月9日

(86)【国際出願番号】JP2012070329

(87)【国際公開番号】WO2013024782

(87)【国際公開日】20130221

【審査請求日】2015年3月25日

(31)【優先権主張番号】特願2011-176936(P2011-176936)

(32)【優先日】2011年8月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】505127721

【氏名又は名称】公立大学法人大阪府立大学

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小西 康裕

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 範三

(72)【発明者】

【氏名】東 あるみ

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０２６７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９１３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０２６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２０１０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 小西康裕，レアメタルのリサイクル最新動向 微生物を利用するレアメタルの資源循環システム，産業と環境，日本，株式会社産業と環境，２０１１年 ３月 １日，第40巻，第69-72頁

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｂ ５８／００

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インジウム含有製品からインジウムを回収する方法であって、
前記インジウム含有製品から、浸出剤としての塩酸水溶液を用いた水熱浸出法により、インジウムを前記塩酸水溶液中に浸出させ、インジウムを含有する塩酸水溶液からなる浸出液を得る浸出工程と、
前記浸出液にＩｎイオン吸着用細菌を添加することにより、前記浸出液からインジウムを分離する分離工程とを含み、
前記塩酸水溶液の濃度は０．０５〜０．５Ｍであり、
前記Ｉｎイオン吸着用細菌は、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ ａｌｇａｅ、または、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ ｏｎｅｉｄｅｎｓｉｓであることを特徴とする、インジウムの回収方法。

【請求項2】

前記浸出工程において、前記塩酸水溶液の温度が１１０〜１３０℃に維持される、請求項１に記載のインジウムの回収方法。

【請求項3】

前記浸出工程の圧力条件は０．１４３〜０．２７０ＭＰａである、請求項１または２に記載のインジウムの回収方法。

【請求項4】

前記浸出工程における処理時間は３〜６０分である、請求項１〜３のいずれかに記載のインジウムの回収方法。

【請求項5】

前記分離工程において、前記Ｉｎイオン吸着用細菌を添加する前または添加した後の前記浸出液のｐＨが２．２〜３．０である、請求項１〜４のいずれかに記載のインジウムの回収方法。

【請求項6】

前記Ｉｎイオン吸着用細菌は、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ ａｌｇａｅである、請求項１〜５のいずれかに記載のインジウムの回収方法。

【請求項7】

前記分離工程の後に、前記Ｉｎイオン吸着用細菌を乾燥処理するか、または、焼成することにより、インジウムを回収する、請求項１〜６のいずれかに記載のインジウムの回収方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インジウム含有製品からインジウムを回収する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

インジウムは、ＬＣＤ（液晶パネル ディスプレイ）に用いられる透明電極膜材となるＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）の製造-に不可欠なレアメタルである。インジウムの天然資源埋蔵量は中国に偏在しており、中国がインジウムの天然資源をほぼ占有する状況のなか、日本は地金需要が世界全体の８割強（年間）を占める消費大国となっている。

【0003】

我が国では、インジウムの大半はＬＣＤ用ＩＴＯの製造に使用されており、ＬＣＤの大型化と急速な市場拡大により、その需要が急激に高まっている。近年、使用済みＩＴＯターゲット材、スパッタ治具付着物などの製造工程で生じるスクラップについては、リサイクル化が進んでいる。しかしながら、使用済みＬＣＤなど家電品、ＬＣＤ工場での不良パネルに対しては、インジウム回収は行われていないと考えられ、かかる使用済みＬＣＤや不良ＬＣＤなどのインジウム含有製品からインジウムを回収することが重要な課題となっている。特に、ＬＣＤテレビ等が家電リサイクル法の対象品目に追加されたことから、使用済みＬＣＤ等からのインジウム再資源化技術の確立は、レアメタル資源の安定供給ならびに無機系廃棄物の減量・無害化を図るうえで重要な課題である。

【0004】

使用済みＬＣＤ製品からのインジウム回収に関する研究は、幾つか報告されている。塩酸によるＬＣＤ浸出液に対してイオン交換樹脂を用いる吸着・脱着法がＬＣＤ製造業者によって提案されている（非特許文献１：T. Honma and T. Muratani: Sharp Gihoh 92（2005） 17-22、非特許文献２：M. Tsujiguchi and H. Doi: Haikibutu Shigen Junkan Gakkaishi 20（2009） 77-84）。また、使用済みＬＣＤパネルの無機酸による浸出と、その浸出液を対象に試薬含浸型樹脂（イオン交換樹脂に溶媒抽出試薬を含浸させて調製）によるインジウムの吸着分離について、基礎研究が行われている（非特許文献３：K. Inoue, M. Nishiura H. Kawakita, K. Ohto and H. Harada: Kagaku Kogaku Ronbunshu 34（2008） 282-286）。

【0005】

これら従来法には、微量のインジウムを含む希薄溶液からの効率的なインジウム回収、インジウム回収プロセスとしての経済性、その下流工程における廃水処理の必要性などに関する課題が残されている。

【0006】

このような状況のなか、希薄溶液からの金属の除去方法として、微生物などの安価な生物素材を吸着剤として利用するバイオソープション（生物吸着）は、使用済みＬＣＤからのインジウム回収法として有望な手段になると考えられる。バイオソープションでは、微生物の細胞表層に存在するリン脂質やリポ多糖類（官能基としてはカルボキシル基、リン酸基など）がイオン交換体として作用し、金属イオンが液相から除去される。

【0007】

これまでに、有害金属を含む廃水の処理や重金属で汚染された水環境の浄化を目的に、各種有害金属の吸着分離に関する数多くの研究結果が報告されている（非特許文献４：S. Schiewer and B. Volesky: Biosorption Processes for Heavy Metal Removal, (Environmental Microbe-Metal Interactions, D.R. Lovley (ed.), ASM Press, Washindton, D.C., 2000) pp. 329-362）。また、希薄溶液からの貴金属の分離・回収方法として、各種の微生物を利用するバイオソープションに関心が寄せられている（非特許文献５：N. Das: Hydrometallurgy, 103(2010) 180-189、特許文献６：J. Cui and L. Zhang: J. Hazard. Mater. 158(2008) 228-256）。

【0008】

レアメタルであるインジウムのバイオソープションに関して、特許文献１（特開２０１１−２６７０１号公報）には、インジウム、ガリウム、スズを含む金属含有物から、鉄還元細菌を用いた処理によりインジウム、ガリウム、スズを回収する方法が開示されている。しかし、特にインジウムを選択的に回収する方法については開示されていない。

【0009】

また、特許文献２（特許第４８４３４９１号公報）には、インジウムを含有する塩酸を主成分とする酸溶液から、アニオン交換樹脂を用いてインジウムを回収する方法が開示されている。しかし、アニオン交換樹脂は、塩酸由来の塩化物イオンを含め、ＦＰＤ浸出液中の全ての陰イオンを吸着することから、インジウムに対する選択性がない。また、例えば実施例１では、比較的緩和な条件（８０℃、大気圧）下ではあるが、高濃度の塩酸溶液（３．５％：１．２Ｍ）を浸出剤として用い、６０分間という長時間の浸出を行っても、回収率は５５％程度（図９参照）と低いものであった。また、浸出液のｐＨが１以下であるため、スズが浸出液中に溶解し、スズの分離工程が必要となるという問題もあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１１−２６７０１号公報

【特許文献2】特許第４８４３４９１号公報

【非特許文献】

【0011】

【非特許文献1】T. Honma and T. Muratani: Sharp Gihoh 92（2005） 17-22

【非特許文献2】M. Tsujiguchi and H. Doi: Haikibutu Shigen Junkan Gakkaishi 20（2009） 77-84

【非特許文献3】K. Inoue, M. Nishiura H. Kawakita, K. Ohto and H. Harada: Kagaku Kogaku Ronbunshu 34（2008） 282-286

【非特許文献4】S. Schiewer and B. Volesky: Biosorption Processes for Heavy Metal Removal, (Environmental Microbe-Metal Interactions, D.R. Lovley (ed.), ASM Press, Washindton, D.C., 2000) pp. 329-362

【非特許文献5】N. Das: Hydrometallurgy, 103(2010) 180-189

【非特許文献6】J. Cui and L. Zhang: J. Hazard. Mater. 158(2008) 228-256

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明は、インジウム含有製品（使用済みＬＣＤなど）から効率的にインジウムを回収できる方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、インジウム含有製品からインジウムを回収する方法であって、
上記インジウム含有製品から、浸出剤として塩酸水溶液を用いた水熱浸出法により、インジウムを上記塩酸水溶液中に浸出させ、インジウムを含有する塩酸水溶液からなる浸出液を得る浸出工程と、
上記浸出液にＩｎイオン吸着用細菌を添加することにより、上記浸出液からインジウムを分離する分離工程と
を含むことを特徴とする、インジウムの回収方法である。

【0014】

上記塩酸水溶液の濃度は０．０５〜０．５Ｍであることが好ましい。また、上記浸出工程において、上記塩酸水溶液の温度が１１０〜１３０℃に維持されることが好ましい。上記浸出工程の圧力条件は０．１４３〜０．２７０ＭＰａであることが好ましい。上記浸出工程における処理時間は３〜６０分であることが好ましい。

【0015】

上記分離工程において、上記Ｉｎイオン吸着用細菌を添加する前または添加した後の上記浸出液のｐＨが２．２〜３．０であることが好ましい。

【0016】

上記Ｉｎイオン吸着用細菌は、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ ａｌｇａｅ、または、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ ｏｎｅｉｄｅｎｓｉｓであることが好ましい。

【0017】

上記分離工程の後に、上記Ｉｎイオン吸着用細菌を乾燥処理するか、または、焼成することにより、インジウムを回収することが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、インジウム含有製品（使用済みＬＣＤなど）から効率的にインジウムを回収することができる。特に、微量のインジウムを含む希薄溶液から高い選択性でインジウムをバイオ吸着分離することにより、使用済みインジウム含有製品から効率的にインジウムを回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施例１の実験結果を示すグラフである。

【図2】実施例２の実験結果を示すグラフである。

【図3】実施例３の実験結果を示すグラフである。

【図4】実施例４の実験結果を示すグラフである。

【図5】実施例７の実験結果を示すグラフである。

【図6】実施例７の実験結果を示す別のグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

＜浸出工程＞
使用済みＬＣＤからのＩｎ浸出において、公知の方法（特許文献２）では濃度３Ｍ（３０００ｍｏｌ／ｍ³）の塩酸水溶液を浸出剤として使用している。このような高濃度の塩酸水溶液を使用する理由は、一般に塩酸濃度が高い方がＩｎの浸出量が多くなると考えられているためである。しかしながら、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞による吸着操作の上流工程で３Ｍの塩酸水溶液を浸出剤に使用した場合には、浸出液に高濃度塩酸が残存することになり、バイオ吸着操作の前処理として高濃度アルカリ溶液を消費するｐＨ調整工程が必要になる。その上、アルカリ溶液の添加によって、浸出液が希釈されてＩｎ（III）濃度が低下するとともに、Ｉｎ（III）回収後に発生する廃液量が増加することになる。

【0021】

これらの問題点を考慮すれば、インジウム含有製品（使用済みのＬＣＤ等）からＩｎを浸出させる際に用いる浸出剤としては、希薄塩酸水溶液を用いることが望ましいが、単に塩酸水溶液の濃度を低くすれば、インジウムの回収率が低下してしまうと考えられる。

【0022】

かかる課題を解決すべく、本発明者らは、インジウム含有製品からＩｎを浸出させる方法として、水熱浸出法を採用することにより、希薄塩酸水溶液を用いた場合でも、効率的なＩｎの回収が可能であることがを見出した。ここで、本発明における水熱浸出法とは、高温高圧状態にある浸出剤（塩酸水溶液）にインジウム含有製品の粉砕物等を添加して、浸出剤中にインジウムを浸出させる方法である。

【0023】

すなわち、本発明の浸出工程においては、インジウム含有製品から、浸出剤として０．０５〜０．５Ｍの塩酸水溶液を用いた水熱浸出法により、インジウムを塩酸水溶液中に浸出させる。塩酸水溶液の濃度は、より好ましくは０．１Ｍ前後である。このような従来よりも低濃度の塩酸水溶液を使用することにより、上述の浸出工程後の浸出液の処理における問題が解消される。なお、本発明において、浸出液とは、インジウムを塩酸水溶液中に浸出させることによって得られる、インジウムを含有する塩酸水溶液を意味する。

【0024】

具体的には、例えば、インジウム含有製品を粉砕し、所定の温度に加熱した０．０５〜０．５Ｍの塩酸水溶液中に添加することにより、インジウムを該塩酸水溶液中に浸出させることができる。該浸出工程における塩酸水溶液の温度は、好ましくは、１１０〜１３０℃であり、より好ましくは１１５〜１２５℃である。この場合、スズの浸出を抑制して、インジウムを選択的に浸出液に回収することができる。

【0025】

なお、浸出工程の圧力条件は、かかる温度条件に応じて調整されるものであり、好ましくは０．１４３〜０．２７０ＭＰａの範囲内で温度条件に応じて調整されることが好ましい。

【0026】

浸出工程における処理時間は、回収作業全体としてのインジウムの回収効率の観点からは、好ましくは３〜６０分、より好ましくは５〜１０分である。

【0027】

インジウム含有製品とは、インジウムを含有する製品であれば特に限定されないが、例えば、使用済みのＬＣＤが挙げられる。インジウム含有製品は、インジウムおよびアルミニウムと、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｒ、ＭｇおよびＳｉからなる群から選択される少なくとも１種とを含有する製品であることが好ましい。本発明によれば、このようにインジウム以外の金属を含有する製品からインジウムを選択的に回収することが可能である。なお、この場合、浸出工程は、インジウム含有製品から、浸出剤としての塩酸水溶液を用いた水熱浸出法により、インジウムおよびアルミニウムと、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｒ、ＭｇおよびＳｉからなる群から選択される少なくとも１種とを前記塩酸水溶液中に浸出させ、インジウムおよびアルミニウムと、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｒ、ＭｇおよびＳｉからなる群から選択される少なくとも１種とを含有する塩酸水溶液からなる浸出液を得る工程となる。

【0028】

＜分離工程＞
上記浸出工程の後、上記浸出液にＩｎイオン吸着用細菌を添加することにより、上記浸出液からインジウムを分離する。ここで、インジウムを分離するとは、具体的には、インジウムをＩｎイオン吸着用細菌の表面に吸着させることなどを意味する。

【0029】

（Ｉｎイオン吸着用細菌）
本発明で用いるＩｎイオン吸着用細菌は、電子供与体から電子の供給を受けて、金属イオンを還元する細菌のうち、還元作用を行わずに、溶液中のインジウムを細胞に吸着できる細菌である。このようなＩｎイオン吸着用細菌としては、例えば、ゲオバクター属（代表種：Ｇｅｏｂａｃｔｅｒ ｍｅｔａｌｌｉｒｅｄｕｃｅｎｓ：ゲオバクター メタリレデューセンス、ＡＴＣＣ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）５３７７４株）、デスルフォモナス属（代表種：Ｄｅｓｕｌｆｕｒｏｍｏｎａｓ ｐａｌｍｉｔａｔｉｓ：ＡＴＣＣ５１７０１株）、デスルフォムサ属（代表種：Ｄｅｓｕｌｆｕｒｏｍｕｓａ ｋｙｓｉｎｇｉｉ：ＤＳＭ（Ｄｅｕｔｓｃｈｅ Ｓａｍｍｌｕｎｇ ｖｏｎ Ｍｉｋｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｅｎ ｕｎｄ Ｚｅｌｌｋｕｌｔｕｒｅｎ）７３４３株）、ペロバクター属（代表種：Ｐｅｌｏｂａｃｔｅｒ ｖｅｎｅｔｉａｎｕｓ：ＡＴＣＣ２３９４株）、シワネラ属（Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ ａｌｇａｅ：ＡＴＣＣ５１１８１株（以下、「Ｓ．ａｌｇａｅ」と略す。）、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ ｏｎｅｉｄｅｎｓｉｓ：ＡＴＣＣ７００５５０株（以下、「Ｓ．ｏｎｅｉｄｅｎｓｉｓ」と略す））、フェリモナス属（Ｆｅｒｒｉｍｏｎａｓ ｂａｌｅａｒｉｃａ：ＤＳＭ９７９９株）、エアロモナス属（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌａ：ＡＴＣＣ１５４６７株）、スルフロスピリルム属（代表種：Ｓｕｌｆｕｒｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ ｂａｒｎｅｓｉｉ：ＡＴＣＣ７０００３２株）、ウォリネラ属（代表種：Ｗｏｌｉｎｅｌｌａ ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ：ＡＴＣＣ２９５４３株）、デスルフォビブリオ属（代表種：Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｃａｎｓ：ＡＴＣＣ２９５７７株）、ゲオトリクス属（代表種：Ｇｅｏｔｈｒｉｘ ｆｅｒｍｅｎｔａｎｓ：ＡＴＣＣ７００６６５株）、デフェリバクター属（代表種：Ｄｅｆｅｒｒｉｂａｃｔｅｒ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ：ＤＳＭ１４８１３株）、ゲオビブリオ属（代表種：Ｇｅｏｖｉｂｒｉｏ ｆｅｒｒｉｒｅｄｕｃｅｎｓ：ＡＴＣＣ５１９９６株）、ピロバクルム属（代表種：Ｐｙｒｏｂａｃｕｌｕｍ ｉｓｌａｎｄｉｃｕｍ：ＤＳＭ４１８４株）、テルモトガ属（代表種：Ｔｈｅｒｍｏｔｏｇａ ｍａｒｉｔｉｍａＤＳＭ３１０９株）、アルカエグロブス属（代表種：Ａｒｃｈａｅｏｇｌｏｂｕｓ ｆｕｌｇｉｄｕｓ：ＡＴＣＣ４９５５８株）、ピロコックス属（代表種：Ｐｙｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆｕｒｉｏｓｕｓ：ＡＴＣＣ４３５８７株）、ピロディクティウム属（代表種：Ｐｙｒｏｄｉｃｔｉｕｍ ａｂｙｓｓｉ：ＤＳＭ６１５８株）などが例示できる。

【0030】

本発明で用いるＩｎイオン吸着用細菌は、当該細菌に適した培地を用いて、増殖・維持を行えばよい。例えばＳ．ａｌｇａｅは、例えば、ｐＨが７．０で、電子供与体として乳酸ナトリウム（３２ｍｏｌ／ｍ³）が、電子受容体としてＦｅ（ＩＩＩ）イオン（５６ｍｏｌ／ｍ³）が含まれている、クエン酸第二鉄培地（ＡＴＣＣ Ｎｏ．１９３１）を用いて、回分培養して増殖させ、維持することができる。鉄イオンの塩は、この例では、クエン酸塩であるが、使用する培地、使用するＩｎイオン吸着用細菌の種類により、適宜選択すればよい。Ｓ．ａｌｇａｅなどの嫌気的条件および好気的条件のいずれでも生育するＩｎイオン吸着用細菌については、培養効率の点から、好気的条件下で培養を行うことが好ましい。

【0031】

本発明で用いるＩｎイオン吸着用細菌のうち、特に好ましいものは、Ｓ．ａｌｇａｅまたはＳ．ｏｎｅｉｄｅｎｓｉｓである。Ｓ．ｏｎｅｉｄｅｎｓｉｓの細胞を吸着剤として用いることで、Ｓ．ａｌｇａｅと同様にＩｎ（III）イオンを分離できる。

【0032】

グラム陰性細菌であるＳｈｅｗａｎｅｌｌａ ａｌｇａｅの細胞表層にはタンパク質等が存在しており（V.R. Phoenix, A.A. Korenevsky, F.G. Ferris, Y.A. Gorby and T.J. Beveridge: Current Microbiol. 55(2007) 152-157.）、これら生体物質が金属イオンの吸着に有効に作用すると考えられる。本発明においては、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞をＩｎ（III）イオンの吸着剤として用いる。なお、Ｓ．ａｌｇａｅは、金属イオン還元細菌としても知られ、嫌気的環境下で有機酸塩（乳酸酸塩など）を電子供与体に用いて、Ｆｅ（III）イオンや貴金属イオン（Ａｕ（III）、Ｐｄ（II）、Ｐｔ（IV））を還元できる機能を有する（J.R. Lloyd and L.E. Macaskie: Adv. Appl. Microbiol. 53(2003) 85-128、
Y. Konishi, T, Tsukiyama, K. Ohno, N. Saitoh, T. Nomura and S. Nagamine: Hydrometallurgy 81(2006) 24-29、
Y. Konishi, K. Ohno, N. Saitoh, T. Nomura, S. Nagamine, H. Hishida, Y. Takahashi and T. Uruga: J. Biotechnol. 128(2007) 648-653、
Y. Konishi, T. Tsukiyama, N. Saitoh, T. Nomura, S. Nagamine, Y. Takahashi and T. Uruga: J. Biosci. Bioeng. 103(2007) 568-571、
Y. Konishi, T. Tsukiyama, T. Tachimi, N. Saitoh, T. Nomura and S. Nagamine: Electrochimica Acta 53(2007) 186-192、
K. Tamaoki, N. Saito, T. Ogi, T. Nomura and Y. Konishi: Kagaku Kogaku Ronbunshu 36(2010) 288-292）。

【0033】

これら金属イオン等の標準電極電位（例えば、Ｆｅ³⁺＋ｅ⇔Ｆｅ²⁺；０．７７Ｖ）に比べて、インジウム（III）の標準電極電位（Ｉｎ³⁺＋３ｅ⇔Ｉｎ；−０．３４Ｖ）はかなり低く、Ｓ．ａｌｇａｅの作用によってＩｎ（III）イオンを還元することは難しい。このため、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞を吸着剤として用いてＩｎ（III）イオンを分離する。

【0034】

Ｉｎイオン吸着用細菌を浸出液に添加した後における浸出液中の細胞濃度は、好ましくは１．０×１０¹⁴〜１．０×１０¹⁷cells／ｍ³であり、より好ましくは１．０×１０¹⁵〜１．５×１０¹⁶cells／ｍ³である。なお、Ｉｎイオン吸着用細菌は、通常は生菌の状態で浸出液に添加される。

【0035】

Ｉｎイオン吸着用細菌を添加する前または添加した後の浸出液のｐＨは、浸出液に水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ性物質を添加することにより、２．２〜３．０の範囲内になるよう調整されることが好ましい。より好ましくは、Ｉｎイオン吸着用細菌を添加した後の浸出液のｐＨが、２．２〜３．０の範囲内になるよう調整される。このような範囲でｐＨを調整した場合、Ｉｎイオン吸着用細菌によってＩｎ（III）イオンだけをより選択的に吸着分離することができ、本発明のインジウム回収方法におけるインジウムの回収率をより向上させることができる。

【0036】

上記分離工程の後に、インジウムを内部に取り込んだＩｎイオン吸着用細菌や、表面にインジウムが結合したＩｎイオン吸着用細菌を、例えば、乾燥や焼成することにより、最終的にインジウムを回収することができる。Ｉｎイオン吸着用細菌を乾燥する場合、例えば、５０℃程度の乾燥器内で１２時間程度放置し、細菌細胞の水を蒸発させ、Ｉｎ濃縮物として回収してもよい。さらに、細菌細胞を大幅に減量するために、８００°Ｃ程度の高温炉内で熱処理してＩｎを回収するようにしてもよい。

【実施例】

【0037】

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例においては、次のようにして培養し調製したＳ．ａｌｇａｅ細胞懸濁液を用いた。

【0038】

（微生物培養と細胞懸濁液の調製）
Ｉｎイオン吸着用細菌として、ＡＴＣＣ（American Type Culture Collection）から分譲されたＡＴＣＣ ５１１８１株のＳ．ａｌｇａｅを準備した。Ｓ．ａｌｇａｅの培養は、好気環境下において、ＴＳＢ（トリプトソイブロス）液体培地（ｐＨ７．２）を用いて室温で行った。１２〜１６ｈの回分培養を行った後、培養液を遠心分離（１５，８８０×ｇ）することにより細菌細胞を収穫し、これをイオン交換水で洗浄した。この洗浄細胞をイオン交換水で再懸濁させて、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞懸濁液を調製した。

【0039】

［実施例１］
本実施例では、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞によるＩｎＣｌ₃水溶液中のＩｎイオンの吸着実験を回分法で行った。

【0040】

具体的には、３種類の濃度のＩｎＣｌ₃水溶液に、上記Ｓ．ａｌｇａｅ細胞懸濁液を混合し、Ｉｎイオンの吸着実験を行った。この混合液において、Ｉｎ（III）イオンの初期濃度は０．０８、０．４０、０．８０ｍｏｌ／ｍ³であり、ｐＨはいずれも２．９、細胞濃度はいずれも４．０×１０^１５cells／ｍ^３とした。なお、本実施例においては、全ての操作を好気的環境下（室温、大気圧下）で行った。

【0041】

吸着実験を開始した後（細胞懸濁液を混合した後）、所定の時間（３分、３０分、６０分）が経過した時点で上記混合液を採取した。Ｉｎ（III）イオンの細菌細胞への吸着を停止させるために、採取した混合液を直ちにフィルター（孔径０．２μｍ、セルロース混合エステル製）でろ過して、液相とＳ．ａｌｇａｅ細胞に分離した。そして、液相中のＩｎ（III）イオン濃度を、マルチタイプＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰＥ−９０００、島津製作所）を用いて測定した。

【0042】

また、無菌対照として、上記３種類の混合液の初期Ｉｎ（III）イオン濃度と同じ濃度のＩｎＣｌ₃水溶液（細胞懸濁液を混合していないＩｎＣｌ₃水溶液）についても、ＩｎＣｌ₃水溶液調製後、所定の時間（０分、３分、３０分、６０分）が経過した時点でのＩｎ（III）イオンの濃度の測定を行った。図１に、本実施例の測定結果を示す。

【0043】

図１に示す結果から、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞の存在下では、時間の経過に伴い液相Ｉｎ（III）イオンの濃度が減少したことから、Ｉｎ（III）イオンのバイオ吸着現象が起こっていることがわかる。また、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞によってＩｎ（III）イオンは迅速に吸着され、３０分以内の回分操作で吸着平衡に達することもわかる。したがって、初期のＩｎ（III）イオン濃度が０．０８、０．４０、０．８０ｍｏｌ／ｍ³の希薄ＩｎＣｌ₃溶液に対して、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞（ＡＴＣＣ５１１８１株）が有効なバイオ吸着剤であることが明らかになった。なお、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞の細胞懸濁液を混合しなかった無菌対照では、Ｉｎ（III）濃度が変化しなかった。

【0044】

［実施例２］
本実施例では、Ｉｎ（III）イオン、Ｓｎ（IV）イオンおよびＡｌ（III）イオンの各々のバイオ吸着に及ぼす溶液ｐＨの影響を調べる実験を行なった。すなわち、ＩｎＣｌ₃水溶液、ＳｎＣｌ₄水溶液およびＡｌＣｌ₃水溶液のそれぞれについて、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞（ＡＴＣＣ ５１１８１株）を用いた吸着実験を行い、混合液（上記３種類のイオン水溶液に細胞懸濁液を混合したもの）のｐＨを変化させることにより、Ｉｎ（III）イオン、Ｓｎ（IV）イオンおよびＡｌ（III）イオンの各々に対する吸着率の平衡値と混合液のｐＨとの関係を調べた。

【0045】

具体的には、ＩｎＣｌ₃水溶液、ＳｎＣｌ₄水溶液およびＡｌＣｌ₃水溶液のそれぞれに対して、上記Ｓ．ａｌｇａｅ細胞懸濁液を混合し、回分法で、Ｉｎ（III）イオン、Ｓｎ（IV）イオンおよびＡｌ（III）イオンの各々に対する吸着実験を行った。また、ｐＨを図２に示すように適宜変化させた。この混合液において、Ｉｎ（III）イオンの初期濃度は０．５０ｍｏｌ／ｍ³であり、細胞濃度はいずれも４．０×１０^１５cells／ｍ^３とした。なお、本実施例においては、全ての操作を好気的環境下（室温、大気圧下）で行った。

【0046】

細胞懸濁液を混合した後（吸着実験を開始した後）、６０分が経過した時点で上記混合液を採取した。実施例１の結果から、この時点での吸着率は平衡値に達していると考えられるためである。その後は実施例１と同様に、混合液中の各金属イオン濃度を測定し、混合液中の細胞濃度を求めた。さらに、本実施例では、この混合液中の各金属イオン濃度の初期濃度（ｐＨ調整した直後の混合液中の各金属イオン濃度）に対する減少率を算出し、その減少率を各金属イオンの吸着率とした。図２に、本実施例の実験結果として、Ｉｎ（III）イオン、Ｓｎ（IV）イオンおよびＡｌ（III）イオンの各々に対する吸着率と、混合液のｐＨとの関係を示す。

【0047】

図２に示されるように、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞によるＩｎ（III）イオンの吸着は、溶液ｐＨ２．２以上で起こり、ｐＨの増加に伴ってＩｎ（III）吸着率が著しく増加し、溶液ｐＨ３．５ではＩｎ（III）吸着率がほぼ１００％に達することがわかる。このように、溶液ｐＨは、Ｉｎ（III）イオンのバイオ吸着挙動を制御するうえで、重要な操作因子である。

【0048】

また、各金属イオンの吸着挙動を比較すると、Ｓｎ（IV）、Ｉｎ（III）、Ａｌ（III）の順で、より低いｐＨ領域でも吸着が顕著に起こることがわかる。図２に示すように、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞が吸着剤として作用する好ましいｐＨ値は、価数が最大のＳｎ（IV）イオンに対してはｐＨ１．０以上、Ｉｎ（III）イオンではｐＨ２．２以上（より好ましくはｐＨ２．５以上）、Ａｌ（III）イオンではｐＨ２．９以上である。したがって、金属イオン混合溶液において、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞によるＩｎ（III）イオンの選択的吸着を達成するためには、溶液ｐＨの選定が鍵になると考えられる。

【0049】

［実施例３］
本実施例では、インジウムのバイオ吸着に及ぼす細胞濃度の影響を調べる実験を行なった。すなわち、ＩｎＣｌ₃水溶液について、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞（ＡＴＣＣ ５１１８１株）を用いた吸着実験を行い、ＩｎＣｌ₃水溶液に細胞懸濁液を混合した後の混合液中の細胞濃度を２．０×１０¹⁵〜１０．０×１０¹⁵cells／ｍ³の範囲で変化させることにより、Ｉｎ（III）イオンの吸着率（平衡値）と混合液中の細胞濃度との関係を調べた。

【0050】

具体的には、ＩｎＣｌ₃水溶液に対して、３種類の濃度のＳ．ａｌｇａｅ細胞懸濁液を混合し、回分法で、Ｉｎ（III）イオンに対する吸着実験を行った。この混合液において、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞濃度は、それぞれ２．０×１０¹⁵、４．０×１０¹⁵、１０．０×１０¹⁵cells／ｍ³であり、Ｉｎ（III）イオンの初期濃度はいずれも０．５０ｍｏｌ／ｍ³、ｐＨは３．０であった。なお、本実施例においては、全ての操作を好気的環境下（室温、大気圧下）で行った。

【0051】

ＩｎＣｌ₃水溶液に細胞懸濁液を混合した後（吸着実験を開始した後）、６０分が経過した時点で上記混合液を採取した。その後は実施例１と同様に、混合液中のＩｎ（III）イオン濃度を測定し、混合液中の細胞濃度を求めた。さらに、実施例２と同様に、混合液中のＩｎ（III）イオン濃度の初期濃度（ｐＨ調整した直後の混合液中のＩｎ（III）イオン濃度）に対する減少量を算出し、このＩｎ（III）イオン濃度の減少量から細菌細胞によるＩｎ（III）イオンの吸着量を求めた。図３に、本実施例の実験結果として、Ｉｎ（III）イオンの吸着量と混合液中の細胞濃度との関係を示す。

【0052】

図３に白丸で示されるように、細胞濃度が増加するに伴い、液相からＳ．ａｌｇａｅ細胞に吸着分離されたＩｎ（III）の総量（図３の左側の数値参照）が増加している。この結果は、本実施例の細胞濃度の範囲（２．０×１０¹⁵〜１０．０×１０¹⁵cells／ｍ³）においては、細胞濃度（溶液に接種する細胞数）を高くするほど、Ｉｎ（III）吸着総量が増加することを示している。すなわち、本実施例の細胞濃度の範囲においては、高い濃度の細胞懸濁液を使用することにより、インジウムの回収効率が高められることが分かる。

【0053】

なお、細胞濃度が２．０×１０¹⁵〜１０．０×１０¹⁵cells／ｍ³である範囲において、乾燥細胞の単位重量あたりに換算したＩｎ（III）吸着量を算出したところ、図３に黒四角で示すように、細胞濃度によらず略一定の値（４１±２ｍｇ／ｇ−dry cells）となった（右側の数値参照）。このことからも、本実施例の細胞濃度の範囲（２．０×１０¹⁵〜１０．０×１０¹⁵cells／ｍ³）においては、細胞あたりのＩｎ（III）吸着量は減少しておらず、細胞濃度に比例してＩｎ（III）吸着総量が増加することが分かる。

【0054】

なお、乾燥細胞重量は、細胞数と乾燥細胞重量との量論関係が、５０°Ｃ、１２ｈの乾燥を行った細胞について、８．５８×１０¹²cells／ｇ−dry cellsであること（K. Tamaoki, N. Saito, T. Ogi, T. Nomura and Y. Konishi: Kagaku Kogaku Ronbunshu 36(2010) 288-292）に基づいて算出した。すなわち、各細胞濃度に上記混合液の体積（１５ｃｍ³）をかけることにより全体の細胞数を算出し、この細胞数から乾燥細胞重量を算出した。そして、吸着分離されたＩｎ（III）の総量を乾燥細胞重量で割ることにより、上記単位重量あたりのＩｎ（III）吸着量を求めた。

【0055】

（吸着分離された細胞内インジウムの濃縮）
上述のＩｎ（III）吸着量（４１±２ｍｇ／ｇ−dry cells）から、乾燥細胞のＩｎ濃度は３．９ｗｔ％（３９０００ｐｐｍ）になる。吸着実験における出発溶液の初期Ｉｎ（III）濃度が０．５ｍｏｌ／ｍ³（５７ｐｐｍ）であったことから、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞によるＩｎ（III）イオンの吸着操作と湿潤細胞の乾燥操作（５０℃、１２ｈ）によって、Ｉｎ（III）濃度が約６８０倍（３９０００／５７≒６８４）に増加した濃縮物が回収できることが明らかになった。Ｉｎ含有細胞自体を減量することができれば、Ｉｎ濃縮率をさらに増大させることができる。

【0056】

本実施例とは別に、細菌細胞を大幅に減量するために、Ｉｎ含有細胞をルツボに入れ、これを８００°Ｃの高温炉内で熱処理した。細菌細胞の大部分が燃焼した結果、Ｉｎ含有率６２ｗｔ％（６２００００ｐｐｍ）の化合物が生成することがわかった。この場合、出発溶液（初期Ｉｎ（III）濃度が０．９ｍｏｌ／ｍ³（１０３．３ｐｐｍ）に対するＩｎ濃縮率が約６０００倍（６２００００／１０３．３＝６００２）にも達した。

【0057】

［実施例４］
上述の単一金属塩水溶液における実験結果を踏まえて、二成分金属塩水溶液を対象に、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞（ＡＴＣＣ ５１１８１株）による吸着実験を行い、各金属の吸着挙動を調べる実験を行なった。

【0058】

本実施例では、後述するＬＣＤ浸出液の金属濃度を考慮し、二成分金属塩水溶液として、Ｉｎ（III）−Ａｌ（III）溶液（０．０８ｍｏｌ／ｍ³（９．２ｐｐｍ）のＩｎ（III）イオンおよび０．９０ｍｏｌ／ｍ³（２４ｐｐｍ）のＡｌ（III）イオンを含有する水溶液）を使用した。

【0059】

上記二成分金属塩水溶液に対して、上記Ｓ．ａｌｇａｅ細胞懸濁液を混合し、回分法で、Ｉｎ（III）イオンおよびＡｌ（III）イオンに対する吸着実験を行った。混合液のｐＨを２．７、２．８、３．３に調整した。なお、本実施例においても、全ての操作を好気的環境下（室温、大気圧下）で行った。

【0060】

二成分金属塩水溶液に細胞懸濁液を混合した後（吸着実験を開始した後）、３分、３０分、６０分、１２０分が経過した時点で上記混合液を採取した。その後は実施例１と同様に、混合液中の各金属イオンの濃度を測定した。吸着実験において混合液中の細胞濃度はいずれも４．０×１０¹⁵cells／ｍ³であった。図４に、本実施例の実験結果として、Ｉｎ（III）イオンおよびＡｌ（III）イオンの各々の濃度の経時変化を示す。

【0061】

図４に示されるように、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞による吸着により、時間の経過に伴い液相Ｉｎ（III）イオンの濃度は急激に減少し、３０分以内の回分操作でバイオ吸着は平衡状態に達した。混合液のｐＨが２．７の場合には、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞によるＩｎ（III）の平衡吸着率は５６％であるが、Ａｌ（III）イオンは細菌細胞に吸着されないことがわかる。溶液ｐＨ２．８の場合には、Ｉｎ（III）平衡吸着率は６９％にまで増加するが、Ａｌ（III）イオンも少量が吸着されてＡｌ（III）平衡吸着率が４％となる。さらに、溶液ｐＨ３．３では、Ｉｎ平衡吸着率は９３％に、Ａｌ（III）平衡吸着率は２０％に増加する。この二成分系における金属吸着率のｐＨ依存性は、単一金属イオン系での結果（図２）と一致している。したがって、実施例２の結果から、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞がＩｎ（III）イオンの吸着剤として作用するｐＨ値はｐＨ２．２以上であると考えられることから、Ｉｎ（III）−Ａｌ（III）溶液において、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞を用いてＩｎ（III）イオンだけを選択的に吸着分離できる好ましいｐＨ領域は、ｐＨ２．２〜３．０であり、より好ましいｐＨ領域はｐＨ２．５〜２．７であると考えられる。

【0062】

なお、Ｉｎ（III）イオンの吸着率を高めるために、最適ｐＨ２．６の条件下で、Ｉｎ（III）−Ａｌ（III）溶液に接種するＳ．ａｌｇａｅ細胞量を増加させる実験も行った。混合液中の細胞濃度を４．０×１０¹⁵から１．０×１０¹⁶cells／ｍ³に増加させた結果、Ｉｎ（III）平衡吸着率は５４％から８０％に増加した。この場合、Ａｌ（III）イオンはバイオ吸着されないことが確認できた。したがって、８０％の高い吸着率でＩｎ（III）イオンを選択的に分離できる操作条件が明確になった。

【0063】

［実施例５］
本実施例では、実際の使用済みＬＣＤから得たＬＣＤ浸出液を対象に、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞によるＩｎ（III）の吸着実験を行った。

【0064】

（浸出工程）
まず、（株）バファロー製ディスプレイ（ＦＴＤ−Ｇ７３２ＡＳ）を手解体して液晶パネルを取り出し、その両面の偏光フィルターを取り除いた後、これをハンマーで粉砕した。この粉砕物をイオン交換水で洗浄した後、自動乳鉢を用いて粒子径１ｍｍ程度まで粉砕し、これを使用済みＬＣＤ試料とした。

【0065】

上記ＬＣＤ試料の一部について、あらかじめインジウム含有量を化学浸出法を用いて測定しておいた。具体的には、非特許文献２に記載の方法と同様に、ＬＣＤ試料を３Ｍの塩酸水溶液中に添加し、該塩酸溶液（浸出液）中のインジウム濃度をマルチタイプＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰＥ−９０００、島津製作所製）を用いて測定した。測定の結果、ＬＣＤ試料中のインジウム含有量は、０．３１ｍｇ／ｇであった。また、ＬＣＤ試料の浸出液中には、ＩＴＯとしてインジウムと酸化物を形成するスズ、また遷移金属としてアルミニウムが存在することも確認された。

【0066】

次に、希薄塩酸水溶液を用いた水熱浸出法により、上記ＬＣＤ試料からインジウムを浸出させた。すなわち、浸出剤である１００ｍｏｌ／ｍ³（０．１Ｍ）の塩酸水溶液に、０．１ｇ／ｃｍ³−塩酸水溶液のＬＣＤ試料を添加し、表１に示す１００℃（０．１０１ＭＰａ）〜１６０℃（０．６１８ＭＰａ）の条件下において水熱処理した。このとき、各水熱条件での処理について、処理時間を５〜６０分の間で変化させた。水熱処理後の塩酸水溶液中の各金属（Ｉｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｒ）濃度を、マルチタイプＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰＥ−９０００、島津製作所）を用いて測定した。

【0067】

その結果、全ての水熱条件下において、５分間の回分操作（水熱処理）でＩｎ（III）の浸出が完了することが明らかになった。表１に、５分間の回分操作におけるＬＣＤ試料からの各金属の塩酸水溶液中への浸出量と、水熱条件（温度、圧力）との関係を示す。

【0068】

【表1】

【0069】

表１に示されるように、１２０℃（０．１９８ＭＰａ）〜１６０℃（０．６１８ＭＰａ）の水熱条件下で、インジウム浸出量は０．３１ｍｇ／ｇ−ＬＣＤ前後のほぼ一定の値を示している。この測定値は、化学浸出法を用いてあらかじめ測定しておいたＬＣＤインジウム含有量（３０００ｍｏｌ／ｍ³の塩酸水溶液を用いた測定値）に一致する。一方、ＡｌおよびＳｒの浸出量は、温度・圧力の上昇とともに増加することから、Ｉｎを選択的に浸出させるための最適な水熱浸出条件は、１２０℃（０．１９８ＭＰａ）を含む所定範囲の条件であることがわかる。

【0070】

なお、本実験の条件下では、浸出液からＳｎは検出されず、浸出液中にＳｎは存在しないと見なすことができる。これは、浸出実験後の浸出液のｐＨが１．７〜２．０の範囲にあったことから、ＬＣＤ試料から液相に浸出されたＳｎ（IV）が水酸化物として再沈殿したことによるものと推測される。

【0071】

また、表１には示していないが、１２０℃／０．１９８ＭＰａの水熱条件において、Ｃａの浸出量は０．６７７ｍｇ／ｇ−ＬＣＤ、Ｍｇの浸出量は０．２６２ｍｇ／ｇ−ＬＣＤ、Ｓｉの浸出量は０．１９２ｍｇ／ｇ−ＬＣＤであった。このように、塩酸水溶液中にはＣａ、Ｍｇ、Ｓｉも浸出していた。これらの成分は後述の分離工程後もＳ．ａｌｇａｅ細胞には吸着されないことが分かっている。

【0072】

（分離工程）
上記１２０℃（０．１９８ＭＰａ）の水熱浸出条件での浸出工程後、塩酸水溶液（ＬＣＤ浸出液）にＮａＯＨ水溶液を添加し、ｐＨを２．６に調整した。なお、このｐＨ値は、実施例２および実施例４の結果から、Ｉｎ（III）の選択的吸着が達成できるｐＨ領域がｐＨ２．５〜２．７であると考えられることに基づいて設定した。

【0073】

このＬＣＤ浸出液に、上記Ｓ．ａｌｇａｅ細胞懸濁液を混合し、回分法でＩｎ（III）イオンの吸着実験を行った。細胞懸濁液を混合した後の混合液において、ｐＨは２．６、細胞濃度は６．７×１０¹⁵cells／ｍ³であった。なお、本実施例においても、全ての操作を好気的環境下（室温、大気圧下）で行った。

【0074】

吸着実験を開始した後（細胞懸濁液を混合した後）、所定の時間（３分、３０分、６０分、１２０分）が経過した時点で上記混合液を採取した。実施例１と同様にして、採取した混合液中の各金属（Ｉｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｒ）イオンの濃度を測定した。また、各金属イオンの吸着率（混合液中の各金属イオン濃度の初期濃度に対する減少率）を求めた。表２に、ＬＣＤ浸出液の各金属イオンの初期濃度と、３分経過時点での各金属イオンの吸着率を示す。なお、３０分、６０分、１２０分経過時点で採取した混合液についての測定結果は、３分経過時点での結果とほぼ同様であったため、表２には記載していない。

【0075】

【表2】

【0076】

表２に示すように、Ａｌ（III）イオンおよびＳｒ（II）イオンの吸着率を４．８％以下に抑制しつつ、７０％の高い吸着率でＩｎ（III）イオンをＳ．ａｌｇａｅ細胞に吸着分離することができた。この場合、Ｓ．ａｌｇａｅ細胞に吸着分離されたＩｎ（III）量は、液相Ｉｎ（III）濃度の減少により、４．１ｍｇ／ｇ−dry cellsとなり、上述の細胞数と乾燥細胞重量との量論関係から乾燥細胞に対するＩｎ濃度は０．４１ｗｔ％（４１００ｐｐｍ）になる。ＬＣＤ浸出液のＩｎ（III）イオンの初期濃度が４．６ｐｐｍであることから、Ｉｎ濃縮率は約８９０倍（４１００／４．６≒８９１）になる。

【0077】

以上のように、希薄塩酸によるＬＣＤ試料の水熱浸出液を対象に、溶液ｐＨ２．６および細胞濃度６．７×１０¹⁵cells／ｍ³の条件下で、Ｉｎ（III）イオンを高い選択率でＳ．ａｌｇａｅ細胞に吸着させ、Ｉｎ（III）を分離できることが実証された。さらに、細胞濃度を増加させるなど操作条件を改善することにより、Ｉｎ（III）吸着率を７０％以上に、Ｉｎ濃縮率を８９０倍以上に高めることも可能であると考えられる。

【0078】

（実施例６）
実施例５では塩酸水溶液の濃度を０．１Ｍとしたが、本実施例では、水熱浸出法を用いてＬＣＤ試料中の金属を浸出させた場合における金属浸出量と、塩酸濃度との関係を調べる実験を行なった。

【0079】

すなわち、実施例５の上記浸出工程において、水熱条件を１２０°Ｃ／０．１９８ＭＰａとして、５分間の水熱処理を行う場合において、塩酸水溶液の濃度を０．０１Ｍ（１０ｍｏｌ／ｍ³）、０．１Ｍ（１００ｍｏｌ／ｍ³）、１Ｍ（１０００ｍｏｌ／ｍ³）に変化させたときのＬＣＤ試料からの各金属浸出量を測定した。表３に、ＬＣＤ試料からの各金属浸出量と塩酸濃度との関係を表３に示す。

【0080】

【表3】

【0081】

表３に示されるように、水熱浸出法を用いてＬＣＤ試料中の金属を浸出させた場合、使用する塩酸水溶液中の塩酸濃度を１Ｍから０．１Ｍに低下させても、Ｉｎ（III）の浸出量はほぼ変化せず、ＡｌおよびＳｒの浸出量だけが半分程度にまで減少することがわかる。しかし、さらに使用する塩酸水溶液中の塩酸濃度を０．１Ｍから０．０１Ｍに低下させると、ＡｌおよびＳｒの浸出量だけでなくＩｎ（III）の浸出量も低下してしまうことがわかる。これらの結果から、インジウム含有製品からインジウムを浸出させるために用いる塩酸水溶液の塩酸濃度は、０．０５〜０．５Ｍとすることが好ましく、０．１Ｍ前後とすることがより好ましいと考えられる。

【0082】

（実施例７）
本実施例では、ＬＣＤから浸出工程を経て得たＬＣＤ浸出液からのインジウムの選択的吸着に及ぼすｐＨの影響を調べるための試験を行った。

【0083】

すなわち、浸出工程後のＬＣＤ浸出液のｐＨを変化させ、吸着実験を開始した後１２０分が経過した時点で混合液を採取した以外は、実施例５と同様にして、細菌細胞によるインジウム、アルミニウムおよびストロンチウムについての細菌細胞による吸着率を求めた。ここで、ｐＨを変化させた各ＬＣＤ浸出液に細胞懸濁液を添加した直後における混合液のｐＨは、２．５８、２．６３、２．６４、２．７２、２．８５であった。なお、細胞懸濁液の添加直後の混合液中のインジウム濃度は６．９ｐｐｍ、アルミニウム濃度は１８．４ｐｐｍ、ストロンチウム濃度は１２．３ｐｐｍ、スズ濃度は０．０ｐｐｍであった。得られた各種金属の吸着率を図５に示す。

【0084】

図５に示す結果から、混合液のｐＨが２．５８〜２．８５の範囲において、アルミニウム(III)イオンおよびストロンチウム(II)イオンに比べて、インジウム(III)イオンの吸着が優先的に起こることがわかる。特に、混合液のｐＨが２．６３の場合には、アルミニウム（III）イオンやストロンチウム（II）イオンの吸着を完全に抑制して、インジウム（III）のみを選択的に５６％吸着できることがわかった。なお、混合液のｐＨが２．７２以上の場合は、アルミニウム（III）イオンの吸着が若干起こる。このため、混合液のｐＨが２．２〜３．０の範囲内にある場合、ＬＣＤ浸出液からインジウム（III）をより選択的に分離・回収できると考えられる。

【0085】

（実施例８）
本実施例では、ＬＣＤから浸出工程を経て得たＬＣＤ浸出液からのインジウムの選択的吸着に及ぼす細胞濃度の影響を調べるための試験を行った。

【0086】

すなわち、ＬＣＤ浸出液に細胞懸濁液を添加した直後の混合液中の細胞濃度を０．５×１０¹⁶〜２．４×１０¹⁶ｃｅｌｌｓ／ｍ³の範囲で変化させ、吸着実験を開始した後１２０分が経過した時点で混合液を採取した以外は、実施例５と同様にして、細菌細胞によるインジウム、アルミニウムおよびストロンチウムについての細菌細胞による吸着率を求めた。なお、細胞懸濁液の添加直後の混合液中のインジウム濃度は４０．２ｐｐｍ、アルミニウム濃度は１０７ｐｐｍ、ストロンチウム濃度は７１．６ｐｐｍ、スズ濃度は０．０ｐｐｍであった。得られた各種金属の吸着率を図６に示す。

【0087】

図６に示される結果から、ＬＣＤ浸出液に細胞懸濁液を添加した直後の混合液中の細胞濃度を０．５×１０¹⁶から２．４×１０¹⁶ｃｅｌｌｓ／ｍ³に増加させることに伴い、インジウム吸着率が１４％から５４％まで増加することがわかる。

【0088】

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図5】

【図6】

【図4】