【恭賀】環境所王立邦所長榮獲日本環境資源工學會論文賞
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【恭賀】環境所王立邦所長榮獲日本環境資源工學會論文賞

 

 

恭賀 環境所王立邦所長榮獲日本環境資源工學會論文賞

 

環境所 王立邦所長

個人以日文撰寫之論文「液液抽出法による酸化セリウム研磨廃棄物からの酸化セリウム研磨剤の分離回収」(環境資源工学, Vol.65, No.4, pp.93-99, 2018),獲得日本環境資源工學會2020年度論文賞。很榮幸受到工程學院 宋裕祺院長邀請撰稿介紹本次得獎。以下將就日本環境資源工學會及期刊、本論文內容、及個人感想等簡要說明。

 

論文獎狀             論文獎名單

 

日本環境資源工學會為具有將近80年歷史的學術團體,其前身為創立於西元1943年,由從事金屬礦山、煤炭礦山等之有用礦物和無用礦物的選礦分離的研究者和技術者所組成的「浮選研究會」。於2003年更名為「環境資源工學會」,領域並拓展至涵蓋廢棄物資源循環、環境淨化等。會員主要來自於日本各大學、研究機構及公司企業,從事不同種類混合物質的選別、分離、精煉及相關處理程序的研究者及技術者。我在2005年即加入本學會,也是本學會目前唯一的台灣人。本學會每年發行三次期刊「環境資源工学」,刊載經同儕審查的學術研究論文及實務技術報告。由於大部分的論文及報告皆以日文撰寫,讓日本國內相關領域的研究者和技術者容易閱讀,可以迅速獲得最新研究及技術發展的資訊。此外,本學會每年並從近三年期刊所刊載的研究論文及技術報告中,分別選出一篇論文賞及一篇技術賞予以表揚。

 

本次得獎論文題目翻譯成中文為「利用液液抽出法從氧化鈰玻璃拋光廢棄物分離回收氧化鈰拋光粉」,內容簡要說明如下。以氧化鈰拋光粉進行光學鏡片、面板玻璃等玻璃的拋光研磨後,會產生大量混合著微細氧化鈰拋光粉及玻璃碎屑粉的廢棄物,目前大多進行掩埋處理。由於氧化鈰拋光粉中含有鈰、鑭等稀土金屬,因而導致稀土金屬資源的浪費。目前各類文獻所建議的回收方式,大多以直接利用強酸,將含有稀土金屬的氧化鈰拋光粉進行溶解之後,再利用溶媒萃取、沉澱析出等進行回收之溼法冶金方法為主。惟此類方法亦伴隨後續大量廢酸、廢液的處理問題,所費不貲。目前少有文獻對氧化鈰玻璃拋光廢棄物中的氧化鈰拋光粉微粒子進行直接分離與回收。

 

本研究使用之液液抽出法,其原理和浮游選別法類似,都是利用粒子的表面性質(疏水性和親水性)差異,對疏水性和親水性的粒子進行分離。與浮游選別法所不同的是,液液抽出法以油滴(有機溶劑)取代氣泡,其優點為油滴比氣泡可形成更小的粒徑,且比氣泡更穩定,因此比浮游選別法更能有效分離次微米至奈米級的微粒子。本研究對象氧化鈰玻璃拋光廢棄物中之氧化鈰拋光粉及玻璃碎屑粉,其粒徑皆為1微米以下。本研究以異辛烷(Isooctane)為抽出用有機溶劑,以油酸鈉(NaOL, Sodium Oleate, C17H33COONa)為捕集劑,進行液液抽出分離,於pH 7添加2.5 kg/ton以上NaOL時,可將氧化鈰拋光粉微粒子幾乎全部抽出至上方異辛烷相中(下圖左),而玻璃粉微粒子的抽出率僅約10%,大部分停留於下方水相中(下圖右)。針對實際氧化鈰玻璃拋光廢棄物,於pH 7添加7.5 kg/ton NaOL時為最佳分離條件,於異辛烷相中回收之氧化鈰拋光粉之純度為96.4%,回收率88.1%。經過一次液液抽出分離操作,氧化鈰拋光粉即可有效地從玻璃拋光廢棄物中分離出來。

 

氧化鈰拋光粉

 

本研究除確認本分離方法的有效性外,亦針對實驗結果進行學理探討,包括釐清捕集劑NaOL可選擇性促進氧化鈰拋光粉抽出的原因,以及對於氧化鈰拋光粉和玻璃粉相互分離時的作用機制。本方法可做為後續鈰、鑭等稀土金屬的分離純化精製時的前處理方法,有助於減少廢液的產生與排放、降低對環境的衝擊影響。此外,分離回收後的氧化鈰拋光粉微粒子,與原有氧化鈰拋光粉的粒徑分佈類似,可做為拋光粉再次使用。本研究結果可為氧化鈰玻璃拋光廢棄物的處理,提供新的選擇。

 

本研究為我2014年回到台灣受北科大照顧後,帶著我的第一屆的研究生們陳彥彰、卓昀蓁、江育華等同學所進行的研究。除本篇日文論文之外,相關研究成果亦已發表三篇SCI論文,並已獲得一件台灣發明專利。本次得獎對我而言很具有紀念意義。此外,本次得獎也是該學會創設論文賞以來,第一次由外國來的投稿論文獲得論文賞。

 

這篇日文論文雖然獲得了日本學會的論文賞,但在台灣卻完全得不到任何評價,因為不是SCI期刊,沒排名也沒點數。也由於台灣學術界的評價制度與方式,目前在台灣會寫日文論文、也還在寫日文論文的人,寥寥可數。實際上我也是繼2009年以日文撰寫博士學位論文之後,相隔近十年再次撰寫日文論文,當初的用意純粹只是想讓認識我的日本各大學的老師們和公司企業的朋友們,知道我的研究近況,也讓他們知道台北科技大學。能獲得論文賞的肯定,其實是意料之外,也讓我感到很欣慰。即便在台灣不受重視,未來我仍將一本初衷,持續發表日文論文。

 

最後藉此機會,感謝環境所 張添晉老師以及資源所 鄭大偉老師,一直以來在研究資源上直接和間接給我很多的支援和協助,也感謝環境所、工程學院及北科大所有在有形無形各方面給我很多協助的老師和職員們,到北科大後受您們多方照顧,在此一併致謝。

 

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