資源関連の研究

環境を考慮した資源・人工物の省エネルギー型循環技術の 適用とシステム化について研究しており、概念を図1に示す。 ベースメタル、レアメタル鉱物資源の枯渇と低品位化に伴い、 環境を考慮した水の浄化を含めた省エネルギー型の鉱物分離 精製、浸出回収を進めている。最近、蛍石中の砒素をビーズミ ルによるナノ粉砕と浸出を組み合わせppmオーダーにする高純 度化に成功した。鉱物は陸上のみならず、海底資源のコバルト リッチクラストなどからの選鉱、浸出、金属回収も試みた。同時 に、枯渇しつつある資源はリサイクルからも供給しなければなら ない。製品を製造する過程で排出される廃棄物の（1次）リサイ クルは比較的行われているが、市中に出た製品の（2次）リサイ クルはわずかである。製品中のレアメタル資源は高純度素材と して少量ずつ使用されているのでリサイクルには多量収集と保 管が必要であり各研究者が法も含めて検討している。 リユース、 カスケードリサイクルなど製造段階からリサイクルを考慮した設 計がかなり以前から提唱されてきたがまだ少なく、今後とも期待 したい。当研究室ではリユース促進のためのＩＣタグの利用を検 討した。

また、使用済み廃棄物から省エネ型破砕として図2の ような水中爆砕を機械破砕と組み合わせて、硬い金属の剥離と 分解、大量の金属とプラスチックの剥離、2次電池のような危険 物の破砕、情報の完全消去を可能とした。分解後の選別技術 として、研究室では数�o以上の粒子の分離に適したソータ、磁 性流体を用いた比重分離、渦電流選別、帯電選別を開発して いる。

微粒子混合物（マイクロからナノ粒子を含む）分離につい ては浮選（マイクロバブル浮選）、超伝導高勾配磁選、高勾配 誘電選別、液液分離で高精度の分離を可能とし、図3にμｍ オーダーの希土類粒子の液液分離の例を示す。一方、廃棄物 中のわずかなレアメタルを浸出後、数ppmの液から回収する場 合は、安価な吸着材として藻類、植物を探しバイオソープション の吸脱着利用を研究している。数百ppmに濃縮されたレアメタ ルは晶析法や溶媒抽出法で回収し、湿式製錬法が適用できる。 また、基板の場合は、金属を酸化させない炭化法と機械破砕 で剥離分解する方法、粉砕した硝子中のITOの回収には塩化 揮発法でInやSnが分離回収でき、希薄なレアメタルが粉体中 にある場合は乾式製錬法も適することを示した。以上のリサイク ル技術やシステムの比較にはマテリアルバランスと環境評価を用 いて、CO2や排ガス、排水削減を研究している。さらに、人口 分布や運搬を考慮したリサイクル施設の設置場所、インセンティ ブの調査、重み付けなど、技術と組み合わせたトータルな省エ ネルギー型の資源リサイクルシステムを研究している。