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Construction of Resource Recycling Process via Chemical Conversion of Copper Smelter Slag

Research Project

Project/Area Number 15K21582
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Metal making/Resorce production engineering
Environmental conscious materials and recycle
Research InstitutionFukushima National College of Technology

Principal Investigator

Hagiri Masahide  福島工業高等専門学校, 化学・バイオ工学科, 准教授 (70435410)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords銅製錬スラグ / リサイクル / 資源循環プロセス / 抽出処理 / メソ多孔質シリカ / リン酸鉄 / 資源回収 / リン固定化法 / 銅水砕スラグ / ケミカルリサイクル / 再資源化 / 資源循環 / リン酸 / リン固定 / 抽出 / 資源回収プロセス / リン固定化 / 多孔質シリカ / 廃棄物再資源化 / 環境技術 / 環境材料 / 触媒・化学プロセス / 資源開発工学
Outline of Final Research Achievements

Copper smelting slag is a by-product generated during the copper production. I was clarified that chemically convert copper slag and recover resources efficiently. Furthermore, we aimed at the construction of a low environmental load type resource circulation process based on the result. Wet processing was performed using various media, and the extractability of the components was examined. As a result, it was found that recovery of components was possible by recovery methods using various acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid. It was also found that selective recovery of elements in slag is possible by setting appropriate extraction conditions. We also tried to synthesize functional materials from the recovered component elements. As a result, we constructed a process to obtain various inorganic materials such as porous silica, iron phosphate and lithium iron phosphate, using copper smelting slag as a starting material.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

日本では毎年250万トン,全世界では2500万トンの銅スラグが銅製錬の副産物として生産されている。その一部は建設材料としてリサイクルされているが,堆積保管されるものも多い。本研究によって得られた成果は,この銅スラグの化学的性状,特に酸等に対する抽出性について明らかにしたことのみならず,銅スラグの利用可能性や銅スラグ中の元素資源の利用方法についてその可能性を提示している。前者は製錬冶金分野や資源化学分野における学術的な意義があり,後者については社会の持続可能な発展に向けて重要な意義を持つと考えられる。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 銅水砕スラグの硫酸および塩酸への溶出特性2016

    • Author(s)
      羽切 正英,本田 一史,内田 修司
    • Journal Title

      銅と銅合金

      Volume: 55 Pages: 256-261

    • NAID

      40020926376

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Wet Chemical Synthesis of Porous Silica from Acid Extract of Copper Smelting Slag2016

    • Author(s)
      Masahide Hagiri, Kazufumi Honda, Shuji Uchida
    • Journal Title

      Proceedings of the 5th Asian Conference on Innovative Energy and Environmental Chemical Engineering

      Volume: 5 Pages: 836-839

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      2016 Research-status Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 銅水砕スラグの硫酸および塩酸への溶出特性2016

    • Author(s)
      羽切 正英, 本田 一史, 内田 修司
    • Journal Title

      銅と銅合金

      Volume: 55

    • NAID

      40020926376

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      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 銅製錬スラグのリン酸リーチングによる鉄成分の選択的回収2019

    • Author(s)
      羽切 正英,多田 琴音,小野 拓実,本田 一史,内田 修司
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 銅水砕スラグ有効利用のための酸抽出条件の最適化2018

    • Author(s)
      羽切 正英,多田 琴音,小野 拓実,本田 一史,内田 修司
    • Organizer
      日本銅学会第58回講演大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Recovery of iron from copper smelter slag by phosphoric acid2018

    • Author(s)
      羽切 正英,多田 琴音,小野 拓実,本田 一史,内田 修司
    • Organizer
      平成30年度化学系学協会東北大会
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  • [Presentation] 銅製錬スラグ-セッコウ系複合材料の作製と強度評価2018

    • Author(s)
      本田 一史,羽切 正英
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      第23回高専シンポジウム
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  • [Presentation] 鉄回収率の向上を目指した銅製錬スラグのリン酸抽出条件の検討2018

    • Author(s)
      多田 琴音,本田 一史,小野 拓実,内田 修司,羽切 正英
    • Organizer
      第23回高専シンポジウム
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  • [Presentation] 銅製錬スラグ酸抽出物を原料とした無機機能材料の合成2017

    • Author(s)
      小野 拓実,上遠野 賞,本田 一史,内田 修司,羽切 正英
    • Organizer
      第22回高専シンポジウム
    • Place of Presentation
      三重県鳥羽市
    • Year and Date
      2017-01-28
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  • [Presentation] 銅製錬スラグからの鉄抽出に対する酸濃度の影響2017

    • Author(s)
      上遠野 賞,小野 拓実,本田 一史,内田 修司,羽切 正英
    • Organizer
      第22回高専シンポジウム
    • Place of Presentation
      三重県鳥羽市
    • Year and Date
      2017-01-28
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  • [Presentation] Material recycling of copper smelter slag: characterization, base metals recovery by acid leaching, and conversion to inorganic materials.2017

    • Author(s)
      羽切 正英
    • Organizer
      平成29年度化学系学協会東北大会
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    • Invited
  • [Presentation] 銅製錬スラグ-セッコウ系複合材料の作製2017

    • Author(s)
      本田 一史,羽切 正英
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      第3回北関東磐越地区化学技術フォーラム
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  • [Presentation] 銅製錬スラグのリン酸抽出特性2017

    • Author(s)
      多田 琴音,本田 一史,小野 拓実,内田 修司,羽切 正英
    • Organizer
      第3回北関東磐越地区化学技術フォーラム
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  • [Presentation] 銅製錬スラグ酸抽出物を原料とした機能材料合成の試み2016

    • Author(s)
      小野 拓実,本田 一史,内田 修司,羽切 正英
    • Organizer
      第2回北関東磐越地区化学技術フォーラム
    • Place of Presentation
      栃木県小山市
    • Year and Date
      2016-12-10
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  • [Presentation] 銅製錬スラグの酸抽出特性の検討と鉄回収法の開拓2016

    • Author(s)
      上遠野 賞,小野 拓実,本田 一史,内田 修司,羽切 正英
    • Organizer
      第2回北関東磐越地区化学技術フォーラム
    • Place of Presentation
      栃木県小山市
    • Year and Date
      2016-12-10
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  • [Presentation] 銅製錬スラグ利活用の現状とケミカルリサイクルへの取り組み2016

    • Author(s)
      羽切 正英,内田 修司
    • Organizer
      化学工学会福島大会2016
    • Place of Presentation
      福島県福島市
    • Year and Date
      2016-11-25
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Wet Chemical Synthesis of Porous Silica from Acid Extract of Copper Smelting Slag.2016

    • Author(s)
      Masahide Hagiri, Kazufumi Honda, Shuji Uchida
    • Organizer
      The 5th Asian Conference on Innovative Energy and Environmental Chemical Engineering
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2016-11-14
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Wet Chemical Synthesis of Porous Silica from Acid Extract of Copper Smelting Slag2016

    • Author(s)
      Masahide Hagiri, Kazufumi Honda, Shuji Uchida
    • Organizer
      The 5th Asian Conference on Innovative Energy and Environmental Chemical Engineering
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2016-11-13
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      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 銅水砕スラグ塩酸抽出物からの多孔質シリカの合成とキャラクタリゼーション2016

    • Author(s)
      羽切 正英,本田 一史,内田 修司
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      京田辺市
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
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  • [Presentation] 銅水砕スラグ酸抽出物のヒドロゲル形成挙動2016

    • Author(s)
      本田 一史,内田 修司,羽切 正英
    • Organizer
      第21回高専シンポジウムin香川
    • Place of Presentation
      丸亀市
    • Year and Date
      2016-01-23
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 銅水砕スラグの酸溶出特性と資源回収2015

    • Author(s)
      羽切 正英, 國谷 亮介, 内田 修司
    • Organizer
      日本銅学会第55回講演大会
    • Place of Presentation
      吹田市
    • Year and Date
      2015-11-03
    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2022-11-04  

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