2008 Fiscal Year Annual Research Report
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18360433
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
長坂 徹也 Tohoku University, 大学院・環境科学研究科, 教授 (30180467)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 聰 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70133048)
松八重 一代 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (50374997)
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| Keywords | 製鋼スラグ / リン資源 / 磁気分離 / 廃棄物産業連関分析 / 脱リンスラグ / 燐酸カルシウム / リサイクル / 高磁場勾配 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、年間1千万トン以上発生している製鉄副産物である製鋼スラグから、相平衡と各結晶相の磁気的性質の違いを利用して、燐酸カルシウムを分離・回収し、廃棄物から新たな燐資源を得ると同時に、残分を製鋼工程にリサイクルし、製鋼スラグの発生量を大幅に削減しようというものである。申請者は、スラグ中で燐は主に燐酸カルシウムの形態で著しく偏析して存在していることを明らかにした。また、両者が極端に異なる磁気的性質を有することを明らかにし、強磁場を用いて両者を分離する方法を考案した(特願2004-325665)。実際に超伝導磁石を用いて模擬スラグからの燐回収を試み、分離・回収率として約60%を達成した。このように、本法の基本原理は既に確認されている。しかしながら、本法の実用化を志向した場合、最大の問題は2〜5テスラの強磁場が必要であるということであり、コストおよびスケールアップ上の問題があった。そこで本研究では、強磁場勾配下でのスラグからの燐酸カルシウムの分離効率に及ぼす諸因子の影響を明らかにした。同時に、永久磁石レベルの弱い磁場でスラグからの燐酸カルシウムの分離・回収を達成し、設備・運転コストの大幅な削減を可能にすることで、本法の実用化を検討した。具体的には、スラグをCO2のような酸化性雰囲気下で冷却させてスラグのマトリックス相を強磁性体のマグネタイト固溶体に転化させ、永久磁石レベルの磁場によって燐酸カルシウムの分離・回収法について実験的に検討した。また本法の経済波及効果、環境負荷低減効果をLCA、廃棄物産業連関分析法によって評価した。
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Research Products
(4 results)
