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現場型海底鉱石品位計測法を用いた鉱石粒子選別システムの基盤的技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04609
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所

研究代表者

中島 康晴  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 上席研究員 (30344237)

研究分担者 ソーントン ブレア  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (60526789)
藤田 豊久  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70124617)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード海底熱水鉱床 / レーザー誘起ブレイクダウン分光法 / 品位 / 浮遊選鉱 / 液液抽出法 / 接触角 / ジグ選別 / スラリー / 鉱石品位 / 粒子選別システム / 分離装置 / 分離手法 / 海洋資源 / 資源開発工学 / レーザー分光法 / 分離工学 / 深海環境
研究成果の概要

本研究では、海底熱水鉱床等の海底鉱物資源開発に資することを目的として、鉱石粒子の品位を現場海底で計測し、選別する鉱石粒子選別システムの基盤的技術の研究を行った。鉱石粒子の分離手法として、粒子表面の濡れ性の違いを利用する浮遊選鉱(浮選)、水相と油相への鉱石粒子の分配率の違いを利用する液液抽出法、並びに、粒子間の密度差を利用するジグ選別の適用可能性について検討を行った。また、鉱石粒子の品位計測手法として、レーザー誘起ブレイクダウン分光法(LIBS)に着目し、鉱石粒子を含むスラリーを対象として品位計測試験を実施し、その適用可能性について検討を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

海底熱水鉱床等の海底鉱物資源は、我が国に残された貴重な非在来型鉱物資源であり、その開発・利用のための技術の開発は海洋資源開発の推進に不可欠である。本研究では、陸上鉱山で広く利用されている選別技術を深海底で稼働する選別システムに適用することを提案し、その適用可能性を検討するため、高圧条件下での物性測定を中心とした基礎的なデータの取得に注力した。また、レーザーによる品位計測手法の検討では、粉砕・ふるい分けした鉱石粒子をスラリー化し、これを流動させた状態での品位計測試験を実施し、品位データを取得できることを確認した。本研究の成果は、今後の海底鉱物資源開発の推進に資すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Experimental Study on Bubble Size Measurement for Development of Seafloor Massive Sulfides2019

    • 著者名/発表者名
      Imai, S., Nakajima, Y., Murai, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of the ASME 2019 38th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      巻: -

    • DOI

      10.1115/omae2019-95186

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Elemental Technologies for Seafloor Mineral Processing of Seafloor Massive Sulfides2019

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, Y., Yamamoto, J., Takahashi, T., Thornton, B., Yamabe, Y., Dodbiba, G., Fujita, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the ASME 2019 38th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      巻: -

    • DOI

      10.1115/omae2019-96040

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 海底熱水鉱床開発のための気泡径計測の研究2018

    • 著者名/発表者名
      今井せいら, 加藤俊司, 中島康晴, 村井基彦
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会2018年春季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of Metal Grade of Ore Particles in Slurry Using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, Y., Yamamoto, J., Takahashi, T., Thornton, B., Dodbiba, G., Fujita, T.
    • 学会等名
      OCEANS'18 MTS/IEEE KOBE-TECHNO-OCEAN'18
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底熱水鉱床の海底選鉱に関する基盤的検討2018

    • 著者名/発表者名
      山辺雄太, 中島康晴, 藤田豊久, ドドビバ・ジョルジ
    • 学会等名
      平成30年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Deep-Sea Mining R&D Activities in the NMRI2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, J., Masanobu, S., Nakajima, Y., Takahashi, I., Kanada, S., Ono, M., Fujiwara, T., Takano, S., Araki, M., Yamamoto, M.
    • 学会等名
      47th Underwater Mining Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底熱水鉱床開発のための気泡径計測の研究2018

    • 著者名/発表者名
      今井せいら、中島康晴、加藤俊司、村井基彦
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成30年春季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of Metal Grade of Ore Particles in Slurry Using Lase-Induced Breakdown Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakajima, J. Yamamoto, T. Takahashi, B. Thornton, G. Dodbiba, T. Fujita
    • 学会等名
      OCEANS'18 MTS/ IEEE Kobe /Techno-Ocean 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Seafloor Mineral Processing for Seafloor Massive Sulfides2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuharu NAKAJIMA, Blair THORNTON, Takumi SATO, Gjergj DODBIBA, Toyohisa FUJITA
    • 学会等名
      TECHNO-OCEAN 2016
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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