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スラグメイキングテクノロジーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21246114
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属生産工学
研究機関東北大学

研究代表者

長坂 徹也  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30180467)

研究分担者 松八重 一代  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50374997)
谷口 尚司  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (00111253)
島崎 真一 (嶋崎 真一)  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (00447145)
廣田 憲之  独立行政法人物質・材料研究機構, ナノセラミックスセンター, 主任研究員 (10302770)
平木 岳人  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60550069)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2011年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2010年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
キーワード製鋼スラグ / リン資源 / マンガン資源 / 磁気分離 / 脱リンスラグ / 相平衡 / 凝固パス / リサイクル / 2次資源 / リン酸カルシウム
研究概要

本研究では、溶銑脱リンスラグからのマンガンとリン、電炉酸化スラグからのクロムの回収法について実験的に検討した。脱リンスラグは、一般的にリン濃縮相とマンガン濃縮相が酸化鉄系マトリックス相中に分散している不均一な結晶構造を持つことが示された。本研究では、この3種類の相の磁気的特性が大きく異なることを利用し、高磁場勾配を利用した磁気分離法によってそれぞれを分離・回収することを試みた。表面磁場強度0. 03~0. 3Tの範囲で、空気吹き込みによる攪拌条件下で段階的に湿式磁気分離実験を行った結果、32μm以下に粉砕した現場脱リンスラグを用い、P_2O_5濃度が31wt%に達するリン濃化物を回収することができた。他方、マンガン濃縮相の約14%が0. 03Tにおける最初の磁気分離操作で回収され、この時のリン濃縮相の混入率は約20%以下であった。また、電炉スラグから、クロム濃度が約50%の鉄クロマイトとして分離回収することが出来た。これらの結果から、スラグをリン、マンガン、クロムの2次資源化できることを示した

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 22件) 学会発表 (20件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Removal of Sulfur from CaF_2 Containing Desulfurization Slag Exhausted from Secondary Steelmaking Process by Oxidation2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hiraki, K. Kobayashi, S. Urushibata, K. Matsubae and T. Nagasaka
    • 雑誌名

      Metallurgical and Materials Transactions B

      巻: 43B(in press)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identifying the Substance Flow of Metals Embedded in Japanese International Trade by use of WIO-MFA model2011

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima, K. Nansai, K. Matsubae, Y. Kondo, S. Kagawa, R. Inaba, S. Nakamura and T. Nagasaka
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 51 ページ: 1934-1939

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of uniformly sized metal droplets from a capillary jet by electromagnetic force2011

    • 著者名/発表者名
      S. Shimasaki and S. Taniguchi
    • 雑誌名

      Appl. Math. Modelling

      巻: 35 ページ: 1571-1580

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Virtual Phosphorus Ore Requirement of Japanese Economy2011

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubae, J. Kajiyama, T. Hiraki, and T. Nagasaka
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 84 ページ: 767-772

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermo-dynamic Analysis for the Controllability of Elements in Recycling Process of Metals2011

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima, O. Takeda, T. Miki, K. Matsubae and T. Nagasaka
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 45 ページ: 4929-4936

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] UPIOM : A New Tool of MFA with Application to the Flow of Iron and Steel Associated with Car Production2011

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, Y. Kondo, K. Matsubae, K. Nakajima and T. Nagasaka
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 45 ページ: 1114-1120

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impacts on CO_2 of the Recovery of Secondary Ferrous Materials from Alternative ELV Treatment Methods : A Waste Input Output Analysis2011

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubae, K. Nakajima, S. Nakamura and T. Nagasaka
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 51 ページ: 151-157

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Limits to Resources, Economic Growth and Happiness2011

    • 著者名/発表者名
      S. Taniguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of 10th International Conference in Eco-materials (ICEM2011)

      ページ: 87-93

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation of fluid flow during protein crystal growth in magnetic fields2011

    • 著者名/発表者名
      H. Okada, N. Hirota, S. Matsumoto, H. Wada
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 110

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic Analysis for the Controllability of Elements in Recycling Process of Metals2011

    • 著者名/発表者名
      K.Nakajima, O.Takeda, T.Miki, K.Matsubae, T.Nagasaka
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 45 号: 11 ページ: 4929-4936

    • DOI

      10.1021/es104231n

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アジアにおけるリンフローと未利用リン資源の回収ポテンシャル2010

    • 著者名/発表者名
      松八重一代、長坂徹也
    • 雑誌名

      Phosphorus Letter

      巻: 68(6) ページ: 27-33

    • NAID

      40017171748

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphorus and manganese from steelmaking slag2010

    • 著者名/発表者名
      Y.-S. Jeong, K. Matsubae, H. Kubo and T. Nagasaka
    • 雑誌名

      Proceedings of Association of Iron and Steel Technology

      巻: 1 ページ: 137-146

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 製鋼スラグ中からのリン回収の可能性2010

    • 著者名/発表者名
      松八重一代、長坂徹也
    • 雑誌名

      月刊資源環境対策

      巻: 46 ページ: 37-44

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphorus and manganese from steelmaking slag2010

    • 著者名/発表者名
      Y.S.Jeong, K.Matsubae, H.Kubo, T.Nagasaka
    • 雑誌名

      Proceedings of AISTech 2010

      巻: 1 ページ: 137-146

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Material Flow Analysis of Phosphorus in Japan-The Iron and Steel Industry as a Major Source2009

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubae-Yokoyama, H. Kubo, K. Nakajima and T. Nagasaka
    • 雑誌名

      Journal of Industrial Ecology

      巻: 13 ページ: 687-705

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substance Flow Analysis of Phosphorus and Manganese Correlated with Korean Steel Industry2009

    • 著者名/発表者名
      Y.-S. Jeong, H. Kubo, K. Matsubae-Yokoyama, J.-J. Pak and T. Nagasaka
    • 雑誌名

      Resource Conservation and Recycling

      巻: 53 ページ: 479-489

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of lattice spacing in a triangular lattice of feeble magnetic particles formed by induced magnetic dipole interactions2009

    • 著者名/発表者名
      N.Hirota, T.Ando, R.Tanaka, H.Wada, Y.Sakka
    • 雑誌名

      Sci.Technol.Adv.Mater 10

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substance Flow Analysis of Phosphorus and Manganese Correlated with Korean Steel Industry2009

    • 著者名/発表者名
      Y.-S.Jeong, H.Kubo, K.Matsubae-Yokoyama, J.-J.Pak, T.Nagasaka
    • 雑誌名

      Resources, Conservation and Recycling 53

      ページ: 479-489

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Material Flow Analysis of Phosphorus in Japan-The Iron and Steel Industry as a Major Source2009

    • 著者名/発表者名
      K.Matsubae-Yokoyama, H.Kubo, K.Nakajima, T.Nagasaka
    • 雑誌名

      Journal of Industrial Ecology 13

      ページ: 687-705

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 廃棄物産業連関分析を応用したトップダウン型MFAモデルの開発2009

    • 著者名/発表者名
      中島謙一、中村慎一郎、松八重(横山)一代、近藤康之、長坂徹也
    • 雑誌名

      廃棄物資源循環学会誌 20

      ページ: 206-211

    • NAID

      10025440896

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 社会基盤素材を介したサブスタンスフロー2009

    • 著者名/発表者名
      松八重(横山)一代、中島謙一、中村愼一郎、長坂徹也
    • 雑誌名

      廃棄物資源循環学会誌 20

      ページ: 227-236

    • NAID

      10025440947

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉄鋼循環におけるレアメタルフロー2009

    • 著者名/発表者名
      松八重(横山)一代、中島謙一、中村愼一郎、長坂徹也
    • 雑誌名

      ふぇらむ 14

      ページ: 759-765

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      松八重一代、長坂徹也
    • 雑誌名

      リン資源の回収と有効利用(大竹久夫監修)(サイエンス&テクノロジー)

      ページ: 224-238

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] リン資源のマテリアルフローと製鋼スラグの二次資源ポテンシャル2012

    • 著者名/発表者名
      松八重一代、梶山純、長坂徹也
    • 学会等名
      資源・素材学会春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 未利用リン資源の有効利用に向けたリン資源循環モデル開発2012

    • 著者名/発表者名
      梶山純、松八重一代、長坂徹也
    • 学会等名
      日本LCA学会研究発表会
    • 発表場所
      野田
    • 年月日
      2012-03-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Embodied phosphorus flow analysis based on the international trade of agricultural products and food2012

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubae, R. Inaba, K. Nakajima, K. Nansai and T. Nagasaka
    • 学会等名
      3rd Sustainable Phosphorus Summit
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2012-03-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] WIO-MFA on Phosphorus Recovery from Waste Materials2011

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubae, J. Kajiyama, T. Nagasaka
    • 学会等名
      9th Intern. Conf. Ecobalance
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Total Materials Requirement of Phosphoric Acid Reclaimed from Steel Making Slag2011

    • 著者名/発表者名
      E. Yamasue, K. Matsubae, K. Nakajima, T. Nagasaka
    • 学会等名
      ISIE-ConAccount meeting
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2011-11-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Japan's experience and prospect on resource management of Phosphorus : policies, strategies, and technologies2011

    • 著者名/発表者名
      T.Nagasaka
    • 学会等名
      Phosphorus Seminar of CTCI Foundation, National Taiwan University
    • 発表場所
      台北、台湾(Invited Keynote Lecture)
    • 年月日
      2011-11-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Contactless control of the behavior of feeble magnetic materials using high magnetic fields2011

    • 著者名/発表者名
      N. Hirota, and T. Ando
    • 学会等名
      Intern. Conf. Magneto-Sci.
    • 発表場所
      Shanhai, China
    • 年月日
      2011-10-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] バーチャルリン鉱石需要から見た日本の食糧消費2011

    • 著者名/発表者名
      松八重一代、梶山純、平木岳人、長坂徹也
    • 学会等名
      環境経済・政策学会2011年大会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2011-09-24
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Virtual Phosphorus Ore Requirement of Japanese Economy2011

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubae, J. Kajiyama, T. Hiraki and T. Nagasaka
    • 学会等名
      6th Intern. Conf. ISIE
    • 発表場所
      Berkeley, USA
    • 年月日
      2011-06-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Removal of Sulfur from Desulfurization Slag for Secondary Steelmaking by Oxidation2011

    • 著者名/発表者名
      T. Nagasaka
    • 学会等名
      Richard J. Fruehan Symposium
    • 発表場所
      Pittsburgh, USA
    • 年月日
      2011-06-02
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Removal of Sulfur from Desulfurization Slag for Secondary Steelmaking by Oxidation2011

    • 著者名/発表者名
      T.Nagasaka
    • 学会等名
      Richard J.Fruehan Symposium : Physical Chemistry of Sustainable Steelmaking
    • 発表場所
      ピッツバーグ、米国(Invited Lecture)
    • 年月日
      2011-06-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 二次資源に着目した日本国内のリンのマテリアルフロー分析2011

    • 著者名/発表者名
      梶山純、松八重一代、長坂徹也
    • 学会等名
      第6回日本LCA学会研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-03-04
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Virtual Phosphorus Ore Requirement of Japanese Economy2011

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubae, J. Kajiyama, T. Hiraki and T. Nagasaka
    • 学会等名
      Sustainable Phosphorus Summit
    • 発表場所
      Phoenix, USA
    • 年月日
      2011-02-05
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] International Phosphorus Flow in Asia with focus on the accompanying substances2010

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubae, J. Kajiyama, Y. S. Jeong, T. Nagasaka
    • 学会等名
      ISIE-ConAccount meeting
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2010-11-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Interdisciplinary Researches on Steelmaking Process Based on the Concept of "Industrial Ecology"2010

    • 著者名/発表者名
      T.Nagasaka
    • 学会等名
      Association of Iron and Steel Technology 2010
    • 発表場所
      ピッツバーグ、米国(Invited Lecture)
    • 年月日
      2010-05-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Phosphorus and manganese from steelmaking slag2010

    • 著者名/発表者名
      Y.S.Jeong
    • 学会等名
      Association of Iron and Steel Technology 2010
    • 発表場所
      ピッツバーグ、米国
    • 年月日
      2010-05-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Top-down Approach for the Sustainable Recycing of Base Metals2010

    • 著者名/発表者名
      長坂徹也
    • 学会等名
      International Workshop on Green Industry
    • 発表場所
      台北県庁、台北、台湾
    • 年月日
      2010-03-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Rare Metal Flow in the Life Cycle of Base Metals and Some Possible Recovery Technologies2009

    • 著者名/発表者名
      長坂徹也
    • 学会等名
      6th International Conference on Ecomaterials
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-11-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 鉄鋼製造プロセスを介したリンのヒドゥンフローと製鋼スラグからのリン回収の可能性2009

    • 著者名/発表者名
      長坂徹也
    • 学会等名
      第19回無機リン化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-10-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Recovery of Mn and P from steelmaking slag with wet magnetic separation2009

    • 著者名/発表者名
      Y.-S.Jeong
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第158回秋季講演大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] リン資源枯渇危機とはなにか2011

    • 著者名/発表者名
      大竹久夫、長坂徹也、松八重一代、黒田章夫、橋本光史
    • 出版者
      大阪大学出版会
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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