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2017 年度 実施状況報告書

層状鉄マンガン鉱床におけるレアアース回収手法の開発と資源ポテンシャル評価

研究課題

研究課題/領域番号 17K06985
研究機関千葉工業大学

研究代表者

藤永 公一郎  千葉工業大学, 次世代海洋資源研究センター, 上席研究員 (90409673)

研究分担者 中村 謙太郎  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40512083)
高谷 雄太郎  早稲田大学, 理工学術院, 助教 (10636872)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード資源評価 / 層状鉄マンガン鉱床 / 化学リーチング / レアアース
研究実績の概要

本年度はまず,岐阜県根尾地域に分布する鉄マンガン鉱石の採取を行った.また,既に確保済みの高知県国見山地域,高知県安芸地域およびキプロスの鉄マンガン鉱石試料について,薄片観察,粉末X線回折(XRD),蛍光X線分析装置(XRF)および誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)を用いた基礎記載・全岩化学分析を行い,基礎データの蓄積を行った.さらに,これらの試料について(1) 試料の粒径,(2)リーチング液の種類,(3)リーチング時間,の条件を変えた化学リーチング実験(全120パターン)を行い,最も効率のよいリーチング条件の把握を行った.その結果,以下の成果が得られた.
(1)安芸およびキプロスの鉄マンガン鉱石のレアアースホスト相はアパタイトであり,塩酸・硫酸いずれの酸を用いても80~100%近いレアアースを回収することが可能である.また,比較的大きめの粒径でも充分な抽出率が得られた.(2)一方,国見山鉄マンガン鉱石のレアアースはマンガンのケイ酸塩鉱物と共存していると考えられ,リーチングによる抽出率は40%程度と低い.また,最小の粒径でもリーチングの効率は上がらなかった.(3)国見山の試料は付加プロセスで強い変成作用を受けており,かさ密度が大きく,浸透率が低い.逆に,変成度の低いキプロスの試料はかさ密度が小さく,浸透率が高いことも明らかとなった.このような物理的要因もレアアースの抽出率に大きく関わっていると考えられる.
(4)以上の結果から,アパタイトをホスト相とする低変成の鉄マンガン鉱床が開発対象として最も有望であるといえる.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度行った基礎記載・全岩化学分析・化学リーチング実験により,「アパタイトをレアアースホスト相とする,より低変成の層状鉄マンガン鉱床」であれば,効率的なレアアース回収が可能であることが明らかとなった.また,よりコストの低い硫酸を用いたリーチングでも十分にレアアースを抽出できることも分かった.このような成果から,付加体中の層状鉄マンガン鉱床が,有望かつ即効性のある新規レアアース資源として開発の対象となりうることを示すことができた.以上のことから,本研究は当初計画以上に進展しているといえる.

今後の研究の推進方策

平成30年度はまず,「アパタイトをレアアースホスト相とする,より低変成の層状鉄マンガン鉱床」に着目し,確保済みの鉱床や新規鉱床から得られた試料について,基礎記載・全岩化学分析・化学リーチング実験を行い,平成29年度に明らかとなった結果について検証を進める.

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Long-term reaction characteristics of CO2-water-rock interaction: insight into the potential groundwater contamination risk from underground CO2 storage2018

    • 著者名/発表者名
      Takaya, Y., Nakamura, K. and Kato, Y.
    • 雑誌名

      Resource Geology

      巻: 68 ページ: 93-100

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Earth system feedback statistically extracted from the Indian Ocean deep-sea sediments recording Eocene hyperthermals2017

    • 著者名/発表者名
      Yasukawa, K., Nakamura, K., Fujinaga, K., Ikehara, M. and Kato, Y
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 11304

    • DOI

      doi:10.1038/s41598-017-11470-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 南鳥島EEZレアアース泥の化学的特徴2017

    • 著者名/発表者名
      藤永公一郎
    • 雑誌名

      レアアース泥の成因解明と調査手法の確立, 戦略的イノベーション創造プログラム (SIP) 次世代海洋資源調査技術研究開発成果資料集

      巻: 3 ページ: 23-24

  • [雑誌論文] 成因研究が有望海域の絞込みに果たす役割2017

    • 著者名/発表者名
      中村謙太郎
    • 雑誌名

      レアアース泥の成因解明と調査手法の確立, 戦略的イノベーション創造プログラム (SIP) 次世代海洋資源調査技術研究開発成果資料集

      巻: 3 ページ: 10-11

  • [雑誌論文] 南鳥島EEZにおけるレアアース泥の成因モデル2017

    • 著者名/発表者名
      中村謙太郎
    • 雑誌名

      レアアース泥の成因解明と調査手法の確立, 戦略的イノベーション創造プログラム (SIP) 次世代海洋資源調査技術研究開発成果資料集

      巻: 3 ページ: 15-16

  • [雑誌論文] 南鳥島EEZにおけるレアアース泥の調査と有望海域の絞り込み2017

    • 著者名/発表者名
      中村謙太郎
    • 雑誌名

      レアアース泥の成因解明と調査手法の確立, 戦略的イノベーション創造プログラム (SIP) 次世代海洋資源調査技術研究開発成果資料集

      巻: 3 ページ: 17-18

  • [雑誌論文] レアアース泥の湿式製錬2017

    • 著者名/発表者名
      髙谷雄太郎
    • 雑誌名

      レアアース泥の成因解明と調査手法の確立, 戦略的イノベーション創造プログラム (SIP) 次世代海洋資源調査技術研究開発成果資料集

      巻: 3 ページ: 27-29

  • [学会発表] 前期始新世「超温暖期」のインド洋深海堆積物から統計的に抽出された地球システムのフィードバック機構2017

    • 著者名/発表者名
      安川和孝・中村謙太郎・藤永公一郎・加藤泰浩・池原実
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of Independent Component Analysis to geochemical records of the Eocene hyperthermals in the Indian Ocean2017

    • 著者名/発表者名
      Yasukawa, K., Nakamura, K., Fujinaga, K., Ikehara, M. and Kato, Y.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] The origin of deep-sea sediments in the western North Pacific Ocean based on neodymium and strontium isotopic ratios2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, E., Yasukawa, K., Nakamura, K., Miyazaki, T., Vaglarov, B., Ohta, J., Fujinaga, K., Iwamori, H. and Kato, Y.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] A chemostratigraphic correlation of pelagic clay in the North Pacific Ocean2017

    • 著者名/発表者名
      Mimura, K., Yamamoto, K., Nakamura, K., Yasukawa, K., Ohta, J., Fujinaga, K., Machida, S. and Kato, Y.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrometallurgy method of REY-rich mud - Chemical leaching and separation -2017

    • 著者名/発表者名
      Takaya, Y., Fujinaga, K. and Kato, Y.
    • 学会等名
      2017 GSA Cordilleran Section Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 音響探査機器を搭載した有人潜水調査船「しんかい6500」による南鳥島周辺マンガンノジュールの潜航調査2017

    • 著者名/発表者名
      金子純二・町田嗣樹・安川和孝・飯島耕一・大田隼一郎・藤永公一郎・石井輝秋・中村謙太郎・加藤泰浩
    • 学会等名
      海洋調査技術学会第29回研究成果発表会
  • [学会発表] レアアース泥研究の最新成果と南鳥島EEZにおける開発の実現に向けた取り組み2017

    • 著者名/発表者名
      加藤泰浩・中村謙太郎・藤永公一郎・安川和孝・髙谷雄太郎・大田隼一郎・田中えりか・見邨和英・飯島耕一・町田嗣樹・野崎達生・木村純一・岩森光
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
  • [学会発表] 日本列島付加体中のレアアース泥由来の構成岩の再検討2017

    • 著者名/発表者名
      藤永公一郎・中村謙太郎・髙谷雄太郎・安川和孝・見邨和英・王子艦・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
  • [学会発表] 統合的多変量解析に基づく南鳥島EEZ内の深海堆積物の地球化学データ解析2017

    • 著者名/発表者名
      安川和孝・中村謙太郎・藤永公一郎・岩森光・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
  • [学会発表] 黒海に堆積する黒色泥の地球化学的特徴2017

    • 著者名/発表者名
      矢野萌生・安川和孝・藤永公一郎・中村謙太郎・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
  • [学会発表] Box model を用いた海洋のNd循環に基づくレアアース泥の成因の定量的制約2017

    • 著者名/発表者名
      河原畑智朱・安川和孝・田中えりか・中村謙太郎・藤永公一郎・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
  • [学会発表] 別子型鉱床を胚胎する三波川帯三縄層緑色片岩の形成場と付加年代2017

    • 著者名/発表者名
      中村謙太郎・大矢和孝・足立遼介・加藤泰浩・木村一成・西坂直樹・田村栄治・角井朝昭
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
  • [学会発表] 独立成分分析を用いた前期始新世「超温暖化」イベントを記録するインド洋深海堆積物の地球化学データ解析2017

    • 著者名/発表者名
      安川和孝・中村謙太郎・藤永公一郎・池原実・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球化学会第64回年会
  • [学会発表] CK16-05航海の掘削コア試料から視る沖縄トラフ伊是名海穴の海底下鉱化作用2017

    • 著者名/発表者名
      野崎達生・熊谷英憲・石橋純一郎・髙谷雄太郎・前田玲奈・CK16-05航海乗船者一同
    • 学会等名
      資源地質学会
  • [学会発表] The latest research on REY-rich mud in the Pacific Ocean2017

    • 著者名/発表者名
      加藤泰浩・中村謙太郎・藤永公一郎・安川和孝・髙谷雄太郎・大田隼一郎・田中えりか・見邨和英・飯島耕一・町田嗣樹・野崎達生・木村純一・岩森光
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
  • [学会発表] 南太平洋におけるレアアース泥の分布と成因の解明2017

    • 著者名/発表者名
      中村謙太郎・李斯ヨウ・安川和孝・見邨和英・藤永公一郎・大田隼一郎・町田嗣樹・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
  • [学会発表] 南鳥島南方海域における超高濃度レアアース泥層の側方分布2017

    • 著者名/発表者名
      藤永公一郎・安川和孝・野崎達生・町田嗣樹・飯島耕一・舘野ひとみ・川崎健寛・高橋亜夕・天川裕史・鳥本淳司・深海雄介・鈴木勝彦・中村謙太郎・加藤泰浩・MR15-02乗船者一同
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
  • [学会発表] Lithological and geochemical features of the Permian-Triassic boundary at the Gujo-Hachiman section in the Mino-Tamba belt, central Japan2017

    • 著者名/発表者名
      矢野萌生・藤永公一郎・安川和孝・野崎達生・黒田潤一郎・桑原希世子・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
  • [学会発表] Origin of deep-sea sediments within the Minamitorishima EEZ based on downhole variation of bulk chemical composition and neodymium isotopic ratios2017

    • 著者名/発表者名
      田中えりか・安川和孝・中村謙太郎・宮崎隆・Vaglarov Bogdan・藤永公一郎・岩森光・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
  • [学会発表] 全岩化学組成に基づく北太平洋の遠洋性深海堆積物層序2017

    • 著者名/発表者名
      見邨和英・山本克志・中村謙太郎・安川和孝・大田隼一郎・藤永公一郎・町田嗣樹・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
  • [学会発表] Pb isotope ratios of the Nansatsu gold deposits, Kagoshima, Japan: Implication for gold mineralization2017

    • 著者名/発表者名
      村上俊平・藤永公一郎・安川和孝・中村謙太郎・黒川恭平・岩森光・永石一弥・石川剛志・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
  • [学会発表] 北西太平洋深海堆積物コアの全岩化学組成に基づくレアアース泥起源の解明2017

    • 著者名/発表者名
      山本克志・見邨和英・中村謙太郎・安川和孝・大田隼一郎・藤永公一郎・町田嗣樹・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会

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公開日: 2018-12-17  

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