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2021 年度 実績報告書

最終処分場都市鉱山学の確立とその実践-採鉱・選鉱技術の開発-

研究課題

研究課題/領域番号 19K05357
研究機関早稲田大学

研究代表者

香村 一夫  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10434383)

研究分担者 大和田 秀二  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60169084)
肴倉 宏史  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 室長 (70331973)
栗原 正典  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70609304)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード最終処分場 / 都市鉱山 / 希少金属 / 採鉱 / 重液選鉱 / 浮遊選鉱 / 磁力選鉱
研究実績の概要

地球にある資源は有限である。持続可能な社会を構築していくためには、消費・廃棄された資源を回収し、再利用することが重要となる。本研究は、社会における廃棄フローの最下流部にあたる「最終処分場」に焦点をあて、この場からの希少金属資源の回収をめざしている。 これらの研究は、1)廃棄物埋立層の希少金属の種類・濃度およびそれらの層内賦存形態の把握、2)希少金属高濃度ゾーン特定のための非破壊による探査法の確立、3)特定した高濃度ゾーンから当該物質をピンポイントで回収する技術の検討、4)回収物から有用な金属を濃縮・選別する方法の検討、から構成される。
本研究は、前述の3)と4)の項目に焦点をあてており、研究全体としては「最終処分場鉱山学」を確立することが最終目標である。前年度までに、3)については地層流動化計算および回収技法の立案・設計、4)については、処分場掘削コアを用いて、重力選別・磁力選別・浮遊選別およびそれらの組合せによる選別を試み、濃縮率のよい希少金属類の検討を行ってきた。
これらに基づいて、本年度は、立案した回収技術の有効性を最終処分場現場で実施し、検討した。この現場では、前述の1)および2)についてはすでに検討がなされ、高濃度ゾーンの位置も解明されており、そのゾーンをターゲットとした実験である。そして、この実験から採取した埋立物について、重力選別・浮遊選別およびこれらの組合せによる選別、濃縮実験を行った。
回収方法は、高濃度ゾーンにピンポイントでボーリング掘削し、その孔に二重菅を設置し、それに圧縮空気を通過させることで、ターゲットとした物質を回収できることが判明した。また、重液選鉱と浮遊選鉱を組み合わせることにより、Au,Ag,Ni等の品位率が向上し、平均的な粗鉱品位より高くなった。本実験のような「層内含水率が高い」処分場では重液選鉱と浮遊選鉱の組合せが有効と推察された。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Examination of metal sorting and concentration technology in landfill mining -with focus on gravity and magnetic force sorting-2022

    • 著者名/発表者名
      Kamura, K., Makita, R., Uchiyama, R., Tanaka, H.
    • 雑誌名

      Waste Management

      巻: 141 ページ: 147-153

    • DOI

      10.1016/j.wasman.2022.01.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution of recoverable metal resouurces and harmful elements depending on particle size and density in municipal solid waste incineration bottom ash from dry discharge system2021

    • 著者名/発表者名
      Back, S., Sakanakura, H.
    • 雑誌名

      Waste Management

      巻: 126 ページ: 652-663

    • DOI

      10.1016/j.wasman.2021.04.004

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 全国市区町村における熱処理残渣の資源化状況とその要因2021

    • 著者名/発表者名
      肴倉宏史
    • 学会等名
      第42回全国都市清掃研究事例発表会
  • [学会発表] 実験と数値シミュレーションによる炭酸塩岩油層における低塩分濃度水攻法メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      関根健太・齋藤創佑・福原理史・市川洋輔・栗原正典・香山幹・綱内翔一・土屋慶洋
    • 学会等名
      令和3年度石油技術協会春季講演会
  • [学会発表] Examination on practical coupling methods of flow simulator for predicting methane hydrate dissociation and production behavior2021

    • 著者名/発表者名
      Kawanami, T., Iwata, S., Sawata, M., Kurihara, M, Temma, N., Akamine, K., Takiguchi, A.
    • 学会等名
      The 25th Formation Evaluation Symposium of Japan
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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