| 研究課題/領域番号 |
20K21857
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
平木 岳人 東北大学, 工学研究科, 特任准教授 (60550069)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| キーワード | ドロス / アルミニウム / 無害化 / リサイクル |
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| 研究実績の概要 |
本研究でこれまでに収集・分析したアルミニウムドロスについて、ビーカー規模での湿式処理試験により、その無害化を試みた。アルミニウムドロス処理性を困難化させている構成相である金属アルミニウムと窒化アルミニウムを、いずれも50℃程度の純水に浸漬処理させることで、24時間で十分に除去可能であることが明らかになった。これは国内で流通している難処理性アルミニウムドロスのほとんどが数十マイクロメートル程度の微粒子であるため、反応性が高いことが有利に作用したためと考えられる。また同じく難処理性を高めているハロゲン化物についても、特に塩化物については浸漬処理で十分に除去することができ、石炭灰に含まれるようなフリーデル氏塩のようなものはアルミニウムドロスには含まれていないことがわかった。一方で浸漬処理により溶液中へ溶けだしたハロゲン化物イオン種のうち、フッ化物イオンについては環境規制を大きく上回る濃度になることから、廃液処理が必要になることがわかった。このため難処理性アルミニウムドロスの湿式処理では副生廃液そのものの発生率を低減させることと、副生廃液中のフッ素除去を簡易かつ低コストで実施する必要があることが、実用化に向けて必要不可欠であることもわかった。湿式処理で得られた処理済みアルミニウムドロスは、代表的な毒性ガスである硫化水素に対して、1%を超える高濃度の硫化水素でも容易に除去することができることがわかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究で収集・分析したアルミニウムドロスを用いて湿式処理試験を実施し、湿式処理試験の有効性と問題点を明確にすることができたため。問題解決のためのプロセス実用化に向けて必要な情報や課題が明らかになり、着実な進捗がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
アルミニウムドロスの湿式処理で副生する廃液処理の問題を解決するため、副生廃液の循環利用を試みる。特にハロゲン化物イオンが高濃度で存在する廃液を用いてアルミニウムドロスの無害化が達成できるかを明らかにする。また副生廃液中のフッ化物イオンの簡易除去方法について調査検討する。毒性ガス除去試験について、湿式処理により得られる処理済みアルミニウムドロスを原料とした造粒を実施し、カラムに充填可能な成型体の作成を試みる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍においてテレワークによる在宅勤務が一定数あり、予定していた実験数の実施とそれに伴う消耗品の消費や分析に伴う経費が低減されたため。
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