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2011 年度 実績報告書

希少金属回収を目的とする廃小型電子機器の高度識別分離・選択粉砕システム

研究課題

研究課題/領域番号 21360450
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

古屋仲 茂樹  独立行政法人産業技術総合研究所, 環境管理技術研究部門, 主任研究員 (60357035)

キーワード廃棄物再資源化 / 環境技術 / 希少金属 / 三次元計測 / 識別分離 / 選択破砕
研究概要

レーザー3次元解析法による識別分離法の検討では、レアメタル回収を目的とする新規処理ルートに供給すべき廃小型電子機器として、Taコンデンサが多用されている2004年以前に設計された携帯電話を、既設の非鉄製錬ルートで処理すべきものとして、Taコンデンサの使用量が激減した2005年以降に設計された携帯電話を取り上げ、ソーティングによるこれらの分離を検討した。廃携帯電話のサンプル数を200種以上(前年度比2倍)に拡大し、Taコンデンサ多用携帯電話のソーティング分離試験を実施した。その結果、前年度までに作成した識別用アルゴリズムによって、データベースに未登録のサンプルについても70~80%の識別精度が得られること、識別に失敗したデータを抽出してニューラルネットワークを再学習させることによって、識別精度が90%以上に向上することを確認した。
選択粉砕技術の検討では、使用済みニッケル水素電池からNiやCo等のレアメタルを回収する新規プロセスの確立を目的として、正極構造が異なる2種類のニッケル水素電池の焼成物を対象に、粉砕及び磁力選別特性について検討した。その結果、発泡メタル式の正極構造からなるニッケル水素電池では、衝撃力を主体とする粉砕機を用いることで、Ni、CoとFeの粉砕物間の選択粉砕効果が発現し、乾式分級によってNi、CoとFeの高効率な分離の可能性が示唆された。一方、焼結式の正極構造からなるニッケル水素電池では、NiとFeの粉砕物間の選択破砕性を拡大することは困難であった。しかし、焼成条件を調整することで正極板の磁性を変化させることが可能であり、弱い磁場雰囲気下を瞬時に通過させるなど磁力選別機時の操作条件を適正化することで、粒度の類似したFeとNiを分離回収できる可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 使用済みリチウムイオン電池焼成物の選択破砕・物埋選別特性に関する実験的検討2012

    • 著者名/発表者名
      古屋仲茂樹, 他7名
    • 雑誌名

      Journal of MMIJ

      巻: (掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 希少金属リサイクルのための物理選別技術開発2011

    • 著者名/発表者名
      大木達也、古屋仲茂樹, 他2名
    • 雑誌名

      環境資源工学

      巻: 58 ページ: 95-100

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 使用済み製品からの金属回収の高度化を目指した新しい粉砕・物理選別技術2011

    • 著者名/発表者名
      古屋仲茂樹
    • 雑誌名

      化学工学

      巻: 75 ページ: 22-24

  • [学会発表] ニッケル水素電池は乾式処理でどこまで可能か?2012

    • 著者名/発表者名
      蓬莱賢一、古屋仲茂樹, 他3名
    • 学会等名
      資源・素材学会春季大会
    • 発表場所
      東京都東京大学
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] 廃リチウムイオン電池焼成物の選択破砕・物理選別特性に関する実験的検討2011

    • 著者名/発表者名
      古屋仲茂樹, 他7名
    • 学会等名
      資源・素材学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪府大阪府立大学
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] リチウムイオン電池の湿式処理技術-リチウムの回収について-2011

    • 著者名/発表者名
      芝田隼次、古屋仲茂樹, 他3名
    • 学会等名
      資源・素材学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪府大阪府立大学
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] 湿式処理法によるリチウムイオン電池からのレアメタルの分離2011

    • 著者名/発表者名
      加藤彰悟、古屋仲茂樹, 他7名
    • 学会等名
      資源・素材学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪府大阪府立大学
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] Separation and recovery of valuable materials from spent lithium-ion batteries with dry method2011

    • 著者名/発表者名
      加藤彰悟、古屋仲茂樹, 他4名
    • 学会等名
      9th Japan/Korea International Symposium on Resource Recycling and Material Science
    • 発表場所
      大阪府関西大学
    • 年月日
      2011-05-31
  • [学会発表] Separation and recovery of valuable materials from spent lithium-ion batteries with hydrometallurgical method2011

    • 著者名/発表者名
      加藤彰悟、古屋仲茂樹, 他4名
    • 学会等名
      9th Japan/Korea International Symposium on Resource Recycling and Material Science
    • 発表場所
      大阪府関西大学
    • 年月日
      2011-05-31

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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