海底鉱物資源開発のための鉱物処理システムの開発

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22360373
• 研究機関: 独立行政法人海上技術安全研究所
• 研究代表者: 中島 康晴 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 主任研究員 (30344237)
• 研究分担者: 山本 譲司 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 主任研究員 (00586703) ; 正信 聡太郎 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究グループ長 (80373413) ; 高橋 一比古 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 上席研究員 (30425748) ; 藤田 豊久 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70124617) ; 岡屋 克則 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80134493) ; 松尾 誠治 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20302755) ; 福島 朋彦 東京大学, 大気海洋研究所, 特任准教授 (60543288) ; 定木 淳 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60332582)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 海底熱水鉱床 / 海底鉱物資源 / 選鉱 / 粉砕技術 / ボールミル / 社会的受容性

研究概要

我が国の排他的経済水域には、海底熱水鉱床をはじめとする非在来型エネルギー・鉱物資源が賦存することが知られている。海洋基本計画及び海洋エネルギー・鉱物資源開発計画において、海底鉱物資源開発のための研究開発が求められている。我々は、海底熱水鉱床の開発を推進するため、海底で採掘した鉱物をその場で粉砕し、有用鉱物を分離する「海底選鉱」を提案し、技術開発のための基礎的研究を実施した。
本年度は、陸上鉱山で広く実施されているボールミルを用いた鉱石粉砕技術を海底選鉱に適用することを検討した。ボールミルを模擬した小型の水中粉砕実験装置を製作し、大気圧及び水深1000mに相当する高圧水中条件下において模擬鉱物の粉砕実験を実施した。模擬鉱物としては珪砂を使用した。粉砕条件としては、湿式粉砕に加えて、ボールミルが海中に設置された状況を想定し、ミル容器内部が外部から流入した海水で満たされた状態での粉砕（水没粉砕）をも実施した。実験のパラメータとして、ボールミルの回転数を臨界回転数の70～130%の範囲で変化させた。実験で得られた試料の粒度分析により、高圧水中条件下においても大気圧条件下と概ね同程度の粉砕性能が示された。以上の結果から、ボールミル粉砕が海底選鉱に適用可能であることが示された。
また、海底選鉱を実海域で実施するためには、技術的、経済的な実現可能性とともに、法的規制や環境保全との適合性、利害関係者との合意形成などの課題をも検討する必要がある。本年度は、これらの課題を社会的受容性というキーワードでまとめ、関連する法的規制や環境影響評価を中心として調査を行い、調査結果の取りまとめを行った。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Study on Grinding Technology for Seafloor Mineral Processing (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuharu Nakajima
  • 雑誌名: Proceedings of ASME 2013 32nd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering 巻: 5 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1115/OMAE2013-10756
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on Seafloor Mineral Processing for Mining of Seafloor Massive Sulfides (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuharu Nakajima
  • 雑誌名: Proceedings of ASME 2012 31st International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering 巻: 5 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1115/OMAE2012-83354
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fundamental ball mill simulation by using DEM for development of hydrothermal Deposits (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiji Matsuo
  • 雑誌名: Proceedings of 20th International Congress of Chemical and Process Engineering 巻: - ページ: -
• [学会発表] 海底熱水鉱床開発のための粉砕技術の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中島康晴
  • 学会等名: 海洋工学シンポジウム
  • 発表場所: 日本大学（東京都）
  • 年月日: 20120802-20120803