素材製造工程で使用される還元剤代替としての廃プラスチック利用に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360481
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 吉岡 敏明 東北大学, 超臨海溶媒工学研究センター, 助教授 (30241532)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内田 美穂 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助手 (10292236) ; 奥脇 昭嗣 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (70005320)
• Keywords: 廃プラスチック / 還元剤代替 / フィードストックリサイクル

Research Abstract

素材産業からの炭酸ガス排出抑制に寄与することを目的として、本課題では、年間1000万トン排出されるプラスチックを石炭代替材として、様々な金属精錬において行われている炭素還元に利用するための基礎研究を行った。本年度は、クロム鉱さいの還元処理に、廃プラスチックを脱塩素した炭素質の固形燃料を用い、クロムの還元特性について検討した。
実験では、脱塩素処理した混合廃プラスチックを粉砕したもの0.5g、クロム鉱さい(140〜200meshに粉砕)0.33g、ケイ砂(140〜200meshに粉砕)0.11gを混合したものを試料とした。この試料をアルミナ製ボートに入れ、種々の条件で加熱(還元)処理した後、環境庁告示第46号に従って、塩酸浸出による6価クロム溶出試験を行なった。
クロム鉱さいからの6価クロムの溶出試験をするために、廃プラスチックを脱塩素した炭素質の固形燃料とともにクロム鉱さいの還元処理を行なった。酸素雰囲気下では、600及び800℃では一度還元された後、鉱さい中のMgOやCaOなどの塩基存在下の高温溶融状態において酸素による再酸化反応により6価クロムの再生が起こるため、クロムの溶出を抑えることができなかった。しかし、1000℃とすると未処理の場合の1.6%以下に低減でできることが明らかとなった。また、He雰囲気下、600〜1000℃において、約0.5%まで低減できることが明らかとなった。以上より、現在行なっているクロム鉱さいの処理においてオイルコークスの代替として脱塩素した混合廃プラスチックを利用できることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Toshiaki Yoshioka et al.: "High Selective Conversion of Poly(ethylene terephthalate)into Oil using Ca(OH)_2"Chemistry Letters. 33・No.3. 282-283 (2004)
• [Publications] T.Yoshioka et al.: "Use of Plastic Waste as a Substitution Coal for the Optimization of Carbon Dioxide Reduction"Transaction of Materials Research Society of Japan. (in press). (2004)