京都大学における非鉄製錬分野の産学連携～非鉄製錬学講座の取り組み～
谷ノ内勇樹
宇1)

田哲也
2)

京都大学内には，非鉄製錬プロセスに関わる研究室が複数

.

は じめにあります．各研究室において様々な形で産学連携が行われていますが，本稿では 2017 年に設立された寄附講座「非鉄製非鉄金属やレアメタルの製錬・リサイクルに関する産業錬学講座」の取り組みを紹介します(1)(2)．本寄附講座の活動

は，循環型社会の実現に不可欠な基幹産業です．特に近年での概略を示したのち，京都大学の教育リソースを活用して社は，エネルギー消費の少ない製錬プロセスの開発に加え，レ会人，特に企業の若手技術者に提供している教育プログラム

アメタルを高濃度に含む都市鉱山からの有用資源の分離技術についてその詳細を紹介します．の開発の重要性が増しており，産業技術の開発と革新，それ.

を支える基礎学問の発展や強力な人材の育成が世界的に求め非鉄製錬学講座の概要

られています．
非鉄製錬分野の産学連携については，企業と個々の大学教本講座は，三菱マテリアル株式会社の寄附によって，京都員の間で，共同研究などが従前より行われてきました．しか大学大学院工学研究科材料工学専攻内に設立されました．今し近年では，それらに加えて，寄附講座や寄付研究部門，共後の非鉄製錬事業を産学両方で担う人材の育成と，非鉄製錬同研究部門など，より大きな枠組みでの連携が活発に推進さ学およびそれを利用したリサイクル技術の発展に資することれています． DOWA ホールディングス株式会社の寄附によを目的として，2017年 4 月より活動を開始しました．って， 2004 年に東北大学環境科学研究科に環境ビジネス関

本講座では，先行する寄附講座や寄付研究部門の活動に学連の講座が， 2009 年には秋田大学工学資源学部にリサイク

びつつ，「教育」を中心に据えた活動を展開しています(図ルプロセシング講座が設置されました．また，2012年には，

)．教育のターゲットとしては「企業の若手技術者」「公的JX 金属株式会社により東京大学生産技術研究所に非鉄金属研究機関の若手研究者」「京都大学の大学生・大学院生」「理資源循環工学寄付研究部門(JX 金属寄付ユニット)が設立さ系の高校生」そして「講座のスタッフ自身」を設定しており，れ，本分野に関するアウトリーチや人材育成が活発に進めら非鉄製錬学の永続的な発展を目指して多角的な活動を行ってれています． 2017 年には，著者らの所属する非鉄製錬学講います．

座が三菱マテリアル株式会社の寄附によって京都大学大学院

例えば，企業の若手技術者に対しては，次節でその詳細を工学研究科に設置され，さらに 2018 年には住友金属鉱山株

紹介する通り，産業プロセスの論理的理解の基盤を得るため式会社によって東北大学多元物質科学研究所に非鉄金属製錬の教育プログラムを提供しています．公的研究機関の若手研環境科学研究部門(住友金属鉱山共同研究ユニット)が設立さ究者に向けては，東京大学生産技術研究所の JX 金属寄付ユれました．このように，国内における非鉄製錬分野の産学連

ニットと東北大学多元物質科学研究所の住友金属鉱山共同研

携も，未来社会へのより一層の貢献に向けて，新しいステー究ユニットと協力し，合宿形式の研究討論会を持ち回りで開ジに進んでいます．

催しています．また，理系の高校生に向けては，金属系およ京都大学大学院工学研究科材料工学専攻 1)特定准教授 2)教授(〒6068501 京都市左京区吉田本町)
IndustryAcademia Collaboration for Nonferrous Smelting at Kyoto University ～Initiatives of Laboratory of Nonferrous ExtractiveMetallurgy～; Yuki Taninouchi and Tetsuya Uda(Department of Materials Science and Engineering, Kyoto University, Kyoto)
Keywords: industryacademia collaboration, nonferrous smelting, nonferrous extractive metallurgy, endowed chairs, education program,industry engineers
2020年 4 月17日受理[doi:10.2320/materia.59.477]

ま て り あ 第59巻 第 9 号(2020)
Materia Japan

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図1

非鉄製錬学講座が進める教育志向の活動(1)(2)．

サイクルや廃棄物の処理にも重要な役割を果たしていることを伝えています．

.

社会人向け Web 講座

非鉄製錬学講座では，製錬・リサイクル産業で働く技術者向けの教育活動として，社会人向け Web 講座を開講しています．製錬・リサイクルに関するプロセス技術の開発・革新には，その根底にある基礎理論の理解が重要となります．その一方，学問分野の多様化にともない，製錬・リサイクル産業を担う技術者の出身学科も多様化しています．特に 20 代から 30 代の若手技術者についてその傾向が強く，産業界の人材育成として，金属製錬に関する基礎学問の習熟の重要性が高まっています．社会人向け Web 講座は，このような要望に大学から応える新たな取り組みであり，京都大学の有する教育リソースを積極的に活用した充実の内容となっています．
図2

高校生向け実験教室「金・銀・銅を作ろう」の様子( 2017 年 8 月，京都工学院高等学校の学生が参加)(1)．
(a)溶媒抽出による金とパラジウムの分離，(b)灰吹きによる金・銀の分離．

本教育プログラムは，京都大学大学院工学研究科材料工学専攻の教員を講師とする 4 つのオンデマンド講義で構成されており，期間は前期・後期を合わせて 1 年間となります(図)．秋開始の前期科目は，化学熱力学基礎(全 14回，講師宇田哲也)ならびに状態図と組織形成(全 14 回，講師
豊浦和明，安田秀幸)であり，前者では化学ポテンシャルのび材料系の工学部への進学ならびに非鉄製錬業への理解を促

概念を中心にプロセス設計の基礎となる熱力学を，後者では進するため，実験教室「金・銀・銅を作ろう」など体験型

合金熱力学の基礎と三元系まで含めた平衡状態図の読み取り学習の場を提供しています(図)．大学の設備を使用するた方を学びます．両者とも，京都大学工学部物理工学科材料科

め関西圏の高校生が主な対象となりますが，電解精製や溶媒学コースの講義を基にしています．春開始の後期科目は，冶抽出，灰吹きの実験を通じて，国内の製錬所が都市鉱山のリ

金電気化学(全 14 回，講師邑瀬邦明，深見一弘)とパソコ

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特集

図3

社会人向け Web 講座の 4 つの科目と担当講師．

ンによる化学ポテンシャル図の書き方と運用(全 7 回，講師畑田直行)です．前者は，化学熱力学を習得済みの学部生を対象とした板書形式の講義を利用しており，電解などの湿式製錬プロセスや電池，めっき，腐食の根底にある理論を学びます．後者は，社会人向け Web 講座のために撮り下ろした講義であり，フリーソフト Chesta を使用して，多元系の化学ポテンシャル図や錯体を含む電位pH図の作成方法とその運用を学びます．受講生には 4 科目合計で約670ページのテキストが配布され，必要な時にいつでもどこでも何度でも講義を視聴することができます．
本務のある社会人の方々にとって，本教育プログラムの受講は簡単なものではありません．ほぼ毎週， 90 分程度の講義ビデオを視聴する必要があり，理解度を試すためにレポート課題も課せられます．さらに，前期・後期の最後には，京都で期末試験を受けてもらい，その結果によって各科目の合格・不合格が決まります(図)．これまで，全ての受講生が図4

社会人向け Web 講座の期末試験の様子．(a)第 1期 プ ログ ラ ム 前 期 期 末試 験 ( 2018 年 2 月 京都 大学)(2) ，(b )第 2 期プログラム後期期末試験( 2019年10月関西セミナーハウス)(3)．

全科目に合格しているわけではありません．
このように社会人向け Web 講座は，本気で学びたい人のための緊張感のある教育プログラムです．新しい試みであ間企業・官庁から定員を超える応募をいただき，7 社より計り，特に第 1 期生の募集時には，産業界から賛同をいただ

14 名の受講生を迎えて， 2017 年秋より第 1 期プログラムをけるかを心配していました．しかし，非鉄製錬に関連する民開始することができました(図)．その後，2018年秋に開始

ま て り あ 第59巻 第 9 号(2020)
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般社団法人資源・素材学会のホームページ(4)を通じて行っています．本教育プログラムに興味のある企業の方々は，ぜひ上記のホームページをご確認ください．

.

おわりに

高度循環型社会の実現に向けて，非鉄金属の製錬・リサイ
クルに関わる産業や学問に注目が集まっています．本稿では，本分野における京都大学での産学連携の一例として，2017 年に三菱マテリアル株式会社の寄附で設置された非鉄製錬学講座の取り組みを紹介しました．非鉄製錬学講座では，現行プロセスで起こる現象の理解の深化や長期目標での
図5

社会人向け Web 講座の受講生の数と所属．

資源循環型社会への貢献を目指した基礎研究と，社会人や大学生，高校生らに対する教育・啓蒙活動を行っています．特に，企業の若手技術者向けには，オンデマンド講義とレポー
ト課題，期末試験からなる 1 年間の教育プログラム「社会人向け Web 講座」を開講しており，国内の製錬・リサイク
ルに携わる各企業樣より高く評価いただいています． 2020
年 4 月には，安田幸司博士が特定准教授として着任し，寄附講座のメンバーも増えました．金属素材プロセス分野のさらなる発展に貢献できるよう，今後も産学連携活動を推進していきます．
本稿の執筆にあたり，三菱マテリアル株式会社 金田 章

図6

社会人向け Web 講座受講生(第 3 期生)の出身学科．

様，九州大学 福島 久哲 名誉教授，東北大学 中村 崇 名誉教授，京都大学 安田 幸司 特定准教授，岸本 章宏 助教より助言をいただきました．ここに記して感謝申し上げます．

文

した第 2 期プログラムには 12 社より計 19 名の受講生が，献2019 年秋に開始した第 3 期プログラムには 13社より計 17 名の受講生が参加しています．現在では，受講生の所属は，非鉄金属の製錬・リサイクルに関する企業・官庁に限りません．素材プロセスに関わる様々な企業から参加があります．
また，材料系学科出身で能力のさらなる向上のために受講する方もいれば，化学系や環境系など材料系とは異なる学科の出身であり，現在の業務のための再教育として受講する方もいます(図)．
本教育プログラムで習う内容は基礎を重視しており，現場での操業にすぐには役立ちません．しかし，製錬・リサイク
ルを始めとする素材プロセシングについて論理的な理解を深( 1 ) 谷ノ内勇樹まてりあ，56(2017), 660.
( 2 ) 谷ノ内勇樹季刊 資源と素材，3(2018), 100102.
( 3 ) 非鉄製錬学講座http://www.aqua.mtl.kyoto
u.ac.jp/NF/( 4 ) 一般社団法人資源・素材学会https://www.mmij.or.jp/★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
谷ノ内勇樹
2010年 3 月 京都大学大学院工学研究科 博士課程修了
2010年 4 月 三菱マテリアル株式会社
2012年 9 月 東京大学生産技術研究所 助教
2017年 4 月 現職
専門分野化学熱力学，電気化学◎非鉄金属の製錬・リサイクルプロセスについて，新技術の開発や反応解析に従事．

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めることができるため，中長期的な視点での教育効果は大きいと考えています．また，受講生は 1 年間にわたって苦楽を共にします．期末試験や受講生懇談会を通じて，若手技術者間で会社の枠を超えた横のつながりができるのも本プログ
ラムの特徴となります．
本 稿 の 掲 載 さ れ る 2020 年 秋 に は 第 4 期 が 始 ま る 予 定 です．受講生の募集は，非鉄製錬学講座のホームページ(3)や一

谷ノ内勇樹

宇田哲也

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