■2003.8

財団法人 金属系材料研究開発センター

No.202

TODAY

インターンシップ制度についてすばやく作業する必要があるが、裸では熱くて入れず、長袖の作業着を着て入った。中近東で、乾燥高温地域の人びとが長袖の衣服を着ていることがうなずけた。作業着の内側が皮膚に当たると火傷しそうな熱さで、あわてて取鍋の底から脱出したことを思い出す。
日常は、作業員にまざって、酸素吹き込み用鋼鉄製パイプを押しこむ手伝いなどをした。その熱さには閉口し長岡技術科学大学機械系

教授

小 島

陽た。今では想像もできないことだが、作業は人海作戦で、30人以上の作業員が炉前で行ったり来たり種々の作業を行っていた。ちょうど、転炉の導入時期であり、転炉の近年、産学連携推進の一つとしてインターンシップ制見学も酸素吹き込みランスは秘密事項とのことで、見せ度が見直されており、JRCMでも本腰を入れて、全国のてもらうことはできなかった。暑さになれないため、昼

国公私立大学・企業を対象にインターンシップ制度の普休みは日陰を探してもっぱら昼寝をした。

及推進に努めている。インターンシップ制度は、欧米で宿舎は、どういうわけか、昔の遊郭街にある料亭の大は古くから行われており、その存在意義は大きく、また、広間があてがわれた。夜は大広間に貸し布団が敷かれ、社会に広く認知されている。もちろん、わが国にも古く雑魚寝となった。昼休みに昼寝をしているので、夜になから企業実習として、企業での現場実習のプログラムはると元気になった。当時は、就職していた先輩も多くい存在した。小生も、大学学部3年生の時に短期間の夏季実て、夜の街に誘い出してくれた。Ｍ先輩の名前は今でも習を経験した。貴重な経験であり、今でも当時の様子が忘れない。皆、それぞれ先輩に連れていってもらったり、鮮明に思い出される。

仲間同士で飲みに行くと必ず店のマッチ箱を持ち帰り、今から39年前の8月末に東京工業大学金属工学科3年生

大広間の鴨居に端から順に並べていった。最初は毎晩、として、3週間の夏季実習を住友金属工業（株）和歌山製造

凄い数のマッチ箱が鴨居の上に並んだが、日にちが経つ所で経験した。平炉（今では死語であり、現役の製鉄マにつれて懐具合が寂しくなると、マッチ箱の並ぶ数が激ンでも見たことはないでしょう）の3直作業班の昼間グル減した。懐かしい光景である。ほんの3週間の実習が忘れープに配属された。平炉内壁の補修時期サイクルの調査られない貴重な経験となった。

がテーマであった。補修のための停止期間を短くするた

長岡技大は、昭和51年に産学連携を標榜し、実践的・創めに、炉が高温のうちに作業員が炉中に入り作業を始め造的技術者を養成することを目的に開学した。開学以来、る。あまりに熱いので、後ろからその作業員に水をかけインターンシップ（本学では実務訓練と呼ぶ）の徹底施行をながら剥がれた内壁レンガ修理をするなど荒っぽい仕事特長とし現在も継続している。
①約5ヵ月の長期間の実習、だった。また当時は連続鋳造ではなく造塊工程があった。

②例外なく大学院へ進学する学生全員（社会人学生は免何十個の鋳鉄製インゴットケースが造塊工場いっぱいに除）、③8単位を与え卒業研究に代わる研究実習、を行って並べられており、取鍋の底から一つひとつ注湯してインいる。
平成14年度は、全学で348名（製造業135社を含む225ゴットを製造していた。キルド鋼、リムド鋼など懐かし機関）、このうち機械系は94名の学生を派遣した。
さらに、い限りである。一度、ある作業員に取鍋の底のノズルの海外にも派遣しており、全学で17機関に33名を派遣した。

修理を手伝うかと言われ、高温の取鍋の底に下りていっ

具体的には、第4学年に約5ヵ月間、企業等の現場で実務た。熱効率を考え、なるべく温度が下がらないうちに、を行い、これによって得られた成果をもとに、大学院修士1

課程での研究テーマや職業への基礎的な認識を経験させ、ている。現在各大学で実施されているインターンシップ

将来の技術の創造展開に大きく役立てようとするものでは2、3週間の短期間の実習であり、長岡技大で行っていある。各教官が担当機関を受け持ち、原則的には、学生の派るような約5ヵ月の長期間、全員実施、さらに、卒論の代遣中に3度訪問し、最後は機関での最終報告会に参加する。

わりにテーマ課題をこなす、海外派遣あり、など工学系国も「産業技術人材育成インターンシップ推進支援事

学生、特に本学のような「ものつくり」教育を目指す大業」および「産業技術人材育成インターンシップ普及啓学にとっては、インターンシップ制度の重要性は増すこ蒙事業」として、インターンシップ制度の普及に努めてとはあれ減ることはないので、今後とも本学では、さらいる。JRCMが窓口となり、平成15年3月に『インターンに大学院修士課程学生にもインターンシップを実施など、シップ・データブック2003』として、実施状況をまとめ改良し強化し実施しつづけるつもりである。

JRCM REPORT（終了報告）（終了報告）「非鉄金属系素材リサイクル促進技術研究開発」
非鉄材料研究部

大園智哉

1 はじめに入して金属地金に変換したものをリサイを考慮して上記11件のテーマから4件をクルすることなく破棄することは、エネ厳選し、残りは必要に応じ利用すること

標記の研究開発（以下、「本プロジェルギーと資源の浪費となる。一方、アルとした。

クト」という）は、通商産業省（現経済ミニウムの溶解工程で発生するドロスか実証試験及びトータルシステム研究の産業省）の「循環型社会の構築」に資す

らアルミニウムを回収したドロス残灰の内容と成果概要は以下のとおりである。

るリサイクル技術の開発事業の一環としようなリサイクルされない非鉄金属を含（1）実証試験て、JRCMと（財）資源環境センターが、新む廃棄物の埋立処分は、環境面において１）精製法

エネルギー・産業技術総合開発機構も大きな負荷となる。

分別結晶法は、撹拌冷却法によりスク（NEDO）からの委託を受け、1993年度

本プロジェクトは、回収スクラップかラップ溶湯から生成した初晶を含む半凝から2002年度まで10年間にわたる研究開ら合金含有物等の不純物（鉄、けい素、固スラリーを圧搾することにより、初晶発を実施し、2003年3月末に終了した。

亜鉛等）を除去し、もとの原料にリサイのみを回収する精製プロセスで、図−1

このうち、アルミニウムについては、開クルする product to product を実現すに撹拌冷却から初晶回収までの連続化の発当初からJRCMが大手アルミニウム圧るための新しいスクラップ再利用技術及イメージを示す。実証試験設備による実延メーカー7社の（株）神戸製鋼所、昭和電びアルミニウムドロス残灰の利用技術を用化シミュレーション試験を行い、精製工（株）、スカイアルミニウム（株）、住友軽開発し、社会的ニーズである循環型社会特性に及ぼす主要因子は、圧搾分離圧力金属工業（株）、日本軽金属（株）、古河電気の構築、省エネルギー社会の構築等に資と分離前の溶湯の均一性であることを明工業（株）、三菱アルミニウム（株）と、平成することを目的とする。

らかにした。特に、溶湯の均一性は冷却10年度からは（社）日本アルミニウム合金協会が加わり共同で実施した。本稿では、

3 研究開発の内容と成果条件に依存していることも明らかにした。その結果、実用規模1,000t／月（精製研究開発期間の前半5年間は、総合基容器内の溶湯量400kg）で歩留70％にお礎調査研究とスクラップ精製7件、溶湯けるSiの除去率50％以上を達成できる見2 研究開発の目的清浄化2件、ドロス処理2件の合計11件の通しを得た。

要素技術研究テーマを実施し、後半5年

真空蒸留法は、真空炉中で連続的に供非鉄金属系素材のうちアルミニウム間の実証試験及びトータルシステム研究給された溶湯を撹拌して、Znを除去すは、輸送（主として自動車）、食料品においては、研究効率、研究資金効率等

る精製プロセスで、図−2に真空蒸留精本プロジェクトで得られた成果の概要を報告する。

（主として飲料缶）、建設（サッシ、カーテンウオール等）その他の分野に幅広く利用されており、汎用金属材料として鉄鋼に次ぐ第2の地位を占めるに至っている。最近のわが国のアルミニウム総出荷量は約400万t／年に達しており、かつ増大傾向にあることから、将来そのスクラップが大幅に増加することが予測されている。製錬により多量のエネルギーを投JRCM NEWS No.202

図−12

分別結晶精製処理システム模式図

図−2

写真−1 道路舗装用骨材の施工例

真空蒸留精製処理システム模式図（千葉県袖ヶ浦市バスターミナル 1998年3月施工）

貫化が可能であることを確認した。写製処理システムのイメージを示す。初期

３）ドロス残灰の処理及び利用法の研究開発

真−2に一貫ラインの外観を示す。

Zn量1.5％の実スクラップを用いて、1tのドロス残灰の有効活用を図るうえでの実用設備を想定したコスト試算の結

溶湯を約1時間連続処理するシミュレー阻害物質である塩素、窒化アルミニウム、果、1,000t／月規模の精製・溶湯清浄化

ション試験を行い、残留Zn濃度が0.1％金属アルミニウムを各々0.01%以下、0.1%ラインのコストは約2.9〜5.1万円／Al-tと以下になる精製条件を把握した。蒸発し以下、0.1%以下に低減するためには、見積もられ目標である6万円／Al-t以下をたZnの固化回収を行い、ほとんどが純1,500℃の高温で2時間以上焼成する必要達成した。また、精製・清浄化工程の一Znであることを確認した。この条件はがあることを明らかにした。
ドロスの焼成貫化処理システムで、ブレージングシー

実用規模500t／月（溶湯処理量20kg／及び破砕のコストは目標57千円／t以下トスクラップを溶解原料にして連続的にmin）の操業条件に合致するものであり、に対し43千円／tと目標を達成した。
用途処理した際のトータルコストのケースス

実操業にも有効であると考えられる。

開発として、
道路舗装用骨材、中温用キャタディを行った結果、精製後に希釈して２）非金属介在物除去法

スタブルの用途に対して要求特性を満足

3000系合金を製造することは、スクラッフィルター骨材に臭化ナトリウム等の写真−1に道路の透するとの評価を得た。

プ入手単価、濃縮物売却単価等の条件が介在物捕捉剤を被覆し、内部ろ過機構に水性舗装用骨材としての施工例を示す。

整えば経済的に実用可能と判断された。

より介在物を捕捉するフィルター法を開

現状の市販キャスタブルの原料費は約発し、実操業規模でのろ過試験を行った。

15千円／tと推定される。一方、現状のアルミニウムリサイクルにかかわる排図−3に内部ろ過システムの概念を示す。

廃棄費用が15千円／t程度と目標設定時

ガス、排水、固体廃棄物（集塵ダスト、その結果、従来のフィルターと比較しての値より低く留まっているため、現時点スラッジ）におけるダイオキシン類発約2倍以上の介在物除去効果があることでの実用化は難しい。しかし将来廃棄費生・排出抑制策の研究を行い、実機適用を確認した。また、ろ過後の介在物濃度用が30千円／t程度になれば実用化が可条件を把握した。排ガスにおけるダイオは100ppm以下、10〜20μmの微細な介能となる。

キシン類排出抑制においては、（社）日本在物の除去が可能、さらに1tのアルミニ（2）トータルシステム研究

アルミニウム合金協会傘下の3社の企業

ウム溶湯のろ過コストが板状フィルター

１）トータルシステム化技術が有する前炉付き大型溶解炉の排ガス処

２）環境対策研究で1,000円以下という開発目標をすべて達

2つの精製工程と清浄化工程の一貫化

理用バグフィルターに、吸着剤として活成し、品質、コスト両面から実用化が可試験を実施し、3工程を連続しても設備性炭及び消石灰の吹き込みを行った結能であることを確認した。

上の問題は発生せず、精製・清浄化の一果、排出基準（5ng-TEQ/m3N）を十分満

図−3

内部ろ過システムの概念図

写真−2 トータルシステム実証研究設備全景写真

3

JRCM NEWS No.202

足可能であることを確認した。排水におなる湿式処理したスラッジについては、
ロのトータルコストのケーススタディの結けるダイオキシン類発生・排出抑制策

ータリーキルンで実証試験を行い、大気あ果でも述べたように、スクラップ入手単（排出基準10pg-TEQ/L）については、平るいは窒素雰囲気で400℃×30minの加熱価、濃縮物売却単価等の条件を見極めた

成12年1月に施行されたダイオキシン類を行うことで処理後のスラッジのダイオうえで判断する必要がある。

対策特別措置法等に対応すべく、排ガス

キシン類は99％分解され、排出基準3ng-処理に用いられるスクラバーで使用済のTEQ/g以下を満足することを確認した。

中和廃液の各種精密ろ過方法による効果

5 おわりに以上述べたように本プロジェクトは当初について検討し、ポリエステルメッシュ

4 実用化に向けての目標を達成して終了することができ、と活性炭を併用すると性能、コストとも実証試験の各要素技術のコストダウン

2002年度末までに52件の出願特許と106を図り実用化するためには、各企業が個件の学会発表・論文発表等が生まれた。に満足できることを確認した。
集塵ダストについては、実用の焼成炉別に取り組むことが考えられる。しかしプロジェクトの研究開発の遂行に当た回転キルンにより900℃で加熱分解する

トータルシステムの実用化に際しては、っての、経済産業省製造産業局非鉄金属ことにより集塵ダスト中のダイオキシン設備投資規模が大きく、またリスクも多課、NEDO、長岡技術科学大学、東京工類の含有量が1／10以下となり排出基準

く1社での実機導入は難しいため、業界

業大学、早稲田大学、千葉工業大学の日

3ng-TEQ/g以下に低減できることを明ら全体としてどのような体制が望ましいか頃のご指導と、アルミニウム関連団体及かにした。また、アルミニウムスクラッについて検討する必要がある。また、精び（社）軽金属学会のご支援ご協力に改めプの溶解時にダイオキシン類の発生源と製・清浄化工程の一貫化処理システムでて深甚の感謝を申し上げる。

The Japan Research and Development Center for Metals

JRCM NEWS／第202号

発 行 2003年 8 月 1 日
発行人 小島 彰
発行所 財団法人 金属系材料研究開発センター〒105-0003 東京都港区西新橋一丁目5番11号 第11東洋海事ビル6階

内容に関するご意見、ご質問は JRCM 総務企画部までお寄せください。
本誌は地球環境保全を考慮し再生紙を使用しています。
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T E L （03）3592-1282（代）／F A X（03）3592-1285
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