Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
## 【参考】合計特殊出生率について

合計特殊出生率 $ ^{注15} $ は、ある期間（1年間）の出生状況に着目したもので、その年における各年齢（15～49歳）の女性に限定し、年齢ごとの出生率を足し合わせたもの。一人の女性が生涯、何人の子供を産むのかを推計したものである（図表1-1-25）。これは、女性人口の年齢構成の違いを除いた「その年の出生率」を表しており、年次比較、国際比較、地域比較等に用いられている。

図表1-1-25 期間合計特殊出生率の計算

合計特殊出生率＝（母の年齢別年間出生数／10月1日現在年齢別女子人口）の15歳～49歳の合計
区分年齢	女性の人口A	出生数B	出生率C＝B／A
15	39,344	5	0.000127
16	40,106	36	0.000898
17	40,676	87	0.002139
18	41,811	17	0.000407
19	46,389	435	0.009377

46	51,558	9	0.000175
47	53,871	2	0.000037
48	59,589	2	0.000034
49	67,541	0	0
計	1.240455

## 第2節

## 人口減少が地方のまち・生活に与える影響

## 人口減少に対する国民の意識

前節で見たように、我が国では急速に人口が減少していくことが見込まれている。こうしたなかで、国民の間でもまた人口減少への危機感は高まりを見せており、内閣府が2014年8月に行った世論調査によれば、9割以上の国民が「人口減少は望ましくない」と回答している（図表1-2-1）。

その一方で、特に都市圏においては、住んでいるまちや日々の生活において、人口減少による影響を実感することは、上記で「望ましくない」と回答した割合の多さに比べれば、少ないのではないだろうか。国土交通省において実施したアンケート調査（以下「国民意識調査」という。） $ ^{注16} $ で見ると、日常的に行動している範囲で、人口減少を実感することが「ある」又は「どちらかといえばある」と

図表1-2-1 人口減少に対する意識

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図表1-2-2 人口減少の実感

注15 ここで説明している合計特殊出生率は「期間」合計特殊出生率である。他に「コーホート」合計特殊出生率があるが、一般的に合計特殊出生率といった場合、「期間」合計特殊出生率を利用するため、ここでは「コーホート」合計特殊出生率についての説明はしていない。詳しくは、厚生労働省のウェブサイト（http://www.mhlw.go.jp/toukei/list/81-1a.html）参照。

注16 2015年2月に全国の個人を対象としてインターネットを通じて実施（回答数3,000）。
これに加え、サービス業等の第3次産業は地方圏の雇用の6割以上を占めており、こうしたサービス産業の撤退は地域の雇用機会の減少へとつながり、さらなる人口減少を招きかねない（図表1-2-4）。

図表1-2-4 地方圏の産業別構成比（2010年）

（注）1 便宜上、「サービス業」としている産業は、「学術研究、専門・技術サービス業小、「宿泊業、飲食サービス業」、「生活関連サービス業、娯楽業」、「教育、学習支援業」、「複合サービス事業」、「サービス業（他に分類されないもの）」を合算したものである。

2 地方圈：三大都市圈（埼玉県、千葉県、東京都、神奈川県、岐阜県、愛知県、三重県、京都府、大阪府、奈良県、兵庫県）を除く合計

## （２）税収減による行政サービス水準の低下

人口減少は地方財政にも大きな影響を及ぼす。人口減少とそれに伴う経済・産業活動の縮小によって、地方公共団体の税収入は減少するが、その一方で、高齢化の進行から社会保障費の増加が見込まれており、地方財政はますます厳しさを増していくことが予想される。こうした状況が続いた場合、それまで受けられていた行政サービスが廃止又は有料化されるといった場合が生じることも考えられ、結果として生活利便性が低下することになる。

こうした厳しい地方財政状況のなかで、高度経済成長期に建設された公共施設や道路・橋・上下水道といったインフラの老朽化問題への対応も必要となる。

## （３）地域公共交通の撤退・縮小

これまで、地域公共交通は主として民間の事業者によって支えられてきた。しかし、人口減少による児童・生徒や生産年齢人口の減少が進めば、通勤通学者が減少し、民間事業者による採算ベースでの輸送サービスの提供が困難となり、地方の鉄道や路線バスにおいて、不採算路線からの撤退や運行回数の減少が予想される。他方では、高齢化の進行に伴い、自家用車を運転できない高齢者等の移動手段として公共交通の重要性が増大しており、地域公共交通の衰退が地域の生活に与える影響は従前より大きいものとなっている。
## （４）空き家、空き店舗、工場跡地、耕作放棄地等の増加

人口が減少する一方で、総住宅数は増加しており、全国的に空き家数は一貫して増加傾向にある。なかでも、賃貸または売却の予定がなく長期にわたって居住世帯が不在の住宅等を含む「その他の住宅」が増加している。「その他の住宅」は、管理・処分方針が未定のものもあり、他の区分の空き家と比べて管理が不十分になりがちな傾向がある（図表1-2-5）。

また、地域の経済・産業活動の縮小や後継者不足等によって空き店舗、工場跡地、耕作放棄地も増加しており、空き家の増加とともに、地域の景観の悪化、治安の悪化、倒壊や火災発生といった防災上の問題等が発生し、地域の魅力低下につながってしまう。

図表1-2-5 空き家数の種類別推移

(注) 二次的住宅：別荘及びその他（たまに寝泊まりしている人がいる住宅）、賃貸または売却用の住宅：新築・中古を問わず、賃貸または売却のために空き家になっている住宅、その他の住宅：上記以外の人が住んでいない住宅で、例えば、転勤・入院等のため居住世帯が長期にわたって不在の住宅や建て替えなどのために取り壊すことになっている住宅等

資料）総務省「住宅・土地統計調査」より国土交通省作成

## （５）地域コミュニティの機能低下

人口減少は、地域コミュニティの機能の低下に与える影響も大きい。町内会や自治会といった住民組織の担い手が不足し共助機能が低下するほか、地域住民によって構成される消防団の団員数の減少は、地域の防災力を低下させる懸念がある。

また、児童・生徒数の減少が進み、学級数の減少、クラスの少人数化が予想され、いずれは学校の統廃合という事態も起こり得る。こうした若年層の減少は、地域の歴史や伝統文化の継承を困難にし、地域の祭りのような伝統行事が継続できなくなるおそれがある。

このように、住民の地域活動が縮小することによって、住民同士の交流の機会が減少し、地域のにぎわいや地域への愛着が失われていく。

以上のように、人口減少による地方のまち・生活への影響は様々であり、既に多くの地域で起こっているものもあれば、まだ顕在化するには至っていないものもある。図表1-2-2で人口減少の「実感がある」、「どちらかといえば実感がある」と回答した人に対し、どのような場面で人口が減少したと感じるかを尋ねたところ、「商店街にシャッターが下りたままの店舗が増えた」、「空き家をよく見かけるようになった」と回答する割合が高く、「バスや鉄道

図表1-2-6 人口減少を実感する場面（最大3つまで回答）
の本数が減った、路線自体がなくなった」は、地方で特に高い割合となっている（図表1-2-6）。

人口減少による地方のまち・生活へのそれぞれの影響は、生活利便性の低下や地域の魅力の低下を通じて、さらなる人口減少を招くという悪循環に陥ることが考えられ、その一例をイメージ図で示したものが図表1-2-7である。

図表1-2-7 人口減少の悪循環のイメージ図

地域の特性によって起こり得る影響やその程度は異なるため、すべての地域で図のような流れが当てはまるわけではない。しかし、人口減少を漠然とした危機意識ではなく、自らが居住する地域でも起こり得る身近な問題として認識を共有することが重要と考える。そのうえで、地域全体として人口減少がもたらす問題に立ち向かっていく必要がある。

国土交通省としても次章で記述するとおり、都市のコンパクト化による機能集約や交通ネットワークの強化による地域の生活サービスの確保等による魅力的な地域づくりを促進すること等を通じ、将来世代にわたる豊かな暮らしを実現するための国土・地域づくりを進めていくことが重要である。
## コラム

## 空き家の現状と「空家等対策の推進に関する特別措置法」の成立

近年、全国的に空き家が増加しており、建物の不適切な管理や老朽化による倒壊、雑草の繁茂や不法投棄の誘発による公衆衛生の低下や地域の景観の悪化、放火や不法侵入による治安の低下といった様々な問題（外部不経済）を引き起こす可能性があるため、対策が必要となっています。

このような課題が生じている空き家は主として、転勤・入院等のため居住世帯が長期にわたって不在の住宅や、建て替え等のために取り壊すことになっている「その他の住宅」であり、それらが適切に管理されているのであれば問題ありませんが、そのまま放置され、管理が不十分になってしまうと、外部不経済を引き起こす可能性が生じます。

2013年の都道府県別総住宅数に占める空き家の割合（空き家率）は、山梨県が22.0％と最も高く、次いで長野県が19.8％となっています。しかし、この空き家率には「二次的住宅」や「賃貸または売却用の住宅」が含まれています。そこで、総住宅数に占める「その他の住宅」の割合（以下「その他の住宅空き家率」という。）を見ると、空き家率が高い山梨県と長野県は、「その他の住宅空き家率」においては、上位10県にも入っていません。この2県は東京圏からのアクセスがよく別荘が多いため、このような結果となっていると考えられます。空き家の構成比を見ても、他の都道府県よりも「二次的住宅」の占める割合が突出して高く、「その他の住宅」が占める割合は山梨県が36.2%、長野県が38.4%であり、全国平均の38.8%よりも低くなっています。

図表1-2-8 空き家の構成比とその他の住宅空き家率

資料）総務省「平成25年住宅・土地統計調査」より国土交通省作成

都道府県別に「その他の住宅空き家率」と「人口増減率」の関係を見ると、「人口減少率」が高い都道府県は、「その他の住宅空き家率」も高くなる傾向があることがわかります。また、「その他の住宅空き家率」と「高齢化率」の関係を見ると、「高齢化率」が高い都道府県は、「その他の住宅空き家率」も高くなる傾向があることがわかります。これらの相関関係を踏まえれば、地方においては今後、人口の減少や高齢化が一層進むと言われていることからも、空き家が更に増加すると予想されます。
空き家の中でも、外部不経済をもたらす空き家について、これまで地方公共団体は個別に空き家の適正管理に関する条例を制定し、対策に取り組んでいましたが、①所有者や管理者の特定が困難であること、②個人財産に対し条例を根拠に命令等の強制力のある措置を講じることの懸念等が指摘されたことから、外部不経済をもたらす空き家に対処するための法整備が国に対して求められていました。

こうした状況を受け、「空家等対策の推進に関する特別措置法」が議員立法により2014年11月19日に成立し、2015年2月26日に一部施行され、5月26日に完全施行されました。また、同法第5条第1項に基づき、「空家等に関する施策を総合的かつ計画的に実施するための基本的な指針」が定められました。

同法において、建築物又はこれに附属する工作物であって居住その他の使用がなされていないことが常態であるもの及びその敷地を「空家等」とした上で（2条1項）、市町村は、上述の基本指針に即して空家等対策計画を定めることができることとされています（6条）。この空家等対策計画には、空家等に関する対策に関する基本的な方針、計画期間、空家等の調査、適切な管理や活用の促進、「特定空家等」に対する措置、住民等からの相談への対応、対策の実施体制等について定めるものとされ、適切な管理が行われていない空家等に関する対策だけでなく、その予防的な措置についても定めることとされています。

「空家等」の中でも、①そのまま放置すれば倒壊等著しく保安上危険となるおそれのある状態、②そのまま放置すれば著しく衛生上有害となるおそれのある状態、③適切な管理が行われないことにより著しく景観を損なっている状態、④その他周辺の生活環境の保全を図るために放置することが不適切である状態の4つの状態にあると認められるものを「特定空家等」と定義しています（2条2項）。

「特定空家等」に対しては、除却、修繕、立木竹の伐採等の必要な措置について、助言・指導、勧告、命令から代執行までを行う権限が市町村長に付与されました（14条）。助言・指導によって措置がされない場合は勧告、さらには命令へと段階的に手続を進めることとしていますが、これはその所有者等自らによる措置の履行をまずは促すためです。また、命令を受けた者が正当な理由なく必要な措置を実施しない等の場合は、市町村長は代執行をすることができることとされています。

また、国土交通省は、例えば市町村による空家等対策計画の策定等に必要な空家等の実態把握調査を空き家再生等推進事業の支援対象に追加し、空家等の活用・除却を推進する地方公共団体の取組みを支援しています。さらには、2015年3月31日に成立した「地方税法」の一部改正により、市町村長が「特定空家等」の所有者等に対し同法に基づき必要な措置を勧告した場合で、翌年1月1日までに所有者等が当該措置を講じなかったときは、当該「特定空家等」の敷地の用に供されている土地について、固定資産税等の住宅用地特例の対象から除外することとされました。これらの制度を組み合わせて活用することにより、市町村による空家等対策の一層の推進が期待されます。
資料）総務省「人口推計（平成25年10月1日現在）」、「平成25年住宅・土地統計調査」より国土交通省作成

資料）総務省「人口推計（平成25年10月1日現在）」、「平成25年住宅・土地統計調査」より国土交通省作成
平成23年度

環境研究総合推進費補助金 研究事業

総合研究報告書

微生物を活用した使用済家電品からの

インジウム再資源化プロセスに関する研究

(K2135,) K22082, K2308

平成24年3月

(研究代表者)大阪府立大学 小西康裕
補助事業名 環境研究総合推進費補助金研究事業（平成21年度～平成23年度）

所 管 環境省

国庫補助金 65,030,000 円 （複数年度の総計）

研究課題名 微生物を活用した使用済家電品からのインジウム再資源化プロセ

スに関する研究

研究期間 平成21年4月1日～平成24年3月31日

研究代表者名 小西 康裕（大阪府立大学）

研究分担者名 获 崇 (広島大学)
## 研究目的

インジウムは、FPD（フラットパネルディスプレイ）に用いられる透明電極膜材となるITO（インジウムースズ酸化物）の製造に不可欠なレアメタルである。インジウムの天然資源埋蔵量は世界全体で11,000トンであり、その73%にあたる8、000トンが中国に偏在している。 $ ^{1} $ このように中国がインジウムの天然資源をほぼ占有する状況のなか、日本は地金需要が世界全体の80％強（年間）を占める消費大国となっている。

我が国では、インジウムの大半は FPD 用 ITO の製造に使用されており、FPD の大型化と急速な市場拡大により、その需要が急激に高まっている。2008 年のインジウムに関するリサイクル状況 $ ^{2)} $ については、使用済み ITO ターゲット材、スパッタ治具付着など工程スクラップの発生量が 518 トンであり、そのほぼ 100% がリサイクルされている。しかしながら、使用済み FPD など家電品、FPD 工場での不良パネルやエッチング廃液に対しては、インジウム回収は行われていないと考えられ、インジウムのリサイクル率はゼロと推定される。工程スクラップからのリサイクル量を考慮に入れると、インジウムのリサイクル率は 79% と見掛け上は高くなるが、使用済みインジウム含有製品（141 トン）からのインジウム回収が重要な課題として残されている。また、2009 年 4 月には FPD テレビ等が家電リサイクル法の対象品目に追加されたことから、使用済 FPD 等からのインジウム再資源化技術の確立は、レアメタル資源の安定供給ならびに無機系廃棄物の減量・無害化を図るうえで国家的にも重要な課題である。

使用済み FPD 製品からのインジウム回収に関する研究は、幾つか報告されている。塩酸による FPD 浸出液に対してイオン交換樹脂を用いる収着・脱着法が FPD 製造業者によって提案されている。 $ ^{3,4)} $ また、使用済み FPD パネルの無機酸による浸
出と、その浸出貴液を対象に試薬含浸型樹脂（イオン交換樹脂に溶媒抽出試薬を含浸させて調製したもの）によるインジウムの吸着分離について、基礎研究が行われている。 $ ^{5)} $ これら従来法には、微量のインジウムを含む希薄溶液からの効率的なインジウム回収、インジウム回収プロセスとしての経済性、その下流工程における廃水処理の必要性など、課題が残されている。

このような状況のなか、希薄溶液からの金属の分離方法として、微生物などの安価な生物素材を収着剤として利用するバイオソープション（生物収着）は、使用済み FPD からのインジウム回収法として有望な手段になると考えられる。バイオソープションでは、微生物の細胞表層に存在するリン脂質やリポ多糖類（官能基としてはカルボキシル基、リン酸基など）がイオン交換体として作用し、金属イオンが液相から除去される。これまでに、有害金属を含む廃水の処理や重金属で汚染された水環境の浄化を目的に、各種有害金属の収着分離に関する多くの研究結果 $ ^{6)} $ が報告されている。また、希薄溶液からの貴金属の分離・回収方法として、各種の微生物を利用するバイオソープションに関心が寄せられている。 $ ^{7,8)} $ しかしながら、レアメタルであるインジウムのバイオソープションに関しては、その基礎研究とともに、廃液や使用済み製品からのインジウム回収を目的にする応用研究は行われていない。

本研究では、使用済み FPD の浸出処理液、また FPD 製造工場で発生するエッチング廃液を“インジウム資源”とするために、溶存インジウムを細胞内に分離・濃縮する機能をもった微生物を見出し、この微生物機能を活用した「溶液からのインジウムの分離・濃縮工程」と「微生物細胞からのインジウム回収工程」から構成される新規レアメタル回収技術 (Fig. 1) を開発することを研究目的としている。この“微生物機能を利用するインジウムの分離・濃縮・回収法”の開発は、従来技術に比べて環境負荷が小さいソフトパスであり、エネルギー使用量と化学物質の消費量を大
幅に削減できることから、レアメタル循環システムの構築に貢献する要素技術として社会的要請にも応えるものである

Fig. 1 インジウム再資源化の従来技術と新規提案技術の比較
## 研究方法

### 1. Shewanella algae の特徴

グラム陰性細菌のなかでも Shewanella algae の細胞表層にはタンパク質等が存在しており $ ^{9} $ 、これら生体物質が金属イオンの収着に有効に作用すると考えられる。そこで本研究では、S. algae 細胞をインジウム(III)イオンの収着剤として用いることにした。なお、S. algae は、金属イオン還元細菌としても知られており、嫌気的環境下で有機酸塩（乳酸酸塩など）を電子供与体として用いて、鉄(III)イオンや貴金属イオン（金(III)、パラジウム(II)、白金(IV)）を還元できる機能を有する。 $ ^{10-15} $ これら金属イオン等の標準電極電位（例えば $ Fe^{3+} + e \leftrightarrow Fe^{2+} $ ；0.77 V）に比べて、インジウム(III)の標準電極電位（ $ \ln^{3+} + 3e \leftrightarrow \ln $ ；-0.34 V）はかなり低く、S. algae の作用によってインジウム(III)イオンを還元することはできない。

#### 2. S. algae の培養

本研究で使用したS. algaeは、ATCC（American Type Culture Collection）から分譲されたATCC 51181株（バイオセーフティ：レベル1）である。S. algaeの培養は、主に好気環境下において、TSB（トリプトソイブロス）液体培地（pH 7.2）を用いて室温で行った。12-16 hの回分培養を行った後（対数増殖末期）、培養液を遠心分離（ $ 15,880 \times g $ ）して細菌細胞を収穫し、これをイオン交換水で洗浄した。この洗浄細胞をイオン交換水で再懸濁し、S. algae細胞懸濁液を調製した。S. algaeの嫌気培養では、クエン酸鉄(III)を電子受容体とするATCC 1931液体培地（pH 7.0） $ ^{16)} $ を用いて、30°Cで回分培養した。なお、S. algaeの倍加時間は、嫌気培養で63 min、好気培養で21 minである。
### 3. 金属イオンの収着実験

インジウム(III)イオンの収着実験では、全ての操作を好気的環境下で行った。具体的には、所定濃度の InCl_{3} 水溶液に S. algae 細胞懸濁液を混合し、回分法でインジウム(III)イオンの収着実験を行った。バイオ収着実験の操作条件は、溶液体積 15 cm^{3}、液相インジウム(III)濃度 0.08 - 0.90 mol/m^{3}（9.0 - 100 ppm）、細胞濃度 2.0 \times 10^{15} - 1.0 \times 10^{16} cells/m^{3}、pH 1.7 - 3.4、室温、大気圧下である。ただし、インジウム(III)イオンと陰イオン（OH^{-}、Cl^{-}）の錯形成平衡 $ ^{17)} $ に基づく解析から、インジウム(III)水酸化物の生成は本実験条件下では無視できることを確認した。

収着実験を開始した後、所定の時間間隔で細胞懸濁液を採取し、インジウム(III)イオンの細菌細胞への収着を停止させるために、採取した懸濁液を直ちにフィルター（孔径 0.2 μm、セルロース混合エステル製）でろ過して液相と S. algae 細胞を分離した。液相金属濃度の測定には、ICP 発光分光分析装置（ICPE-9000、島津製作所）を使用した。液相菌体濃度は、細菌計算盤を用いてビデオ装置付き光学顕微鏡下で計測した。

インジウム(III)イオン以外では、スズ(IV)イオンおよびアルミニウム(III)イオンを対象に、S. algae細胞による収着実験を行った。なお、これら収着実験には、希HCl水溶液を用いて、所定pHに調整したSnCl_{4}水溶液、AlCl_{3}水溶液を用いた。単一金属塩水溶液における実験結果を踏まえて、二成分金属塩水溶液を対象に、S. algae細胞による収着実験を回分法で行い、各金属の収着挙動を把握した。ただし、後述するFPD浸出液の金属濃度を考慮し、モデルFPD浸出液としては0.08 mol/m^{3} InCl_{3}-0.90 mol/m^{3} AlCl_{3}溶液系（9.2 ppm InCl_{3}-24 ppm AlCl_{3}）、0.94 mol/m^{3} InCl_{3}-0.068 mol/m^{3} SnCl_{4}溶液系（108 ppm InCl_{3}-8.1 ppm SnCl_{4}）を使用した。

さらに、希薄 HCl 水溶液による FPD の浸出液や FPD エッチング廃液を対象に、S. algae 細胞によるインジウム(III)イオンの収着実験を行った。
### 4. 連続操作における溶存インジウムのバイオ収着分離

インジウム含有溶液を大量にバイオ収着処理することを目的として、攪拌槽型分離装置（30 cm³）を連続方式で操作した。Fig. 2 に示すように、所定濃度に設定した InCl₃ 溶液および S. algae 細胞懸濁液を連続的に完全混合槽に供給すると同時に、両者の混合物を槽内から連続的に排出し、バイオ収着試験を行った。供給液 InCl₃ 濃度を 50 ppm、供給液・排出液中の細胞濃度を $ 7.0 \times 10^{15} $ cells/m³ の一定値に設定した。操作因子として、溶液 pH を pH 1.9 ～ 3.6、平均滞留時間を 1 ～ 48 min の範囲内で変化させた。

$$ InCl_{3} $$

Fig. 2 連続操作方式によるインジウムのバイオ収着分離プロセス
### 5. 使用済みFPDの浸出実験および浸出液からのインジウムのバイオ収着分離

（株）バフアロー製ディスプレイ（FTD-G732AS）を手解体して液晶パネルを取り出し、その両面の偏光フィルターを取り除いた後、これをハンマーで粉砕した。この粉砕物をイオン交換水で洗浄した後、自動乳鉢を用いて粒子径1mm程度まで粉砕し、これを使用済みFPD試料とした。

本 FPD 試料のインジウム含有量は、3000 mol/m³ HCl 溶液による化学浸出法を用いて測定した。インジウム含有量は、0.30–0.31 mg/g- FPD sample であった。また、浸出液には、ITO としてインジウムと酸化物を形成するスズ、また遷移金属としてアルミニウムが存在した。

FPD 試料からのインジウム浸出には、希薄 HCl 溶液を用いる水熱浸出法を採用した。すなわち、浸出剤である 100 mol/m³ HCl 溶液に、0.1 g- FPD /cm³-solution の FPD 試料を添加し、100°C（0.101 MPa）-160°C（0.618 MPa）の条件下において 5-60 min の操作時間で水熱処理した。

使用済み FPD の希薄 HCl 水溶液による浸出液（アルミニウム等共存）を対象に、インジウムのバイオ分離・濃縮実験を行い、実液に対する Shewanella 属細菌の適用性を検討した。
## 研究結果および考察

#### 1. S. algae 細胞の培養方法（好気培養と嫌気培養）の影響

嫌気的環境下におけるS. algae 細胞の嫌気培養と比較して、空気雰囲気下での好気培養は経済性の面だけでなく、操作の簡便性の面でも有利な培養環境である。そこで、両環境条件で培養したS. algae 細胞を用いて、塩化インジウム水溶液からのインジウム（III）の収着実験を行った（Fig. 3）。なお、収着実験の初期条件は、液相インジウム濃度 $ 0.5 mol/m^{3} $ 、細胞濃度 $ 4.0 \times 10^{15} cells/m^{3} $ 、溶液 pH 3.0 である。

Fig. 3 (a) に示すように、好気培養した S. algae 細胞を用いても、液相からインジウムを回収できることがわかる。さらに、嫌気培養した S. algae 細胞に比べて、好気培養した S. algae 細胞の方がインジウムの回収率が高くなることが明らかになった。具体的には、インジウム回収率が嫌気培養細胞では22％、好気培養細胞では43％になった。また、嫌気培養および好気培養した S. algae 細胞の透過型電子顕微鏡（TEM）による観察結果をFig. 3 (b) に示す。S. algae 細胞の平均径（長軸径×短軸径）は、好気培養の場合には $ 2.3 \times 0.54 \mu m $ 、嫌気培養の場合には $ 1.4 \times 0.63 \mu m $ であった。この細胞サイズの違いは、各培養条件における液体培地（基質）が異なったことに起因している。したがって、好気培養条件による S. algae 細胞の外表面積の増加が、インジウム回収率の向上に反映されたと考えられる。好気培養した S. algae 細胞の使用は、i) 培養時間の短縮、ii) 空気雰囲気下での易操作性、iii) 高いインジウム回収率の点において、優位性を有していることが明らかになった。

以下の実験では、好気培養したS. algae 細胞を用いて、インジウムの収着に及ぼす各種操作条件の影響について検討を行った。
Fig. 3 In(III)イオン回収率に及ぼす S. algae 細胞の培養条件の影響（細胞濃度4.0×10^{15} cells/m^{3}、溶液pH 3.0）.

(a)インジウム回収率の経時変化, (b) S. algae 細胞のTEM写真
2. S. algae 細胞（好気培養）による塩化インジウム水溶液からのインジウムの収着分離（回分操作）

## 2 −1．回分法（バッチ法）における操作時間の影響

S. algae 細胞（好気培養）による塩化インジウム水溶液からのインジウム(III)の収着に及ぼす操作時間の影響について調べた。液相から微生物細胞へのインジウム収着率の経時変化を操作時間3分から120分にわたり測定した結果をFig. 3(a)に示す。10分間の回分操作でS. algae細胞によるインジウム収着率が急激に増加し、60分の短時間で収着平衡に到達した。したがって、S. algae細胞によるインジウムの収着現象は迅速に起こることが明らかになった。

### 2 −2. 初期液相インジウム(III)濃度の影響

初期インジウム濃度が0.80、0.40、0.25、0.08 mol/m³の塩化インジウム水溶液に対して、バイオ収着実験を実施した結果をFig. 4に示す。各初期濃度におけるインジウム平衡収着率(120分の回分操作)は、27% (0.80 mol/m³)、42% (0.40 mol/m³)、64% (0.25 mol/m³)、90% (0.08 mol/m³)であった。特に、初期インジウム濃度が0.08 mol/m³の場合は、実験開始から3分後に収着率が90%であったことから、非常に高い速度でインジウム(III)の収着が起こることがわかる。また、S. algae細胞を用いる収着プロセスは、希薄なインジウム水溶液を対象にしても有効であることが確認できた。
Fig. 4 S. algae 細胞による In(III)イオン収着に及ぼす初期液相 In(III)濃度の影響 (細胞濃度 $ 4.0 \times 10^{15} $ cells/m $ ^{3} $ 、溶液 pH $ 3.1 \pm 0.1 $ )

$$ 0.8\ mol/m^{3} $$

$$ 0.4\ mol/m^{3} $$

$$ 0.8\ mol/m^{3} $$

$$ 0.4\ mol/m^{3} $$

$$ 0.08\ mol/m^{3} $$

$$ (\text{□})0.08mol/m^{3} $$
### 2 −3. 溶液pHの影響

S. algae 細胞によるインジウム平衡収着率に及ぼす溶液 pH の影響を Fig. 5 に示す。塩化インジウム溶液において、溶液 pH 2.2 以下の場合には、S. algae 細胞によるインジウムの収着は起こらないことがわかる。一方、溶液 pH 2.3 以上の領域では、溶液 pH の増加に伴って、微生物細胞によるインジウム収着率が著しく増加することがわかる。すなわち、溶液 pH 2.4 から pH 3.4 に変化するに伴い、インジウム収着率は 15％からほぼ 100％ にまで増加した。したがって、S. algae 細胞によるインジウム収着率を向上させるうえで、溶液 pH は重要な操作因子であることが明らかになった。

#### 2 −4. S. algae 細胞濃度の影響

インジウムの収着率の向上を図るために、塩化インジウム水溶液に接種する S. algae の細胞濃度を増加し、その影響を調べた。細胞濃度を $ 2.0 \times 10^{15} - 1.0 \times 10^{16} $ cells/m $ ^{3} $ の範囲で変化させて、溶液 pH3.0 の一定条件下、S. algae によるインジウム(III)吸着量の平衡値を測定した。Fig.6 に示すように、細胞濃度が増加するに伴い、液相から S. algae 細胞に吸着分離されたインジウム(III)総量が増加した。また、細胞数と乾燥細胞重量の量論関係 (50°C, 12 h の乾燥条件では $ 8.58 \times 10^{12} $ cells/g-dry cells $ ^{18} $ ) に基づいて、乾燥細胞の単位重量あたりに換算したインジウム(III)吸着量は、細胞濃度には無関係に $ 41 \pm 2 $ mg-ln/g-dry cells の一定値となった。これは、本実験条件下では、溶液に接種する細胞数に比例してインジウム(III)吸着総量が増加することを示している。
Fig. 5 S. algae 細胞による ln(III) イオン収着率に及ぼす溶液 pH の影響 (細胞濃度 4.0×10^{15} cells/m^{3}、初期液相 ln(III) 濃度 0.5 mol/m^{3}、回分操作時間 60 min)
Fig. 6 S. algae 細胞による In(III)イオン収着率に及ぼす細胞濃度の影響 (初期液相 In(III)濃度 0.50 mol/m³，溶液 pH 3.0、回分操作時間 60 min)

(■) 細部単位重量あたりのインジウム収着量
#### 2 −5. S. algae 細胞による液相ln(III)イオンの収着メカニズム

微生物細胞表層の官能基 HR による液相インジウム $ \ln^{3+} $ の 収着平衡は、次式で表現できると仮定する。

$$ In^{3+}\ (aq)\quad+\quad3\ HR\ (cell)\quad=\quad InR_{3}\ (cell)\quad+\quad3\ H^{+}\ (aq) $$

ここで、(aq) は液相（水溶液）を、(cell) は微生物細胞相を表す。

バイオ収着反応(1)の平衡定数 K を次式で定義する。

$$ K=\left[InR_{3}\left(cell\right)\right]\left[H^{+}\left(aq\right)\right]^{3}/\left[\ In^{3+}\left(aq\right)\right]\left[HR\left(cell\right)\right]^{3} $$

液相と微生物細胞の両相間におけるインジウムの分配比 D を、次式で定義する。

$$ D=\left[lnR_{3}(cell)\right]/\left[ln^{3+}(aq)\right]) $$

(2)式および(3)式から、インジウムの分配比Dは次式で与えられる。

$$ D=K\left[HR(cell)\right]^{3}/\left[H^{+}(aq)\right]^{3} $$

微生物細胞のフリー官能基濃度 [HR (cell)] は、物質収支から

$$ \left[HR(cell)\right]=Q_{HR}\text{—}3\left[lnR_{3}(cell)\right] $$

ここで、 $ Q_{HR} $ はインジウム収着機能をもつ微生物細胞にある官能基の初期濃度（飽和収着量）を表す。

(3) 式と(4)式から、次式の関係が得られる。

$$ \left[\mathrm{InR}_{3}\ (\mathrm{cell})\right]=\ \text{—}\ (1/3)(1/\ K)^{1/3}\ D^{1/3}\ \left[\mathrm{H}^{+}\ (\mathrm{aq})\ \right]+\ (1/3)\ Q_{\mathrm{HR}} $$
収着平衡データを(6)式に基づいて図式的解析することにより、未知パラメータである飽和収着量を $ Q_{HR} $ を推定した。その図式解析の結果をFig.7に示す。インジウム(III)に対するS.algae細胞の飽和収着容量 $ Q_{HR} $ は、Fig.7の相関線の切片から、3.6m mol/g-dry cellsと定まった。このS.algae細胞の飽和収着容量 $ Q_{HR} $ は、市販キレート樹脂の飽和吸着量 $ ^{18)} $ の約2倍に相当する。

Fig. 7 (6) 式に基づく S. algae 細胞の飽和収着容量 $ Q_{HR} $ の図式的解析
また、分配比 D の実測値は、 $$ \text{[HR (cell)]}^{3}/[\text{H}^{+} (\text{aq)}]^{3} $$ に比例し、(3)式の関係が成立することが確認できた（Fig. 8）。図中の相関線の切片から、収着反応(1)の平衡定数 K として 1.32 （kg-dry cells/m³）²が得られた。

Fig. 8 収着平衡データの(3)式に基づく解析
### 2 —6. 微生物細胞からのインジウムの濃縮・回収

### (1) S. algae 湿润細胞内におけるインジウムの存在状態

S. algaeによって細胞（湿潤状態）内に収着分離されたインジウムの存在状態をX線吸収端構造（XANES）分析によって評価した。XANES分析用サンプル調製のために、S. algae細胞によるインジウム(III)の収着実験を行った（Fig. 9）。インジウム収着率は約60%であり、インジウムを含有する細菌細胞を調製することができた。

このインジウム含有細胞（湿潤状態）を対象に、インジウムのNANES測定を行った（Fig. 10）。細菌細胞からインジウムのXANESスペクトルが検出されたことから、溶液中のインジウムが細胞に収着分離されたことが確認できた。また細菌細胞試料においてホワイトラインは27.953 keV付近に認められていることから、インジウムは主にIn(III)として細胞に収着していると考えられる。また、各種インジウム化合物の標準試料（InCl₃(aq), In(NO₃)₃(aq), In(OH)₃, In₂O₃）のXANESスペクトルを測定した。これら標準物質をデータベースに用いて、S. algae細胞のXANESスペクトルに対して、線形結合法によるカーブフィッティングを27.925～28.045 keVの範囲で行った。その結果、S. algae細胞内に存在するインジウムのうちで、全体の65%がインジウム(III)イオンとして収着されており、残りの35%が水酸化物として存在していることがわかった。

### (2) インジウム含有S. algae細胞の加熱処理

液相からS. algae細胞に収着・分離されたからインジウムを、高効率かつ経済的に回収する最善の方法として、インジウム含有細胞の乾燥法、焼成法について検討した。インジウム収着S. algae細胞の加熱処理による細胞の脱水・燃焼、細胞内インジウム濃縮に関する挙動を把握するために、インジウム収着後のS. algae乾燥細胞を対象に、その加熱処理過程を熱分析した。
Fig. 9 S. algae 細胞によるインジウム(III)収着実験（XANES分析用サンプル調製） 細胞接種（7.60×10^{15} cells/m^{3}）：(■) 溶液 pH 3.1，(▲) 溶液 pH 3.9 無菌対照：(△) 溶液 pH 2.5，(□) 溶液 pH 3.8
Fig. 10 インジウム含有 S. algae 細胞（湿潤状態）およびインジウム化合物の X 線吸収微細構造(XANES)スペクトル
インジウム含有S. algae乾燥細胞、S. algae乾燥細胞に対する熱重量・示唆熱分析（TG-DTA曲線）結果をFig. 11に示す。両細胞試料ともに、200℃付近から発熱反応を伴って重量減少が顕著に起こり、400℃での重量減少は50%になった。400℃から昇温するに伴い、発熱反応によって両細胞試料の重量が減少した。インジウム含有S. algae乾燥細胞では610℃、S. algae乾燥細胞では760℃付近で、それぞれ試料の重量減少が90%の一定値で停止した。したがって、乾燥細胞（湿潤細胞を50℃，12 h 乾燥器内に静置）を700℃付近で加熱処理することによって、90%の重量減少が起こることがわかった。

上述の熱重量・示唆熱分析後の残渣を、硝酸および塩酸に溶解させ、この溶解液の組成をICP発光分光分析で測定することにより、残渣中に含まれるインジウム含有量を評価した。その結果、この残渣のインジウム含有率は25 wt%であった。

Fig. 11 S. algae 乾燥細胞に対する熱重量・示唆熱分析の結果 (実線：インジウム含有細胞、点線：細胞のみ)
以上の結果を踏まえて、本研究においてバイオ収着分離・濃縮プロセス（Fig. 12）を提案した。この手順に基づく実施例を以下に示す。すなわち、初期濃度 0.9 mol/m³（100 ppm）のInCl₃水溶液に接種した S. algae細胞を集菌した後、乾燥処理（50℃，12 h）によって乾燥細胞中のインジウム含有率は 5.3％になり、出発溶液に対するインジウム濃縮率は530倍になった。引き続き、インジウム含有乾燥細胞を750℃で焼成することにより、最終的にインジウム含有率 60％の濃縮物（出発溶液に対するインジウム濃縮率 6000倍）が得られることが明らかになった。

Fig. 12 希薄溶液からのインジウムのバイオ収着分離・濃縮プロセス
### 3. 連続操作によるバイオ収着・回収

連続槽型分離装置を用いて、S. algae 細胞によるインジウム(III)イオンの収着実験を行い、インジウム(III)収着率に及ぼす各種の操作条件（溶液 pH、平均滞留時間）の影響を調べた。なお、連続操作を開始してから適切な時間間隔で装置出口における液相インジウム濃度、細胞濃度、溶液 pH を測定し、これらの測定値が操作時間に無関係に一定になる定常状態を確認した。また、連続操作におけるインジウム(III)収着率は、定常状態の条件下において、装置の入口および出口における液相インジウム濃度の差から算出した。

Fig. 13 は、インジウム(III)収着率に及ぼす溶液pH、平均滞留時間（供給液・排出液の体積速度/装置体積）の影響を示したものである。上述の回分操作の場合と同様に、溶液pHの増加に伴って、連続操作におけるインジウム(III)収着率は増加した。平均滞留時間が40 min の場合には、溶液pH値が1.9から3.6に増加するに伴い、インジウム(III)収着率は10%から66%にまで増加した。各溶液pH値において、平均滞留時間を1 minから48 minに変化させても、インジウム(III)収着率は大きくは変化しなかった。これは、S. algae細胞によるインジウム(III)イオンの収着が迅速に起こっていることを示している。

供給液のInCl_{3}濃度を0.475 mol/m^{3}（50 ppm In(III)）、pH 3.6、細胞濃度7.0×10^{15} cells/m^{3}に設定した場合には、平均滞留時間を48 minから1 minに大幅に減少させても、定常状態でのインジウム(III) 収着率は66％のほぼ一定値を示した。平均滞留時間を1.0 minに設定した場合には、装置単位体積あたりのインジウム収着速度が最大値2.2 kg/(h·m^{3})となり、高速・高効率のバイオ回収が達成できることが明らかになった。
Fig. 13 連続操作におけるインジウム(III)収着率に及ぼす平均滞留時間および溶液pHの影響（定常状態）
#### 4. 二成分金属塩水溶液におけるS. algae 細胞（好気培養）によるバイオ収着

後述するように、フラットパネルディスプレイ（FPD）の酸浸出液には、インジウム(III)とともに、同程度の重量濃度レベルでアルミニウム(III)が共存する。ただし、モル濃度で比較すれば、インジウム(III)に比べてアルミニウム(III)が10倍程度高い濃度で存在する。このような浸出液に対してS. algae細胞によるバイオソープションを適用するためには、両金属の収着特性を把握し、インジウムが選択的に分離できる操作条件を明らかにすることが重要な課題となる。

4－1．単成分金属塩水溶液系における S. algae 細胞の収着特性（溶液pHの影響）

インジウム(III)以外に、アルミニウム(III)およびスズ(IV)の単成分金属塩水溶液系において、S. algae 細胞による収着平衡を定量的に把握した。Fig. 14は、インジウム(III)、アルミニウム(III)、スズ(IV)の各金属イオン収着率の平衡値に及ぼす溶液 pH の影響を示したものである。S. algae 細胞によるインジウム(III)イオンの収着は、溶液 pH 2.3 以上で起こり、pH の増加に伴ってインジウム(III)収着率が著しく増加し、溶液 pH 3.5 ではインジウム(III)収着率がほぼ 100％に達した。溶液 pH は、インジウム(III)イオンのバイオ収着挙動を制御するために重要な操作因子であることがわかった。

各金属イオンの収着挙動を比較すると、スズ(IV)、インジウム(III)、アルミニウム(III)の順で、より低いpH領域でも収着が顕著に起こることがわかる。Fig. 14に示すように、S. algae細胞が収着剤として作用するpH値は、価数が最大のスズ(IV)イオンに対してはpH 0.9以上、インジウム(III)イオンではpH 2.3以上、アルミニウム(III)イオンではpH 2.9以上である。したがって、金属イオン混合溶液において、S. algae細胞によるインジウム(III)イオンの選択的収着を達成するためには、溶液pH値の選定が鍵になると考えられる。
Fig. 14 単一金属塩水溶液における S. algae 細胞によるインジウム(III)、スズ(IV)、アルミニウム(III)の収着率（平衡値）に及ぼす溶液の影響（初期金属塩濃度 0.5 mol/m³、細胞濃度 4.0 × 10¹⁵ cells/m³、回分操作時間 60 min）
### 4 −2. インジウム(III)−アルミニウム(III)溶液系

溶液 pH を 2.7-3.3 の範囲で変化させて、S. algae 細胞によるインジウム(III)イオンおよびアルミニウム(III)イオンの収着率の経時変化を細胞濃度 $ 4.0 \times 10^{15} $ cells/m $ ^{3} $ の一定条件下で測定した。Fig. 15 に示すように、S. algae 細胞による収着により、液相インジウム(III)濃度は急激に減少し、30 分以内の回分操作でバイオ収着は平衡状態に達した。溶液 pH 2.7 の場合には、S. algae 細胞によるインジウム(III)平衡収着率は 56 %であるが、アルミニウム(III)イオンは細菌細胞に収着されないことがわかる。溶液 pH 2.8 の場合には、インジウム(III)平衡収着率は 69 %にまで増加するが、アルミニウム(III)イオンの少量が収着されてアルミニウム(III)平衡収着率が 4％となる。さらに、溶液 pH 3.3 では、インジウム平衡収着率は 93%に、アルミニウム(III)平衡収着率は 20 %に増加する。二成分系における金属収着率の pH 依存性は、単一金属イオン系での結果（Fig. 14）と一致する。したがって、インジウム(III)-アルミニウム(III)溶液系において、S. algae 細胞を用いてインジウム(III)イオンだけを選択的に収着分離できる最適 pH 領域は、pH 2.4-2.7 と結論づけることができる。

インジウム(III)イオンの収着率を高めるために、最適 pH 2.6 の条件下で、インジウム(III)-アルミニウム(III)溶液に接種する S. algae 細胞量を増加させた。細胞濃度を $ 4.0 \times 10^{15} $ から $ 1.0 \times 10^{16} $ cells/m $ ^{3} $ に増加させた結果、インジウム(III)平衡収着率は 54 %から 80 % に増加した。この場合、アルミニウム(III)イオンはバイオ収着されないことが確認できた。したがって、80 %の高い収着率でインジウム(III)イオンを選択的な分離する操作条件が明確になった。
Fig. 15 InCl₃-AlCl₃ 溶液における S. algae 細胞によるインジウム(III)およびアルミニウム(III)の収着

$$ 4.0\times10^{15}cells/m^{3}) $$
### 4 −3. インジウム(III)−スズ(IV)溶液系

インジウム(III)-スズ(IV)溶液系における酸化スズ(IV)水和物の沈殿とインジウム(III)共沈現象の有無を確認するために、希薄 NaOH 水溶液をインジウム(III)-スズ(IV)溶液に滴下し、液相金属濃度と pH の関係を室温で測定した（Fig. 16）。溶液が白濁して液相スズ(IV)濃度が減少する pH 値は、初期スズ(IV)濃度が 0.068 mol/m³ の場合には pH 1.6 付近、初期スズ(IV)濃度を 0.94 mol/m³ に高めた場合には pH 1.2 付近であった。pH 2.3-3.5 の範囲では、pH の上昇に伴い沈殿量が増加し、液相スズ(IV)濃度は初期濃度の 1/50 以下にまで減少した。一方、初期液相インジウム(III)濃度の低下は pH 2.3-3.5 では認められなかった。したがって、インジウム(III)イオンのバイオ収着の前処理として pH 調整を行うことにより、スズ(IV)イオンを選択的に液相から沈殿・除去できることがわかった。

酸性条件下（pH 1.4）のインジウム(III)-スズ(IV)溶液系を対象に、S. algae 細胞によるインジウム(III)イオンおよびスズ(IV)イオンの収着率の経時変化をFig. 17に示す。溶液pH 1.4では、インジウム(III)イオンは収着されないが、スズ(IV)イオンだけがS. algae細胞に収着分離される。インジウム(III)-スズ(IV)溶液系における金属収着率のpH依存性は、単一金属イオン系での結果（Fig. 14）と一致する。したがって、インジウム(III)イオンが収着されない低pH領域（pH 0.9-1.4）では、S. algae細胞によってスズ(IV)イオンを選択的に分離できる。
Fig. 16 InCl_{3}-SnCl_{4} 溶液における溶存インジウム(III)濃度および溶存スズ(IV)濃度に及ぼす pH の影響
Fig. 17 InCl_{3}-SnCl_{4} 溶液における S. algae 細胞による インジウム(III)およびスズ(IV)の収着 (溶液 pH 1.4、細胞濃度 6.7 × 10^{15} cells/m^{3})
### 5. 使用済み FPD の浸出とバイオ収着分離

### 5 −1. FPD 試料からのインジウムの浸出

## (1) $ 3000 \, mol/m^{3} $ HCl 溶液による FPD 試料からのインジウムの浸出

FPD 試料からのインジウムの浸出には、既往の研究 $ ^{5)} $ と同様に、3000 mol/m $ ^{3} $ HCl 溶液を浸出剤として用いた。浸出条件（FPD 試料 2.0 g；塩酸水溶液 5.0 cm $ ^{3} $ ；温度 25°C；圧力 0.10 MPa）における FPD 試料からのインジウムの浸出挙動を Fig. 18(a) に示す。液相インジウム(III)濃度は 5 時間以上の回分操作で一定値を示し、FPD 試料からのインジウム浸出が完了したと判断できる。このときの浸出液中のインジウム濃度は 1.05 mol/m $ ^{3} $ であることから、FPD 試料 1.0 g あたりのインジウム含有量は 0.30 mg·ln / g·FPD となる。

上述の FPD 浸出実験で得られた浸出液の金属組成（FPD 試料 1g あたりの金属浸出質量）を Fig. 18(b) に示す。収着・分離対象となるインジウムは、上述したように、0.30 mg-In / g-FPD である。その他の成分は、0.23 mg/ g-FPD アルミニウム、0.14 mg/ g-FPD ストロンチウムである。アルミニウムはアレイ基板（TFT）内面の金属配線として、ストロンチウムは液晶等の薄型テレビのガラス基板に用いられており、これらが FPD 浸出液に溶出したと考えられる。また、ITO としてインジウムと共存するスズに関しては、その浸出液組成は 0.04 mg/ g-FPD である。
Fig. 18 3000 mol/m³ HCl 水溶液による FPD 試料からのインジウム浸出挙動 (a) 液相インジウム濃度の経時変化；(b) FPD 浸出液の金属組成（FPD 添加量：0.4 g / cm³ - 浸出溶液；温度：25℃；压力：0.10 MPa（大気压下））
## (2) 希薄 HCI 溶液による FPD 試料からのインジウムの水熱浸出

上述(1)の場合には、使用済み FPD からのインジウム浸出において 3000 mol/m³ HCl 溶液を浸出剤として使用したが、FPD 粉砕試料からインジウム浸出に必要となる操作時間が 5 時間にも及んでおり、浸出操作において長時間を要した。また、S. algae 細胞による収着操作の上流工程で 3000 mol/m³ HCl 溶液を浸出剤に使用した場合には、浸出液に高濃度 HCl が残存することになり、バイオ収着操作の前処理として高濃度アルカリ溶液を消費する pH 調整工程が必要になる。そのうえ、アルカリ溶液の添加によって、浸出液が希釈されてインジウム(III)濃度が低下するとともに、インジウム(III)回収後に発生する廃液量が増加することになる。これらの問題点を考慮し、本研究では FPD 試料からのインジウム浸出において、希薄 HCl 溶液を用いる水熱浸出法を採用することにした。

浸出剤として $ 100\ mol/m^{3} $ HCl 溶液を用いて、FPD 試料の浸出実験を固液混合比 $ 0.1\ g-FPD/cm^{3}-solution $ （パルプ濃度 10%）の一定値に設定し、 $ 100^{\circ}C $ （0.101 MPa） - $ 160^{\circ}C $ （0.618 MPa）の水熱条件下において 5-60 min の操作時間で行った。その結果、全ての水熱条件下において、5 min の回分操作でインジウムの浸出が完了することが明らかになった。Table 1 は、FPD 試料からの各金属浸出量に及ぼす水熱条件（温度、圧力）の影響を示したものである。 $ 120^{\circ}C $ （0.198 MPa） - $ 160^{\circ}C $ （0.618 MPa）の水熱条件下でインジウム浸出量が 0.31 mg/g-FPD の一定値を示しており、この測定値は上述した FPD インジウム含有量（3000 mol/m³ HCl 溶液を用いた測定値）に一致する。また、アルミニウムの浸出量は温度・圧力の上昇とともに増加することから、最適な水熱浸出条件は $ 120^{\circ}C $ （0.198 MPa）であることがわかる。さらに、本実験条件下では浸出液からスズは検出されなかったことから、浸出液中にスズは
Table 1 初期濃度 $ 100 \, mol/m^{3} $ HCl 水溶液による FPD 試料の水熱浸出 (FPD 試料の仕込量： $ 0.1 \, g-FPD/cm^{3}-solution $ )

Hydrothermal conditions	Amount of metal leached from FPD (mg/g-FPD)
In	Al	Sn
100°C/0.101 MPa	0.233	0.341	0.0
110°C/0.143 MPa	0.271	0.468	0.0
120°C/0.198 MPa	0.310	0.652	0.0
130°C/0.270 MPa	0.309	0.822	0.0
140°C/0.361 MPa	0.311	1.10	0.0
160°C/0.618 MPa	0.312	2.21	0.0

存在しないと見なすことができた。これは、浸出実験の終了後には溶液pHが1.7-2.0の範囲にあったことから、FPD試料から液相に浸出されたスズ(IV)が酸化スズ(IV)水和物として再沈殿したためと考えられる。

100 mol/m³ HCl 水溶液による FPD 試料からのインジウム水熱浸出（120℃、0.198 MPa）において固液混合比の影響を調べた（Fig. 19）。固液混合比（パルプ濃度）を高レベル 100-350 kg/m³（10－35%）の範囲で変化させた場合には、すべての浸出条件においてスズ(IV)は検出されず、スズに対してインジウムは選択的に浸出されることが確認できた。ただし、インジウムの他に、アルミニウムやストロンチウム