廣吉 直樹 (ヒロヨシ ナオキ)

工学研究院 環境循環システム部門 資源循環工学分野教授
高等教育推進機構教授
Last Updated :2026/02/04

■研究者基本情報

学位

  • 博士(工学), 北海道大学

Researchmap個人ページ

研究キーワード

  • 粉体工学
  • 資源リサイクル工学
  • 鉱物処理工学
  • Powder Technology
  • Resources Recycling and Utilizatin
  • Mineral Processing

研究分野

  • エネルギー, 地球資源工学、エネルギー学
  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学), 移動現象、単位操作

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2010年04月 - 現在
    北海道大学, 工学研究院, 教授
  • 2007年04月 - 2010年03月
    北海道大学, 工学研究科, 准教授
  • 2004年04月 - 2010年03月
    北海道大学, 工学研究科, 助教授
  • 1997年 - 2001年
    北海道大学大学院工学研究科 助手, Graduate School of Engineering
  • 1997年 - 2001年
    Instructor, Graduate School of Hokkaido University
  • 1993年 - 1997年
    北海道大学 助手
  • 1993年 - 1997年
    Instructor, Hokkaido University

学歴

  • 1991年, 北海道大学, 工学研究科, 資源開発工学, 日本国
  • 1991年, 北海道大学, Graduate School, Division of Engineering
  • 1989年, 北海道大学, 工学部, 資源開発工学, 日本国
  • 1989年, 北海道大学, Faculty of Engineering

■研究活動情報

受賞

  • 2000年, 資源・素材学会 第25回奨励賞               
    日本国
  • (社)資源・素材学会, 第32回論文賞               
    硫酸溶液中での黄銅鉱浸出に対する活性炭と石炭の触媒作用
    岡本秀征;中山良一;黒岩樹人;広吉直樹;恒川昌美

論文

  • Influence of inorganic solid particles on the stability of water-in-crude oil emulsions: Evaluating the role of surface charge
    Tokima Hattori, Yogarajah Elakneswaran, Xingjuan Hao, Mai Shimokawara, Naoki Hiroyoshi
    Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 699, 134726, 134726, Elsevier BV, 2024年10月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Exploring the reinforcing mechanism of graphene oxide in cementitious materials through microstructural analysis of synthesised calcium silicate hydrate
    Mylvaganam Nithurshan, Yogarajah Elakneswaran, Yuya Yoda, Keiichi Yano, Ryoma Kitagaki, Naoki Hiroyoshi
    Cement and Concrete Composites, 153, 105717, 105717, Elsevier BV, 2024年10月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Microencapsulation-based surface modification for improving flotation separation of Cu-Zn mixed sulfide minerals
    Ilhwan Park, Dai Uchida, Sanghee Jeon, Kosei Aikawa, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito
    Minerals Engineering, 213, 108756, 108756, Elsevier BV, 2024年08月
    研究論文(学術雑誌)
  • Influence of Reservoir Salinity, Mineralogy, Temperature, and Pressure on Geochemical Hydrogen Loss in Depleted Carbonates
    Angelo Kennedy Lino Limaluka, Elakneswaran Yogarajah, Naoki Hiroyoshi, Moataz Abu-AlSaud, Dong Kyu Cha, Subhash C. Ayirala
    SPE Journal, 29, 10, 5690, 5701, Society of Petroleum Engineers (SPE), 2024年07月29日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Summary

    Underground hydrogen storage (UHS) is a cost-effective and safer system vital for the growth of the hydrogen market and its role as an essential transitional fuel. Presently, depleted hydrocarbon reservoirs (DHR) account for more than 75% of all UHS sites due to their higher prevalence and readiness for use. However, hydrogen (H2) loss primarily due to abiotic interactions poses a significant challenge to the integrity of DHR sites, and while the underlying conditions have been investigated in some studies, the conclusions have been inconsistent, particularly for carbonate reservoirs. In this study, we analyzed the impact of reservoir physical and chemical parameters, (i.e., salinity, mineralogy, temperature, and pressure) on H2-brine-mineral interactions and the extent of H2 loss in carbonate formations. Static batch simulations were performed using PHREEQC and MATLAB® for a 1-year storage cycle period with three different brine and rock samples at 50–130°C and 15–30 MPa. The results showed that the dissociation of H2 and formation of CH4 and H2S increased with increasing temperature, at a two times higher rate compared to pressure. Also, markedly, in various brine compositions and reactive mineralogy, a 20% or less H2 loss could be attained in temperatures <50°C and 115–130°C, with pressure below 17 MPa; meanwhile, the pressure condition 18 MPa and greater (at 50°C) would risk at least 50% loss, with >86% from 19 MPa. Second, H2 loss increased to 80% after about 50 days for all the brines, and pressure and temperature conditions in the mineral sample with the largest composition of reactive minerals (i.e., pyrite, anhydrite, etc.) suggested a 50% loss risk in such mineralogy during the storage cycle period of about 1 month. Lastly, in the mineral sample with >90 wt% calcite and 0–2 wt% reactive minerals composition, H2 molality increased at least fourfold on average across the storage period and reservoir brine/temperature/pressure conditions. This result further indicates that reactive mineralogy has a more significant effect on the stability of hydrogen relative to temperature and pressure in a carbonate UHS formation. In summary, the findings suggest that a minimal reactive mineral composition, 100°C or higher, and 17 MPa or lower constitutes a set of reservoir physical and chemical conditions with the potential for a limited risk of H2 loss (<20%) in carbonate DHR. However, the extension of the present work to the dynamic UHS conditions is necessary to further ascertain these conclusions.
  • Surface chemistry and radionuclide anion immobilisation potential of phosphoric acid-activated metakaolin-based geopolymers
    Xiaobo Niu, Yogarajah Elakneswaran, Naoki Hiroyoshi
    Cement and Concrete Research, 181, 107549, 107549, Elsevier BV, 2024年07月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Role of Semiconductive Property on Selective Cementation Mechanism of Iron Oxides to Gold in Galvanic Interaction with Zero-Valent Aluminum from Gold–Copper Ammoniacal Thiosulfate Solutions
    Joshua Zoleta, Kosei Aikawa, Nako Okada, Ilhwan Park, Mayumi Ito, Yogarajah Elakneswaran, Naoki Hiroyoshi
    Metals, 14, 5, 550, 550, MDPI AG, 2024年05月07日
    研究論文(学術雑誌), Iron oxides (hematite, Fe2O3, and magnetite, Fe3O4), previously used as electron mediators in the galvanic system with zero-valent aluminum (ZVAl), have been shown to recover Au upon cementation in Au–Cu ammoniacal thiosulfate media selectively, and this warrants further investigation. This research is focused on investigating the role of the semiconductive properties of metal oxides by performing a cementation experiment by mixing 0.15 g of electron mediators (Fe3O4, Fe2O3, TiO2 (anatase and rutile)) and 0.15 g of zero-valent aluminum powder as an electron donor in various electrochemical experiments. The results revealed that upon the cementation experiment, synthetic Fe2O3 and Fe3O4 were consistently able to selectively recover Au at around 90% and Cu at around 20%. Compared to activated carbon (AC), TiO2, in anatase and rutile forms, obtained selective recovery of gold, but the recovery was utterly insignificant compared to that of iron oxides, obtaining an average of 93% Au and 63% Cu recovery. The electrochemical and surface analysis supports the results obtained upon the cementation process, where TiO2, upon cyclic voltammetry (CV), obtained two reduction peaks centered at −1.0 V and −0.5 V assigned to reducing Au and Cu ions, respectively. Furthermore, various electrochemical impedance spectroscopic analyses revealed that the flat band potential obtained in the Mott–Schottky plot is around −1.0 V and −0.2 V for iron oxides and titanium oxides, respectively, suggesting that the electrons travel from semiconductor interface to electrolyte interface, and electrons are accessible only to Au ions in the electrolyte interface (reduction band edge around −1.0 V). The determination of this selective cementation mechanism is one of a kind. It has been proposed that the semiconductive properties of Fe2O3, Fe3O4, and, by configuring their relative energy band diagram, the travel of electrons from the iron oxide–electrolyte interface facilitate the selective cementation towards Au(S2O3)23+ ions in gold–copper ammoniacal thiosulfate solutions.
  • Multiscale computational modelling of nano-silica reinforced cement paste: Bridging microstructure and mechanical performance
    Mylvaganam Nithurshan, Yogarajah Elakneswaran, Yuya Yoda, Ryoma Kitagaki, Naoki Hiroyoshi
    Construction and Building Materials, 425, 136047, 136047, Elsevier BV, 2024年04月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Development of metakaolin-based geopolymer for selenium oxyanions uptake through in-situ ettringite formation
    Xiaobo Niu, Yogarajah Elakneswaran, Raudhatul Islam Chaerun, Chuwei Fang, Naoki Hiroyoshi, John L. Provis, Tsutomu Sato
    Separation and Purification Technology, 324, 124530, 124530, Elsevier BV, 2023年11月
    研究論文(学術雑誌)
  • N-methyldiethanolamine (MDEA) as an effective CO2 absorbent for direct air capture (DAC) in cement-based materials
    Kirushnapillai Kopitha, Yogarajah Elakneswaran, Ryoma Kitagaki, Ryosuke Saito, Masato Tsujino, Akira Nishida, Hisanori Senboku, Naoki Hiroyoshi
    Chemical Engineering Journal, 475, 146067, 146067, Elsevier BV, 2023年11月
    研究論文(学術雑誌)
  • Modified Diglycolamide Resin: Characterization and Potential Application for Rare Earth Element Recovery
    Junnile L. Romero, Carlito Baltazar Tabelin, Ilhwan Park, Richard D. Alorro, Joshua B. Zoleta, Leaniel C. Silva, Takahiko Arima, Toshifumi Igarashi, Takunda Mhandu, Mayumi Ito, Steffen Happel, Naoki Hiroyoshi, Vannie Joy T. Resabal
    Minerals, 13, 10, 1330, 1330, MDPI AG, 2023年10月14日
    研究論文(学術雑誌), Rare earth elements (REEs) are crucial for green energy applications due to their unique properties, but their extraction poses sustainability challenges because the global supply of REEs is concentrated in a few countries, particularly China, which produces 70% of the world’s REEs. To address this, the study investigated TK221, a modified extraction chromatographic resin featuring diglycolamide (DGA) and carbamoyl methyl phosphine oxide (CMPO), as a promising adsorbent for REE recovery. The elemental composition and functional groups of DGA and CMPO on the polystyrene-divinylbenzene (PS-DVB) support of TK221 were confirmed using scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The adsorption kinetics of neodymium (Nd), yttrium (Y), cerium (Ce), and erbium (Er) followed the pseudo-second-order kinetic model and Langmuir isotherm, indicating monolayer chemisorption. Furthermore, iron (Fe) adsorption reached apparent equilibrium after 360 min, with consistent Fe adsorption observed at both 360 min and 1440 min. The inclusion of Fe in the study is due to its common presence as an impurity in most REE leachate solutions. The Fe adsorption isotherm results are better fitted with the Langmuir isotherm, implying chemisorption. Maximum adsorption capacities (qmax) of the resin were determined as follows: Nd (45.3 mg/g), Ce (43.1 mg/g), Er (35.1 mg/g), Y (15.6 mg/g), and Fe (12.3 mg/g). ATR-FTIR analysis after adsorption suggested that both C=O and P=O bands shifted from 1679 cm−1 to 1618 cm−1 and 1107 cm−1 to 1142 cm−1 for Y, and from 1679 cm−1 to 1607 cm−1 and 1107 cm−1 to 1135 cm−1 for Ce, implying possible coordination with REEs. These results suggest that TK221 has a huge potential as an alternative adsorbent for REE recovery, thus contributing to sustainable REE supply diversification.
  • A novel recycling route for aluminum alloys: Synthesis of Fe/Al bimetallic materials and magnetic separation
    Ilhwan Park, Mayumi Ito, Sanghee Jeon, Carlito Baltazar Tabelin, Theerayut Phengsaart, Marthias Silwamba, Naoki Hiroyoshi
    Minerals Engineering, 201, 108202, 108202, Elsevier BV, 2023年10月
    研究論文(学術雑誌)
  • Role of pH and cations on emulsion formation and stability of crude oils
    Xingjuan Hao, Yogarajah Elakneswaran, Sadia Afrin, Mai Shimokawara, Yoshitake Kato, Ryuta Kitamura, Naoki Hiroyoshi
    Geoenergy Science and Engineering, 227, 211905, 211905, Elsevier BV, 2023年08月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Functional modification of mussel adhesive protein to control solubility and adhesion property
    Anju Pilakka Veedu, Kazunori Nakashima, Hayahide Shiga, Takahiro Sato, Kasun Godigamuwa, Naoki Hiroyoshi, Satoru Kawasaki
    Journal of Bioscience and Bioengineering, 136, 2, 87, 93, Elsevier BV, 2023年08月
    研究論文(学術雑誌)
  • A Pretreatment of Refractory Gold Ores Containing Sulfide Minerals to Improve Gold Leaching by Ammonium Thiosulfate: A Model Experiment Using Gold Powder and Arsenic-Bearing Sulfide Minerals
    Takunda Joseph Mhandu, Ilhwan Park, Sanghee Jeon, Sohta Hamatsu, Yogarajah Elakneswaran, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    Metals, 13, 8, 1357, 1357, MDPI AG, 2023年07月28日
    研究論文(学術雑誌), The use of thiosulfate to extract gold from refractory ores is promising because of its non-toxicity and high selectivity. Sulfide minerals (i.e., pyrite, arsenopyrite, chalcopyrite), major gold carriers in refractory gold ores, however, hinder gold extraction due to the high consumption of a lixiviant. In this study, a new method to improve gold extraction from sulfide bearing gold ores is proposed based on the model experiments using a mixture of gold powder and arsenopyrite-bearing sulfide (HAsBS) ore. The effects of HAsBS ore on gold leaching in ammonium thiosulfate solutions were investigated, and it was found that gold extraction in the presence of HAsBS ore was suppressed because of the unwanted decomposition of thiosulfate on the surface of sulfide minerals. To improve gold extraction in the presence of the sulfide minerals, this study investigated the effects of the pretreatment of HAsBS ore using ammonium solutions containing cupric ions and confirmed that HAsBS ore was oxidized in the pretreatment and its surface was covered by the oxidation products. As a result, thiosulfate consumption was minimized in the subsequent gold leaching step using ammonium thiosulfate, resulting in an improvement in gold extraction from 10% to 79%.
  • Selective Cementation of Gold Using an Iron Oxide and Zero-Valent Aluminum Galvanic System from Gold–Copper Ammoniacal Thiosulfate Solutions
    Joshua Zoleta, Sanghee Jeon, Akuru Kuze, Nako Okada, Ilhwan Park, Mayumi Ito, Yogarajah Elakneswaran, Naoki Hiroyoshi
    Metals, 13, 7, 1289, 1289, MDPI AG, 2023年07月18日
    研究論文(学術雑誌), Ammonium thiosulfate leaching is a promising alternative to the conventional cyanide method for extracting gold from ores. However, strategies for recovering gold from the leachate are less commercially used due to its low affinity to gold. The present study investigated the recovery of gold from the leachate using iron oxides (hematite, Fe2O3 or magnetite, Fe3O4). Cementation experiments were conducted by mixing 0.15 g of aluminum powder as an electron donor and 0.15 g of an electron mediator (activated carbon, hematite, or magnetite) in 10 mL of ammonium thiosulfate leachate containing 100 mg/L gold ions and 10 mM cupric ions for 24 h at 25 °C. The results of the solution analysis showed that when activated carbon (AC) was used, the gold was recovered together with copper (recoveries were 99.99% for gold and copper). However, selective gold recovery was observed when iron oxides were used, where the gold and copper recoveries were 89.7% and 21% for hematite and 85.9% and 15.4% for magnetite, respectively. An electrochemical experiment was also conducted to determine the galvanic interaction between the electron donor and electron mediator in a conventional electrochemical setup (hematite/magnetite–Al as the working electrode, Pt as the counter electrode, Ag/AgCl as the reference electrode) in a gold–thiosulfate medium. Cyclic voltammetry showed a gold reduction “shoulder-like” peak at −1.0 V using hematite/Al and magnetite/Al electrodes. Chronoamperometry was conducted and operated at a constant voltage (−1.0 V) determined during cyclic voltammetry and further analyzed using SEM-EDX. The results of the SEM-EDX analysis for the cementation products and electrochemical experiments confirmed that the gold was selectively deposited on the iron oxide surface as an electron mediator.
  • Carrier Flotation Using Coarse Pyrite for Improving the Recovery of Finely Ground Chalcopyrite: Development of Post-Process of Carrier Flotation to Separate Finely Ground Chalcopyrite Particles from Coarse Pyrite Particles
    Muhammad Bilal, Ilhwan Park, Mayumi Ito, Fawad Ul Hassan, Kosei Aikawa, Sanghee Jeon, Naoki Hiroyoshi
    Minerals, 13, 7, 916, 916, MDPI AG, 2023年07月07日
    研究論文(学術雑誌), Carrier flotation is a technique that can recover fine particles by using coarse carrier particles during the flotation process. In heterogeneous carrier flotation, coarse mineral particles of different minerals are used as carriers to recover fine mineral particles. By using Cu2+-treated pyrite particles as carriers, fine chalcopyrite particles recovery could be improved. However, a disadvantage of this heterogeneous carrier flotation is that it requires a post-flotation separation process to improve the grade of the final Cu concentrate. This study tested mechanical and chemical treatments to detach finely ground chalcopyrite (D50~3.5 µm) particles from Cu2+-treated coarse pyrite particles (−125 + 106 µm) after flotation. The results showed that the ultrasonic treatment was not effective to detach chalcopyrite fines from Cu2+-treated pyrite particles. However, acid treatment was effective to detach chalcopyrite fines from coarse pyrite particles. At pH 2, approximately 96% of chalcopyrite fines were detached from coarse Cu2+-treated pyrite particles. The acid treatment of flotation froth (mixture of chalcopyrite fines and Cu2+-treated pyrite particles) decomposed the collector KAX (potassium amyl xanthate) and dissolved the Cu precipitates adsorbed on the pyrite surface. This weakened the hydrophobic attraction force between the chalcopyrite fines and coarse pyrite particles, thus promoting the detachment of chalcopyrite fines from Cu2+-treated coarse pyrite particles.
  • Flotation of Copper Ores with High Cu/Zn Ratio: Effects of Pyrite on Cu/Zn Separation and an Efficient Method to Enhance Sphalerite Depression
    Kosei Aikawa, Mayumi Ito, Nodoka Orii, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Kazutoshi Haga, Taro Kamiya, Tatsuru Takahashi, Kazuya Sunada, Taisuke Sakakibara, Tatsuhiro Ono, Refilwe S. Magwaneng, Naoki Hiroyoshi
    Minerals, 12, 9, 1103, 1103, MDPI AG, 2022年08月30日
    研究論文(学術雑誌), Porphyry copper deposits are important sources of copper and typically processed by flotation to produce copper concentrates. As mining areas become deeper, the amounts of impurities, such as sphalerite, can be increased in copper ores, so the appropriate depression of sphalerite floatability should be achieved to obtain saleable copper concentrates. In this study, the flotation behaviors of chalcopyrite and sphalerite in model samples mimicking copper ores with high Cu/Zn ratios (i.e., the ratio of chalcopyrite/sphalerite = 13:1) were investigated with zinc sulfate as a depressant for sphalerite. In addition, the effect of pyrite—a major gangue mineral in copper ores—on the depression of sphalerite floatability with zinc sulfate was examined. When sphalerite and chalcopyrite coexisted, the floatability of the former was effectively depressed by zinc sulfate (Zn recovery: <12%), whereas the presence of pyrite promoted the release of Cu2+ due to the galvanic interaction with chalcopyrite, which resulted in the elimination of the effectiveness of zinc sulfate in depressing sphalerite floatability (Zn recovery: >90%). Despite the presence of much higher amounts of chalcopyrite and pyrite than sphalerite, the application of nitrogen (N2) gas limiting the galvanic interaction between pyrite and chalcopyrite by reducing the dissolved oxygen (DO) concentration in the system effectively depressed the floatability of sphalerite (Zn recovery: <30%).
  • Development of a Sustainable Process for Complex Sulfide Ores Containing Anglesite: Effect of Anglesite on Sphalerite Floatability, Enhanced Depression of Sphalerite by Extracting Anglesite, and Recovery of Extracted Pb2+ as Zero-Valent Pb by Cementation Using Zero-Valent Fe
    Kosei Aikawa, Mayumi Ito, Atsuhiro Kusano, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Naoki Hiroyoshi
    Minerals, 12, 6, 723, 723, MDPI AG, 2022年06月06日
    研究論文(学術雑誌), The presence of anglesite (PbSO4) in complex sulfide ores negatively affects the separation of Cu-Pb sulfides and sphalerite (ZnS) due to lead activation, and PbSO4 rejected to tailings dams contaminates the surrounding environment with lead. To address these problems, this study investigated the application of ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA) pretreatment extracting PbSO4 to ZnS flotation and the recovery of the extracted Pb2+ as zero-valent Pb by cementation using zero-valent iron (ZVI). The application of EDTA pretreatment could extract ~99.8% of PbSO4, thus depressing ZnS floatability from 82% to 30%. In addition, cementation using ZVI could recover ~99.7% of Pb2+ from the leachate of EDTA pretreatment.
  • Alkaline Leaching and Concurrent Cementation of Dissolved Pb and Zn from Zinc Plant Leach Residues
    Marthias Silwamba, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi, Carlito Baltazar Tabelin, Ryota Hashizume, Tomoki Fukushima, Ilhwan Park, Sanghee Jeon, Toshifumi Igarashi, Tsutomu Sato, Imasiku Nyambe, Hokuto Nakata, Shouta Nakayama, Mayumi Ishizuka
    Minerals, 12, 4, 2022年04月
    研究論文(学術雑誌)
  • Heterogenous carrier flotation technique for recovering finely ground chalcopyrite particles using coarse pyrite particles as a carrier
    Muhammad Bilal, Mayumi Ito, Riku Akishino, Xiangning Bu, Fawad Ul Hassan, Ilhwan Park, Sanghee Jeon, Kosei Aikawa, Naoki Hiroyoshi
    Minerals Engineering, 180, 2022年04月
    研究論文(学術雑誌)
  • Development of the reverse hybrid jig: Separation of polyethylene and cross-linked polyethylene from eco-cable wire
    Mayumi Ito, Ayumu Saito, Megumi Takeuchi, Nana Murase, Theerayut Phengsaart, Carlito Baltazar Tabelin, Naoki Hiroyoshi
    Minerals Engineering, 174, Elsevier Ltd, 2021年12月01日
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Beneficiation of Low-Grade Rare Earth Ore from Khalzan Buregtei Deposit (Mongolia) by Magnetic Separation
    I. Park, Y. Kanazawa, N. Sato, P. Galtchandmani, M. K. Jha, C.B. Tabelin, S. Jeon, M. Ito, N. Hiroyoshi
    Minerals, 11, 12, 2021年12月, [査読有り]
  • Simultaneous extraction and recovery of lead using citrate and micro-scale zero-valent iron for decontamination of polluted shooting range soils
    Marthias Silwamba, Mayumi Ito, Carlito Baltazar Tabelin, Ilhwan Park, Sanghee Jeon, MasaoTakada, Yasushi Kubo, Naohiro Hokari, Masami Tsunekawa, Naoki Hiroyoshi
    Environmental Advances, 5, 2021年10月, [査読有り]
  • Repurposing of aluminum scrap into magnetic Al0/ZVI bimetallic materials: Two-stage mechanical-chemical synthesis and characterization of products
    C.B. Tabelin, V.J.T. Resabal, I. Park, M.G.B. Vilanueva, S. Choi, R. Ebio, P.J. Cabural, M.V. Tabelin, A. Orbecido, R.D. Alorro, S. Jeon, M. Ito, N. Hiroyoshi
    Journal of Cleaner Production, 317, 2021年10月, [査読有り]
  • A novel arsenic immobilization strategy via a two-step process: Arsenic concentration from dilute solution using schwertmannite and immobilization in Ca–Fe–AsO4 compounds
    I. Park, T. Ryota, T Yuto, C.B. Tabelin, T. Phengsaart, S. Jeon, M. Ito, N. Hiroyoshi
    Journal of Environmental Management, 295, 2021年10月, [査読有り]
  • Agglomeration-flotation of finely ground chalcopyrite using surfactant-stabilized oil emulsions: Effects of co-existing minerals and ions
    V. Horn, I. Park, M. Ito, H Shimada, T. Suto, C.B. Tabelin, S. Jeon, N. Hiroyoshi
    Minerals Engineering, 171, 2021年09月, [査読有り]
  • Enhanced pyrite passivation by carrier-microencapsulation using Fe-catechol and Ti-catechol complexes
    X. Li, I. Park, C.B. Tabelin, K. Naruwa, T. Goda, C Harada, S. Jeon, M. Ito, N. Hiroyoshi
    Journal of Hazardous Materials, 416, 2021年08月, [査読有り]
  • Copper and critical metals production from porphyry ores and E-wastes: A review of resource availability, processing/recycling challenges, socio-environmental aspects, and sustainability issues
    C.B. Tabelin, I. Park, T. Phengsaart, S. Jeon, M.V. Tabelin, D. Alonzo, K. Yoo, M. Ito, N. Hiroyoshi
    Resources, Conservation and Recycling, 170, 2021年07月, [査読有り]
  • Development of a restraining wall and screw-extractor discharge system for continuous jig separation of mixed plastics
    T. Phengsaart, M. Ito, S. Kimura, A. Azuma, K. Hori, H. Tanno, S. Jeon, I. Park, C.B. Tabelin, N. Hiroyoshi
    Minerals Engineering, 168, 2021年07月, [査読有り]
  • Enhanced cementation of Cd2+, Co2+, Ni2+, and Zn2+ on Al from sulfate solutions by activated carbon addition
    S. Choi, S. Jeon, I. Park, C.B. Tabelin, M. I, N. Hiroyoshi
    Hydrometallurgy, 201, 2021年05月, [査読有り]
  • Suppression of arsenopyrite oxidation by microencapsulation using ferric-catecholate complexes and phosphate
    I. Park, K. Higuchi, C.B. Tabelin, S. Jeon, M. Ito, N. Hiroyoshi
    Chemosphere, 269, 2021年04月, [査読有り]
  • Flotation separation of chalcopyrite and molybdenite assisted by microencapsulation using ferrous and phosphate ions: Part II. flotation
    Ilhwan Park, Seunggwan Hong, Sanghee Jeon, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    Metals, 11, 3, 1, 11, MDPI AG, 2021年03月01日
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of coarse chalcopyrite on flotation behavior of fine chalcopyrite
    M. Bilal, M. Ito, K. Koike, V. Hornn, F.U. Hassan, S. Jeon, I. Park, N. Hiroyoshi
    Minerals Engineering, 163, 2021年03月, [査読有り]
  • Flotation of Seafloor Massive Sulfide Ores: Combination of Surface Cleaning and Deactivation of Lead-Activated Sphalerite to Improve the Separation Efficiency of Chalcopyrite and Sphalerite
    Kosei Aikawa, Mayumi Ito, Atsuhiro Kusano, Ilhwan Park, Tatsuya Oki, Tatsuru Takahashi, Hisatoshi Furuya, Naoki Hiroyoshi
    Metals, 11, 2, 253, 253, MDPI AG, 2021年02月02日
    研究論文(学術雑誌), The purpose of this study is to propose the flotation procedure of seafloor massive sulfide (SMS) ores to separate chalcopyrite and galena as froth and sphalerite, pyrite, and other gangue minerals as tailings, which is currently facing difficulties due to the presence of water-soluble compounds. The obtained SMS ore sample contains CuFeS2, ZnS, FeS2, SiO2, and BaSO4 in addition to PbS and PbSO4 as Pb minerals. Soluble compounds releasing Pb, Zn2+, Pb2+, and Fe2+/3+ are also contained. When anglesite co-exists, lead activation of sphalerite occurred, and thus sphalerite was recovered together with chalcopyrite as froth. To remove soluble compounds (e.g., anglesite) that have detrimental effects on the separation efficiency of chalcopyrite and sphalerite, surface cleaning pretreatment using ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA) was applied before flotation. Although most of anglesite were removed and the recovery of chalcopyrite was improved from 19% to 81% at 20 g/t potassium amyl xanthate (KAX) after EDTA washing, the floatability of sphalerite was not suppressed. When zinc sulfate was used as a depressant for sphalerite after EDTA washing, the separation efficiency of chalcopyrite and sphalerite was improved due to deactivation of lead-activated sphalerite by zinc sulfate. The proposed flotation procedure of SMS ores—a combination of surface cleaning with EDTA to remove anglesite and the depression of lead-activated sphalerite by using zinc sulfate—could achieve the highest separation efficiency of chalcopyrite and sphalerite; that is, at 200 g/t KAX, the recoveries of chalcopyrite and sphalerite were 86% and 17%, respectively.
  • Flotation Separation of Chalcopyrite and Molybdenite Assisted by Microencapsulation Using Ferrous and Phosphate Ions: Part I. Selective Coating Formation
    Ilhwan Park, Seunggwan Hong, Sanghee Jeon, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    Metals, 10, 12, 2020年12月, [査読有り]
  • Solid-phase partitioning and release-retention mechanisms of copper, lead, zinc and arsenic in soils impacted by artisanal and small-scale gold mining (ASGM) activities
    Carlito Baltazar Tabelin, Marthias Silwamba, Florifern C. Paglinawan, Alissa Jane S. Mondejar, Ho Gia Duc, Vannie Joy Resabal, Einstine M. Opiso, Toshifumi Igarashi, Shingo Tomiyama, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi, Mylah Villacorte-Tabelin
    Chemosphere, 260, 127574, 127574, Elsevier BV, 2020年12月
    研究論文(学術雑誌)
  • Estimation of hybrid jig separation efficiency using a modified concentration criterion based on apparent densities of plastic particles with attached bubbles
    Mayumi Ito, Ayumu Saito, Nana Murase, Theerayut Phengsaart, Shoko Kimura, Naho Kitajima, Megumi Takeuchi, Carlito Baltazar Tabelin, Naoki Hiroyoshi
    Journal of Material Cycles and Waste Management, 22, 6, 2071, 2080, Springer Japan, 2020年11月01日
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Acid mine drainage formation and arsenic mobility under strongly acidic conditions: Importance of soluble phases, iron oxyhydroxides/oxides and nature of oxidation layer on pyrite
    Carlito Baltazar Tabelin, Ryan D. Corpuz, Toshifumi Igarashi, Mylah Villacorte-Tabelin, Richard Diaz Alorro, Kyoungkeun Yoo, Simit Raval, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS, 399, 2020年11月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Kinetic Analysis for Agglomeration-Flotation of Finely Ground Chalcopyrite: Comparison of First Order Kinetic Model and Experimental Results
    Vothy Hornn, Mayumi Ito, Ryosuke Yamazawa, Hiromasa Shimada, Carlito Baltazar Tabelin, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Naoki Hiroyoshi
    61, 10, 2020年09月, [査読有り]
  • Detoxification of lead-bearing zinc plant leach residues from Kabwe, Zambia by coupled extraction-cementation method
    Marthias Silwamba, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi, Carlito Baltazar Tabelin, Tomoki Fukushima, Ilhwan Park, Sanghee Jeon, Toshifumi Igarashi, Tsutomu Sato, Imasiku Nyambe, Meki Chirwa, Kawawa Banda, Hokuto Nakata, Shouta Nakayama, Mayumi Ishizuka
    Journal of Environmental Chemical Engineering, 8, 4, 104197, 104197, Elsevier BV, 2020年08月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Agglomeration–Flotation of Finely Ground Chalcopyrite Using Emulsified Oil Stabilized by Emulsifiers: Implications for Porphyry Copper Ore Flotation
    Vothy Hornn, Mayumi Ito, Hiromasa Shimada, Carlito Baltazar Tabelin, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Naoki Hiroyoshi
    Metals, 10, 7, 912, 912, MDPI AG, 2020年07月08日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Flotation is the conventional method for processing porphyry copper deposits, one of the most economically important sources of copper (Cu) worldwide. The rapidly decreasing grade of this type of Cu ore in recent years, however, presents serious problems with fine particle recovery using conventional flotation circuits. This low recovery could be attributed to the low collision efficiency of fine particles and air bubbles during flotation. To improve collision efficiency and flotation recovery, agglomeration of finely ground chalcopyrite (CuFeS2) (D50 = 3.5 μm) using emulsified oil stabilized by emulsifiers was elucidated in this study. Specifically, the effects of various types of anionic (sodium dodecyl sulfate (SDS), potassium amyl xanthate (KAX)), cationic (dodecyl amine acetate (DAA)), and non-ionic (polysorbate 20 (Tween 20)) emulsifiers on emulsified oil stability and agglomeration–flotation efficiency were investigated. When emulsifiers were added, the average size of agglomerates increased, resulting in higher Cu recovery during flotation. This dramatic improvement in flotation efficiency could be attributed to the smaller oil droplet size in emulsified oil and their higher stability in the presence of emulsifiers. The utilization of emulsifiers during agglomeration–flotation not only lowered the required agitation strength for agglomeration but also shortened the agglomeration time, both of which made the process easier to incorporate in existing flotation circuits.
  • Depression of lead-activated sphalerite by pyrite via galvanic interactions: Implications to the selective flotation of complex sulfide ores
    Kosei Aikawa, Mayumi Ito, Tatsuya Segawa, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Carlito Baltazar Tabelin, Naoki Hiroyoshi
    Minerals Engineering, 152, 106367, 106367, Elsevier BV, 2020年06月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Redox potential-dependent chalcopyrite leaching in acidic ferric chloride solutions: Leaching experiments
    Nguyen Thi Phuong Thao, Shushi Tsuji, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Carlito Baltazar Tabelin, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    Hydrometallurgy, 194, 105299, 105299, Elsevier BV, 2020年06月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Jig separation of crushed plastics: the effects of particle geometry on separation efficiency
    Theerayut Phengsaart, Mayumi Ito, Arisa Azuma, Carlito Baltazar Tabelin, Naoki Hiroyoshi
    Journal of Material Cycles and Waste Management, 22, 3, 787, 800, Springer, 2020年05月01日
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Metal Recovery and Pb Removal by Melting Mixture of Lead Glass and Printed Circuit Board
    Hiroyuki INANO, Keiichi TOMITA, Tatsumi TADA, Naoki HIROYOSHI
    Journal of MMIJ, 136, 4, 25, 32, Mining and Materials Processing Institute of Japan, 2020年04月30日
    研究論文(学術雑誌)
  • Agglomeration-Flotation of Finely Ground Chalcopyrite and Quartz: Effects of Agitation Strength during Agglomeration Using Emulsified Oil on Chalcopyrite
    Vothy Hornn, Mayumi Ito, Hiromasa Shimada, Carlito Baltazar Tabelin, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Naoki Hiroyoshi
    Minerals, 10, 4, 380, 380, MDPI AG, 2020年04月23日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), In flotation, the size of mineral particles is one of the most important parameters: when the size becomes fine, collision efficiency of the particles and air bubbles becomes low, causing low flotation recovery. To improve the collision efficiency and flotation kinetics, agglomeration using the emulsified oil of finely ground chalcopyrite (D50 = 3.5 μm) was carried out before flotation. In this study, the effects of agitation strength during agglomeration, kerosene dosage and potassium amyl xanthate (KAX) dosage on the flotation were investigated. Agglomeration using emulsified oil improved Cu recovery because the median diameter of agglomerate increased. With increasing agitation strength, KAX and kerosene dosages, Cu recovery was further increased. Agglomeration-flotation of a mixture containing chalcopyrite and quartz with 1:1 ratio (w/w, weight by weight) showed that Si recovery in froth was low and did not change with varying conditions (agitation strength, KAX and kerosene dosages); however, Cu recovery was significantly improved with increasing agitation strength, KAX and kerosene dosages, and thus the separation efficiency was improved.
  • Recovery of Lead and Zinc from Zinc Plant Leach Residues by Concurrent Dissolution-Cementation Using Zero-Valent Aluminum in Chloride Medium
    Marthias Silwamba, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi, Carlito Baltazar Tabelin, Ryota Hashizume, Tomoki Fukushima, Ilhwan Park, Sanghee Jeon, Toshifumi Igarashi, Tsutomu Sato, Meki Chirwa, Kawawa Banda, Imasiku Nyambe, Hokuto Nakata, Shouta Nakayama, Mayumi Ishizuka
    Metals, 10, 4, 531, 531, MDPI AG, 2020年04月20日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Zinc plant leach residues (ZPLRs) contain significant amounts of metal compounds of lead (Pb), zinc (Zn), iron (Fe), etc., hence, they are considered as a secondary source of metals. On the other hand, ZPLRs are regarded as hazardous materials because they contain heavy metals that pollute the environment. Resources and environmental concerns of ZPLRs were addressed in this study by removing/recovering Pb and Zn using a concurrent dissolution and cementation technique. To cement the dissolved Pb and Zn in leaching pulp, zero-valent aluminum (ZVAl) was added during ZPLRs leaching in the hydrochloric (HCl)–sodium chloride (NaCl) solution. The resulting cemented metals were agglomerated and separated by sieving. Lead removal increased with increasing both NaCl and HCl concentrations. However, when ZVAl was added, significant Pb removal was achieved at a low concentration. Zinc was not cemented out of the pulp using ZVAl and its recovery from ZPLRs was dependent on the HCl concentration only. By applying a concurrent dissolution and cementation technique, both Pb and Zn were removed using a low concentration of NaCl, and most importantly Pb—the most toxic metal in ZPLRs—was captured and separated before the solid-liquid separation, hence, eliminating the need for extensive washing of the generated residues to remove the inherent residual solution.
  • Agglomeration flotation of finely ground chalcopyrite: Comparison of model calculation vs. Experimental results               
    Vothy Hornn, Mayumi Ito, Hiromasa Shimada, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Carlito Baltazar Tabelin, Naoki Hiroyoshi, Shigeto Kuroiwa, Yuji Aoki
    15th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology, EARTH 2019, The Korean Institute of Resources Recycling, 2020年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Agglomeration-flotation of finely ground chalcopyrite: Effects of agitation strength in agglomeration on flotation separation efficiency               
    Vothy Hornn, Mayumi Ito, Hiromasa Shimada, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Carlito Baltazar Tabelin, Naoki Hiroyoshi, Shigeto Kuroiwa, Yuji Aoki
    15th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology, EARTH 2019, The Korean Institute of Resources Recycling, 2020年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Effects of flatness ratio on the particle motion during jig separation of plastic and improvement of jig separation efficiency using modified water pulsation               
    Theerayut Phengsaart, Daiki Kitayama, Arisa Azuma, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Carlito Baltazar Tabelin, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito
    15th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology, EARTH 2019, The Korean Institute of Resources Recycling, 2020年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Development of discharge systems using restraining walls for continuous jig separation of plastics to improve purity of bottom layer products               
    Theerayut Phengsaart, Shoko Kimura, Arisa Azuma, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Carlito Baltazar Tabelin, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito
    15th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology, EARTH 2019, The Korean Institute of Resources Recycling, 2020年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Lead removal in zinc leach residues from Kabwe, Zambia by carrier-in-pulp method using zero-valent iron               
    M. Silwamba, M. Ito, T. Fukushima, I. Park, S. Jeon, C. B. Tabelin, N. Hiroyoshi
    15th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology, EARTH 2019, The Korean Institute of Resources Recycling, 2020年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Estimation of settling velocity and jig separation efficiency of non-spherical plastics using flatness ratio               
    Theerayut Phengsaart, Arisa Azuma, Daiki Kitayama, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Carlito Baltazar Tabelin, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito
    15th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology, EARTH 2019, The Korean Institute of Resources Recycling, 2020年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Effects of particle geometry on the bubble attachment during hybrid jig separation               
    Theerayut Phengsaart, Arisa Azuma, Daiki Kitayama, Shoko Kimura, Sumetas Rittiboon, Apiset Wongthanuwat, Dawan Wiwattanadate, Sanghee Jeon, Ilhwan Park, Carlito Baltazar Tabelin, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito
    15th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology, EARTH 2019, The Korean Institute of Resources Recycling, 2020年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Improved pyrolysis behavior of ammonium polyphosphate-melamine-expandable (APP-MEL-EG) intumescent fire retardant coating system using ceria and dolomite as additives for I-beam steel application
    Joshua B. Zoleta, Gevelyn B. Itao, Vannie Joy T. Resabal, Arnold A. Lubguban, Ryan D. Corpuz, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi, Carlito Baltazar Tabelin
    Heliyon, 6, 1, Elsevier Ltd, 2020年01月01日
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Enhanced cementation of gold via galvanic interactions using activated carbon and zero-valent aluminum: A novel approach to recover gold ions from ammonium thiosulfate medium
    Sanghee Jeon, Carlito Baltazar Tabelin, Hirotaka Takahashi, Ilhwan Park, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    Hydrometallurgy, 191, Elsevier B.V., 2020年01月01日
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of galvanic interactions between lead-activated sphalerite and pyrite on flotation
    K. Aikawa, T. Segawa, S. Jeon, I. Park, C. B. Tabelin, N. Hiroyoshi, M. Ito
    15th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology, EARTH 2019, 2020年
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Carrier-microencapsulation of arsenopyrite using Al-catecholate complex: nature of oxidation products, effects on anodic and cathodic reactions, and coating stability under simulated weathering conditions
    Ilhwan Park, Carlito Baltazar Tabelin, Kensuke Seno, Sanghee Jeon, Hiroyuki Inano, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    Heliyon, 6, 1, e03189, e03189, Elsevier BV, 2020年01月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Ammonium thiosulfate extraction of gold from printed circuit boards (PCBs) of end-of-life mobile phones and its recovery from pregnant leach solution by cementation
    Sanghee Jeon, Carlito Baltazar Tabelin, Ilhwan Park, Yoshito Nagata, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    Hydrometallurgy, 191, 105214, 105214, Elsevier BV, 2020年01月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Development of advanced pyrite passivation strategies towards sustainable management of acid mine drainage
    C. B. Tabelin, I. Park, X. Li, S. Seng, M. Villacorte-Tabelin, T. Igarashi, M. Ito, N. Hiroyoshi
    IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 351, 1, Institute of Physics Publishing, 2019年10月28日
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Hematite-catalysed scorodite formation as a novel arsenic immobilisation strategy under ambient conditions
    Tabelin Carlito Baltazar, Corpuz Ryan D, Iarashi Toshifumi, Villacorte-Tabelin Mylah, Ito Mayumi, Hiroyoshi Naoki
    CHEMOSPHERE, 233, 946, 953, 2019年10月, [査読有り]
  • A review of recent strategies for acid mine drainage prevention and mine tailings recycling
    Park Ilhwan, Tabelin Carlito Baltazar, Jeon Sanghee, Li Xinlong, Seno Kensuke, Ito Mayumi, Hiroyoshi Naoki
    CHEMOSPHERE, 219, 588, 606, 2019年03月, [査読有り]
  • Suppressive effects of ferric-catecholate complexes on pyrite oxidation
    Li Xinlong, Hiroyoshi Naoki, Tabelin Carlito Baltazar, Naruwa Kosuke, Harada Chie, Ito Mayumi
    CHEMOSPHERE, 214, 70, 78, 2019年01月, [査読有り]
  • Galvanic Microencapsulation (GME) Using Zero-Valent Aluminum and Zero-Valent Iron to Suppress Pyrite Oxidation
    Seng Sophea, Tabelin Carlito Baltazar, Kojima Motoya, Hiroyoshi Naoki, Ito Mayumi
    MATERIALS TRANSACTIONS, 60, 2, 277, 286, 2019年, [査読有り]
  • Formation of surface protective coatings on arsenopyrite using Al-catecholate complex and its mode of inhibition of arsenopyrite oxidation
    Park Ilhwan, Tabelin Carlito, Inano Hiroyuki, Seno Kensuke, Higuchi Kazuki, Ito Mayumi, Hiroyoshi Naoki
    25TH REGIONAL SYMPOSIUM ON CHEMICAL ENGINEERING (RSCE 2018), 268, 2019年, [査読有り]
  • Carrier-microencapsulation using Al-catecholate complex to suppress arsenopyrite oxidation: Evaluation of the coating stability under simulated weathering conditions
    Seno Kensuke, Park Ilhwan, Tabelin Carlito, Magaribuchi Kagehiro, Ito Mayumi, Hiroyoshi Naoki
    25TH REGIONAL SYMPOSIUM ON CHEMICAL ENGINEERING (RSCE 2018), 268, 2019年, [査読有り]
  • Prediction of acid mine drainage formation and zinc migration in the tailings dam of a closed mine, and possible countermeasures
    Tabelin Carlito, Sasaki Asuka, Igarashi Toshifumi, Tomiyama Shingo, Villacorte-Tabelin Mylah, Ito Mayumi, Hiroyoshi Naoki
    25TH REGIONAL SYMPOSIUM ON CHEMICAL ENGINEERING (RSCE 2018), 268, 2019年, [査読有り]
  • CeO2-dolomite as fire retardant additives on the conventional intumescent coating in steel substrate for improved performance
    Zoleta Joshua, Itao Gevelyn, Joy Resabal Vannie, Lubguban Arnold, Corpuz Ryan, Tabelin Carlito, Ito Mayumi, Hiroyoshi Naoki
    25TH REGIONAL SYMPOSIUM ON CHEMICAL ENGINEERING (RSCE 2018), 268, 2019年, [査読有り]
  • Arsenic, selenium, boron, lead, cadmium, copper, and zinc in naturally contaminated rocks: A review of their sources, modes of enrichment, mechanisms of release, and mitigation strategies
    Tabelin Carlito Baltazar, Igarashi Toshifumi, Villacorte-Tabelin Mylah, Park Ilhwan, Opiso Einstine M, Ito Mayumi, Hiroyoshi Naoki
    SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT, 645, 1522, 1553, 2018年12月15日, [査読有り]
  • Improvement of jig efficiency by shape separation, and a novel method to estimate the separation efficiency of metal wires in crushed electronic wastes using bending behavior and "entanglement factor"
    Phengsaart Theerayut, Ito Mayumi, Hamaya Naoki, Tabelin Carlito Baltazar, Hiroyoshi Naoki
    MINERALS ENGINEERING, 129, 54, 62, 2018年12月, [査読有り]
  • Interference of coexisting copper and aluminum on the ammonium thiosulfate leaching of gold from printed circuit boards of waste mobile phones
    Jeon Sanghee, Tabelin Carlito Baltazar, Takahashi Hirotaka, Park Ilhwan, Ito Mayumi, Hiroyoshi Naoki
    WASTE MANAGEMENT, 81, 148, 156, 2018年11月, [査読有り]
  • Simultaneous suppression of acid mine drainage formation and arsenic release by Carrier-microencapsulation using aluminum-catecholate complexes (vol 205C, pg 414, 2018)
    Park Ilhwan, Tabelin Carlito Baltazar, Seno Kensuke, Jeon Sanghee, Ito Mayumi, Hiroyoshi Naoki
    CHEMOSPHERE, 209, 1021, 2018年10月, [査読有り]
  • Simultaneous suppression of acid mine drainage formation and arsenic release by Carrier-microencapsulation using aluminum-catecholate complexes
    Ilhwan Park, Carlito Baltazar Tabelin, Kensuke Seno, Sanghee Jeon, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    Chemosphere, 205, 414, 425, 2018年08月01日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Lead generation and separation mechanisms from lead silicate glass by reduction-melting
    Inano Hiroyuki, Tomita Keiichi, Tada Tatsumi, Hiroyoshi Naoki
    JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN, 126, 8, 595, 601, 2018年08月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Gold recovery from shredder light fraction of E-waste recycling plant by flotation-ammonium thiosulfate leaching
    Sanghee Jeon, Mayumi Ito, Carlito Baltazar Tabelin, Rongrit Pongsumrankul, Naho Kitajima, llhwan Park, Naoki Hiroyoshi
    Waste Management, 77, 195, 202, 2018年07月01日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Suppression of the release of arsenic from arsenopyrite by carrier-microencapsulation using Ti-catechol complex
    Ilhwan Park, Carlito Baltazar Tabelin, Kagehiro Magaribuchi, Kensuke Seno, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    Journal of Hazardous Materials, 344, 322, 332, 2018年02月15日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Magnetic separation of rare earth ore from from Khalzan Burgedei peralkaline rare earth deposit, Mongolia               
    G. Purevdelger, M. Ito, N. Sato, C.B. Tabelin, N. Hiroyoshi, J. Sereenen
    Proc. of the 4th International Conference and Exhibition (Mineral Processing 2018), 21, 23, 2018年
    英語
  • Simultaneous leaching of arsenite, arsenate, selenite and selenate, and their migration in tunnel-excavated sedimentary rocks: II. Kinetic and reactive transport modeling
    Carlito Baltazar Tabelin, Ryosuke Sasaki, Toshifumi Igarashi, Ilhwan Park, Shuichi Tamoto, Takahiko Arima, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    CHEMOSPHERE, 188, 444, 454, 2017年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Simultaneous leaching of arsenite, arsenate, selenite and selenate, and their migration in tunnel-excavated sedimentary rocks: I. Column experiments under intermittent and unsaturated flow
    Carlito Baltazar Tabelin, Ryosuke Sasaki, Toshifumi Igarashi, Ilhwan Park, Shuichi Tamoto, Takahiko Arima, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    CHEMOSPHERE, 186, 558, 569, 2017年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Pyrite oxidation in the presence of hematite and alumina: II. Effects on the cathodic and anodic half-cell reactions
    Carlito Baltazar Tabelin, Suchol Veerawattananun, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi, Toshifumi Igarashi
    SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT, 581, 126, 135, 2017年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Pyrite oxidation in the presence of hematite and alumina: I. Batch leaching experiments and kinetic modeling calculations
    Carlito Baltazar Tabelin, Suchol Veerawattananun, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi, Toshifumi Igarashi
    SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT, 580, 687, 698, 2017年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of pyrite and pyrrhotite on the flotation of lead-activated sphalerite               
    Mayumi ITO, Tatusya SEGAWA, Yoji Minoura, Tsuyoshi Horiguchi, Carlito Baltazar Tabelin, Naoki HIROYOSHI
    the 28th International Mineral Processing Congress, 2016年
    英語, 研究論文(研究会,シンポジウム資料等)
  • A Study on the Utilization of Magnetite for the Recovery of Platinum Group Metals from Chloride Solution
    Peet Homchuen, Richard Diaz Alorro, Naoki Hiroyoshi, Ryo Sato, Hajime Kijitani, Mayumi Ito
    MINERAL PROCESSING AND EXTRACTIVE METALLURGY REVIEW, 37, 4, 246, 254, 2016年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Electrochemical Investigation of Gold Uptake From Chloride Solution by Magnetite
    Richard Diaz Alorro, Naoki Hiroyoshi, Hajime Kijitani, Mayumi Ito, Masami Tsunekawa
    MINERAL PROCESSING AND EXTRACTIVE METALLURGY REVIEW, 36, 5, 332, 339, 2015年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Short and long term release mechanisms of arsenic, selenium and boron from a tunnel-excavated sedimentary rock under in situ conditions
    Shuichi Tamoto, Carlito Baltazar Tabelin, Toshifumi Igarashi, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi
    JOURNAL OF CONTAMINANT HYDROLOGY, 175, 60, 71, 2015年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Stability of As(V)-sorbed schwertmannite under porphyry copper mine conditions
    Mayumi Ito, Sengpasith HoungAloune, Naoki Hiroyoshi
    Minerals Engineering, 74, 51, 59, 2015年04月, [査読有り]
    英語
  • The use of schwertmannite for arsenic immobilization in copper flotation tailings               
    Sengpasith Houngaloune, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito, Masato Fujimura
    Proceedings - European Metallurgical Conference, EMC 2015, 1, 161, 169, GDMB Verlag GmbH, 2015年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Effect of Fe(II) and Cu(II) on transformation of schwertmannite to goethite               
    S. Houngaloune, N. Hiroyoshi, M. Ito
    International Journal of Chemical Engineering and Applications, 6, 1, 32, 37, 2015年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Influences of electrolyte concentration on subcritical crack growth in sandstone in water
    Yoshitaka Nara, Ryo Nakabayashi, Megumi Maruyama, Naoki Hiroyoshi, Tetsuro Yoneda, Katsuhiko Kaneko
    ENGINEERING GEOLOGY, 179, 41, 49, 2014年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Study on schwertmannite production from copper heap leach solutions and its efficiency in arsenic removal from acidic sulfate solutions
    Sengpasith HoungAloune, Takahiro Kawaai, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito
    HYDROMETALLURGY, 147, 30, 40, 2014年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Preparation of Fe/Al Composite for Metal Recovery               
    M Ito, K Sukegawa, N Hiroyoshi
    12th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 293, 296, 2013年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Flotation of anode slime in copper electro-refining               
    M Ito, T Ikemoto, N Hiroyoshi
    12th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 954, 957, 2013年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Separation of polyethylene and cross-linked polyethylene using a reverse hybrid jig               
    M Ito, A Saito, N Murase, N Hamaya, M Takeuchi, N Hiroyoshi
    ASEAN++2013, 2013年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Application of reductive melting process of CRT glass for recovering valuable metals from PCB waste               
    N Hiroyoshi, H Prin, Y Takaya, M Ito
    ASEAN++2013, 2013年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • ジグ選別における技術革新の歩みと先端的選別機への挑戦               
    恒川昌美, 伊藤真由美, 広吉直樹
    Journal of MMIJ, 129, 284, 289, 2013年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • 圧力およびレベルセンサーを用いたジグ選別における最適脈動条件の決定と微粒子選別への適用               
    恒川昌美, 秋元淳希, 扇子渉, 越智大司, 広吉直樹, 伊藤真由美
    Journal of MMIJ, 129, 284, 289, 2013年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Advanced jig separation technology for resource recycling and mineral processing               
    M Ito, N Hiroyoshi, M Tsunekawa
    The 5th Regional Conference on Geological Engineering, 13, 18, 2013年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • SELECTIVE COMMINUTION AND MAGNETIC SEPARATION OF RARE-EARTH ORE FROM DONG PAO, VIETNAM               
    M Ito, M Takamatsu, K Asakura, C Nisikawa, N Hiroyoshi, M Tsunekawa
    23rd World mining congress, 775, 2013年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • STABILIZATION OF ARSENIC IN THE MINING AND METALLURGICAL INDUSTRIES? A REVIEW               
    S Houngaloune, N Hiroyoshi, M Ito, F Masato
    23rd World mining congress, 777, 2013年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Coagulation flotation of anode slime in copper electro-refining               
    M Ito, T Ikemoto, N Hiroyoshi
    Proc. of 3rd Joint seminar on Geo-environmental engineering & recycling, 54, 2013年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Mineral processing of rare-earth ore from Kipawa, Canada               
    M Ito, M Takamatsu, K Ono, N Hiroyoshi
    Proc. of 3rd Joint seminar on Geo-environmental engineering & recycling, 70, 2013年
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Recovery of the Platinum Group Metals from the Chloride Solution by Synthesized Magnetite and Slag Magnetite               
    N Hiroyoshi, R Sato, P Homchuen, M Ito
    Proc. of 3rd Joint seminar on Geo-environmental engineering & recycling, 19, 2013年
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Preparation and Evaluation of Fe/Al composite for metal recovery               
    M Ito, K Sukegawa, N Hiroyoshi
    Proc. of 3rd Joint seminar on Geo-environmental engineering & recycling, 48, 2013年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Newly developed discharge device for jig separation of plastics to recover higher grade bottom layer product
    Masami Tsunekawa, Riki Kobayashi, Kunihiro Hori, Hideaki Okada, Naka Abe, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito
    INTERNATIONAL JOURNAL OF MINERAL PROCESSING, 114, 27, 29, 2012年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Influence of relative humidity on fracture toughness of rock: Implications for subcritical crack growth
    Yoshitaka Nara, Kazuya Morimoto, Naoki Hiroyoshi, Tetsuro Yoneda, Katsuhiko Kaneko, Philip M. Benson
    INTERNATIONAL JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES, 49, 18, 2471, 2481, 2012年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Recovery and immobilization of lead in cathode ray tube funnel glass by a combination of reductive and oxidative melting processes
    Takashi Okada, Hiroyuki Inano, Naoki Hiroyoshi
    Journal of the Society for Information Display, 20, 9, 508, 516, 2012年09月, [査読有り]
    英語
  • Effect of particle shape on hydrocyclone classification
    Kouki Kashiwaya, Takahiko Noumachi, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito, Masami Tsunekawa
    POWDER TECHNOLOGY, 226, 147, 156, 2012年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of water addition on centrifugal treatment to remove lead compounds from polyvinylchloride in electric wires and cables
    Masami Tsunekawa, Mayumi Ito, Yoshiaki Nakamura, Yuta Sasaki, Tomoo Sakai, Naoki Hiroyoshi
    SEPARATION AND PURIFICATION TECHNOLOGY, 89, 94, 97, 2012年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Mineral processing of deep-sea ores ”, The 4th Regional Conference on Geological Engineering               
    M.Ito, S. Futakuchi, K. Asakura, N. Hiroyoshi
    The 4th Regional Conference on Geological Engineering“Research-based Education in Geological and Geo-resources Engineering for Sustainable Development in ASEAN Region, 2012年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • A Study on the Utilization of Magnetite for The Recovery of Platinum Group Metals from Chloride Solution               
    P. Homchuen, M. Ito, N. Hiroyoshi
    The 4th Regional Conference on Geological Engineering“Research-based Education in Geological and Geo-resources Engineering for Sustainable Development in ASEAN Region, 2012年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Plastic-plastic separation using advanced jig separation technology               
    Mayumi Ito, Megumi Takeuchi, Naoki Hiroyoshi
    Proc of the 6th International Workshop and Conference on Earth Resources Technology, 2012年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Hybrid jig separation of plastic particles-A case of a separation of Nylon and PVC-               
    Mayumi Ito, Megumi Takeuchi, Naoki Hiroyoshi
    Proc. of Int. Symposium on earth science technology 2012, 315, 317, 2012年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • SUPPRESSION OF PYRITE OXIDATION BY CARRIER MICROENCAPSULATION USING SILICON AND CATECHOL
    Rani Kumari Thakur Jha, Jacqueline Satur, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito, Masami Tsunekawa
    MINERAL PROCESSING AND EXTRACTIVE METALLURGY REVIEW, 33, 2, 89, 98, 2012年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Evaluation of entanglement properties of crushed automobile shredded residue and detachment of entrapped particles
    Yutaka Kuwayama, Mayumi Ito, Maiko Akatsuka, Naoki Hiroyoshi, Masami Tsunekawa
    JOURNAL OF MATERIAL CYCLES AND WASTE MANAGEMENT, 13, 2, 156, 163, 2011年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Removal of lead compounds from polyvinylchloride in electric wires and cables using cation-exchange resin
    Masami Tsunekawa, Mayumi Ito, Yuta Sasaki, Tomoo Sakai, Naoki Hiroyoshi
    JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS, 191, 1-3, 388, 392, 2011年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Suppression of floatability of pyrite in coal processing by carrier microencapsulation
    Rani Kumari Thakur Jha, Jacqueline Satur, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito, Masami Tsunekawa
    FUEL PROCESSING TECHNOLOGY, 92, 5, 1032, 1036, 2011年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of humidity and temperature on subcritical crack growth in sandstone
    Yoshitaka Nara, Kazuya Morimoto, Tetsuro Yoneda, Naoki Hiroyoshi, Katsuhiko Kaneko
    INTERNATIONAL JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES, 48, 7-8, 1130, 1140, 2011年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Gold Recovery from Clolide Solution Using Copper Convertor Slag               
    N. Hiroyoshi, H. Kijitani, R.D. Alorro, M. Ito, M. Tsunekawa
    Proceedings of 11th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 442, 445, 2011年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Mineral Processing of Rare-Earth Ore from Dongpao               
    M. Ito, C. Nishikawa, N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proc of the 5th International Workshop and Conference on Earth Resources Technology, 40, 42, 2011年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Recovery and immobilization of lead in cathode ray tube funnel glass by a combination of reductive and oxidative melting processes
    Takashi Okada, Hiroyuki Inano, Naoki Hiroyoshi
    IDW'11: PROCEEDINGS OF THE 18TH INTERNATIONAL DISPLAY WORKSHOPS, VOLS 1-3, 617, 620, 2011年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Estimating the size distribution of anode and cathode activating agents in the crushed products of nickel metal hydride batteries from hybrid vehicles and its classification
    Mayumi Ito, Kouki Kashiwaya, Naohiro Sumiya, Hisatoshi Furuya, Naoki Hiroyoshi, Masami Tsunekawa
    INTERNATIONAL JOURNAL OF MINERAL PROCESSING, 97, 1-4, 92, 95, 2010年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Reverse jig separation of shredded floating plastics separation of polypropylene and high density polyethylene
    Mayumi Ito, Masami Tsunekawa, Emi Ishida, Koki Kawai, Tatsuru Takahashi, Naka Abe, Naoki Hiroyoshi
    INTERNATIONAL JOURNAL OF MINERAL PROCESSING, 97, 1-4, 96, 99, 2010年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of relative humidity and temperature on subcritical crack growth in igneous rock
    Yoshitaka Nara, Naoki Hiroyoshi, Tetsuro Yoneda, Katsuhiko Kaneko
    INTERNATIONAL JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND MINING SCIENCES, 47, 4, 640, 646, 2010年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of chloride ions on leaching rate of chalcopyrite
    Kyoungkeun Yoo, Soo-kyung Kim, Jae-chun Lee, Mayumi Ito, Masami Tsunekawa, Naoki Hiroyoshi
    MINERALS ENGINEERING, 23, 6, 471, 477, 2010年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 土壌微生物による炭酸カルシウム析出に及ぼす温度の影響
    川﨑 了, 小潟 暁, 広吉直樹, 恒川昌美, 金子勝比古, 寺島 麗
    応用地質, 51, 1, 10, 18, 一般社団法人 日本応用地質学会, 2010年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), 筆者らは, 土や岩の代表的なセメント物質である炭酸カルシウムまたはシリカを主成分とし, 微生物の代謝活動により土や岩の間隙や岩の割れ目を自然に閉塞させる新たな概念に基づくグラウト, すなわち, バイオグラウトを開発するための基礎的な研究を実施中である. 本論文では, 炭酸カルシウムを用いたバイオグラウト, すなわち, 炭酸カルシウム法に関して検討を実施した結果について報告する. 具体的には, 日本各地より採取した自然の土壌中に生息する微生物を用いて試験管による炭酸カルシウムの析出試験を行い, 試験時における温度の違いが炭酸カルシウム析出に与える影響について調査した. その結果, 温度5~35℃の低~中温域において, 土壌微生物により炭酸カルシウムが試験管内に析出することが示唆された. 一方, 試験に用いた土壌微生物の菌数測定および遺伝子解析を実施し, 試験前後の土壌中に含まれる微生物相の変化に関して, 生菌数, 最も出現頻度の高い菌の菌数およびその帰属分類群を用いることにより比較を行った. その結果, それらは主にPenicillium属およびAspergillus属の菌類であり, 有機栄養源を活発に代謝することにより菌数が増加したものと推定された.
  • Mineral processing of deep-sea hydrothermal deposit ores               
    M. Ito, T. Takahashi, S. Futakuchi, N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proc of the 4th International Workshop and Conference on Earth Resources Technology, 2010年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • On the Use of Magnetite for Gold Recovery From Chloride Solution
    Richard Diaz Alorro, Naoki Hiroyoshi, Hajime Kijitani, Mayumi Ito, Masami Tsunekawa
    MINERAL PROCESSING AND EXTRACTIVE METALLURGY REVIEW, 31, 4, 201, 213, 2010年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Development of a New Gravity Separator for Plastics -a Hybrid-Jig
    Kunihiro Hori, Masami Tsunekawa, Masatsune Ueda, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito, Hideaki Okada
    MATERIALS TRANSACTIONS, 50, 12, 2844, 2847, 2009年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Anode activating agent recovery by magnetic separation from the < 0.075 mm fraction of crushed nickel metal hydride batteries from hybrid vehicles
    Mayumi Ito, Kouki Kashiwaya, Naohiro Sumiya, Naoki Hiroyoshi, Masami Tsunekawa
    SEPARATION AND PURIFICATION TECHNOLOGY, 69, 2, 149, 152, 2009年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Optimum water pulsation of jig separation for crushed plastic particles
    Kunihiro Hori, Masami Tsunekawa, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito
    INTERNATIONAL JOURNAL OF MINERAL PROCESSING, 92, 3-4, 103, 108, 2009年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Recovery of heavy metals from MSW molten fly ash by CIP method
    Richard Diaz Alorro, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito, Masami Tsunekawa
    HYDROMETALLURGY, 97, 1-2, 8, 14, 2009年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 水溶液環境下における岩石のサブクリティカルき裂進展
    奈良 禎太, 高田 雅史, 五十嵐 敏文, 広吉 直樹, 金子 勝比古
    物理探査, 62, 1, 163, 171, 物理探査学会, 2009年03月, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of temperature on rate of CaCO3 precipitation for biogrouting process               
    Ogata, S, Kawasaki, S, Hiroyoshi, N, Tsunekawa, M, Kaneko, K, Terajima, R
    Proceedings of 3rd International Workshop and Conference on Earth Resources Technology, 12, 17, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 微生物代謝を利用したグラウトにおける炭酸カルシウム析出の温度依存性               
    小潟 暁, 川﨑 了, 広吉直樹, 恒川昌美, 金子勝比古, 寺島 麗
    第38回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集, 120, 124, 2009年
    日本語, 研究論文(研究会,シンポジウム資料等)
  • Removal of Lead from PVC in Electric Wires and Cables               
    M. Tsunekawa, J. Mimura, T. Sakai, Y. Nakamura, Y. Sasaki, M. Ito, N. Hiroyoshi
    Proceedings of EcoDesign2009, OS-3A-9, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Physical Separation of Shredder Residue of Plastics used in Home Appliances -Gravity separation using advanced jig separation technology-               
    M. Ito, M. Akatsuka, Y. Kuwayama, K. Hori, E. Ishida, N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of EcoDesign2009, OS-3A-8, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Physical Separation of Crushed Nickel-metal Hydride Battery Components for Recycling               
    M. Ito, K. Kashiwaya, N. Sumiya, H. Furuya, N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of EcoDesign2009, OS-3A-7, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Characterization of ASR for Recovering Low Chloride Fuel and Metals by Physical Separation               
    Y. Kuwayama, M. Ito, M. Akatsuka, N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of 10th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 636, 639, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Review of Treatment of Ocean-floor Resources -Recovery Methods for Rare Metals               
    M. Ito, T. Takahashi, K. Sekimura, N. Hiroyoshi, Masami Tsunekawa
    Proceedings of 10th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 302, 305, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Application of Electric Ddisintegration Method for Gold Containing Complex Waste Rocks of the Lepanto Mine               
    M. Ito, T. Hamano, N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of 10th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 270, 273, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Wet Treatment of ASR to Obtain Solid Fuel - Removal of Unburnable Fine Particles Entrapped in the Agglomerates and Their Characte               
    M. Ito, M. Akatsuka, Y. Kuwayama, N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of 10th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 640, 643, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • A Hydrometallurgical Approach to Recover Metals from Primary and Secondary Sources               
    Richard D. Alorro, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito, Masami Tsunekawa
    Proceedings of 3rd International Workshop and Conference on Earth Resources Technology, 187, 196, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Carrier Micro Encapsulation (CME) for Coal Preparation               
    Rani Kumari, Thakur Jha, Jacqueline Satur, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito, Masami Tsunekawa
    Proceedings of 3rd International Workshop and Conference on Earth Resources Technology, 197, 203, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Electrical disintegration of gold containing complex waste rocks of the Lepanto mine               
    Mayumi Ito, Takatoshi Hamano, Naoki Hiroyoshi, Masami Tsunekawa
    Proceedings of 3rd International Workshop and Conference on Earth Resources Technology, 204, 211, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Advanced jig separation of cobalt-rich ferromanganese ore               
    Mayumi Ito, Tatsuru Takahashi, Kengo Sekimura, Kunihiro Hori, Naoki Hiroyoshi, Masami Tsunekawa
    Proceedings of 3rd International Workshop and Conference on Earth Resources Technology, 212, 217, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Subcritical crack growth in rocks in an aqueous environment
    Yoshitaka Nara, Masafumi Takada, Toshifumi Igarashi, Naoki Hiroyoshi, Katsuhiko Kaneko
    EXPLORATION GEOPHYSICS, 40, 1, 163, 171, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Removal of Trace Impurity from Limestone Using Flotation Techniques
    Masami Tsunekawa, Yugo Honma, Kyoungkeun Yoo, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito
    MATERIALS TRANSACTIONS, 50, 1, 171, 176, 2009年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Recovery of heavy metals from MSW molten fly ash by carrier-in-pulp method: Fe powder as carrier
    Richard Diaz Alorro, Shinichi Mitani, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito, Masami Tsunekawa
    MINERALS ENGINEERING, 21, 15, 1094, 1101, 2008年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Carrier-microencapsulation using Si-catechol complex for suppressing pyrite floatability
    Rani Kumari Thakur Jha, Jacqueline Satur, Naoki Hiroyoshi, Mayumi Ito, Masami Tsunekawa
    MINERALS ENGINEERING, 21, 12-14, 889, 893, 2008年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Immersion Behavior of Automobile Shredded Residue in Surfactant Solutions and Detachment of Particulate Matter
    Mayurni Ito, Maiko Akatsuka, Yutaka Kuwayama, Kunihiro Hori, Naoki Hiroyoshi, Masami Tsunekawa
    MATERIALS TRANSACTIONS, 49, 10, 2371, 2376, 2008年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 北海道大学工学部環境社会工学科資源循環システムコースにおける教育改善の取り組み
    藤井 義明, 広吉 直樹, 原田 周作, 金子 勝比古
    工学教育, 56, 5, 36, 41, Japanese Society for Engineering Education, 2008年09月20日
    日本語, Department of Resources Engineering, Faculty of Engineering, Hokkaido University, which was renamed to Course of Sustainable Resources Engineering in 2005, was established in 1972 based on Department of Mining. Number of coal mines in Japan rapidly decreased at that time by the governmental policy and the department was not popular with students from the beginning. Students with very low GPA (Maximum GPA was 1.6 in 1981, for example) were distributed to the department and the department was filled with full of dull students. Teachers also lost eagerness for high quality education. A negative spiral was formed and the situation went worse and worse. As time goes, attempts were made to revolutionize the department. One is "Curriculum Petit Committee" . And the other is "Committee for Education System Improvement" . These two committees significantly improved the education in the department. As a result, the department was filled with full of vivid students, and teachers. For exampe, in 2007, students′ maximum, minimum and average GPA was 3.3, 2.0 and 2.5, respectively,
  • シャボン玉・砂遊びを導入した大学初年次における全学共通創成教育
    恒川 昌美, 広吉 直樹, 伊藤 真由美, 平島 剛
    工学教育, 56, 5, 111, 114, 公益社団法人 日本工学教育協会, 2008年09月20日
    日本語, Hokkaido University holds first year student seminars for promoting student ability in communication, presentation, design, and creativity. The authors have held this seminar to students of all faculties, where the research topics were determined by the students themselves from the phenomena or questions relating to children′s games such as playing in the sand and blowing soap bubbles. Then, they planned experimental procedures, discussed, summarized, and presented the results with minimal advice from teachers. After the student presentations the teachers introduced the techniques and equip...
  • Dispersion-Flocculation Behavior of Fine Lead Particles in an Organic Solvent
    Masami Tsunekawa, Yuta Sasaki, Yoshiaki Nakamura, Mayumi Ito, Naoki Hiroyoshi, Kyoung Keun Yoo
    MATERIALS TRANSACTIONS, 49, 9, 2119, 2123, 2008年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Estimation of degree of liberation in a coarse crushed product of cobalt-rich ferromanganese crust/nodules and its gravity separation
    Mayumi Ito, Masami Tsunekawa, Eiji Yamaguchi, Kengo Sekimura, Kouki Kashiwaya, Kunihiro Hori, Naoki Hiroyoshi
    INTERNATIONAL JOURNAL OF MINERAL PROCESSING, 87, 3-4, 100, 105, 2008年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of solution composition on the optimum redox potential for chalcopyrite leaching in sulfuric acid solutions
    Naoki Hiroyoshi, Hiroko Kitagawa, Masami Tsunekawa
    Hydrometallurgy, 91, 1-4, 144, 149, 2008年03月, [査読有り]
    英語
  • バイオグラウトにおける炭酸カルシウムの析出に及ぼす温度の影響               
    川﨑 了, 小潟 暁, 広吉直樹, 恒川昌美, 金子勝比古, 寺島 麗
    地盤工学会北海道支部技術報告集, 48, 27, 30, 2008年
    日本語, 研究論文(研究会,シンポジウム資料等)
  • Carrier-in-Pulp Method as a New Hydrometallurgical Route to Reject and Recover Heavy Metals from MSW Melting Fly Ash               
    R. D. Alorro, S. Mitani, N. Hiroyoshi, M. Ito, M. Tsunekawa
    Proceedings of The 22nd International Conference on Solid Waste Technology and Management, 270, 276, 2008年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Selective crushing of cobalt-rich ferromanganese ores and flotation of the fine size product               
    M. Ito, K. Kashiwaya, E. Yamaguchi, K. Sekimura, T. Takahashi, N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of The 2nd International Workshop and Conference on Earth Resources Technology, 42, 45, 2008年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Optimization of Jig Separation with Fluidization of Particle Layer               
    K. Hori, M. Tsunekawa, N. Hiroyoshi, M. Ito
    Proceedings of 24rd International Mineral Processing Congress, 841, 845, 2008年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Rejection and recovery of heavy metals from MSW melting fly ash by carrier-in-pulp method               
    R. D. Alorro, N. Hiroyoshi, S. Mitani, M. Ito
    Proceedings of 24rd International Mineral Processing Congress, 3610, 3617, 2008年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Mineral processing of cobalt-rich ferromanganese crust and nodules               
    M. Ito, M. Tsunekawa, K. Sekimura, E. Yamaguchi, K. Kashiwaya, K. Hori, N. Hiroyoshi
    Proceedings of 24rd International Mineral Processing Congress, 806, 812, 2008年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Carrier-microencapsulation for preventing pyrite oxidation
    Jacqueline Satur, Naoki Hiroyoshi, Masami Tsunekawa, Mayumi Ito, Hideyuki Okamoto
    INTERNATIONAL JOURNAL OF MINERAL PROCESSING, 83, 3-4, 116, 124, 2007年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • The recovery of electrode compounds from waste nickel metal hydride batteries by physical separation techniques
    Masami Tsunekawa, Mayumi Ito, Hisatoshi Furuya, Naoki Hiroyoshi
    MATERIALS TRANSACTIONS, 48, 5, 1089, 1094, 2007年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Carrier-Microencapsulation using Si-Catechol Complex for Suppressing Pyrite Floatability               
    R .K .T. Jha, J. Satur, N. Hiroyoshi, M. Ito, M. Tsunekawa
    Proceedings of MEI's Intern. Flotation '07 Conf, 1, 14, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Development of Wet Recycling Process for Automobile Shredded Residue - Effect of Surfactants on the Wettability of Autmobile Shredded Residue               
    M. Ito, M. Akatsuka, Y. Kuwayama, K. Hori, N.Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of 9th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 237, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Dispersion-Floccuration Behavior of Fine Pb Powder in Organic Solvent               
    M. Tsunekawa, Y. Sasaki, Y. Nakamura, M. Ito, N. Hiroyoshi, K. K. Yoo
    Proceedings of 9th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 503, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Physical Separation of Anode and Cathod Activating Agents from Waste Nickel Metal Hydride Batteries               
    M. Ito, K. Kashiwaya, N. Sumiya, H. Furuya, N.Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of 9th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 439, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Classification of Fine Hydrophobic Particles Using Hydrocyclone               
    K. Kashiwaya, T. Noumachi, M. Ito, N.Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of 9th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 503, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • New Washing Method of Lead Contaminated Soil               
    M. Ito, N. Hokari, M. Takada, N.Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of 9th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 576, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Development of a New Gravity Concentration Machinery - a Hybrid Jig               
    K. Hori, M. Tsunekawa, N.Hiroyoshi, M. Ito
    Proceedings of 9th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 466, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Development of Wet Recycling Process for Automobile Shredded Residue - Evaluation of Entanglement Properties of Automobile Shredded Residue Crushed Product               
    M. Ito, Y. Kuwayama, M. Akatsuka, K. Hori, N.Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of 9th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 187, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Mineral Processing of Cobalt-Rich Manganese Crust and Nodules - Establishment of treatment flow for removal of substrate rock from deep sea mined ore               
    M. Ito, K. Kashiwaya, E. Yamaguchi, K. Sekimura, K. Hori, N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa
    Proceedings of 37th Underwater Mining Institute, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Carrier-Microencapsulation for Suppressing Flotability and Oxidation of Pyrite in Copper Mineral Processing               
    J. Satur, N. Hiroyoshi, M. Ito, M. Tsune
    Proceedings of the 6th International Copper-Cobre Conference, 3, 9, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 微生物の代謝活動により固化する新しいグラウトに関する基礎的研究
    川﨑 了, 村尾彰了, 広吉直樹, 恒川昌美, 金子勝比古
    応用地質, 47, 1, 2, 12, 一般社団法人日本応用地質学会, 2006年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), 通常土壌には,1gあたり10^7〜10^9の微生物が含まれている.この非常に多くの微生物を,土や岩を対象とする工学の中でもとくに力学分野において利用することができれば,地球環境に配慮した新たな技術が開発されるものと期待される.筆者らは,土や岩の代表的なセメント物質の1つである炭酸カルシウムを主成分とし,微生物の代謝活動により土や岩の間隙や岩の割れ目を自然に閉塞させる新たな概念に基づくブラウト,すなわち,バイオグラウトを開発するための基礎的な室内試験を実施した.具体的には,市販のイースト菌および自然の土壌中に生息する微生物を用いて試験管による炭酸カルシウムの析出試験を行い,試験時の諸条件である温度,有機栄養源,緩衝溶液が炭酸カルシウムの析出に与える影響について検討した.また,バイオグラウトによる砂および粘土の透水特性の改良試験を実施し,バイオグラウト処理により両者の透水係数が処理前に比べて約1桁低下することを確認した.解決すべき残された課題は少なくないが,得られた試験結果より土壌微生物の代謝活動を利用したバイオグラウトによる地盤の物性改良およびバイオグラウトの開発に関して明るい見通しが得られた.
  • The recovery of electrode materials from waste nickel metal hydride batteries in a hybrid vehicle               
    Tsunekawa M, Furuya H, Hiroyoshi N, Ito M, Kitamura O, Ichimura R, Kikuta K
    Proceedings of 3rd Japan-Korea International Symposium of Resources Recycling and Materials Science, 59, 73, 2006年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 湿式比重選別とその技術開発の動向
    恒川 昌美, 堀 邦紘, 広吉 直樹, 伊藤 真由美
    資源と素材 : 資源・素材学会誌 : journal of the Mining and Materials Processing Institute of Japan, 121, 10/11, 467, 473, 社団法人 資源・素材学会, 2005年11月25日
    日本語, Gravity separation is one of the ancient technologies for mineral processing and is still in widespread use. In recent years, many kinds of machinery for wet gravity separation have been developed and applied to process fine particles and solid waste.<BR>The authors have reviewed newly developed machineries, in addition to the principle of wet gravity separation and conventional machineries. Most of them are conducted in gravitational fields or films of flowing water. The former harnesses the settling behavior of particles in water and the later the movement of particles in films of flowi...
  • 微生物代謝により固化する新しいグラウトに関する基礎的検討               
    村尾彰了, 川﨑 了, 広吉直樹, 恒川昌美, 金子勝比古
    第34回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集, 417, 422, 2005年
    日本語, 研究論文(研究会,シンポジウム資料等)
  • Upgrading of Crystalline Limestone by Carrier Flotation               
    Tsunekawa M, Honma Y, Yoo K, Hiroyoshi N, Ito M
    Proceedings of 8th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 221, 224, 2005年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • The Recovery of Useful Materials from Scrapped Secondary Batteries by Physical Separation Techniques               
    Tsunekawa M, Furuya H, Hiroyoshi N, Ito M, Kitamura O, Ichimura R, Kikuta K
    Proceedings of 8th Int. Symp. East Asian Recycling Technology, 382, 385, 2005年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 硫酸溶液中での黄銅鉱浸出に対する活性炭と石炭の触媒作用
    岡本 秀征, 中山 良一, 黒岩 樹人, 広吉 直樹, 恒川 昌美
    資源と素材 : 資源・素材学会誌 : journal of the Mining and Materials Processing Institute of Japan, 120, 10, 600, 606, The Mining and Materials Processing Institute of Japan, 2004年11月25日
    日本語, Activated carbon is known as a catalyst for chalcopyrite leaching in sulfuric acid solutions. This paper compares the effects of six different activated carbon samples on copper extraction from a chalcopyrite concentrate by shaking flask leaching experiments at 303 K under atmospheric conditions. Eight different coals were also evaluated as an alternative to activated carbon.
    Except for one activated carbon sample, activated carbon addition enhanced copper extraction. Increases in the weight ratio of activated carbon to the chalcopyrite concentrate caused increases in copper extraction.
    The effects of the coals on copper extraction were related to the rank of the coals: Low rank coals like brown coal, which have low fixed carbon contents and high contents of volatile matter, suppress copper extraction, and high rank coals, which contain more fixed carbon and less volatile matter, enhance copper extraction. High rank coals stored under atmospheric conditions over long periods (more than 7 months) suppressed copper extraction, implying that oxidation of the coal surface and its products cause the suppression in copper extraction.
    The experimental results are analyzed and discussed with a reaction model for the redox potential dependence of chalcopyrite leaching, which assumes the formation of intermediate Cu2S by chalcopyrite reduction and a subsequent oxidation of the Cu2S.
  • 高硫黄石炭ずりからの鉄溶出特性と浸出水を用いた石炭脱硫浮選
    伊藤 真由美, 恒川 昌美, 平島 剛, 広吉 直樹, 山田 龍一, 湯川 健太郎
    資源と素材 : 資源・素材学会誌 : journal of the Mining and Materials Processing Institute of Japan, 117, 12, 961, 966, 社団法人 資源・素材学会, 2001年12月25日
    日本語, The effects of inhibitors to iron-oxidizing bacteria (Thiobacillus ferrooxidans) on the dissolution of iron species from high sulfur coal refuse (5.75 db% S) were studied in acidic solutions with the bacteria, using sodium lauryl sulfate (SDS) and tannic acid as inhibitors. Flotation experiments of high sulfur coal (4.27 dafb% S) in leachates from the refuse were conducted to remove sulfur.<BR>Compared with tannic acid, SDS inhibited the iron-oxidizing activity of Thiobacillus ferrooxidans more and dissolution of pyrite in high sulfur coal refuse, but SDS did not prevent dissolution of solu...
  • 微生物処理
    広吉 直樹, 恒川 昌美
    資源と素材 : 資源・素材学会誌 : journal of the Mining and Materials Processing Institute of Japan, 113, 12, 958, 961, The Mining and Materials Processing Institute of Japan, 1997年12月25日
    日本語

その他活動・業績

書籍等出版物

  • 微生物資源工学(共著)               
    コロナ社, 1996年
  • Microbiology and Its Applications to Resources Engineering               
    CORONA PUBLISHING CO. , LTD., 1996年

所属学協会

  • 廃棄物資源循環学会               
  • 資源・素材学会               
  • 環境資源工学会               

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 生物機能を駆使した選択的インテリジェント凝集システムの開発
    科学研究費助成事業
    2024年04月01日 - 2027年03月31日
    中島 一紀, 廣吉 直樹, 五十嵐 健輔, 高野 力
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 24K03104
  • 金のグリーンマイニング実現のための新しい製錬技術の開発とその難処理鉱石への応用
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2026年03月31日
    廣吉 直樹, 伊藤 真由美, PARK ILHWAN
    硫ヒ鉄鉱などの硫化鉱物の結晶中に金が閉じ込められた形で存在する難処理金鉱石から,毒性の高いシアンに替わる安全な溶媒を用いて金を抽出する技術を開発することを目指して,チオ硫酸アンモニア溶液を用いたヒ素含有難処理鉱から金の浸出・回収法について検討した.
    金粉末と硫ヒ鉄鉱の混合物を用いたモデル実験を行い, チオ硫酸アンモニウム溶液中での金の抽出に及ぼす硫ヒ鉄鉱の影響を調べた. このモデル実験では硫化鉱物の結晶中に金が含まれているわけではないが, それでも硫ヒ鉄鉱が共存すると金の抽出率が著しく低下した.SEM-EDX や XPS による表面分析の結果, 浸出の過程で金の表面には硫化銅, 酸化鉄および元素硫黄などの薄膜が生成することが確かめられたが, この薄膜は硫ヒ素鉄鉱の共存の有無に関わらず生成しており, 金の浸出を抑制する不動態膜とは考えられない.溶液分析の結果によれば, 硫ヒ鉄鉱が共存する場合には存在しない時よりも急速に 金の浸出に不可欠なチオ硫酸イオンが分解することが確かめられたことから, 硫ヒ鉄鉱の共存によるチオ硫酸イオンの分解が金浸出抑制の主原因であるものと考えられる.
    浸出貴液からの金の回収法として,アルミニウムを電子供与体,活性炭を電子伝達媒体粒子とするセメンテーション法について検討した.溶液分析や電子顕微鏡観察などの結果,金はアルミニウムの表面に付着した活性炭上に還元析出して回収されることが確認された.活性炭を用いた場合,溶液中に浸出触媒として含まれる銅も金とともに非選択的に還元析出してしまったが,活性炭の代わりに半導体性の酸化鉄 (マグネタイトあるいはヘマタイト) を用いて実験したところ,金のみが選択的に還元析出することを見出した.
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23K04642
  • 酸性鉱山廃水発生防止のためのキャリアマイクロエンカプセレーション技術の新展開
    科学研究費助成事業
    2017年04月01日 - 2020年03月31日
    廣吉 直樹, 伊藤 真由美, タベリン カーリット
    酸性鉱山廃水の発生原因となる黄鉄鉱の酸化溶解を防止する新しい技術として、金属イオン錯体を用いて鉱物表面に保護被膜を生成するキャリアマイクロエンカプセレーションについて研究した。鉱山の操業現場で入手・利用しやすいAlやFeイオンのカテコール錯体を用いた新規の手法を電気化学実験や表面分析などにより検討し、保護被膜の生成と黄鉄鉱酸化抑制の効果を確かめた。2種類の金属イオン(TiとFeイオン)のカテコール錯体を共存させると、どちらか一方の錯体を用いた場合よりも耐酸性に優れた被膜が生成した。この被膜は鉱物表面を被覆して溶存酸素の還元反応の速度を低下させ、黄鉄鉱の酸化溶解を抑制した。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 17H03503
  • 放射性セシウムを固定している土壌粒子の全容解明と合理的な汚染土壌の減容化法の提案
    科学研究費助成事業
    2015年04月01日 - 2018年03月31日
    佐藤 努, 廣吉 直樹, 小暮 敏博
    産地の異なる汚染土壌の約4万粒子を詳細に調べたところ、放射性セシウムを濃集している粒子の割合はわずか0.3%であった。また、これら濃集粒子は、風化雲母の凝集体、有機物と風化雲母の複合体、風化雲母片であり、様々な構成鉱物の中で風化風雲母片が最もセシウムを濃集できることは、吸着実験結果とも整合的であった。観察した土壌からはガラス球状物質は見出されなかったので、セシウムの主たるホストは風化雲母と結論された。この風化黒雲母は磁気分離可能なことから、ポールミルや超音波等により風化黒雲母片を解砕し、磁選によって効率的に回収することで、合理的な減容化が可能となることが判明した。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 15H04222
  • 自己修復機能を持つ環境保全型保存材料の開発
    科学研究費助成事業
    2012年04月01日 - 2015年03月31日
    川崎 了, 広吉 直樹, 畠 俊郎
    自己修復機能を持つ環境保全型のカルシウム系保存材料を新たに開発するために,自然界に生息する微生物の機能を利用した環境に優しく新しい遺構,遺物,石造文化財などの保存材料(強化材料,接着剤,補填材料など)を作製した。また,作製した保存材料を使用した土の力学特性およびその使用期間中における微生物の菌数変化について調査し,新たに開発した保存材料の有効性について評価を実施した。その結果,自己修復機能を持つ環境保全型の保存材料として有効であるとの見通しが大略得られた。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 24300299
  • マグネタイトを用いた貴金属の選択的・高効率抽出法の開発
    科学研究費助成事業
    2011年04月01日 - 2014年03月31日
    廣吉 直樹, 伊藤 真由美, 福嶋 正巳
    マグネタイトを用いて金・白金などの貴金属を一般金属イオンが共存する浸出液から選択的に抽出・回収する方法を開発した。酸化還元電位が高い貴金属はマグネタイトから電子を受け取って還元・析出するが、酸化還元電位の低い銅などの一般金属はマグネタイト上に析出しない。表面に貴金属が析出したマグネタイトは,鉱石やスクラップなどの浸出残滓の懸濁液から磁力選別で分離・回収できる。銅製錬スラグの粉砕物から磁力選別で回収した磁着物(スラグマグネタイト)も貴金属の回収に利用できることを確かめた。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23360398
  • 岩石の亀裂自己修復機能とその強度・破壊制御への応用
    科学研究費助成事業
    2010年04月01日 - 2014年03月31日
    金子 勝比古, 川崎 了, 奈良 禎太, 伊藤 真由美, 椋木 俊文, 広吉 直樹, 坂口 清敏, 原田 周作
    本研究では,亀裂自己修復現象に関する一連の実験的研究を実施し,その工学的応用を試みた。具体的には,まず,岩石の低速亀裂伸長現象に及ぼす環境条件の影響を実験的に分析し,低速亀裂進展の機構を解明した。次に,亀裂自己修復現象に関して実験的検討を行い,その機構と活性化条件などを明らかにした。また,亀裂伸長プロセスを数値解析的に検討し,亀裂方向制御など高度制御破砕の設計法を提案した。これらの成果に基づいて,岩質材料の長期強度を予測する方法を提案し,環境条件の制御により長期強度を制御できることを明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 22246114
  • プラスチック高度リサイクリングのための界面性状制御とアドバンスドジグテクノロジー
    科学研究費助成事業
    2011年 - 2013年
    伊藤 真由美, 廣吉 直樹
    我が国は少ないエネルギーで資源を最大限に活用する循環型社会へと移行しており,廃製品から効率よく有価物を取り出す技術の開発は重要である。我々はこれまでに石炭処理で広く使われている比重選別機(TACUBジグ)をプラスチックのような比較的低比重の粒子選別用に改良し,さらに似た様な比重の粒子も分けられる装置としてハイブリッドジグを開発した。この装置では送気により粒子に気泡を付着させてみかけ比重差を作り出し,選別を行う。そのためには高度な気泡付着の制御が必要であり,粒子側の濡れ性の制御および,気泡径の高度な制御について研究した。また,浮遊している粒子の回収システムの開発も行った。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23560990
  • 微生物機能を利用した環境保全型保存材料の提案
    科学研究費助成事業
    2009年 - 2011年
    川崎 了, 広吉 直樹, 畠 俊郎
    土や岩の代表的なセメント物質の1つであるシリカを主成分とし,自然界に生息する微生物の機能を利用した環境に優しく新しい遺構,遺物,石造文化財などの保存材料(強化材料,接着剤,補填材料など)を作製した。また,作製した保存材料を使用した土の力学特性およびその使用期間中における微生物の菌数変化について調査し,新たに開発した保存材料の有効性について評価を実施した。その結果,環境保全型の保存材料として有効であるとの見通しが大略得られた。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 21300326
  • 選択的薄膜形成技術を用いた石炭脱硫浮選の高効率化と鉱山酸性汚濁水の発生抑制
    科学研究費助成事業
    2008年 - 2010年
    廣吉 直樹, 恒川 昌美, 伊藤 真由美, 五十嵐 敏文, 福嶋 正巳
    多量の黄鉄鉱を含む低品位石炭を燃焼させると黄鉄鉱から酸性雨の原因となる亜硫酸ガスが発生するので、燃焼前に石炭から黄鉄鉱を効率よく分離除去する技術を開発することが課題になっている。しかし,石炭から分離して堆積場に捨てられた黄鉄鉱が風化すると重金属を含んだ酸性汚濁水が生じるので,その発生を抑制する技術を開発することも必要である。本研究では,これら2つの課題を同時に解決することを目的として,石炭中の黄鉄鉱の表面を選択的に親水/抗酸化性の薄膜で被覆した後に,石炭から浮選分離する新しい方法を提案し,モデル実験によりメカニズムと効果,最適施工条件などを明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 20360401
  • 分けるのは訳ないリサイクル用ハイパー比重選別機の開発
    科学研究費助成事業
    2009年 - 2009年
    恒川 昌美, 廣吉 直樹, 伊藤 真由美
    研究代表者および分担者らの研究室で開発した網下気室型湿式比重選別機(TACUB JIG)をベースにして,より選別効率の高い比重選別機の開発に取り組み,以下に述べる3タイプの新しい比重選別機を開発した。
    1)TACUB JIGのフィード部および産物回収部に改良を加え,さらに制御法を工夫して,廃棄物の資源化・リサイクルに適した比重選別機(RETAC JIG)を開発し,種々のプラスチックを素材別に選別することを可能にした。
    2)このRETAC JIGをベースにして,比重差が無くても濡れ性に差があれば比重選別できるHybrid JIGを開発した。この選別機では,気泡を導入して,より疎水性の粒子表面に微細気泡を選択的に付着させることで,その見かけ比重を小さくして,物質間に見かけ比重差を生じさせて,比重分離する。このJIGにより,比重の同じプラスチックの相互選別が可能になった。
    3)水より軽い物質相互を分離するため,RETAC JIGの選別槽上部に天網を設置し,この天網の下にフィードして上下に脈動を与えることで,天網下部に比重別に産物を成層させて選別できるREVERSE JIGを開発した。
    4)上述の新たに開発した3タイプの比重選別機をあわせてAdvanced JIGと総称し,本Advanced JIGを組み合わせることで廃家電リサイクルプラントから排出されるプラスチックを素材別に選別して,マテリアルリサイクルできることを実証した。
    5)いずれのJIGでも,純度99%以上の産物を回収することができた。
    日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 21656232
  • 微生物の代謝活動により固化する新しい保存材料の作製と評価
    科学研究費助成事業
    2006年 - 2008年
    川崎 了, 廣吉 直樹
    土や岩の代表的なセメント物質の1つである炭酸カルシウムを主成分とし, 自然の土の中に生息する微生物の代謝活動を利用した環境に優しく新しい遺構, 遺物, 石造文化財などの保存材料(強化材料, 接着剤, 補填材料など)を作製した。また, 作製した保存材料を使用した土の力学・水理学特性およびその使用前後における微生物の菌数と帰属分類群について調査し, 新たに作製した保存材料の有効性について評価を実施した。その結果, 保存材料として有効であるとの見通しが大略得られた。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 18300304
  • 有機・無機複合廃棄物のハイパー解砕・資源化技術の開発
    科学研究費助成事業
    2005年 - 2007年
    恒川 昌美, 廣吉 直樹, 伊藤 真由美, 米田 哲朗, 吉田 豊, 柳 庚槿
    循環型社会を構築していくうえで鍵を握るのは,都市域における廃棄物の資源化・リサイクル技術および環境保全技術の開発である。我々は,廃自動車や廃家電・OA機器類の資源化技術を開発してきている。この開発過程で,現状の処理プロセスでは解砕・破砕が主として減容化を目的に行われているため,その後の有価物選別・回収の段階で低い選別精度,回収率にとどまること,解砕・破砕時に発生するシュレッダーダストの軽比重物(例えばウレタンなど)に絡み込んでいる有価物が十分に回収できないことを見出した。そこで種々の有機・無機複合廃棄物を効率的に資源化・リサイクルする立場から,解砕・破砕,選別を合理的に行うための要素技術の開発研究に取り組んだ。
    最終年度にあたる19年度は,下記のような検討を行い,有用な知見を得た。
    1)二つの使用済み自動車のシュレーダーダストを対象に,破砕後に種々の風力分級をして,産物について化学分析,灰分測定,組成解析などを行った。その結果,サーマルリサイクルに適した,ウレタンなどの可燃分からなる産物を回収できるプロセスの条件を明らかにした。
    2)ウレタン類に鉄・銅・アルミニウムなどの金属類,繊維などが絡まっている場合は,ある種の界面活性剤溶液に浸漬することで,有価金属類を分離回収できることを見出した。
    3)17〜19年度の成果を踏まえ,各種有機・無機複合廃棄物に対する適切な破砕・解砕法と有価物回収法についてまとめた。
    日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 17656293
  • 未利用銅鉱のアドバンスドヒープリーチング
    科学研究費助成事業
    2005年 - 2007年
    廣吉 直樹, 恒川 昌美, 米田 哲朗, 伊藤 真由美
    近年、斑岩銅鉱床の低品位鉱から銅を生産するためにヒープリーチング(露天掘り採掘した鉱石を野積みし、この上部から硫酸溶液を散布して銅分をイオンの形で溶出させ、溶媒抽出-電解採取などにより高純度の金属銅を生産する方法)が広く用いられるようになってきている。しかし、ヒープリーチングの対象は鉱床浅部に存在する酸化銅鉱や2次硫化銅鉱に限られ、鉱床深部の主要銅鉱物である黄銅鉱(CuFeS_2)は浸出速度が遅いので対象とできなかった。鉱床浅部の酸化銅鉱や2次硫化銅鉱はいずれ枯渇するので、黄銅鉱に適したヒープリーチング技術を開発することは重要である。
    黄銅鉱は酸化反応で浸出されるので,従来は高い浸出速度を得るためには酸化的雰囲気(高い酸化還元電位)を保つべきだと考えられてきた。しかし,我々は過度に高い電位では黄銅鉱表面が不働態化して浸出速度が低下することをこれまでの基礎研究で明らかにしてきた。この知見に基づき,本研究では,酸化還元電位を制御することで黄銅鉱の浸出を高速化することを目指した。
    平成17年度は,フラスコ浸出実験と電気化学実験により黄銅鉱浸出速度の電位依存性を調べ,浸出の最適電位がCu^<2+>、Fe^<2+>濃度の関数となることを明らかにした.平成18年度は,カラム浸出実験を実施し,鉱石堆積層の上部から散布する溶液のpHと電位の制御で黄銅鉱の浸出を促進できることを確かめた.平成19年度は,さらなる浸出改善法について数値シミュレーションとカラム浸出実験で検討し,散布液の組成と酸化還元電位を最適化すれば100日で約80%の銅浸出率が得られることを実証した。この値は二次硫化銅鉱などを対象とした現行のヒープリーチングの浸出速度に匹敵し、黄銅鉱のヒープリーチングを実用化できる可能性を示すものである。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 17360427
  • 都市域の廃棄物再資源化拠点としてのアーバンマインの構築とそのホロニック・パス
    科学研究費助成事業
    2004年 - 2007年
    恒川 昌美, 廣吉 直樹, 伊藤 真由美, 米田 哲朗, 名和 豊春, 平島 剛
    都市域の廃棄物資源化拠点としてのアーバンマインについて検討し,その構築に不可欠な要素技術を開発するとともに,これらの成果を活用した自律分散型のアーバンマインとそれらを緩やかにリンクさせたシステム(ホロニック・パス)について考察し提言した。主な成果は,以下のようである。
    1) 廃棄物中の有価物を資源化・リサイクルするのに適した湿式比重選別機として網下気室型比重選別機 (RETAC Jig) を開発し,本機を用いて次のような実証試験を行い,その有用性を確認した。
    a) 廃コンクリートからの骨材,モルタル分の回収・リサイクル b) 廃蛍光管からの各種ガラスの回収・リサイクル c) 鉛汚染土壌中の鉛粒子の回収 d) 使用済自動車や廃家電のリサイクル工場で発生するシュレッダーダスト中の有価物回収
    2) また本機をベースに,固体粒子の比重と表面濡れ性の差を利用して,比重差が無くても選別できるHybrid Jigを世界で初めて開発した。さらに,水より軽い物質の選別が可能なReverse Jigも開発した。
    3) Ni-水素電池から正極物質,負極物質を効率よく分離・回収するプロセスを開発した。
    4) 重金属汚染土壌からの重金属回収,汚染防止のための技術として,microencapsulation法およびleaching,cementation, magnetic separationからなるハイブリッド処理法を開発した。
    5) 自律分散型のアーバンマインとそれらを緩やかにリンクさせたシステムについて提言した。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 16206090
  • キャリアマイクロエンカプセレーション 〜鉱山汚濁水発生防止のための新しい方法〜
    科学研究費助成事業
    2005年 - 2006年
    廣吉 直樹, 恒川 昌美, 伊藤 真由美
    本研究では,鉱山酸性汚濁水の発生を防止する新しい方法としてキャリアマイクロエンカプセレーション(Carrier Micro Encapsulation, CME)を提案する.本法では,地殻中に存在するTiO_2などの鉱物中のTiを有機キャリアで水に可溶化して,汚染源となる黄鉄鉱FeS_2などの表面に吸着させた後,キャリアを分解して化学的に安定なTiO_2薄膜で汚染源を被覆し,水や空気から遮蔽する.
    昨年度の結果に基づき,Tiとの錯体形成能力や酸化分解性に優れたカテコール(1,2-dihydroxybenzene, C_6H_4(OH)_2)をキャリアとして選択し,黄鉄鉱粉末(粒子径53〜75μm)の溶解に対するCMEの効果を振盪フラスコ法によるモデル実験で調べた.実験は天然Ti鉱物の代替物として試薬アナターゼ(TiO_2)5kg/Lを用いて,黄鉄鉱-溶液比0.6kg/L,温度25℃,大気下で行った。CMEを施した実験(カテコールとTiO_2を添加した実験)では,黄鉄鉱表面にTiO_2あるいはTi(OH)_2の被膜が形成され、対照実験(カテコールとTiO_2の双方あるいは一方を添加しなかった実験)に比べて黄鉄鉱の溶解量(硫酸とFeの溶出量)が少なくなり,pHの低下が緩和された.黄鉄鉱溶解に対するCMEの抑制作用は,カテコール添加濃度0.01kmol m^<-3>以上,pH4〜7の範囲で発現した.また,別の実験では,Ti-カテコール錯体は代表的な造岩鉱物である石英SiO_2には吸着せず,黄鉄鉱に選択的に吸着することが確認され,黄鉄鉱の周辺に石英などが共存してもCMEの効果は低下しないものと推定された.これらの結果は,CMEが鉱山の廃さい堆積場や掘削跡地に存在する黄鉄鉱の溶解を抑制し,酸性汚濁水の発生防止に役立つことを示唆している.
    日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 17656287
  • 微生物代謝による固化する新しいグラウトの開発に関する基礎的研究
    科学研究費助成事業
    2005年 - 2006年
    川崎 了, 広吉 直樹
    本研究の目的は,微生物代謝を利用した安価で環境に優しい新たなグラウト(以下,バイオグラウトと呼ぶ)を開発し,バイオグラウトの注入前後における地盤(土および岩)の水理学・力学特性について評価を行うことである。最終年度である平成18年度はセメント物質としてシリカを対象とし,(1)イースト菌およびエタノールを用いたシリカコロイドのゲル化試験,(2)シリカコロイドを主成分とするバイオグラウトにより改良した砂質地盤の透水試験,(3)メタ珪酸ナトリウム水溶液のゲル化試験を実施した。
    得られた主な知見をまとめると,以下に示すとおりである。
    (1)シリカコロイドにイースト菌とグルコースを添加すると,シリカコロイドはゲル化する。
    (2)シリカコロイドに高濃度のエタノールを添加すると,シリカコロイドはゲル化する。
    (3)イースト菌によるシリカコロイドのゲル化には,グルコースの微生物代謝産物(二酸化炭素およびエタノール)と菌体細胞の双方が関与している。
    (4)シリカコロイドを主成分とするバイオグラウトを用いた豊浦砂の改良試験および改良の前後における豊浦砂の透水試験を実施した結果,改良後の透水係数が改良前よりも約1桁低下した。
    (5)メタ珪酸ナトリウム水溶液を用いたゲル/ゾル/ゲル法によるゲル化試験を実施した。具体的には,塩酸による中和で生じたメタ珪酸ナトリウム水溶液のゲルを機械的に撹拝することでゾルにし,その直後にグルコースを添加することで再ゲル化を抑制し,さらにイースト菌を添加することにより微生物代謝によるゲルを生じさせることができた。
    (6)メタ珪酸ナトリウム水溶液を用いた直接ゲル法によるゲル化試験を実施した。具体的には,高いpH領域においても,イースト菌およびグルコースを添加したメタ珪酸ナトリウム水溶液がゲル化することが確認された。
    以上,2年間の研究により,バイオグラウトの技術開発に関して見通しが得られた。
    日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 17651035
  • 有機性産業廃棄物と都市ごみの炭化物高品位化による多用途再生利用に関する研究
    科学研究費助成事業
    2005年 - 2006年
    松藤 敏彦, 東條 安匡, 恒川 昌美, 広吉 直樹, 伊藤 真由美, 角田 芳忠
    比較的低温の熱処理技術である炭化処理に注目し,16種類の様々な都市廃棄物と産廃廃棄物の炭化物を製造し、廃棄物およびその処理により得られた炭化物の物理・化学的な組成、発熱量などを分析し,質向上の方法について検討した。
    まず炭化物の燃料利用の際に装置腐食などの問題を起こす塩素に注目し、水溶性の程度によって形態を分類・定量した。炭化物中塩素の大部分は水溶性であり、水洗による塩素除去効果は高い。一方、セメントキルン用燃料としては揮発性塩素0.1%が目標となっており、水洗により0.16%,炭酸化処理により0.11%程度となり、ほぼ満足出来ることが分かった。
    炭化物中の灰分除去方法として重液選別、および石炭の灰分除去技術である浮選、液中造粒を適用し、合わせて灰分の存在形態について考察した。炭化物の発熱量(質)と可燃分回収率にはトレードオフ関係が見られ,都市ごみ炭化物の場合浮選あるいは液中造粒によって発熱量20000kJ/kg及び灰分30%以下の目標値を満足はできるが,可燃分の回収率は20%まで低下した。カーシュレッダー炭化物については、基準値を満足させることが不可能であった。炭化物中の灰分は可燃分と結合しており,粉砕等を行っても分離は困難である。
    最後に,炭化処理を廃棄物の埋立前処理として検討するため、嫌気性埋立、好気性埋立を各々模擬したカラム実験を行った。炭化物からの有機物溶出は原廃棄物と比べて大幅に減少し、特に好気性カラムではアンモニア濃度が低下した。しかし、重金属の溶出が認められ、埋立処理においては酸化還元などによる環境条件の考慮が必要である。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 17360435
  • バイオマスおよび未利用低品位炭を利用した環境負荷低減型スラリー燃料の開発
    科学研究費助成事業
    2003年 - 2005年
    平島 剛, 恒川 昌美, 広吉 直樹, 笹木 圭子, 糸井 龍一, 野中 壯泰, 片桐 務, 古山 隆
    流通式水熱処理装置を用いて、バイオマス・低品位炭単独及び混合改質における分解抽出挙動について検討した。その結果、両試料で異なる組成の有機物の抽出が確認され、混合改質ではバイオマスからの抽出物の一部を低品位炭が吸着することが分かった。また、改質液の吸光度とTOCは良い相関を示し、吸光度をモニタリングすることによってTOCの経時変化を予測出来ることがわかった。回分式及び連続式の水熱処理を行い、改質温度、混合比の燃料性に与える影響について検討した。その結果、低品位炭、バイオマス共に改質温度が高いほどより強く改質作用を受け、混合改質では両試料の反応は独立並行反応であると考えられた。また、混合比は無水基準の燃料特性に影響を与えるが、無水無灰基準では、炭素量、酸素量及び総発熱量に混合比による差異が無くなった。また、連続式水熱処理装置を用いた改質試験では5時間の連続運転に成功し回分式と遜色ない結果が得られた。水熱処理の際大量に発生する改質液について、キャラクタリゼーションを行った。その結果、いずれの改質温度の改質液にも酢酸、メタノールなどの酸、アルコール類の他に2,6-ジメトキシフェノール、グアヤコールなどの還元性の強いフェノール類が含まれており、一般に様々な分野で使用されている木酢液と似た成分から成ることが分かった。この改質液の環境浄化剤としての可能性について検討した結果、いずれの改質液もCr(VI)を有効に還元すること、またCr(VI)還元後の改質液に生石灰、消石灰を添加することによりCr(III)の大部分を溶液から沈殿物として除去できること、還元剤として硫酸第一鉄を使用した場合と比べてスラッジ量を1/2〜1/3倍に低減できることが確認された。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 九州大学, 15360470
  • 次世代銅生産技術としての鉱石中銅・金・銀の同時リーチング
    科学研究費助成事業
    2002年 - 2003年
    廣吉 直樹
    従来の銅鉱石のリーチングでは,鉱石に含まれる金・銀は溶出されず,その回収法が確立していない。本研究では,チオ硫酸イオンとアンモニウムを含む浸出液を用いて銅(II)アンミン錯体を酸化剤として鉱石中の銅・金・銀を同時に酸化浸出する方法(チオ硫酸アンモニウム浸出)を検討した。
    鉱石試料として5種類の黄銅鉱浮選精鉱を,浸出液として所定濃度のアンモニア,硫酸アンモニア,チオ硫酸ナトリウムを含む水溶液を用いてフラスコ振盪浸出実験を行ない,銅,金,銀の溶出に及ぼす時間(0〜144h),温度(25〜70℃),pH(5〜13),試薬濃度(チオ硫酸濃度;0〜1M,アンモニア濃;0〜4M,硫酸アンモニウム濃度0〜2M)の影響を調べた。銅の溶出量は時間の経過に伴い多くなるが,金と銀の溶出は24h程度で停止した。銅,金,銀いずれの溶出に関しても最適温度は40℃,最適pHは12〜13であった。高濃度のチオ硫酸ナトリウムは金と銀の溶出を促進するが,銅の溶出を妨げた。全アンモニア濃度(硫酸アンモニウムとして添加したアンモニウムイオンと分子態アンモニアの総和)の増加は金,銀,銅いずれの溶出も促進した。
    銅浮選精鉱のチオ硫酸アンモニウム浸出の貴液からの金属の回収法として直接電解法を試みた。カソード電極に電圧を印加するとチオ硫酸イオンが還元されて硫化物イオンが発生し,浸出液中の銅,銀が硫化物としてほぼ完全に沈殿した。金も銅,銀と共に沈殿したが一部は溶液中に液中に残留した。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 14750731
  • 次世代銅生産技術としての黄銅鉱の電位制御高速リーチング法に関する研究
    科学研究費助成事業
    2001年 - 2003年
    恒川 昌美, 広吉 直樹, 平島 剛
    低品位銅鉱のヒープリーチング・溶媒抽出/電解採取法の重要性は年々増してきている。しかし、最も賦存量の多い銅鉱物である黄銅鉱(CuFeS_2)の浸出速度は遅く、この鉱物のリーチングに適した方法・条件を開発することが課題となっている。近年、溶液中のFe^<3+>とFe^<2+>の濃度比によって定まる酸化還元電位を制御して黄銅鉱の浸出速度を高くする方法が提案され検討されてきている。本研究では、この電位制御リーチング法を確立することを目指して、黄銅鉱浸出の電位依存性とこれにおよぼす諸要因の影響について研究した。浸出実験と電気化学実験(アノード分極測定)の結果から、Cu^<2+>とFe^<2+>が溶液中に共存すると、ある電位(臨界電位)よりも低い電位域で黄銅鉱のアノード溶解反応が活性化して、黄銅鉱からのCu溶出速度が速くなることが明らかになった。黄銅鉱電極のACインピーダンススペクトラムを解析したところ、Cu^<2+>とFe^<2+>が共存しない場合には黄銅鉱表面に高抵抗の不働態層が形成されるが、これらのイオンが共存する場合には、別の反応物層が形成され、不働態層の形成が阻止されることが示された。これらの結果は、黄銅鉱還元に伴う中間体Cu_2Sの生成とその酸化溶解反応を仮定した反応モデルにより説明された。モデルから予想される臨界電位は実験結果とよく一致し、黄銅鉱溶解の最適電位はCu^<2+>とFe^<2+>の関数として表された。Agイオンや活性炭などの黄銅鉱浸出触媒の作用も、上記の反応モデルに基づいて説明できた。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 13450412
  • アーバンマイン構築のための資源処理・リサイクル技術と環境保全技術の開発
    科学研究費助成事業
    2001年 - 2003年
    恒川 昌美, 平島 剛, 廣吉 直樹, 米田 哲朗, 吉田 豊, 笹木 圭子
    日々,都市においては膨大な量の廃棄物が排出される。廃棄物中の有価物に着目し,これらの廃棄物を人工資源とみなし,その中の有価物を資源化・リサイクルする拠点としての都市域における新しいタイプの鉱山,いわゆるアーバンマインを創生・構築するための要素技術の開発研究を行った。得られた主な成果は以下のようである。
    1)廃コピー機の構成は,約50%が鉄,20-25%がプラスチックである。また,プラスチックの構成は,約48%がABS樹脂,約48%がポリオレフィン類(PS,PE,PP),残りがその他となっている。そこで研究代表者の研究室で開発したTACUBジグと磁選機を組み合わせてこれらの有価物を成分別に回収プロセスを開発した。
    2)都市ゴミの処理プロセスから発生する焼却飛灰,溶融飛灰中の有価金属を回収するため,種々の浸出-硫化法を検討し,新しい方法を見出した。
    3)ハイブリッド自動車に使用されている二次電池の正極材,負極材の物理選別法を開発し,湿式製錬技術と組み合わせることで,有価物の回収・リサイクルできるプロセスを見出した。
    4)廃コンクリートから再生骨材,モルタルを回収し,リサイクルするプロセスを開発した。
    5)微生物を用いた,含マンガン廃水の高度廃水処理法を開発した。
    6)マイクロエンキャプセレーションによる重金属汚染土壌の浄化法を新たに開発した。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 13355038
  • 未利用低品位炭の改質によるエネルギー利用の効率化と環境負荷低減化
    科学研究費助成事業
    2000年 - 2002年
    平島 剛, 笹木 圭子, 広吉 直樹, 恒川 昌美, 福嶋 正巳, 福嶋 正己
    本研究では,HWD(Hot Water Drying,熱水乾燥)法による改質処理で脱水,疎水化し,これと物理的および化学的選炭とを組み合わせることで,ディーゼル発電燃料用のCWM(Coal Water Mixture)製造に適した低灰分炭(灰分5%以下)やウルトラクリーンコール(灰分1%以下)が得られることを見出した。また,HWD処理の際に生ずる溶液(改質液)中に有機還元物質が含まれていることに着目し,この改質液によるCr(VI)の還元について調べ,本液が汚染環境の浄化・修復の分野で利用できることを明らかにした。以下に、本研究の概要と主な成果について述べる。
    1.HWD法により改質時の温度を270,300,330℃と変えて改質を行い,改質に伴う低品位炭の諸性質の変化を調べた。いずれの石炭も,改質により水分,カルボキシル基起因酸素量,水酸基起因酸素量が減少し,発熱量が増加した。また,改質温度が高くなるほど,これらの効果は顕著になり,それに伴い表面疎水性が増大した。
    2.微粒の石炭に対する浮選では,改質炭のほうが原炭(未改質炭)より20〜30%高い可燃成分回収率を示し,精炭灰分も低くなった。これは,改質に伴い,石炭の表面疎水性が増すことによる。アルカリ熱水溶液法でBeluga炭の原炭および改質炭を処理した場合,改質炭のほうが,また改質炭でも改質温度が高いものほど可燃成分回収率は高く,精炭灰分は低くなった。改質炭についてはいずれの条件下でアルカリ熱水溶液処理しても精炭の灰分が5%以下となり,さらに改質炭を3回浮選して得た精炭について処理すると,灰分1%以下のウルトラクリーンコールが得られた。
    3.Beluga炭を種々の温度でHWD処理する際に得られる溶液(改質液)について,GC/MS, HPLC, GPCなどを用いてキャラクタリゼーションを行った。270℃改質液には酢酸と分子量1600〜3400程度のオリゴマーが共存しており,オリゴマーを構成している物質は脂肪族有機酸エステルであった。300℃改質液にはメタノールやカテコール,フェノールなどが,330℃改質液にはメタノール,アセトン,酢酸,フェノール,カテコールが含まれていた。改質温度が高くなるほど,改質液のTOC濃度も急激に増大し,またカテコール濃度も300℃改質液で10ppm,330℃改質液で1300ppmと増大した。これらの改質液に含まれるカテコール類が還元能を有することは,サイクリックボルタンメトリーによって確認した。
    4.いずれの改質液もCr(VI)還元能力を有しており,その還元能力は低pH領域でより強くなった。330℃および300℃改質液中にはその還元に有効に作用する物質としてカテコールが存在していることを示した。このような還元物質を含有している改質液は,今後,汚染環境の浄化・修復の分野での活用が期待できる。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 12450409
  • アンモニアリーチングによる焼却灰中重金属の除去・回収
    科学研究費助成事業
    2000年 - 2001年
    広吉 直樹
    都市ごみ焼却灰は、1000〜10000ppm程度の重金属(Cu,Pb,Zn,Cdなど)を含んでおり、埋立地周辺の土壌・地下水汚染を引き起こす潜在的可能性を持つことから、重金属の除去・回収技術を確立することが望まれている。本研究では、焼却灰中重金属の除去・回収法としてアンモニアリーチング法を適用することを提案し、その実用化の可能性を検討した。昨年度は、浸出工程について検討し、硫酸アンモニウム溶液を浸出液に用いると、飛灰中のCu,ZnおよびCdがアンミン錯体として溶液中に溶出し、Pbが硫酸鉛として残渣中に安定化されることを明らかにした。本年度は、この結果を受けて、浸出液からのCu,ZnおよびCdの回収法と繰り返し使用に伴う浸出液の劣化について検討した。
    模擬浸出液として所定濃度のCu(II),Zn(II)およびCd(II)を含むアンモニア-硫酸アンモニウム混合液を用い、硫化ナトリウムを沈殿剤とする重金属の回収実験を行った。いずれの金属も硫化ナトリウム添加により沈殿した。X線回折分析とX線蛍光分析の結果、沈殿物が金属硫化物であることが確認された。重金属の回収率は硫化ナトリウム添加量の増加につれて増大し、等量の硫化ナトリウムを添加すると98%以上となった。
    飛灰の浸出ろ液に所定量の硫化ナトリウムを添加して重金属を沈殿回収し、このろ液を浸出液に用いて再び飛灰の浸出実験を行った。重金属の沈殿回収工程の際に等量以上の硫化ナトリウムを添加した場合、液中に過剰分の硫化物イオンが残留するため、2度目の浸出の際には飛灰からの重金属の浸出率が低下した。また、浸出液の硫酸アンモニウム濃度が低いと、液の繰り返しに伴ってpHが上昇し、浸出率の低下を招いた。したがって、浸出液の繰り返し利用に際しては、金属回収工程での過度の硫化ナトリウムの添加を避け、pHを調整する必要がある。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 12750824
  • 都市代謝システム構築のためのハイブリッド資源回収プロセス
    科学研究費助成事業
    1999年 - 2001年
    恒川 昌美, 米田 哲朗, 広吉 直樹, 平島 剛
    人類が将来にわたり持続可能な発展を遂げていくためには,限りある資源を有効に活用し,環境と調和した生活や生産活動を営むことができる資源循環型社会を築くことが不可欠となる。都市における資源循環型システム,即ち都市代謝システムを構築するうえで,量的に多い焼却灰を含めた資源回収プロセスを確立する必要がある。本研究の目的は,廃OA機器および焼却灰を主な対象として適切な資源回収プロセスを検討し,将来の都市代謝システム構築に向けた基礎的知見を得ることにある。
    本年度は,昨年度までの研究成果に基づき,廃コピー機リサイクルプラントの基本設計について検討した。また,都市ゴミ焼却飛灰中の重金属を各種リーチング法で除去・回収することを試みた。得られた主な知見は,以下のようである。
    1)廃コピー機中の有価物を回収し,リサイクルするための適正なプロセスとして,次のようなものが提案される。
    a)初めにプリント基板を手選別して製錬プロセスに送り,そこで有価物を回収する。
    b)残りの部分は,圧縮,切断,衝撃作用を適切に組み合わせた解体・破砕プロセスで処理し,金属とプラスチックを剥離する。
    c)上記の剥離した金属から,磁選機を用いて鉄を,水力分級機を用いて非鉄を回収する。
    d)プラスチックについては,ジグ選別により成分別に分離,回収する。
    2)都市ゴミ焼却飛灰については,次のようなことを明らかにした。
    a)硫酸アンモニウム溶液で処理すると,銅,亜鉛,カドミウムは選択的に溶出し,鉛は残渣中に安定な形で残る。
    b)チオ硫酸アンモニウム溶液で処理すると,銅,亜鉛,カドミウムとともに鉛も溶出する。
    c)これらの溶出金属は,沈殿として回収できる。
    日本学術振興会, 萌芽的研究, 北海道大学, 11875221
  • 廃蛍光管からの希土類元素の再資源化とその有効利用
    科学研究費助成事業
    1999年 - 2001年
    平島 剛, 笹木 圭子, 広吉 直樹, 恒川 昌美, 長野 伸泰, 高橋 徹
    本研究では、廃蛍光管からの希土類元素の再資源化とその有効利用に関して検討を行い、以下の結果を得た。
    1)廃蛍光管処理事業所から排出される廃蛍光体を試料とし、水力(湿式サイクロン)選別、風力(ターボプレックス)選別、薄流選別(Multi-Gravity Separator)、浮選により希土類蛍光体の選別試験を行なった。その結果、風力選別が最も高い分離効率を示したが、ニュートン効率は0.34と必ずしも満足できる選別成績ではなかった。
    2)理想的な分離が可能と考えられる遠心式重液選別試験を行った。しかし、親水性の廃蛍光体試料は、重液中に存在する微量水分により液架橋を形成し凝集を起こすため、選別成績は悪化するとともに再現性に乏しい結果となった。そこで廃蛍光体試料表面をNaOlで疎水化処理することで有機液体中での分散性を促進させ、さらに遠心力を加えることで回収率、品位を高める新しい選別方法を開発した。本研究で開発された方法により、ニュートン効率は0.81、全希土類蛍光体品位合計は38.7%、希土類蛍光体回収率は97.3%の高い選別成績が得られた。
    3)蛍光体スラッジ中のYおよびEuの最適硫酸浸出条件を明らかにするとともに、不純物は水酸化物沈殿法およびシュウ酸化合物沈殿法で除去できることを明らかにした。
    4)蛍光体スラッジからの希土類元素回収フローを構築するとともに、実用化回収実験を行った結果、純度98.2%、全工程での回収率65%の結果を得た。
    5)3),4)で回収した希土類元素を用いた希土類蛍光体合成フローを構築した。そのフローに従って合成した赤色蛍光体Y_2O_3:Eu^<3+>は平均粒径5〜6μmに揃った粒度特性および結晶子サイズ0.2μm以上の良好なY_2O_3:Eu^<3+>の結晶構造を有しており、市販蛍光体と同等な発光特性を有していることがわかった。
    日本学術振興会, 地域連携推進研究費, 北海道大学, 11793009
  • 硫化物鉱床における金の存在状態とプロセス・ミネラロジー
    科学研究費助成事業
    1999年 - 2001年
    米田 哲朗, 広吉 直樹, 平島 剛, 恒川 昌美
    低品位ではあるが普遍的に産出する大規模硫化物鉱床の金回収が世界的に重要な鉱業的課題となっている。イランの大規模斑岩銅鉱床であるサーチェスメ鉱床の硫化物鉱石を事例として,鉱石中の金の賦存特性,鉱石分離選別プロセスにおける金の挙動,さらに最適分離回収システムについて検討を行い,以下の結果を得た。
    1)サーチェスメ鉱床の金の含有量について,鉱石試料(Cu>0.25%鉱石帯)のICP分析の結果,全試料,初生的鉱石,二次富化鉱石それぞれの平均Au品位は60.3,58.2,70.7(PPb)であり,鉱石中の金品位は当初考えられていたよりも全体に低い値を示すことが明らかとなった。現在開発および探査中の部分は金の含有量の比較的低いタイプの斑岩銅鉱床に相当することが分かった。
    2)元鉱,精鉱,尾鉱試料中の金の挙動について,(1)元鉱の平均金品位は0.1ppm以下であり,浮選における金の挙動は必ずしも銅のそれとは対応しないこと,(2)平均して金の約44%が銅・モリブデン精鉱中に回収され,残りは尾鉱に含まれていること,(3)元鉱および精鉱中の銅と金は,鉄,モリブデン,銀,砒素,亜鉛,鉛などと正の相閧を有することが明らかにされた。
    3)硫化物鉱石中の金の存在状態としてvisible, invisible, encapsulatedの三形態で存在することを明らかにし,diagnostic leachingによりそれら三形態の金の定量を行った。そして,尾鉱中には約80%の金がvisibleな形態で含まれており,その多くは黄鉄鉱に含まれていることを見出した。
    4)尾鉱の硫化物バルク浮選の精鉱に対し鉄酸化細菌によるバイオリーチングと青化処理が行われ,1週間および2週間のバイオリーチング処理物に対しそれぞれ約61%と70%の金回収率が示された。すなわち,金の回収率を向上させるためには処理工程中の尾鉱の再処理が不可欠であり,そして再処理工程ではバイオリーチングと青化処理を組み合わせた回収システムが有効であることが示された。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 11450391
  • 岩盤内の亀裂の低速伸長現象に関する研究
    科学研究費助成事業
    1998年 - 1999年
    中島 巌, 平島 剛, 金子 勝比古, 恒川 昌美, 広吉 直樹, 米田 哲郎
    本研究では,岩石風化の鉱物学的・物理化学的分析,岩石微視亀裂分布の評価法,岩石亀裂進展の実験と解析などの一連の基礎研究を実施し,岩盤における亀裂伸長現象について考察を加えた。得られた成果をまとめると以下のようである。
    (1)XRD分析およびATEM分析により,鉱物学的観点から岩石風化を定量評価する方法を開発するとともに,本手法ハイアロクラサイトおよび花崗岩に適用し,風化生成鉱物である粘土鉱物の性質と生成環境を明らかにした。
    (2)鉱物変質に関する物理化学的アプローチとして,硫酸溶液中の黄銅鉱の溶脱を例に取り,銅イオン浸出機構を熱力学に解明した。
    (3)岩石風化の素因である岩石の微視亀裂と透水性に着目し,微視亀裂分布の評価法を開発するとともに,微視亀裂分布と透水性との関係を理論的・実験的に明らかにした。また,これら微視スケールの法則を岩盤へ適用するために,岩石・岩盤の亀裂分布のスケール依存性も合わせて分析している。
    (4)X線CT法により,岩石における亀裂進展現象のその場観察を行い,亀裂進展に伴う応力再配分の特異性を明らかにした。また,破壊力学に基づく数値解析により,岩石強度の載荷速度依存性は,微視的強度分布と亀裂成長プロセスに密接に関係することを明らかにした。
    (5)豊浜トンネル坑口付近で発生した大規模岩盤崩落のメカニズムを分析した。まず,当地域のスメクタイトの性状を分析し,スメクタイトの存在が岩盤の亀裂低速伸長の一要因であることを指摘した。また,破壊力学に基づいて,当現場の岩盤における亀裂進展現象を理論定式化し,岩盤崩落のメカニズムを明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 10305075
  • 資源開発に伴う酸性汚濁水の発生防止と汚染土壌の復元
    科学研究費助成事業
    1997年 - 1999年
    恒川 昌美, 広吉 直樹, 平島 剛
    鉱山や炭鉱の開発に伴い、硫化鉱を含む岩盤中の浸透水や坑水から重金属を含む酸性汚濁水が発生するようになる。この汚濁水は操業中および休閉山後も継続して処理する必要がある。そのため、これら酸性汚濁水の発生を防止し、いったん汚染した土壌を修復する技術を開発することは、今後、環境と調和した資源開発を進めるうえで国際的にも重要な課題となっている。本研究では、このような汚濁水が発生する機構とその防止法、および汚染土壌の修復について系統的に調べ、以下のようなことを明らかにした。
    1)強酸性環境における黄鉄鉱の化学的溶解は非化学量論的なものであり、鉄が優先的に溶出するため、黄鉄鉱の表面に元素硫黄が留まる傾向がある。そのため、環境中に硫黄酸化細菌が存在すると、黄鉄鉱からの硫黄化学種の溶出は促進される。鉄酸化細菌が存在する場合も、鉄(II)イオンが酸化剤である鉄(III)イオンへ速やかに酸化されるので、黄鉄鉱の酸化溶解は加速される。
    2)黄鉄鉱の酸性環境中での微生物学的溶解を抑制するためには、イ)鉄(III)イオンを還元する、ロ)鉄(III)イオンを錯体形成する、ハ)鉱物表面の活性部位に鉄(III)以外のイオンを優先吸着させる、ニ)細胞活性を阻害する、などの作用が不可欠である。このような作用をする物質として、腐植物質(フルボ酸、フミン酸)や木酢液、タンニン酸などがあり、これらの黄鉄鉱溶解の抑制効果は低pHになるほど大きくなる。
    3)常温、大気下にある硫酸溶液中においては、黄銅鉱の浸出は鉄(III)イオンよりも鉄(II)イオンにより促進される。これは十分な濃度の銅(II)イオンや鉄(II)イオンの存在下では、黄銅鉱が還元されて反応中間体Cu_2Sが生成し、溶存酸素や鉄(III)イオンによるこの中間体の酸化速度が黄銅鉱より高いことによる。
    4)高硫黄石炭ずり中に棲息する鉄酸化細菌の増殖および鉄酸化活性はラウリル硫酸ナトリウム(SDS)の添加により阻害され、また高硫黄石炭ずりからの可溶性鉄分の溶出は石灰、炭酸カルシウム、ライムケーキの添加で顕著に抑制される。
    5)鉱滓堆積場で鉛直方向に採取した試料について化学分析と棲息微生物の調査をしたところ、堆積場は全体的に石英に富んだ層からなるが、覆土されている上層部と鉱滓に富む深層部とでは重金属、硫酸塩等の分布が異なる。重金属を固定安定化する硫酸還元菌は上層部の方に棲息する。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 09450380
  • 液中造粒法の廃棄物処理、資源リサイクリングへの応用に関する研究
    科学研究費助成事業
    1995年 - 1997年
    平島 剛, 広吉 直樹, 恒川 昌美
    本研究では、液中造粒法を廃棄物処理、資源リサイクリングの単位操作技術として確立することを目的として、応用可能な分野の把握、応用のための基礎技術の開発、応用のための基礎試験を行った。得られた主な成果は、以下のようである。
    1.ノイズの規模と頻度に関するパラメータ及び懸濁液の濁度を示すレーザ光減衰量を計測し、それらと造粒体の回収率,造粒体径との関係を明らかにした。また、それらの関係よりオンラインで造粒現象をモニタリングできることを明らかにした。
    2.応用例としてオイルコ-クス燃焼灰、通称EPス-ツ(電気集塵機で捕集されたス-ツ)の水中造粒プロセスを取り上げ、各種操作変数が造粒産物の歩留まり及び灰分に及ぼす影響等について調べ、コスト低減の可能性について検討するとともに、オイルコ-クス燃焼灰の特性を評価し、未燃カーボン及び有価金属の新しい回収法について検討した。
    (1)水中造粒では、低灰分の未燃カーボンを高い歩留まりで得るために多くの架橋液体(C重油)を添加し、インペラ-回転速度を高速にし、造粒を長時間行う必要があった。
    (2)空気中では未燃カーボンと灰分は凝集しているが、水中ではそれらは分離していること、粒径が小さくなるにつれ灰分が増加すること、灰分の粒径依存性はオイルコ-クス燃焼過程のモデルをもとに予測できることを明らかにした。
    (3)-400mesh試料(灰分53.8%)の湿式磁力選別を行い、着磁物側にFeV_2O_4,Fe_2Sio_4,NiFe_2O_4,MgFeAlO_4を、非着磁物側にCaSO_4・1/2H_2Oを濃縮できることを示した。
    3.液中造粒に及ぼす諸要因の影響、造粒現象、造粒過程のオンラインモニタリングシステム等について最近の研究結果を総括するとともに、実用化例と応用研究例を紹介し応用可能な分野の把握を可能にした。将来、液中造粒法は、資源および材料処理、資源リサイクリング、油処理、廃棄物処理等の分野で応用可能と考えられる。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 07455404
  • バクテリアリーチングの半導体光電気化学的研究
    科学研究費助成事業
    1996年 - 1996年
    廣吉 直樹
    バクテリアリーチングの過程では、硫化鉱物表面の組成と半導体的性質が変化し、浸出速度にその影響が現れてくることが予想される。本研究の目的は、半導体光電気化学的手法により、バクテリアリーチングの過程における硫化鉱表面の半導体的性質の変化と浸出挙動の関係を明らかにすることである。本年度は、鉄酸化細菌を接種した硫酸鉄(II)溶液中に黄銅鉱電極を浸漬して電極電位の経時変化および光応答について調べ、つぎのような知見を得た。
    1)黄銅鉱電極電位は、主として溶液の酸化還元電位により決定され、鉄酸化細菌の作用で鉄(II)イオンが鉄(III)イオンへ酸化されて溶液電位が上昇するのに伴い高くなる。しかし、溶液電位が約0.68Vvs.SHE以上になるとほとんど上昇しなくなった。
    2)浸漬直後の黄銅鉱電極に光を照射すると、電極電位は負方向へ変化し、照射終了後、正方向へと変化した。このことは、鉱物内の電子のバンドのエネルギー準位が鉱物/溶液界面から鉱物内部に向かって低下していることを意味する。浸漬数時間後、黄銅鉱電極電位は、光照射と同時に瞬間的に正方向へ立ち上がった後、ゆるやかに下降し、照射終了後、正方向へ変化するようになった。光照射開始直後の立ち上がりは、溶液電位の上昇に伴い大きくなるが、溶液電位が約0.66Vvs.SHE以上になるとほとんど認められなくなった。以上のことから、黄銅鉱表面には内部とは異なる半導体層が形成され、溶液の酸化還元電位が0.66-0.68Vvs.SHE付近を境にその状態が変化するのではないかと推察される。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 08751080
  • 二酸化炭素による石炭表面の改質とその高度石炭精製への応用
    科学研究費助成事業
    1994年 - 1996年
    恒川 昌美, 広吉 直樹, 平島 剛
    本研究では、石炭の燃焼に伴い生ずるCO_2を石炭の高度精製プロセスで利用することを目的に、種々の石炭試料を対象にCO_2処理による石炭表面の改質に取り組み、その結果・機構を調べた。また、この表面改質を利用して石炭の浮遊性、脱灰性の改善を検討した。さらに、媒体攪拌ミルによる石炭の粉砕実験を行い、微粉砕性についても研究した。得られた主な成果は、以下のようである。
    1)石炭をCO_2雰囲気下に置くと(CO_2処理)、無煙炭、歴青炭の場合、石炭表面はより疎水性になり、気泡付着時間も短くなる。これは、CO_2の分極した分子や会合体の石炭表面への特異吸着による。
    2)大同炭、ワンドワン炭、イリノイ炭のCO_2処理炭および未処理炭について送気ガスとして空気、N_2、CO_2をそれぞれ用いて浮選実験を行うと、浮選pHがほぼ同じ領域では、いずれの石炭についてもCO_2処理炭をCO_2で浮選したとき、最も高い歩留まりが得られる。
    3)方解石、ドロマイトなどの炭酸塩鉱物を多く伴う神木炭の場合、可燃成分回収率は浮選時にCO_2を送気した場合の方が空気の場合より高く、また脱気・CO_2処理炭やCO_2処理炭の方が未処理炭より高い。分離効率は、浮選pHが低くなるに従い、高くなる。CO_2を送気した場合の分離効率が高いのは、CO_2を送気すると浮選pHが低下することによる。
    4)媒体攪拌ミルでは、微小径の粉砕媒体を用いると短時間で2μm以下まで石炭を微粉砕でき、ミル内の摩耗に伴う灰分増加は石炭中の硬い鉱物の量と密接な相関があった。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 06453157
  • 微生物を利用する石炭浮選パルプの酸化還元電位の制御とその脱硫浮選への応用
    科学研究費助成事業
    1995年 - 1995年
    広吉 直樹
    本研究は、鉄イオンを含んだ鉱廃水の酸化還元電位を鉄酸化細菌により調節し、この液を浮選用水として用いて石炭中に含まれる黄鉄鉱を分離するプロセスを開発することを目的としている。本年度は、鉄(II)イオンと鉄(III)イオンをそれぞれ所定の濃度で含む模擬浮選液中での黄鉄鉱(柵原鉱山産)の濡れ性について、種々の方法(バブルピックアップ法、ハリモンドチューブ法、マイクロフローテーションセル法)で検討し、以下のような知見を得た。
    1.鉄イオン無添加の場合、黄鉄鉱はpH6以上の中・アルカリ性領域では親水性で気泡とあまり付着しないが、pH6以下の酸性領域では疎水性となり気泡とよく付着した。
    2.鉄イオンの添加濃度が高くなるに従い、黄鉄鉱が気泡と付着し始めるpHはより酸性側へと移行した。また、溶液の酸化還元電位が高くなるに従い、すなわち、全溶存鉄イオンにしめる鉄(III)イオンの比率が高い場合ほど、黄鉄鉱が気泡と付着し始めるpHは低下した。このpHは、水酸化鉄(III)の沈殿が生成し始めるpHとよく一致し、黄鉄鉱は水酸化鉄(III)の付着により親水化されるものと考えられる。
    3.水酸化鉄(III)が存在しない強酸性領域では、溶液の酸化還元電位が高くなるにつれ黄鉄鉱の疎水性は増した。これは、鉄(III)イオンにより黄鉄鉱が酸化され、元素硫黄が表面に生成してくるためと考えられる。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 07751025
  • バクテリアリーチングにおける侵出性改善のための技術開発
    科学研究費助成事業
    1993年 - 1995年
    恒川 昌美, 吉田 豊, 広吉 直樹, 平島 剛
    バクテリアリーチングは、微生物を用いて鉱物中の有用金属成分を溶液中に溶出し回収する方法である。本法は、従来の製錬法に比べてエネルギー消費が少なく、低品位硫化銅鉱などを対象に実操業で用いられている。しかし、最も重要な銅鉱物であり賦存量の多い黄銅鉱については、侵出性が低く、その改善が大きな課題となっている。侵出性を改善するためには、侵出機構と律速因子の解明が必要である。バクテリアリーチングの系では、微生物からphosphatidylglycerol、phosphatidylethanolamineなどのりん脂質が侵出液へと放出されてくるが、その影響は調べられていなかった。そこで、本研究では、これらのりん脂質が黄銅鉱のバクテリアリーチングに及ぼす影響についてはじめに調べた。つぎに、侵出促進法として界面活性剤を浸出液に添加する方法について検討した。主な成果を記すと以下のようである。
    1)phosphatidylglycerolは、間接侵出機構の主要反応(鉄(III)イオンによる黄銅鉱酸化および、T. ferrooxidansによる鉄(II)イオン酸化)を抑制し、黄銅鉱のバクテリアリーチングを抑制する。phosphatidylethanolamineは、間接侵出機構の主要反応を抑制せず、黄銅鉱のバクテリアリーチングにおいて銅侵出挙動に顕著な影響を与えない。
    2)非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンソルビタンラウレートは、黄銅鉱表面に吸着して菌体の鉱物への付着を妨げ、鉄(II)イオン酸化活性の高い液相菌体の数を増加させる。このため、添加濃度20-50g/m^3の場合、侵出液中の鉄(III)イオン濃度が増加する。その結果、鉄(III)イオンによる黄銅鉱侵出が盛んに進行して、銅侵出量が顕著に増加する。ただし、これより過剰に添加すると、間接侵出機構の主要反応が抑制され、侵出促進の効果が認められなくなる。
    日本学術振興会, 試験研究(B), 北海道大学, 05555274
  • カラム浮選機のファジィ制御に関する研究
    科学研究費助成事業
    1994年 - 1994年
    平島 剛, 広吉 直樹, 恒川 昌美
    本研究は、申請者らが開発したカラム浮選機用のファジィ制御プログラムを改良し、カラム浮選機の完全自動運転を可能にすることを目的に行った。得られた結果を要約すると次のようである。1.実験室用カラム浮選機を用い、空気流量の増加は、気泡径、気泡充満率を増大させ、液面レベルを上昇させることなどを確認した。2.豊羽鉱山選鉱場亜鉛精選系カラム浮選機(直径2.7m、高さ13.5m)で空気流量をステップ状に変化させた場合のフロス層厚さおよびフロス層内の亜鉛品位の変動について測定を行った。液面レベルは空気流量増加後、振幅約20cmで振動した後ほぼ一定の液面レベル(フロス層厚さ160cm)となった。亜鉛精鉱品位は、空気流量の増加により低下した。その変化は速く、5分後にはほぼ定状状態となった。これらの結果より、空気流量の変化に対する精鉱品位の応答は敏速であり、精鉱品位制御において、空気流量は有効な操作量であることが分かった。3.申請者らが先に開発したファジィ制御プログラムの問題点について現場担当者と検討を行った。比較的処理しやすい鉱石の場合には、空気流量を変化させて精鉱品位を制御する基本制御規則には問題がないことが分かった。しかし、処理しにくい鉱石の場合、原鉱および尾鉱中の亜鉛品位、液面レベルなどの情報をさらに加え、精鉱品位または液面レベルを空気流量変化により制御する必要があること、原鉱の性状によってはフロス層を安定に維持するため最高空気流量および最低空気流量を自動的に変化させる必要があることなどが明らかになった。それらについての経験則等を基に制御規則を追加しカラム浮選機の制御を行った結果、処理困難な鉱石の場合にも自動運転が可能であることが分かった。完全自動運転のためには、各種情報の整理、長期間の運転による新たな経験則の構築などが必要であるが、本研究で改良されたプログラムにより完全自動運転へ一歩前進することができた。
    日本学術振興会, 一般研究(C), 北海道大学, 06651088
  • 都市ゴミ焼却灰からの有価物回収               
    競争的資金
  • バクテリアリーチングに関する研究               
    競争的資金
  • Recovery of valuable materials from municipal waste incineration ash               
    競争的資金
  • Study on Bacterial Leaching               
    競争的資金

主な担当授業

  • 大学院共通授業科目(一般科目):自然科学・応用科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 金属製錬工学, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 金属製錬工学特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 金属製錬工学特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 資源化学Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 資源化学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 資源循環システム実験Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 応用数学Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 資源循環システム実験Ⅲ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 資源循環システムⅠ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 資源循環工学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 資源循環システム実験Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 教科教育法(工業Ⅱ), 2024年, 学士課程, 教育学部
  • 科学・技術の世界, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 資源工学概論, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 地下水工学, 2024年, 学士課程, 工学部