トップページ > なんでも探検隊 > 凍らせて融かして分ける ~ガラス研磨材のリサイクル~

なんでも探検隊

 

凍らせて融かして分ける ~ガラス研磨材のリサイクル~

 
2014年9月17日
福島大学 共生システム理工学類

OA機器用のガラス部品を研磨する両面研磨機。写真提供:福島県須賀川市 (株)吉城光科学

OA機器用のガラス部品を研磨する両面研磨機

レンズ・ミラー・プリズムなど、高い精度と透明性が要求されるガラス部品類の研磨には、酸化セリウム系ガラス研磨材が使用されています。このガラス研磨材は、レアアース(希土類)鉱物を焼成することにより作られており、主成分は酸化セリウムや酸化ランタンです。レアアースは需要が増加する一方で産出国が限られているため、近年価格が高騰しています。ガラス研磨材は水で溶いて泥状にしたスラリーとして使用します。ガラスを研磨した後のスラリーは、凝集剤を加えるなどして廃棄されていました。

福島大学では福島県内の企業と連携して、使用済スラリーから有用な固形分を回収して再使用する研究を行っています。使用済スラリー中の固形分は0.1μm程度と微細なため、自然沈降によっては分離が困難です。研磨を行う事業所でリサイクルを行うためには、危険な薬品や高温高圧を必要とするような手法は望ましくありません。さまざまな分離手法を試行していたところ、使用済スラリーを凍らせて解凍するだけで、研磨材の超微粒子が塊となって沈降して、固形分が分離できることを発見しました。

ガラス研磨材スラリー分離の様子 A:使用済スラリー、B:凍結後、C:解凍後

ガラス研磨材スラリー分離の様子
A:使用済スラリー、B:凍結後、C:解凍後

冷凍庫があれば分離が実現するのです。どんな泥でも凍結解凍で分離できるわけではありません。研磨によってスラリーに含まれていくガラス由来の成分が、塊の形成に必要でした。塊の大きさを制御する方法も判り、リサイクルに適する大きさの塊を作り出すことも可能となってきています。回収した固形分が実用上十分な研磨能力を持っていることを、ガラス研磨事業所で確認しました。現在は、連続的にスラリーを凍らせて解凍して分離する手法に挑戦しています。

連続式凍結解凍分離装置の試験機

連続式凍結解凍分離装置の試験機

※このページに含まれる情報は、掲載時点のものになります。

関連記事

2012-12-07

おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)

溶液からガラスを作ろう!

神戸大学海事科学部

2017-04-14

生レポート!卒業生の声

大学生活で学んだこと

長岡技術科学大学工学部

2017-03-31

おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)

「七宝焼き」を作ってみよう!

京都工芸繊維大学工芸科学部

2015-03-03

なんでも探検隊

海藻は宝の山-コンブからエネルギーと有用物質をつくる

広島大学工学部

2014-01-10

なんでも探検隊

氷スラリーの新たな生成方法とその応用技術

弘前大学理工学部

2015-02-05

おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)

お茶からカフェインを抽出しよう

電気通信大学情報理工学域

福島大学
共生システム理工学類

  • 人間支援システム専攻
  • 産業システム工学専攻
  • 環境システムマネジメント専攻

学校記事一覧

なんでも探検隊
バックナンバー

このサイトは、国立大学54工学系学部長会議が運営しています。
(>>会員用ページ)
私たちが考える未来/地球を救う科学技術の定義 現在、環境問題や枯渇資源問題など、さまざまな問題に直面しています。
これまでもわたしたちの生活を身近に支えてきた”工学” が、これから直面する問題を解決するために重要な役割を担っていると考えます。