東北大学研究者紹介

研究者詳細

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ヒラキ　タケヒト

平木　岳人

Takehito Hiraki

所属

大学院工学研究科　金属フロンティア工学専攻

職名

特任准教授（研究）

学位

博士（工学）（北海道大学）
修士（工学）（北海道大学）

researchmap

https://researchmap.jp/read0149936

J-GLOBAL ID

201001029210736830

委員歴 20

軽金属学会アルミニウムの凝固・微細化・清浄化研究部会　委員

2015年4月～継続中
軽金属学会アルミニウムの凝固・微細化・清浄化研究部会　委員

2015年4月～継続中
日本マグネシウム協会リサイクル委員会　委員

2013年4月～継続中
日本マグネシウム協会製錬委員会　委員

2013年4月～継続中
日本マグネシウム協会リサイクル委員会　委員

2013年4月～継続中
日本マグネシウム協会製錬委員会　委員

2013年4月～継続中
日本アルミニウム協会ドロス委員会　委員

2012年4月～継続中
廃棄物資源循環学会東北支部　幹事

2012年4月～継続中
日本アルミニウム協会ドロス委員会　委員

2012年4月～継続中
廃棄物資源循環学会東北支部　幹事

2012年4月～継続中
日本鉄鋼協会高亜鉛含有ダストの高度資源化研究会　委員

2013年4月～ 2015年3月
日本鉄鋼協会高亜鉛含有ダストの高度資源化研究会　委員

2013年4月～ 2015年3月
日本鉄鋼協会環境エネルギー社会工学部会若手未来フォーラム　座長

2013年4月～ 2014年3月
日本鉄鋼協会環境エネルギー社会工学部会若手未来フォーラム　座長

2013年4月～ 2014年3月
日本鉄鋼協会環境エネルギー社会工学部会若手フォーラム　委員

2012年4月～ 2014年3月
日本鉄鋼協会環境エネルギー社会工学部会若手フォーラム　委員

2012年4月～ 2014年3月
日本鉄鋼協会素材産業から見た自動車リサイクル研究会　委員

2011年4月～ 2014年3月
日本鉄鋼協会素材産業から見た自動車リサイクル研究会　委員

2011年4月～ 2014年3月
日本LCA学会第5回年会　運営委員

2011年3月～
日本LCA学会第5回年会　運営委員

2011年3月～

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所属学協会 4

日本LCA学会
廃棄物資源循環学会
日本金属学会
日本鉄鋼協会

研究キーワード 1

環境化学工学

研究分野 2

環境・農学 / 環境材料、リサイクル技術 /
ナノテク・材料 / 金属生産、資源生産 /

受賞 10

軽金属奨励賞

2017年11月　軽金属学会　軽金属のサステイナブルリサイクリングに関する研究
第57回原田研究奨励賞

2017年7月　本多記念会
日本鉄鋼協会研究奨励賞

2014年3月　日本鉄鋼協会
平成24年度廃棄物資源循環学会研究発表会優秀ポスター賞

2012年10月　廃棄物資源循環学会
2011 Environmental Technology Award

2011年3月　Association of Iron and Steel Technology
廃棄物資源循環学会東北支部第2回研究発表会優秀講演賞

2009年11月　廃棄物資源循環学会東北支部
第9回日本金属学会優秀ポスター賞

2007年9月20日　日本金属学会
平成18年度日本エネルギー学会奨励賞

2007年2月27日　日本エネルギー学会
第148回日本鉄鋼協会学生ポスターセッション優秀賞

2004年9月29日　日本鉄鋼協会
第9回エコテクノロジーに関するアジア国際シンポジウム最優秀研究賞

2002年12月6日　エコテクノロジー研究会

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論文 32

A solid-state electrolysis process for upcycling aluminium scrap

Xin Lu, Zhengyang Zhang, Takehito Hiraki, Osamu Takeda, Hongmin Zhu, Kazuyo Matsubae, Tetsuya Nagasaka

Nature　606　(7914)　511-515　2022年6月16日

DOI： 10.1038/s41586-022-04748-4 　

ISSN：0028-0836

eISSN：1476-4687
Hydrogen solubility and removal by vacuum treatment for molten AC2B aluminum alloy

Yuki Yamazaki, Takehito Hiraki, Takahiro Suzumura, Takahiro Miki, Yasushi Sasaki, Tetsuya Nagasaka

Journal of Japan Institute of Light Metals　71　(1)　44-50　2021年1月15日
出版者・発行元： Japan Institute of Light Metals
DOI： 10.2464/jilm.71.44 　

ISSN：0451-5994

eISSN：1880-8018
Thermodynamics of Elements in Dilute Silicon Melts 査読有り

Xin Lu, Takahiro Miki, Takehito Hiraki, Hongmin Zhu, Tetsuya Nagasaka

JOM　71　1456-1470　2019年4月15日

DOI： 10.1007/s11837-019-03378-y 　

ISSN：1047-4838
Development of a microencapsulated Al–Si phase change material with high-temperature thermal stability and durability over 3000 cycles 査読有り

N. Sheng, C. Zhu, G. Saito, T. Hiraki, M. Haga, Y. Hasegawa, H. Sakai, T. Akiyama, T. Nomura

Journal of Materials Chemistry A　2018　(6)　18143　2018年9月

DOI： 10.1039/C8TA04708A 　
In Situ Observation of Dross Formation During Melting of Al–Mg Alloy 査読有り

Hiraki, T, Noguchi, H, Maruoka, N, Nagasaka, T

TMS Annual Meeting & Exhibition　4　1141-1146　2018年
出版者・発行元：
DOI： 10.1007/978-3-319-72284-9_149 　

ISSN：2367-1696 2367-1181
A New Approach to Processing Rutile from Ilmenite Ore Utilizing the Instability of Pseudobrookite 査読有り

Kumagai, N, Hiraki, T, Pal, U. B, Kasai, E, Nagasaka, T

Metallurgical and Materials Transactions B　49　(5)　2278-2284　2018年

DOI： 10.1007/s11663-018-1348-y 　

ISSN：1073-5615
Up-grading of natural ilmenite ore by combining oxidation and acid leaching 査読有り

平木岳人

International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials　25　(7)　729-736　2018年

ISSN：1674-4799
Microencapsulated phase change materials with high heat capacity and high cyclic durability for high-temperature thermal energy storage and transportation 査読有り

Takahiro Nomura, Nan Sheng, Chunyu Zhu, Genki Saito, Daiki Hanzaki, Takehito Hiraki, Tomohiro Akiyama

APPLIED ENERGY　188　9-18　2017年2月

DOI： 10.1016/j.apenergy.2016.11.025 　

ISSN：0306-2619

eISSN：1872-9118
An easier upgrading process of aluminum dross residue by screening technique 査読有り

Takehito Hiraki, Tetsuya Nagasaka

JOURNAL OF MATERIAL CYCLES AND WASTE MANAGEMENT　17　(3)　566-573　2015年7月

DOI： 10.1007/s10163-014-0283-5 　

ISSN：1438-4957

eISSN：1611-8227
Thermodynamic Analysis for the Refining Ability of Salt Flux for Aluminum Recycling 査読有り

Takehito Hiraki, Takahiro Miki, Kenichi Nakajima, Kazuyo Matsubae, Shinichiro Nakamura, Tetsuya Nagasaka

MATERIALS　7　(8)　5543-5553　2014年8月

DOI： 10.3390/ma7085543 　

ISSN：1996-1944
New Recycling Process of Aluminum Dross Residue by Simple Screening Technique 査読有り

T. Hiraki, T. Nagasaka

EURASIA 2014 WASTE MANAGEMENT SYMPOSIUM　545-552　2014年4月
Oxidation of Pure Solid CaS with Ar-O-2 Gas Mixture 査読有り

K. Kobayashi, T. Hiraki, T. Nagasaka

HIGH TEMPERATURE MATERIALS AND PROCESSES　31　(4-5)　667-673　2012年10月

DOI： 10.1515/htmp-2012-0104 　

ISSN：0334-6455
Chemical equilibrium analysis for hydrolysis of magnesium hydride to generate hydrogen 査読有り

Takehito Hiraki, Shun Hiroi, Takuya Akashi, Noriyuki Okinaka, Tomohiro Akiyama

INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY　37　(17)　12114-12119　2012年9月

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2012.06.012 　

ISSN：0360-3199
Removal of Sulfur from CaF2 Containing Desulfurization Slag Exhausted from Secondary Steelmaking Process by Oxidation 査読有り

Takehito Hiraki, Junichi Kobayashi, Satomi Urushibata, Kazuyo Matsubae, Tetsuya Nagasaka

METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS B-PROCESS METALLURGY AND MATERIALS PROCESSING SCIENCE　43　(4)　703-709　2012年8月

DOI： 10.1007/s11663-012-9685-8 　

ISSN：1073-5615
Thermodynamic analysis of separation of alloying elements in recycling of end-of-life titanium products 査読有り

X. Lu, T. Hiraki, K. Nakajima, O. Takeda, K. Matsuabe, H. -M. Zhu, S. Nakamura, T. Nagasaka

SEPARATION AND PURIFICATION TECHNOLOGY　89　135-141　2012年3月

DOI： 10.1016/j.seppur.2012.01.008 　

ISSN：1383-5866
Hydrolysis Rate of Aluminum Nitride in a Sodium Hydroxide Solution 査読有り

Atsushi Nosaka, Takehito Hiraki, Noriyuki Okinaka, Tomohiro Akiyama

HIGH TEMPERATURE MATERIALS AND PROCESSES　30　(4-5)　339-343　2011年8月

DOI： 10.1515/HTMP.2011.054 　

ISSN：0334-6455
Virtual phosphorus ore requirement of Japanese economy 査読有り

Kazuyo Matsubae, Jun Kajiyama, Takehito Hiraki, Tetsuya Nagasaka

CHEMOSPHERE　84　(6)　767-772　2011年8月

DOI： 10.1016/j.chemosphere.2011.04.077 　

ISSN：0045-6535
Thermodynamic criteria for the removal of impurities from end-of-life magnesium alloys by evaporation and flux treatment 査読有り

Takehito Hiraki, Osamu Takeda, Kenichi Nakajima, Kazuyo Matsubae, Shinichiro Nakamura, Tetsuya Nagasaka

SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCED MATERIALS　12　(3)　2011年6月

DOI： 10.1088/1468-6996/12/3/035003 　

ISSN：1468-6996
Distribution Ratio of Alloying Elements on Remelting Process of Light Metals by Thermodynamic Analysis 査読有り

T. Hiraki, O. Takeda, K. Nakajima, K. Matsubae, T. Miki, S. Nakamura, X. Lu, T. Nagasaka

INTERNATIONAL SOCIETY for INDUSTRIAL ECOLOGY 2011　2011年6月
New Zinc Recovery Process from EAF Dust by Lime Addition 査読有り

R. Chairaksa, Y. Inoue, K. Matsubae-Yokoyama, T. Hiraki, T. Nagasaka

Association for Iron and Steel Technology Proceedings　33　(I)　271-281　2010年
DIRECT PRODUCTION OF PRESSURIZED HYDROGEN FROM WASTE ALUMINUM WITHOUT GAS COMPRESSOR 査読有り

Takehito Hiraki, N. Okinaka, H. Uesugi, T. Akiyama

MATERIALS ISSUES IN A HYDROGEN ECONOMY　54-+　2009年
Exergetic life cycle assessment of new waste aluminium treatment system with co-production of pressurized hydrogen and aluminium hydroxide 査読有り

Takehito Hiraki, Tomohiro Akiyama

INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY　34　(1)　153-161　2009年1月

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2008.09.073 　

ISSN：0360-3199
Synthesis of Zeolite-X from Waste Metals 査読有り

Takehito Hiraki, Atsushi Nosaka, Noriyuki Okinaka, Tomohiro Akiyama

ISIJ INTERNATIONAL　49　(10)　1644-1648　2009年

DOI： 10.2355/isijinternational.49.1644 　

ISSN：0915-1559
Production of Hydrogen and Zeolite by Recycling of Waste Metals

T. Hiraki, A. Nosaka, N. Okinaka, T. Akiyama

International Conference on Environment 2008　2008年12月
再資源化技術の新潮流シリコンスラッジとアルミニウム切削屑のアルカリ処理による水素・ゼオライトの同時製造

平木岳人, 野坂篤志, 沖中憲之, 秋山友宏

ケミカルエンジニヤリング　53　(7)　524-529　2008年7月1日
出版者・発行元：化学工業社
ISSN：0387-1037
A new route to synthesize β-Si6-zAlzOzN8-z powders 査読有り

K. Aoyagi, T. Hiraki, R. Sivakumar,T, Watanabe,T. Akiyama

Journal of Alloys and Compounds　441　(1-2)　236-240　2007年8月

DOI： 10.1016/j.jallcom.2006.09.089 　

ISSN：0925-8388
Process for recycling waste aluminum with generation of high-pressure hydrogen 査読有り

Takehito Hiraki, Satoru Yamauchi, Masayasu Iida, Hiroshi Uesugi, Tomohiro Akiyama

ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY　41　(12)　4454-4457　2007年6月

DOI： 10.1021/es0628831 　

ISSN：0013-936X
Mechanically Activated Combustion Synthesis of β-Si6-zAlzOzN8-z(z=1–4) 査読有り

K. Aoyagi, T. Hiraki, R. Sivakumar,T, Watanabe,T. Akiyama

Journal of the American Ceramic Society　90　(2)　626-628　2007年2月

DOI： 10.1111/j.1551-2916.2006.01387.x 　

ISSN：0002-7820
Green Hydrogen Production From Waste Aluminum

T. Hiraki, H. Uesugi, M. Iida, T. Akiyama

FUEL CELLS Science & Technology 2006　2006年9月
7-17.水素および水酸化アルミニウム製造を伴うコプロダクション廃棄アルミニウム処理法の開発((4)廃棄物有効利用1,Session 7 環境対策・リサイクル)

平木岳人, 秋山友宏

日本エネルギー学会大会講演要旨集　15　389-390　2006年
出版者・発行元：一般社団法人日本エネルギー学会
DOI： 10.20550/jietaikaiyoushi.15.0_389 　
Experimental and Life Cycle Analyses of Hydrogen Production from Waste Aluminum

T. Hiraki, M. Takeuchi, M. Hisa, H. Uesugi, T. Akiyama

World Hydrogen Technologies Convention 2005　2005年10月
Hydrogen production from waste aluminum at different temperatures, with LCA 査読有り

T Hiraki, M Takeuchi, M Hisa, T Akiyama

MATERIALS TRANSACTIONS　46　(5)　1052-1057　2005年5月

DOI： 10.2320/matertrans.46.1052 　

ISSN：1345-9678

eISSN：1347-5320

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MISC 9

アルミニウムドロス残灰の特性とアップグレーディング法

平木岳人, 長坂徹也

アルトピア　2016 5　9-15　2016年5月
Distribution Analysis on Steel Alloying Elements in the End of Life Vehicle Scrap Recycling Process

Kazuyo Matsubae, Yousuke Iizuka, Hajime Ohno, Takehito Hiraki, Takahiro Miki, Kenichi Nakajima, Tetsuya Nagasaka

TETSU TO HAGANE-JOURNAL OF THE IRON AND STEEL INSTITUTE OF JAPAN　100　(6)　788-793　2014年

DOI： 10.2355/tetsutohagane.100.788 　

ISSN： 0021-1575

eISSN： 1883-2954
軽金属リサイクルにおける合金元素の分配傾向

平木岳人

金属　82　(7)　51-57　2012年
シリコンスラッジとアルミニウム切削屑のアルカリ処理による水素・ゼオライトの同時製造

平木岳人, 野坂篤志, 沖中憲之, 秋山友宏

ケミカルエンジニヤリング　53　(7)　36-41　2008年
Recycling of Waste Aluminum by Production of Hydrogen and Aluminum Hydroxide, with LCA.

HIRAKI Takehito, AKIYAMA Tomohiro

材料とプロセス　18　(4)　1100-1103　2005年9月1日

ISSN： 0914-6628
資源循環を指向した廃棄アルミニウムからの高圧水素製造

平木岳人, 秋山友宏

材料とプロセス : 日本鉄鋼協会講演論文集 = Current advances in materials and processes : report of the ISIJ meeting　18　(1)　P39　2005年3月1日

ISSN： 0914-6628
廃棄アルミニウムとアルカリ水溶液を原料とした高圧水素製造装置の開発

平木岳人, 秋山友宏, 山内悟留, 福里隆一

材料とプロセス　18　(1)　261　2005年3月1日

ISSN： 0914-6628
資源循環を指向した廃棄アルミニウムからの高圧水素製造

平木岳人, 秋山友宏

材料とプロセス　18　(1)　P39　2005年3月1日

ISSN： 0914-6628
か性ソーダを利用して廃棄アルミニウムから水素と水酸化アルミニウムあるいはアルミン酸ナトリウムを製造するプロセスの可能性

秋山友宏, 平木岳人, 福里隆一, 飯田勝康, 上杉浩之

ソーダと塩素　(5・6)　101-126　2005年

DOI： 10.14988/pa.2017.0000007314

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書籍等出版物 1

水素利用技術集成Vol.2・B編

秋山友宏, 平木岳人

㈱エヌ・ティー・エス　2005年5月

講演・口頭発表等 38

アルミニウムドロス残灰を利用したアンモニア製造プロセス

金森毅, 平木岳人, 長坂徹也

軽金属学会第126回春期大会　2014年7月
簡易選別によるアルミニウムドロス残灰の有効利用

軽金属学会第126回春期大会　2014年5月
アルミニウムドロスの生成過程におけるAl-Mg合金表面酸化物層の影響

田代峻也, 平木岳人, 長坂徹也

軽金属学会第126回春期大会　2014年5月
鉄鋼プロセスを活用したアルミニウムドロス残灰の高度リサイクル

日本鉄鋼協会第167回春季講演大会　2014年3月
マイクロ波加熱による迅速な亜臨界場形成を利用した窒化アルミニウムからのアンモニア合成

金森毅, 平木岳人, 長坂徹也

日本鉄鋼協会第167回春季講演大会　2014年3月
アルミニウムドロス残灰の高度リサイクルプロセス

第６回廃棄物資源循環学会東北支部研究発表会　2014年2月
アルミニウムドロス残灰の簡易資源化処理技術

廃棄物資源循環学会第24回研究発表会　2013年11月
持続可能なアルミニウム産業における分析技術の重要性

日本分析化学会東北支部若手の会　2013年7月
軽金属のリサイクル性に関する熱力学的検討

廃棄物資源循環学会第23回研究発表会　2012年10月
物質循環型アルミニウムリサイクルプロセスの開発

軽金属学会第121回秋期大会　2011年11月
Visualization of Element Distribution by Thermodynamic Analysis on Magnesium and Aluminum Alloy Recycling 国際会議

T. Hiraki, K. Nakajima, O. Takeda, T. Miki, K. Matsubae, S. Nakamura, T. Nagasaka

International Conference on EcoBalance 2010　2010年11月9日
マグネシウム合金からの合金成分除去に関する熱力学的解析

平木岳人, 中島謙一, 竹田修, 東, 松八重一代, 中村愼一郎, 長坂徹也

日本金属学会第147回大会　2010年9月25日
マグネシウム中不純物除去技術の熱力学

平木岳人, 中島謙一, 竹田修, 東, 松八重一代, 中村愼一郎, 長坂徹也

日本鉄鋼協会第160回秋季講演大会　2010年9月25日

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環境・エネルギー工学部会グリーンエネルギーフォーラムシンポジウム「マグネシウムとエネルギー」
X型ゼオライトの生成速度と粒径分布に与える水溶液温度の影響

野坂篤志, 沖中憲之, 秋山友宏

日本鉄鋼協会第156回秋季講演大会　2009年9月23日
多価糖類、塩化物、および水酸化物溶体の熱力学とPCMへの応用

小野寺暁史, 柏倉俊介, 長坂徹也

日本鉄鋼協会第158回秋季講演大会　2009年9月15日
Production of Hydrogen and Zeolite by Recycling of Waste Metals 国際会議

A. Nosaka, N. Okinaka, T. Akiyama

International Conference on Environment 2008　2008年12月13日
水素発生を伴う廃棄金属利用型ゼオライトＸ合成における残渣溶液の循環利用

野坂篤志, 沖中憲之, 秋山友宏, 上杉浩之

日本鉄鋼協会第155回春季講演大会　2008年3月26日
Direct Production of Pressurized Hydrogen from Waste Aluminum without Gas Compressor 国際会議

N. Okinaka, H. Uesugi, T. Akiyama

International Symposium on Materials Issues in a Hydrogen Economy　2007年11月12日
未利用資源による水素とゼオライトのコプロダクショ

野坂篤志, 沖中憲之, 秋山友宏, 上杉浩之

日本金属学会第141回秋期大会　2007年9月19日
シリコンスラッジおよび廃棄アルミニウムのアルカリ処理による水素・ゼオライトの同時製造

野坂篤志, 沖中憲之, 秋山友宏, 上杉浩之

化学工学会第39回秋期大会　2007年9月13日
廃棄金属を原料としたA型またはX型ゼオライト合成を伴うグリーン水素製造

岩崎良平, 張興和, 上杉浩之, 秋山友宏

日本鉄鋼協会第152回春季講演大会　2007年3月27日
Green Hydrogen Production from Waste Aluminum 国際会議

H. Uesugi, M. Iida, T. Akiyama

Japan-Brazil Symposium　2006年11月25日
Green Hydrogen Production From Waste Aluminum 国際会議

H. Uesugi, M. Iida, T. Akiyama

FUEL CELLS Science & Technology 2006　2006年9月13日
水素および水酸化アルミニウム製造を伴うコプロダクション廃棄Al処理法の開発

秋山友宏

第15回日本エネルギー学会大会　2006年8月4日
廃棄アルミニウムを利用した水素および水酸化アルミニウム製造プロセスに関するe-LCA

秋山友宏

第7回バイオマス・ウェイスト高度利用研究会　2005年12月7日
Recycling of Waste Aluminum by Production of Hydrogen and Aluminum Hydroxide, with LCA 国際会議

T. Akiyama

CAMP-ISIJ　2005年11月29日
Experimental and Life Cycle Analyses of Hydrogen Production from Waste Aluminum 国際会議

M. Takeuchi, M. Hisa, H. Uesugi, T. Akiyama

World Hydrogen Technologies Convention 2005　2005年10月3日
廃棄アルミニウムを利用した高圧水素製造装置の開発

山内悟留, 福里隆一, 秋山友宏

日本鉄鋼協会第149回春季講演大会　2005年3月30日
資源循環を利用した廃棄アルミニウムからの高圧水素製造

秋山友宏

日本鉄鋼協会第148回秋季講演大会　2004年9月29日
システム工学的解析に基づく未利用資源からのDCPDの合目的的合成

袋布昌幹, 丁子哲治

化学工学会第69年会　2004年4月3日
未利用資源を原料としたDCPDの合成条件のシステム工学的解析国際会議

袋布昌幹, 丁子哲治

第10回エコテクノロジーに関するアジア国際シンポジウム　2003年11月30日
資源循環を目的としたりん酸固定化反応プロセスのモデル解析

袋布昌幹, 丁子哲治

化学工学会第36回秋季大会　2003年9月13日
資源循環を目的としたりん酸カルシウムの合成

高井淑恵, 袋布昌幹, 丁子哲治

第５回セラミックス環境材料研究会　2003年3月22日
炭化汚泥中りん成分の資源化プロセス国際会議

高井淑恵, 袋布昌幹, 丁子哲治

第９回エコテクノロジーに関するアジア国際シンポジウム－富山　2002年12月6日
カキ殻（炭酸カルシウム）による炭化汚泥中リン成分の資源化

第８回分析化学フォーラム in 北陸　2002年11月15日
カキ殻による炭化汚泥中りんの資源化

袋布昌幹, 丁子哲治

化学工学会第35回秋季大会　2002年9月19日
廃液中りん酸の高効率回収プロセスの化学平衡論的検討

袋布昌幹, 丁子哲治

第2回環境技術研究協会研究発表大会　2002年6月14日
CaCO3とHApから合成したTTCPによる環境中リンの除去

袋布昌幹, 丁子哲治

第20回分析化学中部夏期セミナー　2001年8月22日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 12

真空プロセスによる溶融アルミニウムの脱ガス処理競争的資金

制度名：Cooperative Research

2017年6月～継続中
高純度ルチルの低コスト・省エネルギー製造プロセス競争的資金

制度名：Cooperative Research

2016年11月～継続中
廃棄物・水・空気による循環型排煙脱硫プロセス競争的資金

制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

2016年4月～継続中
悪臭公害と廃棄物処理の同時解決に向けた特定悪臭物質と金属水酸化物の反応機構解明

平木岳人

2021年4月1日～ 2025年3月31日
アルミニウムドロスの簡易無害化処理と毒性ガス除去材料化

平木岳人

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

研究機関：Tohoku University

2020年7月30日～ 2023年3月31日

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本研究でこれまでに収集・分析したアルミニウムドロスについて、ビーカー規模での湿式処理試験により、その無害化を試みた。アルミニウムドロス処理性を困難化させている構成相である金属アルミニウムと窒化アルミニウムを、いずれも50℃程度の純水に浸漬処理させることで、24時間で十分に除去可能であることが明らかになった。これは国内で流通している難処理性アルミニウムドロスのほとんどが数十マイクロメートル程度の微粒子であるため、反応性が高いことが有利に作用したためと考えられる。また同じく難処理性を高めているハロゲン化物についても、特に塩化物については浸漬処理で十分に除去することができ、石炭灰に含まれるようなフリーデル氏塩のようなものはアルミニウムドロスには含まれていないことがわかった。一方で浸漬処理により溶液中へ溶けだしたハロゲン化物イオン種のうち、フッ化物イオンについては環境規制を大きく上回る濃度になることから、廃液処理が必要になることがわかった。このため難処理性アルミニウムドロスの湿式処理では副生廃液そのものの発生率を低減させることと、副生廃液中のフッ素除去を簡易かつ低コストで実施する必要があることが、実用化に向けて必要不可欠であることもわかった。湿式処理で得られた処理済みアルミニウムドロスは、代表的な毒性ガスである硫化水素に対して、1%を超える高濃度の硫化水素でも容易に除去することができることがわかった。
電炉におけるダストメイキングテクノロジーの創成

長坂徹也, 三木貴博, 松八重一代, 平木岳人

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：Tohoku University

2013年4月1日～ 2016年3月31日

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世界中の電炉鉄鋼メーカーにとって頭痛の種のひとつである電炉ダスト処理問題の解決のために、ダスト性状のオンサイト改質と発生量低減を目指した電炉内へのダスト吹込技術の科学的基礎を確立した。実電炉での現場実験と並行し、実験室規模で溶鋼中あるいは溶鋼上に保持されたスラグ中にダストを吹込み、ダストの発生量および組成を系統的に分析し、その反応機構およびダスト発生削減量を明らかにした。ダスト吹込みによって発生した２次ダストを、報告者らが開発した石灰処理法に供し、ダストからほぼ全ての亜鉛を抽出することに成功した。これらの結果に基づいて、ダスト吹込を協力企業でルーチン化することができた。
アルミニウムドロス残灰のパーフェクトリサイクルシステム競争的資金

制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

2014年4月～ 2016年3月
物質循環型アルミニウムリサイクルシステムの構築競争的資金

制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

2011年4月～ 2013年3月
地域の鉄鋼業・非鉄金属製錬業を基軸としたレアメタル回収システム

橋本征二, 中島謙一, 小口正弘, 村上進亮, 山末英嗣, 平木岳人, 醍醐市朗, 布施正暁

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

2010年～ 2012年

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地域の鉄鋼業・非鉄金属製錬業を基軸としたレアメタル回収システムについて検討するため、地域ごとのレアメタルの発生ポテンシャルの推計、これを効率的に収集するためのシミュレーション、自治体の廃棄物処理におけるレアメタルのフローの状況把握、地域の鉄鋼業・非鉄金属精錬業におけるレアメタル需要の推計等を行った。その結果、レアメタルの発生が集中する地域、収集運搬費用の削減に効果的な対策、レアメタルリサイクルの基軸とすべき地域などを同定した。
低環境負荷型アルミドロス合成・利用システムの構築競争的資金

制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

2009年4月～ 2011年3月
電炉ダストからの金属亜鉛製造プロセス

長坂徹也, 松八重一代, 平木岳人

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Tohoku University

2010年～ 2011年

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本研究では、申請者らが提案している石灰処理を施した電炉ダストを炭材または金属鉄によって還元し、電炉ダストから金属亜鉛を回収する方法について検討した。石灰処理ダストにグラファイトまたは金属鉄粉をZnOとモル比で1:1に混合した試料6グラムを、1000～1100℃の温度で所定時間、アルゴン気流下または減圧条件下で保持した。実験後、装置内の冷却部の凝縮物を回収し、ICPおよびXRDにて組成と共存相を分析した。その結果、既存のWaeltz法では、亜鉛回収物はハロゲン濃度が非常に高い粗ZnOであるのに対し、石灰処理後のダストは基本的に鉛やハロゲンを含まないため、石灰処理ダストから、極めて純度が高い亜鉛を金属状態で回収することができた。金属鉄を還元材として用いた場合、冷却部の温度とガスの滞留時間を精密に制御することにより、高純度の金属亜鉛を液体で回収することは可能であると思われる。
スラグメイキングテクノロジーの開発

長坂徹也, 松八重一代, 谷口尚司, 島崎真一, 廣田憲之, 平木岳人

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：Tohoku University

2009年～ 2011年

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本研究では、溶銑脱リンスラグからのマンガンとリン、電炉酸化スラグからのクロムの回収法について実験的に検討した。脱リンスラグは、一般的にリン濃縮相とマンガン濃縮相が酸化鉄系マトリックス相中に分散している不均一な結晶構造を持つことが示された。本研究では、この3種類の相の磁気的特性が大きく異なることを利用し、高磁場勾配を利用した磁気分離法によってそれぞれを分離・回収することを試みた。表面磁場強度0. 03～0. 3Tの範囲で、空気吹き込みによる攪拌条件下で段階的に湿式磁気分離実験を行った結果、32μm以下に粉砕した現場脱リンスラグを用い、P_2O_5濃度が31wt%に達するリン濃化物を回収することができた。他方、マンガン濃縮相の約14%が0. 03Tにおける最初の磁気分離操作で回収され、この時のリン濃縮相の混入率は約20%以下であった。また、電炉スラグから、クロム濃度が約50%の鉄クロマイトとして分離回収することが出来た。これらの結果から、スラグをリン、マンガン、クロムの2次資源化できることを示した

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社会貢献活動 5

メッセナゴヤ2010

2010年10月27日～ 2010年10月30日

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環境科学研究科紹介パネルの展示、アクティビティレポート他出版物の配布
熱エネルギー有効利用のための蓄熱技術

2017年7月14日～

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未利用熱の回収・熱供給プロセスの高効率化を実現する蓄熱技術をテーマとした、若手・中堅研究者らの萌芽的研究講演会
エコテクノロジー若手研究フォーラム講演会

2016年11月25日～

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若手研究者間の新たなネットワーク構築や研究シーズの創成を目的に、各研究者の成果を広く公開する講演会
エコテクノロジー若手研究フォーラム講演会

2015年11月13日～

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若手研究者間の新たなネットワーク構築や研究シーズの創成を目的に、各研究者の成果を広く公開する講演会
新たな社会ニーズに対応した学生支援プログラム高専元気ＵＰ！遊－友－ＹＯＵプロジェクト

2010年12月22日～

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元気になるための土台となる心の安定・充実、低学年のピア・サポーターや将来のリーダーとなれる人材の育成を図り、学生全体を活力に富む『元気集団』に成長させることを目的とする事業の一つで将来に希望と不安を持つ後輩達へ先輩からのメッセージを語る

その他 9

RHプロセスによるアルミニウム溶湯からの高効率脱ガス

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鉄鋼プロセスで広く利用されているRH真空脱ガスプロセスをアルミニウムの溶湯処理に応用し、高速・高効率に溶融アルミニウム中の水素ガスを除去する技術を提案・開発する。そこでは、脱ガスのみならず、揮発性の高い不純物元素を同時に除去出来る可能性が高く、アルミニウムの新たなリサイクルプロセスに資するものである。
高純度ルチルの低コスト・省エネルギー製造プロセス

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金属チタン製造原料であり白色顔料等で大規模な需要があるルチルを、工業的に安価かつ高純度で製造する新プロセスに関する研究
製鋼スラグとアルミニウムドロスの同時リサイクル

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製鋼スラグのなかでもリサイクルが困難であり年間１００万トン規模で発生する還元期スラグと、アルミニウム産業から年間４０万トン発生するアルミニウムドロスを同時にリサイクルするプロセスに関する研究
アルミニウムドロスからのメタル回収プロセスにおける物質・エクセルギーフロー

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世界的に広く利用されている溶融塩を用いた回転炉（RSF）によるメタル回収法およびRSFで発生したソルトケーキの処理プロセスを比較対象として、MRM法および鉄鋼プロセスによる産業間リンクの優位点と改善点を定量的に明らかにすると共に、さらなる進化したプロセスについて考察する。
鉄鋼用アルミニウムドロス高品位化のための処理技術

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鉄鋼業の副資材として重要なアルミニウムドロスを簡易かつ低エネルギーで高品位化するプロセスを提案する。また、鉄鋼業に供給できない低品位なアルミニウムドロスの新リサイクルプロセスを同時に開発する。
ゼロエミッション型アルミニウムリサイクルシステムの開発

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アルミニウムのリサイクルプロセスにおいて発生するドロスはメタル分を高濃度で含んでいるため、主に機械的撹拌によりメタル分が回収される。しかしながら、この回収プロセスで発生する残渣のほとんどが埋め立て処理されており、その量は国内で年間数十万トンにも達する。残渣は酸化物を主成分とし、窒化物、炭化物のほか微量のハロゲンを含んでいることから、資源としての利用が困難なばかりか管理型の埋め立て処分を必要としている。本研究では、既存のメタル回収プロセスを窒素雰囲気下で行い、かつ脱ハロゲンプロセス（加熱処理）を組み込むことで、ハロゲンフリーな窒化物高含有残渣を合成する。また、得られた合成残渣をアルカリ水溶液中で反応させる（アルカリ処理する）ことで、アンモニアと水酸化アルミニウムをコプロダクションするシステムを確立する（図参照）。新事業確立と環境負荷低減を最終目的として、①雰囲気制御による窒化物高含有残渣の合成、②合成残渣を原料としたアンモニアおよび水酸化アルミニウム製造、③提案プロセスを中心としたシステムの定量的な環境負荷評価を行い、要素技術および環境問題に関する効果を明らかにする。
溶解炉の窒素分圧制御によるアルミドロスの資源化

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Al溶解時に不可避に発生するドロスは、主成分である酸化物（Al2O3）の他にアンモニアガス発生の原因となる窒化物（AlN）を含んでいることから、前処理を必要とした後に管理型埋め立て処理されている。しかしAlの溶解条件次第では、AlN含有率の高いドロスをアンモニア資源として回収可能である。これまで除去の対象であったAlNを積極的に合成する逆転の発想から、本研究ではAl溶解炉内のN2ガス分圧を上げ、従来ドロスの主成分である酸化物（Al2O3）の発生を抑制し、AlNが主成分となるドロスの合成に取り組む。合成したドロスをアルカリ水溶液で加水分解反応させることで、AlN由来の「アンモニア」、ドロス回収時に混入するメタルAl由来の「水素」、水溶液から析出する「Al水酸化物（Al(OH)3）」を製造できる。さらに、酸化物の減少により埋め立て処理量を大幅に削減できるため、埋め立て処理場枯渇抑制など環境負荷の低減が大いに期待できる。
電気炉ダストに含まれるハロゲンの存在形態分析

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電気炉ダストの情報（原料スクラップ組成、フラックス、温度などの操業条件および回収場所）と、分析により得られた結果を整理し、電気炉ダスト中ハロゲンの存在形態および比率に及ぼす①発生場所の影響、②操業条件の影響を主として明らかにする。結果をもとに、既存のリサイクルプロセスおよび本研究室で提案する石灰添加法1)（新・亜鉛リサイクルプロセス）における低環境負荷型脱ハロゲンプロセスを提案する。
雰囲気制御溶解および加水分解による廃棄アルミ建材の有効利用

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新事業確立と環境負荷低減を最終目的として、①Al建材スクラップを原料とした雰囲気制御による窒化物高含有ドロスの合成、②提案プロセスを中心としたシステムの定量的な環境負荷評価を行い、要素技術および環境問題に関する効果を明らかにする。得られた結果を基に、既存の溶解炉として最も利用されているバーナー付反射炉を対象とした、簡易付帯設備の設置と操業案を提案する。

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