一日１題、技術士（金属）試験問題にチャレンジしよう！

■一日一題金属の問題にチャレンジしてみよう。2006/09/03日

2006/09/03日
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■一日一題金属の問題にチャレンジしてみよう。2006/09/03日
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◆最近は、プリニウスに凝っています。ローマ時代の博物誌を
書いた人ですが、とにかくはちゃめちゃな引用、記述で面白い
ですよ。◆千円硬貨は、銀貨ですが、どんな成分組成になって
いるのでしょうか。◆原稿もいよいよ校正段階になりました。
自分で書いた文章を直すのはとても抵抗がありますね。
◆昨日は、ジョギングの後出社、本日はシロ子さんとジョギング
の後プール、その後、おじいちゃんの追悼文集のラストスパート
と盛りだくさんです。休日の方が疲れますね。◆ニンテンドーＤＳ
の脳なんとかで、脳年齢２５歳が出ました。それ以前は６８歳
でしたので、これでしばらく脳年齢検査を止めておきます。
「脳年齢は低いほうがいいのか？」と次男のＨ氏が聞きます。
「低い方がいいに決まっているよ。」Ｓ氏がアドバイスします。
「僕がやればきっと７歳くらいだぞ。」と中３のＨ氏。「それは
単にバカだということだ。」脳年齢も低すぎるのも良くないですね。
（実際は、２０歳が下限に設定されています）
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【一次試験講座】
平成１７年度（２００５年）一次試験問題の解説を連載しています。
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4-11　資源のリサイクルに関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
1　鉄鋼スクラップを原料とする電気炉製鋼プロセスでは、電気炉ダスト中に
亜鉛が平均で約５０ｍａｓｓ％含まれているため、電気炉ダストは亜鉛精錬の
原料として、リサイクル利用されている。
2　廃棄自動車からリサイクルされる鉄鋼スクラップには、モーターなどから
混入する銅が含まれる。鉄鋼中の銅の含有量が増加すると赤熱脆性を起こす
原因となる。
3　鉄鋼プロセスの溶鉱炉へは廃プラスチック材が還元剤・燃料として吹き込
まれている。演歌ビニルなどに含まれる塩素は溶鉱炉内での反応に悪い影響を
与えるため、プラスチックから塩素を除去するプロセスが開発されている。
4　２００１年には国内の鉛消費量の約７０%は蓄電池材料として使用され、
蓄電池からの鉛のリサイクルは約９５%と非常に高い。
5  銅スクラップのうち電線は銅の分離が容易なため、通信・電力・鉄道用に
使われ廃棄される電線のほぼ１００%が回収される。これらは主として
銅製錬所で再溶解して、銅製品として再生される。
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◆資源リサイクルは、現代社会では非常に重要な問題になっています。
発生するゴミとして捉えるのではなく、都市から取れる金属源と考えられて
きています。アーバン・マイニングという概念ですね。
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◆資源のリサイクルを考える時、３つの資源があるかと思います。（ここから
はkaztecの勝手な解釈ですので、あまり信用しないでください）１つ目は、
製造過程で生成する副産物（バイプロダクション＝バイプロ）です。２つ目は、
使用済みの製品（可動の物）です。３つ目は、建物や橋梁のような不動物（不動産）
です。◆１つ目は生産工場内で発生しますので、工場内にリサイクル設備を作るか
リサイクルセンターに集荷すればよいものでしょう。バイプロの発生量は正確に
見積もれますので、資源化するのは可能です。◆２つ目の課題は、広く市中で
発生する廃棄物を集積する物流を構築することが必要です。まあ、これは今に
始まった発想ではありません。古くから茶色のビール瓶や牛乳瓶はリサイクルされ
てきました。アルミ缶も同様です。鉛蓄電池やタイヤもです。「古新聞・古雑誌・
ぼろきれ等ございましたら、お気軽にお声をおかけください。こちらから、取りに
いきます。」スネークマンショーではありませんよ。古紙回収業者やスクラップ
回収業者など、特定の廃棄物は資源として認知されてきたのです。改めて、
リサイクル化として取り上げられるのは、そのリサイクルができるだけ
『付加価値が高いもの』へされるべき、効率的にされるべき、地球環境に優しく
されるべき（この言葉は正直言って、kaztecには理解できないのですが、二酸化炭素
排出量が少なくなるように？リサイクル後の使用不可能の残渣がでないように？）
また、あらゆる廃棄物が有効に活用できるように、こういう暗黙の前提が
あるのでしょう。◆もちろん、これらのリサイクルを達成するのは、処理する側
の技術を高める必要もありますが、処理しやすく作るということがより一層求め
られてきています。ここでいう処理とは、廃棄物（資源）から目的の有用な物質
を効果的に分離・回収することです。これは、鉱山で鉱石資源から有用な鉱物を
取り出す過程と同じです。手法も非常に似通っています。これがアーバン・マイニング
（都市鉱山、都市鉱業）と呼ばれる理由です。◆３つ目は今後益々問題になって
くると思います。使えなくなった不動産をどのように資源化するのかは、解体して
廃棄するだけでなく、解体しながら分別回収する技術が求められます。
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◆朝からひどく饒舌になってしまいました。問題に取り掛かりましょう。
1　鉄鋼スクラップを原料とする電気炉製鋼プロセスでは、電気炉ダスト中に
亜鉛が平均で約５０ｍａｓｓ％含まれているため、電気炉ダストは亜鉛精錬の
原料として、リサイクル利用されている。
→◆亜鉛の沸点は、９０７℃ですので、鉄鋼の溶解温度である１５３０℃では
鉄鋼製品に付着している亜鉛（大半は防食用の亜鉛メッキです）や乾電池の筒
の亜鉛は蒸発し、ヒュームとなってダスト（鉄の酸化物）中に入り込みます。
このダスト中の亜鉛濃度は低く（申し訳ありあせん、数％程度だったと記憶して
いますがちょっと文献が見当たりません）このままでは使用できません。
亜鉛を含むダストも、このまま再利用しようとすると亜鉛が悪さをするので
利用先や利用量も限られています。◆そこで、ダストを回収し、精製する工程
を通して酸化亜鉛の形で非鉄金属メーカの原材料として用います。最近の技術
ではＲＨＦ（Ｒｏｔａｒｙ　Ｈｅａｒｔｈ　Ｆｕｒｎａｃｅ）などの設備が
あります。電気炉のダスト中の亜鉛濃度は高炉ダストよりは高いでしょうが、
５０％まで濃化させるためには、処理設備がいります。×

2　廃棄自動車からリサイクルされる鉄鋼スクラップには、モーターなどから
混入する銅が含まれる。鉄鋼中の銅の含有量が増加すると赤熱脆性を起こす
原因となる。
→○。◆赤熱脆性は、１２００℃くらいの高温で、鋼を引っ張り変形させると
硫黄や銅がたくさん含まれる場合に結晶粒界が脆くなり、粒界に亀裂がはいり
破断する現象です。良く似た言葉の青熱脆性は、鋼が大気中で青い酸化物が
できる温度で伸びが減って引っ張り強さが上昇する現象です。格子間固溶元素
の炭素や窒素が存在すると発生します。◆鉄鋼スクラップ中の銅の混入は、
モーターだけでなく、最近の電子機器化に伴った配線などからも入ってきます。

3　鉄鋼プロセスの溶鉱炉へは廃プラスチック材が還元剤・燃料として吹き込
まれている。演歌ビニルなどに含まれる塩素は溶鉱炉内での反応に悪い影響を
与えるため、プラスチックから塩素を除去するプロセスが開発されている。
→○。詳しくは解説する時間がなくなってきました。廃棄プラスチックリサイクル
設備のことを言ってますね。
4　２００１年には国内の鉛消費量の約７０%は蓄電池材料として使用され、
蓄電池からの鉛のリサイクルは約９５%と非常に高い。
→○。
5  銅スクラップのうち電線は銅の分離が容易なため、通信・電力・鉄道用に
使われ廃棄される電線のほぼ１００%が回収される。これらは主として
銅製錬所で再溶解して、銅製品として再生される。
→○。
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最初が非常に饒舌だったため、時間切れで後半の解説が飛んでしまいました。
興味がある方は調べてみてください。答えは１です。
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