技術者資格の最難関といわれる技術士試験の択一過去問にチャレンジします。ご質問は大歓迎です。金属系の技術者の基礎知識の整理にも役立ちます。

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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