論文 - 笠井　利浩

マンガン酸化物吸着剤による水中からの亜ヒ酸の除去（査読付） 査読

古屋仲秀樹，笠井利浩

用水と廃水   4 ( 11 )   949 - 954   2001年

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近年、我が国ではヒ素に対する排水基準が強化され、直接的な処理の難しい水中の亜ヒ酸に対する新しい除去方法が模索されている。中でも吸着剤による除去方法が処理効率と経済性の面で期待されている。しかしながら、これまで亜ヒ酸に対して有効な吸着剤の報告例は極めて少ない。著者らは、マンガン化合物にビスマス化合物を添加して焼成して得られる物質を酸処理すると、水中の亜ヒ酸に対して強い吸着性を示す物質が得られるという新しい知見を得た。

水中に溶存する亜ヒ酸の新しい除去技術（査読付） 査読

古屋仲秀樹，笠井利浩

ECO INDUSTRY   6 ( 7 )   18 - 26   2001年

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従来，ヒ素含有水の浄水には鉄（Ⅲ）塩法に代表される沈殿法が採用されてきたが，新しく設定された環境基準や処理効率を考えると，より優れた新しい処理方法の確立が期待されている。マンガン化合物にビスマス化合物を混合し、焼成して碍られる物質を適切に酸処理すると，従来，直接的な除去が困難であった亜ヒ酸を高い効率で吸着する物質が縛られることを見出した。

マンガン酸化物を用いた水溶液中ヒ素の吸着除去（査読付） 査読

笠井利浩，古屋仲秀樹，相澤純子，藤本祐司

日本文理大学紀要   28 ( 2 )   81 - 86   2000年

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炭酸マンガンに炭酸酸化ビスマスを添加して焼成することにより、マンガン酸化物が持つ水溶液中の砒素吸着能力が増大するという新しい知見を見出した。焼成して得られた酸化物の物性と砒素吸着能力について評価を行った結果、数ppm程度の非常に薄い水溶液中の砒素をICP検出限界以下まで吸着除去できる事が分かり、半導体工場廃水や鉱山廃水への水質浄化の可能性を示した。

溶媒抽出による赤泥硫酸浸出液からのチタン，アルミおよび鉄の回収（査読付） 査読

笠井利浩，江口史朗

日本文理大学紀要   27 ( 1 )   27 - 31   1999年

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赤泥固体の硫酸浸出液からのFe、AlおよびTiの回収方法として2段階抽出法について検討した。まづ、ジイソプロピルエーテルを用いてFeの選択的抽出を行った後、Tiを選択的に溶媒抽出するために、大八化学工業（株）製のDP-10RまたはPC-88Aを用いて溶媒抽出を行った。結果として、赤泥硫酸浸出液中の鉄、アルミニウム、チタンは完全に分離された。

アルミナ製錬赤泥の有効利用（査読付） 査読

笠井利浩，溝田忠人

資源と素材   112 ( 3 )   131 - 139   1996年

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バイヤー法から排出される赤泥中には有価成分が多く含まれていることから有効利用に関する多くの研究が行われてきた。これらの研究は、赤泥からの有価成分の回収、建築基礎材、吸着剤、その他の利用法の４つに分類される。赤泥を建築基礎材および吸着剤として利用する方法は、廃棄される物がなく多量に処理できるが、TiやZrといった有価成分が回収できない問題を持つ。幾つかの処理法を組み合わせ、少ないエネルギー消費で赤泥中の有用成分を分離回収し、害のない廃棄物を少量排出するような有効利用法の開発の必要がある。

アルミ製錬赤泥の有効利用に関する研究（博士論文）

笠井利浩

1995年3月

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アルミナ製錬工程のバイヤープロセスから世界で年間約1000万トンもの廃棄物（赤泥）が排出されている。赤泥は20～30％の強アルカリ性の上澄み液と赤泥固体からなり、赤泥固体にはHematiteが45％、Sodaliteが30％、Anataseが8％等が含まれ、微量成分としては、Zr、Nb、Y等が含まれる。赤泥固体の酸浸出特性を明らかにし、二段階硫酸浸出法を提案するとともに、さらなる有用成分の濃縮方法としてアルカリ融解処理の導入を提案した。その結果、TiO2が74％、ZrO2が4.5％にまで濃縮でき資源化の可能性を示した。一方、上澄み液については、ゼオライトの合成を行い、合成条件と生成物の関係を明らかにするとともに、生成したゼオライトのヒートポンプへの利用に関する研究を行った。

Hydration Enthelpies of Synthetic Na-A, Cation-exchanged-A and Some Natural Zeolites for Evaluating as Heat Exchange Absorbents（査読付） 査読

T. Mizota, K. Matsui, T. Kasai and N. Nakayama

Thermochimica Acta   266   331 - 341   1995年

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赤泥廃液からNa-A型ゼオライトを合成し、合成したNa-A型ゼオライトと、陽イオン交換したゼオライトの水蒸気吸着熱を断熱型水蒸気吸収熱量計によって測定した。100℃で脱水した、Mg交換A型ゼオライトは、65.1kJ/molの水和エンタルピーと14.7%の脱水率を示した。Mg-A型ゼオライトは、100℃で脱水した他のゼオライトの中で最も効率的なヒートポンプメディアになると考えられる。

ボーキサイト製錬赤泥の有効利用に関する研究動向（査読付） 査読

笠井利浩

日本文理大学紀要   23 ( 2 )   24 - 33   1995年

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ボーキサイトをバイヤー法で製錬し、アルミナを生産する過程で排出される赤泥の排出量は世界で年間に数千万トンに達すると推測されるが、未だ経済的に有効な利用法は確立されていない。しかしながら、赤泥には有用な物質が多く含まれていることから赤泥の有効利用に関する数多くの研究が行われてきた。これらの研究はThakur et al.によって細かく紹介されている。しかしながら、ここでは有価成分の分離回収、建築基礎材としての利用、吸着剤としての利用、その他の利用法に大きく４つに分類してまとめ再検討を行った。

Hydration Enthalpy for Synthetic and Cation Exchanged A-type Zeolites with Special Reference to Zeolite Heat Pump Media（査読付） 査読

T. Kasai, H. Maeda, K. Matsui, D. F. Kurnia, N. Nakayama and T. Mizota

Mineralogical Journal   17 ( 4 )   170 - 180   1994年

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赤泥の上澄み液を用いて合成したA型ゼオライトに対し、数種の陽イオンでイオン交換を行い、それぞれの水和熱測定を行った。Na-A型ゼオライトの水蒸気吸着熱を測定し、ヒートポンプへの適応に関する研究を行った。A型ゼオライトは天然ゼオライトに対して約2倍の吸着熱量を示す。特にMgでイオン交換したMg-A型ゼオライトは、100℃で脱水した場合65.1kJ/molもの吸着熱量を示し、ヒートポンプに適することが分かった。

Synthesis and Characterization of Zeolites from Alkali Solution Wasted from Bauxite Processing（査読付） 査読

T. Kasai, H. Maeda, K. Matsui, S. Gondou, T. Mizota and K. Takahashi

Proc. of the MMIJ/Aus IMM Joint Symposium   251 - 258   1994年

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アルミ製錬工程であるバイヤー法からは強アルカリ性の廃液を含む、赤泥が多量に排出される。本研究では、廃液中に比較的多くのAlが含まれていることから、ケイ酸分を添加して105℃でゼオライトの合成をおこない、その物性について調べた。合成されるゼオライトには、モルデナイト系のA型、X型の他、アナルサイムやソーダライトが含まれていた。ケイ酸分の添加量や種結晶の添加により生成されるゼオライトは変化し、合成条件と生成物の関係を明らかにした。

赤泥の硫酸浸出・アルカリ融解処理によるTiおよびZrの濃縮（査読付） 査読

笠井利浩，溝田忠人，高橋克侑

資源と素材   110 ( 12 )   987 - 991   1994年

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赤泥固体中のソーダライトは0.5mol/l程度の酸によって簡単に溶解し、結果として残差質量は2/3程度に減少する。この前浸出済残差に対し、比較的低濃度の硫酸を用いた高温硫酸浸出を提供し、赤泥固体中の主要成分であるFeを浸出除去した。残差中には耐酸性のTiやZrが濃縮されており、さらにこれらの有用金属を濃縮するために浸出残差にアルカリ融解処理を適用した。結果として、残差中には有用金属である約40％のTi、約10％のZrが含まれる。

Waste Materials Utilization of Red Mud from Bayer Process, Recovery of Rare Metals and Zeolite-synthesis（査読付） 査読

T. Kasai,T. Mizota and K. Takahashi

Proc. Mat. for Properties, H. Henein and T. Oki eds.   165 - 168   1993年

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バイヤー工程で排出される赤泥は、固体部分である赤泥固体と強アルカリ性の上澄み液に分けることができる。赤泥固体中には、TiやZr等の有用金属が含まれ、本研究では酸浸出による残差中への有用金属の濃縮について研究を行った。また、強アルカリ性の上澄み液には比較的多くのAlが含まれ、それにケイ酸ナトリウムを添加することによってA型、X型等のゼオライトが比較的簡単に合成できることが分かった。

アルミ製錬赤泥のキャラクタリゼーションとその有効利用（修士論文）

笠井利浩

1992年3月

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ボーキサイトからアルミナを製造するバイヤー工程から多量に排出される赤泥の特性と有効利用法の開発に関する研究を行った。赤泥の固体部分には主要成分として、Na、Al、Si、Feの他、有用金属であるTiやZrが含まれている。酸浸出によるこれら有用金属の回収法を検討するために酸浸出特性を調べ、その結果から二段階硫酸浸出法を提案した。一方、上澄み液部分である強アルカリ性廃液中には、比較的多くのAlが含まれ、これにケイ酸分を添加してゼオライトの合成を試み、合成条件と生成物の関係について研究を行った。

赤泥の硫酸による浸出（査読付） 査読

笠井利浩，溝田忠人，高橋克侑

資源処理技術   39 ( 4 )   135 - 142   1992年

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これまでに行った赤泥固体の酸浸出特性から、ソーダライト以外の主要成分であるFe（主にヘマタイトとして存在）の硫酸浸出特性について詳細に調べた。他の酸と比較して、硫酸の場合には酸濃度の影響は比較的小さく、一方浸出温度の影響が大きいことが分かった。このことから、赤泥固体の浸出率を高くするには、１～２mol/l程度の硫酸を用いて、高温で浸出するとよいことが分かった。

赤泥の2，3の酸による浸出（査読付） 査読

笠井利浩，溝田忠人，高橋克侑

資源処理技術   38 ( 3 )   111 - 120   1991年

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ボーキサイトの製錬工程で排出される廃棄物である赤泥の固体部分について、硫酸、塩酸、硝酸を用いた酸浸出特性について調べた。その結果、赤泥固体中に含まれるソーダライトは比較的薄い酸によって分解される。その結果として、赤泥中のNa、Al、Siの大部分が浸出され、浸出残差重量は浸出前の約2/3にまで減少することが分かった。

山口県長登銅山跡出土からみの鉱物学的研究（卒業論文）

笠井利浩

1990年3月

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山口県美祢市秋吉台南東に隣接した長登銅山跡に存在する、7世紀末から8世紀初頭～1960年（閉山）の銅製錬によって排出される”からみ”の鉱物学的研究を行った。”からみ”の鉱物組成から、奈良～平安時代の銅製錬技術の推測を行い、和同開珎等の皇朝十二銭の鋳造や東大寺大仏建設に用いられた銅の製造工程に関する検討を行った。一方、明治後期から大正時代にかけての日本独自の吹床精錬法精錬所である花の山精錬所の”からみ”の調査も行い、奈良、平安時代との比較を行った。