粉砕におけるメカノケミカル効果の基礎と制御・応用技術【提携セミナー】

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開催日時	未定
担当講師	齋藤文良氏
開催場所	未定
定員	-
受講費	未定

粉砕におけるメカノケミカル効果の

基礎と制御・応用技術

≪ 基礎研究事例から学ぶ、物質処理・有価物回収・材料開発のヒントと

微粒子凝縮・相互作用制御などのトラブルシューティングのポイント ≫

【提携セミナー】

主催：サイエンス＆テクノロジー株式会社

受講可能な形式：【Live配信(アーカイブ配信付)】のみ

メカノケミカル現象はいったいどのような機構で発現するのか？　その制御方法は？

微粒子の粉砕操作に関わる皆様へ
メカノケミカル効果について
詳しく解説いたします！

様々な固体に対してメカノケミカル効果を利用した合成や特性変化の事例を知ることにより
そのメカニズム・制御方法・トラブル対策を解説いたします。

さらに、近年注目度の高まっている資源処理や有価物回収などにもスポットを当てますので
基礎知識習得から課題解決まで、広く本セミナーをお役立てください。

セミナー趣旨

粉砕操作に携わる技術者・研究者が抱える課題の一つは、乾式並びに湿式粉砕操作の適切な処理であり、その過程では様々なトラブルに見舞われる。それは固体の粉砕を継続することによる微粒子凝集（逆粉砕）、特性変化、周囲物質との相互作用などであり、また、固体の粉砕工程後の産物の液相中への分散・溶解工程での不具合や、成形工程を経た焼成工程での不良品生成、ひび割れなどの問題が生じる場合がある。これらの原因は、往々にして粉砕工程で発現するメカノケミカル効果に起因する場合が少なくない。

本セミナーでは、固体の粉砕によるメカノケミカル効果の基礎研究事例を紹介し、そこから上記した現象に対する理解ばかりでなく、課題の解決に繋がるヒント・糸口を解説するようにする。

受講対象
粉砕とメカノケミストリーに関する技術開発の現場で奮闘されておられる若手研究者・技術者ならびにその周辺粉体処理現場責任者、粉砕処理関係企業経営者・技術者、粉砕処理技術セールス担当者などの皆様はぜひご受講ください。
より具体的には、以下のような方にはぜひ受講をお勧めします。

１．粉砕に取り組んでまだ間もない技術者・研究者
２．粉砕操作で様々なトラブルシューテングを求めておられる方
３．新しい粉砕法、メカノケミストリーを利用した材料開発を模索されておられる方
４．物質に含有する有価物などを粉砕・メカノケミカル法で回収したいと考えている方
５．物質・資源を粉砕と化学的あるいは物理的処理を組み合わせたプロセスでと考えておられる方など

得られる知識
固体の粉砕では、巨視的には粒子径の減少が目的であるが、特に微粒子を得る粉砕工程では付着凝集や周囲の物質との相互作用（物理化学的変化）が起こる。この変化はメカノケミカル効果と称される。

本セミナーでは、このメカノケミカル効果がどのような機構で発現するのか？を理解し、その制御法についての理解が得られる。また、様々な固体に対しての粉砕力の作用で発現するメカノケミカル効果を利用した合成や特性変化の事例を知ることにより、粉砕処理が物質処理・有価物回収としてのポテンシャルを持っていることに気付く。

粉砕－溶解加熱などの物質処理過程では、様々な物質の原子・分子レベルの評価法の必要性と有効性にも気付き、そこから新たな粉砕処理に繋がるアイディアが生まれる可能性が高いし、各自が抱える粉砕処理で抱える課題の解決のためのヒントやポイントが得られる。さらに、粉砕による装置や粉体の付着凝集や、発熱などの問題を解決（トラブルシューテング）できる可能性が高い。

キーワード
粉砕、メカノケミストリー、機械的活性、ラジカル・エキソエレクトロンの放出、微粒子凝集、結晶構造変化、粉体物性変化、非加熱固相反応、弾性歪エネルギーと塑性変形エネルギー、微粒子・ナノ粒子合成、樹脂の分解、材料開発、資源・リサイクル処理、バイオマス・樹脂からのエネルギー生成など

担当講師

東北大学　名誉教授　齋藤文良　氏

【専門】粉体工学、特に、粉砕・分散、メカノケミストリーの基礎と応用

【経歴】
1970 年山形大学工化学工学科卒業、1972年同大学大学院工研究科修士課程化学工学専攻修了、1972年山形大学助手（工）、以後、東北大学助手（選研）、横浜国立大学講師（工）、助教授（工）を経て1991年東北大学教授（選研、現在の多元研）、2012年同大学を定年退職、同年4月より東北大学名誉教授。その間、1987～88年、英国、University of Birmingham博士研究員、2001年フランス、Ecole des Mines d’Albi 客員教授、2005～2010年東北大学多元研所長

【学協会活動】
粉体工学会員、資源素材学会会員、国際ﾒｶﾉｹﾐｽﾄﾘｰ協会（IMA）会員、日本粉体工業技術協会理事、ホソカワ粉体工学振興財団評議員（粉体技術談話会元会長）、粉体工学情報センター理事など

セミナープログラム（予定）

１．はじめに
1.1 粉砕過程で起こるマクロとミクロな変化
1.2 メカノケミカル効果の発現機構と評価
1.3 粉砕による各種固体の結晶構造変化

２．セメント系物質のメカノケミカル合成
2.1 カルシウム・アルミネート（C3A）の合成
2.2 カルシウム・スルホ・アルミネート（CSA）水和物の合成
2.3 石炭灰からの水硬性粉体の製造
2.4 二水石膏からの水硬性プラスターの製造

３．機能性酸化物・水和物のメカノケミカル合成
3.1 ペロブスカイト型酸化物の合成
3.2 ビスマス・バナデート（BiVO4）とレアアース（RE）・バナデート（REVO4）の合成
3.3 機能性フッ化物の合成
3.4 3価と6価のクロム酸化物の粉砕による磁性体（CrO2）の合成
3.5 酸化物粒子表面への非金属元素ドーピング
3.6 ケイ酸カルシウム水和物（軽量耐熱材料）の合成

４．ハロゲン含有樹脂・有機物のメカノケミカル分解
4.1 ポリ塩化ビニル（PVC）の脱塩素による分解
4.2 ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の脱フッ素による分解
4.3 ポリフッ化ビニリデン（PVDF）の脱フッ素による分解
4.4 ヘキサブロムベンゼン（HBB）の脱臭素による分解
4.5 モノクロルビフェニル（BP-Cl）の脱塩素による分解

5. 天然資源のメカノケミカル処理と有価物回収
5.1 タルクや蛇紋岩からのMgの選択的回収
5.2 カオリナイトからのゼオライト合成
5.3 硫酸塩鉱石からの水酸化物と炭酸塩の生成
5.4 マグネサイト（MgCO3）からの水酸化物の生成
5.5 バストネサイト（レアアース含有鉱石）からのレアアース（希土類元素）回収
5.6 シーライト（タングステン含有鉱石）からの可溶性タングステン塩の生成

6. 廃棄物・未利用資源のメカノケミカル処理と有価物回収
6.1 三波長型廃蛍光管からのレアアース回収
6.2 ITOスクラップからのIn, Snの回収
6.3 廃二次電池（LIB）正極材からの有価物回収
6.4 重油燃焼煤（EP dust）からのバナジウム回収

7. メカノケミカル効果＋加熱処理による生成物特性変化とエネルギー回収
7.1 ムライト・セラミックス生成に及ぼす原料への粉砕（メカノケミカル）効果
7.2 水酸化アルミニウム（原料）の加熱によるαアルミナ生成に及ぼす原料への種添加効果
7.3 バイオマス（セルロース）からの高純度水素の製造
7.4 廃プラスチック、稲藁、廃紙、下水汚泥などからの水素の製造

8．メカノケミカル効果とミル（粉砕機）内の媒体運動
8.1 タルクの無定形化に及ぼすミル内媒体運動エネルギー
8.2 PVCの脱塩素に及ぼすミル内媒体運動エネルギー
8.3 重油燃焼煤（EP dust）からのバナジウム回収率とミル内媒体運動エネルギー

9. 本セミナー内容に関連するトラブルシューティングとむすび
本セミナー内容を通じて、様々なトラブル（課題）があった。例えば、
・大量処理はどうするのか？
・粉砕過程での非晶質化（良好な結晶質は得られないか？）
・メカノケミカル効果（機械的活性化）の制御法は？
・湿式粉砕でのメカノケミカル効果は可能か？
・メカノケミカル効果を迅速に達成するにはどうすればよいか？
・メカノケミカル効果を支配する因子は何か？
・メカノケミカル効果に影響する助剤は？
・メカノケミカル効果とコンタミネーション（摩耗）の関係？
などである。これらのトラブルに対しての解決策のヒントを示し、むすびとする。

10 質疑応答
時間の許す範囲でセミナー参加者からのご質問に対し回答させていただきます。