Lime JuiceLimeの活動日記
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銅の精錬 Vol.4 焙焼鉱石からの租銅精錬 16:07
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    やっと冬らしくなったと思ったら、今度は寒気の影響で平年よりも寒くなっています

    北陸や東北、日本海側は雪が続くところもあって、当然の所日本海も時化ているらしいので、ヒスイ採集にはいい波加減かもしれませんね

    しかし時々くる高い波にさらわれないようにしたいです。

     

    少し前の記事になりますが、京都造形芸術大学の学生さんに依頼され行った銅の精錬の記事を書きます。

    前回は、粗銅の溶解に使用する高温炉の設計と空焼きを行ったので、今度はこの炉を使用して11月24日に粗銅の精錬を学生さんと行いました。(この記事は連載物なので、今初めてご覧になられた方は以前の記事から参照してください)

    以前の記事・リンク先(事の顛末は末尾番号の若い物から・・・)

    http://limejuice.jugem.jp/?eid=230

    http://limejuice.jugem.jp/?eid=226

    http://limejuice.jugem.jp/?eid=222

    http://limejuice.jugem.jp/?eid=221

     

    銅鉱石を焙焼からやってもらうと、この2日間という限りある時間の中ではすべての工程を回しきれなくなるので・・・

    その為、今回は銅の焙焼までを、先に私の方で終わらせていて、要の粗銅の精錬のみを行っています。

    通常の純銅は1300℃以上でないと液体のように融かす事が出来ませんが、粗銅は他の金属が不純物として入っているので

    融点が下がっている事もあり800℃以上に上げる事で、簡単に解かすことが可能となってきます。

     

    簡単な言い方をすれば、電子工作などに使用するハンダが鉛と錫などが混じった状態で簡単に言う「合金化」しているため、融点が下がっているので、コテで使用するような200℃〜300℃という比較的低温でも、液体化するその作用を利用しています。

    またハンダの場合は、結合したい金属線などと簡単に「合金層」を形成するため、金属と金属を結合することが可能になります。

     

    今までのおさらいですが、銅の精錬作業は純度も必要ですが、それよりも硫黄と結合して硫化銅になっている事で、その硫黄分を高温にして引っぺがすことから始まります。 そして残った銅を酸化させて酸化銅としてから還元して粗銅を得るわけです。

    なおその他に、鉄も硫化鉄といった状態で含まれているので、それもシリカ分と結び付けてできるだけ銅と分離できるようにしなければいけません。

    物凄く乱暴ないい方ですが、「具材も含めてごちゃまぜ状態の「豚汁」から「塩分=NaCl」だけを分離しなさい」と言われているようなもので、それを造滓材というスラグを作るものを入れながら、目的の銅だけを取り出そうとしています。

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    あらかじめ銅鉱石を砕き、高温で焙焼しておいた黒く変色した鉱石を黒鉛坩堝に仕込む準備にかかります。

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    焙焼してあるものは、銅鉱石の成分が半溶融状態で固まった物もあるので、それを鉄乳鉢で崩します。

    余り細かくし過ぎると、熱の通りが悪くなるので、大きな塊は10mm程度の物になれば大丈夫です・・・粉にする訳ではありません。

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    鉄乳鉢で砕いた物です。

    焙焼されているので、元の銅鉱石を砕いた時のように薄い黄金色はしていません。

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    そこに、石灰石を砕いた物と、コークスを砕いた物を入れて混ぜます。

    石灰石は硫黄と結び付けて、スラグ化させる役割と、スラグの流動性が上がるので熔融した溶湯が対流撹拌しやすくなり

    更にスラグ化がしやすくなります。

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    今度はそこに、珪石を砕いた物を追加して、黒鉛坩堝に入れて準備完了です。

    実際の精錬では様々な方法が文献で解説されています。

    温度が上がって溶け始めてから珪石を投入される場合もありますし・・・その時はスラグ化の進行を見ながら後から造滓材を随時追加する方法もとられていました。

    今回は時間短縮とコークスの使用量をできるだけ少なく熱に還元したいがために、初回から多めの造滓材を入れて、炉で一気に熔融状態まで高温にしてからスラグ化する方法を採用しております。

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    すべて自分で経験したいという彼女は、汚れ仕事も含めすべて自らで体験する素晴らしい感性の持ち主です。

    なので・・・わたしのやる事が無くなってしまいます・・・(笑)というより自分もやりたい!

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    炉の方はあらかじめ息子が余熱していたので、そこに坩堝をセットして、コークスを追加して熱の反射板兼、マッフルの役割をする蓋を載せます。炉蓋の排気口から内部の写真を撮影中の彼女を横から撮影しました。

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    初めは送風ファンを遠くに置いて昇温開始です。

    コークスに完全に火が回ったら、勢いよく送風を開始します。

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    コークスに火が回り始めると、排気口からジェットが出始めます。炉の内部が高温になってきたあかしです。

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    この日は結構寒かったので、こういった火を扱う仕事は楽しいですが、炉の断熱性能が良すぎて輻射熱の恩恵はありません。

    ここから噴き出す熱が暖かいので、暖をとる為にこうして近づきたくなります。

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    ここからの画像は、動画をキャプチャーした物なので、サイズと解像度が多少悪くなっていますのでご了承を・・・

    黒鉛坩堝の中心が黄色く眩しく輝き始めたら、温度が1000℃以上あがっています。

    「坩堝の奥の眩しく黄色く光る部分が溶けた粗銅です」

    ※実際にはすさまじい熱で近づくと危険を感じます・・・それと実際にはもっと黄色く明るいのですがカメラが勝手にアイリスを絞ってしまい若干暗めに映ってしまいました。

    2018-07-26_133003(2).jpg

    揺らすとこのように黄色い部分がゆらゆら動くので、熔融状態にある事が確認できます。

    そしてこの黒鉛坩堝の内部に周囲に付いている物が、スラグ化した不純分です。

    これから危険な「スラグ掻き」を開始です。

    2018-07-26_134728(1).jpg

    先の曲げた鉄棒と鉄挟みで、坩堝の上に浮いたり周囲に付着したスラグを取り除きます。

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    スラグはある程度とらないと、坩堝を傾けた時に溶湯が流れなくなります。 しかし取り過ぎると逆に湯が冷えやすくなるので・・・掻きだしたらすぐに粗銅でできた溶湯を流さなければなりません。

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    覆われていたスラグが取り除けられたので、熔湯が見えます。

    ここからが更に危険です・・・学生さんには飛散防護面と耐熱手袋をしてもらい・・・黒鉛製の「インゴット・ダイ」に溶けた粗銅を流し込みます。

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    真赤に焼けた黒鉛坩堝を取り出します。

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    溶けた湯が、付着したスラグの脇を流れて坩堝の奥から出てきます。

    準備したインゴット・ダイに狙いを定めて流し込みます。

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    初湯の流入です・・・拍手!!! 

    昔の本によると・・・ここで工場長が樽酒に槌を入れ作業者に酒がふるまわれます。

    本人は緊張でそれどころではありませんね!!

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    不用意に近くに寄り過ぎると、もし水蒸気爆発でも起こしたら怖いので、ビデオをズームして撮影しました。

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    以前にも説明した事がありましたが、熔融した高熱の金属体は強大な表面張力があるので、サラサラでとても流れやすい流体です

    大きな表面張力のせいで、型に入れた面が丸く盛り上がっているのが解かってもらえるかと思います。

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    これで湯切れです。

    表面の温度が下がり始めて、温度が黄色からオレンジ色へと変化します。

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    坩堝は再度加熱されての最後の一滴まで排出します。

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    今度はアングルに流します。

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    息子が興味深そうに冷えて行く粗銅を見ています。

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    学生さんはもう一度炉に戻して加熱し、再度流しこれですべて流し切ったようです。

    お疲れ様です。怪我も無く終了できました。

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    完全に冷えてから、家に持ちこみました。

    IMGA0297.JPG

    ちょっと写真写りが良くないので解りにくいですが・・・このように内部は銅色していますが、不純分が多いせいかまだまだ本当の銅の色には程遠いですね・・・表面は鉄を含んだスラグが一部覆っています。(解りやすくするために画像の明るさを変更しております。)

    これを電気分解して電気精錬するか、もう一度同じ方法で再度純度を高める方法もあります。

     

    学生さんはこれでも十分ということなので、この状態で持って帰ってもらいました。

     

    編集後記・・・精錬を終えて

    今の日本では義務教育のおかげで、誰しもが基礎的な教育を受ける事が出来ます。

    ただそれが、長い人生で生きてゆく上で、何に役に立つか、自分の生活にどうやって役立たせるかなど・・・肝心なところの教育上の説明が抜けているように感じます。 これが理科や科学をつまらなくしている原因の一つだと思います。

    なのでこういう事をやる事で初めて酸化・還元作用という化学の定理を身を持って体験することができるのであって、昔なんとなく勉強した事が言葉だけでなくて実際に生きてくるわけで・・・

     

    その為、単純な鉱物採集でも・・・「銅鉱石を採取できれば、いとも簡単に生活の場にある銅線や10円玉などになる」と思っていては大間違いな話であって、こういう事は鉱物にむちゃくちゃ精通していても、なかなかそこまで説明してくれる人が少ないのも現状なんです。

     

    金鉱石でさえも、そのほとんどが石英やその他の岩石なので、中に含まれる微量な金をどのように取り出して、純度の低い金を流通レベルに乗せる事が出来る「99.9%以上」に精錬しようものなら、その租金に含まれている銀なども精錬で取り除かなくてはいけません。それがいかに大変な事なのか・・・

    精錬作業は純度が上がるごとに不純物が薄くなってゆくので、普通に考えればそのほうが楽に感じますが、しかし実際には全く逆で、薄くなればなるほど希薄な成分だけを取り除くのがだんだんと難しくなってゆくのがこの精錬の一番難しいいところです。(一部例外もあります) しかもここには膨大な手間と電気やエネルギーがかかるんです。

     

    なので元々含まれている量がただでさえも微量の「レアメタル」と呼ばれる金属を、それ自体を鉱石から取り出して純粋な金属やそれに近い酸化物や有機化合物にして、しかも産業に利用できるような形に変えて、そんでもって量を確保することがいかに難しいのかが少し考えれば解ると思います。

     

    それにこういった背景には、貧しい国での小さな子供が過酷な鉱山で働かせられている現状や、精錬の際に排出される鉱滓や廃液が自然環境にもたらす負の影響も必ずあるわけなのですが、そのレアメタルを大量購入して大量消費している先進国がもっと現状を把握する必要性があり、そういった原石からの利用を減らし、銅やアルミニウムのようなリサイクルの技術を確立できる事を目指すべきで、このようなリサイクル確立に力を入れないといけない転換期がもうすぐそばまで来ているとも感じています。

     

    そのためには、以前の記事で書いた、火葬された人の遺骨(残骨灰)に含まれている、医療行為で埋設されたインプラント(金歯や銀歯・人工関節)などに含まれる有価金属をいかに有効利用するなど・・・遺骨だけに「デリケートな問題だ」といって・・・いつまでも下を向いていては、いけないように感じます。(現生に合致したドライに考えて見る事も必要)

    まぁこういった問題は、個々の宗教観やそこにある個人の倫理感などにも大きくかかわっていることなので、それ相当なことが無い限り大きく変化をさせるのは難しいと思っていますが・・・

     

    なので今回一緒に精錬をしてくれた学生さんが、この「銅鉱石からの精錬という作業」にどういった感情を持ったのか、それがどういった形で今後の作品になるかが楽しみでなりません。

    今日、目の前でこの記事を読んでくださっている、皆さまが見てるPCやスマートフォン、ここにも沢山の貴重な金属がつかわれています・・・周りを見ても建築物にも・・・走っている自動車にも多くの金属類がつかわれています。

    「いやいや・・・俺んちは牛糞とその辺の土で練って作った「日干し煉瓦」なんで・・・しかも乗り物は牛車」という方は別として・・・こういった金属類がつかわれていないところを探すのが難しいくらいです。 それは大昔に誰かが手さぐりで始めたことで、このような便利な生活道具に生まれ変わっているという事を少しでも感じてもらえればと思いまして記事にしました。

     

    普段こういう責任逃れ的な事はあまり書きませんが・・・今回だけはちょっとした注意事項です。

    精錬内容につきましては、解説不足や写真が足らない部分も多々あります。 このような大量に世の中に出回っているような金属類は、特に精錬効率が向上されて様々な精錬方法が確立されています。 そして鉱石からの精錬は出来るだけ少なくして、リサイクル品の回収や精製をへて身の回り品に大量に使われるようにシフトされてきてもいます。

    なにせ素人が挑戦した事である為、本文中で行われている作業のすべてが正確に当てはまると言えない事をご理解頂けると幸いです。

    (以下→小学生でもわかる直訳:だからワレもこの道のバリバリのプロやぁないから、これがどうのこうの?あれがそれでなくて、いやぁぁ〜ん!痒いところはもっと下などなど・・・長年連れ添ったジジババが炬燵の中で繰り広げている阿吽の呼吸かテレパシー交信みたいなやつでお茶が出てきたりでもなくて、よくある不謹慎潰しみたいなヤツだったら喧嘩上等!!受けて立つので・・・そういう猛者がいたらぜひ俺んちで自作炉&周辺機器持ち込みで銅の精錬コンペでもヤルか! 負けた方が熱々の溶湯を首筋に流し込まれる罰ゲーム付で・・・)と言いたかっただけです・・・(笑)

    まぁ正気を取り戻して・・・

    もしもご自宅で同じような実験をトレースする際は、高温の熱モノを取り扱う装備やテクニック、排出されるガスの作業者や周囲への影響も考えていつもの記事よりは安全な実験計画を練ってくれると助かります。 あと高温で溶解した金属溶湯は一つ間違えれば重大な事故や火災に発展する恐れがありますので、安全には特に気を付ける事が必要です。

     

    では長文をここまで読んで頂きましてありがとうございました。

    ではでは・・・

    | 科学・実験 | comments(14) | - | posted by Lime (ライム)
    Comment








    まあ、金属も石から出来てるんだ・・・・。
    と言う所でしょうか。(^_^;)
     
    アルミ鋳物を砂型で作ったときのことを思い出しました。
    (^^ゞ

    この頃は鉱石から精錬すると言うことも減ってきたようで、日本ではあまりやっていないかも・・。
    鉄でも銅でも廃品から作った方が圧倒的に安くつきますからね。

    ちなみにコンピューターのマザーボードには0.3gのAuが使ってあるとか。

    溶かすか・・・。
    ゞ( ̄∇ ̄;) ハッハッハッ
    posted by 大阪屋 | 2018/12/15 6:04 PM |
    この冷え込んだ日に精錬したんですね。
    冬以外にこんな事をすると暑さ(熱さ)に耐えられないですね。

    しっかりと材料と道具を用意していたからこそ、今回の成功になってますね。

    気になる動画を見つけたのでリンクを張り付けておきますね。
    https://www.youtube.com/watch?v=NdTcmK9YlRE
    posted by ばばしん | 2018/12/16 7:02 AM |
    表現が適切では無いかもしれませんが、比較的身近な銅ですらこの手間暇がかかるんですよね。本当に、他の希少金属となると気が遠くなります。
    教科書で覚えた化学式と目の前で起こっている事のギャップは実践してみないと分からないものですね。
    私もこの冬、素材を作る経験をしてみたいと思っていますが、それにはまず原料の調達からですね。
    posted by 黄色いゲッコー | 2018/12/16 8:14 PM |
    大阪屋様

    いつもありがとうございます!
    なんだかんだひっばり回しましたが…金属は石から出できます…笑

    アルミの鋳造って…以前からただ者ではないと思っていましたが、やはりアルミを溶かしていらっしゃいましたか?
    砂型を作るのが結構難しそうなんですが…どうなんでしょう?上手くやれるものなんでしょうか?

    基盤や携帯などには結構含まれているようですね! アマルガムは水銀が嫌なのでやりたくないですが、実はこれがいちばん簡単な方法らしいですね…
    酸に溶かす方法も有りますが…どうやって分離させるかが肝のようです。

    金と言うとなんとなく心がザワつきます…(苦笑)

    ではでは…
    posted by Lime | 2018/12/17 11:28 PM |
    ばばしん様

    いつもこの精錬関係にコメント頂きましてありがとうございます(*^_^*)

    この日はホントに寒かったですね!学生さんも凄く寒がっていましたが、こればっかりはどうしょうもないので、炉から漏れてくる熱で我慢してもらいました…(笑)

    ホントにおっしゃる通りで、材料と道具を揃えるのが成功のコツですよね(^-^ゞ

    しかしそれが以外と手間で…実はインゴットの型がギリギリの一日前に入ってくるとかでかなり焦りましたね…
    一応大丈夫と思ってはいたのですか…炉の内壁が思った以上に溶けたのが予想外でしたよ! まぁ何とかもったのがせめてもの救いです。

    動画拝見しました!とても参考になりました…関連している動画も面白いものが沢山有ったので、教えて頂きましてホントに感謝です! しかしあのフイゴの作り方や動かしかたは日本ではやっていないタイプですね! いろんな意味で興味深かったです(^-^ゞ

    川から鉱石を選ぶところをもう少し詳しく教えて欲しかったですね!
    でも…凄く手慣れた感じがしました。
    こういうことを知っていると知らないとでは、ホントにサバイバルが必要となった時にその人の真価が試されるのかもしれませんね!
    また何か知っている情報あれば是非とも教えて下さいね…

    ではでは…
    posted by Lime | 2018/12/17 11:49 PM |
    黄色いゲッコー様

    いつもコメントで盛り上げて下さりありがとうです!

    ホント!とても適切な表現だと思いますよ…これでも銅鉱石やケイ石を砕く所なんかは、機械でやっているし、コークスだって出来合いを使っているので、それこそ手堀りや、石臼で挽いていた時代って凄いですよね! 多分燃料は木炭だっのでそれを焼く職人や膨大な薪の入手を考えると、想像を絶する手間隙がかかっているように思えます。
    レアメタル?の精錬って…これの採算性をどうやって出すのが、最近悩んでいます! その採算の帳尻合わせの所で色々とアカン事が行われているのでしょうね…(T_T)

    多分この精錬を小学生や中学生の頃に覚えてたら、今頃もっと人生が変わっていたかもしれませんね…(。>д<)
    夏休みの自由研究だったら今妄想してもホント楽しそうですね…暑いけど…

    昔は家の前の道でバイクいじっていると、通りがかりの小学生が興味深そうに覗きに来たけど、最近は歩いている子供さえ見かけへん…f(^_^;どこ行った?
    家の前にある公園も子ともが遊ばへんのですぐ草が延びるし…
    まぁそういう世の中になったと言うことかもしれませんね!

    そうそうゲッコーさん狩猟免許取られたんですね!ナイフ作りたかったら是非一緒にやりましょうよ〜(^_^)v

    その件はメールにて…

    ではでは…

    posted by Lime | 2018/12/18 12:21 AM |
    まずは、鉱物的な質問をさせて下さい。
    銅鉱石の種類で、精製方法って違ってくるものでしょうか?それともスラグ化してしまうので、硫化物であろう酸化物であろうと変わらない物なのでしょうか?素人質問で申し訳ありません。

    机上の理論的な学習と並行して実地経験を伴う教育であるべきだと思います。例えば、地学の勉強で堆積岩とか火成岩とかを学習しますが、実際に河原に行って、色々な石を一緒に採取して、キラキラしているのは石英で、黒いのは雲母とか、教えてあげた方が興味が湧きますよね。社会の授業でも、複利計算の仕方だけを教えるのではなく、100万円の品物を、3%の年利で2年間のローンを組んだら、これだけの利息がかかるという、計算を実際にやらしてあげるとか。

    限られた資源を有効に分配しながら、いかに使用していくかという課題についてのコメントについては、時間が なくなりましたので、べつの機会に。
    posted by えな | 2018/12/18 12:58 PM |
    コメントが細切れになって、申し訳ありません。

    地球資源は無限でない事、身の回りにある殆ど全てが、膨大なエネルギー(熱量)を消費した後に今の形になっている事、資源を可能な限り無駄に消費する事なく、可能な限りリサイクルする必要性は、化学品を製品開発する仕事に携わっている事もあり、日々痛切に感じており、limeさんの書かれている内容に強く同意します。
    現時点での利便性を、少々犠牲にしてでも、我々の100年後、200年後の子孫に 今の地球環境を残せるように、一人一人が意識して、出来る事から実行する事が必要ですね。イデオロギーや思想の問題ではなくて・・・。


    posted by えな | 2018/12/20 12:50 PM |
    えな様

    いつもコメントで盛りあげて頂きありがとうございます。
    今回は私がなかなか返信できなかったせいで、連続投稿みたいになってしまい申し訳ございませんでした。

    鉱石によって精錬方法が違うという質問ですが、これは違うと思います。
    実際には炭酸銅などは、少し乱暴な言い方ですがコークス一緒に焼成するだけで、還元銅が簡単に得られるので、ロシアの方では炭酸銅の形で大規模に採集できる鉱山が今でも稼働しています。
    天然石ショップで売っている緑のマラカイト(炭酸銅)も・・・砕いて木炭やコークスを混合して高温で蒸し焼きにすると、簡単に銅を得る事が可能です。それに鉄などの不純物も少ないので工程としては簡単に済むようですね・・・ただ硫化鉱石ではないので精錬過程で出てくる硫黄酸化物を「硫酸」に転化するなど2次的な有用物を回収ができないという事や、含まれている硫黄分を自家燃料として焙焼に使用することで、燃料費を軽減するなどの方法が使用できないので、燃料コストとしてはちょっとなんとも言えない部分もあると思います。

    もう一つとしては硫化銅鉱物法のメリットとしては、工程が増えますが最終的の電気分解でアノードスライム(陽極泥)として、銅と鉄以外の金や銀などの有価金属や、コバルトなどのレアメタルが採集できるのも利点になるのではないでしょうか?
    あとは銅鉱石そのものの品位も必要とされますね。なので国内でも古い洗練方法では、鉱山のあった場所や鉱石の品位によって、経済的に採算があう方法が生まれていますよ・・・
    ある大規模な鉱山では、最終的な還元の所で。炉の溶湯に「生木の松の丸太」を投入して還元する方法まで考え出されています。

    >机上の理論的な学習と並行して実地経験を伴う教育であるべきだと思います。
    これだけ時代が変わってきているのでどの方法が正しいか不明ですが・・・机上の理論を確認する実地実験が必要になってきますよね・・・やっぱり手に触れると触れないとでは興味の幅が変化しますね。
    ほんとです・・・ローンの計算って大人になってそういう事を利用する状況になって初めて出てきますよね・・・(笑)その利息分のデメリットを知ったり、ローンやリースのメリットを理解するには結構突然だったりしますよね・・・私も若いころ欲しい車があった時にそう感じました。

    子どものころに基礎教育の教材として習うと大切な事もありますが、昔からの慣例的な時代遅れの教育システムには疑問を感じたことがあります。受験のための勉強も含めて・・・
    実は私が通っていたが高校では、面白い数学に先生がいて・・・「ねずみ講」の話や「ギャンブルで利用できる確率」の法則など・・・授業には直接関係ない部分で世の中のブラックな金の流れを数学的に解りやすく教えてくださった先生もいました。大人になってすごく役に立ちましたね。

    では一旦ここで切ります・・・・
    ではでは・・・

    posted by Lime | 2018/12/20 3:18 PM |
    えな様

    連投・・・感謝感激です。こちらこそツギハギになってしまいましてすみませんでした。

    >化学品を製品開発する仕事に携わっている事もあり、日々痛切に感じており、limeさんの書かれている内容に強く同意します。
    共感を頂きましてありがとうございます。

    私の勤め先も凄い電力と燃料を熱に変えて製品を製造しているので、毎日がコストとの戦いですね・・・(笑)
    現実的な話ではないのですが、炉から放出されるその膨大な熱を入浴できる程度の温水に変えて供給できれば、とてつもなく大きな入浴施設ができると思います。 衛生上の色々な問題もあるので現実的には難しいですが・・・・

    いまの大人が未来の子孫たちにためにも少しでも資源を残し、その間に新しいリサイクルシステムを作っていかないといけないとつくづく感じますね・・・
    うちは息子とマクドナルドに行くのですが、店内で食べるときは飲み物のキャップ(業界用語でリッドという)もストローも無しで注文しています。 あるとき私たちがそう頼んだら、後ろに並んでいたスーツ姿のサラリーマンの人も、「俺もキャップとストロー無しで・・・」って注文してくれてたので、少しうれしくなりました。
    本当なら店内で使用できる使い回しできるようなプラ製のカップがあると嬉しいですが・・・

    こういう事を継続的に続けていく難しさは・・・
    ホント・・・このイデオロギーと思想、大企業の損得勘定が一番大きな壁なのかもしれませんよね・・・

    昔のように、酒屋で飲み終わったコーラ瓶を持っていくと、瓶代がバックされるような仕組みを考えないと、地球がペットボトルに押しつぶされる日も近いような感じがしますね!

    以前にリターナル瓶システムを今の子供たちに話をするとホントいい意味でびっくりしてくれます。流通システムや軽量化の話をするとデメリットの方にバイアスがかかりますが、こういった問題は若い人から提案されることを望みたいですね・・・原発の廃棄物の問題も含めると若手の意見も必要だと常々思いますね・・・

    偉そうな事を言うつもりはありませんが、そしてこの世の中がすぐには変わるとも思いませんし、先般の「ストローなどのマイクロプラスチック」の事を鑑みると、自分でも少しは何が出来るかと考えて行けたらと思います・・・
    今回は銅の精錬からの流れで、面白い問題定義してくださり、ありがとうございます。

    ではでは・・・
    posted by Lime | 2018/12/20 4:10 PM |
    精製方法の質問につき、とても丁寧に回答、教授して頂き、感謝します。とても勉強になりました。例えば還元剤として松の丸太を実用していると言うのも、その業界の方々には、ある程度知られている事なのかもしれませんが、私のような門外漢には新鮮な驚きです。
    マックの件、お子様にも良い教育となりますね。前から感じていたのですが、鉱物も一緒に採取しに行ったりなどもされていて、それにお子様も興味を持たれているようで、とても良い関係ですね。親は、子供にとって一番身近で、良い意味でも悪い意味でも影響を受けやすい大切な先生でもありますから。
    鉱物や地質の勉強を趣味で始めて見たのですが、中規模以上の地震発生地点や、火山存在場所を小さな黒点でプロットした世界地図では、日本列島はその黒点の集まりで、その存在が見えなくなるほどでした。このような場所に、人間がコントロールする技術を持ちきれていない施設を作るのは得策ではないように感じています。

    まるで、交換日記のようになってしまいましたが、私には妻も子供もおり、ネカマでもないのでご安心下さい。笑。


    posted by えな | 2018/12/21 12:55 PM |
    えな様
    こんばんは、いつもコメント頂きましてありがとうございます。

    精錬方法ですがほんとほんの一部ですが・・・もし詳しく調べるなら結構色々な本が出てるので、図書館に行けば「工業」という大きなの分類で調べる本があるかもしれませんよ・・・
    私も調べ出したらきりが無いのである程度の所で打ちきっていますね・・・(笑)

    息子はこういう事に興味があるので、私が知っている事は彼に覚えててもらおうかと思っています。
    あと、資源の大切さはいつも話しているので、少しでも自分なりにできる事を見つけて行ってほしいものですね。

    野本列島は地震の巣ですよね・・・なのでこの独特な耐震基準や強固な建造物など、海外では目にしないような建築方法がとりいれられている、これほどまでに災害が文化に根ずいている国も珍しいですよね!
    知り合いの外国人は、東北の震災の時、ニュースに流れるその衝撃的な映像に精神的に打ちのめされて、「もう耐えられないと言って」母国に帰ってしまったくらいです。

    やはり原発のような施設は、何かあった時には取り返しが出来ない事態に発展する事が露呈されましたが、今でも施設の冷却プールにに残されている、使用済み核燃料があるので、あのプールの水が抜けた時は今度こそ東北は人が住めない土地になってしまう危険性があります。

    これからの若い世代に、この日本や世界を残す事が、何よりも大切な事なんでしょうね・・・

    ネカマの件・・・解かりました!そんな風には思っていませんので大丈夫です。

    ではでは・・・
    posted by Lime | 2018/12/24 1:49 AM |
    大分,記事の温度も鮮度も落ちた頃にすみません(笑)

    あれ位のペール缶炉で熱損失が小さいって素晴らしいですね!ペール缶でたたらをやったときは信じられないくらい備長炭を投入して温度をようやく上げた思い出があります(苦笑)そういうのを考えると,ある程度まで炉の最適値がシュミレーション出来ることに凄くロマンを感じますね。

    粗製したものはやはりスラグ量なんでしょうかね?もう少し炉心を大きくして全体量を増やすと上手く純度も上がったのでしょうか?しかし,できたやつもどういう合金になっていて,組成や結晶構造なのかとか気になって仕方ありません(笑)
    あ,陽極泥もいつか期待しています(笑)
    posted by ちゃーん | 2019/01/21 6:43 PM |
    ちゃーん様

    お久しぶりですね! 本年度も宜しくお願い致します。

    >記事の温度も鮮度も落ちた頃にすみません(笑)
    そうですね・・・(笑) 粗銅のインゴットはだいぶ冷えてしまいましたが・・・
    工作機械などに使用する鉄の鋳物製品(ベースブロック)などは、鋳造してから1年程雨風が当たる屋外に積んでおく
    「枯らし=エイジング」という事を行います・・・
    そうすることで切削加工した後の精度が出やすくなるといいわれていますんで、
    私にとっても、古い記事にアクセスして頂けるのはある意味見直しも含めて振り返りができていいとおもいました。 
    ありがとうございます。

    炉の設計はいかに外への断熱と、熱の輻射を上手く利用できるのかが決め手なんだと作ってみてよくわかりました。蓋の構造も昇温に効いているようにも感じました。

    実際の炉でも、色々な特性を持った煉瓦を同心円状に3重、または高熱の物になるほど4重にまいて、外側の容器である金属の筐体は水を流して冷却できる水冷壁をさいようして、炉体の熱による変形を防ぐ物もあるようです。

    ペール缶でのタタラ作業は結構大変だったと思います。 しかしチャレンジする事は色んな事が解かりますよね・・・
    私も色々と迷ったのですが、ドラム缶だと大きすぎたりするので、このような適当な物があると助かりますね!

    >粗製したものはやはりスラグ量なんでしょうかね?
    私もまだ解析中なのですが、拾ってきた鉱石中の金属分を、最初にもっと効率よく回収できると、他の脈石の混入を少しでも少なくできると思いました。そしてやはりズリに有るものは、鉄の含有量も多い物もあるようで、ひょっとしたら見た目は黄銅鉱と思っていても、黄鉄鉱という可能性もあるかもしれません。

    簡易分析では60%程度の租銅成分とその他は18%の鉄と、金0.4% 銀2.6%でしたが、残りはスラグ化していないシリカ分やSも残っています。 やはり造滓の方法をもっと考慮する必要があるのではないでしょうか? そうなると炉の大きさもある程度大きくして、処理時間が必要となってくるのかもしれませんね! これはあくまでも今回の試験で得た私の推測ですが・・・

    できた物を再熔解して更に造儕材を投入してスラグ化を何度も行い、段階的に純度を上げた方が手っ取り早いかもしれませんね。

    これからこちらの地方は、時雨れる事が多くなるので、また来年の晩秋から冬にかけて実験をしたいと思っています。
    さすがに、夏はやりたくないなぁ〜暑くて死ぬかもです・・・

    今回は自分用には作って無くて、すべて学生さんに持っていてもらったので、展示会が終わったら少し分けてもらって、分析ができたら嬉しいですね。
    電気精錬は手間かかりそうですが、私もアノードスライムをこの手で回収するのは夢ですね・・・(笑)

    ではでは・・・

    posted by Lime | 2019/01/22 11:29 PM |
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