JPH07197288A - 金属加工の廃材を使用した水素吸蔵合金に吸蔵させる水素と水素吸蔵合金の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃鉄を有効に利用して、水素燃料とこれを吸
蔵する水素吸蔵合金の原料とを能率よく低コストに製造
する。 【構成】 金属加工の廃材である廃鉄を酸液に溶解させ
て、内燃機関用のクリーンな燃料である水素を発生させ
る。発生する水素は水素吸蔵合金に吸蔵して内燃機関用
の燃料に使用する。さらに、廃鉄を溶解した溶解液を電
気分解して高純度鉄を製造する。高純度鉄を水素吸蔵合
金の原料として使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属を切削あるいは研磨
したときに発生する金属加工の廃材を原料として、水素
と高純度の電解鉄とを製造する方法に関する。とくに、
本発明は、主として、ニッケル水素電池の電極に使用さ
れる水素吸蔵合金と水素、あるいは内燃機関のクリーン
な燃料に使用される水素と水素吸蔵合金とを製造する方
向に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄の機械加工を続ける限り鉄屑が廃棄物
として発生する。これに対し近年リサイクル法が制定さ
れ、資源の再利用が目を向けられてきている。しかしな
がら、鉄屑価格の下落により、リサイクル業者による廃
鉄の再利用がますます困難となってきている。企業に於
いても、廃鉄の処理費が増加し、大きな問題となってき
ている。そんな中で、従来の廃鉄はまとめてプレスし、
廃鉄の固形物を作り、炉で融解して再製鉄を行ってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、クリーンな燃料
として近年水素が注目されるようになった。水素は石油
系燃料に代わる燃料として内燃機関用の燃料に使用でき
る。水素を燃料とする自動車はすでに開発されている。
この自動車は炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、
二酸化炭素（ＣＯ₂）をほとんど排出せず、窒素酸化物
（ＮＯ_X）の排出量も極めて少ないことが報告されてい
る。ただ、この自動車を走行させるためには、ガソリン
よりも相当に高価な水素を燃料に使用するので、ランニ
ングコストが高くなる欠点がある。従って、いかにして
低コストな燃料を安定に供給できるかが大切である。水
素は電気分解して製造できるので、ほとんど無尽蔵な燃
料である。

【０００４】ただ、水を電気分解して水素を製造する方
法は多量の電気を消費するので、水素の製造コストが高
くなる。水を電気分解して水素を製造する方法は、２
２．４リットル（１モル）の水素ガスを製造するため
に、９６５００クーロンもの電気量を必要とする。した
がって、この方法は水素の製造コストを低減することが
難しい。

【０００５】さらに、ニッケル水素電池は、水素を吸蔵
させた水素吸蔵合金を電極に使用している。ニッケル水
素電極は優れた特性を示すが、水素吸蔵合金が高価であ
るために、原料コストが高くなる欠点がある。本発明者
は、鉄を使用して水素を製造する方法に着目した。鉄
は、例えば硫酸に溶解させると下記の反応式で反応して
水素を発生する。 Ｆｅ＋Ｈ₂ＳＯ₄→Ｈ₂＋ＦｅＳＯ₄ この反応式で水素を効率良く発生させるためには、鉄を
硫酸等の酸液に速やかに溶解させる必要がある。多量の
鉄を短時間で酸液に溶解するためには、鉄を小さく切削
加工する必要がある。大きな塊状の鉄では溶解に時間が
かかるからである。このため、この方法では加工に手間
がかかると共に、材料コストが高くなる。

【０００６】本発明の方法は、これらの問題点を解消す
ることを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的
は、今まで廃棄される以外価値のなかった廃鉄を原料に
して水素吸蔵合金に吸蔵させる水素を製造し、さらに廃
鉄を溶解した溶液を電気分解して高純度な電解鉄を製造
して水素吸蔵合金の原料も製造し、さらに、膨大な量の
廃鉄を効率よく処理して有効に水素吸蔵合金として利用
する金属加工の廃材を使用した水素吸蔵合金に吸蔵させ
る水素と水素吸蔵合金の製造方法を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の金属加工の廃材
を使用した水素と水素吸蔵合金の製造方法は、前述の目
的を達成するために、下記のようにして水素と水素吸蔵
合金とを製造する。本発明の請求項１に記載される水素
吸蔵合金に吸蔵させる水素の製造方法は、金属加工の廃
材である廃鉄を酸液に溶解させて水素を発生させる。発
生する水素は水素吸蔵合金に吸蔵させる。さらに、本発
明にかかる方法は、廃鉄を溶解した溶解液を電気分解し
て高純度鉄を製造する。

【０００８】さらにまた、本発明の請求項２に記載され
る方法は、金属加工の廃材である廃鉄を酸液に溶解させ
て水素を発生させると共に、廃鉄を溶解した溶解液を電
気分解して高純度鉄を製造し、さらにこの高純度鉄を原
料として水素吸蔵合金を製造する。高純度の電解鉄を原
料として製造された水素吸蔵合金は、廃鉄を溶解すると
きに発生する水素を吸蔵させて、例えば、ニッケル水素
電池の電極や、内燃機関用の燃料とする。

【０００９】

【作用】本発明にかかる方法は図１に示すように、リサ
イクルが難しいとされていた産業廃棄物である金属加工
の廃材を原料に使用して、水素吸蔵合金に吸蔵させる水
素と、この水素を吸蔵させる水素吸蔵合金の原料とを製
造する。金属を加工した廃材である廃鉄は、鉄を切削し
た屑であるから、粉末状あるいは細長い線状等の形状を
している。この形状の廃鉄は、特別に小さく加工するこ
となく、酸液で速やかに溶解される。廃鉄が酸液に溶解
されると、水素と金属塩ができる。１モルの鉄が例えば
硫酸に溶解されると１モルの水素が発生する。発生した
水素は水素吸蔵合金に吸蔵させる。水素吸蔵合金は原子
の状態で水素を吸蔵する。水素吸蔵合金は加熱すると、
吸蔵した水素をガスの状態で放出する。

【００１０】廃鉄を溶解して水素を回収した溶解液は、
図２の装置で電気分解して高純度の電解鉄とする。この
装置を使用して水素吸蔵合金に吸蔵させる水素と、水素
吸蔵合金の原料となる電解鉄とを製造するフローチャー
トを図３に示している。

【００１１】本発明にかかる方法は、原料に金属加工の
廃材を使用し、従来は廃棄していた低品質の廃鉄を酸液
に溶解して水素吸蔵合金に吸蔵させる水素を回収し、水
素を回収した廃鉄の溶解液を電気分解して水素吸蔵合金
の原料となる電解鉄を製造する。金属加工の廃材は、水
素吸蔵合金の原料として理想的な物性の高純度鉄とな
る。種々の不純物を含んでいるが電気分解すると高純度
の鉄となるからである。さらに、特別に加工しなくても
酸溶液に溶解しやすい理想的な形状をしている。内燃機
関に使用するとクリーンな燃料となり、水素吸蔵合金に
吸蔵させてニッケル水素電池に使用できる水素と、高純
度な電解鉄を能率よく生産するには、原料金属を速やか
に溶解することが大切である。原料コストが著しく安
く、しかも速やかに酸液に溶解される廃鉄を使用できる
上、さらに水素吸蔵合金の原料となる電解鉄を製造する
工程で副産物として発生する水素は、製造コストが著し
く安く、内燃機関のクリーン燃料として、またニッケル
水素電池の水素吸蔵合金に吸蔵させる水素として最適な
ものである。さらに、発生した水素を、廃鉄から製造さ
れる水素吸蔵合金に原子のレベルで吸蔵させるので、極
めて多量の水素を安全に蓄えることができる。とくに、
本発明にかかる方法は、廃鉄を原料として、水素吸蔵合
金に吸蔵させる水素と、これを吸蔵させる水素吸蔵合金
の原料とを製造するので、産業廃棄物である廃鉄を、極
めて効率よく有効に利用できる特徴がある。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための方法を例示するものであって、本発
明は、水素と水素吸蔵合金を製造する方法を下記のもの
に特定しない。

【００１３】図１は本発明にかかる実施例の方法で、内
燃機関の燃料に使用され、あるいはニッケル水素電池の
電極に使用される水素と、水素吸蔵合金の原料である電
解鉄とを製造する工程を示す。この図に示すように、機
械加工の生産工場で、研磨カスや切り粉等が産業廃棄物
となって多量に発生する。発生した廃鉄は、イオン化処
理工程で酸液に溶解させる。このとき、多量の水素が発
生する。水素はタンクに回収した後、水素吸蔵合金に吸
蔵させて内燃機関の燃料に使用し、あるいは水素吸蔵合
金に吸蔵させてニッケル水素電池の電極に使用する。さ
らに、廃鉄を溶解した溶解液は、鉄を金属塩の状態で沈
澱させる。沈澱した金属塩を電解槽に供給して再び溶解
し、電気分解して水素吸蔵合金の原料となる電解鉄を製
造する。溶解液は鉄を金属塩の状態で沈澱させずに、直
接に電解槽に供給して電解鉄とすることもできる。製造
された電解鉄は水素吸蔵合金の原料となり、チタンと混
合して真空溶解させてＦｅＴｉ系の水素吸蔵合金とす
る。この水素吸蔵合金に、前の工程で製造された水素を
吸蔵させて内燃機関の燃料に使用し、またニッケル水素
電池の電極に使用する。

【００１４】図２は廃鉄から水素と電解鉄とを製造する
装置を示す。この図の装置は、金属加工の廃材である廃
鉄２を酸液に溶解すると共に水素を回収する溶解槽１
と、この溶解槽１に廃鉄２を供給する供給手段８と、溶
解槽１で発生する水素を回収する回収手段１４と、溶解
槽１で廃鉄２を溶解させた溶解液３を電解槽４に移送す
る移送手段９と、移送手段９から供給される溶解液３を
電気分解して−電極５の表面に電解鉄を析出させる電解
槽４と、電解槽４の溶解液３を溶解槽１に還流させる還
流手段７とを備える。

【００１５】供給手段８は、廃鉄２を蓄えるホッパー８
Ａと、ホッパー８Ａの廃鉄２を溶解槽１に移送するロー
タリーフィーダー８Ｂとを備える。ロータリーフィーダ
ー８Ｂは、溶解槽１の金属イオン濃度を測定する制御手
段１０で制御されて、溶解槽１の金属イオン濃度を設定
値に制御する。ロータリーフィーダー８Ｂが廃鉄２を溶
解槽１に供給すると、溶解液３の金属イオン濃度は高く
なる。

【００１６】制御手段１０は溶解槽１の金属イオン濃度
が設定値よりも低くなるとロータリーフィーダー８Ｂを
運転する。金属イオン濃度が設定値よりも高くなるとロ
ータリーフィーダー８Ｂの運転を停止する。制御手段１
０は、溶解液３の金属イオン濃度を検出するセンサー
（図示せず）を接続している。金属イオン濃度のセンサ
ーには、溶解液３の導電率を測定するセンサーが使用で
きる。金属イオン濃度が高くなると、溶解液３の導電率
が高くなるからである。図２の装置の制御手段１０は、
溶解液３を加温するヒーター１１Ａも制御する。ヒータ
ー１１Ａは溶解液３を加温して、廃鉄２を溶けやすくす
る。ただ、廃鉄２である鉄を硫酸に溶解すると発熱する
ので、ヒーター１１Ａは常時溶解液３を加熱する必要は
ない。溶解液３の温度が設定値になると、制御手段１０
はヒーター１１Ａの加温を停止する。

【００１７】溶解槽１は、脱脂した廃鉄２を酸液に溶解
するとともに水素を回収するものであり、廃鉄２を溶解
させる本体槽１Ａと濾過槽１Ｂとを備えている。本体槽
１Ａに入れる酸液には、硫酸、塩酸、硝酸等の強酸を使
用できるが、硫酸が最適である。塩酸は塩素が発生し、
硝酸は酸化窒素を発生するからである。本体槽１Ａは発
生する水素を回収するために気密に密閉している。

【００１８】濾過槽１Ｂは、本体槽１Ａの溶解液３をフ
ィルター１２で濾過し、フィルター１２を透過した溶解
液３を蓄える。フィルター１２は供給ポンプ１６の吸入
側に連結している。フィルター１２は水密に閉塞された
ケーシングに内蔵された多孔質の筒で、酸液に溶解され
ない炭素や珪素等を除去して、溶解液３に混入する固形
物を除去する。

【００１９】回収手段１４は、溶解槽１で発生する水素
を回収して蓄えるもので、密閉構造の本体槽１Ａに連結
された加圧ポンプ１４Ａと、この加圧ポンプ１４Ａから
圧送される水素を蓄える水素タンク１４Ｂとからなる。

【００２０】移送手段９は、濾過槽１Ｂに蓄える溶解液
３を電解槽４に移送するポンプである。ポンプは、金属
イオン濃度の高い溶解液３を、濾過槽１Ｂから電解槽４
に移送して、電解槽４の金属イオン濃度を高濃度に保持
する。

【００２１】電解槽４は中央に−電極５を、その両側に
＋電極６を配設している。−電極５は導電製の金属板で
ある。金属板である−電極５は、表面を鏡面状に仕上げ
て、表面に析出される高純度鉄を剥離しやすくできる。
−電極５にはステンレス板を使用する。ステンレス板に
代わって、チタン板や銅板も使用できる。−電極５の近
傍には、移送手段９でもって溶解液３が供給される。＋
電極６は導電製の金属をかご形としたアノード陽極で、
内部に廃鉄を充填している。アノード陽極６Ａは、廃鉄
に電気的に接続される。アノード陽極６Ａを介して通電
される廃鉄は、溶解液３に第１鉄イオンを補給する。ア
ノード陽極６Ａに入れる廃鉄には、ブロックタイプ２Ａ
のものが最適である。アノード陽極６Ａとの電気接触が
良いからである。

【００２２】電解槽４はヒーター１１Ｂを内蔵する。ヒ
ーター１１Ｂは、電解槽４の溶解液３を所定の温度に加
温する。加温された溶解液３は、イオンの移動度がよく
なって電気抵抗が低下する。このため、電極電圧を低く
して大電流を流すことができ、電力を有効に使用でき
る。

【００２３】電解槽４の溶解液３は、電気分解が進行す
るに従って金属イオン濃度が低下する。還流手段７は、
溶解槽１への移送ポンプで、金属イオン濃度の低下した
溶解液３を溶解槽１に移送する。図２に示す装置は、還
流手段７と移送手段９のポンプを連結運転し、金属イオ
ン濃度の高い溶解液３を溶解槽１から電解槽４に、金属
イオン濃度の低下した溶解液３を電解槽４から溶解槽１
に循環する。

【００２４】図２に示す装置を使用して金属加工の廃材
から高純度電解鉄を採集する方法を、図３のフローチャ
ートに基づいて説明する。金属加工の廃材である廃鉄
は、粉末状の研磨カス鉄粉、薄片で線状の切粉、ブロッ
クタイプの固形鉄屑の３つのタイプのものを使用する。 (1) 脱脂工程（図３の(1)） 電気分解法を用いて陰極に金属を析出させる際、溶解液
３が油で汚れるのは好ましくない。溶解液３の汚れを防
止するために、あらかじめ原料の廃棄鉄を洗浄する。廃
棄鉄の汚れが水溶性のものの場合は廃棄鉄を水洗して洗
浄する。水溶性でない汚れの廃棄鉄は、アルカリ脱脂、
または、アセトン洗浄して綺麗にする。 (2) 酸液に化学溶解して水素を回収する工程（図３の
(2)） 溶解槽１の本体槽１Ａの酸液（硫酸又は塩酸）は常温で
もよいが、好ましくは６０℃〜７０℃に加熱する。廃鉄
の溶解性を高めるためである。廃鉄を酸液に溶解する
と、水素を発生して第１鉄イオンを含む高濃度の溶解液
３が得られる。水素は回収手段１４で水素タンク１４Ｂ
に蓄えられる。高濃度の第１鉄イオンを含む溶解液３は
大きな電流密度で電気分解して能率よく電解鉄となる。
廃鉄は、溶解槽１の本体槽１Ａに入れた酸液で溶解す
る。本体槽１Ａには、供給手段８で粉末廃鉄と薄片廃鉄
とが投入される。投入された廃鉄は、酸液に溶解されて
溶解液３の金属イオン濃度を高くする。

【００２５】この工程で発生する水素は水素タンク１４
Ｂに回収される。本発明者の実験では、１ｋｇの砥石カ
スで約３００リットルの水素を回収することができた。
この工程で発生したガスをガスクロマトグラフ法で分析
した結果、表１のようになった。

【００２６】

【表１】

【００２７】この表に示すように、廃鉄から製造された
水素は極めて高濃度のもので、内燃機関のクリーンな水
素燃料として優れたものである。また、ニッケル水素電
池の水素吸蔵合金に吸蔵させる水素としても優れたもの
である。

【００２８】金属イオン濃度の高い溶解液３は、フィル
ター１２で濾過された後、移送手段９で電解槽４に送ら
れる。電解槽４に送られた溶解液３は、電気分解されて
金属イオンが少なくなる。金属イオン濃度の低下した溶
解液３は、還流手段７で本体槽１Ａに返される。このよ
うに循環される溶解液３は、本体槽１Ａで廃鉄を溶解し
て電解槽４に移送し、電解槽４で金属イオン濃度の低下
した溶解液３を本体槽１Ａに循環して廃鉄を溶解しやす
くする。したがって、溶解液３を能率よく使用できると
共に、移送手段９と還流手段７を連続運転して、電解槽
４をいつも高濃度の第１鉄イオンで満たして能率よく電
解鉄を製造できる。

【００２９】電解槽４の電気分解が進行して溶解液のｐ
Ｈが高くなると、酸液供給手段１５が硫酸を補給してｐ
Ｈを設定値に保持する。酸液供給手段１５は、電解槽４
のｐＨを好ましくは１．８〜２．５の範囲に保持する。

【００３０】本体槽１Ａに供給される廃鉄は、機械加工
した鉄粉カス、切粉等の鉄屑で表面積が大きく、本体槽
１Ａにおいて酸液に非常に速く溶解する。このことは膨
大な量の廃鉄２を速やかに溶解するために非常に大切な
ことである。時間当りの処理能力を大きくできるからで
ある。本体槽１Ａで速やかに溶解される廃鉄２は、多量
の水素を発生すると共に、高濃度の第１鉄イオンを電解
槽４に補給する。このことは、本発明において多量の廃
鉄を迅速に処理できる大切なポイントである。

【００３１】(3) ろ過工程（図３の(3)の工程） 本体槽１Ａで廃鉄２を溶解した溶解液３は、フィルター
１２で濾過される。溶解しない炭素、珪素などの不純物
を除去するためである。フィルター１２は、還流手段７
で電解槽４から送られてくる溶解液３に含まれる酸化沈
澱物を除去することもできる。さらに、フィルター１２
に酸化沈澱物が堆積しても、流下する溶解液３に再溶解
して還元されて電解槽４に移送される。濾過された溶解
液３は、高濃度の硫酸鉄溶液となる。濾過は、必要に応
じて、一次、二次濾過することもできる。さらに、イオ
ン交換して第１鉄イオンのみを含む溶解液３とすること
もできる。

【００３２】(4) 電解槽で溶解液を電気分解する工程
（図３の(4)の工程） 電解槽４の電極に通電して、溶解液３を電気分解する。
電気分解を進めていくと、溶解液３に含まれる第１鉄イ
オンは−電極５の表面に析出する。−電極５に析出され
る鉄の量は、通電する電流の大きさと時間に比例する。
理論的には、９６５００クーロンの電気を通電すると、
−電極５に鉄が１グラム当量析出される。

【００３３】電気分解が進行するにしたがって、溶解液
３に含まれる有用な２価の鉄イオンである第１鉄イオン
は、空気酸化や陽極酸化により、電解鉄の生成に有害な
３価の鉄イオンである第２鉄イオンとなる。さらに、溶
解液３に含まれる第１鉄イオンが減少して電解鉄を生成
する速度が遅くなる。電解槽４に第１鉄イオンを補給す
るために、＋電極６のアノード陽極６Ａにブロックタイ
プ２Ａの固形鉄屑を入れて電気分解する。固形鉄屑は、
アノード陽極６Ａに接触して通電され、徐々に溶解液３
に溶け込んで第１鉄イオンを補給すると共に、第１鉄イ
オンが第２鉄イオンとなる酸化を防止する。

【００３４】アノード陽極６Ａに入れたブロックタイプ
２Ａの固形鉄屑に含まれる炭素等が、溶解液３に混入し
てスラグとなるのを防止するために、アノード陽極６Ａ
は、アノードバッグ１３でカバーしている。このよう
に、固形鉄屑をアノード陽極６Ａに入れて電気分解する
方法は、固形鉄屑を有効利用できる特長がある。−電極
５はステンレス材で、両側のアノード陽極６Ａの間に配
設して、両面に電解鉄を析出させる。

【００３５】電解槽４が溶解液３を電気分解するとき、
溶解液３の温度を高くすると液の導電性が良くなり、高
電流密度で電気分解して多量の電解鉄を析出できる。具
体的には、ヒーター１１Ｂで溶解液３を５０〜９０℃位
に加温する。

【００３６】(5) 低濃度鉄イオン溶液を溶解槽に移送
する工程（図３の(5)の工程） この工程は電解槽４で電気分解しながら処理される工程
である。電気分解を続けると第１鉄イオン濃度が減少す
る。還流手段７は、電解槽４の底部の溶解液３を吸入し
て溶解槽１に循環させる。溶解槽１で廃鉄を溶解し、電
解槽４から送られてきた溶解液３を再生する。

【００３７】(6)(7) 水洗、乾燥工程（図３の(6)と(7)
の工程） 水洗、乾燥を行って、高純度の電解鉄の製造をする。

【００３８】電気分解の環境を表２に示す条件とし、廃
鉄を電気分解したところ、表３に示す成分の高純度電解
鉄を製造することができた。

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】以上の方法は、廃鉄を溶解して高濃度の金
属イオンを含む溶解液を、溶解槽から電解槽に移送して
電気分解している。この方法は、溶解液をポンプで電解
槽に移送できるので簡単に移送できる特徴がある。た
だ、廃鉄を溶解液に溶解し、溶解液を過飽和状態として
金属塩を沈澱させ、金属塩を電解槽に供給して電気分解
することもできる。酸液に硫酸を使用すると沈澱する金
属塩は硫酸鉄となる。すなわち、廃鉄を硫酸に溶解して
過飽和にすると硫酸鉄が沈澱する。硫酸鉄は、酸液から
分離して電解槽に供給して電解鉄とすることができる。

【００４２】(8) 電解鉄から水素吸蔵合金を製造する
工程（図３の(8)の工程） 得られた電解鉄を原料として水素吸蔵合金を製造する。
この工程は、電解鉄にチタンを混合して真空溶解してＦ
ｅＴｉ系の水素吸蔵合金とする。ただ、本発明は電解鉄
から水素吸蔵合金を製造する工程を特定しない。電解鉄
は現在開発されている方法で水素吸蔵合金とすることが
できる。また、これから開発される方法によって水素吸
蔵合金とすることもできる。

【００４３】(9) 水素吸蔵合金に水素を吸蔵させる工
程（図３の(9)の工程） ＦｅＴｉ系の水素吸蔵合金に、廃鉄を酸液に溶解すると
きに発生した水素を吸蔵させる。水素吸蔵合金は下記の
ようにして水素を吸蔵する。 水素ガスが水素吸蔵合金の表面に吸着される。 表面に吸着された水素は、水素吸蔵合金の表面でＨ
₂から２Ｈとなって原子 に分解される。 原子状の水素は水素吸蔵合金に固溶されて固溶体
（ＭＨ_x）となる。 固溶体（ＭＨ_x）はさらにＨ₂と反応して、水素化物
（ＭＨ_y）となる。この反応を式で示すと下記のように
なる。 ［２／（ｙ−ｘ）］ＭＨ_x＋Ｈ₂→［２／（ｙ−ｘ）］ＭＨ_y この状態で水素を吸蔵する水素吸蔵合金は、加熱す
ると水素ガスを放出する。

【００４４】

【発明の効果】本発明の金属加工の廃材を使用した水素
吸蔵合金に吸蔵させる水素と水素吸蔵合金の製造方法
は、下記の〜の優れた特長を実現する。 本発明にかかる方法は、コスト的に再利用が困難と
されていた廃鉄を有効に利用して、内燃機関のクリーン
な水素燃料を製造し、あるいはニッケル水素電池の電極
を製造する。本発明にかかる方法で製造されるクリーン
な水素燃料は、経済的にリサイクルが難しいとされてい
た廃鉄から製造される。すなわち、廃棄に相当なコスト
がかかっていた廃鉄を有効に利用して、クリーンな水素
燃料と水素吸蔵合金の原料となる高純度鉄とを製造す
る。従来は捨てていた廃鉄を有効に利用して、非常に価
値の高いクリーンな水素燃料と、これを吸蔵させる水素
吸蔵合金の原料とを製造する本発明の製法は、地球規模
で資源を節約することを可能とし、今後ますます重要に
なってくるクリーンエネルギーと資源の有効利用とを実
現することに効果がある。

【００４５】 さらに本発明の特筆すべき特長は、従
来の廃棄方法では欠点となっていた廃鉄の物性を逆に有
効に利用して、クリーンな水素燃料と水素吸蔵合金の原
料とを能率よく生産できることにある。金属を加工した
ときに発生する廃材は、研磨カス等の粉末状、切粉等の
薄片状のものが多く、非常にかさばる。この形状は、廃
棄するには困難な形状であるが、本発明にかかる方法に
おいては理想的な形状である。この形状の廃鉄は、特別
に加工することなく、酸溶液に溶解しやすく、速やかに
溶解して多量の水素を発生できるからである。水素と水
素吸蔵合金の原料となる高純度鉄とを能率よく生産する
には、原料金属を速やかに溶解することが大切である。
原料金属は、小さくして重量に対する表面積を大きくす
ると速やかに溶解できる。本発明にかかる製造方法に使
用する廃鉄は、すでに金属を加工した廃材であるから、
特別な切削処理をすることなく、酸液に溶解しやすい形
状に加工されている。

【００４６】 さらに、本発明の高純度鉄の製造方法
は、今まで廃棄してきた金属加工の廃材を原料としてク
リーンな水素燃料と水素吸蔵合金の原料とを製造するの
で、原料コストを著しく低減して、低価格に水素吸蔵合
金に吸蔵させる水素と、これを吸蔵させる水素吸蔵合金
の原料とを多量に生産できる特長がある。とくに、本発
明の製法は、廃棄鉄を原料に使用するので、多量の廃棄
鉄を効率よく溶解し、さらに高電流密度で高純度鉄を製
造して、時間当りの生産量を高くすることができ、その
ことによっても製品コストを低減できる。

【００４７】したがって、本発明の製法は、内燃機関に
使用すると廃棄ガスが綺麗になるクリーン燃料となり、
水素吸蔵合金に吸蔵させてニッケル水素電池の電極とな
る水素と、この水素を吸蔵して蓄える水素吸蔵合金の原
料として使用される高純度鉄とを安価に提供でき、クリ
ーンなエネルギーを低コストにしかも安定供給できる特
長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる内燃機関用の燃料と水
素吸蔵合金の製造方法を示す概略ブロック線図

【図２】本発明の製造方法に使用する装置の概略工程図

【図３】本発明の製造方法で水素と水素吸蔵合金とを製
造する工程のフローチャート図

【符号の説明】

１…溶解槽 １Ａ…本体槽 １Ｂ…濾
過槽 ２…廃鉄 ２Ａ…ブロックタイプ ３…溶解液 ４…電解槽 ５…−電極 ６…＋電極 ６Ａ…アノード陽極 ７…還流手段 ８…供給手段 ８Ａ…ホッパー ８Ｂ…ロー
タリーフィーダー ９…移送手段 １０…制御手段 １１Ａ…ヒーター １１Ｂ…ヒーター １２…フィルター １３…アノードバック １４…回収手段 １４Ａ…加圧ポンプ １４Ｂ…
水素タンク １５…酸液供給手段 １６…供給ポンプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属加工の廃材である廃鉄を酸液に溶解
   させて水素を発生させ、発生する水素を水素吸蔵合金に
   吸蔵させると共に、さらに廃鉄を溶解した溶解液を電気
   分解して高純度鉄を製造することを特徴とする金属加工
   の廃材を使用した水素吸蔵合金に吸蔵させる水素の製造
   方法。
2. 【請求項２】 金属加工の廃材である廃鉄を酸液に溶解
   させて水素を発生させると共に、廃鉄を溶解した溶解液
   を電気分解して高純度鉄を製造し、さらにこの高純度鉄
   を原料として水素吸蔵合金を製造し、製造された水素吸
   蔵合金に前記の水素を吸蔵させることを特徴とする金属
   加工の廃材を使用した水素吸蔵合金に吸蔵させる水素と
   水素吸蔵合金の製造方法。