廃坑の管理事例

2011年4月、常磐炭鉱立て坑跡地で、東日本大震災の余震後に温泉水が湧水[2]。

2012年4月4日、岐阜県御嵩町生沢地区内、亜炭廃坑による陥没[3]。

中には一部の廃坑跡をリサイクル工場、再生可能エネルギーの研究所として活用している廃坑跡の地域もある。

ウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイ

鉱山の事業(閉山)

採掘できる鉱物が枯渇すれば閉山(もしくは休山)に至る。単純に鉱物を採り尽くした場合もあるが、まだ鉱脈が残っていて、その確認もできているが、「深度が深すぎる」「地熱の影響が大きい」などの何らかの理由により、現在の採掘技術では不可能であるために閉山に至ることもある(豊羽鉱山、河津鉱山、草津温泉の万代鉱での温泉噴出など)。

1960-70年代には、高度経済成長に伴う人件費の上昇や鉱物の輸入自由化により、競争力を失った鉱山の多くが閉山もしくは休山に至った。石油などからの回収硫黄の増加による硫黄鉱山の閉山、水俣病をきっかけとした水銀使用の大幅減少による水銀鉱山の閉山など、世界的な環境問題が閉山理由となったケースもある。

廃坑は、監視・管理コストがかるが、地熱温度が利用できる可能性がある、未開発の地熱資源でもある。

ウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイ

鉱山の事業(製錬)

精鉱を主に化学的に処理し、有用な元素を取り出す事を製錬という。非鉄金属が主な対象となっており、非金属元素は省略されることが多い。なお、鉄の(乾式)製錬の事を特に製鉄と呼ぶ。

製錬方法としては、火力を用いて溶融・揮発させて元素を抽出させる乾式製錬(鉄、銅、鉛、水銀、アンチモンなど)と、薬品の水溶液を用い、精鉱から元素を抽出して分解させる湿式製錬(金、銀など)がある。こうして抽出された元素は溶融された後、成形・冷却されて地金となる。ただし、こうした工程を経ても地金は未だに不純物を多く含むことから、電気分解して純度を99%以上にする事が多い。これを電解製錬と呼ぶ。

こうした金属製錬に並行して、硫化分の多い鉱石を採掘する鉱山では硫酸の製造が行なわれることもある。製錬工程から出る煤煙は有害であり鉱害の要因になるため、電気集塵機等によって塵を回収することになるが、この塵も重要な資源であり、製錬工程に組み込んでビスマス、三酸化ヒ素、カドミウムなどを生産することもあった。また、銅山においては硫酸銅を含む排水が問題になった事があり、廃水処理も兼ねて沈殿銅の採集が行なわれる事もある。

こうした3つの事業を全て行っている鉱山は大規模なケースが多く、中規模の鉱山は採鉱・選鉱を、小規模な鉱山は採鉱のみを行っているケースが多い。ただし、経営者の判断により、大規模な鉱山でも製錬は行われず、その事業のみ都市部に設置された製錬所に集約されたりすることもある(例:菱刈鉱山)。また、逆に水銀のように、独特の製錬設備を必要とする場合には規模が小さくても、鉱山内に製錬所まで設けている事が多い(例:大和水銀鉱山、丹生鉱山)。石灰石、陶石など非金属の鉱石の場合は、明確な選鉱・製錬が行われず、非金属を原料とする工場が近場に存在することも多い。

こうした鉱山における3つの事業はいずれも単独で行われることは難しい。このため、鉱山においてはこれらに付随する形で機械工場、車両整備工場、化学工場、発電所、変電所、ポンプ場、廃水処理場、貨物鉄道などが設置される。こうした付随事業が整備されていることにより、鉱山の主要事業は円滑に進めることができる。

大規模な鉱山においては、これら周辺事業が大規模化し、やがて鉱山とは独立化することもある。例えば、茨城県日立市の日立鉱山の機械整備部門は、後に日立製作所として独立することとなった。小松製作所も同様であり、古河機械金属やラサ工業の土木機器部門のように独立とまではいかなくとも、会社を支える重要な事業になることもある。

鉱山機械は大量の電気を必要とするため、一般の電力会社からの給電では間に合わないこともある。このため、水力発電所や火力発電所など独自に小規模な発電所を建設して自家用に供給することもある。余剰となった電力の一部は電力会社に売電されたり、周辺地区に供給されることもあった。

ウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイ

鉱山の事業(選鉱)

採鉱して得た鉱石を主として物理的に選別し、有用な鉱石とそうでない鉱石(尾鉱、ズリとも呼ばれる)を選別する事を指す。方法としては、人員の目を利用して選別する手選鉱という原始的なものから、鉱石の比重差を利用する比重選鉱、鉱石の磁性を利用する磁力選鉱、鉱石の親水性を利用する浮遊選鉱などがある。予め手選を行なった後、浮遊選鉱を行なうなど、複数の方法を取り入れる場合もある。ここで選別された有用な鉱石は精鉱と呼ばれ、次の製錬に回される(非金属鉱物はこの時点で製品として出荷される事が多い)。尾鉱は鉱山周辺に廃棄されることが多い。ズリ山(ぼた山)と呼ばれるものはこうして築かれる。また、浮遊選鉱は鉱石を微細に粉砕して選鉱するため、尾鉱は水分を多量に含むスライムという泥状の物となる。これは有害な成分も多く含まれるため、鉱滓ダムに堆積して脱水させる。

ウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイ

鉱山の事業(採鉱)

鉱床から鉱石を採掘する事を指す。鉱床の規模や地理的、地学的な条件から採掘法は選別されるが、一般的に鉱床が大規模で比較的地表の近くに存在する場合は露天掘りが採用され、逆に深度にあり、鉱床が小規模である場合は坑道掘りが採用される。

ウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイ

鉱山

鉱山(こうざん)とは、資源として有用な鉱物を採掘・選鉱・製錬し、主として工業用の原料として供給する事業所の事を指す。

現在、日本において鉱業法によって採掘する事ができる鉱物は以下の通り。

金鉱、銀鉱、銅鉱、鉛鉱、そう鉛(ビスマス)鉱、すず(錫)鉱、アンチモニー(アンチモン)鉱、水銀鉱、亜鉛鉱、鉄鉱、硫化鉄鉱、クローム(クロム)鉱、マンガン鉱、タングステン鉱、モリブデン鉱、ひ(ヒ素)鉱、ニッケル鉱、コバルト鉱、ウラン鉱、トリウム鉱、りん(リン)鉱、黒鉛、石炭、亜炭、石油、アスファルト、可燃性天然ガス、硫黄、石こう(石膏)、重晶石、明ばん石、ほたる石、石綿、石灰石、ドロマイト、けい石、長石、ろう石、滑石、耐火粘土、砂鉱。

また、これらを処理する際に副生成された廃石(ズリ)やスラグ、カラミも再度処理して鉱物を生産することが認められている(佐渡金山における廃石からの金の回収、野沢鉱山における廃石からの石綿回収など)。

この定義における鉱物は法律的なものであり、鉱物学的なものとは異なっている(例えば水は鉱物学的には鉱物の一種ではあるが、鉱業法における対象鉱物には含まれていない。逆に可燃性天然ガスは普通は鉱物学の鉱物の範疇には入らない)。狭義にはこれらを単独もしくは並存で採掘・加工している事業所が鉱山である。このうち、石炭、石油、可燃性天然ガスなどはそれぞれ炭鉱、油田、ガス田と称している。

ウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイ

都市鉱山を扱ったフィクション

『アトム今昔物語』 – 漫画『鉄腕アトム』の続編。1967〜1968年に連載。日本中のゴミを資源として大都市を東京湾に作るという、都市鉱山構想のさきがけ的な発想が見られる。

『太陽の黙示録』 – 近未来のSF漫画。大地震のため海中に水没した都市鉱山を復興の切り札とする、というアイディアを葛城亮(主人公の参謀役)が出す。

『SHOGUN』 – 浮浪者による立身出世物語。夢の島に廃棄されていたパソコンや冷蔵庫などから仲間の浮浪者と共に部品として使用されている金を集める描写がある。

「都市鉱山」(キリンジのアルバム「Buoyancy」に収録) – 都市鉱山を主題とした曲。歌詞にはイッテルビウム等鉱物名がそのまま並べられている。

ウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイ

商業ベースによる活用の例

DOWAホールディングスの小坂鉱山(秋田県)では、家電の電子基板類のリサイクルを通じて金、銀、銅のほかスズ、ニッケル、アンチモン、セレンなどの20種類を超える金属の回収を行っている。また、野村興産のイトムカ鉱業所(北海道)では、水銀灯や蛍光灯のリサイクルを通じて水銀の回収を行っている[10]。

国内だけでなく、海外からも廃棄家電を輸入し、金属を回収する企業も出てきている。

ウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイ

日本の都市鉱山

都市鉱山という観点から見ると、日本は世界有数の資源大国である。独立行政法人物質・材料研究機構が2008年1月11日に発表した数字によると、日本の都市鉱山に存在する金の総量は6,800トンで、これは全世界の現有埋蔵量の約16%にあたる。銀は60,000トンで、これは世界の埋蔵量の22%にもおよぶ。同様にインジウムは世界の16%、錫は11%、タンタルは10%と、日本の都市鉱山には全世界埋蔵量の一割を超える金属が多数存在する。

なおテレビ朝日の番組によると、富山高等専門学校准教授が廃棄パソコン100台分の金メッキ端子から2gの金を採取したのことである。

都市鉱山からの金属回収を進めるため、日本は2013年4月に小型家電リサイクル法を施行している。

ウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイ

都市鉱山

都市鉱山とは、都市でゴミとして大量に廃棄される家電製品などの中に存在する有用な資源(レアメタルなど)を鉱山に見立てたものである。そこから資源を再生し、有効活用しようというリサイクルの一環となる。地上資源の一つでもある。

1980年代、東北大学選鉱製錬研究所の南條道夫教授らが提唱したのが最初であるとされている[1][2][3]。しかしそれ以前に、航空機に限った話ではあるものの、北原比呂志と古賀政雄によって研究がなされており、論文の最後では航空機以外の資源回収について言及されている[4]。その後、東北大学多元物質科学研究所の中村崇教授らによって、都市鉱山開発のための人工鉱床計画などの構想も生まれた[5]。近年の産業界では、レアメタル価格の暴騰などにより、廃棄された携帯電話やパソコンの部品から希少資源を回収するなどの対策が進められており、都市鉱山という概念が再評価されている。

ウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイ