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かずしあきくぼ
5 years ago
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1 25 ベリリウム (Be)

2 25. ベリリウム (Be) 25.1 マテリアルフロー分析ベリリウムは普通の金属にはない多くの独特の性質をもっている工業的に利用されるようになったのは 1930 年代以降で日本では 1950 年代末に金属ベリリウムとベリリウム銅の国産化に始まり 1970 年代には展伸材及び金型などの鋳鍛造品用のベリリウム銅を中心に成長し電気電子工業の分野に広く利用されるようになった特に電子材料用バネ材としてのベリリウム銅展伸材の生産量は 1970 年代中頃の年間約 500t 水準が 1980 年代では約 2 倍となったそして電子部品の軽薄短小化に伴いベリリウム銅に対するニーズが高まり携帯電話を始めとした情報技術 (IT) 市場の急速な拡大と堅調な自動車電装部品により 2000 年にベリリウム銅伸展材の国内需要は過去最高を記録したしかしながら 2001 年以降 IT 市場の低迷とともに需要が減少し 2003 年まで低迷が続いた 2004 年にはやや回復し特に上期は自動車の動きに加え携帯電話デジタル家電関連の回復基調を示したが下期以降は市況軟化に伴いやや低調となった現在国内需要は 4,000t を超える水準である日本では鉱石からの製錬を行っていないためベリリウム源として水酸化ベリリウムやベリリウム銅母合金などの中間製品及びベリリウム銅スクラップ金属ベリリウムスクラップなどを年間およそ 40t(Be 純分 ) 輸入している輸入量では水酸化ベリリウムが大部分を占めるがベリリウム銅の展伸材鋳鍛材金属ベリリウムなどの製品も 10 数 t(be 純分 ) 程度輸入されているまた金属ベリリウム加工品製造用としてブロック板などの素材が年間約 1t 米国より輸入されている表 1 ベリリウム及びその製品貿易量推移 (kg) 年ベリリウム ( 輸入 ) くず塊及び粉 20 12, , ,129 3,202 その他ベリリウム塊及び粉 ( 輸出 ) くず , ,754 1,152 3,534 4, ,404 80,109 4 その他 3,744 1,012 4,179 8,187 14,

3 表 2 酸化ベリリウム及び水酸化ベリリウムの輸入量推移 (kg) 年酸化ベリリウム 163,561 1, 水酸化ベリリウム 230,00 160,00 200,00 175, ( 出典 : 日本貿易統計水酸化ベリリウム輸入量については 2002~2005 年は業界推定値 ) かつて日本のベリリウム工業の主要ベリリウム源は酸化ベリリウムで年間 130t 程度 (Be 純分 36%) 輸入していたが現在では国内に仮焼設備が設置され水酸化ベリリウムを米国から輸入し年間 200t 程度 (Be 純分 15%=30t) 消費しているベリリウム銅母合金生産量は年間 1,500t 前後 (Be 約 4%=60t) である輸入は年間 80t(Be 純分 =3t) 程度で輸入先は主に中国アメリカであるベリリウム銅母合金から展伸材鋳鍛材の大半が生産されるが他に 500~600t( 材料ベース ) の米国からの輸入があるまた国産品の約 25% は中間材 ( リロール用素材 ) としてアメリカ欧州に輸出供給される最終製品としては合金として使用されるのが圧倒的に多く (95% 以上 ) その殆どはベリリウム銅であるベリリウム銅展伸材鋳鍛材にはいずれも高強度用材と高伝導用材があるこれらの最終製品の形態としては板 ( 条 ) が大半を占めるが棒線箔管ブロックなどもある応用製品は展伸材では電子機器用コネクター IC ソケットスイッチリレーマイクロモーターなどがありかつては産業用機器の分野が主体であったが近年ではパソコン携帯電話 AV 機器など民生用電子機器の分野にも拡大している鋳鍛材では安全工具プラスチック用金型溶接用電極海底通信ケーブル用中継器の構造体などがある金属ベリリウムは医療用工業用機器のX 線窓音響用スピーカー振動板レーザードリリング用ガルバノミラー半導体製造装置用反射電子防止板などの用途で安定した需要があるほか原子炉の中性子反射体減速材として使用されるがいずれも出荷重量としては小さいベリリア磁器板及びメタライズ基板は半導体用放熱部品やレーザー放電部品に利用されているこれらは窒化アルミニウムとの競合もあり全て輸入品で賄われており年間 1t 未満 (Be 純分 ) の需要である中間生産物に係る我が国及び世界の主要生産者並びにその生産品目は次のとおりである

4 表 3 中間生産物に関する主要生産者及び生産品目主要生産者生産品目日本ガイシ ( 日本 ) ベリリウム銅母合金アルミベリリウム母合金ブラッシュウエルマン ( 米国 ) 水酸化ベリリウム酸化ベリリウムベリリウム銅母合金アルミベリリウム母合金水口山有色金属 ( 中国 ) 水酸化ベリリウム酸化ベリリウムベリリウム銅母合金 ULBA( カザフスタン ) ベリリウム銅母合金 ( 出典 : 業界ヒヤリング ) また我が国企業による海外投資の状況は次のとおりである表 4 我が国企業の海外投資状況企業名生産国生産品目販売先日本ガイシ米国ベリリウム銅展伸材北中南米諸国 ( 板条棒線 ) フランスベリリウム銅展伸材 ( 板条棒線 ) 欧州諸国 ( 注 ) 日本への輸入はしていない日本及びアジア諸国向けは日本より販売している ( 出典 : 業界ヒヤリング ) 25.2 リサイクルの現状と評価ベリリウムを含むスクラップが発生する主な応用製品はコネクタースイッチなどの電子機器用部品 ( 自動車用電装品を含む ) プラスチック金型などの高強度工器具溶接用電極などの高伝導部品放射線や原子力機器装置用純金属ベリリウム及び半導体用基板に大別できるこれらの応用製品中におけるベリリウムの利用形態は銅合金バネ材 ( 電子機器用部品 ) 銅合金ブロック材( 高強度工器具 ) 銅合金チップまたはブロック材( 高伝導部品 ) 純金属( 放射線機器原子力装置用 ) 燒結ベリリア( 半導体用基板 ) である電子機器用部品の廃棄電子電気機器の組み込み部品として使用済みになる高強度工器具及び高伝導部品のベリリウム銅は工器具装置が廃品となるか部品自体の寿命により廃品となる放射線機器原子力装置などに使用されている金属ベリリウムは機器等に組み込まれたまま使用済みとなりそのまま廃品とな

5 ることが多い半導体用基板も電子機器に組み込まれたまま使用済みとなり殆どがこのまま廃品となる電子機器用部品に使用されるベリリウム銅の加工工程で発生する二次加工スクラップはまとまった量が比較的短期間 (1 年以下 ) に発生するため出荷量の約 40% 程度がリサイクルされているプラスチック金型安全工具各種機械部品などのベリリウム銅製品は単品として使用済みになるものと機器に組み込まれて廃品になるものとがあるこれらの一部はリサイクルされてベリリウム産業のマテリアルフローに乗るものもあるがリサイクルのサイクルも 10 年以上と長くその量も明らかになっていないこれらの工器具部品はブロックまたはチップ状で単重の比較的大きいものが多く大部分は銅スクラップとしてリサイクルされており廃棄物として廃却処分される量は極めて少ないと推測される金属ベリリウムの加工部品は放射線用機器原子力装置航空機用制御機器など最終製品に組み込まれた状態で廃品となるこれらの製品は耐用年数が 10 年以上と長くまた一つの機器に使用される単重がgオーダーと微小である場合が多いこともあって一部の大型部品を除いてリサイクルされていないベリリア磁器は機器に組み込まれた部品として廃品になるが対象量が少なく経済性もないためリサイクルはされていない表 5 電子機器用バネ材等の出荷量と二次加工スクラップのリサイクル年度出荷量 (t) リサイクル量 (t) リサイクル率 (%) ( いずれも業界推定値 )

6 ベリリウム (Be) 2005 年ベース量の単位 :( ) 内は Be 純分 t その他はマテリアル量 t < 中間製品 > < 最終製品 > < 主要応用製品 > < リサイクル > X 線管金属ベリリウム原子炉用構造体リサイクルなし生産量なしスヒーカー用振動板輸入量 ( 1) 航空機用制御部品輸入国アメリカ水酸化ベリリウムヘリリウム銅母合金ヘリリウム銅展伸材高強度用展伸材電子機器用バネ材生産量なし生産量 (60) 生産量 (55)* 生産量 (40)* コネクタリサイクルなし輸入量 (30) 輸入量 ( 3) 輸入量 (10)* IC ソケット銅スクラッフとして輸入国アメリカ 100% 輸入国アメリカ輸入国アメリカスイッチ一部リサイクル中国高伝導用展伸材マイクロモータ生産量 (10)* 金属ヘリリウム屑輸出 ( 中間素材 ) [ 海外市場 ] 輸入量 (5) 輸出量 (17)* 輸入国アメリカ >90% 輸出国アメリカ 65% ミルスクラッフ二次加工スクラッフカサフスタン欧州 35% ( 5)* (20)* 輸出 ( 最終製品 ) [ 海外市場 ] ヘリリウム銅屑輸出量 (28)* 輸出国アシア諸国 >90% (25)* アメリカ欧州ヘリリウム銅鋳鍛材高強度用鋳鍛材安全工具リサイクル生産量 (20)* 生産量 ( 8)* フラスチック用金型 (<1)* 一部リサイクル輸入量 ( 4)* 溶接用電極残分は銅スクラッフと輸入国アメリカ海底通信中継器構造体してリサイクル ( 約 70%) 高伝導用鋳鍛材機械部品 [ 銅精錬山元 ] 生産量 ( 1)* 一部仕掛製品在庫 (13)* アルミヘリリウム母合金アルミニウム合金添加剤リサイクルなし生産量なし輸入量 ( 3)* 輸入国アメリカベリリア磁器素板半導体用生産量なし LSI 用放熱部品リサイクルなし輸入量 (<1) メタライス基板レーサ放電管部品輸入国アメリカ 1. 鉱石埋蔵量 (Reserves): N.A (USGS:MCS2006) 2. 純分換算比率 : 水酸化ベリリウム 15 % ヘリリウム銅合金金属ベリリウム 97 % 高強度用材 1.9% ヘリリウム銅母合金 4 % 高熱伝導用材 0.5% アルミヘリリウム母合金 2.5% ベリリア磁器 36 % 3. 出典 : 業界統計 * 印は 2003 年数値

7 金属名ベリリウム (Be) リサイクルの現状使用済み品の存在形態量リサイクル形態主な応用製品利用形態量リサイクルの実態形態リサイクルのサイクルリサイクル率リサイクル現状評価 (A~G) 備考 ( 注 1) ( 注 2) (%) ( 注 3) ( 注 4) 電子機器用バネ材コネクタ組込み部品 ( 50) 二次加工屑の二次加工屑 ( 440) 合金種による分別回収 IC ソケット及びみヘリリウム銅と <1 年スイッチ二次加工屑してリサイクルリレー使用済み製品 0 D,E 銅スクラップとしてのマイクロモータ (5~10 年 ) リサイクル率向上を期待などの部品 ( 平均 1.6 %) 安全工具高強度工器具ブロック ( 8) ヘリリウム銅としてブロック ( 10) C,D フラスチック金型 ( %) 一部リサイクル >10 年海底通信中継器高伝導部品及び大部分は銅屑溶接用電極 (<1%) 組込み部品 ( 1) としてリサイクル組込み部品 0 C,D (5~10 年 ) Al 合金添加剤アルミヘリリウム ( 3) リサイクルなし 0 B 母合金 (2.5%) 放射線機器用部品純金属部品組込み部品 ( 1) リサイクルなし ( >10 年 ) 0 C,D,E 原子力用構造体 (97%) スヒーカー用振動板半導体用部品素板基板組込み部品 (<1) リサイクルなし (5~10 年 ) 0 C,D,E (36%) ( 注 ) 1 量の単位 : 3 現状評価 4 リサイクルのホトルネックと解決 ( ) 内は使用量純分 t A. 応用製品が消耗品である E. 経済性がないの難易度その他は発生量純分 t B. 添加剤として使用されている F. 需要開発が十分にされていない毒性保管の危険性の 2 サイクル : C. リサイクルの流通システムがない G. その他有無など ( ) 内は推定使用年数 D. 効果的なリサイクル技術がないその他は実サイクル年数

6 アルミニウム (Al) 6.1 マテリアルフロー分析 (1) 世界の地金生産アルミニウムの原料であるボーキサイトの世界の鉱石埋蔵量は概算 27,000 百万 t といわれているボーキサイトは日本国内では産出しない 2009 年のアルミナの世界生産量は 76,400 千 t であり主な生産地

6 アルミニウム (Al) -63- 6 アルミニウム (Al) 6.1 マテリアルフロー分析 (1) 世界の地金生産アルミニウムの原料であるボーキサイトの世界の鉱石埋蔵量は概算 27,000 百万 t といわれているボーキサイトは日本国内では産出しない 2009 年のアルミナの世界生産量は 76,400 千 t であり主な生産地は南北アメリカ 16,200 千 t 豪州 20,000 千