７．鉄（Fe）
7.1 マテリアルフロー分析 鉄鋼製品 は、鉄鉱石を主原料として高炉と転炉を用いる転炉 法と、原料として主に鉄スクラップを用 いて電気炉で製鋼する電気炉法の 2 種の製鋼法で製造される。国内粗鋼生産量は、1995 年には 1 億 164t であったが、1998 年には 9,355 万 t まで減少。その後回復基調となり、2000 年以降は 1 億 t 台で推移した。しかし、2009 年は前年を大きく割り込み 8,753 万 t となり、2010 年は 1 億 960 万 t と回 復している。製鋼法の比率は、転炉法が 78.2%（2009 年は 78.1%）で、電気炉法が 21.8%（2009 年は 21.9%）であり、前年から大きな変化はない。 表 1 に過去 5 年間の粗鋼生産量の推移を示す。世界全体では、2010 年の生産実績が前年比 15.5% 増の 14.1 億 t となった。ほとんどの国の粗鋼生産量が前年から増加しており、BRICs に関しては、中国 が 6 億 2,665 万 t（前年比 10.3％増）、インドが 6,685 万 t（前年比 5.2%増）、ブラジルが 3,282 万 t（前 年比 23.8%増）、ロシアが 6,702 万トン（前年比 11.7%増）となっている。 世界の粗鋼生産量の拡大については中国の伸びが大きく影響しているが、他の BRICs 諸国のシェ アも拡大傾向にあり、2006 年の 45.2%から 2010 年は 56.1%まで上昇している。 表 1 世界の粗鋼生産量 単位：千ｔ 2006 2007 2008 2009 2010 日 本 116,226 120,203 118,739 87,534 109,600 EU 注 2 206,847 209,732 197,999 138,779 172,906 CIS 注 2 119,906 124,169 114,345 97,525 108,425 中 国 419,150 489,175 500,312 568,033 626,654 アメリカ 98,188 98,101 91,895 58,196 80,594 韓 国 48,455 51,517 53,625 48,572 58,453 その他 268,597 251,096 249,481 225,096 256,964 合 計 1,247,178 1,351,289 1,329,055 1,223,735 1,413,596 (内 BRICs) (564,338) (648,812) (660,329) (717,388) (793,343) 出 典 ： WSA(World Steel Association)、日 本 鉄 鋼 連 盟 統 計注 2 WSA 資 料 訂 正 値 を適 用 。 図 1、図 2 に BRICs ほか主要国の生産推移を示す。 0 100 200 300 400 500 600 700 中国 インド ブラジル ロシア 百万ｔ
0 50 100 150 200 250 1999年 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 図2 主要な国と地域の粗鋼生産量 米国 日本 韓国 出 典 日 本 鉄 鋼 連 盟 “鉄 鋼 需 給 の動 き”等 図 3 は 1998 年と 2010 年の粗鋼生産量の比較である。1998 年には 8 億トン弱であった世界粗鋼生 産量は 2010 年には 14.1 億 t に達している。BRICs の比率は 27%から 56.1%まで拡大していることから、 生産拠点の主たる地域の重心が変化していることが分かる。 出 典 日 本 鉄 鋼 連 盟 “鉄 鋼 需 給 の動 き”等 表 2 は、我が国の製品である普通熱延鋼材と特殊鋼熱延鋼材の推移を示している。普通熱延鋼材 には鋼 矢 板 、形 鋼 、棒 鋼 、線 材 、管 、鋼 板 、帯 鋼などがある。特 殊 鋼 熱 延 鋼 材 には形 鋼 、棒 鋼 、線 材 、 構造用鋼、ステンレス鋼、バネ鋼、軸受鋼、工具鋼などがある。 0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1998年 2010年 百万ｔ 図3 1998年と2010年の粗鋼生産量 西欧 米国 日本 韓国 その他 ロシア ブラジル インド 中国 － 64 － － 65 － 出 典 日 本 鉄 鋼 連 盟 “鉄 鋼 需 給 の動 き”等 0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1998年 2010年 百万ｔ 図3 1998年と2010年の粗鋼生産量 西欧 米国 日本 韓国 その他 ロシア ブラジル インド 中国 独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構
���������������� 3 表 2 銑鉄、粗鋼生産および主要鋼材生産実績推移 単位：千トン 2006 2007 2008 2009 2010 粗 鋼 生 産 量 116,226 120,203 118,739 87,534 109,600 炉 別 転 炉 鋼 85,965 89,242 89,238 68,337 85,756 電 気 炉 鋼 30,261 30,961 29,501 19,197 23,843 鋼 別 普 通 鋼 90,700 94,079 92,572 71,407 84,929 特 殊 鋼 25,526 26,124 26,167 16,127 24,670 高 炉 銑 鉄 生 産 量 83,737 86,273 85,599 66,783 81,954 普 通 鋼 熱 延 鋼 材 83,139 86,704 84,229 63,417 77,260 主 要 鋼 種 H 形・大型形鋼 5,981 6,410 6,048 3,973 4,180 中 小 形 形 鋼 1,558 1,479 1,310 893 1,016 小 形 棒 鋼 12,104 11,980 10,572 8,368 8,367 一 般 線 材 1,817 1,800 1,604 1,000 1,109 中 厚 板 12,211 13,211 13,987 11,362 12,583 広 幅 帯 鋼 44,577 46,917 45,959 34,286 45,759 特 殊 鋼 熱 延 鋼 材 20,982 21,498 21,782 13,269 20,505 構 造 用 鋼 8,724 9,203 9,344 5,205 8,475 ス テ ン レ ス 鋼 3,352 3,492 3,210 2,346 3,084 バ ネ 、 軸 受 鋼 1,384 1,428 1,557 836 1,425 出 典 ：経 済 産 業 省 経 済 産 業 局 調 査 統 計 部 「鉄 鋼 ・非 鉄 金 属 ・金 属 製 品 統 計 月 報 」 (1)転炉法 原料 → 高炉 → 転炉 → 連続鋳造 → 熱間圧延 → 冷間圧延 → 製品 原 料は鉄 鉱 石、石 灰 石、コークスで、高 炉での反 応によって、銑 鉄（Fe-4%C）が製 造され、銑 鉄の一 部 が鋳 物 用 の銑 鉄 として鋳 物 業 界 で使 用 される。大 部 分 の銑 鉄 は転 炉 で酸 素 吹 きにより脱 炭 されて 溶 鋼 となる。溶 鋼 を連 続 鋳 造 し、その後 圧 延 工 程 によって板 材 、棒 材 、線 材 等 が製 造 される。連 続 鋳 造や圧延によって発生した工程内スクラップは転炉で再使用される。市中スクラップは、工程内で鉄源 を補う程度に使用する。 (2)電気炉法 スクラップ→ 電気炉 → 連続鋳造 → 熱間圧延 → 冷間圧延 → 製品 原料はほぼ 100%市中スクラップである。2010 年には 2,431 万 t が電気炉で使用された。製品として は、小型棒鋼や軟鋼の線材が多く、高級な広幅帯鋼、バネや軸受鋼は製造していない。 市中スクラップとしては自動車（年間約 400 万台の廃棄量がある）、建築・土木用材料、造船や産業 機械部品等、多種のものがある。市中スクラップは輸出入も行われ、2010 年の輸出は 646 万 t、輸入 は 49 万ｔであった。2009 年は韓国、中国等の旺盛な需要により 941 万 t が輸出されていたが、2010 年は大きく減少している。主な輸出先である韓国・中国・台湾への輸出量推移を図 4 に示す。 また、市中スクラップのうち約 507 万 t（鋳物返りくずを含む）は、鋳鉄管（水道管等）や鋳物（鋳鉄、 鋳鋼）に使用される。
・主な供給者
粗鋼生産に係る世界の主要生産社ならびに生産品目は表 3 のとおりである（WSA による粗鋼生産 高上位 20 位までを列記 2 位の HBIS は Metal Bulletin 誌等の情報に基づき WSA 情報を改訂した。3 位以降は WSA の資料に対応する）。 2010 年は前年に引き続き Arcelor Mittal の生産量が最大で、中国の河 北鋼鉄集団、宝鋼集団、韓 国の POSCO、日本の新日鉄が続いている。上位 8 位までの順位は変わらないが、9 位以降について は順位が大きく入れ替わっている。 表 3 世界の主要生産者粗鋼生産ランキング 単位：千 t 2010 2009 生 産 者 （ ）は漢 字 名 と本 社 所 在 国 順 位 粗 鋼 生 産 順 位 粗 鋼 生 産 １ 98.2 １ 77.5 Arcelor Mittal (ルクセンブルグ) 2 52.9 2 40.2 HBIS(河 北 鋼 鉄 集 団 中 国 ) 3 37.0 3 31.3 Baosteel(宝 鋼 集 団 中 国 ) 4 35.4 4 31.1 POSCO（浦 項 製 鉄 韓 国 ） 5 35.0 5 26.5 新 日 本 製 鉄 (日 本 ) 6 31.1 6 25.8 JFE スチール（日 本 ）
7 23.2 7 20.5 Jiangsu Shagang Group（江 蘇 沙 鋼 集 団 中 国 ） 8 23.2 8 20.5 Tata Steel(インド) 9 22.3 12 15.2 U.S.Steel（米 国 ） 10 22.1 9 20.1 Ansteel（鞍 山 鋼 鉄 集 団 中 国 ） 11 18.7 14 14.2 Gerdau（ブラジル） 12 18.3 15 14.0 Nucor（米 国 ） 13 18.2 10 16.7 Severstal（ロシア） 14 16.6 16 13.7 Wuhan（武 漢 鋼 鉄 集 団 中 国 ） 15 16.4 20 11.0 ThyssenKrupp（ドイツ） 16 14.9 13 15.1 Shougang（首 鋼 集 団 中 国 ） 17 14.0 18 11.3 Riva Group （イタリア） 18 13.6 17 13.5 SAIL（インド） 19 13.3 19 11.0 住 友 金 属 工 業 （日 本 ） 20 12.9 26 8.4 Hyundai (現代 製 鐵 韓 国 ) 出 典 ：WSA、Metal Bulletin から作 成 0 1000 2000 3000 4000 5000 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 千 t 図4 鉄スクラップ主要輸出先推移 韓国 中国 台湾 － 66 － － 67 － 独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構
���������������� 7.2 リサイクルの�状と�� 地球 環 境 負荷の低 減 、省資 源・省 エネルギーの観点から、材 料のリサイクルの徹底が強く叫ばれて いる。特に、鉄鋼材料については、国内の蓄積量は 12 億 t を超え、それに伴ってスクラップの発生量 は年間 5,000 万 t を超えるレベルに達している。従ってこれらスクラップの発生量・蓄積量の増大に対 応し、今後もスクラップを多量にリサイクルしていくために、環境 に調和した溶解技術とトランプエレメン トへの対策技術の進展が求められている。 スクラップをリサイクルする上 での大 きな課 題 として、精 錬 では除 去 されにくいトランプエレメントの対 策が挙げられる。特に銅は鋼製品の品質に悪影響を及ぼしスクラップのリサイクルを阻害することにな る。例えば鉄スクラップに、自動車のモーターやワイヤハーネスに多く使用されている銅が混入すると、 熱間加工性の阻害や溶接部高温割れの原因となる。悪影響の生じない銅の混入濃度は概ね 0.3%以 下 であり、モーター類 などの比 較 的 銅 が多 く混 入 したスクラップが増 加 していく可 能 性 も考 えられ、分 別 技 術 の向 上 が必 要 となる。さもなければ、銅 濃 度 を薄 めるために使 用 する良 質 スクラップが大 量 に 必 要 になる。今 後 は、トランプエレメントの無 害 化 技 術 と事 前 分 別 ・除 去 や製 鋼 圧 延 技 術 等 との組 み 合わせにより、スクラップのリサイクル拡大が行われていくと思われる。 鉄スクラップは、電気炉 法で再利用されるし、転 炉法でも、工程内で発生した鋼材が再利用されてい る。さらには鋳鉄や鋳鋼も、鉄スクラップが使用され、リサイクル率は 90%程度と思われる。各種リサイ クル法に基づく 2010 年の鉄の再資源化量は、容器包装リサイクル法によるスチール缶が 612 千 t（ス チール缶の国内出荷量 684 千 t）、家電リサイクル法に基づく家電 4 品目が 218 千 t（回収量は 27,700 千 台 ） 、 自 動 車 リサ イ ク ル 法 に 基 づ く 鉄 の 再 資 源 化 量 は 公 開 され てい ない （ 自 動 車 の 回 収 台 数 は 3,926 千 台 ）。しかし、自 動 車 産 業 の成 長 国 や家 電 消 費 の増 大 国 によるスクラップ発 生 の状 況 は、世 界の鉄スクラップ需給に今後大きな影響を与えるものと考えられる。
単位： 千t ＜ 原料＞ ＜主要応用 製品＞ ＜リ サイ ク ル ＞ （ 工程 内で リ サイ ク ル） ス ク ラ ッ プ 輸出 6 ,4 6 4 ス ク ラ ッ プ 輸 入 4 9 1 鉄 鉱石 粗鋼 1 0 9 ,6 0 0 普通鋼熱 延鋼材 7 7 ,2 6 0 * 市中屑 輸 入 転炉鋼 8 5 ,7 5 6 ①電気炉 法の 1 0 0 ％ 8 0 3, 4 2 ） 用 木 土 、 築 建 （ 0 8 1, 4 鋼 形 形 大 形 Ｈ 3 4 8, 3 2 鋼 炉 気 電 8 0 3, 4 2 中小形形鋼 1 ,0 1 6 （ 建築、 土木用） ②鋳物（ 鋳鉄管・ 鋳物） る れ さ ル ク イ サ リ に ） 品 部 械 機 業 産 、 品 部 車 動 自 （ 7 6 3, 8 鋼 棒 型 小 4 5 3 入 輸 3 3 出 輸 一般線材 1 ,1 0 9 （ 軟鋼線 ） ） 品 部 械 機 業 産､ 用 船 造 （ 3 8 5, 2 1 板 厚 中 他 の そ ） 板 鋼 用 電 家 、 板 鋼 用 車 動 自 （ 9 5 7, 5 4 鋼 帯 幅 広 9 2 3 鉄 銑 用 物 鋳 （鋳鉄 管・ 鋳物用 等） 特殊鋼熱 延鋼材 2 0 ,5 0 5 * * 構造用鋼 8 ,4 7 5 （ 自動車 部品、 硬鋼 線、 ピ ア ノ 線） ス テ ン レス 鋼 3 ,0 8 4 （ 自動車 用部品） 鋳物製造 バネ、 軸受鋼 1 ,4 2 5 （ 自動車 用部品、 産 業機械用） 合計 9 7 ,7 6 5 輸出 3 7 ,0 9 0 輸入 3 ,9 5 9 出典： 経済産業省 :「 鉄鋼 ・ 非鉄金 属・ 金属製 品統計月報」 日本鉄鋼協 会統計資料「 鉄鋼需給の 動き」 鉄源協会 H P 「 鉄源 需給最新情 報」 * 普通鋼 用粗鋼と し て は 8 4 ,9 2 9 千 ｔ * * 特殊鋼 用粗鋼と し て は 2 4 ,6 7 0 千 ｔ ＜中間製 品＞ ＜最終製 品＞ 鉱 石埋蔵量（ R e se rv e ) 8 7 ,0 0 0 百万t F e 純分（ U S G S ： M C S 2 0 1 1 ） 輸 出 7 8 輸 入 1 3 0 鉄 （Fe） のマテリアルフロー（2010） － 68 － － 69 － 独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構
� � � � � � � � � � � � � � � � 7 鉄 （ F e ） リ サ イ ク ル の 現 状 利 用 形 態 リ サ イ ク ル の 現 状 備 考 形 態 量 （ 注 ① ） リ サ イ ク ル の 実 態 リ サ イ ク ル の リ サ イ ク ル 率 評 価 （ A ～ G ) （ 注 ④ ） (t ) サ イ ク ル （ 注 ② ） （ 注 ③ ） ・ 電 気 炉 に 鋼 材 使 用 済 み ・ 電 気 炉 に て 、 原 リ サ イ ク ル 業 者 （ ５ ～ 2 0 年 ） 9 0 ％ 以 上 Ｇ リ サ イ ク ル 材 が 電 気 炉 で Ｈ 形 大 形 形 鋼 と し て 再 使 用 鋼 材 材 料 と し て 使 用 さ れ る 。 中 小 形 形 鋼 ・ 転 炉 法 に は 工 2 ,4 3 1 万 ｔが 使 用 電 気 炉 は 1 0 0 ％ リ サ イ ク 小 型 棒 鋼 程 内 リ サ イ ク さ れ る 。 ル 材 が 使 用 さ れ る 。 一 般 線 材 ル 材 が 再 使 用 ・ 転 炉 で 原 材 料 と 中 厚 板 し て 使 用 さ れ る 転 炉 法 に よ る 製 鋼 ・ 圧 延 の 広 幅 帯 鋼 場 合 が あ る 工 程 内 で 発 生 し た リ サ イ ク 特 殊 鋼 熱 延 鋼 材 使 用 済 み ・ 同 上 リ サ イ ク ル 業 者 （ ５ ～ 2 0 年 ） 9 0 ％ 以 上 Ｇ ル 材 は 転 炉 で 使 用 さ れ る 。 構 造 用 鋼 鋼 材 ス テ ン レ ス 鋼 バ ネ 、 軸 受 鋼 注 ① の 量 の 単 位 ： ③ 現 状 評 価 ④ リ サ イ ク ル の ボ ト ル ネ ッ ク ( ） は 使 用 量 純 分 ｔ A .応 用 製 品 が 消 耗 品 で あ る と 、 解 決 の 難 易 度 そ の 他 は 発 生 量 純 分 ｔ B .添 加 物 と し て 使 用 さ れ て い る 毒 性 、 保 管 の 危 険 性 の 有 無 等 C .リ サ イ ク ル の 流 通 シ ス テ ム が な い ② サ イ ク ル ： D .効 果 的 な リ サ イ ク ル 技 術 が な い ( ） 内 は 推 定 耐 用 年 数 E .経 済 性 が な い そ の 他 は 実 リ サ イ ク ル 年 数 F .需 要 開 発 が 十 分 に さ れ て い な い G .そ の 他 主 な 応 用 製 品 普 通 鋼 熱 延 鋼 材 使 用 済 み の 存 在 形 態 リ サ イ ク ル 形 態
