High-temperature materials processing

[PY1-62] Evaluation of Slag/Matte Composition and Microstructure in Rapid Oxidation Melting of Copper Concentrate

○Yusuke Takahashi¹, Hiromichi Takebe¹ (1. Ehime University)

Keywords:Copper smelting, Pyrometallurgy, Oxidation reaction, Microstrucure, High temperature

銅の乾式製錬ではエネルギー消費量やSO₂ガス回収に優れた自溶炉が普及している。自溶炉による製錬は銅精鉱に含まれる SとFeの酸化熱をフルに生かして行われ，その反応は黄銅鉱（CuFeS₂）の酸化反応で考えられることが多い。しかし，実際はFeS₂や脈石成分を含むため，より複雑な反応が起きていると考えられる。また，操業時の課題の一つとして，スラグ中にマットが取り込まれるスラグロスが挙げられる。スラグロスの原因の一つに，マグネタイトの生成との関係性が考えられており，その発生原因や抑制法の解明が求められている。
本研究では溶剤（珪石）を添加した銅精鉱を酸化溶融させることで，溶融挙動やスラグ中Fe含有量，マット中Cu品位，微細構造について調査した。試料の溶融には溶融状態や加熱時の反応を直接観察可能なホットサーモカップル(HTC)法を用いて行った。また，Ar雰囲気制御下で急速加熱及びair吹付けにより，銅精鉱を酸化溶融させることで，酸化物スラグ／硫化物マットに相分離させた。試験後試料のSEM-EDS観察により，マット及びスラグの組成と微細構造について評価した。