非鉄金属製錬業における課題と解決に向けた取り組み

[1K0401-07-01] 懸垂銅精鉱小塊の燃焼試験

○埜上 洋¹、西村 伊織¹、夏井 俊悟¹ (1. 東北大学)

キーワード：銅精鉱、燃焼、懸垂粒子

組成を調整した高温ガス気流中で銅精鉱小塊の燃焼試験を実施した。出口流速が一様となる内部形状のステンレス製ガスノズルを、ノズル出口が上部に露出するように電気炉内に垂直に設置した。径が数mm程度となるように圧粉した銅精鉱を熱電対に懸垂して、上向き高温気流中に挿入した。挿入後の小塊の温度変化を懸垂用熱電対で測定するとともに外観の変化をビデオ撮影した。試験後の銅精鉱試料は樹脂埋めして切断し、断面をSEMおよびEDSにより分析した。小塊の温度は、気流中に挿入すると、水分蒸発により100℃付近で一旦停滞するが、その後迅速に上昇した。この過程で小塊が赤熱し反応が進行する。その後、小塊温度は最高値を示した後、気流温度まで降温する。昇温速度および最高到達温度は、気流中の酸素濃度の上昇により増加した。尚、一部の試料および組成条件では、反応中の試料が溶融飛散した。反応後の試料は、条件および精鉱種類により、初期の圧粉状態のもの、粒子の一部合一により粒子が粗大化するもの、溶融により単一滴状となるものがあった。断面内の粒子は場所により異なる組成を示した。