高温素材プロセッシング

[PY-56] CaO-FeO_x-SiO₂系急冷固化体におけるFeの存在状態

^○岡田明子¹, 永長久寛², 武部博倫¹ (1.愛媛大学大学院 理工学研究科, 2.九州大学大学院 総合理工学研究院)

Keywords:鉄酸化物, スラグ, 組成, 構造, IR, Raman, XANES

石炭ガス化複合発電 (IGCC)において, ガス化炉下部より排出されるスラグの融体物性の適性化が課題となっている. その物性はスラグ組成に依存し, 中でも鉄酸化物FeO_x (x= 1～1.5)の影響が大きいとされる. FeO_xは酸化数の違いで多様な微視的構造をとり, イオンとして2価6配位, 3価4配位または6配位をとることが知られている一方で, クラスターや微結晶を形成するとの報告もなされている. このようなFeO_xの微視的構造及びその組成依存性が明らかとなれば, スラグ融体物性の予測ができるとともに物性制御のための組成設計が可能になると期待される.
そこで本研究では, Feの存在状態を解明するための基礎研究としてCaO-FeO_x-SiO₂系を対象とし, 融体状態を反映するとされる急冷固化体試料を作製した. 試料組成を系統的に変化させ, FT-IR及びRaman分光法にて構造解析を行うことで, FeO_xの微視的構造を検討した. 加えて, XANES及び滴定法によってFeイオンの価数評価を試みた.