高温素材プロセッシング（2）

[PY-86] 銅精鉱の酸化反応初期過程の評価

○福原 凌也¹、武部 博倫¹ (1. 愛媛大学)

キーワード：銅製錬、銅精鉱、酸化反応、多孔質構造

銅製錬業界では、銅精鉱の銅品位低下によって、スラグ発生量の増大という問題に直面している。スラグ発生量の増加は、溶錬工程において銅ロスの増加に関係する。銅の生産効率向上のためには、スラグとマットの分離を向上させることが必要であり、銅精鉱の反応プロセスをより理解する必要がある。
過去の研究において、銅精鉱は鉱物中の硫黄と大気中の酸素の反応過程で着火し、精鉱表面に微細な多孔質構造を形成すると考えられている。しかし、多孔質構造を形成する条件は明らかとなっていない。本研究では、銅精鉱の反応初期段階であるCuFeS₂の着火反応に着目し、銅精鉱の多孔質構造の形成条件を調べることを目的とした。
まずTG-DTAを用い、銅精鉱を加熱する昇温速度及び雰囲気と、鉱物中に含まれる硫黄の酸化反応の関係性を調査した。また銅精鉱を急速加熱及び直接観察できるホットサーモカップル法を用い、銅精鉱の表面に多孔質構造を形成する着火反応を再現した。その後、FE-SEMを用い、加熱後の試料表面の微細構造を観察した。これらの実験を、CuFeS₂を主体とする銅精鉱と、不純物であるFeS₂を多く含む銅精鉱に対して行い、多孔質構造の形成条件を調べた。