製錬工程におけるリサイクル原料由来のマイナーエレメントの影響について

[1K0201-06-06] Influence of minor elements on the liquidus line of the FeO_x-SiO₂ binary slag

○Katsunori Yamagcuhi¹ (1. Waseda university)

司会：中野 博昭（九州大学）、邑瀬 邦明（京都大学）

Keywords:Alumina, Magnesia, Oxygen partial pressure, Temperature dependence

FeO_x-SiO₂系状態図に及ぼすAl₂O₃濃度の影響を調べる目的で、1523、1573K、logp_O2= -8.5、-8、-7で、0～9mass％Al₂O₃で相平衡の実験を行った。その結果、熔融スラグ中のAl₂O₃濃度の増加に伴い、SiO₂側の液相線はFe/SiO₂の低い値側に移動する。また、熔融スラグ中のAl₂O₃濃度の増加に伴い、FeO_xの液相線はFe/SiO₂の低い値側に移動することが分かった。また、温度の上昇に伴い均一融体範囲が広がることが分かった。logp_O2= -8、1573K において、Fe/SiO₂=1.4の一般的な銅熔錬スラグである65mass%FeO-35masss%SiO₂スラグは0mass%Al₂O₃では均一融体に存在しているが、スラグ中のAl₂O₃濃度が上がり、8mass%程度を越えるとSpinelを析出することが分かった。このことから、Fe/SiO₂=1.4のスラグの場合は、スラグ中のAl₂O₃濃度を8mass% Al₂O₃以下にすることが望ましいことが分かった。さらに酸素分圧がlogp_O2= -8から-7に大きくなると、SiO₂側の液相線は高Fe/SiO₂側に、FeO_x側の液相線は低Fe/SiO₂側に移動し、均一液相範囲が狭くなることが分かった。logp_O2= -7、Fe/SiO₂=1.4のスラグの場合は、5mass%程度でSpinelが析出する。酸素分圧の増加は、より低いAl₂O₃濃度でSpinelの析出を促進させるため、注意が必要である。