高温素材プロセッシング

[2P0137-46-10] The phase diagram of the Cu₂S-FeS-Fe₃O₄ system at 1523 and 1573K

○Takanori Tominaga¹, Katsunori YAMAGUCHI¹ (1. Waseda University)

Keywords:Copper smelting, Slag, Matte, Magnetite

銅製錬では、銅マットの懸垂による銅のスラグロスを低減することが望まれている。銅のスラグロスの一因として、スラグ中にマグネタイト固相が析出することで、スラグの粘性が大きくなることが挙げられ、銅製錬ではマグネタイトの挙動を調査することは重要である。　
本研究では、はじめに自溶炉スラグを観察した。その結果、自溶炉スラグ中にマグネタイトが析出している現象と、スラグ中のマグネタイトとマットが隣接する様子が確認された。そこで、マグネタイトとマットが隣接する原因を明らかにする目的で、マグネタイトと銅鉄マットの相互溶解度を調べた。試薬のFeS、Cu₂S、Fe₃O₄をマグネシアるつぼに挿入し、るつぼを石英アンプル中に真空封入した。封入試料を1523及び1573Kに保持し、その後、急冷した。急冷組織をSEM-EDSで分析し、各組成を決定し、Cu₂S-FeS-Fe₃O₄三元系状態図を作製した。その結果、銅品位の低いマットではマットとマグネタイトの相互溶解が観察された。一方、銅品位の高いマットへのマグネタイトの溶解度は認められなかった。これらの結果から、自溶炉内のマグネタイトの析出機構を推測するとともにスラグ中でマグネタイトとマットが隣接する原因について考察した。