プロセス・素材分野ショート講演1

[2K0501-14-05] Evaluation of microstructure of slag produced in lead smelting

○Itsuki Shimaguchi¹, Hiromichi Takebe¹ (1. Ehime University)

Keywords:lead smelting, slag, lead elution, microstructure

鉛の製錬で産出するスラグは、鉛の成分を含有したFeO–SiO₂系スラグである（以下、鉛スラグと記す）。鉛スラグを産業廃棄物として適切に処分する際、鉛スラグから中性の水への鉛溶出値を評価する必要がある。鉛スラグからの鉛溶出による環境への影響に対する懸念から、鉛溶出値の安定的な抑制が求められている。

過去の研究から、鉛スラグ粒子の表面には50~100 µm程度の広がりを有する、不均質なPb–Fe–S–O系組成領域が存在することが明らかとなっている。また、溶出試験後のこの組成領域ではPb及びS成分の含有量が減少しており、この組成領域が鉛溶出に関係する可能性が示されている。

本研究では、Pb–Fe–S–O系組成領域と鉛溶出値の関係の解明を目的とした。この組成領域の存在の有無と微視的分布による鉛溶出値への影響を評価するために、鉛スラグの粉砕を行った。鉛スラグの粒度範囲はふるい分け法により、0.07~0.1 mm、0.2~0.5 mm及び2~5 mmの3種類に調整した。SEM–EDSを用いて各粒度範囲の鉛スラグ粒子の表面を観察・分析し、Pb–Fe–S–O系組成領域の微視的な分布形態を評価した。また、各粒度範囲の鉛スラグに対して環境庁告示第13号の手法に準じて溶出試験を行い、ICP–MSを用いて鉛溶出値を評価した。