プロセス・素材分野ショート講演3

[2K0701-13-07] 銅製錬スラグにおけるスピネル消失に関する速度論的研究(発表者：修士課程)

○李 寛¹、山口 勉功¹ (1. 早稲田大学)

キーワード：銅製錬、スラグ、スピネル

近年、銅製錬では銅や貴金属の回収を目的として、二次原料が処理されている。二次原料には従来の天然鉱石からの製錬には含まれない元素が存在しており、高融点物質のスピネル固相が安定化する傾向にある。スピネルの生成はスラグの粘性を大きくするため、マットとスラグ間の分離に悪影響を及ぼし、Cuのスラグロスが懸念される。

本研究では1523~1573K、=-7.5~-8.5、FeO_x-SiO₂-2mass%CaO-1mass%MgO-4mass% Al₂O₃系スラグを用いて、酸素分圧、温度の変化によるスピネルの消失挙動を調べた。具体的には、任意の温度、酸素分圧においてスピネルと液相が平衡する試料に対し、スピネルが消失するように温度や酸素分圧を変化させ、0.5～3時間保持し、試料を急冷した。SEM-EDSを用い、急冷試料の組織観察と各相の定量を行った。その結果、高温ほど消失速度が速く、1573Kに比べて1523Kでは２倍程度消失に時間を要することが分かった。スピネルの消失挙動を比較すると共に、FeO_x-SiO₂-Al₂O₃三元系状態図を用いて考察を試みた。