高温素材プロセッシング

[3K62101-08-08] 溶融物中金属の化学状態分析

○篠田 弘造¹、助永 壮平¹ (1. 東北大学)

キーワード：溶融固化ガラス、X線吸収分光法、XANES、金属酸化数

鉄・非鉄製錬工程や廃棄物処理、リサイクル等でしばしば対象物を溶融処理する。そのとき、溶融条件や環境条件に応じて変化する含有金属の価数が溶融物の性状に影響を及ぼすことがある。したがって溶融物中の金属化学状態を知ることは重要であり、直接元素識別的に価数を評価することのできるX線吸収分光は有用な手段である。溶融状態にある対象物をその場で分析できればよいが、通常は急冷固化したガラス状固体に対して測定を行うことが多い。ここでは、CaO-SiO₂ガラス中のFeおよびCrの価数を、溶融時酸素分圧条件や組成と関連付けて評価することを試みた。実験は九州シンクロトロン光研究センター（SAGA-LS）BL11において、FeおよびCr K吸収端における蛍光収量XANES測定を行った。結果、溶融時の酸素分圧、CaO/SiO₂組成比、金属単独組成か共存かによって各金属の価数が異なることを確認した。