高温素材プロセッシング

[3K0411-17-05] 1573 KにおけるFeOx-SiO2-MgO三元系状態図

○長田 健志¹、山口 勉功¹ (1. 早稲田大学)

司会：永井　崇（千葉工業大学）

キーワード：銅製錬、FeOx-SiO2-MgO系、状態図、Fe3O4、MgO

銅溶錬では基本スラグとしてFeO­x­-SiO­­­₂系スラグが使用されている．このスラグには, 鉱石や二次原料由来のMgOが少量含まれおり，MgOは高融点のFe₃O₄やOlivineが安定化するなど, 操業に悪影響を及ぼす.

　そこで, 本研究では1573 Kにおいて酸素分圧logpo₂=-7.5, -8.0, -8.5の条件下で平衡実験を行い, FeO_x-SiO₂-MgO三元系状態図を作成し, FeO_x-SiO₂系スラグの液相線に及ぼすMgOの影響を調べた.

　実験結果として, 実験を行った全ての酸素分圧において, SiO₂側, FeO側いずれの液相線も, スラグ中のMgO濃度の増加に伴い, SiO₂側へ移動することがわかった. 特に, FeO側ではFe₃O₄とOlivineが析出しやすく, MgO, 酸素分圧の影響を大きく受けた. 一方で, SiO₂側とOlivine側ではそれらによる影響は小さい.

したがって, 実操業において, FeO_x-SiO₂系スラグに少量のMgOが含まれる場合, FeO側ではFe₃O₄とOlivineが析出しやすく操業に支障をもたらすことが予想されるので, SiO₂側の組成で行うことが望ましい.