【企画講演／招待講演】 資源・素材学会長期テーマプロジェクト研究紹介（2022年春）

[3K0101-08-07] 高密度/高速反応場を実現する模擬精鉱バーナーによる銅精鉱酸化反応の発生頻度の増大およびマグネタイト固相の生成を抑制させる手法の確立およびその原理の解明

○西岡 宣泰¹ (1. 愛媛大学)

司会：邑瀬 邦明（京都大学）

キーワード：銅製錬、銅精鉱、精鉱バーナー、酸化反応、高密度/高速反応場

通信回路や電力供給に必要なベースメタルである銅は、IT化や電気自動車の製造拡大に伴い、世界的な需要が拡大し続けている。しかし、銅の大量生産を背景として、採掘される銅鉱石の銅品位が低下している。低品位の銅精鉱から大量の銅を生産し続けるためには、効率的なエネルギー利用や環境負荷を考慮した新しい製錬技術が求められる。本研究では、従来にない新しい都市型製錬所の可能性を模索するために、銅精鉱の高密度・高速反応場に必要な銅精鉱や流入ガスの条件を明らかにし、高効率な酸化反応の原理を解明することおよび銅精鉱の最適な溶錬条件を提案することを目的とする。まず、溶錬工程で広く使用されている自溶炉の精鉱バーナーをラボスケールで実現する。次に、高温酸素流入下における銅精鉱と珪石の衝突反応を高速度カメラで観察し、精鉱の組成および流入ガスの温度、流速、酸素濃度が粒子の衝突頻度や空間分布に及ぼす影響を明らかにして、その原理を解明する。そして、得られた知見に基づき、より高効率な酸化反応を促進するために、銅精鉱の投入口や加熱方法、酸素供給方法を変更した新型装置を試作し、銅精鉱を高効率で反応させる手法を確立する。