(Special session) New developments in non-ferrous extractive metallurgy［Wed. Sep 13, 2023 PM Room-4］

[2401-08-03] Surface tension measurement of copper matte melts by an aerodynamic levitation technique

○Junichi Takahashi¹, Masayoshi Adachi², Ryoya Masaoka², Makoto Ohtsuka², Hiroyuki Fukuyama² (1. Sumitomo Metal Mining CO. Ltd.,, 2. Tohoku University)

Chairperson: Masahito Uchikoshi(Tohoku University)

Keywords:copper smelting, matte, surface tension, aerodynamic levitation technique

銅の乾式製錬プロセスでは、Cu₂SとFeS からなる熔融マット液滴がスラグ相中を沈降して分離されるが、この熔融マット液滴がスラグ相に懸垂したままであると銅の損失となる。懸濁したマット液滴の沈降速度はストークスの法則に従うとされるが、Sの酸化で生じた気泡がマット液滴に付着することで沈降速度に影響を与える。マット液滴の気泡への付着状態は、マットとスラグの表面張力と界面張力に依存することから、これらの熱物性はマットの生産量に大きく影響を与える。そのため、熔融マットとスラグの正確な熱物性値測定は、スラグ相中の懸濁マット量制御プロセス設計にとって重要な研究である。
本研究では、レーザー加熱で熔融させた液滴をガスジェットで浮遊させ、スピーカーにて与えた振動の減衰時における表面振動の周波数を解析して表面張力を測定する「ガスジェット浮遊法」を使用して、Cu₂S、FeS、およびマットの全組成範囲に渡って表面張力を測定した。その結果につき報告する。