(Poster session/Short oral-presentation) High-temperature materials processing

[2409-23-13] [Student presentation: Master’s course] Selective separation process for valuable components in iron ore

○Hironori TSURU¹, Keitaro SAKAI¹, Satoshi UEMURA¹, Hironari KUBO¹ (1. Fukuoka Institute of Technology)

Chairperson: HiroyukiMatsuura（The University of Tokyo）

Keywords:Volatile separation, Ammonium salt, Pure Fe, Decarbonization, Low-grade ore

製鉄業では、脱炭素社会に向かう世界的な潮流に対応するため、還元剤を石炭から水素やアンモニアに転換する研究が加速している。しかし、融点降下や不純物除去を目的とした石灰石（CaCO₃）はやはり大量に必要であり、熱分解過程でCO₂が不可避的に発生する。また、鉄鉱石の低品位化も進んでおり、高純度鋼の製造や製鋼スラグ発生量の増加が懸念されている。さらに、製鋼スラグ中にはマンガンやリンなどの戦略資源が含まれているが、CaOが分離を阻害するため未利用のままである。我々は、石炭や石灰石ではなくNH₄Clを副原料とした新製鉄プロセスを提案している。本プロセスは鉄鉱石中のFeを塩化鉄(FeCl₃)として不純物を含まずに揮発分離させるため、低品位鉱石からでも高純度鋼を製造できる。また、Fe揮発後の残渣にはCaOが含まれないため、マンガン及びリンは容易に資源化できる。本研究では、Fe₂O₃試薬を用いてFe揮発の最適な条件を調査し、鉱石中の鉄、マンガン、リンの分離に鉱物種がどのような影響を及ぼすか4種の鉱石を用いて実験を行った。その結果、マンガン及びリンの分離は鉱種により異なったが、いずれの鉱石でもFeの90%以上を単独で揮発させることに成功した。