(Special session) Summary: MMIJ Long-term Project［Thu. Sep 14, 2023 AM Room-7］

[3701-05-05] Summary: Developing a novel lab-scale concentrate burner and elucidating the mechanism to promote high efficiency of the copper concentrates ignition and combustion reaction with high spatial density and fast oxidation reaction field and suppress magnetite particles

○Nobuyasu Nishioka¹ (1. Ehime University)

Chairperson: Yuki Tsunazawa (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)

Keywords:Copper smelting, Copper concentrate, Concentrate burner, Oxidation reaction, High-speed imaging

銅は工業的に広く使用されるベースメタルであり，世界的な電気自動車の製造拡大などにより需要が増加し続けている。しかし，原料である銅鉱石の採掘条件が悪化しており，銅品位の低下が問題になっている。持続可能な銅生産に向けて，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、新規的な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などの条件を明らかにし，高効率な酸化反応の原理を解明し，銅精鉱の最適な溶錬条件を提案することを目的としている。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し，FeS₂がスラグ中のマグネタイト固相の生成を抑制する作用を明らかにした。次に，高速度カメラ及び2色温度法で粒子の瞬間的な反応挙動や温度を分析する手法を確立し，FeS₂が燃焼に与える銅精鉱粒子レベルでの影響を明らかにした。そして，系を加熱する方法（高温酸素，発熱体設置）や流入する酸素分圧が酸化反応の効率に与える影響を評価した。本発表では，成果の総括及び現在取り組んでいる新しい系での銅精鉱酸化反応の結果を報告する。