(General session) High-temperature materials processing

[3608-14-03] Reduction behavior of PbO in Fe_tO-CaO-SiO₂-Al₂O₃ slag

○Gaku Ishida^{1[Master’s course]}, Shigeru Ueda¹, Takayuki Iwama¹, Ryo Inoue¹, Kouhei Miwa², Hiromitsu Watanabe², Satoshi Nakagawara² (1. Tohoku university, 2. DOWA METALS & MINING CO., LTD.)

Chairperson：永井 崇（千葉工業大学）

Keywords:lead oxide, copper slag, reduction rate

各種電子機器類の廃基板であるE-Scrapのリサイクルにおいて高温処理では溶融金属相と溶融酸化物相が生成するが、CuやPbなどの有価金属は金属相へ濃縮することが望ましい。Pbは、還元を強化することでCuを主とした金属相に多く分配することができるが、その際にスラグの主成分であるFe_tOも還元されてFeとして金属相中に溶解する可能性がある。そのため、Fe_tOの還元を抑制しながらPbOの還元を促進するスラグ組成や酸素ポテンシャル等の操業条件を知る必要がある。本研究では、CO/CO₂により制御したP_O2下でAl₂O₃を含むFe_tO-CaO-SiO₂系スラグのγ _PbOおよびγ _FetOを1300 ℃について求め、さらに、CO吹付けによるFe_tO-CaO-SiO₂系スラグの還元挙動を1400 ℃について調べた。(mass% FeO) = 50、(mass%CaO)/(mass%SiO₂)比(C/S)=0.45, 0.7および1.1としたFe_tO-CaO-SiO₂系スラグに、N_Al2O3=0–0.10になるように混合したスラグを溶融Pbおよび固体Feと平衡させた。CO吹付けによる還元実験では、(mass%Fe_tO)=50, C/S=0.45としたFe₂O₃-CaO-SiO₂系スラグにPbOを10mass%となるように混合したスラグをAl₂O₃坩堝に装入して1400℃でCOを300ccmで吹き付けることでPbOを還元した。その結果、C/Sの上昇に伴いγ_PbOおよびγ _FetOが上昇した。また、N_Al2O3の上昇に伴いγ _PbOは上昇した一方で、γ _FetOに対するAl₂O₃濃度の影響は小さかった。還元に伴いPbO濃度は直線的に減少した。