(Theme session) Advancements in Eco-Friendly Non-Ferrous Metallurgical Research and Future Perspectives

[1501-07-03] Effect of alumina (Al₂O₃) addition on the viscosity of copper converter slag

○Juson Hanon Kokubo^{1[Student presentation: Master’s course]}, Sohei Sukenaga¹, Masanori Tashiro¹, Junichi Takahashi², Hiroyuki Shibata¹ (1. Tohoku University, 2. Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.)

司会：鈴木一誓（東北大学）

Keywords:Copper smelting, Slag, Viscosity, Oxidation state of iron

電子機器廃棄物（E-waste）から，有限な有価金属を回収する方法として，銅転炉工程の利用が検討されている．しかしながら、E-wasteに含まれるAl₂O₃成分がスラグに熔解することによるスラグの粘度や結晶化温度の上昇が懸念されている．これまで銅転炉系スラグの粘度および結晶化温度に及ぼすAl₂O₃添加の影響を系統的に調査した例は少ない。本研究では、銅転炉スラグの基本組成からなるFeO-Fe₂O₃-SiO₂系スラグの粘度に対するAl₂O₃量の影響を明らかにすることを目的とする。61FeO–39SiO₂ (mol%)を配合組成とするスラグ(FS)をマザースラグとして用い、FSにAl₂O₃を添加(0, 3, 6, 9, 12 mol%)した組成を選定した．FeO, SiO₂およびAl₂O₃試薬を混合し，Fe坩堝を用いてAr-1vol%水素雰囲気下，1623Kで熔融した後に急冷した．得られた試料をAr雰囲気下において，るつぼ回転法(Mo またはPt-20mass%Rhるつぼ，ロッド)により，熔融スラグの粘度測定を行った．粘度測定試料中のFeの酸化数をメスバウアー分光分析で測定した．Mo坩堝を用いた粘度測定結果から、FSスラグにAl₂O₃を添加することにより，スラグの粘度が上昇することが明らかになった．講演では、Pt-20Rh坩堝を用いた粘度測定結果及び結晶化温度についても報告を予定する．