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良い造銅スラグの具備条件として、均一に溶融すること、銅の損失が少ないこと、スラグに損失した銅の回収が著しく困難でないこと、有害不純物の吸収能が大きいこと、炉剤の耐火物と極端に反応しないこと等が挙げられる。これらの具備条件を満たした鉄シリケート系スラグの組成を見出すため次ぎの実験を行った。
1.FeOx-SiO_2-CaO系スラグに関するマグネタイトとウスタイトの酸化鉄飽和組成を、溶銅共存下で鉄飽和から酸化銅飽和に至る広い酸素分圧範囲において調べた。その結果、造銅期に相当する酸素分圧下、1573Kにおいてシリカ濃度が25%以上、ライムが15%、酸化鉄が60%以下で固体マグネタイトが析出せず均一なスラグ融体を生成することが判明した。またこの実験でスラグへの銅の酸化溶解量を明らかにした。
2.造銅期に至る前の工程として造カン期があるが、そこではスラグとマットが共存する。このスラグが造カン期でも活用出来るか調べるため、スラグとマットを共存させる実験を行い、スラグへの硫黄と銅の溶解度を調べた。このデータは銅の溶解損失の少ない造カン期スラグを見出すために必要となる。
3.ライムを幾分添加し均一に溶融したスラグを造ると、砒素、アンチモン等の有害不純物の除去にも効果があると考えられるので、このスラグと溶銅あるいはマット間の有害不純物の分配実験を現在進めている。
ここで得られた実験データをもとにし実用に供するスラグ組成を特定し、実用炉で試験をするため、現在銅製錬工場と打ち合せをしている段階であり、近い将来実現すると思う。本研究で得られた結果の全てをまとめ公表したわけではないが、まとまり次第順次論文として発表する予定である。

【研究分担者】
山口勉功	岩手大学	工学部	助手	(Kakenデータベース)