2016 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of magnetite recovery process from slag based on process mineralogy
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15K14278
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
所 千晴 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90386615)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | リサイクリング / スラグ / 金属回収 / MLA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，昨年度対象とした模擬スラグと同様に，実スラグまたは実スラグ組成に近い模擬スラグを対象としてマグネタイト生成における生成量，結晶性，グレインサイズといった鉱物学的性質に対する温度履歴の影響を評価した。
実スラグを1300 ℃で1時間溶融させた後に，冷却速度を自然放冷（約16 ℃/min），10 ℃/min，3 ℃/minと1 ℃/minとして徐冷実験を行った。模擬スラグと同様に1 ℃/minの条件にてマグネタイトの析出量とグレインサイズが最大になる傾向が確認された。しかし，実スラグは微量元素を多く含むため，析出量とグレインサイズは模擬スラグの結果に及ばなかった。
次に，模擬スラグを用いて共存元素がマグネタイト析出に及ぼす影響を系統的に評価した。主に銅製錬スラグに含有している元素であるZn，Ti，Mg，Caについて検討し，共存元素の重量割合が5 %になるように模擬スラグに添加し，1300 ℃で1時間溶融させた後に3 ℃/minで冷却した。ZnとTiはマグネタイトに固溶したため，グレインサイズは何も添加しない模擬スラグを徐冷した際よりも小さくなることが確認された。また，CaとMgはマグネタイトに固溶せず，Caを添加した場合ではマグネタイトの結晶成長を促進したことが確認されたが，これはスラグの流動性が向上したためではないかと推察される。
最後に，磁選を用いたマグネタイト回収を試みた。3 ℃/minで徐冷した実スラグ全体を20 μm以下になるように振動ミルで粉砕し，磁束密度を1000 Gとして高勾配湿式磁選を行った。また，1度の磁選では銅の目的品位である0.3 %以下が達成されなかったため多段磁選を行った。結果として，2段目の磁選で磁着物中の銅品位が0.3 %以下を達成し，マグネタイトの品位が50.1 %となり電炉での製鉄原料として用いることができることが示唆された。
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