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銅マット溶錬スラグへの銅の溶解損失を定量するため、実際の溶錬条件に近い10%SO_2気流中においてスラグ-マット間の平衡実験を1300℃で行った。またマット中の酸素を分析する装置を作成し、一昨年以来行って得られたマット試料中の酸素を分析し、マット中のCuS_<0.5>の活量に及ぼす酸素の影響を調べた。それらの結果を下に示す。
1.10%SO_2気流下、1300℃においてFeO_x-CaO-SiO_2系スラグとマット間の平衡実験を行い、スラグ中に溶解する銅、硫黄量とスラグ組成、マット組成の関係を調べた。この実験において、スラグ試料中にはマット粒子が懸垂し、この粒子の分離が難しく実験データに大きなばらつきをもたらした。実験を繰り返し、数多くの試料を採取し分析することにより、どうにかスラグへの銅、硫黄の真の溶解量を求め得るようになった。スラグへの銅の硫化溶解量は、スラグ中の硫黄濃度と正の相関関係があり、またスラグへの硫黄の溶解度はスラグ中のSiO_2濃度及びマット中のFe濃度と密接に相関していることが判明し、今後これらの相関関係を定量化することが課題となる。
2.スラグと共存するマット中には酸素が溶解し、Cu-Fe-S-Oのマットとなる。これまでCu-Fe-Sの3成分系についてはよく調べられているが、この4成分系については明らかにされていなかった。固体鉄飽和下でスラグ、マット、溶銅の三融体間の平衡実験で得られたマット中の酸素を分析し、マット中に酸素が入るとマット中の硫化銅の活量係数が増大することが判明し、活量係数と酸素濃度の関係を定量的に明らかにした。硫化銅の活量係数はスラグに硫化溶解する銅の量を求める際に利用される。
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