| 研究課題/領域番号 |
21246114
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
長坂 徹也 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (30180467)
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| 研究分担者 |
松八重 一代 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (50374997)
谷口 尚司 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (00111253)
嶋崎 真一 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (00447145)
廣田 憲之 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノセラミックセンター, 主任研究員 (10302770)
平木 岳人 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (60550069)
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| キーワード | 製鋼スラグ / リン資源 / マンガン資源 / リサイクル / 磁気分離 / 凝固パス / リン酸カルシウム / 相平衡 |
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| 研究概要 |
本研究では、製鋼スラグ中の各結晶相の磁気的性質の違いを利用してこれらを分離し、リンおよびマンガンの代替資源とすると同時に、残渣を製鋼上工程にリサイクルしてスラグ発生量の削減をも達成することを目指す。スラグにリン、マンガンが高度に偏析する条件を見出し、「出来てしまったスラグ」の処理に苦慮するのではなく、2次資源化を志向して積極的に「スラグを作る」技術開発のための基礎情報を与える。
研究初年度では、Fe_tO-CaO-SiO_2-MnO-P_2O_5スラグ中における固-液間平衡の解明するために、現場スラグおよび実験室での合成スラグを諸条件で溶製し、スラグのミクロ組織と各結晶相の組成を調べた。その結果、スラグの冷却過程におけるリンリッチ相(燐酸カルシウムシリケート固溶体相)とマンガンリッチ相(マンガノウスタイト固溶体相)の組成とスラグの塩基度、平均FeO濃度の関係を求めることができた。また、スラグ中に生成された各結晶相の磁化率測定を行い、リン酸カルシウムシリケート、マンガノウスタイト両固溶体の磁化率を組成の関数として得た。更に、高磁場勾配磁気分離装置を設計・購入し、各結晶相の磁気分離シミュレーションを行うと共に、合成スラグを用いて磁気分離試験を行った。これらの成果の一部は、2010年米国で開催される製銑製鋼技術に関する国際会議で発表予定である。
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