資源・素材学会 年次大会

製鉄で発生する製鋼スラグにはPとMnが含まれており、その量はそれぞれの輸入量に匹敵する。これらを有効にリサイクルするにはPとMnを分離して回収する必要があるが、当研究室では3つのシーズで研究を進めている。1つ目は浸出処理であり、製鋼スラグ中でPが主に含まれる2CaO･SiO2－3CaO･P2O5固溶体相と他相との水溶性の差を利用し、pHを制御して浸出させ、浸出液から高濃度にP2O5を含む沈殿物を分離するものである。スラグ組成、浸出液条件により、すでに高い効率での分離・回収の可能性を見出した。2つ目は硫化処理であり、製鋼スラグを硫化する事でPを含まないFeS-MnS-CaS系マットを生成するものである。MnをFe-Mn合金として回収するにはマットを酸化しMn/Feを増加させ、その上で還元する必要があるが、Mn歩留まりとMn/Fe比の向上が両立できず、開発を断念した。3番目は選択還元である。これは、MnOとP2O5の酸化／還元特性に対する温度依存性と塩基度依存性の差を利用し、低塩基度スラグ、高温の条件で炭素還元する事でP2O5を選択的に還元させるものである。生成した溶鉄は再度酸化してP2O5の高いスラグとし浸出処理でPを抽出する事を想定している。本講演では、これらの技術の概要を紹介する。