ガラス原料中の重鉱物（難溶性鉱物）評価
評価概要
工業的に生産されているガラスは珪酸塩組成のガラスが多く、原料としては珪砂などガラスの主成分の一つであるSiO2を対象とした原料が量的に最も多く使われています。珪砂は、地質学的には、石英を多く含んだ酸性岩とよばれる火成岩（例えば花崗岩など）が長い年月の間に風化や侵食を経て、その造岩鉱物が堆積したものと考えられています。そのため、珪砂の中には起源となった岩石に含まれていた造岩鉱物も同時に含まれており、ガラス原料としては不適切な重鉱物（比重の高い鉱物）や難溶性鉱物が含まれている場合があります。ガラス原料の評価としては、これらの重鉱物の含有量と種類を把握することが、製造を行う上で極めて重要な要素となります 。ここでは珪砂中の重鉱物についての情報収集（含有量・鉱物内容）の方法の一部を紹介いたします。本評価技術は、珪砂以外のガラス原料や、ガラス原料以外のその他の原料（人工的な原料も含む）への応用も可能な場合があります。
評価方法
重鉱物分離方法
重鉱物を調査するには、珪砂中から対象となる重鉱物を分離しなければなりません。分離の方法は、珪砂の大部分を構成する石英との比重差を利用することによる比重選鉱（重液：TBEを使用）や、鉱物の磁性を利用した磁力選鉱で行います。
重鉱物含有量測定方法
重鉱物は、上記の方法により珪砂から分離致します。その後、分離を行った珪砂の全体量と重鉱物の含有量を各粒径毎に測定いたします。
重鉱物の鑑定方法
一般的な重鉱物として、紅柱石、珪線石、藍晶石、トパーズ、ルチル、電気石、チタン鉄鉱、クロマイトなどがあります。重鉱物は、次の4段階の方法により同定を行っています。
- 重鉱物の粒子のままを実体顕微鏡下で鑑定する方法（多くの場合この方法を採用します）
- 粉砕（微粉化）し、Ｘ線回折法(XRD)により鉱物種を鑑定する方法（%オーダの含有量の場合）
- 薄片を作製し、偏光顕微鏡により光学特性を確認し鑑定する方法
- 電子線マイクロアナライザー（EPMA：Electron Prove Micro Analyzer）を用いた組成分析で鑑定する方法
特に重鉱物の粒子のまま実体顕微鏡下で同定を行う方法は、得られる情報が豊富（重鉱物の個数や形状の把握が可能）であり、珪砂中の重鉱物および難溶性鉱物の情報を選るには最適の方法です。上記の手法は、珪砂に限らず様々な原料について、比重選鉱や磁力選鉱の効果の把握にもご利用いただけます。原料の品質管理にぜひご利用ください。
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