JP2000080401A - 有害物除去処理用鉄粉 - Google Patents
有害物除去処理用鉄粉Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排水中のP化合物や有害物を効率よく除去で
きる、除去性能のよい鉄粉を提供する。 【解決手段】 P:0.020〜0.5 wt%、S:0.020〜0.5 wt
%およびB:0.020〜0.5wt%の内から選ばれる1種また
は2種以上を含有した鉄粉とする。また、C:4.5 wt%
以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる水
アトマイズ鉄粉としてもよいし、P:0.020〜0.5 wt%、
S:0.020〜0.5 wt%およびB:0.020〜0.5wt%の内から
選ばれる1種または2種以上並びにC:4.5 wt%以下を
有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる水アトマイ
ズ鉄粉としてもよい。
きる、除去性能のよい鉄粉を提供する。 【解決手段】 P:0.020〜0.5 wt%、S:0.020〜0.5 wt
%およびB:0.020〜0.5wt%の内から選ばれる1種また
は2種以上を含有した鉄粉とする。また、C:4.5 wt%
以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる水
アトマイズ鉄粉としてもよいし、P:0.020〜0.5 wt%、
S:0.020〜0.5 wt%およびB:0.020〜0.5wt%の内から
選ばれる1種または2種以上並びにC:4.5 wt%以下を
有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる水アトマイ
ズ鉄粉としてもよい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有害物除去処理用
の鉄粉に係わり、特に、排水中に含まれるP化合物等の
有害物の除去処理に好適な鉄粉に関する。
の鉄粉に係わり、特に、排水中に含まれるP化合物等の
有害物の除去処理に好適な鉄粉に関する。
【0002】
【従来の技術】生活排水や産業排水に含まれるP化合物
等の有害物が、河川、湖沼および海水に流れ込み、それ
らの富栄養化を誘発し、あおこや赤潮等に代表される環
境汚染を発生させている。これらの環境汚染を防止する
ため、従来から石灰、硫酸アルミニウム、塩化鉄を排水
に添加して、凝集沈殿を行いP化合物を除去することが
行われている。
等の有害物が、河川、湖沼および海水に流れ込み、それ
らの富栄養化を誘発し、あおこや赤潮等に代表される環
境汚染を発生させている。これらの環境汚染を防止する
ため、従来から石灰、硫酸アルミニウム、塩化鉄を排水
に添加して、凝集沈殿を行いP化合物を除去することが
行われている。
【0003】しかし、これらの物質を用いる方法は、発
生する汚泥が多いという問題や、アルミニウムイオンの
溶出による2次汚染の問題や、液体で取扱が困難である
という問題があった。これらの対策として、例えば、特
開昭57-4288 号公報に、固体であって取扱の容易な、
鉄、亜鉛およびマンガンの内のから選ばれる少なくとも
1種もしくはその酸化物を、P化合物を含む排水に添加
し、前記P化合物と反応させて、P化合物を排水中から
除去する処理方法が開示されている。例えば、鉄粉をP
化合物を含む排水に添加し、鉄粉から溶出した鉄イオン
とリン酸イオンを反応させて、P化合物を排水中から除
去できるとしている。
生する汚泥が多いという問題や、アルミニウムイオンの
溶出による2次汚染の問題や、液体で取扱が困難である
という問題があった。これらの対策として、例えば、特
開昭57-4288 号公報に、固体であって取扱の容易な、
鉄、亜鉛およびマンガンの内のから選ばれる少なくとも
1種もしくはその酸化物を、P化合物を含む排水に添加
し、前記P化合物と反応させて、P化合物を排水中から
除去する処理方法が開示されている。例えば、鉄粉をP
化合物を含む排水に添加し、鉄粉から溶出した鉄イオン
とリン酸イオンを反応させて、P化合物を排水中から除
去できるとしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
57-4288 号公報に記載されている鉄粉は、鉄の溶出速度
が十分でなく、P化合物の除去性能が劣り、排水中から
P化合物を効率よく除去できないという問題があった。
また、P化合物の他に、重金属、有機塩素化合物などの
有害物も効率よく除去することができなかった。
57-4288 号公報に記載されている鉄粉は、鉄の溶出速度
が十分でなく、P化合物の除去性能が劣り、排水中から
P化合物を効率よく除去できないという問題があった。
また、P化合物の他に、重金属、有機塩素化合物などの
有害物も効率よく除去することができなかった。
【0005】本発明は、排水中のP化合物や有害物を効
率よく除去できる、除去性能のよい鉄粉を提供すること
にある。
率よく除去できる、除去性能のよい鉄粉を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者等は、鋭意検討を
行った結果、特定の元素を特定の量、鉄粉に含有させる
ことにより、鉄粉から排水中へ溶出する鉄の溶出速度を
増大でき、P化合物等の有害物の除去性能が向上するこ
とを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明
は、P:0.020〜0.5 wt%、S:0.020〜0.5 wt%および
B:0.020〜0.5 wt%の内から選ばれる1種または2種以
上を含有する鉄粉としたことを特徴とする有害物除去処
理用鉄粉である。前記鉄粉は、少なくともP:0.020〜0.
5 wt%を含有するのが好ましい。
行った結果、特定の元素を特定の量、鉄粉に含有させる
ことにより、鉄粉から排水中へ溶出する鉄の溶出速度を
増大でき、P化合物等の有害物の除去性能が向上するこ
とを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明
は、P:0.020〜0.5 wt%、S:0.020〜0.5 wt%および
B:0.020〜0.5 wt%の内から選ばれる1種または2種以
上を含有する鉄粉としたことを特徴とする有害物除去処
理用鉄粉である。前記鉄粉は、少なくともP:0.020〜0.
5 wt%を含有するのが好ましい。
【0007】また、C:4.5 wt%以下を含有し、残部Fe
および不可避的不純物からなる水アトマイズ鉄粉として
もよいし、P:0.020〜0.5 wt%、S:0.020〜0.5 wt%お
よびB:0.020〜0.5 wt%の内から選ばれる1種または2
種以上並びにC:4.5 wt%以下を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物からなる水アトマイズ鉄粉としてもよ
い。
および不可避的不純物からなる水アトマイズ鉄粉として
もよいし、P:0.020〜0.5 wt%、S:0.020〜0.5 wt%お
よびB:0.020〜0.5 wt%の内から選ばれる1種または2
種以上並びにC:4.5 wt%以下を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物からなる水アトマイズ鉄粉としてもよ
い。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に本発明の限定理由を説明す
る。先ず、第1の発明であるP:0.020〜0.5 wt%、S:
0.020〜0.5 wt%およびB:0.020〜0.5 wt%の内から選
ばれる1種または2種以上を含有した鉄粉について説明
する。
る。先ず、第1の発明であるP:0.020〜0.5 wt%、S:
0.020〜0.5 wt%およびB:0.020〜0.5 wt%の内から選
ばれる1種または2種以上を含有した鉄粉について説明
する。
【0009】第1の発明では、鉄粉に含有する元素とし
て、P、SおよびBの内から選ばれる1種または2種以
上を選択した。P、SおよびBの元素は、単独でも2種
以上を添加しても、鉄粉から排水中へ溶出する鉄の溶出
速度を増大し、P化合物等の有害物の除去性能を向上す
る。これらの元素が鉄の溶出速度を大きくする理由は明
確ではないが、水と鉄粉の界面において鉄の腐食を促進
しているためと考えられる。
て、P、SおよびBの内から選ばれる1種または2種以
上を選択した。P、SおよびBの元素は、単独でも2種
以上を添加しても、鉄粉から排水中へ溶出する鉄の溶出
速度を増大し、P化合物等の有害物の除去性能を向上す
る。これらの元素が鉄の溶出速度を大きくする理由は明
確ではないが、水と鉄粉の界面において鉄の腐食を促進
しているためと考えられる。
【0010】P、S、およびBのいずれかの含有量が0.
020 wt%未満では、鉄の溶出速度を増大する効果が小さ
く、P化合物や有害物の除去性能を大きくする効果が十
分でない。一方、P、S、およびBのいずれかの含有量
が、0.5 wt%を超えると、鉄粉を長時間排水中に浸漬し
て使用した場合や鉄粉を繰り返して排水中に浸漬し、長
時間使用した場合、鉄の溶出速度が減少し、P化合物等
の有害物の除去性能が低下する。P、S、およびBのい
ずれかの含有量が0.5 wt%を超えると、鉄粉の溶出速度
が低下する原因としては、それぞれの元素と鉄との化合
物、Fe3P、FeS、Fe2Bが粗大化し、前記化合物と地鉄と
の界面長さが減少することや鉄粉を排水中に長時間浸漬
すると鉄粉の表面が前記化合物で覆われてしまうことが
考えられる。
020 wt%未満では、鉄の溶出速度を増大する効果が小さ
く、P化合物や有害物の除去性能を大きくする効果が十
分でない。一方、P、S、およびBのいずれかの含有量
が、0.5 wt%を超えると、鉄粉を長時間排水中に浸漬し
て使用した場合や鉄粉を繰り返して排水中に浸漬し、長
時間使用した場合、鉄の溶出速度が減少し、P化合物等
の有害物の除去性能が低下する。P、S、およびBのい
ずれかの含有量が0.5 wt%を超えると、鉄粉の溶出速度
が低下する原因としては、それぞれの元素と鉄との化合
物、Fe3P、FeS、Fe2Bが粗大化し、前記化合物と地鉄と
の界面長さが減少することや鉄粉を排水中に長時間浸漬
すると鉄粉の表面が前記化合物で覆われてしまうことが
考えられる。
【0011】このため、P:0.020〜0.5 wt%、S:0.020
〜0.5 wt%およびB:0.020〜0.5 wt%の内から選ばれる
1種または2種以上を含有した鉄粉とした。また、P、
SおよびBの元素の内で、Pの元素が、P化合物等の有
害物の除去性能を向上させる効果が最も大きいので、少
なくともPを0.020 〜0.5 wt%含有するのが好ましい。
次いで効果が大きい元素はS、その次はBである。
〜0.5 wt%およびB:0.020〜0.5 wt%の内から選ばれる
1種または2種以上を含有した鉄粉とした。また、P、
SおよびBの元素の内で、Pの元素が、P化合物等の有
害物の除去性能を向上させる効果が最も大きいので、少
なくともPを0.020 〜0.5 wt%含有するのが好ましい。
次いで効果が大きい元素はS、その次はBである。
【0012】第1の発明の鉄粉を製造する方法は特に限
定しないが、P、S、Bの内から選ばれた1種または2
種以上を添加して、成分が調整された溶鋼を水アトマイ
ズして製造してもよいし、水アトマイズした後、さらに
仕上げ還元(還元、脱炭、仕上げ焼鈍を行う。)を施し
てもよい。あるいは、ミルスケール(酸化鉄)と粉コー
クスや粉石炭または鉄鉱石と粉コークスや粉石炭とを、
耐火物容器中に同心円状に充填し、粗還元する際に、粉
コークスや粉石炭の硫黄分を用いるかまたは浸硫防止の
ために加えている石灰の添加量を減少することで、浸硫
させて製造してもよい。粗還元した後、さらに仕上げ還
元を施してもよい。
定しないが、P、S、Bの内から選ばれた1種または2
種以上を添加して、成分が調整された溶鋼を水アトマイ
ズして製造してもよいし、水アトマイズした後、さらに
仕上げ還元(還元、脱炭、仕上げ焼鈍を行う。)を施し
てもよい。あるいは、ミルスケール(酸化鉄)と粉コー
クスや粉石炭または鉄鉱石と粉コークスや粉石炭とを、
耐火物容器中に同心円状に充填し、粗還元する際に、粉
コークスや粉石炭の硫黄分を用いるかまたは浸硫防止の
ために加えている石灰の添加量を減少することで、浸硫
させて製造してもよい。粗還元した後、さらに仕上げ還
元を施してもよい。
【0013】また、第1の発明の鉄粉は水アトマイズし
て製造する際の製造限界から、C含有量を4.5 wt%以下
とするのが好ましく、残部Feおよび不可避的不純物であ
る。次に、第2の発明であるC:4.5 wt%以下を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなる水アトマイズ
鉄粉について説明する。第2の発明である水アトマイズ
鉄粉は、従来の水アトマイズ法と同様に、溶鋼を水アト
マイズして製造した鉄粉であって、仕上げ還元を施して
いないものとするのが好ましい。水アトマイズ後、仕上
げ還元すると、仕上げ還元を施すので、製造コストが高
くなることおよび仕上げ還元すると、P化合物等の有害
物の除去性能が低くなるためである。
て製造する際の製造限界から、C含有量を4.5 wt%以下
とするのが好ましく、残部Feおよび不可避的不純物であ
る。次に、第2の発明であるC:4.5 wt%以下を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなる水アトマイズ
鉄粉について説明する。第2の発明である水アトマイズ
鉄粉は、従来の水アトマイズ法と同様に、溶鋼を水アト
マイズして製造した鉄粉であって、仕上げ還元を施して
いないものとするのが好ましい。水アトマイズ後、仕上
げ還元すると、仕上げ還元を施すので、製造コストが高
くなることおよび仕上げ還元すると、P化合物等の有害
物の除去性能が低くなるためである。
【0014】また、水アトマイズ鉄粉は、ミルスケール
や鉄鉱石を還元した海綿鉄粉および海綿鉄粉を仕上げ還
元した鉄粉よりも、P化合物等の有害物の除去性能が大
きいからである。水アトマイズ鉄粉の組織が、水で急冷
された結晶歪の大きな焼入組織であり、鉄の溶出速度が
大きくなったことによると考えられる。Cの含有量を4.
5 wt%以下とした理由を説明する。
や鉄鉱石を還元した海綿鉄粉および海綿鉄粉を仕上げ還
元した鉄粉よりも、P化合物等の有害物の除去性能が大
きいからである。水アトマイズ鉄粉の組織が、水で急冷
された結晶歪の大きな焼入組織であり、鉄の溶出速度が
大きくなったことによると考えられる。Cの含有量を4.
5 wt%以下とした理由を説明する。
【0015】Cは、水アトマイズの際に鉄粉表面の酸化
を抑制し、鉄粉表面に形成される酸化物を少なくするこ
とおよび結晶歪の大きな組織とすることにより、P化合
物等の有害物の除去性能を向上する。このため、Cを含
む溶鋼を水アトマイズする。C含有量が4.5 wt%を超え
ると、水アトマイズ時に溶鋼流からのCOガス発生が多量
となり、溶鋼流が飛散してアトマイズ操業が困難とな
り、鉄粉を安定して製造することができない。このた
め、C含有量を4.5 wt%以下とする。
を抑制し、鉄粉表面に形成される酸化物を少なくするこ
とおよび結晶歪の大きな組織とすることにより、P化合
物等の有害物の除去性能を向上する。このため、Cを含
む溶鋼を水アトマイズする。C含有量が4.5 wt%を超え
ると、水アトマイズ時に溶鋼流からのCOガス発生が多量
となり、溶鋼流が飛散してアトマイズ操業が困難とな
り、鉄粉を安定して製造することができない。このた
め、C含有量を4.5 wt%以下とする。
【0016】水アトマイズ鉄粉のC含有量を0.15wt%未
満とすると、水アトマイズの際に鉄粉表面が酸化され、
鉄粉表面に酸化物が多く形成されるため、P化合物等の
有害物の除去性能が低下する。このため、C含有量を0.
15wt%以上とするのが好ましい。。C含有量を0.15wt%
以上とすると鉄粉表面の酸化が抑制されて、O含有量が
0.5 wt%以下にすることができる。
満とすると、水アトマイズの際に鉄粉表面が酸化され、
鉄粉表面に酸化物が多く形成されるため、P化合物等の
有害物の除去性能が低下する。このため、C含有量を0.
15wt%以上とするのが好ましい。。C含有量を0.15wt%
以上とすると鉄粉表面の酸化が抑制されて、O含有量が
0.5 wt%以下にすることができる。
【0017】不可避的不純物としては、例えば Si 、Mn
があげられ、Si:0.02 wt%以下、Mn:0.20 wt%以下とす
るのが好ましいが、溶鋼の精錬処理の条件に応じてSi:
2 .0wt%以下、Mn:2.0 wt%以下とするとよい。Siは、
酸素との親和力が強い元素であって、Si含有量が、2 .0
wt%を超えると、水アトマイズの際に鉄粉表面に難還元
性の酸化物を多く形成し、P化合物等の有害物の除去性
能が低下する。このため、Si含有量を2.0 wt%以下とす
るとよい。 Mnも、酸素との親和力が強い元素であっ
て、Mn含有量が、2.0 wt%を超えると、Siと同様に水ア
トマイズの際に鉄粉表面に難還元性の酸化物を多く形成
し、P化合物等の有害物の除去性能が低下する。このた
め、Mn含有量を2.0 wt%以下とするとよい。さらに、M
n:0.20 wt%以下、Si:0.02 wt%以下とすると、MnとSi
の含有量を汎用鉄粉と同じにでき、水アトマイズ鉄粉の
生産コストが低下するので好ましい。
があげられ、Si:0.02 wt%以下、Mn:0.20 wt%以下とす
るのが好ましいが、溶鋼の精錬処理の条件に応じてSi:
2 .0wt%以下、Mn:2.0 wt%以下とするとよい。Siは、
酸素との親和力が強い元素であって、Si含有量が、2 .0
wt%を超えると、水アトマイズの際に鉄粉表面に難還元
性の酸化物を多く形成し、P化合物等の有害物の除去性
能が低下する。このため、Si含有量を2.0 wt%以下とす
るとよい。 Mnも、酸素との親和力が強い元素であっ
て、Mn含有量が、2.0 wt%を超えると、Siと同様に水ア
トマイズの際に鉄粉表面に難還元性の酸化物を多く形成
し、P化合物等の有害物の除去性能が低下する。このた
め、Mn含有量を2.0 wt%以下とするとよい。さらに、M
n:0.20 wt%以下、Si:0.02 wt%以下とすると、MnとSi
の含有量を汎用鉄粉と同じにでき、水アトマイズ鉄粉の
生産コストが低下するので好ましい。
【0018】第3の発明である、P:0.020〜0.5 wt%、
S:0.020〜0.5 wt%およびB:0.020〜0.5 wt%の内から
選ばれる1種または2種以上並びにC:4.5 wt%以下を
含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる水アトマ
イズ鉄粉について説明する。P:0.020〜0.5 wt%、S:
0.020〜0.5 wt%およびB:0.020〜0.5 wt%の内から選
ばれる1種または2種以上を含有する理由については、
前述した第1の発明と同じであり、さらに、C:4.5 wt
%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる
水アトマイズ鉄粉とする理由については、前述した第2
の発明と同じである。第3の発明の水アトマイズ鉄粉
は、第2発明の鉄粉と同様に仕上げ還元を施していない
ものとするのが好ましい。
S:0.020〜0.5 wt%およびB:0.020〜0.5 wt%の内から
選ばれる1種または2種以上並びにC:4.5 wt%以下を
含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる水アトマ
イズ鉄粉について説明する。P:0.020〜0.5 wt%、S:
0.020〜0.5 wt%およびB:0.020〜0.5 wt%の内から選
ばれる1種または2種以上を含有する理由については、
前述した第1の発明と同じであり、さらに、C:4.5 wt
%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる
水アトマイズ鉄粉とする理由については、前述した第2
の発明と同じである。第3の発明の水アトマイズ鉄粉
は、第2発明の鉄粉と同様に仕上げ還元を施していない
ものとするのが好ましい。
【0019】第1、第2および第3の発明の鉄粉は、比
表面積を0.01〜1.0m2/g とするのが好ましい。この理由
は、比表面積が大きいほど、単位重量当たりの表面積が
大きくなるので、排水と接触する面積が大きくなって、
鉄の溶出には有利であるが、1.0m2/g を超えると、空気
中の酸素と粒子表面の反応性が大きくなり、粒子表面が
酸化物で覆われて、鉄の溶出速度が低下したり、酸素と
反応して発火しやすくなるためである。一方、0.01m2/g
未満とすると、表面積が小さくなって鉄の溶出速度が小
さくなるからである。
表面積を0.01〜1.0m2/g とするのが好ましい。この理由
は、比表面積が大きいほど、単位重量当たりの表面積が
大きくなるので、排水と接触する面積が大きくなって、
鉄の溶出には有利であるが、1.0m2/g を超えると、空気
中の酸素と粒子表面の反応性が大きくなり、粒子表面が
酸化物で覆われて、鉄の溶出速度が低下したり、酸素と
反応して発火しやすくなるためである。一方、0.01m2/g
未満とすると、表面積が小さくなって鉄の溶出速度が小
さくなるからである。
【0020】また、第1、第2および第3の発明の鉄粉
は、粒子径を1 〜1000μm とするのが好ましい。この理
由は、1000μm を超えると、鉄粉形状のため0.01m2/g
未満の比表面積となるからで、一方、1 μm 未満では1.
0m2/g を超える比表面積となるからである。
は、粒子径を1 〜1000μm とするのが好ましい。この理
由は、1000μm を超えると、鉄粉形状のため0.01m2/g
未満の比表面積となるからで、一方、1 μm 未満では1.
0m2/g を超える比表面積となるからである。
【0021】
【実施例】(実施例1)P、S、Bの内から選ばれた1
種または2種以上を添加して、成分が調整された溶鋼を
水アトマイズした後、脱水、乾燥、解砕、分級して、C
含有量0.15wt%の水アトマイズ鉄粉を得た。MnおよびSi
は溶鋼の酸化精錬により調整した。
種または2種以上を添加して、成分が調整された溶鋼を
水アトマイズした後、脱水、乾燥、解砕、分級して、C
含有量0.15wt%の水アトマイズ鉄粉を得た。MnおよびSi
は溶鋼の酸化精錬により調整した。
【0022】これらの水アトマイズ鉄粉を、水素雰囲気
中、900 ℃×1hr で仕上げ還元(還元、脱炭、仕上げ焼
鈍が施される。)した後、解砕、分級して、表1に示す
本発明例の鉄粉を得た。一方、P、S、Bのいずれの元
素も添加しない溶鋼を水アトマイズした後、前記発明例
と同様にして比較例の鉄粉を得た。
中、900 ℃×1hr で仕上げ還元(還元、脱炭、仕上げ焼
鈍が施される。)した後、解砕、分級して、表1に示す
本発明例の鉄粉を得た。一方、P、S、Bのいずれの元
素も添加しない溶鋼を水アトマイズした後、前記発明例
と同様にして比較例の鉄粉を得た。
【0023】得られた発明例と比較例の鉄粉は、平均粒
径70μm、BET 法で測定した比表面積0.01〜0.1m2/g で
あった。BET 法は、粒子表面に吸着させたガス量を測定
して算出する方法で、ここでは、液体窒素温度での窒素
ガスの吸着量を室温に戻して離脱してくるガス量をガス
クロマトグラフィで測定した。発明例および比較例の鉄
粉の比表面積が前記範囲であったので、幾何学的形状に
よる反応性は同じ条件となっている。
径70μm、BET 法で測定した比表面積0.01〜0.1m2/g で
あった。BET 法は、粒子表面に吸着させたガス量を測定
して算出する方法で、ここでは、液体窒素温度での窒素
ガスの吸着量を室温に戻して離脱してくるガス量をガス
クロマトグラフィで測定した。発明例および比較例の鉄
粉の比表面積が前記範囲であったので、幾何学的形状に
よる反応性は同じ条件となっている。
【0024】得られた鉄粉2gを、P濃度15ppm のリン酸
水溶液200 g に添加し、2 分間攪拌した。攪拌後の水溶
液をろ過し、鉄粉と反応生成物を除去した後、ろ液中の
P濃度を定量した。ろ液のP濃度を、u (ppm )とし
て、P化合物の除去性能を下記除去速度R( 表中のPの
除去速度) で評価した。結果を表1に示す。
水溶液200 g に添加し、2 分間攪拌した。攪拌後の水溶
液をろ過し、鉄粉と反応生成物を除去した後、ろ液中の
P濃度を定量した。ろ液のP濃度を、u (ppm )とし
て、P化合物の除去性能を下記除去速度R( 表中のPの
除去速度) で評価した。結果を表1に示す。
【0025】R=(15-u)/15×100/t ・・・・・・(1) 但し、t:攪拌時間( 分)
【0026】
【表1】
【0027】本発明例の鉄粉は、P化合物の除去速度が
30%以上であるのに対して、比較例の鉄粉はP化合物の
除去速度が30%未満であった。 (実施例2)溶鋼中への添加C量を調整するかまたは
P、S、Bの内から選ばれた1種または2種以上が添加
されるとともに、添加C量を調整した溶鋼を、水アトマ
イズした後、脱水、乾燥、解砕、分級して、表2、表3
に示す本発明例の鉄粉を得た。MnおよびSiは溶鋼の酸化
精錬により調整した。
30%以上であるのに対して、比較例の鉄粉はP化合物の
除去速度が30%未満であった。 (実施例2)溶鋼中への添加C量を調整するかまたは
P、S、Bの内から選ばれた1種または2種以上が添加
されるとともに、添加C量を調整した溶鋼を、水アトマ
イズした後、脱水、乾燥、解砕、分級して、表2、表3
に示す本発明例の鉄粉を得た。MnおよびSiは溶鋼の酸化
精錬により調整した。
【0028】得られた発明例の鉄粉は、平均粒径70μ
m、BET 法で測定した比表面積0.01〜0.1m2/g であっ
た。これらの鉄粉について、攪拌時間を1 分とし、それ
以外の条件は実施例1と同様にしてP化合物の除去速度
を測定した。結果を表2、表3に示す。
m、BET 法で測定した比表面積0.01〜0.1m2/g であっ
た。これらの鉄粉について、攪拌時間を1 分とし、それ
以外の条件は実施例1と同様にしてP化合物の除去速度
を測定した。結果を表2、表3に示す。
【0029】
【表2】
【0030】
【表3】
【0031】本発明例の鉄粉は、P化合物の除去速度が
30%以上であった。また、水アトマイズした発明例の鉄
粉である試料番号B25 と実施例3のミルスケールを還元
した海綿鉄粉である試料番号C01 とを比較すると、水ア
トマイズした発明例の鉄粉の方が、P化合物の除去速度
が大きくなっている。この理由としては、前記したよう
に水アトマイズした鉄粉組織が、水で急冷された結晶歪
の大きな焼入組織となっているため、鉄の溶出速度が大
きくなったことによると考えられる。
30%以上であった。また、水アトマイズした発明例の鉄
粉である試料番号B25 と実施例3のミルスケールを還元
した海綿鉄粉である試料番号C01 とを比較すると、水ア
トマイズした発明例の鉄粉の方が、P化合物の除去速度
が大きくなっている。この理由としては、前記したよう
に水アトマイズした鉄粉組織が、水で急冷された結晶歪
の大きな焼入組織となっているため、鉄の溶出速度が大
きくなったことによると考えられる。
【0032】(実施例3)ミルスケール(酸化鉄)と粉
コークスとを、耐火物容器中に同心円状に充填し、1150
℃×40hrで、粗還元した。粗還元する際に、前記粉コー
クスに添加する石灰の添加量を減少して浸硫させた。粗
還元後、粉砕、分級して、表4に示す発明例の鉄粉を得
た。一方、同一ロットのミルスケールを、粗還元する際
に、前記の浸硫するための処理は行わなかったが、それ
以外は同様にして比較例の鉄粉を得た。
コークスとを、耐火物容器中に同心円状に充填し、1150
℃×40hrで、粗還元した。粗還元する際に、前記粉コー
クスに添加する石灰の添加量を減少して浸硫させた。粗
還元後、粉砕、分級して、表4に示す発明例の鉄粉を得
た。一方、同一ロットのミルスケールを、粗還元する際
に、前記の浸硫するための処理は行わなかったが、それ
以外は同様にして比較例の鉄粉を得た。
【0033】得られた発明例と比較例の鉄粉は、平均粒
径70μm、BET 法で測定した比表面積0.05〜0.20 m2/g
であった。これらの鉄粉について、攪拌時間を1 分と
し、それ以外の条件は実施例1と同様にしてP化合物の
除去速度を測定した。結果を表4に示す。
径70μm、BET 法で測定した比表面積0.05〜0.20 m2/g
であった。これらの鉄粉について、攪拌時間を1 分と
し、それ以外の条件は実施例1と同様にしてP化合物の
除去速度を測定した。結果を表4に示す。
【0034】
【表4】
【0035】本発明例の鉄粉は、P化合物の除去速度が
30%以上であるのに対して、比較例の鉄粉は除去速度が
30%未満であった。 (実施例4)実施例3と同一ロットのミルスケールを、
実施例3の発明例と同じ条件で、粗還元、粉砕、分級し
た後、水素ガス中、900 ℃×1hr で仕上げ還元(還元、
脱炭、仕上げ焼鈍が施される。)し、粉砕、分級して、
表5に示す発明例の鉄粉を得た。一方、同一ロットのミ
ルスケールを粗還元する際に、実施例3の発明例で施し
た浸硫する処理を行わなかったが、それ以外は前記発明
例と同様にして比較例の鉄粉を得た。
30%以上であるのに対して、比較例の鉄粉は除去速度が
30%未満であった。 (実施例4)実施例3と同一ロットのミルスケールを、
実施例3の発明例と同じ条件で、粗還元、粉砕、分級し
た後、水素ガス中、900 ℃×1hr で仕上げ還元(還元、
脱炭、仕上げ焼鈍が施される。)し、粉砕、分級して、
表5に示す発明例の鉄粉を得た。一方、同一ロットのミ
ルスケールを粗還元する際に、実施例3の発明例で施し
た浸硫する処理を行わなかったが、それ以外は前記発明
例と同様にして比較例の鉄粉を得た。
【0036】得られた発明例と比較例の鉄粉は、平均粒
径70μm、BET 法で測定した比表面積0.05〜0.20 m2/g
であった。これらの鉄粉について、攪拌時間を1 分と
し、それ以外の条件は実施例1と同様にしてP化合物の
除去速度を測定した。結果を表5に示す。
径70μm、BET 法で測定した比表面積0.05〜0.20 m2/g
であった。これらの鉄粉について、攪拌時間を1 分と
し、それ以外の条件は実施例1と同様にしてP化合物の
除去速度を測定した。結果を表5に示す。
【0037】
【表5】
【0038】本発明例の鉄粉は、P化合物の除去速度が
30%以上であるのに対して、比較例の鉄粉はP化合物の
除去速度が30%未満であった。なお、実施例3および実
施例4では、ミルスケールを用いたが、鉄鉱石を用いて
も同様な結果が得られたので、いずれを用いてもよい。
30%以上であるのに対して、比較例の鉄粉はP化合物の
除去速度が30%未満であった。なお、実施例3および実
施例4では、ミルスケールを用いたが、鉄鉱石を用いて
も同様な結果が得られたので、いずれを用いてもよい。
【0039】また、P化合物の他に、重金属、有機塩素
化合物などの有害物も同様に効率よく除去できることは
言うまでもない。
化合物などの有害物も同様に効率よく除去できることは
言うまでもない。
【0040】
【発明の効果】本発明の鉄粉によれば、鉄の溶出速度が
大きく、P化合物等の有害物の除去性能が優れているの
で、排水中のP化合物等の有害物を効率よく除去でき
る。
大きく、P化合物等の有害物の除去性能が優れているの
で、排水中のP化合物等の有害物を効率よく除去でき
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D038 AA08 AB14 AB46 AB63 BB17 4K017 AA01 BA06 BB14 BB15 BB18 CA07 DA09 EK01 4K018 BA14 BB10 BD10
Claims (3)
- 【請求項1】 P:0.020〜0.5 wt%、S:0.020〜0.5 wt
%およびB:0.020〜0.5 wt%の内から選ばれる1種また
は2種以上を含有する鉄粉としたことを特徴とする有害
物除去処理用鉄粉。 - 【請求項2】 C:4.5 wt%以下を含有し、残部Feおよ
び不可避的不純物からなる水アトマイズ鉄粉としたこと
を特徴とする有害物除去処理用鉄粉。 - 【請求項3】 P:0.020〜0.5 wt%、S:0.020〜0.5 wt
%およびB:0.020〜0.5 wt%の内から選ばれる1種また
は2種以上並びにC:4.5 wt%以下を含有し、残部Feお
よび不可避的不純物からなる水アトマイズ鉄粉としたこ
とを特徴とする有害物除去処理用鉄粉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24632198A JP3702662B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 有害物除去処理用鉄粉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24632198A JP3702662B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 有害物除去処理用鉄粉 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP3702662B2 JP3702662B2 (ja) | 2005-10-05 |
Family
ID=17146827
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24632198A Expired - Fee Related JP3702662B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 有害物除去処理用鉄粉 |
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-
1998
- 1998-08-31 JP JP24632198A patent/JP3702662B2/ja not_active Expired - Fee Related
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