JP2000237512A - 酸化鉄を主成分とする水分と油分を含むスラッジの脱水処理方法 - Google Patents

酸化鉄を主成分とする水分と油分を含むスラッジの脱水処理方法

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JP2000237512A
JP2000237512A JP11043073A JP4307399A JP2000237512A JP 2000237512 A JP2000237512 A JP 2000237512A JP 11043073 A JP11043073 A JP 11043073A JP 4307399 A JP4307399 A JP 4307399A JP 2000237512 A JP2000237512 A JP 2000237512A
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Reiji Ono
玲児 小野
Masanobu Nakamura
正信 中村
Fumio Noma
文雄 野間
Ryoji Ito
良二 伊藤
Nagamitsu Furumura
長満 古村
Yasuhiro Onishi
康弘 大西
Mitsuhiro Awaji
光宏 淡路
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸化鉄を主成分とする水分と油分を含むスラ
ッジの脱水処理方法を提供する。 【解決手段】 製鉄所内で発生する水分と油分を含むス
ラッジに生石灰分を含有する物質を混合して前記水分を
生石灰水和物とし、さらにこの生石灰水和物に前記油分
を吸着させる脱水処理方法であって、 5〜40質量%の水
分と 0.5〜15質量%の油分を含むスラッジに水分質量に
対して 0.5〜1.5 倍量の生石灰分を混合して脱水処理す
る酸化鉄を主成分とする水分と油分を含むスラッジの脱
水処理方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄所で発生する
酸化鉄を主成分とする水分と油分を含むスラッジの脱水
処理方法の技術分野に属し、詳しくは前記スラッジを製
銑・製鋼の副原料として有効利用するための脱水処理方
法の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】製鉄所で発生するスラッジは、連続鋳造
工場、分塊工場、熱間圧延工場等で発生し、発生したス
ラッジには冷却水からの水分と、圧延機等の潤滑剤であ
る油分を含んでいる。スラッジには60%以上の鉄分が含
まれているため製銑・製鋼の副原料として有効利用する
ことが望ましいが、水分と油分を含んでいるため、この
ままでは製銑・製鋼の副原料として利用できない。この
ため事前に水分や油分を除去するために乾燥してやる必
要がある。乾燥方法は図2の従来の脱水処理方法に示す
ように、天日乾燥で水分を25〜30%程度まで減らした
後、加熱乾燥機で乾燥している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、水分と油分を
含むスラッジの乾燥に加熱乾燥法を用いると大量の熱エ
ネルギーが必要である。この時、油分からは揮発分が揮
発し白煙と悪臭を発生するため公害防止対策および油分
の燃焼に伴う耐熱対策を施した加熱乾燥設備が必要とな
る。さらに油分の燃焼等により乾燥温度が高くなるとス
ラッジは焼結化して塊となるため破砕・篩い分け作業が
必要となる。したがって、製鉄所で発生するスラッジの
うち有効利用されるのはその一部であり、残りは外販と
産業廃棄物として処分されているのが現状である。
【0004】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、水分と油分を含むスラッジに生石灰分
を含有する物質を混合することにより水分を生石灰水和
物とし、この生石灰水和物に油分を吸着させて脱水処理
を行う酸化鉄を主成分とする水分と油分を含むスラッジ
の脱水処理方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】その要旨は、製鉄所内で
発生する水分と油分を含むスラッジに生石灰分を含有す
る物質を混合して前記水分を生石灰水和物とし、さらに
この生石灰水和物に前記油分を吸着させる脱水処理方法
であって、 5〜40質量%の水分と 0.5〜15質量%の油分
を含むスラッジに水分質量に対して 0.5〜1.5 倍量の生
石灰分を混合して脱水処理する酸化鉄を主成分とする水
分と油分を含むスラッジの脱水処理方法である。また、
脱水処理後のスラッジを溶銑予備処理剤として使用する
酸化鉄を主成分とする水分と油分を含むスラッジの脱水
処理方法である。
【0006】
【発明の実施の形態】水分を含むスラッジに生石灰分を
含有する物質を混合すると下記式に示すように、生石灰
分は水分と反応し水和物を生成する。本発明で使用する
生石灰分を含有する物質には、生石灰、軽焼ドロマイト
等があり、少ない混合量で効果的な脱水処理を行うため
に CaOを50質量%以上含有するものが望ましい。
【0007】CaO+H2O →Ca(OH)2
【0008】生石灰分と水分の反応は発熱反応であり、
この熱により水分の一部は蒸発し脱水される。さらに油
分は生成した微細な生石灰水和物に吸着される。油分が
生石灰水和物に吸着されることでフリーの油分が減少
し、このことが、さらに水分の蒸発を促進することにな
る。この一連の反応では、加熱乾燥と違い油分からの白
煙、悪臭の発生も起こらない。また、反応が 100℃以下
のためスラッジの焼結化も起こらず、脱水処理後の破砕
作業が不要となる。水分を含むスラッジは水分量に応じ
て混合する生石灰分の量を調整することによって重機
(運搬機械)取扱可能な状態から空気輸送可能な状態ま
で脱水することができる。
【0009】本発明法が対象にするスラッジは製鉄所内
で発生する 5〜40質量%の水分と、0.5〜15質量%の油
分を含むスラッジである。
【0010】重機取扱可能な状態から空気輸送可能な状
態(以下、流動化良好な状態という)まで脱水するのに
必要な生石灰分の混合量は図1に示すように、脱水処理
前の水分が多くなると生石灰分の混合量は多くなり、脱
水処理前の水分が少なくなると生石灰分の混合量も少な
くてすむ。すなわち、流動化良好な状態である水分は9
質量%以下であるので、例えば、脱水処理前の水分が10
質量%では生石灰分の混合量は約 3質量%、脱水処理前
の水分が25質量%では生石灰分の混合量は約25質量%で
ある。
【0011】したがって、流動化良好な状態まで脱水す
るのに必要な生石灰分の混合量は、スラッジの水分質量
%から求めた水分質量に対して 0.5〜1.5 倍量とする。
生石灰分の混合量は脱水処理するスラッジ質量の外数と
なるため、スラッジの水分質量%から一旦水分質量に換
算した量に対して、 0.5〜1.5 倍量とする。脱水処理で
使用する生石灰および軽焼ドロマイトの粒度は水分との
反応性を考慮して 3mm以下が望ましい。ちなみに、生石
灰および軽焼ドロマイトの組成の一例を示すと、生石灰
はCaO:91.72 質量%、SiO2:1.79 質量%、MgO:4.95質量
%、軽焼ドロマイトはCaO:55.90 質量%、SiO2:1.30 質
量%、MgO:37.38 質量%である。
【0012】本発明の脱水処理方法は図2の本発明の脱
水処理方法に示すように、水分と油分を含むスラッジに
生石灰分を含有する物質を2軸ミキサーのような混練機
またはショベル等の重機により混合して脱水処理を行
い、その後篩い分けすることによって必要とするサイズ
の脱水スラッジを得る。本発明による脱水処理前後の水
分量の変化の例を表1に基づいて説明する。
【0013】
【表1】
【0014】表1は、生石灰を外数で20質量%混合した
例で、フリーの水分は15.2質量%から 4.7質量%まで減
少している。すなわち、その差の10.5質量%が生石灰水
和物として脱水されたことになる。フリーの油分は 2.9
質量%のうち、 1質量%が生石灰水和物に吸着され 1.9
質量%まで減少している。しかし、脱水処理後の全鉄分
は生石灰を混合したため、その分低下し、66.5質量%か
ら49.5質量%になっている。脱水処理後のスラッジは酸
化鉄と石灰分が主成分となるため、製鉄所における鉄源
および石灰源として有効利用が可能である。なお、軽焼
ドロマイトを使用する場合は主成分に MgOが加わること
になるが、 MgOは耐火物保護として利用される。また、
本発明法では、上記のように、水分を生石灰分と反応さ
せ生石灰水和物として脱水し、さらに微細な生石灰水和
物に油分を吸着させるため、熱エネルギーが不要で、公
害防止対策および耐熱対策を施した加熱乾燥設備が不要
となる。油分は脱水処理後もスラッジとともに最後まで
残留するが、スラッジは製銑・製鋼の副原料として利用
されるため、この段階で燃焼してしまい溶鋼にまで悪影
響を及ぼすことはない。
【0015】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明する。 実施例1 表2は脱水処理のビーカーテストの結果で、10.1〜30.2
質量%の水分と 2.0質量%の油分を含むスラッジ100gを
ビーカーに採取し、これに水分質量の 0.5〜1.7 倍量の
軽焼ドロマイトを添加混合して脱水処理したものであ
る。使用した軽焼ドロマイトの生石灰分は55.9質量%
で、マグネシア分は37.4質量%で、粒度は 3mm以下であ
る。表2に示すように、軽焼ドロマイト中の生石灰分で
スラッジの水分質量に応じて 0.5〜1.5 倍量を混合する
と脱水処理後のスラッジは流動化良好な状態まで脱水さ
れる。したがって、生石灰分に換算して、水分質量の
1.5倍量を超える軽焼ドロマイトの混合は必要ない。
【0016】
【表2】
【0017】実施例2 表3は 9.8〜39.6質量%の水分と 0.5〜4.4 質量%の油
分を含むスラッジ20kgを採取し、これに水分質量の 0.3
〜1.3 倍量の生石灰分をスコップで混合して脱水処理し
たものである。使用した生石灰の生石灰分は92質量%
で、粒度は-3mmである。表3に示すように、水分が少な
いとき、例えば水分が 9.8質量%のときは水分質量の
0.3倍量の生石灰分の混合では流動化良好な状態まで脱
水されないが、水分質量の 0.5倍量の生石灰分の混合で
流動化良好な状態まで脱水される。水分が多い19.0質量
%のときも水分質量の 0.5倍量の生石灰分の混合で流動
化良好な状態まで脱水され、水分質量の 1.0倍量の生石
灰分の混合では空気輸送可能な状態まで脱水される。こ
のように、本発明の限定範囲内でスラッジの水分質量に
応じて生石灰分を混合すると、流動化良好な状態まで脱
水することができる。また、水分と油分を含むスラッジ
に生石灰をスコップで混合するだけで流動化良好な状態
まで簡単に脱水することができる。
【0018】
【表3】
【0019】実施例3 表4は15.2質量%の水分と 2.9質量%の油分を含むスラ
ッジ7.2tに対し、生石灰1.5tを重機を用いて混合し脱水
処理したものである。これは水分質量 1に対して生石灰
の混合量 1.5に相当する。使用した生石灰の生石灰分は
92質量%で、粒度は-3mmである。表4に示すように、ス
ラッジの水分は15.2質量%から 4.7質量%まで減少し、
空気輸送可能な状態まで脱水されている。このように、
大規模な脱水処理においても本発明の脱水処理効果は損
なわれるものではない。
【0020】
【表4】
【0021】実施例4 実施例3で脱水処理したスラッジ5tを溶銑予備処理工程
における脱P 、脱Si剤として、溶銑250tの予備処理に使
用した。そのときの予備処理剤としての評価を表5に示
す。表5に示すように、脱水処理した酸化鉄スラッジの
輸送性は従来の予備処理剤と比較して全く問題ない。ま
た溶銑との反応性についても変化は認められない。した
がって、脱P 率、脱Si率とも従来の予備処理剤と同等で
る。
【0022】このように、製鉄所内で発生する水分と油
分を含むスラッジを生石灰分で脱水処理したスラッジ
は、従来の溶銑予備処理剤と遜色なく有効に利用するこ
とができる。
【0023】
【表5】
【0024】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は酸化鉄を主成分とするスラッジの水分を生石灰
分で脱水処理するため、熱エネルギーが不要で、公害防
止対策および耐熱対策を施した加熱乾燥設備が不要とな
る。また、脱水処理したスラッジには酸素源となる酸化
鉄、副原料となる CaO、MgO を含んでいるため、製銑・
製鋼の副原料として有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】脱水処理前のスラッジ水分と生石灰添加混合量
と脱水処理後のスラッジ水分との関係を示す図である。
【図2】従来の脱水処理方法と本発明の脱水処理方法を
説明する図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野間 文雄 兵庫県神戸市灘区灘浜東町2番地 株式会 社神戸製鋼所神戸製鉄所内 (72)発明者 伊藤 良二 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 古村 長満 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 大西 康弘 兵庫県神戸市垂水区多聞台1丁目12番32号 (72)発明者 淡路 光宏 兵庫県明石市大久保町大久保947−57 Fターム(参考) 3L113 AC29 AC61 AC69 BA01 DA02 DA06 DA24 DA26

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製鉄所内で発生する水分と油分を含むス
    ラッジに生石灰分を含有する物質を混合して前記水分を
    生石灰水和物とし、さらにこの生石灰水和物に前記油分
    を吸着させることを特徴とする酸化鉄を主成分とする水
    分と油分を含むスラッジの脱水処理方法。
  2. 【請求項2】 5〜40質量%の水分と 0.5〜15質量%の
    油分を含むスラッジに水分質量に対して 0.5〜1.5 倍量
    の生石灰分を混合して脱水処理する請求項1に記載の酸
    化鉄を主成分とする水分と油分を含むスラッジの脱水処
    理方法。
  3. 【請求項3】 脱水処理後のスラッジを溶銑予備処理剤
    として使用する請求項1または2に記載の酸化鉄を主成
    分とする水分と油分を含むスラッジの脱水処理方法。
JP11043073A 1999-02-22 1999-02-22 酸化鉄を主成分とする水分と油分を含むスラッジの脱水処理方法 Pending JP2000237512A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010505039A (ja) * 2006-09-29 2010-02-18 ポール ヴルス エス.エイ. 汚染金属残渣処理方法及び処理装置
JP5986284B1 (ja) * 2015-12-10 2016-09-06 光馬 松田 成形用組成物の製造方法、及び、ブリケットの製造方法

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JP2010505039A (ja) * 2006-09-29 2010-02-18 ポール ヴルス エス.エイ. 汚染金属残渣処理方法及び処理装置
US7951221B2 (en) 2006-09-29 2011-05-31 Paul Wurth S.A. Process for the treatment of contaminated metal residues and apparatus for implementing it
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