JP2001072450A - Production of slag not containing chlorine - Google Patents

Production of slag not containing chlorine

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JP2001072450A
JP2001072450A JP24925699A JP24925699A JP2001072450A JP 2001072450 A JP2001072450 A JP 2001072450A JP 24925699 A JP24925699 A JP 24925699A JP 24925699 A JP24925699 A JP 24925699A JP 2001072450 A JP2001072450 A JP 2001072450A
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JP
Japan
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slag
chlorine
nacl
melting
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Application number
JP24925699A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Yabuta
和哉 薮田
Hideaki Hoshi
秀明 星
Keisuke Nakahara
啓介 中原
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing chlorine-free slag by which the slag obtained by the treatments of municipal refuse incineration fly ash or industrial wastes can effectively be used by adjusting a waste mixture containing chlorine in a specific amount or more to a specified (Na+K) molar content/Cl molar content ratio and then melting the mixture. SOLUTION: A waste mixture contains chlorine in an amount of >=2%, and is adjusted to a (Na+K)/Cl of >=1.0. Na and K contained in incinerated fly ash or industrial wastes mostly exist in the form of Na2O and Nacl or K2O and KCl, and Cl exists in the form of Nacl, KCl or CaCl2. Especially, the CaCl2 has a lower vapor pressure by two figures than those of Nacl and KCl at a melting temperature of 1,400 deg.C, and can thereby not be removed by the melting treatment. But, when, for example, Na2O exits, the chlorine can be evaporated off as Nail by the reaction of the formula: CaCl2+Na2O → 2NaCl+CaO. Thereby, the Cl-free slag can be produced, when Na+K is sufficient for Cl contained in the melt mixture.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、塩素を多量に含む
都市ごみ焼却飛灰や産業廃棄物の処理によって得られる
スラグを、窯業原料や高品質路盤材として有効利用する
ための、スラグの製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a slag production method for effectively utilizing slag obtained by treating incinerated fly ash and industrial waste containing a large amount of chlorine as a raw material for ceramics and high-quality roadbed material. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】都市ごみ焼却灰中の焼却飛灰や産業廃棄
物には、塩素がNaCl、KCl 、CaCl2 などの形態で多く存
在している。これらの廃棄物を溶融処理するに当たっ
て、塩素は、一部は溶融スラグに混入し、一部は溶融飛
灰として排出される。
BACKGROUND OF THE INVENTION incineration fly ash and industrial waste of municipal solid waste in the incinerator ash, chlorine is NaCl, KCl, and there are many in the form of, such as CaCl 2. In melting these wastes, part of the chlorine is mixed into the molten slag and part of the chlorine is discharged as molten fly ash.

【0003】溶融スラグから良質な路盤材を作製するた
めに、結晶化する手法が以前より知られている。路盤材
としては、天然石に近い特性が要求され、結晶質である
ことが重要であり、結晶化率の低いスラグは、ガラス質
となり表面がなめらかで摩擦力が小さく吸水性も劣り、
鋭利な破面を持つため安全上の問題が有るなど、路盤材
としては必ずしも十分な特性が得られない。特開昭57
−200259号公報には溶融スラグを900 〜1100℃に
約15分保持することによって、輝石系の結晶が析出する
ことが開示されている。特開平4−132642号公報
では、1200℃から900 ℃を10℃/min以下で徐冷する結晶
化スラグが開示され、その化学組成は、SiO 2 が28〜45
% 、Al2 O 3 が10〜22% 、CaO が24〜44% 、Fe2 O 3
2 〜20%とされている。これらの結晶化プロセスは、非
晶質スラグから結晶を析出させることが特徴的な技術で
ある。
[0003] In order to produce a high-quality roadbed material from molten slag, a crystallization method has been known for some time. As a roadbed material, properties close to natural stone are required, and it is important that it is crystalline.Slag with a low crystallization rate is glassy, has a smooth surface, low frictional force, and poor water absorption,
Sufficient properties are not always obtained as a roadbed material, such as having a safety problem due to the sharp fracture surface. JP 57
Japanese Patent Publication No. 200259 discloses that a pyroxene-based crystal is precipitated by holding a molten slag at 900 to 1100 ° C. for about 15 minutes. In JP-A 4-132642 and JP-anneal crystallizing slag is disclosed a 900 ° C. from 1200 ° C. or less 10 ° C. / min, its chemical composition, SiO 2 is 28-45
% Al 2 O 3 is 10 to 22% CaO is 24-44%, the Fe 2 O 3
It is 2 to 20%. These crystallization processes are characterized by depositing crystals from amorphous slag.

【0004】塩素がスラグ中に溶解しているスラグを用
いて、前述した結晶化のプロセスによって良質な路盤材
を製造しようとすると、析出する結晶には塩素が溶解し
ないために、ガラスに溶け込んだ塩素が、CaCl2 の結晶
として析出してしまう。このスラグを路盤材として用い
ると、CaCl2 の潮解性により、スラグの崩壊や、溶出液
の塩素濃度の増加など問題があり、実用的でない。即
ち、塩素を含む溶融スラグは、スラグを非晶質状態のま
ま有効利用することが求められ、埋め戻し材などの低品
位の材料にしか使えないなど適用範囲に大きな制約があ
った。
[0004] When a high-quality roadbed material is manufactured by the above-described crystallization process using slag in which chlorine is dissolved in slag, chlorine is not dissolved in precipitated crystals, so that chlorine is dissolved in glass. Chlorine precipitates as crystals of CaCl 2 . When this slag is used as a roadbed material, there are problems such as collapse of the slag and an increase in the chlorine concentration of the eluate due to the deliquescence of CaCl 2 , which is not practical. That is, the molten slag containing chlorine is required to be effectively used while the slag is in an amorphous state, and there is a great limitation in its application range such that it can be used only for low-grade materials such as backfill materials.

【0005】一方、溶融スラグは特公平8−29313
号公報に示されているように、窯業原料としても利用が
図られる。製造する陶板や煉瓦によって焼成温度は異な
るが、これらスラグを再加熱する用途において、スラグ
の結晶化が進み、前述と同様な反応が進行し、スラグか
ら塩素がCaCl2 の結晶として析出してしまう。析出する
CaCl2 の蒸気圧は低く、焼成中には除去できないため
に、陶板や煉瓦内に残存することで不良品となり、これ
ら原料として不適となる問題があった。
On the other hand, molten slag is disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-29313.
As shown in the official gazette, it is also used as a ceramic raw material. The firing temperature differs depending on the porcelain plate and brick to be manufactured, but in applications where these slags are reheated, slag crystallization proceeds, the same reaction as described above proceeds, and chlorine is precipitated from the slag as CaCl 2 crystals. . Precipitate
Since the vapor pressure of CaCl 2 is low and cannot be removed during firing, it remains in a porcelain plate or brick, resulting in a defective product, which is unsuitable as a raw material.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、塩素を多量
に含む都市ごみ焼却飛灰や産業廃棄物の処理によって得
られるスラグの上記の問題点を解決し、高品質路盤材や
窯業原料として有効利用できるようにして、塩素を多量
に含む都市ごみ焼却飛灰や産業廃棄物のリサイクルを可
能にすることにより、環境問題の解決を通じて社会に貢
献できる技術を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of slag obtained by treating incinerated fly ash and industrial waste containing a large amount of chlorine, and is used as a high-quality roadbed material or a raw material for ceramics. The objective is to provide technology that can contribute to society through solving environmental problems by enabling effective use and recycling of incinerated fly ash and industrial waste containing a large amount of chlorine.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題は以下の発明
により解決される。 本件第1発明は、塩素を2wt%以上
含む、1種または2種以上の廃棄物の混合物を、NaとK
のモル含有量とClのモル含有量の比(Na+K)/Cl を1.0 以
上に調整して溶融することを特徴とする、塩素を含まな
いスラグの製造方法である。
The above object is achieved by the following invention. The first invention of the present invention relates to a method for producing a mixture of one or more wastes containing 2 wt% or more of chlorine with Na and K.
And adjusting the molar ratio (Na + K) / Cl 2 of Cl to 1.0 or more to melt the slag containing no chlorine.

【0008】本件第2発明は、NaとK のモル含有量とCl
のモル含有量の比(Na+K)/Cl を1.0以上に調整するため
に、ソーダ灰を添加することを特徴とする、本件第1発
明に記載の塩素を含まないスラグの製造方法である。本
件第3発明は、NaとK のモル含有量とClのモル含有量の
比(Na+K)/Cl を1.0 以上に調整するために、廃ガラスを
添加することを特徴とする、本件第1発明に記載の塩素
を含まないスラグの製造方法である。本件第4発明は、
溶融したスラグを冷却後、再加熱して結晶化することを
特徴とする、本件第1発明ないし本件第3発明の何れか
に記載の塩素を含まないスラグの製造方法である。
In the second invention, the molar content of Na and K and Cl
The method for producing chlorine-free slag according to the first aspect of the present invention, characterized in that soda ash is added to adjust the molar content ratio (Na + K) / Cl 2 to 1.0 or more. . The third invention is characterized in that waste glass is added in order to adjust the ratio of the molar content of Na and K to the molar content of Cl (Na + K) / Cl to 1.0 or more. 1 is a method for producing slag containing no chlorine according to the invention. In the fourth invention,
The method for producing a chlorine-free slag according to any one of the first to third inventions, wherein the molten slag is cooled and then reheated for crystallization.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明では、従来の問題点を解決
するために、塩素を多量に含む都市ごみ焼却飛灰や産業
廃棄物の処理によって得られるスラグの塩素含有量とア
ルカリ含有量の量比に着目し、この量比が塩素排出の重
要な因子となることを見出し、本発明に至った。以下、
本発明を詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, in order to solve the conventional problems, the slag obtained by treating municipal incineration fly ash or industrial waste containing a large amount of chlorine and the slag obtained from the treatment of industrial wastes have been developed. Paying attention to the quantitative ratio, it has been found that this quantitative ratio is an important factor of chlorine emission, and the present invention has been achieved. Less than,
The present invention will be described in detail.

【0010】先ず、塩素を2wt%以上含む、1 種もしくは
2 種以上の廃棄物の混合物を1400℃以上で溶融する。廃
棄物は、都市ごみ焼却主灰、都市ごみ飛灰、産業廃棄物
あるいはこれらの混合体等で構わない。特に重要なこと
は、Naモル含有量とK モル含有量の総和(以降R と表記
する。Na+K =R )とClのモル含有量の比率である。焼
却飛灰や産業廃棄物に含まれるNaやK の形態は、Na2 O
やNaClあるいは、K 2O やKCl の形で多く存在し、Cl
は、NaCl、KCl 、CaCl2 で存在する。中でも、CaCl
2 は、溶融温度の1400℃での蒸気圧が、8.8563 × 10
-3atm と低く、NaClやKCl のそれと比べると2 桁低く、
CaCl2 を含む都市ごみ焼却飛灰や産業廃棄物を溶融処理
しても、CaCl2 は排除することができない。しかしなが
ら、例えばNa2O が存在していたならば、CaCl2 +Na 2 O
→2NaCl+CaO の反応により、NaClとして揮発すること
ができる。
First, one or more kinds containing 2 wt% or more of chlorine.
Melt a mixture of two or more wastes at 1400 ° C or higher. The waste may be municipal waste incineration main ash, municipal waste fly ash, industrial waste or a mixture thereof. Of particular importance is the ratio of the sum of the Na and K mole contents (hereinafter R, Na + K = R) to the Cl mole content. The form of Na and K contained in incinerated fly ash and industrial waste is Na 2 O
Or NaCl or K 2 O or KCl
Is present in NaCl, KCl 2 , CaCl 2 . Among them, CaCl
2 means that the vapor pressure at the melting temperature of 1400 ° C is 8.8563 × 10
-3 atm, two orders of magnitude lower than that of NaCl or KCl,
Be melt processed municipal solid waste incineration fly ash and industrial waste, including CaCl 2, CaCl 2 can not be excluded. However, for example, if Na 2 O was present, then CaCl 2 + Na 2 O
→ It can be volatilized as NaCl by the reaction of 2NaCl + CaO.

【0011】従って、溶融中のClを蒸気圧の高いNaClや
KCl として揮発させるに十分なR 量があれば、有効利用
に適した、Clを含まないスラグを製造することができ
る。このためには1 種もしくは2 種以上の廃棄物の混合
物中のR 量が十分であるものを用いるか、R 量が十分に
なるように廃棄物の混合の割合を調整すれば良い。理論
的には、R/Clが1 以上であれば、Clはすべて揮発される
こととなるが、現実には、原料の不均一性があるので、
R/Clを1.15以上とすることがClをすべて揮発させるため
には望ましい。R/Clには、上限は存在しないが、Na源を
外部から添加する場合には、廃棄物処理量が増加する問
題や、溶融炉耐火物の腐食の問題、スラグをコンクリー
ト骨材として利用した場合のアルカリ骨材反応の問題が
あり、過剰なNaやK は好ましくない。スラグに残存する
NaとK の総量をNa2 O 、K 2 O 換算で5wt%以下とするこ
とが好ましい。
[0011] Accordingly, Cl during melting is replaced with NaCl having a high vapor pressure or NaCl.
If there is a sufficient amount of R to volatilize as KCl, it is possible to produce a slag that does not contain Cl and is suitable for effective use. For this purpose, one having a sufficient R content in a mixture of one or more wastes may be used, or the proportion of the waste mixed may be adjusted so that the R content is sufficient. Theoretically, if R / Cl is 1 or more, all Cl will be volatilized, but in reality, because of the non-uniformity of the raw material,
It is desirable for R / Cl to be 1.15 or more in order to volatilize all Cl. There is no upper limit for R / Cl, but when adding a Na source from the outside, the problem of increased waste disposal, the problem of corrosion of refractory furnaces, and the use of slag as concrete aggregate In this case, there is a problem of an alkali-aggregate reaction, and excessive Na or K is not preferable. Remains in the slag
It is preferable that the total amount of Na and K is 5 wt% or less in terms of Na 2 O and K 2 O.

【0012】廃棄物に含まれる塩素を2wt%以上と限定し
たのは、2wt%以下の少量の塩素が存在している焼却灰な
どにおいては、R/Clが、常に1.0 以上となっており、溶
融後のスラグ特性になんら問題がないためである。
The reason why the chlorine contained in the waste is limited to 2% by weight or more is that R / Cl is always 1.0 or more in incinerated ash where a small amount of chlorine of 2% by weight or less exists. This is because there is no problem in the slag characteristics after melting.

【0013】工業的に、前述した反応を積極的に推し進
めるためには、スラグ溶融炉の排気量を増加させる目的
で導入ガス量を増加させることで達成することができる
し、溶融時間を長くして滞留時間を長くすることにより
十分に揮発させることもできる。
[0013] Industrially, the above-mentioned reaction can be actively promoted by increasing the amount of gas introduced for the purpose of increasing the displacement of the slag melting furnace, and by increasing the melting time. By elongating the residence time, sufficient volatilization can be achieved.

【0014】廃棄物の混合だけではR/Clを1.0 以上にで
きない場合は、副資材としてR 源を投入する必要があ
る。工業的には、ソーダ灰を用いるのが安価でスラグ総
量の増加も少ないので、酸化雰囲気での溶融では有効な
手段である。ソーダ灰は、NaCO 3 が主成分であり、酸素
分圧によって、平衡する蒸気圧が異なる。酸素が0.2atm
の状態では、1400℃のNa蒸気圧は、約1×10-2程度と低
いので、飛散することなく有効に利用することができ
る。
[0014] R / Cl can be increased to 1.0 or more just by mixing waste.
If not, it is necessary to input R source as auxiliary material.
You. Industrially, the use of soda ash is inexpensive and slag
Effective in melting in an oxidizing atmosphere
Means. Soda ash is NaCO ThreeIs the main component and oxygen
The equilibrium vapor pressure differs depending on the partial pressure. Oxygen is 0.2atm
, The vapor pressure of Na at 1400 ° C is about 1 × 10-2Degree and low
So it can be used effectively without scattering
You.

【0015】一方、還元雰囲気の溶融に、ソーダ灰を用
いると、金属Naの蒸気圧が急激に増加して望ましくな
い。例えば、1 ×10-10 の酸素分圧における金属Na蒸気
圧は、3atmであり、添加したNaがCaCl2 と反応する前に
昇華してしまう。従って、還元雰囲気での溶融には、ソ
ーダ灰を利用することができない。
On the other hand, when soda ash is used for melting the reducing atmosphere, the vapor pressure of metallic Na rapidly increases, which is not desirable. For example, the metal Na vapor pressure at an oxygen partial pressure of 1 × 10 −10 is 3 atm, and the added Na sublimates before reacting with CaCl 2 . Therefore, soda ash cannot be used for melting in a reducing atmosphere.

【0016】還元雰囲気の溶融には、廃ガラスの添加が
最も有効な手段である。廃ガラスは、15wt% 程度のNa2
O を含んでおり、しかも、単独のNa2 O で存在している
のではなく、ガラスに溶解している状態である。このこ
とは、Na2 O の活量を5 桁程度下げることができ、Na蒸
気圧を約5 桁低減させ、還元雰囲気下でのR/Clを高めて
Clを排出する機能に十分に寄与することができる。
For melting the reducing atmosphere, the addition of waste glass is the most effective means. Waste glass contains about 15 wt% Na 2
It contains O 2 and is not dissolved in Na 2 O alone, but dissolved in glass. This means that the activity of Na 2 O can be reduced by about five orders of magnitude, the Na vapor pressure is reduced by about five orders, and R / Cl in a reducing atmosphere is increased.
It can sufficiently contribute to the function of discharging Cl.

【0017】以上の方法でClを揮発させた溶融後のスラ
グは、水砕化してガラス状スラグを作製することもでき
るし、空冷して塊状スラグにすることもできる。また、
良質な路盤材とするために、徐冷あるいは再加熱によっ
て結晶化スラグを作製することができる。スラグから結
晶を析出させると、結晶には塩素が溶解できないため
に、溶解していた塩素が、ガラスに濃化し、固溶限界以
上になると析出する。スラグ組成にもよるが、CaCl2
KCl 、NaClの形で析出する。塩素含有量が多い場合は、
スラグに前述の塩化物が析出しやすくなる。結晶化させ
ても塩化物が確認できない塩素濃度は、約0.5wt%以下で
ある。
The molten slag in which Cl is volatilized by the above method can be granulated with water to produce a glassy slag, or can be air-cooled into a massive slag. Also,
Crystallized slag can be produced by slow cooling or reheating in order to obtain a good roadbed material. When crystals are precipitated from the slag, chlorine cannot be dissolved in the crystals, so that the dissolved chlorine concentrates in the glass and precipitates when the temperature exceeds the solid solution limit. Depending on the slag composition, CaCl 2 or
It precipitates in the form of KCl and NaCl. If the chlorine content is high,
The above-mentioned chloride easily precipitates on the slag. The chlorine concentration at which chloride cannot be confirmed even after crystallization is about 0.5 wt% or less.

【0018】[0018]

【実施例】次に本発明を実施例に基づいて説明する。Next, the present invention will be described based on embodiments.

【0019】[実施例1]A 市から発生した塩素含有量
の少ない都市ごみ焼却灰とB 市から発生した塩素含有量
の多い都市ごみ焼却灰をいろいろな割合で混合した後、
炭素電極を用いた抵抗加熱式電気炉で還元性雰囲気、
(水蒸気分圧15〜35% 、残り気体中、一酸化炭素40〜70
vol%、水素10〜30vol%、残り窒素ガス)にて、1450℃〜
1500℃で溶融した。この時用いたA 市の都市ごみ焼却灰
の組成とB 市の焼却灰の成分を表1 に示す。約20℃/min
の速度で冷却し、非晶質スラグを作製した。表2 に、A
市とB市の焼却灰混合量、R/Cl(Naモル含有量とK モル
含有量の総和とClのモル含有量の比率)、溶融前のCl
総量、溶融スラグの化学組成を示す。塩素含有量の多い
B 市の焼却灰のみで溶融した場合には、溶融スラグに1
0.8% の塩素を含有するのに対し、塩素の少ないA 市焼
却灰を混合溶融することで、スラグ中の塩素を0.4wt%以
下に低減することができることが分かる。スラグ中の塩
素が0.4wt%以下の場合のR/Clは、モル比で1.0 以上であ
り、塩素含有量が0.1wt%以下の場合のR/Clは、1.2 以上
であった。
[Example 1] After mixing municipal solid waste incineration ash generated from city A with low chlorine content and municipal waste incinerated ash generated from city B with various ratios,
A reducing atmosphere in a resistance heating electric furnace using carbon electrodes,
(Steam partial pressure 15-35%, remaining gas, carbon monoxide 40-70
vol%, hydrogen 10 ~ 30vol%, remaining nitrogen gas), 1450 ℃ ~
Melted at 1500 ° C. Table 1 shows the composition of the municipal solid waste incineration ash of City A and the components of the incineration ash of City B used here. About 20 ° C / min
And cooled to produce an amorphous slag. Table 2 shows that A
City and B city incineration ash mixing amount, R / Cl (the ratio of the sum of Na mole content and K mole content and the mole content of Cl), Cl before melting
Shows the total amount and chemical composition of the molten slag. High chlorine content
When melted only with incineration ash from City B, 1
It can be seen that chlorine in slag can be reduced to 0.4 wt% or less by mixing and melting incinerator ash with less chlorine, while containing 0.8% chlorine. When chlorine in the slag was 0.4 wt% or less, R / Cl was 1.0 or more in molar ratio, and when chlorine content was 0.1 wt% or less, R / Cl was 1.2 or more.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】[0021]

【表2】 [Table 2]

【0022】[実施例2]実施例1と同様に、A 市から
発生した塩素含有量の少ない都市ごみ焼却灰とB市から
発生した塩素含有量の多い都市ごみ焼却灰を混合した
後、炭素電極を用いた抵抗加熱式電気炉で還元性雰囲気
(水蒸気分圧15〜35% 、残り気体中、一酸化炭素40〜70
vol%、水素10〜30vol%、残り窒素ガス)にて、1450℃〜
1500℃で溶融した。1200℃まで、約2 ℃/minで冷却し、
700 ℃まで約1.2 ℃/minの速度で冷却し、徐冷スラグを
作製した。表3 には、A 市とB 市の焼却灰混合量、R/Cl
(Naモル含有量とK モル含有量の総和とClのモル含有量
の比率)、溶融前のCl総量、徐冷した溶融スラグの化
学組成、徐冷スラグの構成相を示す析出鉱物層相(X線
回折法により測定)を示した。さらに、徐冷スラグを2m
m 以下まで粉砕し、環境庁告示46号に準拠した方法で溶
出液を作製し溶出液の分析を行い、塩素溶出量を測定し
た結果も表3 に併せて示した。R/Clを1.0 以上に原料配
合した場合には、結晶質でしかも塩素溶出量の少ないス
ラグが得られた。
[Example 2] In the same manner as in Example 1, municipal solid waste incineration ash generated from City A and low chlorine content incinerated ash generated from City B were mixed together. Reduced atmosphere (water vapor partial pressure 15-35%, remaining gas, carbon monoxide 40-70) in a resistance heating electric furnace using electrodes
vol%, hydrogen 10 ~ 30vol%, remaining nitrogen gas), 1450 ℃ ~
Melted at 1500 ° C. Cool down to 1200 ° C at about 2 ° C / min,
The slag was cooled to 700 ° C at a rate of about 1.2 ° C / min to produce slowly cooled slag. Table 3 shows the incinerated ash mixing amount and R / Cl of City A and City B.
(The ratio of the sum of Na mole content and K mole content to the mole content of Cl), the total amount of Cl before melting, the chemical composition of the slowly cooled molten slag, and the precipitated mineral layer phase showing the constituent phases of the slowly cooled slag ( X-ray diffraction method). In addition, 2 m slow cooling slag
m or less, and an eluate was prepared by a method according to the Environment Agency Notification No. 46, the eluate was analyzed, and the chlorine elution amount was measured. The results are also shown in Table 3. When the raw materials were blended with R / Cl of 1.0 or more, a slag which was crystalline and had a small chlorine elution amount was obtained.

【0023】[0023]

【表3】 [Table 3]

【0024】[実施例3]B 市から発生した塩素含有量
の多い都市ごみ焼却灰と、ソーダ灰を混合した後、外熱
式の電気炉で酸化雰囲気にて、1500℃で溶融した。約20
℃/minの速度で冷却し、非晶質スラグを作製した。表4
に、B 市の焼却灰とソーダ灰混合量、R/Cl(Naモル含有
量とK モル含有量の総和とClのモル含有量の比率)、溶
融前のCl総量、溶融スラグの化学組成を示した。R/Cl
を1.0 以上に配合したスラグでは、塩素含有量を0.4wt%
以下に抑えることができた。
Example 3 Municipal waste incineration ash with a high chlorine content generated from City B was mixed with soda ash, and then melted at 1500 ° C. in an oxidizing atmosphere in an externally heated electric furnace. About 20
It was cooled at a rate of ° C./min to produce an amorphous slag. Table 4
In addition, the mixed amount of incinerated ash and soda ash in City B, R / Cl (the ratio of the sum of Na mole content and K mole content and the mole content of Cl), the total Cl content before melting, and the chemical composition of molten slag Indicated. R / Cl
In slag containing 1.0 or more, the chlorine content is 0.4 wt%
I was able to keep it below.

【0025】[0025]

【表4】 [Table 4]

【0026】[実施例4]B 市から発生した塩素含有量
の多い都市ごみ焼却灰と、C 市から発生した廃ガラスを
混合した後、炭素電極を用いた抵抗加熱式電気炉で還元
性雰囲気(水蒸気分圧15〜35% 、残り気体中、一酸化炭
素40〜70vol%、水素10〜30vol%、残り窒素ガス)にて、
1450℃〜1500℃で溶融した。この時用いたB 市の都市ご
み焼却灰の組成とC 市の廃ガラスの化学成分を表5に示
す。約20℃/minの速度で冷却し、非晶質スラグを作製し
た。表6には、B 市の焼却灰と廃ガラス混合量、R/Cl
(Naモル含有量とK モル含有量の総和とClのモル含有量
の比率)、溶融前のCl総量、溶融スラグの化学組成を
示した。R/Clが大きくなるに従ってスラグ中の塩素含有
量が低下し、R/Cl が1.0 以上で塩素含有量が0.4wt%以
下であり、R/Cl が1.2以上では、塩素含有量が0.1wt%
以下となった。
Example 4 Municipal refuse incineration ash with a high chlorine content generated from city B and waste glass generated from city C were mixed, and then reduced in a reducing atmosphere in a resistance heating type electric furnace using a carbon electrode. (15-35% of steam partial pressure, 40-70vol% of carbon monoxide, 10-30vol% of hydrogen, remaining nitrogen gas in the remaining gas)
Melted at 1450-1500 ° C. Table 5 shows the composition of the municipal solid waste incineration ash of City B and the chemical composition of the waste glass of City C used at this time. It was cooled at a rate of about 20 ° C./min to produce an amorphous slag. Table 6 shows the amount of incinerated ash and waste glass in City B, R / Cl
(The sum of the Na mole content and the K mole content and the ratio of the Cl mole content), the total Cl content before melting, and the chemical composition of the molten slag are shown. As R / Cl increases, the chlorine content in the slag decreases, and R / Cl is 1.0 or more and the chlorine content is 0.4 wt% or less, and if R / Cl is 1.2 or more, the chlorine content is 0.1 wt%.
It was as follows.

【0027】[0027]

【表5】 [Table 5]

【0028】[0028]

【表6】 [Table 6]

【0029】[実施例5]実施例4 で作製した、B市の
焼却灰80wt% にC市の廃ガラス20wt% 添加して塩素含有
量が4.0wt%である非晶質スラグと、B市の焼却灰に66wt
% にC市の廃ガラスを34wt% 添加して0.3wt%の塩素を含
む非晶質スラグを、速度10℃/minで1000℃まで大気雰囲
気下で昇温し、1000℃で1時間保持した。これらのスラ
グをX 線回折で測定すると、アノ−サイトとゲ−レナイ
トの2 種の結晶が認められ、廃ガラス20wt% 添加品では
スラグの約70vol%、廃ガラス34wt% 添加品では約65vol%
が結晶質となっていた。この結晶化スラグを2mm 以下に
粉砕し、環境庁告示46号に準拠した方法で溶出試験を行
い、溶出液の塩素含有量を調べた。この結果、廃ガラス
20wt% 添加品では、塩素が75mg/l溶出するのに対し、34
wt% 添加品では、1mg/l の検出限界以下の値となった。
[Example 5] Amorphous slag having a chlorine content of 4.0% by weight by adding 20% by weight of waste glass from City C to 80% by weight of incineration ash from City B produced in Example 4 and City B 66wt% incinerated ash
34% by weight of waste glass from City C, and 0.3% by weight of amorphous slag containing chlorine was heated at a rate of 10 ° C./min to 1000 ° C. in the air atmosphere and kept at 1000 ° C. for 1 hour. . When these slags were measured by X-ray diffraction, two types of crystals, anorthite and gallenite, were observed.Approximately 70 vol% of the slag was added to the product with 20 wt% waste glass and approximately 65 vol% to the product with 34 wt% waste glass.
Was crystalline. The crystallized slag was pulverized to 2 mm or less and subjected to a dissolution test in accordance with the method prescribed by the Environment Agency Notification No. 46 to examine the chlorine content of the eluate. As a result, waste glass
In the 20 wt% additive, chlorine elutes at 75 mg / l, whereas 34
In the case of wt% additive, the value was below the detection limit of 1 mg / l.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明のスラグの製造方法を用いると、
塩素を多量に含む都市ごみ焼却飛灰や産業廃棄物の処理
によって得られるスラグを、塩素を含まないスラグとし
て製造できるので、窯業原料や高品質路盤材としての有
効利用が可能となり、リサイクルを図ることにより環境
問題の解決を通じて社会に貢献できる。
According to the slag production method of the present invention,
Slag obtained by treating incinerated fly ash and industrial waste containing a large amount of chlorine can be manufactured as slag that does not contain chlorine. This can contribute to society through solving environmental problems.

フロントページの続き (72)発明者 中原 啓介 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4D004 AA18 AA46 BA02 CA04 CA29 CA32 CA37 CA50 CB13 CB31 CC11 CC12 DA02 DA03 DA06 DA10 4G012 JL03 JM04 Continuing on the front page (72) Inventor Keisuke Nakahara 1-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. F-term (reference) 4D004 AA18 AA46 BA02 CA04 CA29 CA32 CA37 CA50 CB13 CB31 CC11 CC12 DA02 DA03 DA06 DA10 4G012 JL03 JM04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 塩素を2wt%以上含む、1種または2種以
上の廃棄物の混合物を、NaとK のモル含有量とClのモル
含有量の比(Na+K)/Cl を1.0 以上に調整して溶融するこ
とを特徴とする、塩素を含まないスラグの製造方法。
1. A mixture of one or more wastes containing 2 wt% or more of chlorine, wherein the ratio of the molar content of Na and K to the molar content of Cl (Na + K) / Cl is 1.0 or more. A method for producing chlorine-free slag, characterized in that the slag is adjusted and melted.
【請求項2】 NaとK のモル含有量とClのモル含有量の
比(Na+K)/Cl を1.0以上に調整するために、ソーダ灰を
添加することを特徴とする、請求項1に記載の塩素を含
まないスラグの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein soda ash is added to adjust the ratio of the molar content of Na and K to the molar content of Cl (Na + K) / Cl to 1.0 or more. The method for producing chlorine-free slag according to the above.
【請求項3】 NaとK のモル含有量とClのモル含有量の
比(Na+K)/Cl を1.0以上に調整するために、廃ガラスを
添加することを特徴とする、請求項1に記載の塩素を含
まないスラグの製造方法。
3. The waste glass is added to adjust the ratio of the molar content of Na and K to the molar content of Cl (Na + K) / Cl to 1.0 or more. The method for producing chlorine-free slag according to the above.
【請求項4】 溶融したスラグを冷却後、再加熱して結
晶化することを特徴とする、請求項1ないし請求項3の
何れか1つに記載の塩素を含まないスラグの製造方法。
4. The method for producing a chlorine-free slag according to claim 1, wherein the molten slag is cooled and then reheated to be crystallized.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115159554A (en) * 2022-06-30 2022-10-11 江苏天楹等离子体科技有限公司 Waste incineration fly ash recycling and calcium salt recycling system and method
CN115159554B (en) * 2022-06-30 2023-10-27 江苏天楹等离子体科技有限公司 System and method for recycling waste incineration fly ash and recycling calcium salt

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