JP2011084424A - Carbonation treatment method and fixed bed treatment apparatus of steelmaking slag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製鉄所で発生する予備処理スラグ、転炉スラグ、電気炉スラグ、鋳造スラグ等のＣａＯを含有する製鋼スラグを、藻場、漁礁等の海洋資材として活用するにあたり、製鋼スラグからＣａＯを起因とするアルカリが溶出して海水のｐＨを上昇させることを防止するために、製鋼スラグを海洋資材として活用する前に炭酸化処理してｐＨ上昇を抑制する製鋼スラグの炭酸化処理方法、およびその炭酸化処理に用いられる固定床処理装置に関するものである。 The present invention uses steelmaking slag containing CaO such as pretreatment slag, converter slag, electric furnace slag, cast slag, etc. generated in steelworks as marine materials such as seaweed beds and fishing reefs. In order to prevent the alkali caused by leaching and raising the pH of seawater, the carbonation treatment method of steelmaking slag that suppresses the increase in pH by carbonation before using steelmaking slag as a marine material, Further, the present invention relates to a fixed bed processing apparatus used for carbonation treatment.
製鉄所で発生する予備処理スラグ、転炉スラグ、電気炉スラグ、鋳造スラグ等の製鋼スラグは、蒸気エージング等を行うことで、道路の路盤材や土木、建築用の材料として好適に用いられてきたが、近年、藻場、漁礁等の海洋資材として活用することも増加してきている。 Steelmaking slag such as pretreatment slag, converter slag, electric furnace slag, and cast slag generated at steelworks has been used favorably as roadbed materials, civil engineering, and building materials by performing steam aging, etc. However, in recent years, it has been increasingly used as marine materials such as seaweed beds and fishing reefs.
しかしながら、製鋼スラグにはＣａＯが含有されており、製鋼スラグをそのまま藻場、漁礁等の海洋資材として用いた場合、製鋼スラグ中の遊離ＣａＯが起因となって海水中にアルカリが溶出することで、周囲の海水のｐＨを上昇させることがあり、海水の汚染原因となるという問題がある。特に、海水のｐＨが９．５以上に上昇した場合には、水酸化マグネシウムが析出して海水が白濁することがあり問題となっていた。 However, the steelmaking slag contains CaO, and when the steelmaking slag is used as it is as a marine material such as seaweed beds and fishing reefs, the free CaO in the steelmaking slag causes the alkali to elute into the seawater. There is a problem that the pH of the surrounding seawater may be raised, causing seawater contamination. In particular, when the pH of seawater rises to 9.5 or higher, magnesium hydroxide may precipitate and seawater may become cloudy, which has been a problem.
製鋼スラグをそのまま藻場、漁礁等の海洋資材として用いた場合、以上のような問題が発生するが、ＣａＯは二酸化炭素と容易に反応して炭酸化カルシウム（ＣａＣＯ３）になるため、製鋼スラグの炭酸化処理技術として以下に示すような提案がなされている。 The steelmaking slag as seaweed, when used as a marine materials such as reefs, but problems arise or more, the CaO will calcified carbonate (CaCO 3) readily reacts with carbon dioxide, steel slag The following proposal has been made as a carbonation treatment technology.
特許文献１として、ＣａＯ分含有廃材および／または鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを主原料とする石材用原料を、炭酸化反応で固結させることにより塊状石材とする方法が提案されている。具体的には、容器内に水分が添加された石材用原料を装入して原料充填層を形成し、該容器内を閉鎖空間とした状態で容器の底部から炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスからなる原料ガスを吹き込むことにより、主として主原料中に含まれるＣａＯの炭酸化反応により生成させたＣａＣＯ３をバインダーとして原料充填層を炭酸固化させ、原料充填層が塊状化した石材を得るという方法である。 Patent Document 1 proposes a method of forming a block stone by solidifying a raw material for stone mainly containing slag generated in a CaO-containing waste material and / or steel production process by a carbonation reaction. Specifically, a raw material for stone material to which moisture is added is charged into a container to form a raw material packed layer, and carbon dioxide gas or carbon dioxide containing gas is introduced from the bottom of the container in a state where the inside of the container is a closed space. The raw material gas is blown, and the raw material packed layer is carbonized and solidified using CaCO 3 produced mainly by the carbonation reaction of CaO contained in the main raw material as a binder to obtain a stone material in which the raw material packed layer is agglomerated. is there.
また、特許文献２として、製鋼スラグ中に存在するＣａＯ分を炭酸化するに際し、製鋼スラグを機械攪拌を付与しつつ、ＣＯ２含有ガスを供給して炭酸化反応を行わせる製鋼スラグの処理方法が提案されている。 Moreover, as patent document 2, when carbonating the CaO component present in the steelmaking slag, a method for treating the steelmaking slag in which a carbonation reaction is performed by supplying a CO 2 -containing gas while mechanically stirring the steelmaking slag. Has been proposed.
また、特許文献３として、大気雰囲気下、加圧雰囲気下または水蒸気雰囲気下でエージング処理が施された製鋼スラグに、自由水が存在し始める水分値未満で、かつ、その水分値よりも少ない値以上の範囲となるように添加する炭酸水量を調整した後に、炭酸ガスを含有し相対湿度が７５〜１００％のガスを流す製鋼スラグの安定化処理方法が提案されている。 Further, as Patent Document 3, a steelmaking slag that has been subjected to an aging treatment in an air atmosphere, a pressurized atmosphere, or a water vapor atmosphere is less than a moisture value at which free water begins to exist, and a value that is less than the moisture value. A method for stabilizing steelmaking slag has been proposed in which the amount of carbonated water added is adjusted so as to be in the above range, and then a gas containing carbon dioxide and having a relative humidity of 75 to 100% is allowed to flow.
これら特許文献１〜３には、確かにＣａＯを含有する製鋼スラグ等を炭酸化処理する技術内容が記載されており、これら技術により得られた材料を、藻場、漁礁等の海洋資材として用いた場合、周囲の海水のｐＨの上昇を抑制する効果が得られることは確かである。しかしながら、特許文献１記載の技術は、炭酸化処理の時間が長く、生産性の低いことが課題となっている。また、特許文献２には、処理時間の短縮化を図ることが可能な有効な技術が記載されているが、重量物であるスラグの機械的に攪拌する必要があり、大がかりな設備と動力が必要となる。また、特許文献３には、処理するスラグの水分量、流通させるガスの湿度を管理して簡易な処理を目指した技術が記載されているが、炭酸化時の発熱による乾燥などで水分量を調整することは、大量処理時には厳しい管理が必要となる。 These Patent Documents 1 to 3 certainly describe the technical content of carbonating steelmaking slag containing CaO, and the materials obtained by these techniques are used as marine materials such as seaweed beds and fishing reefs. If so, it is certain that the effect of suppressing the increase in pH of the surrounding seawater can be obtained. However, the technique described in Patent Document 1 has a problem that the carbonation treatment time is long and the productivity is low. Patent Document 2 describes an effective technique capable of shortening the processing time. However, it is necessary to mechanically stir slag, which is a heavy object, and large-scale equipment and power are required. Necessary. Patent Document 3 describes a technique aimed at simple treatment by controlling the moisture content of the slag to be treated and the humidity of the gas to be circulated. However, the moisture content can be reduced by drying due to heat generated during carbonation. Coordination requires strict management during mass processing.
本発明は、これら従来の問題を解決せんとしてなされたもので、アルカリが溶出して海水のｐＨを上昇させることがない藻場、漁礁等の海洋資材の材料として長期間に亘り安定して活用することができる製鋼スラグを、簡易な手法で作製することができる製鋼スラグの炭酸化処理方法と、その炭酸化処理方法に用いられる固定床処理装置を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made as a solution to these conventional problems, and is used stably over a long period of time as a material for marine materials such as seaweed beds and fishing reefs where alkali does not dissolve and raise the pH of seawater. It is an object of the present invention to provide a steelmaking slag carbonation treatment method capable of producing a steelmaking slag capable of being produced by a simple method and a fixed bed treatment apparatus used in the carbonation treatment method.
請求項１記載の発明は、製鋼スラグに二酸化炭素を含有するガスを投入して製鋼スラグの炭酸化処理を行うにあたり、最小粒子径が限界粒子径以上の製鋼スラグを用いることで、固定床方式により炭酸化処理を行うことを特徴とする製鋼スラグの炭酸化処理方法である。 The invention according to claim 1 uses a steelmaking slag having a minimum particle diameter equal to or larger than a limit particle diameter in performing carbonation treatment of the steelmaking slag by introducing a gas containing carbon dioxide into the steelmaking slag. The carbonation treatment method of steelmaking slag characterized by performing carbonation treatment by.
請求項２記載の発明は、前記製鋼スラグの限界粒子径は、前記製鋼スラグの粒子径と嵩容積の関係から求めた屈曲点であることを特徴とする請求項１に記載の製鋼スラグの炭酸化処理方法である。 The invention according to claim 2 is characterized in that the critical particle diameter of the steelmaking slag is a bending point obtained from the relationship between the particle diameter of the steelmaking slag and the bulk volume, and the carbonation of the steelmaking slag according to claim 1 This is a processing method.
請求項３記載の発明は、前記製鋼スラグは、蒸気エージング処理を終了した製鋼スラグであることを特徴とする請求項１または２に記載の製鋼スラグの炭酸化処理方法である。 Invention of Claim 3 is the carbonation processing method of the steelmaking slag of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned steelmaking slag being the steelmaking slag which complete | finished the steam aging process.
請求項４記載の発明は、前記製鋼スラグは、その製鋼スラグの限界粒子径以上の目開きのスクリーンで分級された、最小粒子径が限界粒子径以上の製鋼スラグであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれに記載の製鋼スラグの炭酸化処理方法である。 The invention described in claim 4 is characterized in that the steelmaking slag is a steelmaking slag having a minimum particle diameter equal to or larger than the limit particle diameter classified by a screen having an opening larger than the limit particle diameter of the steelmaking slag. Item 5. A method for carbonating steelmaking slag according to any one of Items 1 to 3.
請求項５記載の発明は、前記製鋼スラグが、カルシウムイオンを含有する水溶液によって炭酸化処理前に濡らされることを特徴とする請求項１乃至４のいずれに記載の製鋼スラグの炭酸化処理方法である。 The invention according to claim 5 is the carbonation treatment method for steelmaking slag according to any one of claims 1 to 4, wherein the steelmaking slag is wetted by an aqueous solution containing calcium ions before the carbonation treatment. is there.
請求項６記載の発明は、前記カルシウムイオンを含有する水溶液は、前記製鋼スラグを原料として作製された水溶液であることを特徴とする請求項５に記載の製鋼スラグの炭酸化処理方法である。 The invention according to claim 6 is the carbonation treatment method for steelmaking slag according to claim 5, wherein the aqueous solution containing calcium ions is an aqueous solution produced from the steelmaking slag as a raw material.
請求項７記載の発明は、前記カルシウムイオンを含有する水溶液は、堆積された製鋼スラグのカルシウムイオンが含有されたドレン水であることを特徴とする請求項６に記載の製鋼スラグの炭酸化処理方法である。 The invention according to claim 7 is characterized in that the aqueous solution containing calcium ions is drain water containing calcium ions of deposited steelmaking slag. Carbonation treatment of steelmaking slag according to claim 6 Is the method.
請求項８記載の発明は、前記カルシウムイオンを含有する水溶液は、回収されたドレン水にカルシウム化合物を添加した水溶液であることを特徴とする請求項６または７に記載の製鋼スラグの炭酸化処理方法である。 The invention according to claim 8 is the carbonation treatment of steelmaking slag according to claim 6 or 7, wherein the aqueous solution containing calcium ions is an aqueous solution in which a calcium compound is added to the recovered drain water. Is the method.
請求項９記載の発明は、前記ドレン水に添加されるカルシウム化合物は、製鋼スラグの限界粒子径以上の目開きのスクリーンで分級されて除かれた最小粒子径が限界粒子径未満の製鋼スラグに含有されるカルシウム化合物であることを特徴とする請求項８に記載の製鋼スラグの炭酸化処理方法である。 According to the ninth aspect of the present invention, the calcium compound added to the drain water is classified into a steelmaking slag having a minimum particle size that is classified and removed by a screen having an opening larger than the limit particle size of the steelmaking slag. It is a calcium compound contained, It is the carbonation-treatment method of the steelmaking slag of Claim 8 characterized by the above-mentioned.
請求項１０記載の発明は、前記製鋼スラグの上面が密閉シートで被覆されると共に、前記密閉シートに形成された開口より排気ダクトを介して炭酸化処理後のガスが排気されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれに記載の製鋼スラグの炭酸化処理方法である。 The invention according to claim 10 is characterized in that the upper surface of the steelmaking slag is covered with a sealing sheet, and gas after carbonation treatment is exhausted through an exhaust duct from an opening formed in the sealing sheet. The carbonation treatment method for steelmaking slag according to any one of claims 1 to 9.
請求項１１記載の発明は、少なくとも三面の側壁を有し、それら側壁で囲まれた空間内に製鋼スラグを堆積させるエージングピットと、前記エージングピット内に製鋼スラグを堆積させるにあたり前記製鋼スラグを分級する分級手段と、前記エージングピット内に堆積された製鋼スラグに上方より水を散布する散水手段と、前記エージングピット内に堆積された製鋼スラグに水蒸気および／または二酸化炭素を含有するガスを供給するガス供給手段を有して構成されることを特徴とする固定床処理装置である。 The invention according to claim 11 has at least three side walls, an aging pit for depositing steel slag in a space surrounded by the side walls, and classifying the steel slag when depositing the steel slag in the aging pit. Classifying means, water sprinkling means for spraying water from above into the steelmaking slag deposited in the aging pit, and supplying a gas containing water vapor and / or carbon dioxide to the steelmaking slag deposited in the aging pit A fixed bed processing apparatus comprising a gas supply means.
請求項１２記載の発明は、前記エージングピットの底面にはドレン水を回収する水回収手段が設けられていると共に、前記水回収手段で回収したドレン水を貯蔵するタンクが設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の固定床処理装置である。 In the invention of claim 12, the bottom surface of the aging pit is provided with water recovery means for recovering drain water, and a tank for storing drain water recovered by the water recovery means is provided. The fixed bed processing apparatus according to claim 11, wherein the fixed bed processing apparatus is a fixed bed processing apparatus.
請求項１３記載の発明は、前記タンクには、前記水回収手段で回収したドレン水にカルシウム化合物を添加するカルシウム添加手段が備えられていることを特徴とする請求項１２に記載の固定床処理装置である。 The invention according to claim 13 is characterized in that the tank is provided with a calcium addition means for adding a calcium compound to the drain water recovered by the water recovery means. Device.
請求項１４記載の発明は、前記散水手段により散布される水は、カルシウムイオンを含有する水溶液であることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の固定床処理装置である。 A fourteenth aspect of the present invention is the fixed bed treatment apparatus according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, wherein the water sprayed by the sprinkling means is an aqueous solution containing calcium ions.
請求項１５記載の発明は、前記ガス供給手段から供給されるガスは、水蒸気および／または二酸化炭素を含有するガスであることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれかに記載の固定床処理装置である。 According to a fifteenth aspect of the present invention, the gas supplied from the gas supply means is a gas containing water vapor and / or carbon dioxide. Device.
請求項１６記載の発明は、前記ガス供給手段はエージングピットの底面に配置された配管であり、前記一本の配管からは水蒸気および／または二酸化炭素を含有するガスが供給されることを特徴とする請求項１５に記載の固定床処理装置である。 The invention according to claim 16 is characterized in that the gas supply means is a pipe disposed on the bottom surface of the aging pit, and a gas containing water vapor and / or carbon dioxide is supplied from the one pipe. The fixed bed processing apparatus according to claim 15.
請求項１７記載の発明は、前記二酸化炭素を含有するガスは、燃焼排ガスであることを特徴とする請求項１６に記載の固定床処理装置である。 The invention according to claim 17 is the fixed bed processing apparatus according to claim 16, wherein the gas containing carbon dioxide is combustion exhaust gas.
請求項１８記載の発明は、前記分級手段により分級された製鋼スラグは、最小粒子径が限界粒子径以上の製鋼スラグであることを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれかに記載の固定床処理装置である。 The invention according to claim 18 is characterized in that the steelmaking slag classified by the classification means is a steelmaking slag having a minimum particle diameter equal to or larger than a limit particle diameter. It is a processing device.
請求項１９記載の発明は、前記分級手段により分級されて除かれた最小粒子径が限界粒子径未満の製鋼スラグは、カルシウム化合物として前記水回収手段で回収したドレン水に添加されることを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれかに記載の固定床処理装置である。 The invention according to claim 19 is characterized in that the steelmaking slag having a minimum particle diameter less than the limit particle diameter classified and removed by the classification means is added to the drain water recovered by the water recovery means as a calcium compound. A fixed bed processing apparatus according to any one of claims 11 to 18.
本発明の製鋼スラグの炭酸化処理方法によると、アルカリが溶出して周囲の海水のｐＨを上昇させ、白濁させることがない藻場、漁礁等の海洋資材の材料として長期間に亘り安定して活用することができる製鋼スラグを、製鋼スラグの最小粒子径を規定するだけの簡易な手法で、炭酸化処理により容易に作製することができる。 According to the carbonation treatment method of steelmaking slag of the present invention, the alkali is eluted and the pH of the surrounding seawater is increased, and it is stable over a long period of time as a material for marine materials such as algae beds and fishing reefs that do not become cloudy. Steelmaking slag that can be utilized can be easily produced by carbonation treatment by a simple technique that only defines the minimum particle diameter of the steelmaking slag.
また、最小粒子径が限界粒子径の以上の製鋼スラグを用いて炭酸化処理を行うことで、その処理時の固結の生成を抑制することができる。固結が生成するとガスの偏流が発生し、製鋼スラグに未反応の炭酸化部位が発生する。その製鋼スラグを、藻場、漁礁等の海洋資材の材料として用いた場合には、海水のｐＨ上昇を安定して抑制することが困難になるが、固結の生成を抑制できることで、均一な炭酸化処理を行うことができ、その製鋼スラグを、藻場、漁礁等の海洋資材の材料として用いることで、海水のｐＨ上昇を抑制することができる。 Moreover, the production | generation of the solidification at the time of the process can be suppressed by performing a carbonation process using the steelmaking slag whose minimum particle diameter is more than a limit particle diameter. When consolidation occurs, gas drift occurs and unreacted carbonation sites are generated in the steelmaking slag. When the steelmaking slag is used as a material for marine materials such as seaweed beds and fishing reefs, it is difficult to stably suppress the pH increase of seawater. Carbonation treatment can be performed, and the pH increase of seawater can be suppressed by using the steelmaking slag as a material for marine materials such as seaweed beds and fishing reefs.
また、製鋼スラグの炭酸化処理にあたり、製鋼スラグを事前にカルシウムイオンを含有する水溶液によって濡らすことで、アルカリが溶出して海水のｐＨを上昇させることがない藻場、漁礁等の海洋資材の材料として長期間に亘り安定して活用することができる製鋼スラグを、より確実に作製することができる。 In addition, when carbonizing steelmaking slag, materials for marine materials such as seaweed beds and fishing reefs, where alkali is eluted and the pH of seawater is not increased by pre-wetting the steelmaking slag with an aqueous solution containing calcium ions, As a result, it is possible to more reliably produce a steelmaking slag that can be used stably over a long period of time.
また、本発明の固定床処理装置を用いて、藻場、漁礁等の海洋資材の材料を作製することで、アルカリが溶出して海水のｐＨを上昇させることがない藻場、漁礁等の海洋資材の材料として長期間に亘り安定して活用することができる製鋼スラグを作製することができる。また、本発明の固定床処理装置を炭酸化処理に用いることで、製鋼スラグの蒸気エージング処理に加えて、炭酸化処理も実施することができ、蒸気エージング処理を行った製鋼スラグを、炭酸化処理を行う設備に移動させる必要なく、製鋼スラグの炭酸化処理を実施することができる。 In addition, by using the fixed-bed treatment apparatus of the present invention to produce materials for marine materials such as seaweed beds and fishing reefs, seawater such as seaweed beds and fishing reefs where alkali is eluted and does not increase the pH of seawater. A steelmaking slag that can be stably used as a material for a long period of time can be produced. Further, by using the fixed-bed treatment apparatus of the present invention for carbonation treatment, in addition to steam aging treatment of steelmaking slag, carbonation treatment can also be performed, and the steelmaking slag subjected to steam aging treatment is carbonized. Carbonation of steelmaking slag can be carried out without having to move to a facility for processing.
本発明者らは、製鉄所で発生する予備処理スラグ、転炉スラグ、電気炉スラグ、鋳造スラグ等の製鋼スラグを、藻場、漁礁等の海洋資材として活用するにあたり、その製鋼スラグを、海中でアルカリが溶出して海水のｐＨを上昇させ、また、海水を白濁させることがない材料とすることができる処理方法を見出すために鋭意研究を重ねた。その結果、製鋼スラグに二酸化炭素を含有するガスを投入する炭酸化処理法を採用し、その炭酸化処理を実施する際に最小粒子径（以下、単に粒子径と説明することもある。）が限界粒子径以上の製鋼スラグを用い、固定床方式により炭酸化処理を行うことで、所望の効果を達成できることを見出し、本発明の完成に至った。 The present inventors have made use of steelmaking slag such as pretreatment slag, converter slag, electric furnace slag, cast slag, etc. generated in steelworks as marine materials for seaweed beds, fishing reefs, etc. In order to find a treatment method that can increase the pH of seawater and prevent the seawater from becoming cloudy, the inventors have conducted extensive research. As a result, a carbonation treatment method in which a gas containing carbon dioxide is introduced into steelmaking slag is adopted, and the minimum particle size (hereinafter sometimes simply referred to as the particle size) is used when performing the carbonation treatment. The present inventors have found that a desired effect can be achieved by performing carbonation treatment by a fixed bed method using steelmaking slag having a particle size equal to or larger than the limit particle diameter, and the present invention has been completed.
また、固定床処理装置を炭酸化処理に用いることで、製鋼スラグの蒸気エージング処理と炭酸化処理を同じ固定床処理装置で実施できることを確認した。 Moreover, it confirmed that the steam aging process and carbonation process of steelmaking slag could be implemented with the same fixed bed processing apparatus by using a fixed bed processing apparatus for carbonation processing.
更には、この製鋼スラグを炭酸化処理するにあたり、処理前の製鋼スラグを事前にカルシウムイオンを含有する水溶液で濡らすことで、その製鋼スラグを、藻場、漁礁等の海洋資材として用いた場合に、更に確実に海水へのアルカリの溶出のない材料とすることができ、海水のｐＨ上昇を更に確実に抑制することができることを確認した。 Furthermore, when carbonizing this steelmaking slag, when the steelmaking slag before treatment is preliminarily wetted with an aqueous solution containing calcium ions, the steelmaking slag is used as marine materials such as seaweed beds and fishing reefs. Further, it was confirmed that the material can be used without any elution of alkali into the seawater, and the pH increase of the seawater can be further reliably suppressed.
以下、本発明を、実施形態を示す図面に基づいて更に詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings showing embodiments.
図１〜４は本発明に係る固定床処理装置の概要を示し、特に、図２は製鋼スラグの炭酸化処理においてエージングピット内の製鋼スラグに水を散水する前の状態の固定床処理装置を、図３、４はエージングピットから炭酸化処理後のガスを排気している状態を、夫々示す。また、１は三方に配置される側壁、２はその三面の側壁１で囲まれたエージングピット、３はそのエージングピット２内に堆積された製鋼スラグ、４はエージングピット２の内の製鋼スラグに水を散布する散水ノズル（散水手段）、５はエージングピット２内の製鋼スラグ３に水蒸気および／または二酸化炭素を含有するガスを供給する配管（ガス供給手段）、６はエージングピット２の底面に設けられた溝（水回収手段）、７は溝６で回収された水を貯蔵するタンク、８は堆積された製鋼スラグ３の上面を被覆する密閉シート、９は密閉シート８の開口から炭酸化処理後のガスを排気する排気ダクトである。 1 to 4 show an outline of a fixed bed processing apparatus according to the present invention. In particular, FIG. 2 shows a fixed bed processing apparatus in a state before water is sprinkled on the steelmaking slag in the aging pit in the carbonation treatment of the steelmaking slag. 3 and 4 respectively show the state in which the carbonated carbon dioxide gas is exhausted from the aging pits. Further, 1 is a side wall disposed in three directions, 2 is an aging pit surrounded by the side wall 1 of the three surfaces, 3 is a steelmaking slag deposited in the aging pit 2, 4 is a steelmaking slag in the aging pit 2 A watering nozzle for spraying water (watering means), 5 is a pipe (gas supply means) for supplying a gas containing water vapor and / or carbon dioxide to the steelmaking slag 3 in the aging pit 2, and 6 is on the bottom surface of the aging pit 2. A groove (water recovery means) provided, 7 is a tank for storing the water recovered in the groove 6, 8 is a sealing sheet covering the upper surface of the deposited steelmaking slag 3, and 9 is carbonated from the opening of the sealing sheet 8. It is an exhaust duct which exhausts the gas after processing.
以上説明した固定床処理装置を用いて、製鋼スラグ３の炭酸化処理は行われるが、この固定床処理装置では、炭酸化処理の前に蒸気エージング処理も併せて実施される。以下、この固定床処理装置を用いた製鋼スラグ３の蒸気エージング処理と炭酸化処理を、順を追って説明する。 Carbonation processing of the steelmaking slag 3 is performed using the fixed bed processing apparatus described above. In this fixed bed processing apparatus, steam aging processing is also performed before the carbonation processing. Hereinafter, the steam aging process and carbonation process of the steelmaking slag 3 using this fixed bed processing apparatus will be described step by step.
最初に、この固定床処理装置では製鋼スラグ３の蒸気エージング処理が実施されるが、この蒸気エージング処理とは、製鋼スラグ３に水蒸気を吹き込むことにより製鋼スラグ３の膨張を安定化させる促進エージング処理のことをいう。 First, in this fixed bed processing apparatus, the steam aging process of the steelmaking slag 3 is performed. This steam aging process is an accelerated aging process that stabilizes the expansion of the steelmaking slag 3 by blowing water vapor into the steelmaking slag 3. I mean.
まず、三方に配置された側壁１で囲まれたエージングピット２内に、分級手段により、限界粒子径以上の目開きのふるい（スクリーン）で分級することで得た最小粒子径が限界粒子径以上の製鋼スラグ３を、エージングピット２の側壁１が存在しない側からパワーショベル等によって搬入し、堆積させる。尚、この製鋼スラグ３の分級は、ＪＩＳ Ａ １１０２に記載された「骨材のふるい分け試験方法」に準拠して実施することができる。その試験方法には、呼び寸法（目開き）が様々な大きさのふるいを用いてふるい分け（分級）することが記載されているが、例えば、呼び寸法、すなわち、目開きが２ｍｍのふるいを用いて分級することで、そのふるい上に留まった製鋼スラグ３を、最小粒子径が２ｍｍ以上の製鋼スラグ３とすることができる。 First, in the aging pit 2 surrounded by the side wall 1 arranged in three directions, the minimum particle size obtained by classifying with a sieve (screen) larger than the limit particle size by the classifying means is greater than the limit particle size. The steelmaking slag 3 is carried and deposited by a power shovel or the like from the side where the side wall 1 of the aging pit 2 does not exist. The classification of the steelmaking slag 3 can be performed in accordance with “Aggregate screening test method” described in JIS A1102. The test method describes that the nominal size (opening) is classified (classified) using sieves having various sizes. For example, a sieve having a nominal size, that is, an opening of 2 mm is used. By classifying the steelmaking slag, the steelmaking slag 3 remaining on the sieve can be made into a steelmaking slag 3 having a minimum particle diameter of 2 mm or more.
また、ここで示す製鋼スラグ３の最小粒子径は、製鋼スラグ３の破砕作業の破砕や分級工程での負荷低減を考慮すると、２ｍｍ以上とすることが好ましく、５ｍｍ以上とすることがより好ましい。 Further, the minimum particle diameter of the steelmaking slag 3 shown here is preferably 2 mm or more, and more preferably 5 mm or more in consideration of crushing of the steelmaking slag 3 crushing and load reduction in the classification process.
この製鋼スラグ３の限界粒子径は、図５に例示するような、製鋼スラグ３の粒子径と嵩容積の関係から求めた屈曲点のことを示し、詳しくは非特許文献１に記載されている。この限界粒子径の前後で、製鋼スラグ３の粒子にかかる引力と斥力の力関係が逆転する。限界粒子径未満では、粒子間の引力が斥力に勝るために粒子が凝集しやすい状態となり、炭酸化処理時に固結しやすくなる。一方、限界粒子径以上では、斥力が引力に勝るために粒子が凝集しにくく、炭酸化処理時の固結を抑制することができる。尚、製鋼スラグ３の限界粒子径は、２ｍｍ程度のものが殆どであるが、大きくても５ｍｍ程度である。 The limit particle diameter of the steelmaking slag 3 indicates a bending point obtained from the relationship between the particle diameter of the steelmaking slag 3 and the bulk volume as illustrated in FIG. 5, and is described in detail in Non-Patent Document 1. . Before and after this limit particle diameter, the force relationship between attractive force and repulsive force applied to the particles of the steelmaking slag 3 is reversed. If it is less than the limit particle size, the attractive force between the particles is superior to the repulsive force, so that the particles are likely to aggregate and are easily consolidated during the carbonation treatment. On the other hand, when the particle diameter is larger than the limit particle size, the repulsive force is superior to the attractive force, so that the particles are less likely to aggregate and the caking during the carbonation treatment can be suppressed. In addition, although the limit particle diameter of the steelmaking slag 3 is almost about 2 mm, it is about 5 mm at most.
また、三方に配置された側壁１のうち、両側の側壁１は傾斜面で重ね合わされた上下２段の構成となっており、上部の壁体は下部の壁体により傾斜面で支持されているが、これは製鋼スラグ３の膨張に合わせて側壁１の上部が動くように構成されているためである。 Further, of the side walls 1 arranged in three directions, the side walls 1 on both sides have a two-stage structure in which the upper and lower walls are overlapped with each other, and the upper wall is supported by the lower wall on the inclined surface. However, this is because the upper part of the side wall 1 is configured to move in accordance with the expansion of the steelmaking slag 3.
全ての堆積が終了した製鋼スラグ３の上面には、密閉シート８が被せられ堆積された製鋼スラグ３の上面は被覆される。尚、この密閉シート８は保温機能も備えている。堆積された製鋼スラグ３の上面の被覆が完了した後、エージングピット２の底面に配置された複数本の配管５から水蒸気が製鋼スラグ３内に吹き込まれ、蒸気エージング処理が実施される。尚、この配管５の表面にはその全体に亘り多数の細孔が設けられており、これら細孔から水蒸気が、堆積された製鋼スラグ３の全体に亘り満遍なく吹き込まれる。 The upper surface of the steelmaking slag 3 that has been completely deposited is covered with the sealing sheet 8 to cover the upper surface of the steelmaking slag 3 that has been deposited. The sealing sheet 8 also has a heat retaining function. After the coating of the upper surface of the deposited steelmaking slag 3 is completed, water vapor is blown into the steelmaking slag 3 from a plurality of pipes 5 arranged on the bottom surface of the aging pit 2, and a steam aging process is performed. The surface of the pipe 5 is provided with a large number of pores over the entire surface, and water vapor is uniformly blown from the pores over the entire steelmaking slag 3 deposited.
この蒸気エージング処理が終了した後の製鋼スラグ３に対して、二酸化炭素を含有するガスが投入されて炭酸化処理が実施される。製鉄所で発生する製鋼スラグ３にはＣａＯが含有されている。ＣａＯは吸湿等によってＣａ（ＯＨ）２に変化するが、製鋼スラグ３に二酸化炭素（ＣＯ２）を含有するガスを投入することで、製鋼スラグ３では、Ｃａ（ＯＨ）２＋ＣＯ２→ＣａＣＯ３＋Ｈ２Ｏという化学反応が起こり、ＣａＯをＣａＣＯ３として安定化させることができる。尚、二酸化炭素を含有するガスとしては、製鉄所内等で発生する燃焼排ガスを用いることができ、資源の再利用につなげることができる。 The steelmaking slag 3 after the completion of the steam aging treatment is charged with a gas containing carbon dioxide and subjected to carbonation treatment. The steelmaking slag 3 generated at the steelworks contains CaO. CaO changes to Ca (OH) 2 due to moisture absorption or the like. However, by introducing a gas containing carbon dioxide (CO 2 ) into the steelmaking slag 3, in the steelmaking slag 3, Ca (OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 A chemical reaction of + H 2 O occurs, and CaO can be stabilized as CaCO 3 . In addition, as a gas containing carbon dioxide, combustion exhaust gas generated in an ironworks or the like can be used, which can lead to reuse of resources.
この製鋼スラグ３の炭酸化処理にあたり、まず、蒸気エージング処理の際に製鋼スラグ３の上面を被覆していた密閉シート８を外し、堆積された製鋼スラグ３の上面に向けて、図２に示すような散水手段である散水ノズル４から水を散布する。この実施形態では、散水ノズル４は、固定床処理装置を跨るようにして設置された架台１０の上を走行する台車１１に設けられているが、堆積された製鋼スラグ３の上面に向けて散水できるものであれば、単なるホース等どのような形態であっても良い。 In the carbonation treatment of the steelmaking slag 3, first, the sealing sheet 8 covering the upper surface of the steelmaking slag 3 during the steam aging treatment is removed, and the steelmaking slag 3 is directed toward the upper surface of the deposited steelmaking slag 3 as shown in FIG. Water is sprayed from the watering nozzle 4 which is such a watering means. In this embodiment, the watering nozzle 4 is provided on the carriage 11 that travels on the gantry 10 that is installed so as to straddle the fixed floor treatment apparatus, but the watering nozzle 4 sprinkles toward the upper surface of the accumulated steelmaking slag 3. Any form such as a simple hose may be used as long as possible.
図２に示すように、このノズル４で散水する水は、エージングピット２の底面に形成された図４に示すような溝６で回収したドレン水をタンク７に貯蔵しておき、そのタンク７から送水される水であることが好ましい。エージングピット２の底面に形成された溝６で回収したドレン水は、主に蒸気エージング処理の際に製鋼スラグ２を透過し、その製鋼スラグ２のカルシウム成分を含んだカルシウムイオンを含有する水溶液であるが、この炭酸化処理において、製鋼スラグ３を透過した水（カルシウムイオンを含有する水溶液）も含む。 As shown in FIG. 2, the water sprayed by the nozzle 4 is stored in a tank 7 with drain water collected in a groove 6 as shown in FIG. 4 formed on the bottom surface of the aging pit 2. It is preferable that the water is fed from the water. The drain water collected in the groove 6 formed on the bottom surface of the aging pit 2 is an aqueous solution containing calcium ions containing the calcium component of the steelmaking slag 2 through the steelmaking slag 2 mainly during the steam aging treatment. However, in this carbonation treatment, water permeated through the steelmaking slag 3 (an aqueous solution containing calcium ions) is also included.
また、タンク７にはドレン水にカルシウム化合物を添加するカルシウム添加手段を備えておくこともできる。このようにカルシウム添加手段を設けることで、ドレン水をより多くのカルシウムイオンを含有する水溶液とすることができる。また、上記したカルシウム化合物としては、分級手段により分級されて除かれた最小粒子径が限界粒子径未満の製鋼スラグ３を用いることができ、資源の再利用につなげることができる。 In addition, the tank 7 may be provided with a calcium addition means for adding a calcium compound to the drain water. Thus, by providing a calcium addition means, drain water can be made into the aqueous solution containing more calcium ions. Moreover, as said calcium compound, the steelmaking slag 3 by which the minimum particle diameter classified and removed by the classification means can be used less than a limit particle diameter, and it can lead to reuse of resources.
このように、カルシウムイオンを含有する水溶液を、堆積された製鋼スラグ３や分級手段により分級されて除かれた製鋼スラグ３を原料として作製することで、改めてカルシウムイオンを含有する水溶液を準備する必要がなくなる。 Thus, it is necessary to prepare an aqueous solution containing calcium ions again by preparing the steelmaking slag 3 that has been classified and removed by the deposited steelmaking slag 3 and the classification means as a raw material. Disappears.
堆積された製鋼スラグ３の上面への散水を全て終了した後、製鋼スラグ３の上面を、再度、密閉シート８で被覆する。その後、エージングピット２の底面に配置された複数本の配管５から、二酸化炭素を含有するガスを製鋼スラグ３内に吹き込む。この配管５は、蒸気エージング処理の際に水蒸気を製鋼スラグ３内に吹き込む配管５と兼用しても良いし、また、二酸化炭素を含有するガス専用の配管５であっても良い。配管５が専用の配管５である場合にも、その配管５の表面にはその全体に亘り多数の細孔が設けられており、配管５が兼用・専用のどちらの場合であっても、配管５の表面に形成された多数の細孔から二酸化炭素を含有するガスが、堆積された製鋼スラグ３の全体に亘り満遍なく吹き込まれる。 After all the water sprinkling to the upper surface of the steelmaking slag 3 deposited is finished, the upper surface of the steelmaking slag 3 is covered with the sealing sheet 8 again. Thereafter, a gas containing carbon dioxide is blown into the steelmaking slag 3 from the plurality of pipes 5 arranged on the bottom surface of the aging pit 2. This pipe 5 may also be used as the pipe 5 for blowing water vapor into the steelmaking slag 3 during the steam aging treatment, or may be a pipe 5 dedicated to a gas containing carbon dioxide. Even when the pipe 5 is a dedicated pipe 5, the surface of the pipe 5 is provided with a large number of pores over the entire surface. A gas containing carbon dioxide is uniformly blown over the entire steelmaking slag 3 deposited from a large number of pores formed on the surface of 5.
堆積された製鋼スラグ３の全体に亘り満遍なく吹き込まれた二酸化炭素（ＣＯ２）を含有するガスは、製鋼スラグ３に含有されたＣａＯ、特に製鋼スラグ３の表面を覆うＣａ（ＯＨ）２と接触し、Ｃａ（ＯＨ）２＋ＣＯ２→ＣａＣＯ３＋Ｈ２Ｏという化学反応を起こし、製鋼スラグ３の表面等は安定したＣａＣＯ３で被覆された状態となる。 The gas containing carbon dioxide (CO 2 ) blown evenly over the entire steelmaking slag 3 is in contact with CaO contained in the steelmaking slag 3, particularly Ca (OH) 2 covering the surface of the steelmaking slag 3. Then, a chemical reaction of Ca (OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O occurs, and the surface of the steelmaking slag 3 is covered with stable CaCO 3 .
堆積された製鋼スラグ３を上に向けて透過した炭酸化処理後のガスは、図３および図４に示すように、密閉シート８に形成された開口より排気ダクト９を介して排気される。尚、図３は自然換気によりガスを排気している状態を、図４は機械換気で強制的に排気している状態を、夫々示す。 As shown in FIGS. 3 and 4, the carbonized gas that has permeated the accumulated steelmaking slag 3 upward is exhausted through an exhaust duct 9 through an opening formed in the sealing sheet 8. 3 shows a state in which gas is exhausted by natural ventilation, and FIG. 4 shows a state in which exhaust is forced by mechanical ventilation.
図３に示す自然換気では、排気ダクト９にＣＯ２センサー１２を設けると、炭酸化処理における製鋼スラグのＣＯ２吸収量を測定することが可能である。一方、機械換気では、炭酸化処理後の二酸化炭素を含有するガスと共に、大気も吸い込んで併せて排気するため、酸欠状態が発生せず安全な換気法であると考えられる。 In the natural ventilation shown in FIG. 3, when the CO 2 sensor 12 is provided in the exhaust duct 9, it is possible to measure the CO 2 absorption amount of the steelmaking slag in the carbonation treatment. On the other hand, mechanical ventilation is considered to be a safe ventilation method that does not cause oxygen deficiency because it sucks and exhausts air together with carbon dioxide-containing gas after carbonation.
以上の蒸気エージング処理、炭酸化処理を実施して得た製鋼スラグ３を、藻場、漁礁等の海洋資材として活用することで、製鋼スラグ３からの溶出成分によって、周囲の海水のｐＨが上昇すること、更には、周囲の海水が白濁することを抑制することができる。 By utilizing the steelmaking slag 3 obtained by performing the above steam aging treatment and carbonation treatment as marine materials for seaweed beds, fishing reefs, etc., the pH of the surrounding seawater increases due to the elution components from the steelmaking slag 3 Furthermore, it can suppress that the surrounding seawater becomes cloudy.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらは何れも本発明の技術的範囲に含まれる。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, and the present invention is implemented with appropriate modifications within a range that can meet the gist of the present invention. These are all included in the technical scope of the present invention.
（実施例１）
実施例１では、製鋼スラグの粒子径の違いによる海水のｐＨの上昇の程度を確認した。この実施例１では、粒子径が、０．４２〜２．３６ｍｍ（中央値１．３９ｍｍ）、４．７５〜１３．０ｍｍ（中央値８．８８ｍｍ）、１９．０〜２６．５ｍｍ（中央値２２．７５ｍｍ）の転炉スラグ３ｋｇを夫々準備し、各転炉スラグに蒸留水１００ｇを散布、混合して、満遍なく転炉スラグを濡らした状態とした。
Example 1
In Example 1, the degree of increase in the pH of seawater due to the difference in the particle diameter of steelmaking slag was confirmed. In Example 1, the particle diameter was 0.42 to 2.36 mm (median 1.39 mm), 4.75 to 13.0 mm (median 8.88 mm), 19.0 to 26.5 mm (median). 22 kg of converter slag (22.75 mm) was prepared, and 100 g of distilled water was sprayed on each converter slag and mixed to uniformly wet the converter slag.
この転炉スラグを、図６に示す実験装置の内径１３０ｍｍの反応容器に充填し、反応容器の下方から加湿させたＣＯ２ガスを投入し、流量１ＮＬ／ｍｉｎ．で５時間流通させた。 The converter slag was filled in a reaction vessel having an inner diameter of 130 mm of the experimental apparatus shown in FIG. 6, and humidified CO 2 gas was introduced from below the reaction vessel, and the flow rate was 1 NL / min. For 5 hours.
このＣＯ２ガスの流通により炭酸化処理が施された転炉スラグを、海水に固液比１：５の条件で浸漬し、周囲の海水のｐＨの経時変化を測定した。その測定結果を図７に示す。 The converter slag, which was carbonized by the flow of CO 2 gas, was immersed in seawater under the condition of a solid-liquid ratio of 1: 5, and the change over time in the pH of the surrounding seawater was measured. The measurement results are shown in FIG.
粒子径が、限界粒子径以上の８．８８ｍｍと２２．７５ｍｍの炭酸化処理を施した転炉スラグでは、周囲の海水のｐＨは９．５程度までしか上昇しなかったのに対し、粒子径が、限界粒子径未満の１．３９ｍｍの炭酸化処理を施した転炉スラグでは、周囲の海水のｐＨが１１程度まで上昇した。この測定結果により、粒子径が、限界粒子径以上の炭酸化処理を施した製鋼スラグ（転炉スラグ）を、藻場、漁礁等の海洋資材として活用することで、製鋼スラグからの溶出成分による周囲の海水のｐＨが上昇を、抑制することができることを確認できた。 In the converter slag having a carbonization treatment of 8.88 mm and 22.75 mm whose particle diameter is larger than the limit particle diameter, the pH of the surrounding seawater only increased to about 9.5, whereas the particle diameter However, the pH of surrounding seawater rose to about 11 in the converter slag subjected to carbonization treatment of 1.39 mm less than the limit particle diameter. Based on this measurement result, by utilizing steelmaking slag (converter slag) that has been subjected to carbonation treatment with a particle size larger than the limit particle size as marine materials such as seaweed beds and fishing reefs, It was confirmed that the increase in the pH of the surrounding seawater could be suppressed.
（実施例２）
実施例２では、まず、転炉スラグの粒子径と転炉スラグの嵩容積の関係を調査し、その屈曲点、すなわち転炉スラグの限界粒子径を求めた。この調査では、転炉スラグの粒子径と転炉スラグの嵩容積の関係については、転炉スラグの粒子径が、０．２５ｍｍ（０．０７５〜０．４２ｍｍ）、１．３９ｍｍ（０．４２〜２．３６ｍｍ）、３．５６ｍｍ（２．３６〜４．７５ｍｍ）、８．８８ｍｍ（４．７５〜１３．０ｍｍ）、１６．０ｍｍ（１３．０〜１９．０ｍｍ）、２２．７５ｍｍ（１９．０〜２６．５ｍｍ）のデータを得た。
(Example 2)
In Example 2, first, the relationship between the particle diameter of the converter slag and the bulk volume of the converter slag was investigated, and the bending point, that is, the limit particle diameter of the converter slag was obtained. In this investigation, regarding the relationship between the particle diameter of the converter slag and the bulk volume of the converter slag, the particle diameter of the converter slag is 0.25 mm (0.075 to 0.42 mm), 1.39 mm (0.42). ˜2.36 mm), 3.56 mm (2.36 to 4.75 mm), 8.88 mm (4.75 to 13.0 mm), 16.0 mm (13.0 to 19.0 mm), 22.75 mm (19 (0-26.5 mm) was obtained.
図８に転炉スラグの粒子径と転炉スラグの嵩容積の関係を示す。図８によると、この転炉スラグの屈曲点（限界粒子径）は、１．３９ｍｍと３．５６ｍの間、すなわち、２ｍｍ〜３ｍｍ付近にあることが分かる。 FIG. 8 shows the relationship between the particle diameter of the converter slag and the bulk volume of the converter slag. According to FIG. 8, it turns out that the bending point (limit particle diameter) of this converter slag is between 1.39 mm and 3.56 m, that is, in the vicinity of 2 mm to 3 mm.
また、実施例１で求めた転炉スラグの粒子径と、１０００時間海水に浸漬した転炉スラグの周囲の海水のｐＨの関係についても図８に併せて示す。図８によると、１０００時間海水に浸漬した転炉スラグの周囲の海水のｐＨと、転炉スラグの嵩容積の、粒子径に対する関係には同様の傾向があることが分かる。この結果は、製鋼スラグ（転炉スラグ）の限界粒子径は、製鋼スラグの粒子径と嵩容積の関係から求めた屈曲点であり、製鋼スラグの炭酸化処理を行うにあたり、最小粒子径が限界粒子径以上の製鋼スラグを用いるという本発明の要件が、正しいことを示している。 Further, FIG. 8 also shows the relationship between the particle diameter of the converter slag obtained in Example 1 and the pH of the seawater around the converter slag immersed in seawater for 1000 hours. According to FIG. 8, it can be seen that the relationship between the pH of the seawater around the converter slag immersed in seawater for 1000 hours and the bulk volume of the converter slag with respect to the particle diameter has the same tendency. This result shows that the limit particle diameter of steelmaking slag (converter slag) is the bending point obtained from the relationship between the particle diameter of steelmaking slag and the bulk volume, and the minimum particle diameter is the limit for carbonation of steelmaking slag. This shows that the requirement of the present invention to use steelmaking slag with a particle size or larger is correct.
（実施例３）
実施例３では、実施例１での転炉スラグの炭酸化処理時における炭酸カルシウムの増量分からＣＯ２ガス吸着量を算出した。また、この実施例３では、蒸気エージング処理を終了した転炉スラグのほかに、蒸気エージング処理を実施していない転炉スラグも用いて炭酸化処理時のＣＯ２ガス吸着量を測定した。その測定結果を図９に示す。
(Example 3)
In Example 3, the CO 2 gas adsorption amount was calculated from the increased amount of calcium carbonate during carbonation treatment of the converter slag in Example 1. In Example 3, the amount of CO 2 gas adsorbed during the carbonation treatment was measured using the converter slag that had not been subjected to the steam aging treatment in addition to the converter slag that had undergone the steam aging treatment. The measurement results are shown in FIG.
この測定結果によると、炭酸化処理の前に蒸気エージング処理を施すことで、転炉スラグの炭酸化処理時のＣＯ２ガス吸着量が増加し、転炉スラグの炭酸化が促進されることが分かる。 According to this measurement result, by performing the steam aging treatment before the carbonation treatment, the amount of CO 2 gas adsorption during the carbonation treatment of the converter slag increases, and the carbonation of the converter slag is promoted. I understand.
（実施例４）
実施例４では、炭酸化処理前の製鋼スラグを、カルシウムイオンを含有する水溶液によって濡らすことで、海水のｐＨの上昇の抑制できることを確認した。
Example 4
In Example 4, it was confirmed that the increase in the pH of the seawater can be suppressed by wetting the steelmaking slag before the carbonation treatment with an aqueous solution containing calcium ions.
この実施例４では、粒子径が４．７５〜３５ｍｍ限界粒子径以上の転炉スラグ１３ｋｇを準備し、その転炉スラグに、カルシウムイオンを含有する水溶液５５５ｇを散布、混合して、満遍なく転炉スラグを濡らした状態とした。この転炉スラグを、図６に示す実験装置の内径１３０ｍｍの反応容器に充填し、反応容器の下方から加湿させたＣＯ２ガスを投入し、流量０．２ＮＬ／ｍｉｎ．で５時間流通させた。 In Example 4, 13 kg of converter slag having a particle diameter of 4.75 to 35 mm or more is prepared, and 555 g of an aqueous solution containing calcium ions is sprayed and mixed in the converter slag to uniformly convert the converter. The slag was wet. The converter slag was filled in a reaction vessel having an inner diameter of 130 mm of the experimental apparatus shown in FIG. 6 and humidified CO 2 gas was introduced from below the reaction vessel, and the flow rate was 0.2 NL / min. For 5 hours.
このＣＯ２ガスの流通により炭酸化処理が施された転炉スラグを、海水に固液比１：５の条件で浸漬し、周囲の海水のｐＨの経時変化を測定した。その試験結果を図１２に示す。試験結果によると、周囲の海水のｐＨは９．５程度までしか上昇しなかった。この結果は、カルシウムイオンを含有する水溶液によって濡らした後に炭酸化処理を実施した製鋼スラグ（転炉スラグ）を、藻場、漁礁等の海洋資材として活用することで、製鋼スラグからの溶出成分によって、周囲の海水のｐＨが上昇することを抑制することができることを示している。 The converter slag, which was carbonized by the flow of CO 2 gas, was immersed in seawater under the condition of a solid-liquid ratio of 1: 5, and the change over time in the pH of the surrounding seawater was measured. The test results are shown in FIG. According to the test results, the pH of the surrounding seawater increased only to about 9.5. This result shows that by utilizing steelmaking slag (converter slag) that has been carbonized after being wetted with an aqueous solution containing calcium ions as marine materials such as seaweed beds and fishing reefs, This shows that the pH of surrounding seawater can be suppressed from increasing.
１…側壁
２…エージングピット
３…製鋼スラグ
４…散水ノズル(散水手段)
５…配管（ガス供給手段）
６…溝（水回収手段）
７…タンク
８…密閉シート
９…排気ダクト
１０…架台
１１…台車
１２…ＣＯ２センサー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Side wall 2 ... Aging pit 3 ... Steelmaking slag 4 ... Watering nozzle (watering means)
5 ... Piping (gas supply means)
6 ... Groove (water recovery means)
7 ... tank 8 ... sealing sheet 9 ... exhaust duct 10 ... rack 11 ... carriage 12 ... CO 2 sensor
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013151406A (en) * | 2011-12-27 | 2013-08-08 | Jfe Steel Corp | Method for stabilizing steel slag |
| JP2020019695A (en) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社 テツゲン | Thermal insulation cover for steam aging of steel slag and steam aging method of steel slag |
| JPWO2020196357A1 (en) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07187730A (en) * | 1993-12-28 | 1995-07-25 | Kobe Steel Ltd | Steam aging equipment for mill slag |
| JP2009196865A (en) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Nippon Steel Corp | Method of stabilization of steel slag |
-
2009
- 2009-10-14 JP JP2009237487A patent/JP5134610B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07187730A (en) * | 1993-12-28 | 1995-07-25 | Kobe Steel Ltd | Steam aging equipment for mill slag |
| JP2009196865A (en) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Nippon Steel Corp | Method of stabilization of steel slag |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013151406A (en) * | 2011-12-27 | 2013-08-08 | Jfe Steel Corp | Method for stabilizing steel slag |
| JP2020019695A (en) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社 テツゲン | Thermal insulation cover for steam aging of steel slag and steam aging method of steel slag |
| JP7120841B2 (en) | 2018-08-03 | 2022-08-17 | 株式会社 テツゲン | Thermal insulation cover for steam aging of steelmaking slag and steam aging method of steelmaking slag |
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| WO2020196357A1 (en) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Method for operating steam treatment of steel slag |
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