JP2011093760A - 硫黄含有スラグの処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】硫黄含有スラグを水溶液中に浸漬し、この水溶液をpH4〜10に調整することで、スラグに含まれる硫黄成分を水溶液中に抽出する工程Aを有し、好ましくは、工程Aに加えて、水溶液に抽出された硫黄成分を回収する工程Bを有し、さらに、水溶液に抽出されたCa成分を回収する工程Cを有する。スラグに含まれる硫黄成分を水溶液中に効率的に抽出し、硫黄含有スラグの硫黄含有量を効果的に低減させることができる。
【選択図】図1
Description
したがって本発明の目的は、硫黄含有スラグの硫黄含有量を効果的に低減することができるスラグ処理方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、硫黄含有量が効果的に低減された脱硫黄処理スラグ等の製造方法を提供することにある。
本発明はこのような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
[1]硫黄を含有する鉄鋼スラグを水溶液に浸漬し、この水溶液をpH4〜10に調整することで、鉄鋼スラグに含まれる硫黄成分を水溶液中に抽出する工程(A)を有することを特徴とする硫黄含有スラグの処理方法。
[2]上記[1]の処理方法において、さらに、水溶液に抽出された硫黄成分を回収する工程(B)を有することを特徴とする硫黄含有スラグの処理方法。
[4]上記[2]または[3]の処理方法において、工程(B)および/または工程(C)を経た水溶液を工程(A)に循環させることを特徴とする硫黄含有スラグの処理方法。
[5]硫黄を含有する鉄鋼スラグを水溶液に浸漬し、この水溶液をpH4〜10に調整することで、鉄鋼スラグに含まれる硫黄成分を水溶液中に抽出する工程(A)を有し、該工程で脱硫黄処理スラグを得ることを特徴とする脱硫黄処理スラグ等の製造方法。
[7]上記[5]または[6]の製造方法において、さらに、水溶液に抽出されたCa成分を回収する工程(C)を有し、該工程の回収物としてCa含有原料を得ることを特徴とする脱硫黄処理スラグ等の製造方法。
[8]上記[6]または[7]の製造方法において、工程(B)および/または工程(C)を経た水溶液を工程(A)に循環させることを特徴とする脱硫黄処理スラグ等の製造方法。
本発明では、必要に応じて破砕処理、磁選処理を施したスラグを処理対象とするが、硫黄成分の抽出を効率的に行うため、スラグ粒度は粒径0.5mm以下の割合が15質量%以上、より好ましくは30質量%以上であることが望ましい。
また、工程Aでの液/固比(水溶液/スラグの質量比)は、3以上、100以下が好ましい。液/固比が3未満では、溶媒が不足することから硫黄抽出効率が低下する。一方、液/固比が100を超えると抽出設備などが大きくなり、コスト面で不利となる。
硫黄含有スラグが浸漬された水溶液を上記pHに調整する方法に特別な制限はなく、例えば、強酸+弱塩基、弱酸(補助的に強酸)、pH緩衝液などでpHを調整することができる。したがって、水溶液としては、例えば、(a)強酸+弱塩基の水溶液、(b)弱酸水溶液、(c)pH緩衝剤水溶液、などを用いることができる。
さらに、上記(a)〜(c)以外に、水にCO2またはCO2含有ガスを吹き込むことでpHを調整してもよく、この場合にはCO2吸収水溶液を用いることになる。
抽出処理槽1内の水溶液は、流路4aを通じて回収処理槽2に適宜移送され、ここで硫黄成分の回収が行われる。この回収処理槽2において水溶液中の硫黄成分を回収するために、例えば石灰が投入され、硫黄成分と反応させて石膏などとして沈降させ、この沈降物を回収する。回収処理槽2内の水溶液は、石灰が投入された状態で撹拌手段6で撹拌してもよい。ここで回収された沈降物は、硫黄含有原料(例えば石膏原料)として利材化することができる。なお、抽出処理槽1から回収処理槽2への水溶液の移送や、回収処理槽2での水溶液の処理および沈降物の回収は、バッチ式、連続式のいずれでもよい。
また、本発明の製造方法では、上述した工程Aにおいて、脱硫黄処理されたスラグが製造され、このスラグはそのまま或いは適当な処理を加えて土木材料、その他の材料に利用される。また、工程Bにおいては、回収物として硫黄含有原料(例えば石膏原料)が製造され、工程Cにおいては、回収物としてCa含有原料(例えば焼成用原料)が製造される。
表1に示す成分を添加した水溶液(DEA,アンモニア:0.3mol/L)を入れた容器内に0.5mm篩下の脱硫スラグを投入・浸漬し、30分間撹拌した。液/固比:60とし、処理中水溶液が表1に示すpHに維持されるよう、塩酸を適宜添加してpHを調整した。
処理完了後、容器の内容物をろ過し、液相(水溶液)と固相(処理済みスラグ)を分離回収し、硫黄成分とCa成分の抽出率を測定した。この抽出率とは、スラグ中に含まれていた硫黄とCaに対する水溶液に溶解した硫黄とCaの割合(質量%)である。また、スラグの他成分の溶解の有無を調べた。
処理後のスラグ成分の抽出結果を表1に示す。これによれば、本発明例では、スラグ中の硫黄成分(およびCa成分)が選択的に溶解し、且つ水溶液中への硫黄成分の抽出が効率的になされていることが判る。
表2に示す成分を添加した水溶液(DEA,アンモニア:0.3mol/L)を入れた容器内に0.5mm篩下の脱硫スラグを投入・浸漬し、30分間撹拌した。液/固比:60とし、処理中水溶液が表2に示すpHに維持されるよう、酸を適宜添加してpHを調整した。処理完了後、実施例1と同様に、容器の内容物をろ過し、液相(水溶液)と固相(処理済みスラグ)を分離回収し、硫黄成分とCa成分の抽出率を測定するとともに、スラグの他成分の溶解の有無を調べた。処理後のスラグ成分の抽出結果を表2に示すが、実施例1の本発明例と同様の結果が得られた。
水を入れた容器内に0.5mm篩下の脱硫スラグを投入・浸漬し、CO2含有ガス(CO2濃度:20vol%)を吹き込みつつ、30分間撹拌した。液/固比:60とし、処理中水溶液がpH6.4に維持されるよう、CO2含有ガスの吹き込みを適宜中断した。処理完了後、実施例1と同様に、容器の内容物をろ過し、液相(水溶液)と固相(処理済みスラグ)を分離回収し、硫黄成分とCa成分の抽出率を測定するとともに、スラグの他成分の溶解の有無を調べた。処理後のスラグ成分の抽出結果を表3に示すが、実施例1の本発明例と同様の結果が得られた。
2 回収処理槽
3 回収処理槽
4a,4b,4c 流路
5 撹拌手段
6 撹拌手段
7 ガス吹込手段
8 撹拌手段
Claims (8)
- 硫黄を含有する鉄鋼スラグを水溶液に浸漬し、この水溶液をpH4〜10に調整することで、鉄鋼スラグに含まれる硫黄成分を水溶液中に抽出する工程(A)を有することを特徴とする硫黄含有スラグの処理方法。
- さらに、水溶液に抽出された硫黄成分を回収する工程(B)を有することを特徴とする請求項1に記載の硫黄含有スラグの処理方法。
- さらに、水溶液に抽出されたCa成分を回収する工程(C)を有することを特徴とする請求項1または2に記載の硫黄含有スラグの処理方法。
- 工程(B)および/または工程(C)を経た水溶液を工程(A)に循環させることを特徴とする請求項2または3に記載の硫黄含有スラグの処理方法。
- 硫黄を含有する鉄鋼スラグを水溶液に浸漬し、この水溶液をpH4〜10に調整することで、鉄鋼スラグに含まれる硫黄成分を水溶液中に抽出する工程(A)を有し、該工程で脱硫黄処理スラグを得ることを特徴とする脱硫黄処理スラグ等の製造方法。
- さらに、水溶液に抽出された硫黄成分を回収する工程(B)を有し、該工程の回収物として硫黄含有原料を得ることを特徴とする請求項5に記載の脱硫黄処理スラグ等の製造方法。
- さらに、水溶液に抽出されたCa成分を回収する工程(C)を有し、該工程の回収物としてCa含有原料を得ることを特徴とする請求項5または6に記載の脱硫黄処理スラグ等の製造方法。
- 工程(B)および/または工程(C)を経た水溶液を工程(A)に循環させることを特徴とする請求項6または7に記載の脱硫黄処理スラグ等の製造方法。
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