JP2015078974A - Method for quantitative analysis of fluorine by mineral kind, system for quantitative analysis of fluorine by mineral kind, method for sorting inorganic oxide materials each containing fluorine-containing mineral, and method for producing inorganic oxide-based fabricating material - Google Patents

Method for quantitative analysis of fluorine by mineral kind, system for quantitative analysis of fluorine by mineral kind, method for sorting inorganic oxide materials each containing fluorine-containing mineral, and method for producing inorganic oxide-based fabricating material Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analysis method and an analysis system, capable of easily and rapidly quantifying fluorine in an inorganic oxide material, particularly in steel slag, by mineral kind by a humidifying pyrolysis method and an emission spectroscopic analysis method using helium plasma.SOLUTION: A method for quantitative analysis of fluorine by mineral kind, extracts fluorine in an analyzed sample and performs quantitative analysis. When pyrolytically decomposing the analyzed sample, the analyzed sample is heated in a range from a normal temperature to 1,200°C by use of humidified gas as a carrier gas, and the carrier gas containing generated fluoride gas is continuously subjected to the quantitative analysis by a helium plasma emission spectroscopic analysis method. Furthermore, quality management such as sorting of inorganic oxide materials is performed, and production of them is performed.

Description

本発明は、無機酸化物材料中、特に鉄鋼スラグ中のフッ素の鉱物種別の定量分析方法、フッ素の鉱物種別定量分析システム、フッ素含有鉱物を含む無機酸化物材料の分別方法、および、無機酸化物系加工材料の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for quantitative analysis of a fluorine mineral type in an inorganic oxide material, particularly steel slag, a fluorine mineral type quantitative analysis system, a method for fractionating an inorganic oxide material containing a fluorine-containing mineral, and an inorganic oxide. The present invention relates to a method for manufacturing a system processed material.

フッ素は環境負荷物質であり、例えば土壌環境基準で含有量0.4mass%、溶出量0.8mg/Lの規制が設けられている。そのため、様々な分析方法が検討されている。含有量の定量方法については、一般的には、蒸留法や熱加水分解法により被分析試料からフッ素を抽出し、捕集液などに捕集させた上で、捕集液中のフッ素イオン濃度を吸光光度法、イオン電極法、イオンクロマトグラフィ法などを用いて定量分析することにより、被分析試料中のフッ素含有量を定量している。   Fluorine is an environmentally hazardous substance. For example, there are restrictions on the content of 0.4 mass% and elution amount of 0.8 mg / L based on soil environmental standards. Therefore, various analysis methods are being studied. Regarding the content determination method, in general, after extracting fluorine from the sample to be analyzed by distillation or thermal hydrolysis and collecting it in a collection solution, the concentration of fluoride ions in the collection solution Is quantitatively analyzed using an absorptiometric method, an ion electrode method, an ion chromatography method, or the like to quantify the fluorine content in the sample to be analyzed.

下記の非特許文献1には、セメント中のフッ素含有量の定量法として、過塩素酸−リン酸溶液で分解して水蒸気蒸留を行った後、吸光光度法でフッ素含有量を定量する方法が規定されている。   Non-Patent Document 1 below discloses a method for quantifying the fluorine content in cement by decomposing with a perchloric acid-phosphoric acid solution and performing steam distillation, and then quantifying the fluorine content by absorptiometry. It is prescribed.

また、下記の非特許文献2では、鉄鋼スラグ中のフッ素含有量を、被分析試料を1200℃で熱加水分解したのちに捕集液であるリン酸イオン溶液に捕集させた後、イオンクロマトグラフィ法で定量している。   Moreover, in the following nonpatent literature 2, after collecting the fluorine content in steel slag in the phosphate ion solution which is a collection liquid after thermally analyzing a to-be-analyzed sample at 1200 degreeC, ion chromatography is carried out. Quantified by the method.

下記の特許文献1には、被分析試料に反応促進剤を混合した状態で1100℃以上の温度で熱加水分解し、吸光光度法やイオンクロマトグラフィ法等によって定量することが記載されている。
また、下記の特許文献2では、被分析試料を強酸と反応させ、生じるフッ化物を捕集液で捕集してフッ化物イオン濃度を測定することにより試料中のフッ化物を定量する方法において、二つのシリンジ、反応槽、捕集槽をチューブで連結した閉鎖系の分析システムを用いることにより、高精度かつ自動的にフッ素含有量を定量する方法およびシステムが提案されている。
また、下記の特許文献3では、被分析試料に三酸化タングステンなどの反応促進剤を混合し、非加湿の空気をキャリアガスとして加熱するにあたり、1000〜1100℃で加熱し、発生したフッ化物を吸収液に捕集した後にフローインジェクション分析法で定量する方法およびシステムが提案されている。
Patent Document 1 below describes that the sample is analyzed by thermal hydrolysis at a temperature of 1100 ° C. or higher in a state where a reaction accelerator is mixed with the sample to be analyzed, and quantitatively determined by absorptiometry, ion chromatography, or the like.
Further, in the following Patent Document 2, in a method of quantifying fluoride in a sample by reacting a sample to be analyzed with a strong acid, collecting the resulting fluoride with a collection liquid, and measuring the fluoride ion concentration, A method and system for quantitatively determining the fluorine content with high accuracy by using a closed analysis system in which two syringes, a reaction tank, and a collection tank are connected by a tube has been proposed.
In Patent Document 3 below, a reaction accelerator such as tungsten trioxide is mixed with the sample to be analyzed, and the non-humidified air is heated as a carrier gas. A method and system for quantifying by flow injection analysis after collection in an absorbing solution has been proposed.

一方で、フッ素を環境、主に環境水中に放出しないための不溶化についても、様々な方法が提案されている。   On the other hand, various methods have been proposed for insolubilization in order not to release fluorine into the environment, mainly environmental water.

例えば、下記の特許文献4では、酸性溶液に添加したリン酸アルカリ金属塩により、フッ素を効果的に水に不溶のフルオロアパタイトへと不溶化する方法が提案されている。
また、下記の特許文献5には、主相がカルシア−シリカ系のスラグを蒸気雰囲気下でエージングして、フッ素をケイ酸カルシウム水和物に取り込むことにより、フッ素を固定化する技術が記載されている。
また、下記の特許文献6では、製鉄における転炉スラグを制御冷却することで、水和反応性の大きい(2CaO・SiO・CaF相、(3CaO・SiO・CaF相、3CaO・SiO−CaF相ではなく、水和反応性の小さい3CaO・2SiO・CaF相および2CaO・SiO−CaF相を析出させる方法が提案されている。
For example, Patent Document 4 below proposes a method for insolubilizing fluorine effectively into water-insoluble fluoroapatite with an alkali metal phosphate added to an acidic solution.
Patent Document 5 below describes a technique for immobilizing fluorine by aging slag whose main phase is calcia-silica based in a steam atmosphere and incorporating fluorine into calcium silicate hydrate. ing.
In Patent Document 6 below, by controlling the cooling converter slag in steel, hydration reactivity greater (2CaO · SiO 2) 2 · CaF 2 phases, (3CaO · SiO 2) 3 · CaF 2 phases rather than 3CaO · SiO 2 -CaF 2 phases, a method of precipitating the hydration reactivity small 3CaO · 2SiO 2 · CaF 2 phases and 2CaO · SiO 2 -CaF 2 phases have been proposed.

これら特許文献4〜6で述べた技術に留まらず、フッ素含有鉱物の鉱物種を制御する方法は、様々な方法が提案されている。これらの方法は、いずれも化学反応を利用して、フッ素の鉱物種を水に不溶のものに変化させ、固定化する方法である。   In addition to the techniques described in Patent Documents 4 to 6, various methods for controlling the mineral species of the fluorine-containing mineral have been proposed. Each of these methods is a method in which a fluorine mineral species is changed to an insoluble one in water using a chemical reaction and is immobilized.

また、特許文献1〜3、非特許文献1、2で述べた分析方法は、いずれも被分析試料中のすべてのフッ素含有量を知るための方法である。一方で、特許文献4〜6に記載の発明は、フッ素の溶出量を制御するためにフッ素含有鉱物種を変換する発明である。すなわち、フッ素の溶出量を想定し、フッ素の溶出量を効果的に抑制するためには、フッ素含有鉱物種を把握することが重要であるが、すべてのフッ素含有量を知る方法はあっても、フッ素含有鉱物種を特定して定量分析する方法は提案されていない。   The analysis methods described in Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Documents 1 and 2 are all methods for knowing all the fluorine contents in the sample to be analyzed. On the other hand, the inventions described in Patent Documents 4 to 6 are inventions that convert fluorine-containing mineral species in order to control the elution amount of fluorine. In other words, it is important to know the fluorine-containing mineral species in order to effectively suppress the fluorine elution amount assuming the elution amount of fluorine, but there is a method to know all the fluorine content. However, no method has been proposed for quantitative analysis of specific fluorine-containing mineral species.

フッ素含有鉱物種を知るための一般的な方法、例えば、電子顕微鏡やX線光電子分光法、X線吸収微細構造解析法などの表面の鉱物種分析手法では、試料の内部を含めた全体情報が得られないという欠点がある。一方、固体核磁気共鳴法を用いれば、被分析試料の内部を含む全体情報が得られる可能性があるものの、例えば、鉄分含有量の大きい鉄鋼スラグなどへの適用は難しい。また、粉末X線回折法を用いれば、鉱物ごとにある程度定量的な情報が得られる可能性があるが、例えば土壌や鉄鋼スラグではフッ素含有量は微量であるため、一般的な粉末X線回折法の感度でフッ素含有鉱物ごとの情報を得るのは難しい。   General methods for knowing fluorine-containing mineral species, for example, surface mineral species analysis methods such as electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and X-ray absorption fine structure analysis, provide comprehensive information including the inside of the sample. There is a disadvantage that it cannot be obtained. On the other hand, if the solid nuclear magnetic resonance method is used, overall information including the inside of the sample to be analyzed may be obtained, but it is difficult to apply to, for example, steel slag having a large iron content. In addition, if powder X-ray diffraction method is used, there is a possibility that quantitative information can be obtained to some extent for each mineral. For example, in soil and steel slag, the fluorine content is very small, so general powder X-ray diffraction It is difficult to obtain information for each fluorine-containing mineral with the sensitivity of the law.

以上のことから、フッ素含有鉱物に関し、無機酸化物系材料を製造、処理する必要のある工場でのオンサイトの日常管理分析方法については、含有量を迅速に知る方法はあっても、フッ素含有鉱物種ごとの定量的な情報を得る方法はない。   Based on the above, with regard to fluorine-containing minerals, on-site daily management analysis methods in factories where inorganic oxide materials must be manufactured and processed, although there is a method for quickly determining the content, fluorine-containing There is no way to obtain quantitative information for each mineral species.

特開平02−92802号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-92802 特開2005−99002号公報JP 2005-99002 A 特開2010−44034号公報JP 2010-44034 A 特開2009−189927号公報JP 2009-189927 A 特開2003−293023号公報JP 2003-293023 A 特開2011−37644号公報JP 2011-37644 A

セメント協会標準試験方法(CAJSI−51)、1981Cement Association Standard Test Method (CAJSI-51), 1981 柳原和夫、儀賀義勝:電気製鋼、78、1、p.5−11、2007Kazuo Yanagihara, Yoshikatsu Giiga: Electric Steelmaking, 78, 1, p. 5-11, 2007

上記の問題点に鑑み、本発明は、いわゆる鉄鋼スラグなど、フッ素を含有した無機酸化物材料に含まれるフッ素の鉱物種ごとの含有量を定量する技術、かかる定量技術を用いたフッ素含有鉱物を含む無機酸化物材料の分別方法、および、無機酸化物系材料製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a technique for quantifying the content of each fluorine mineral species contained in an inorganic oxide material containing fluorine, such as so-called steel slag, and a fluorine-containing mineral using such a quantification technique. It is an object of the present invention to provide a method for fractionating an inorganic oxide material and a method for producing an inorganic oxide material.

本発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意検討を行った結果、フッ素含有鉱物を熱加水分解し、発生したフッ素を含むガスを連続的に分析し、フッ素の発生温度が鉱物ごとに異なっていれば、フッ素含有鉱物を同定できる可能性があると考えた。そこで、上記の目的を達成すべく、フッ素を含む試料を定量的に昇温しつつ熱加水分解し、発生するガス中のフッ素を、分析装置(より望ましくは、ヘリウムプラズマによる励起機構を備えた分析装置)を用いて連続的に測定することにより、試料中のフッ素含有鉱物を種類ごとに定量する方法を発明するに至った。この発明による方法は、簡便かつ迅速であり、無機酸化物材料の製造現場における材料の分別を、きめ細かく行うことができる。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors thermally analyzed a fluorine-containing mineral, continuously analyzed the generated fluorine-containing gas, and the generation temperature of fluorine was a mineral. We thought that there was a possibility of identifying fluorine-containing minerals. Therefore, in order to achieve the above object, the sample containing fluorine is thermally hydrolyzed while quantitatively raising the temperature, and the fluorine in the generated gas is analyzed by an analyzer (more preferably, equipped with an excitation mechanism by helium plasma). The present inventors have invented a method for quantifying fluorine-containing minerals in a sample for each type by continuously measuring using an analytical device. The method according to the present invention is simple and rapid, and enables fine separation of materials at the production site of inorganic oxide materials.

上記知見に基づき完成された本発明の要旨は、以下の通りである。
(1)フッ素含有無機酸化物材料中のフッ素をキャリアガス中に抽出し、フッ素を鉱物種別に定量分析する方法であって、前記キャリアガスを加湿する工程と、加湿された前記キャリアガスを、前記フッ素含有無機酸化物材料の保持された炉内に導入し、該炉内を常温から1200℃までの範囲で加熱することで前記フッ素含有無機酸化物材料を熱加水分解して、該フッ素含有無機酸化物材料中のフッ素をフッ化物ガスとして前記キャリアガス中に抽出する工程と、抽出された前記フッ化物ガスを含有するキャリアガスを分析して、前記キャリアガス中のフッ素含有量を測定する工程と、を含み、測定された熱加水分解温度から、熱加水分解されたフッ素含有鉱物種を同定し、測定された前記フッ素含有量から、フッ素含有鉱物量を定量する、フッ素の鉱物種別定量分析方法。
(2)前記フッ素含有量を測定する工程において、前記フッ化物ガスをヘリウムプラズマにより励起させてフッ素含有量を定量分析する、(1)に記載のフッ素の鉱物種別定量分析方法。
(3)前記フッ素含有無機酸化物材料は鉄鋼スラグである、(1)または(2)に記載のフッ素の鉱物種別定量分析方法。
(4)フッ素含有無機酸化物材料中のフッ素をキャリアガス中に抽出し、フッ素を鉱物種別に定量分析するシステムであって、前記キャリアガスを加湿する加湿部と、内部に保持された前記フッ素含有無機酸化物材料に対して、加湿された前記キャリアガスが導入されており、前記フッ素含有無機酸化物材料を常温から1200℃までの範囲で加熱することで熱加水分解させて、当該フッ素含有無機酸化物材料中のフッ素をフッ化物ガスとして前記キャリアガス中に抽出する加熱部と、抽出された前記フッ化物ガスを含有する前記キャリアガスを分析する分析部と、を備え、測定された熱加水分解温度から、熱加水分解されたフッ素含有鉱物種を同定し、測定された前記フッ素含有量から、フッ素含有鉱物量を定量する、フッ素の鉱物種別定量分析システム。
(5)前記分析部は、前記フッ化物ガスをヘリウムプラズマにより励起させて、フッ素含有量を定量分析する、(4)に記載のフッ素の鉱物種別定量分析システム。
(6)無機酸化物材料を(1)〜(3)のいずれか1項に記載のフッ素の鉱物種別定量分析方法により分析して、得られたフッ素含有鉱物種の種別および含有量に応じて前記無機酸化物材料を分別する、無機酸化物材料の分別方法。
(7)無機酸化物材料中フッ素含有鉱物量を(1)〜(3)のいずれか1項に記載のフッ素の鉱物種別定量分析方法により定量するフッ素の鉱物種別定量工程と、前記フッ素の鉱物種別定量結果から水溶性フッ素濃度指標を求める工程と、前記水溶性フッ素濃度指標が一定の基準値を超えた場合に、前記無機酸化物材料中の前記フッ素含有鉱物を水に対して不溶化するフッ素不溶化処理工程と、を含み、道路舗装用路盤材料、土木材料、建築材料、セメント原料、肥料、および耐火物類のいずれか1種または2種以上を製造する無機酸化物系加工材料の製造方法。
The summary of this invention completed based on the said knowledge is as follows.
(1) A method of extracting fluorine in a fluorine-containing inorganic oxide material into a carrier gas and quantitatively analyzing the fluorine by mineral type, the step of humidifying the carrier gas, and the humidified carrier gas, The fluorine-containing inorganic oxide material is introduced into a furnace in which the fluorine-containing inorganic oxide material is held, and the fluorine-containing inorganic oxide material is thermally hydrolyzed by heating the furnace in a range from room temperature to 1200 ° C. A step of extracting fluorine in the inorganic oxide material into the carrier gas as a fluoride gas, and analyzing the carrier gas containing the extracted fluoride gas to measure the fluorine content in the carrier gas A hydrolyzed fluorine-containing mineral species from the measured thermal hydrolysis temperature, and quantifying the fluorine-containing mineral amount from the measured fluorine content Mineral type method for quantitative analysis of fluorine.
(2) The fluorine mineral type quantitative analysis method according to (1), wherein in the step of measuring the fluorine content, the fluoride gas is excited by helium plasma to quantitatively analyze the fluorine content.
(3) The fluorine mineral type quantitative analysis method according to (1) or (2), wherein the fluorine-containing inorganic oxide material is steel slag.
(4) A system for extracting fluorine in a fluorine-containing inorganic oxide material into a carrier gas and quantitatively analyzing the fluorine by mineral type, a humidifying unit for humidifying the carrier gas, and the fluorine held inside The humidified carrier gas is introduced into the inorganic oxide material, and the fluorine-containing inorganic oxide material is thermally hydrolyzed by heating in a range from room temperature to 1200 ° C. A heating unit that extracts fluorine in the inorganic oxide material into the carrier gas as a fluoride gas, and an analysis unit that analyzes the carrier gas containing the extracted fluoride gas, and measured heat Fluorine-containing mineral species that are thermally hydrolyzed are identified from the hydrolysis temperature, and the amount of fluorine-containing minerals is quantified from the measured fluorine content. Analysis system.
(5) The fluorine mineral type quantitative analysis system according to (4), wherein the analysis unit excites the fluoride gas with helium plasma to quantitatively analyze the fluorine content.
(6) The inorganic oxide material is analyzed by the fluorine mineral type quantitative analysis method according to any one of (1) to (3), and according to the type and content of the obtained fluorine-containing mineral species. A method for separating an inorganic oxide material, wherein the inorganic oxide material is separated.
(7) Fluorine mineral type determination step for quantifying the amount of fluorine-containing mineral in the inorganic oxide material by the fluorine mineral type quantitative analysis method according to any one of (1) to (3), and the fluorine mineral A step of obtaining a water-soluble fluorine concentration index from the type quantification result, and fluorine that insolubilizes the fluorine-containing mineral in the inorganic oxide material with respect to water when the water-soluble fluorine concentration index exceeds a certain reference value. A method for producing an inorganic oxide-based processed material, comprising: a roadbed material for road paving, a civil engineering material, a building material, a cement raw material, a fertilizer, and a refractory. .

本発明は、熱加水分解法によりフッ素含有鉱物を温度に応じて熱分解させ、発生するフッ化物を含んだガスを分析する方法であり、簡便かつ迅速な測定で、フッ素の鉱物種を定量的に知ることができる。従って、土木工事時の環境影響調査などに適用し、フッ素の溶出可能性を推測することが可能となる。また、鉱物種ごとの情報を得ることにより、無機酸化物材料を分別したり、無機酸化物材料の製造工程でフッ素を溶出しにくい鉱物に制御したりすることも可能となる。   The present invention is a method in which a fluorine-containing mineral is thermally decomposed according to temperature by a thermal hydrolysis method, and a gas containing a generated fluoride is analyzed, and the fluorine mineral species can be quantitatively analyzed by simple and rapid measurement. Can know. Therefore, it is possible to estimate the possibility of fluorine elution by applying it to environmental impact surveys during civil engineering work. In addition, by obtaining information for each mineral species, it is possible to sort the inorganic oxide material, or to control the mineral oxide to hardly elute fluorine in the manufacturing process of the inorganic oxide material.

本発明の実施形態に係る分析システムの一例を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing an example of an analysis system concerning an embodiment of the present invention. 蛍石の熱加水分解時のフッ化物ガス発生挙動を示したグラフ図である。It is the graph which showed the fluoride gas generation | occurrence | production behavior at the time of thermal hydrolysis of fluorite. カスピディンの熱加水分解時のフッ化物ガス発生挙動を示したグラフ図である。It is the graph which showed the fluoride gas generation | occurrence | production behavior at the time of thermal hydrolysis of caspidine. フルオロアパタイトの熱加水分解時のフッ化物ガス発生挙動を示したグラフ図である。It is the graph which showed the fluoride gas generation | occurrence | production behavior at the time of thermal hydrolysis of fluoroapatite. 無機酸化物材料を原料として、道路舗装用路盤材料等を製造する際のフローの一部である。It is a part of the flow when manufacturing a roadbed material for road pavement and the like using an inorganic oxide material as a raw material. 鉄鋼スラグ1の熱加水分解時のフッ化物ガス発生挙動を示したグラフ図である。It is the graph which showed the fluoride gas generation | occurrence | production behavior at the time of the thermal hydrolysis of the steel slag 1. 鉄鋼スラグ2の熱加水分解時のフッ化物ガス発生挙動を示したグラフ図である。It is the graph which showed the fluoride gas generation | occurrence | production behavior at the time of the thermal hydrolysis of the steel slag 2. 鉄鋼スラグから道路舗装用路盤材を製造するフローである。This is a flow for producing roadbed materials for road paving from steel slag.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1に、本発明の実施形態における好ましい分析システムの例を示す。キャリアガスは、不活性ガスボンベ1から供給され、流量調整器2で流量が制御される。キャリアガスの流路途中に、加湿器3を設置し、不活性ガスを湿潤状態とする。被分析試料は、るつぼ6に挿入した上で、キャリアガスを流すための炉心管5内に設置する。湿潤状態のキャリアガスおよび被分析試料は、管状炉4で加熱される。すなわち、図1に示した例では、被分析試料を加熱する加熱部は、管状炉4および炉心管5で構成されている。   FIG. 1 shows an example of a preferable analysis system in the embodiment of the present invention. The carrier gas is supplied from the inert gas cylinder 1 and the flow rate is controlled by the flow rate regulator 2. A humidifier 3 is installed in the middle of the carrier gas flow path to make the inert gas wet. The sample to be analyzed is inserted into the crucible 6 and then installed in the furnace core tube 5 for flowing the carrier gas. The wet carrier gas and the sample to be analyzed are heated in the tubular furnace 4. That is, in the example shown in FIG. 1, the heating unit that heats the sample to be analyzed includes the tubular furnace 4 and the core tube 5.

管状炉4で熱加水分解されたフッ化物は、ヘリウムプラズマトーチ7を用いて生成されるヘリウムプラズマ8内に、キャリアガスとともに連続的に導入され、励起される。励起により生じた発光またはイオン9は、発光またはイオンの検出装置10により連続的に分析される。これら分析システムは、制御用コンピュータ11で制御される。また、制御用コンピュータ11には、管状炉4の温度状態を示すデータや、検出装置10における発光またはイオンの検出結果を示すデータ等が随時出力される。   The fluoride hydrolyzed in the tubular furnace 4 is continuously introduced into the helium plasma 8 generated using the helium plasma torch 7 together with the carrier gas and excited. Luminescence or ions 9 generated by excitation are continuously analyzed by a luminescence or ion detector 10. These analysis systems are controlled by a control computer 11. Further, data indicating the temperature state of the tubular furnace 4, data indicating the detection result of light emission or ions in the detection device 10, and the like are output to the control computer 11 as needed.

熱加水分解に用いるガスは、試料との反応性を有しない、ヘリウムやアルゴンなどの不活性ガスが望ましい。また、キャリアガスは、被分析試料から抽出されたフッ化物ガスを含んでそのままヘリウムプラズマに導入されるが、プラズマの安定生成を妨害しないために、より好ましくはヘリウムが望ましい。不活性ガスは、不純物成分、特にフッ素を含まない、3Nグレード以上のものが好ましい。ヘリウムの流量は、あまりに少なすぎると抽出されたフッ化物ガスを適切に搬送することができず、また、あまり大容量を流し過ぎると熱加水分解後のフッ化物ガスを希釈してしまうため、例えば0.3〜2.0L/min程度が好ましい。   The gas used for the thermal hydrolysis is preferably an inert gas such as helium or argon that has no reactivity with the sample. The carrier gas contains the fluoride gas extracted from the sample to be analyzed and is directly introduced into the helium plasma. However, helium is more preferable because it does not interfere with the stable generation of the plasma. The inert gas is preferably 3N grade or higher which does not contain impurity components, particularly fluorine. If the flow rate of helium is too small, the extracted fluoride gas cannot be properly conveyed, and if a large volume is passed too much, the fluoride gas after thermal hydrolysis will be diluted. About 0.3-2.0 L / min is preferable.

キャリアガスは、配管を通じて輸送されるが、流路中にガス加湿器などの加湿器3を設けることにより加湿する。加湿器3は、圧力・流量調整機能を有しているか、あるいはバブリング方式や中空糸膜型加湿法のように圧損・流量損の小さい構造のものが好ましい。また、加湿量については、被分析試料から発生が予想されるフッ化物ガス量にも依存するが、常温で飽和蒸気圧に近い量とすることが望ましい。キャリアガスの配管は、被分析試料を加熱する炉に直接接続される。   The carrier gas is transported through a pipe, but is humidified by providing a humidifier 3 such as a gas humidifier in the flow path. The humidifier 3 preferably has a pressure / flow rate adjusting function, or has a structure with a small pressure loss / flow rate loss such as a bubbling method or a hollow fiber membrane type humidification method. Further, the humidification amount depends on the amount of fluoride gas expected to be generated from the sample to be analyzed, but it is desirable that the humidification amount be close to the saturated vapor pressure at room temperature. The carrier gas pipe is directly connected to a furnace for heating the sample to be analyzed.

被分析試料を加熱する炉は、密閉型であり、かつ、可能な限り内容積およびデッドボリュームが小さいものが望ましい。より詳しくは、図1において管状炉4および炉心管5として示したように、管状炉型で筒状の炉心管を有する構造であり、中央部に試料を設置し、一端からキャリアガスを導入させ、もう一端から熱加水分解抽出されたフッ化物ガスを含むキャリアガスが取り出せる方式のものが望ましい。また、管状炉4および炉心管5については、100℃から1200℃まで温度制御可能であり、かつ熱電対などの温度計を備え、被分析試料、もしくは被分析試料近傍の実際の温度を監視できる方式が望ましい。昇温速度は、炉の性能にも依存するが、あまり遅いと分析に時間がかかり、早いと炉の均熱化制御が困難となるため、5〜20℃/min程度で行うことが望ましい。   The furnace for heating the sample to be analyzed is preferably a closed type and has a small internal volume and dead volume as much as possible. More specifically, as shown as a tubular furnace 4 and a core tube 5 in FIG. 1, it is a tubular furnace type and has a cylindrical core tube, a sample is placed at the center, and a carrier gas is introduced from one end. It is desirable that a carrier gas containing a fluoride gas extracted by thermal hydrolysis and extraction be taken from the other end. In addition, the tubular furnace 4 and the core tube 5 can be controlled in temperature from 100 ° C. to 1200 ° C., and equipped with a thermometer such as a thermocouple, and can monitor the actual temperature in the sample to be analyzed or in the vicinity of the sample to be analyzed. Method is desirable. Although the rate of temperature rise depends on the performance of the furnace, if it is too slow, it takes time for analysis, and if it is fast, it becomes difficult to control the soaking of the furnace, so it is desirable to carry out at about 5 to 20 ° C./min.

被分析試料は、1または複数のフッ素含有鉱物種を含有するフッ素含有無機酸化物材料である。このようなフッ素含有無機酸化物材料としては、特に限定されるものではなく、公知の材料を被分析試料として用いることができる。かかるフッ素含有無機酸化物材料の一例として、鉄鋼スラグを挙げることができる。被分析試料は、均質に加熱できる量を、炉の均熱帯部分で加熱できるように炉内に挿入する。キャリアガスに触れる面積が小さい場合や、被分析試料に温度勾配が生じる場合には、フッ化物ガスの発生が定量的に行われないので注意する。炉の均熱帯の仕様にもよるが、例えば、試料の質量は5〜100mg程度であり、大きさが75μm以下に微粉砕されたものを、アルミナ製のるつぼなどの容器に均質になるように挿入することが好ましい。   The sample to be analyzed is a fluorine-containing inorganic oxide material containing one or more fluorine-containing mineral species. Such a fluorine-containing inorganic oxide material is not particularly limited, and a known material can be used as a sample to be analyzed. One example of such a fluorine-containing inorganic oxide material is steel slag. The sample to be analyzed is inserted into the furnace so that it can be heated uniformly in the soaking zone of the furnace. Note that fluoride gas is not generated quantitatively when the area in contact with the carrier gas is small or when a temperature gradient occurs in the sample to be analyzed. Although it depends on the specifications of the soaking zone of the furnace, for example, the mass of the sample is about 5 to 100 mg, and the finely pulverized product having a size of 75 μm or less is made homogeneous in a container such as an alumina crucible. It is preferable to insert.

ここで、フッ素含有鉱物の熱分解特性について考察する。例えば、鉄鋼スラグ中に存在しそうなフッ素含有鉱物について、蛍石の融点は1402℃、フルオロアパタイトは1650℃、カスピディンは1410℃と、いずれも高温である。しかし、熱加水分解法では、1200℃までにスラグ中の全てのフッ素含有鉱物が熱分解することが分かっている。この場合、フッ素含有鉱物中のフッ素は、以下の反応式1の通りHOと反応してフッ化水素ガスとなり、キャリアガス中に抽出される。ここで、下記反応式1において、Mは、フッ素含有鉱物に含まれる金属元素を表している。 Here, the thermal decomposition characteristics of the fluorine-containing mineral will be considered. For example, regarding fluorine-containing minerals that are likely to exist in steel slag, the melting point of fluorite is 1402 ° C., fluoroapatite is 1650 ° C., and caspidine is 1410 ° C., all of which are high temperatures. However, it has been found that all fluorine-containing minerals in slag are thermally decomposed by 1200 ° C. in the thermal hydrolysis method. In this case, fluorine in the fluorine-containing mineral reacts with H 2 O to form hydrogen fluoride gas as shown in the following reaction formula 1, and is extracted into the carrier gas. Here, in the following reaction formula 1, M represents a metal element contained in the fluorine-containing mineral.

MF2n + nHO → MO + 2nHF ・・・(反応式1) MF 2n + nH 2 O → MO n + 2nHF (Reaction Formula 1)

なお、例えば蛍石20mgの場合、フッ素の含有量は9.74mgとなり、キャリアガス流量1.2L/minの条件において60分間で完全に熱加水分解したと仮定した場合、発生するフッ化物ガスを含むキャリアガス中の平均フッ素濃度は、0.135mgL−1程度となる。 For example, in the case of 20 mg of fluorite, the fluorine content is 9.74 mg, and assuming that it is completely hydrolyzed in 60 minutes under the condition of a carrier gas flow rate of 1.2 L / min, the generated fluoride gas is The average fluorine concentration in the contained carrier gas is about 0.135 mg L- 1 .

発生したフッ化物ガスを含有するキャリアガスは、連続的に分析装置に導入される。分析装置は、ガス中のフッ素含有量を連続的に測定可能なものを利用し、例えばヘリウムプラズマのような高温、高エネルギーでフッ化物を励起、イオン化し、フッ素原子から発生する原子発光やフッ素イオンの質量を連続的かつ定量的に測定する装置が考えられる。かかる分析装置は、例えば図1に示したように、フッ化物を励起、イオン化させる装置(例えば、ヘリウムプラズマトーチ7)と、発生した原子発光やフッ素イオンを検出する装置(例えば、発光またはイオンの検出装置10)と、から構成される。より具体的には、ヘリウムプラズマとしては、誘導結合プラズマ、マイクロ波誘導結合プラズマなどが挙げられる。また分析方法には、発光を分光分析し、発光波長から元素を知るとともに、発光強度からその含有量を知る方法や、発生したイオンの質量と個数を計測し、元素と含有量を特定する質量分析法等が挙げられる。   The carrier gas containing the generated fluoride gas is continuously introduced into the analyzer. The analyzer uses an instrument that can continuously measure the fluorine content in a gas. For example, helium plasma excites and ionizes fluorides at high temperature and high energy to generate atomic emission or fluorine generated from fluorine atoms. An apparatus that continuously and quantitatively measures the mass of ions can be considered. For example, as shown in FIG. 1, such an analyzer includes an apparatus for exciting and ionizing fluoride (for example, a helium plasma torch 7) and an apparatus for detecting generated atomic luminescence and fluorine ions (for example, luminescence or ion emission). And a detection device 10). More specifically, examples of helium plasma include inductively coupled plasma and microwave inductively coupled plasma. In addition, the analysis method includes spectroscopic analysis of luminescence, knowing the element from the luminescence wavelength, knowing its content from the luminescence intensity, and measuring the mass and number of ions generated to identify the element and content. Analytical methods and the like can be mentioned.

以上の方法、システムでの測定により、横軸に温度、縦軸にキャリアガス中に抽出されたフッ化物ガス中のフッ素の含有量を反映した信号強度を得ることができる。   By measuring with the above method and system, the signal intensity reflecting the temperature in the horizontal axis and the fluorine content in the fluoride gas extracted in the carrier gas on the vertical axis can be obtained.

ここで、フッ素含有鉱物試薬を熱加水分解した際のフッ化物ガスの発生プロファイルの例を、図2〜4に示した。フッ素含有鉱物試薬の熱加水分解温度は鉱物により異なっている。図2に示す蛍石では、約550℃で分解を開始し、約880℃で最大となり、約1150℃で終息するプロファイルであり、図3に示すカスピディンでは、約650℃で分解を開始し、約970℃で最大となり、約1200℃で終息するプロファイルであった。両者の最大値は100℃近く異なることから、デコンボリューションなどのピーク分離手法を用いれば、分別定量可能である。一方、図4に示すフルオロアパタイトは、約250℃で分解を開始し、約380℃、約520℃に複数のピークが生じ、約730℃で終息するプロファイルとなった。なお、図4では約840℃にもピークがあるが、今回用いたフルオロアパタイト試薬は、固体NMR法による検証で、合成時の原料物質の一つである蛍石が不純物として含有されていることが判っており、840℃付近に出現したピークは、蛍石に起因するものと考えられる。   Here, the example of the generation | occurrence | production profile of the fluoride gas at the time of thermally hydrolyzing a fluorine-containing mineral reagent was shown to FIGS. The thermal hydrolysis temperature of the fluorine-containing mineral reagent varies depending on the mineral. The fluorite shown in FIG. 2 has a profile that starts decomposing at about 550 ° C., reaches a maximum at about 880 ° C. and ends at about 1150 ° C., and caspidine shown in FIG. 3 starts decomposing at about 650 ° C. The profile was maximum at about 970 ° C. and ended at about 1200 ° C. Since the maximum values of the two differ by nearly 100 ° C., it is possible to perform quantitative quantification using a peak separation technique such as deconvolution. On the other hand, the fluoroapatite shown in FIG. 4 started to decompose at about 250 ° C., had multiple peaks at about 380 ° C. and about 520 ° C., and ended at about 730 ° C. Although there is a peak at about 840 ° C. in FIG. 4, the fluoroapatite reagent used this time contains fluorite, which is one of the raw materials at the time of synthesis, as an impurity, as verified by the solid state NMR method. The peak appearing near 840 ° C. is considered to be due to fluorite.

つまり、フッ素含有鉱物の熱加水分解温度に差があれば、本発明によれば、被分析試料に含有されるフッ素含有鉱物の種類を同定することができる。さらに、被分析試料中のフッ素含有量を測定しておき、さらに本発明でフッ素含有鉱種を特定した上で、含有量を知りたいフッ素含有鉱物種の熱加水分解プロファイルの積分値から、以下の式(1)を用いて知りたいフッ素含有鉱物の含有量を計算することができる。   That is, if there is a difference in the thermal hydrolysis temperature of the fluorine-containing mineral, according to the present invention, the type of the fluorine-containing mineral contained in the sample to be analyzed can be identified. Furthermore, after measuring the fluorine content in the sample to be analyzed, and further specifying the fluorine-containing mineral species in the present invention, from the integral value of the thermal hydrolysis profile of the fluorine-containing mineral species whose content is to be known, The content of the fluorine-containing mineral to be known can be calculated using the formula (1).

(知りたいフッ素含有鉱物の含有量)
=(ピーク分離やデコンボリューションで得られた知りたいフッ素含有鉱物のプロファイルの積分値)/(全フッ素プロファイルの積分値)×フッ素含有量×(知りたいフッ素含有鉱物の分子量)/(知りたいフッ素含有鉱物中のフッ素の原子量) ・・・(1)
(Content of fluorine-containing minerals you want to know)
= (Integrated value of the fluorine-containing mineral profile obtained by peak separation or deconvolution) / (Integrated value of the total fluorine profile) × Fluorine content × (Molecular weight of the fluorine-containing mineral to be known) / (Fluorine to be known) Atomic weight of fluorine in minerals contained) (1)

分析装置によって得られたフッ化物ガス中のフッ素の含有量を反映した信号強度に対する各種の信号処理、画像処理や、上記式(1)に示したようなフッ素含有鉱物の含有量の算出処理は、例えば、制御用コンピュータ11や、分析システムに接続された各種サーバやコンピュータなど(図示せず。)の演算処理装置により実施される。横軸に温度、縦軸にキャリアガス中に抽出されたフッ化物ガス中のフッ素の含有量を反映した測定グラフや、フッ素含有鉱物の含有量の算出結果などは、制御用コンピュータ11や演算処理装置の表示画面に表示されたり、プリンタなどを介して紙媒体に出力されたりする。これにより、分析システムの利用者は、フッ素含有鉱物のフッ素含有量を、その場で把握することが可能となる。   Various signal processing, image processing for the signal intensity reflecting the fluorine content in the fluoride gas obtained by the analyzer, and calculation processing of the fluorine-containing mineral content as shown in the above formula (1) For example, it is implemented by an arithmetic processing unit such as the control computer 11 or various servers or computers (not shown) connected to the analysis system. A measurement graph reflecting the temperature in the horizontal axis and the fluorine content in the fluoride gas extracted in the carrier gas on the vertical axis, the calculation result of the content of the fluorine-containing mineral, etc. It is displayed on the display screen of the apparatus or output to a paper medium via a printer or the like. Thereby, the user of the analysis system can grasp the fluorine content of the fluorine-containing mineral on the spot.

次に、本発明による無機酸化物材料の分別方法について詳述する。
なお、無機酸化物材料とは、道路舗装用路盤材料、土木材料、建築材料、セメント原料、肥料、および、耐火物類といった、無機酸化物系加工材料の原料である。具体的には、無機酸化物材料として、鉄鋼製造工程で得られる鉄鋼スラグや、再生路盤材、耐火物などの無機酸化物系加工材料工場の再生利用材を挙げることができる。
Next, the method for separating inorganic oxide materials according to the present invention will be described in detail.
The inorganic oxide material is a raw material for inorganic oxide processing materials such as road pavement materials for road pavement, civil engineering materials, building materials, cement raw materials, fertilizers, and refractories. Specifically, examples of the inorganic oxide material include steel slag obtained in the steel manufacturing process, recycled materials for inorganic oxide processing material factories such as recycled roadbed materials and refractories.

無機酸化物材料の環境側面からの性質は、フッ素含有鉱物の種類および含有量に依存する。以下では、無機酸化物材料として鉄鋼スラグを例に挙げて、説明する。鉄鋼スラグは、製鋼スラグ、電気炉スラグ、高炉スラグに大別される。フッ素は、製鋼スラグや電気炉スラグの場合には、精錬や鋳造時のフラックスから不可避的に混入し、高炉スラグの場合には、製鉄原料や、製鋼スラグや電気炉スラグを鉄源として高炉工程でリサイクルした際にスラグ側に分配されて不可避的に混入する。その上で、不可避的に混入したフッ素は、鉄鋼スラグを路盤材として利用する際に、溶出など環境側面から問題となる。その他の無機酸化物材料についても同様に、フッ素含有鉱物の含有量に基づいて無機酸化物材料を分別することで、無機酸化物系加工材料の用途や環境影響を、より特徴づけることができる。また、このように分別した無機酸化物系加工材料を使用することで、環境影響のない材料を出荷できるなど、品質をより向上させることができる。   The environmental properties of inorganic oxide materials depend on the type and content of fluorine-containing minerals. Below, steel slag is mentioned as an example and explained as an inorganic oxide material. Steel slag is roughly classified into steelmaking slag, electric furnace slag, and blast furnace slag. In the case of steelmaking slag and electric furnace slag, fluorine is inevitably mixed from the flux during refining and casting. When it is recycled at slag, it is distributed to the slag side and mixed unavoidably. In addition, inevitably mixed fluorine becomes a problem from the environmental aspect such as elution when steel slag is used as a roadbed material. Similarly, with respect to other inorganic oxide materials, the use and environmental influence of the inorganic oxide-based processed material can be further characterized by separating the inorganic oxide material based on the content of the fluorine-containing mineral. Moreover, by using the inorganic oxide processing material thus sorted, the quality can be further improved, for example, a material having no environmental influence can be shipped.

ここで、無機酸化物材料の分別とは、フッ素含有鉱物の種別および含有量に応じて、無機酸化物材料を識別することを意味する。このように無機酸化物材料を分別することによって、無機酸化物材料を配合して路盤材等を製造する際に、フッ素含有鉱物種別の含有量に応じて配合量を決定することができる。例えば、配合後の無機酸化物系加工材料の水溶性フッ素濃度が一定の基準値を超えないように、無機酸化物材料の配合量を決定すればよい。また、水溶性フッ素濃度が非常に高いと識別された無機酸化物材料は、保管中に環境へのフッ素溶出が無いように厳重に保管し、場合によっては、不溶化、無害化処理を施して廃棄する等の処置を、環境に害を与えることなく安全に実行することができる。   Here, the separation of the inorganic oxide material means identifying the inorganic oxide material according to the type and content of the fluorine-containing mineral. Thus, by classifying an inorganic oxide material, when mix | blending an inorganic oxide material and manufacturing a roadbed material etc., a compounding quantity can be determined according to content of a fluorine-containing mineral classification. For example, what is necessary is just to determine the compounding quantity of an inorganic oxide material so that the water-soluble fluorine density | concentration of the inorganic oxide type processing material after a mixing may not exceed a fixed reference value. In addition, inorganic oxide materials identified as having a very high concentration of water-soluble fluorine should be stored strictly so that there is no elution of fluorine into the environment during storage, and in some cases, they may be insolubilized or rendered harmless and discarded. It is possible to safely perform such treatments without harming the environment.

本発明のフッ素含有鉱物の含有量測定方法は、従来の化学分析法と異なり、迅速に測定を行うことができるので、工場などでの流れ作業に適している。本実施形態では、工場の生産ラインにおいてフッ素含有鉱物の種類を同定し、フッ素含有鉱物の含有量を測定する。   Unlike the conventional chemical analysis method, the method for measuring the content of fluorine-containing minerals according to the present invention can be measured quickly and is therefore suitable for flow work in factories and the like. In the present embodiment, the type of fluorine-containing mineral is identified in the production line of the factory, and the content of the fluorine-containing mineral is measured.

次に、本発明が提案する道路舗装用路盤材料、土木材料、建築材料、セメント原料、肥料、耐火物類といった、無機酸化物系加工材料の製造方法について説明する。
図5に、無機酸化物材料を原料として、道路舗装用路盤材料等の無機酸化物系加工材料を製造するフローの一部を示す。
Next, a method for producing inorganic oxide processing materials such as roadbed materials for road paving, civil engineering materials, building materials, cement raw materials, fertilizers, and refractories proposed by the present invention will be described.
FIG. 5 shows a part of a flow for manufacturing an inorganic oxide processing material such as a road pavement material using an inorganic oxide material as a raw material.

受け入れた無機酸化物材料は、必要に応じて粉砕や篩分け等を行う。
フッ素含有鉱物種別定量工程においては、上記粉砕や篩分け等の処置後、各ロットを代表するサンプルを抜き出して、抜き出したサンプルを、上述した本発明のフッ素の鉱物種別定量分析方法によって分析する。
The received inorganic oxide material is crushed or sieved as necessary.
In the fluorine-containing mineral type quantification step, after the treatment such as pulverization and sieving, samples representing each lot are extracted, and the extracted samples are analyzed by the above-described fluorine mineral type quantification analysis method of the present invention.

次に、フッ素の鉱物種別定量結果から、水溶性フッ素濃度指標Xを算出する。水溶性フッ素濃度指標Xは、例えば、n種のフッ素含有鉱物種が存在するとき、各フッ素含有鉱物種の含有量がX(i=1〜n)であったとすると、以下の式(2)で与えられる。ここで、以下の式(2)において、aは、溶出試験時のpH、共存するイオンのイオン強度を考慮したうえで各フッ素含有鉱物種の水への溶解度を予め測定し、得られた結果から算出した係数である。 Next, a water-soluble fluorine concentration index X is calculated from the result of quantification of the fluorine mineral type. The water-soluble fluorine concentration index X is, for example, when n fluorine-containing mineral species are present and the content of each fluorine-containing mineral species is X i (i = 1 to n), the following formula (2 ). Here, in the following formula (2), a i was obtained by previously measuring the solubility of each fluorine-containing mineral species in water in consideration of the pH during the dissolution test and the ionic strength of coexisting ions. This is a coefficient calculated from the result.

Figure 2015078974
Figure 2015078974

このようにして得られた水溶性フッ素濃度指標Xが一定の基準値を下回った場合、かかるロットの無機酸化物材料は、そのまま配合工程に仕向けられる。ここで、配合工程では、複数のロットの同種または異種の無機酸化物材料等を混合し、均一化等を行う。ここで、一定の基準値は、例えば土壌環境基準の溶出量0.8mg/Lの規制を超過しない量として、予め決定することができる。   When the water-soluble fluorine concentration index X thus obtained falls below a certain reference value, the inorganic oxide material in such a lot is directly subjected to the blending process. Here, in the blending step, the same kind or different kinds of inorganic oxide materials of a plurality of lots are mixed and homogenized. Here, the fixed reference value can be determined in advance as an amount that does not exceed the regulation of the soil environment standard elution amount 0.8 mg / L, for example.

一方、水溶性フッ素濃度指標Xが一定の基準値を超えていることが判明した場合、かかるロットの無機酸化物材料は、フッ素不溶化処理工程に仕向けられる。フッ素不溶化処理に送られた無機酸化物材料は、例えば特許文献4に開示されるような方法で処理される。フッ素含有鉱物種別定量工程とフッ素不溶化処理工程は、複数回繰り返すことができる。フッ素不溶化処理工程を経た後に行われたフッ素含有鉱物種別定量の結果、水溶性フッ素濃度指標Xが一定の基準値を下回った場合、かかるロットは、配合工程に送られる。   On the other hand, when it is found that the water-soluble fluorine concentration index X exceeds a certain reference value, the inorganic oxide material of the lot is directed to the fluorine insolubilization process. The inorganic oxide material sent to the fluorine insolubilization treatment is treated by a method as disclosed in Patent Document 4, for example. The fluorine-containing mineral type determination step and the fluorine insolubilization step can be repeated a plurality of times. If the water-soluble fluorine concentration index X falls below a certain reference value as a result of the fluorine-containing mineral type determination performed after the fluorine insolubilization treatment step, the lot is sent to the blending step.

一方、水に可溶なフッ素含有鉱物量が非常に多い場合、あるいは、何らかの原因によりフッ素不溶化処理が効果的に進まないことが判明した場合は、フッ素不溶化処理に要するコスト等も勘案し、かかるロットは、最終処分工程に送られる。最終処分工程に送られた無機酸化物材料は、厳格に管理し、フッ素の分離処理や不溶化などの無害化処理を行った後、適切に処分する。   On the other hand, if the amount of fluorine-containing mineral that is soluble in water is very large, or if it is found that the fluorine insolubilization treatment does not proceed effectively for some reason, the cost required for the fluorine insolubilization treatment is taken into account. The lot is sent to the final disposal process. The inorganic oxide material sent to the final disposal process is strictly controlled and properly disposed of after detoxification treatment such as fluorine separation and insolubilization.

図5に示したように、本実施形態に係る無機酸化物系加工材料の製造方法は、算出した水溶性フッ素濃度指標Xに基づいて無機酸化物材料を分別しつつ、無機酸化物系加工材料を製造する方法であるといえる。   As shown in FIG. 5, the manufacturing method of the inorganic oxide processing material according to the present embodiment sorts the inorganic oxide material based on the calculated water-soluble fluorine concentration index X, while the inorganic oxide processing material. It can be said that this is a method of manufacturing.

生産ラインは、フッ素含有鉱物の含有量の測定結果に基づいて自動的に無機酸化物材料を分別できるようなシステムでもよいし、フッ素含有鉱物の含有量の測定結果を人が判断し、無機酸化物材料を分別するようなシステムでもよい。   The production line may be a system that can automatically separate the inorganic oxide material based on the measurement result of the content of fluorine-containing minerals. A system that separates materials may also be used.

道路舗装用路盤材料、港湾土木材料、建築材料、セメント原料、耐火物類などは、長期間の利用時に周辺環境へのフッ素の溶出が起こらないことが必要であり、これらの材料には、溶解性のフッ素含有鉱物含有量の低い無機酸化物材料の使用が重要である。無機酸化物材料の環境負荷に関し、きめ細かな管理を行うことにより、安全で安心な材料の出荷が可能となる。   Road pavement materials for road paving, harbor civil engineering materials, building materials, cement raw materials, refractory materials, etc. must not have fluorine elution into the surrounding environment during long-term use. It is important to use an inorganic oxide material having a low content of highly functional fluorine-containing minerals. By carefully managing the environmental impact of inorganic oxide materials, safe and secure shipment of materials becomes possible.

以下、本発明の実施例を説明する。なお、以下で示す実施例は、本発明に係るフッ素の鉱物種別定量分析方法、フッ素の鉱物種別定量分析システム、フッ素含有鉱物を含む無機酸化物材料の分別方法、および、無機酸化物系加工材料の製造方法のあくまでも一例にすぎず、本発明に係るフッ素の鉱物種別定量分析方法、フッ素の鉱物種別定量分析システム、フッ素含有鉱物を含む無機酸化物材料の分別方法、および、無機酸化物系加工材料の製造方法が、下記に示す実施例に限定されるわけではない。   Examples of the present invention will be described below. In the examples shown below, the fluorine mineral type quantitative analysis method, the fluorine mineral type quantitative analysis system, the method of fractionating inorganic oxide materials containing fluorine-containing minerals, and the inorganic oxide-based processed material according to the present invention This is merely an example of the production method of the present invention, and the fluorine mineral type quantitative analysis method, the fluorine mineral type quantitative analysis system, the method of fractionating inorganic oxide materials containing fluorine-containing minerals, and the inorganic oxide processing according to the present invention The manufacturing method of the material is not limited to the examples shown below.

(実施例1)
実施例1では、図1に準じる分析システムを自作して検討した。キャリアガスにはヘリウムを用い、バブラーで加水した。ヘリウムキャリアガスの流量は、1.2L/minとした。また、この加水条件でヘリウム中に含有される水分の濃度は、実施例1における全てのフッ素をフッ化物ガスとして抽出するのに大過剰な量(100mg/L以上)であることを確認している。熱分解に供した試料の質量は20mgであり、アルミナるつぼに入れ、石英製炉心管を備えた管状炉を用いて、熱分解を行った。昇温速度は、100℃から1000℃まで、約60分(平均15℃/min)とした。昇温パターンについては、炉の均熱帯に設置された熱電対で、随時実測した。
(Example 1)
In Example 1, the analysis system according to FIG. Helium was used as a carrier gas and water was added with a bubbler. The flow rate of the helium carrier gas was 1.2 L / min. In addition, it was confirmed that the concentration of water contained in helium under the hydration condition was a large excess (100 mg / L or more) for extracting all the fluorine in Example 1 as a fluoride gas. Yes. The mass of the sample subjected to pyrolysis was 20 mg, and it was put in an alumina crucible and pyrolyzed using a tubular furnace equipped with a quartz furnace core tube. The temperature rising rate was about 60 minutes (average 15 ° C./min) from 100 ° C. to 1000 ° C. The temperature rise pattern was measured from time to time using a thermocouple installed in the soaking zone of the furnace.

また、発生ガス中のフッ素は、高周波出力0.7kW、プラズマガス流量11L/minのマイクロ波誘導ヘリウムプラズマで励起させ、発光分光分析装置でフッ素の発光を測定することで検出した。フッ素の分析波長については、事前の検討で検量線の直線性が良好であり、定量性が確認できている703.747nmを選択し、703.747nmの発光を連続モニタリングすることにより、フッ素含有鉱物の熱加水分解挙動を観測した。   Further, fluorine in the generated gas was detected by exciting it with microwave-induced helium plasma having a high-frequency output of 0.7 kW and a plasma gas flow rate of 11 L / min, and measuring the emission of fluorine with an emission spectroscopic analyzer. As for the analysis wavelength of fluorine, we selected 703.747 nm for which the linearity of the calibration curve was good in the previous examination and confirmed the quantitativeness, and by continuously monitoring the emission at 703.747 nm, the fluorine-containing mineral The thermal hydrolysis behavior of was observed.

本システムを用いて、任意の鉄鋼スラグ1、鉄鋼スラグ2の試料を分析した。それぞれの試料を代表性よく採取したうえで75μm以下に微粉砕し、微粉砕した試料の中から分取して測定に供した。   Using this system, samples of arbitrary steel slag 1 and steel slag 2 were analyzed. Each sample was sampled with good representativeness and then finely pulverized to 75 μm or less, and was sampled from the finely pulverized sample and used for measurement.

鉄鋼スラグ1を測定した結果を、図6に示した。実スラグからのフッ素放出プロファイルは、試薬の蛍石のものとほぼ一致しており、他の温度域にピークが見られないことから、鉄鋼スラグ1中のフッ素含有鉱物は、蛍石が単相で存在していることが想定された。鉄鋼スラグ1中のフッ素の含有量は、比較例1で示した分析方法によれば0.32mass%であったので、蛍石の化学構造式をCaFとすると、蛍石の含有量は約0.66mass%であると計算された(表1)。 The result of measuring the steel slag 1 is shown in FIG. The fluorine release profile from the actual slag is almost the same as that of the reagent fluorite, and no peaks are observed in other temperature ranges. Therefore, the fluorine-containing mineral in the steel slag 1 is a single-phase fluorite. Was assumed to exist. The content of fluorine in the iron and steel slag 1, so was 0.32Mass% According to the analysis method described in Comparative Example 1, when the chemical structure of fluorite and CaF 2, the content of fluorite about It was calculated to be 0.66 mass% (Table 1).

次に、鉄鋼スラグ2を測定した結果を、図7に示した。鉄鋼スラグ2では、約380℃、約520℃にフルオロアパタイトと想定されるピークが、約870℃に蛍石と想定されるピークが、約1000℃にカスピディンと想定されるピークが、それぞれ検出された。るつぼブランクと想定されるバックグラウンドをライナー法に基づいて除去した上で、得られたピークが複数のピークの合成であると仮定し、ピークをデコンボリューションするにあたりフォークト型関数を用いて、各ピークを分離、近似した。   Next, the result of measuring the steel slag 2 is shown in FIG. In steel slag 2, peaks assumed to be fluorapatite at about 380 ° C and 520 ° C, peaks assumed to be fluorite at about 870 ° C, and peaks assumed to be caspidine at about 1000 ° C were detected. It was. Assuming that the background assumed to be a crucible blank is removed based on the liner method and that the resulting peak is a composite of multiple peaks, each peak is devolved using a forked function to deconvolute the peaks. Separated and approximated.

その結果、すべてのピークの合計を1とすると、フルオロアパタイトから発生したフッ素と考えられる約380℃、約520℃に極大を有するピークの面積の合計は0.33となり、蛍石から発生したフッ素と考えられる約870℃に極大を有するピークの面積が0.19となり、カスピディンと考えられる約1000℃に極大を有するピークの面積が0.48となった。各鉱物の化学構造式について、フルオロアパタイトをCa(POF、蛍石をCaF、カスピディンを3CaO・2SiO・CaFとし、式(1)、および、比較例1に示す被分析試料中のフッ素の含有量に基づき、それぞれの鉱物の含有量に換算すると、表1に示す通り、蛍石が0.01mass%、カスピディンが0.12mass%、フルオロアパタイトが0.23mass%含有されていると計算された。 As a result, assuming that the sum of all peaks is 1, the total area of peaks having a maximum at about 380 ° C. and about 520 ° C. considered to be fluorine generated from fluoroapatite is 0.33, and fluorine generated from fluorite The area of the peak having a maximum at about 870 ° C. considered to be 0.19 was 0.19, and the area of the peak having a maximum at about 1000 ° C. considered to be caspidine was 0.48. Regarding the chemical structural formula of each mineral, fluoroapatite is Ca 5 (PO 4 ) 3 F, fluorite is CaF 2 , caspidine is 3CaO · 2SiO 2 · CaF 2 , formula (1), and the coating shown in Comparative Example 1 Based on the content of fluorine in the analysis sample, when converted into the content of each mineral, as shown in Table 1, fluorite contains 0.01 mass%, cuspidin contains 0.12 mass%, and fluoroapatite contains 0.23 mass%. Has been calculated.

なお、測定に要した時間は、試料の採取、粉砕から測定まで含め半日程度であった。   In addition, the time required for the measurement was about half a day including sampling, crushing and measurement.

(比較例1)
実施例1で用いた鉄鋼スラグ1、鉄鋼スラグ2の試料について、実施例と同様に代表性よく採取し、75μm以下に微粉砕した上で熱分解に供し、発生したフッ化物を捕集液である水にトラップして、捕集液中に含まれるフッ素イオンをイオンクロマトグラフィで定量分析した。得られた結果を、比較例1として表1に示す。表1に示す通り、鉄鋼スラグ1中のフッ素含有量は0.32mass%であり、鉄鋼スラグ2中のフッ素含有量は0.025mass%であった。得られた情報は、フッ素の元素としての含有量に関するものであり、鉱物種別の情報は得られない。
(Comparative Example 1)
Samples of steel slag 1 and steel slag 2 used in Example 1 were collected with good representativeness in the same manner as in Example, and pulverized to 75 μm or less and subjected to thermal decomposition. After trapping in a certain water, the fluorine ions contained in the collected liquid were quantitatively analyzed by ion chromatography. The obtained results are shown in Table 1 as Comparative Example 1. As shown in Table 1, the fluorine content in the steel slag 1 was 0.32 mass%, and the fluorine content in the steel slag 2 was 0.025 mass%. The obtained information relates to the content of fluorine as an element, and information on the mineral type cannot be obtained.

(比較例2)
実施例1で用いた鉄鋼スラグ1、鉄鋼スラグ2の試料について、断面を切断、研磨し、電子顕微鏡で観察した。鉄鋼スラグ1は、フッ素に着目すると、カルシウムのみと共存する鉱物相が観察され、表1に示す通り、含有するフッ素のほとんどが蛍石として含有されていることが想定された。鉄鋼スラグ2については、フッ素は、カルシウムのみ、またはカルシウムおよびケイ素と共存しており、表1に示す通り、蛍石やカスピディンとして存在していることが想定されたが、装置の感度ぎりぎりであり、はっきりしたことは不明であった。更に、鉄鋼スラグ1、鉄鋼スラグ2とも、被分析試料全体としてそれぞれの鉱物がどの程度含有されているかといった定量的な情報は、得ることができなかった。
(Comparative Example 2)
About the sample of the steel slag 1 and the steel slag 2 used in Example 1, the cross section was cut and polished, and observed with an electron microscope. In the steel slag 1, focusing on fluorine, a mineral phase coexisting only with calcium was observed, and as shown in Table 1, it was assumed that most of the fluorine contained was contained as fluorite. As for steel slag 2, it is assumed that fluorine coexists with calcium alone or with calcium and silicon and exists as fluorite or caspidine as shown in Table 1. It was unclear what was clear. Furthermore, neither the steel slag 1 nor the steel slag 2 has been able to obtain quantitative information on how much each mineral is contained in the entire sample to be analyzed.

Figure 2015078974
Figure 2015078974

以上の結果から明らかなように、本発明の実施形態に係るフッ素の鉱物種別定量分析方法およびフッ素の鉱物種別定量分析システムを用いることで、フッ素の鉱物種を迅速かつ定量的に知ることが可能となる。   As is clear from the above results, it is possible to quickly and quantitatively know the fluorine mineral type by using the fluorine mineral type quantitative analysis method and the fluorine mineral type quantitative analysis system according to the embodiment of the present invention. It becomes.

(実施例2)
本発明の実施形態に係る無機酸化物系加工材料の製造方法を、鉄鋼スラグを原料とした路盤材の製造に適用した。図8は、その製造フローである。
(Example 2)
The manufacturing method of the inorganic oxide processing material which concerns on embodiment of this invention was applied to manufacture of the roadbed material which used the steel slag as a raw material. FIG. 8 shows the manufacturing flow.

鉄鋼製造工程で発生した鉄鋼スラグを配合・混合させた上で粉砕整粒し、数百〜数千トン単位の製品ロットとした。ロットを代表する試料をサンプリングし、実施例1に準じて、フッ素含有鉱物種別に定量を行った。   Steel slag generated in the steel manufacturing process was blended and mixed, and then pulverized and sized to obtain a product lot of several hundred to several thousand tons. A sample representative of the lot was sampled, and quantified according to the fluorine-containing mineral type according to Example 1.

鉄鋼スラグに含まれるフッ素含有鉱物種として、蛍石、カスピディン、フルオロアパタイトが検出された。定量の結果得られた蛍石、カスピディン、フルオロアパタイトの含有率を、それぞれXf、Xc、Xfapとして、水溶性フッ素濃度指標X=0.51Xf+0.76Xc+0.29Xfapを算出した。算出した水溶性フッ素濃度指標Xが0.8を越えた場合、フッ素不溶化処理としてフッ素含有鉱物をフルオロアパタイト化する処理を実施して、フッ素を水に対して比較的不溶とした。フルオロアパタイトの生成が不十分なロットについては、別管理とするために別のヤードに分別し、再度不溶化処置を行った。   Fluorite, caspidine, and fluoroapatite were detected as fluorine-containing mineral species contained in steel slag. The water-soluble fluorine concentration index X = 0.51Xf + 0.76Xc + 0.29Xfap was calculated with the contents of fluorite, caspidine, and fluoroapatite obtained as a result of the quantification as Xf, Xc, and Xfap, respectively. When the calculated water-soluble fluorine concentration index X exceeded 0.8, the fluorine-containing mineral was treated with fluoroapatite as the fluorine insolubilization treatment to make fluorine relatively insoluble in water. Lots with insufficient production of fluorapatite were separated into different yards for separate management and insolubilized again.

なお、上記の式に用いた各フッ素含有鉱物に対する係数は、土壌環境基準に基づくフッ素の溶出基準(液固比10での溶出試験において、溶出量が0.8mg/L以下)に対し、溶出試験時のpH、共存するイオンのイオン強度を考慮した上で、各鉱物の水への溶解度を予め測定し、得られた測定結果から算出したものである。   In addition, the coefficient for each fluorine-containing mineral used in the above formula is the elution with respect to the elution standard of fluorine based on the soil environment standard (elution amount is 0.8 mg / L or less in the elution test at a liquid-solid ratio of 10). In consideration of the pH at the time of testing and the ionic strength of coexisting ions, the solubility of each mineral in water is measured in advance, and calculated from the obtained measurement results.

水溶性フッ素濃度指標X≦0.8を満たすロットのみを用いて製造した路盤材について、環境庁告示46号などに定められる溶出試験により、フッ素の溶出試験を行った。約半年間にわたり、製品ロットの検査時のフッ素溶出量は、環境基準を超過することが一度もなく、そのまま出荷することができた。   For roadbed materials manufactured using only lots satisfying the water-soluble fluorine concentration index X ≦ 0.8, a fluorine elution test was conducted by an elution test defined in Environment Agency Notification No. 46. For about half a year, the fluorine elution amount at the time of inspection of product lots never exceeded the environmental standard and could be shipped as it was.

(比較例3)
比較例1、2の手法に加え、環境庁告示46号などに定められる溶出試験により、フッ素の溶出試験を行うことでロットの管理を行った。1ロットにつき、すべての分析を完了するのにのべ8日間かかり、全てのロットを管理することは不可能であった。その結果、フッ素不溶化の確認が間に合わず、出荷が遅れる場合があった。
(Comparative Example 3)
In addition to the methods of Comparative Examples 1 and 2, lots were managed by conducting an elution test of fluorine by an elution test defined in Environment Agency Notification No. 46. It took 8 days to complete all analyzes per lot, and it was impossible to manage all lots. As a result, the confirmation of fluorine insolubilization was not in time, and shipping was sometimes delayed.

(比較例4)
鉄鋼スラグを原料として路盤材を製造するために、鉄鋼スラグを配合・混合させた上で粉砕整粒し、数百〜数千トン単位の製品ロットとした。フッ素含有鉱物種定量を行わず、全ロットに対して同一の条件で不溶化処理を施した。環境庁告示46号などに定められる溶出試験により、フッ素の溶出試験を行った結果、数10ロットに1件の割合で、土壌環境基準値を超過する溶出量のフッ素が検出され、出荷することができなかった。
(Comparative Example 4)
In order to manufacture roadbed materials using steel slag as a raw material, steel slag was blended and mixed and then pulverized and sized to obtain a product lot of hundreds to thousands of tons. Quantification of fluorine-containing mineral species was not performed, and all lots were insolubilized under the same conditions. As a result of the elution test of fluorine by the elution test stipulated in the Environment Agency Notification No. 46, etc., the amount of eluent exceeding the soil environment standard value was detected and shipped at a rate of 1 per 10 lots. I could not.

以上の結果から明らかなように、本発明の実施形態に係る無機酸化物材料の分別方法および無機酸化物系加工材料の製造方法を用いることで、環境基準を超過することのない無機酸化物系加工材料を適切に製造して、出荷することが可能となる。   As is apparent from the above results, the inorganic oxide material does not exceed environmental standards by using the method for separating the inorganic oxide material and the method for producing the inorganic oxide-based processed material according to the embodiment of the present invention. It becomes possible to manufacture and ship the processing material appropriately.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

本発明に係るフッ化物の鉱物種別の定量分析方法によれば、被分析試料中フッ素の鉱物種を迅速、簡便かつ全体情報として知ることができるため、フッ素の鉱物種に基づく溶出予測に基づく環境影響を考慮した鉄鋼スラグなどの無機酸化物材料の効率的な選定が実施可能となる。そのため、本発明に係るフッ化物の鉱物種別の定量分析方法は、環境保全に有用である。   According to the method for quantitative analysis of fluoride mineral type according to the present invention, it is possible to quickly and simply know the fluorine mineral species in the sample to be analyzed as general information, and therefore the environment based on the elution prediction based on the fluorine mineral species. Efficient selection of inorganic oxide materials such as steel slag considering the impact can be implemented. Therefore, the quantitative analysis method of the fluoride mineral type according to the present invention is useful for environmental conservation.

1 不活性ガスボンベ
2 流量調整器
3 加湿器
4 管状炉
5 炉心管
6 試料およびるつぼ
7 ヘリウムプラズマトーチ
8 ヘリウムプラズマ
9 発光またはイオン
10 発光またはイオンの検出装置
11 制御用コンピュータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inert gas cylinder 2 Flow regulator 3 Humidifier 4 Tubular furnace 5 Furnace core tube 6 Sample and crucible 7 Helium plasma torch 8 Helium plasma 9 Luminescence or ion 10 Luminescence or ion detection device 11 Control computer

Claims (7)

フッ素含有無機酸化物材料中のフッ素をキャリアガス中に抽出し、フッ素を鉱物種別に定量分析する方法であって、
前記キャリアガスを加湿する工程と、
加湿された前記キャリアガスを、前記フッ素含有無機酸化物材料の保持された炉内に導入し、該炉内を常温から1200℃までの範囲で加熱することで前記フッ素含有無機酸化物材料を熱加水分解して、該フッ素含有無機酸化物材料中のフッ素をフッ化物ガスとして前記キャリアガス中に抽出する工程と、
抽出された前記フッ化物ガスを含有するキャリアガスを分析して、前記キャリアガス中のフッ素含有量を測定する工程と、
を含み、
測定された熱加水分解温度から、熱加水分解されたフッ素含有鉱物種を同定し、測定された前記フッ素含有量から、フッ素含有鉱物量を定量する、フッ素の鉱物種別定量分析方法。
A method of extracting fluorine in a fluorine-containing inorganic oxide material into a carrier gas and quantitatively analyzing the fluorine by mineral type,
Humidifying the carrier gas;
The humidified carrier gas is introduced into a furnace in which the fluorine-containing inorganic oxide material is held, and the furnace is heated in a range from room temperature to 1200 ° C. to heat the fluorine-containing inorganic oxide material. Hydrolyzing and extracting the fluorine in the fluorine-containing inorganic oxide material into the carrier gas as a fluoride gas;
Analyzing the extracted carrier gas containing the fluoride gas and measuring the fluorine content in the carrier gas;
Including
A fluorine mineral type quantitative analysis method for identifying a hydrolyzed fluorine-containing mineral species from a measured thermal hydrolysis temperature and quantifying the amount of the fluorine-containing mineral from the measured fluorine content.
前記フッ素含有量を測定する工程において、前記フッ化物ガスをヘリウムプラズマにより励起させて、フッ素含有量を定量分析する、請求項1に記載のフッ素の鉱物種別定量分析方法。   The fluorine mineral type quantitative analysis method according to claim 1, wherein in the step of measuring the fluorine content, the fluoride gas is excited by helium plasma to quantitatively analyze the fluorine content. 前記フッ素含有無機酸化物材料は、鉄鋼スラグである、請求項1または2に記載のフッ素の鉱物種別定量分析方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the fluorine-containing inorganic oxide material is steel slag. フッ素含有無機酸化物材料中のフッ素をキャリアガス中に抽出し、フッ素を鉱物種別に定量分析するシステムであって、
前記キャリアガスを加湿する加湿部と、
内部に保持された前記フッ素含有無機酸化物材料に対して、加湿された前記キャリアガスが導入されており、前記フッ素含有無機酸化物材料を常温から1200℃までの範囲で加熱することで熱加水分解させて、当該フッ素含有無機酸化物材料中のフッ素をフッ化物ガスとして前記キャリアガス中に抽出する加熱部と、
抽出された前記フッ化物ガスを含有する前記キャリアガスを分析する分析部と、
を備え、
測定された熱加水分解温度から、熱加水分解されたフッ素含有鉱物種を同定し、測定された前記フッ素含有量から、フッ素含有鉱物量を定量する、フッ素の鉱物種別定量分析システム。
A system for extracting fluorine in a fluorine-containing inorganic oxide material into a carrier gas and quantitatively analyzing the fluorine by mineral type,
A humidifying section for humidifying the carrier gas;
The humidified carrier gas is introduced into the fluorine-containing inorganic oxide material held inside, and the fluorine-containing inorganic oxide material is heated in a range from room temperature to 1200 ° C. A heating unit for decomposing and extracting fluorine in the fluorine-containing inorganic oxide material as a fluoride gas into the carrier gas;
An analysis unit for analyzing the carrier gas containing the extracted fluoride gas;
With
A fluorine mineral type quantitative analysis system for identifying a hydrolyzed fluorine-containing mineral species from a measured thermal hydrolysis temperature and quantifying the amount of the fluorine-containing mineral from the measured fluorine content.
前記分析部は、前記フッ化物ガスをヘリウムプラズマにより励起させて、フッ素含有量を定量分析する、請求項4に記載のフッ素の鉱物種別定量分析システム。   5. The fluorine mineral type quantitative analysis system according to claim 4, wherein the analysis unit excites the fluoride gas with helium plasma to quantitatively analyze the fluorine content. 無機酸化物材料を、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素の鉱物種別定量分析方法により分析し、
得られたフッ素含有鉱物種の種別および含有量に応じて、前記無機酸化物材料を分別する、無機酸化物材料の分別方法。
The inorganic oxide material is analyzed by the fluorine mineral type quantitative analysis method according to any one of claims 1 to 3,
A method for separating an inorganic oxide material, wherein the inorganic oxide material is separated according to the type and content of the obtained fluorine-containing mineral species.
無機酸化物材料中のフッ素含有鉱物量を、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素の鉱物種別定量分析方法により定量するフッ素の鉱物種別定量工程と、
前記フッ素の鉱物種別定量結果から水溶性フッ素濃度指標を算出する工程と、
前記水溶性フッ素濃度指標が一定の基準値を超えた場合に、前記無機酸化物材料中の前記フッ素含有鉱物を水に対して不溶化するフッ素不溶化処理工程と、
を含み、
道路舗装用路盤材料、土木材料、建築材料、セメント原料、肥料、および耐火物類のいずれか1種または2種以上を製造する、無機酸化物系加工材料の製造方法。
Fluorine mineral type quantification step for quantifying the amount of fluorine-containing mineral in the inorganic oxide material by the fluorine mineral type quantitative analysis method according to any one of claims 1 to 3,
A step of calculating a water-soluble fluorine concentration index from the result of mineral type quantification of the fluorine;
A fluorine insolubilization treatment step for insolubilizing the fluorine-containing mineral in the inorganic oxide material with respect to water when the water-soluble fluorine concentration index exceeds a certain reference value;
Including
A method for producing an inorganic oxide-based processed material, comprising producing any one or more of roadbed materials for road paving, civil engineering materials, building materials, cement raw materials, fertilizers, and refractories.
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