JP2630665B2 - スラグ・石炭灰の利用方法 - Google Patents
スラグ・石炭灰の利用方法Info
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- JP2630665B2 JP2630665B2 JP2117991A JP11799190A JP2630665B2 JP 2630665 B2 JP2630665 B2 JP 2630665B2 JP 2117991 A JP2117991 A JP 2117991A JP 11799190 A JP11799190 A JP 11799190A JP 2630665 B2 JP2630665 B2 JP 2630665B2
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- slag
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- hydraulic
- coal
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、溶銑予備処理及び製鋼過程に於て発生する
スラグと、石炭火力発電所等より発生する石炭灰とを水
硬性粒度調整スラグとして有効利用する方法に関するも
のである。
スラグと、石炭火力発電所等より発生する石炭灰とを水
硬性粒度調整スラグとして有効利用する方法に関するも
のである。
〈従来の技術〉 一般に、製鋼（転炉，電気炉）・溶銑予備処理スラグ
はＦ・CaO,F・MgO,γ−2CaO・SiO2等を含有している場
合が多いので、膨張崩壊性を有する。そこで、破砕，磁
選後，膨張崩壊性が減少（鉄鋼連盟の水浸膨張試験方法
で膨張率1.5％以下）するまでエージングし安定化処理
したり、上記の膨張崩壊の原因鉱物をなくし、安定鉱物
を生成させるため、溶融状態のスラグに珪酸塩質の岩
石，鉱物，カラミ等を添加したり、硼素化合物と併用し
て、膨張崩壊性をなくす方法（特開昭53-43690号公報，
特公昭57-2767号公報，特開昭62-162657号公報等）によ
る安定化処理が提案され、一部の企業で実施され、通常
の路盤材（粒度調整スラグ（MS-25S）等）、水硬性粒度
調整スラグ（HMS-25S）とするには高炉水滓を25〜30重
量％，石灰を１〜５重量％，石膏を２〜５重量％等を配
合して製造販売されている。又、粉砕，磁選後、セメン
ト原料として、ごく一部使用されているが、大部分は埋
立廃棄処分されている。
はＦ・CaO,F・MgO,γ−2CaO・SiO2等を含有している場
合が多いので、膨張崩壊性を有する。そこで、破砕，磁
選後，膨張崩壊性が減少（鉄鋼連盟の水浸膨張試験方法
で膨張率1.5％以下）するまでエージングし安定化処理
したり、上記の膨張崩壊の原因鉱物をなくし、安定鉱物
を生成させるため、溶融状態のスラグに珪酸塩質の岩
石，鉱物，カラミ等を添加したり、硼素化合物と併用し
て、膨張崩壊性をなくす方法（特開昭53-43690号公報，
特公昭57-2767号公報，特開昭62-162657号公報等）によ
る安定化処理が提案され、一部の企業で実施され、通常
の路盤材（粒度調整スラグ（MS-25S）等）、水硬性粒度
調整スラグ（HMS-25S）とするには高炉水滓を25〜30重
量％，石灰を１〜５重量％，石膏を２〜５重量％等を配
合して製造販売されている。又、粉砕，磁選後、セメン
ト原料として、ごく一部使用されているが、大部分は埋
立廃棄処分されている。
又、石炭火力発電所では石灰を微粉砕して用いるが、
NOx,SOxの規制がない時代は高温燃焼させていたので、
Ｃの残留が少なく、JISA6201に合格する石炭灰はフライ
アッシュセメントの混和材として利用されていたが、粗
粒部分は殆んど埋立廃棄処分されていた。
NOx,SOxの規制がない時代は高温燃焼させていたので、
Ｃの残留が少なく、JISA6201に合格する石炭灰はフライ
アッシュセメントの混和材として利用されていたが、粗
粒部分は殆んど埋立廃棄処分されていた。
又、近年の石炭火力発電所から発生する石炭灰は、NO
x,SOxの規制のために低温燃焼させるので、残留Ｃが10
〜30重量％と多く、フライアッシュセメント用には不向
で、ごく一部がセメント原料に使用されるだけで大部分
は埋立廃棄処分されている。なお、NOx,SOx発生防止の
ため、石灰石粉末や石灰粉末を燃焼炉に吹き込んだり、
石炭と同時粉砕しながら燃焼させる流動焙焼炉法もあ
り、この方法による石炭灰はＦ・CaOや無水石膏を含有
しているものもある。
x,SOxの規制のために低温燃焼させるので、残留Ｃが10
〜30重量％と多く、フライアッシュセメント用には不向
で、ごく一部がセメント原料に使用されるだけで大部分
は埋立廃棄処分されている。なお、NOx,SOx発生防止の
ため、石灰石粉末や石灰粉末を燃焼炉に吹き込んだり、
石炭と同時粉砕しながら燃焼させる流動焙焼炉法もあ
り、この方法による石炭灰はＦ・CaOや無水石膏を含有
しているものもある。
この様な石炭灰にバインダーとして粘土粉を添加して
造粒し、ロータリーキルンで焼成し軽量骨材を製造する
ことも一部行なわれているが、全体としては有効利用さ
れているのはごく一部にすぎず、大部分は未利用のまゝ
埋立廃棄されている。
造粒し、ロータリーキルンで焼成し軽量骨材を製造する
ことも一部行なわれているが、全体としては有効利用さ
れているのはごく一部にすぎず、大部分は未利用のまゝ
埋立廃棄されている。
〈発明が解決しようとする課題〉 資源エネルギー庁の長期見通しでは今後石炭使用量が
増えると予想されているので石炭灰は増大し続け、今後
の埋立廃棄場所の不足が問題化されてくると思われる。
増えると予想されているので石炭灰は増大し続け、今後
の埋立廃棄場所の不足が問題化されてくると思われる。
又、製鋼・溶銑予備処理スラグの発生量は約1,400〜
1,500万t/年で、一部、セメント原料に利用されたり、
エージング処理や改質後、路盤材等に利用されている
が、大部分は埋立廃棄処分されており、石炭灰同様、今
後の埋立廃棄場所の確保が問題となってくる。また、エ
ージングする場合でも処理期間が長くかかるため、土地
価格高騰の折エージング場所の確保や諸経費がかさみ、
同様に問題となってくる。製鋼スラグ、溶銑予備処理ス
ラグは前述の通り、膨張、崩壊性を有しているので、破
砕、磁選後、エージング及び改質して安定鉱物に変え、
水浸膨張率を1.5％以内にして販売しているが、逆に、
水硬性がなくなり一軸圧縮強さは約10Kg/cm2以内となっ
て、天然骨材を使用した場合と同様に水硬性粒度調整ス
ラグにはならない。そこで、前述した様に、高炉水滓、
石膏、石灰等を配合して製造されている。
1,500万t/年で、一部、セメント原料に利用されたり、
エージング処理や改質後、路盤材等に利用されている
が、大部分は埋立廃棄処分されており、石炭灰同様、今
後の埋立廃棄場所の確保が問題となってくる。また、エ
ージングする場合でも処理期間が長くかかるため、土地
価格高騰の折エージング場所の確保や諸経費がかさみ、
同様に問題となってくる。製鋼スラグ、溶銑予備処理ス
ラグは前述の通り、膨張、崩壊性を有しているので、破
砕、磁選後、エージング及び改質して安定鉱物に変え、
水浸膨張率を1.5％以内にして販売しているが、逆に、
水硬性がなくなり一軸圧縮強さは約10Kg/cm2以内となっ
て、天然骨材を使用した場合と同様に水硬性粒度調整ス
ラグにはならない。そこで、前述した様に、高炉水滓、
石膏、石灰等を配合して製造されている。
スラグはアルカリ（Caイオン）に富んでいるので、ア
ルカリ可溶性に富むSiO2，Al2O3を含有し、安価に入手
可能なものとして、石炭灰が考えられ、特に残留Ｃが少
ない粗粒石炭灰を粒調材及びCaO−SiO2−Al2O3系の水和
物を生成させて水硬性粒度調整スラグとして、スラグ、
石炭灰等を有効利用することを本発明の目的とするもの
である。
ルカリ可溶性に富むSiO2，Al2O3を含有し、安価に入手
可能なものとして、石炭灰が考えられ、特に残留Ｃが少
ない粗粒石炭灰を粒調材及びCaO−SiO2−Al2O3系の水和
物を生成させて水硬性粒度調整スラグとして、スラグ、
石炭灰等を有効利用することを本発明の目的とするもの
である。
〈課題を解決する為の手段〉 上記の目的を達成するために本発明では次の如き手段
を採用する。
を採用する。
即ち、破砕磁選処理及び安定化処理した製鋼スラグ及
び又は溶銑予備処理スラグに、石炭灰を３〜20重量％配
合して路盤材用の水硬性粒度調整スラグとすることを特
徴とするスラグ・石炭灰の利用方法である。
び又は溶銑予備処理スラグに、石炭灰を３〜20重量％配
合して路盤材用の水硬性粒度調整スラグとすることを特
徴とするスラグ・石炭灰の利用方法である。
ここで安定化処理とは、スラグの膨脹崩壊性が鉄鋼連
盟の水浸膨張試験方法で膨脹率が1.5％以下に減少する
までエージング処理する方法、又はスラグ中に含まれる
膨張崩壊の原因鉱物をなくし、安定鉱物とするため溶融
状態のスラグに珪酸塩質の岩石，鉱物，カラミ等を添加
したり、硼素化合物と併用して膨張崩壊性をなくす方法
である。
盟の水浸膨張試験方法で膨脹率が1.5％以下に減少する
までエージング処理する方法、又はスラグ中に含まれる
膨張崩壊の原因鉱物をなくし、安定鉱物とするため溶融
状態のスラグに珪酸塩質の岩石，鉱物，カラミ等を添加
したり、硼素化合物と併用して膨張崩壊性をなくす方法
である。
なお、上記安定化は石炭灰を配合した後に行うことも
あり、更には石炭灰に加えて高炉スラグ，石膏，石灰の
１種以上を添加配合する場合もある。
あり、更には石炭灰に加えて高炉スラグ，石膏，石灰の
１種以上を添加配合する場合もある。
〈実施例及び作用〉 以下、本発明の作用・効果を確認する為に行なった実
験及びその結果を示す。
験及びその結果を示す。
まず、実験に用いた原料の化学成分等を第１表に示
す。
す。
又、使用原料の粒度分布を第２表に、使用原料の表乾
比重および吸水率を第３表に示す。
比重および吸水率を第３表に示す。
製鋼スラグ路盤設計指針によって、製鋼スラグをエー
ジング処理した各スラグの試験をJISA1102（骨材のふる
い分け試験方法）,1203（土の含水量試験方法）,1210
（突固めによる土の締固め試験方法）等によって行な
い、各原料を第４表に示す配合割合でJIS型枠（モール
ド10cmφ×12.7cm）に３層にわけて詰め、各層ごとにラ
ンマーを25回落下させて詰め、スリーブで脱型後、12日
間湿空養生後、１日水中養生して、コンクリート圧縮試
験機で一軸圧縮強さを測定、又、同方法で作った供試体
をモールドのまま、80℃水浸膨張試験方法にて測定した
結果を第４表に示す。
ジング処理した各スラグの試験をJISA1102（骨材のふる
い分け試験方法）,1203（土の含水量試験方法）,1210
（突固めによる土の締固め試験方法）等によって行な
い、各原料を第４表に示す配合割合でJIS型枠（モール
ド10cmφ×12.7cm）に３層にわけて詰め、各層ごとにラ
ンマーを25回落下させて詰め、スリーブで脱型後、12日
間湿空養生後、１日水中養生して、コンクリート圧縮試
験機で一軸圧縮強さを測定、又、同方法で作った供試体
をモールドのまま、80℃水浸膨張試験方法にて測定した
結果を第４表に示す。
又、環境庁告示の溶出試験結果を第５表に示す。
以上の如く、製鋼スラグ、溶銑予備処理スラグ単味で
は、エージング処理等を行ない安定化させたスラグであ
るので、水硬性は低下し、一軸圧縮強さは約10Kg/cm2以
下で通常の粒度調整スラグである。そこで水硬性粒度調
整スラグとして市販されているものは転炉スラグ：高炉
スラグ（特に高炉水滓）：石灰：石膏＝約70:25〜30:2
〜3:0〜３重量％の様に高炉水滓，石灰を配合してい
る。
は、エージング処理等を行ない安定化させたスラグであ
るので、水硬性は低下し、一軸圧縮強さは約10Kg/cm2以
下で通常の粒度調整スラグである。そこで水硬性粒度調
整スラグとして市販されているものは転炉スラグ：高炉
スラグ（特に高炉水滓）：石灰：石膏＝約70:25〜30:2
〜3:0〜３重量％の様に高炉水滓，石灰を配合してい
る。
しかし、上記実施例で示す如く製鋼，溶銑予備処理ス
ラグに石炭灰、あるいは石炭灰、石膏、石灰等を３重量
％以上配合することで水硬性粒度調整スラグとなし得る
し石炭灰の配合量が増すと、その強度も大きくなるが、
20重量％以上配合すると強度が高くなり過ぎるので20重
量％を上限とした。又、水浸膨張率も製鋼スラグ路盤設
計指針の基準値内であるし、環境庁告示の方法の溶出試
験でも有害物は認められなかった。
ラグに石炭灰、あるいは石炭灰、石膏、石灰等を３重量
％以上配合することで水硬性粒度調整スラグとなし得る
し石炭灰の配合量が増すと、その強度も大きくなるが、
20重量％以上配合すると強度が高くなり過ぎるので20重
量％を上限とした。又、水浸膨張率も製鋼スラグ路盤設
計指針の基準値内であるし、環境庁告示の方法の溶出試
験でも有害物は認められなかった。
〈発明の効果〉 以上、述べて来た如く、本発明によれば、製鉄事業所
から大量に発生し、エージングや改質処理して安定化さ
せると水硬性が減少するので、安価な粒度調整スラグと
なるので水硬性を持ったスラグとするには高炉スラグや
石灰等を再度、配合して販売されているが、大部分は埋
立廃棄処分されている製鋼スラグや溶銃予備処理スラグ
に、石炭火力発電所から発生する産業廃棄物の石炭灰等
を少量配合すると水硬性が発現し、水硬性粒度調整スラ
グとして有効に利用できるものである。
から大量に発生し、エージングや改質処理して安定化さ
せると水硬性が減少するので、安価な粒度調整スラグと
なるので水硬性を持ったスラグとするには高炉スラグや
石灰等を再度、配合して販売されているが、大部分は埋
立廃棄処分されている製鋼スラグや溶銃予備処理スラグ
に、石炭火力発電所から発生する産業廃棄物の石炭灰等
を少量配合すると水硬性が発現し、水硬性粒度調整スラ
グとして有効に利用できるものである。
Claims (3)
- 【請求項１】破砕磁選処理及び安定化処理した製鋼スラ
グ及び又は溶銑予備処理スラグに、石炭灰を３〜20重量
％配合して路盤材用の水硬性粒度調整スラグとすること
を特徴とするスラグ・石炭灰の利用方法。 - 【請求項２】破砕磁選処理した製鋼スラグ及び又は溶銑
予備処理スラグに石炭灰を３〜20重量％配合し、安定化
処理した後、路盤材用の水硬性粒度調整スラグとするこ
とを特徴とするスラグ・石炭灰の利用方法。 - 【請求項３】第１項もしくは第２項に於て、さらに高炉
スラグ・石膏・石灰の１種以上を配合することを特徴と
するスラグ・石炭灰の利用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2117991A JP2630665B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | スラグ・石炭灰の利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2117991A JP2630665B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | スラグ・石炭灰の利用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0416534A JPH0416534A (ja) | 1992-01-21 |
| JP2630665B2 true JP2630665B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=14725325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2117991A Expired - Lifetime JP2630665B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | スラグ・石炭灰の利用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2630665B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4661732B2 (ja) * | 2000-01-13 | 2011-03-30 | 英昭 水渡 | フッ素を含む産業廃棄物の安定化処理技術 |
| JP4585131B2 (ja) * | 2000-02-24 | 2010-11-24 | Ｊｆｅミネラル株式会社 | 製鋼スラグの処理方法、ならびに土中埋設用材料の製造方法および港湾土木用材料の製造方法 |
| JP4982911B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2012-07-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 製鋼スラグの固化方法 |
| JP4736157B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2011-07-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 製鋼スラグの固化方法 |
| JP4655337B2 (ja) * | 2000-07-03 | 2011-03-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 製鋼スラグを原料とする路盤材 |
| JP4058309B2 (ja) * | 2002-09-03 | 2008-03-05 | 株式会社川島工業 | 道路構築用枠ユニット |
| JP5014961B2 (ja) * | 2007-11-16 | 2012-08-29 | 新日本製鐵株式会社 | 泥土改質材料および改質方法 |
| CN106833786A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-13 | 新疆心连心能源化工有限公司 | 一种降低煤灰熔融性温度的方法 |
| CN113930613A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 四川德胜集团钒钛有限公司 | 一种提高混匀矿中钢渣配比的方法 |
-
1990
- 1990-05-07 JP JP2117991A patent/JP2630665B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0416534A (ja) | 1992-01-21 |
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