JP3193869B2 - 低硫黄濃度の高炉徐冷スラグおよびその製造方法 - Google Patents
低硫黄濃度の高炉徐冷スラグおよびその製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B5/00—Treatment of metallurgical slag ; Artificial stone from molten metallurgical slag
-
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- C04B2111/10—Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス繊維原料、
板硝子原料、オートクレーブ処理建材（けい酸カルシウ
ム系建材）原料等の代替品として使用される低硫黄濃度
の高炉徐冷スラグ及びその製造方法に関するものであ
る。
板硝子原料、オートクレーブ処理建材（けい酸カルシウ
ム系建材）原料等の代替品として使用される低硫黄濃度
の高炉徐冷スラグ及びその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】高炉水砕スラグおよび高炉徐冷スラグ
は、ＳｉＯ2、Ａｌ2 Ｏ3 等を含有することから、ガラス
繊維原料又は板硝子原料であるろう石クレーの代替、ゾ
ノトライト系又はトバモライト系建材の原料であるケイ
石の代替など、多くの分野で従来使用されてきた鉱物等
の代替品として適している。
は、ＳｉＯ2、Ａｌ2 Ｏ3 等を含有することから、ガラス
繊維原料又は板硝子原料であるろう石クレーの代替、ゾ
ノトライト系又はトバモライト系建材の原料であるケイ
石の代替など、多くの分野で従来使用されてきた鉱物等
の代替品として適している。
【０００３】特開昭５３−７２０３５号公報には、高炉
スラグ中の硫化物あるいはＳを空気等により酸化してチ
オ硫酸塩等の硫黄酸化物塩とし、これが容易に水に溶け
ることを利用してスラグ中のＳを除去する方法が開示さ
れている。特開昭５３−２２５２３号公報には、１５０
０℃前後の溶融高炉スラグに水蒸気を吹き込むことによ
り、ＳをＳＯ2 及びＨ2 Ｓとして反応、除去する方法が
開示されている。
スラグ中の硫化物あるいはＳを空気等により酸化してチ
オ硫酸塩等の硫黄酸化物塩とし、これが容易に水に溶け
ることを利用してスラグ中のＳを除去する方法が開示さ
れている。特開昭５３−２２５２３号公報には、１５０
０℃前後の溶融高炉スラグに水蒸気を吹き込むことによ
り、ＳをＳＯ2 及びＨ2 Ｓとして反応、除去する方法が
開示されている。
【０００４】また特開昭５３−１９３３７号公報には、
高炉スラグを凝固させて得た塊状スラグを熱水または水
蒸気と接触させることによりスラグ中のＳを溶出させる
方法が開示されている。しかしながら上記方法はいずれ
も高炉スラグを路盤材として利用するものであって、Ｓ
とりわけ還元性Ｓの含有量は本発明が目標とする０．１
ｗｔ％以下に比べて大きい。例えば高炉徐冷スラグを３
カ月以上大気中の酸素等と反応させたとしても、スラグ
に含まれるＳおよびＳ2-の３０％程度しかＳＯ4 2- とし
て安定化することが出来ない。また、特開昭５３−７２
０３５号公報の実施例では、Ｓの含有量の目安である吸
光度が７０％減少するのに１０日かかっており、この減
少が飽和するのには３０日を要する。特開昭５３−２２
５２３号公報に開示された方法では５分間で２０．９％
の脱硫率が得られると記載されているが、溶融スラグ中
に水蒸気を吹き込むための装置は大がかりであり、危険
をともない工業的には不適当である。また特開昭５３−
１９３３７号公報には９０℃の熱水で処理した場合が例
示されているが、処理水中のＳＯ4 2- 分析値が３５０ｐ
ｐｍとあるだけである。すなわち上記処理によって、路
盤材として使用可能程度にＳが低減されることは開示さ
れているが、これら処理によって実際にどの程度スラグ
中のＳならびに還元性Ｓの含有量が低減されているかに
ついては記載されておらず、これら従来技術によって
は、工業的に全Ｓを０．５ｗｔ％以下、かつ還元性Ｓを
０．１ｗｔ％以下とすることは実質的には困難であっ
た。
高炉スラグを凝固させて得た塊状スラグを熱水または水
蒸気と接触させることによりスラグ中のＳを溶出させる
方法が開示されている。しかしながら上記方法はいずれ
も高炉スラグを路盤材として利用するものであって、Ｓ
とりわけ還元性Ｓの含有量は本発明が目標とする０．１
ｗｔ％以下に比べて大きい。例えば高炉徐冷スラグを３
カ月以上大気中の酸素等と反応させたとしても、スラグ
に含まれるＳおよびＳ2-の３０％程度しかＳＯ4 2- とし
て安定化することが出来ない。また、特開昭５３−７２
０３５号公報の実施例では、Ｓの含有量の目安である吸
光度が７０％減少するのに１０日かかっており、この減
少が飽和するのには３０日を要する。特開昭５３−２２
５２３号公報に開示された方法では５分間で２０．９％
の脱硫率が得られると記載されているが、溶融スラグ中
に水蒸気を吹き込むための装置は大がかりであり、危険
をともない工業的には不適当である。また特開昭５３−
１９３３７号公報には９０℃の熱水で処理した場合が例
示されているが、処理水中のＳＯ4 2- 分析値が３５０ｐ
ｐｍとあるだけである。すなわち上記処理によって、路
盤材として使用可能程度にＳが低減されることは開示さ
れているが、これら処理によって実際にどの程度スラグ
中のＳならびに還元性Ｓの含有量が低減されているかに
ついては記載されておらず、これら従来技術によって
は、工業的に全Ｓを０．５ｗｔ％以下、かつ還元性Ｓを
０．１ｗｔ％以下とすることは実質的には困難であっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ガラス繊維を製造する
際、高炉徐冷スラグは還元性Ｓ（Ｓ0 およびＳ2-）を含
有することから、これが重金属と結合して糸切れの原因
になる。また、ガラス繊維又は板硝子製造の際、全Ｓ濃
度が高いと、溶解中に浴の中で気泡が発生することか
ら、溶解伝熱が低下する。さらに全Ｓ濃度が高いとオー
トクレーブ処理が必要な建材の場合、オートクレーブ処
理の際、スラグからＨ2 ＳおよびＳＯｘが発生し、異臭
の原因となり、またオートクレーブ内部の腐食の原因と
なる。このように、スラグを有効利用する上で、実用化
にあたっての障害となる場合が多く、ガラス繊維原料、
板硝子原料、オートクレーブ処理建材原料としてほとん
ど使用されていない。
際、高炉徐冷スラグは還元性Ｓ（Ｓ0 およびＳ2-）を含
有することから、これが重金属と結合して糸切れの原因
になる。また、ガラス繊維又は板硝子製造の際、全Ｓ濃
度が高いと、溶解中に浴の中で気泡が発生することか
ら、溶解伝熱が低下する。さらに全Ｓ濃度が高いとオー
トクレーブ処理が必要な建材の場合、オートクレーブ処
理の際、スラグからＨ2 ＳおよびＳＯｘが発生し、異臭
の原因となり、またオートクレーブ内部の腐食の原因と
なる。このように、スラグを有効利用する上で、実用化
にあたっての障害となる場合が多く、ガラス繊維原料、
板硝子原料、オートクレーブ処理建材原料としてほとん
ど使用されていない。
【０００６】本発明は、ガラス繊維原料又は板硝子原料
であるろう石クレーの代替品、ゾノトライト系又はトバ
モライト系建材の原料であるケイ石の代替品として使用
することができる、低硫黄濃度の高炉徐冷スラグおよび
その製造方法を提供することを目的とする。
であるろう石クレーの代替品、ゾノトライト系又はトバ
モライト系建材の原料であるケイ石の代替品として使用
することができる、低硫黄濃度の高炉徐冷スラグおよび
その製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ためには， （１）ガラス繊維製造の際の糸切れの原因となる還元性
Ｓ（Ｓ0 ＋Ｓ2-）の濃度が低く、 （２）ガラス繊維又は板硝子製造の際の気泡発生の原因
およびオートクレーブ処理建材製造の際のＨ2+Ｓおよび
ＳＯｘ発生の原因となる全Ｓ濃度が低いスラグを原料と
して使用することである。Ｓ0 とは単体硫黄（遊離硫
黄）のことであり、Ｓ2-とはＣａＳ、Ｋ2 Ｓ、ＭｎＳ等
のＳが２価の硫化物のことである。本発明は上記問題点
を解決するためになされたもので、ガラス繊維原料、板
硝子原料、又はオートクレーブ処理建材原料として用い
る高炉徐冷スラグにおいて、還元性Ｓ≦０．１ｗｔ％、
かつ全Ｓ≦０．５ｗｔ％であることを特徴とする低硫黄
濃度の高炉徐冷スラグを提供する。
ためには， （１）ガラス繊維製造の際の糸切れの原因となる還元性
Ｓ（Ｓ0 ＋Ｓ2-）の濃度が低く、 （２）ガラス繊維又は板硝子製造の際の気泡発生の原因
およびオートクレーブ処理建材製造の際のＨ2+Ｓおよび
ＳＯｘ発生の原因となる全Ｓ濃度が低いスラグを原料と
して使用することである。Ｓ0 とは単体硫黄（遊離硫
黄）のことであり、Ｓ2-とはＣａＳ、Ｋ2 Ｓ、ＭｎＳ等
のＳが２価の硫化物のことである。本発明は上記問題点
を解決するためになされたもので、ガラス繊維原料、板
硝子原料、又はオートクレーブ処理建材原料として用い
る高炉徐冷スラグにおいて、還元性Ｓ≦０．１ｗｔ％、
かつ全Ｓ≦０．５ｗｔ％であることを特徴とする低硫黄
濃度の高炉徐冷スラグを提供する。
【０００８】Ｓ0 +，Ｓ2-，全Ｓ濃度を減少させる方法と
して次の方法が知られている。 （ａ）自然エージング処理方法 この方法は「鉄鋼スラグの性質と利用」、Ｐ１０４−１
１７、社団法人 日本鉄鋼協会発行（１９８２）に示さ
れているように、高炉徐冷スラグを破砕・粒度調整後、
山積みし、大気中の酸素等と反応させることによりＳ0
およびＳ2-、をＳＯ4 2- として安定化する方法である。 （ｂ）熱水または水蒸気と接触させる方法 この方法は特開昭５３−１９３３７号公報に示されてい
るように、溶融高炉スラグを凝固させて得た塊状スラグ
を熱水または水蒸気と接触させることによりスラグ中の
易溶出性成分を溶出させる方法である。
して次の方法が知られている。 （ａ）自然エージング処理方法 この方法は「鉄鋼スラグの性質と利用」、Ｐ１０４−１
１７、社団法人 日本鉄鋼協会発行（１９８２）に示さ
れているように、高炉徐冷スラグを破砕・粒度調整後、
山積みし、大気中の酸素等と反応させることによりＳ0
およびＳ2-、をＳＯ4 2- として安定化する方法である。 （ｂ）熱水または水蒸気と接触させる方法 この方法は特開昭５３−１９３３７号公報に示されてい
るように、溶融高炉スラグを凝固させて得た塊状スラグ
を熱水または水蒸気と接触させることによりスラグ中の
易溶出性成分を溶出させる方法である。
【０００９】しかし、自然エージング処理方法におい
て、高炉徐冷スラグを３ケ月以上大気中の酸素等と反応
させたとしても、Ｓ0 およびＳ2-の３０ｗｔ％程度しか
ＳＯ4 2 - + として安定化することができず、また、全Ｓ
濃度がほとんど低下しないことから、ガラス繊維原料、
板硝子原料、オートクレーブ処理建材原料として使用し
た場合、上述した問題を生じる。
て、高炉徐冷スラグを３ケ月以上大気中の酸素等と反応
させたとしても、Ｓ0 およびＳ2-の３０ｗｔ％程度しか
ＳＯ4 2 - + として安定化することができず、また、全Ｓ
濃度がほとんど低下しないことから、ガラス繊維原料、
板硝子原料、オートクレーブ処理建材原料として使用し
た場合、上述した問題を生じる。
【００１０】熱水または水蒸気と接触させる方法では、
高炉徐冷スラグを路盤材として使用する際に問題となる
黄水の発生は防止できるが、Ｓ0 、Ｓ2-、全Ｓ濃度には
言及しておらず、ガラス繊維原料、板硝子原料、オート
クレーブ処理建材原料として使用できるかは不明であ
る。本発明は、上記事情に鑑み、還元性Ｓ（Ｓ0 ＋
Ｓ2-）の濃度が０．１ｗｔ％以下、かつ全Ｓ濃度が０．
５ｗｔ％以下である低硫黄濃度の高炉徐冷スラグおよび
その製造方法を提供するものである。
高炉徐冷スラグを路盤材として使用する際に問題となる
黄水の発生は防止できるが、Ｓ0 、Ｓ2-、全Ｓ濃度には
言及しておらず、ガラス繊維原料、板硝子原料、オート
クレーブ処理建材原料として使用できるかは不明であ
る。本発明は、上記事情に鑑み、還元性Ｓ（Ｓ0 ＋
Ｓ2-）の濃度が０．１ｗｔ％以下、かつ全Ｓ濃度が０．
５ｗｔ％以下である低硫黄濃度の高炉徐冷スラグおよび
その製造方法を提供するものである。
【００１１】本願発明は以下の技術思想によりなされ
た。すなわち、先行技術に開示されるようにスラグ表面
近傍に含まれるＳは水と接触して可溶性Ｓイオンとなり
溶出する。しかしながらスラグ内部のＳはスラグが多孔
性であったとしても個々のスラグ粒内における水の流通
が不十分なため溶出されにくく、残存Ｓ量は大きい。水
蒸気処理の場合は水蒸気がスラグと接触して凝結水とな
り、この凝結水中にＳが溶出、処理されていくことから
結果的には上記熱水と同様である。
た。すなわち、先行技術に開示されるようにスラグ表面
近傍に含まれるＳは水と接触して可溶性Ｓイオンとなり
溶出する。しかしながらスラグ内部のＳはスラグが多孔
性であったとしても個々のスラグ粒内における水の流通
が不十分なため溶出されにくく、残存Ｓ量は大きい。水
蒸気処理の場合は水蒸気がスラグと接触して凝結水とな
り、この凝結水中にＳが溶出、処理されていくことから
結果的には上記熱水と同様である。
【００１２】本発明者らは上記従来技術を踏まえた上
で、スラグ内部のＳをも効果的に、かつ工業的規模にお
いて容易に除去する手段を種々検討した結果、Ｓをイオ
ンとして水に溶出させるだけでなく、Ｈ2 ＳあるいはＳ
Ｏｘなどのガスとして揮発、除去させることができるこ
とに想到し、本発明をなしたものである。すなわち、水
とは異なりガスは粘性が特段に小さいので、ガス流さえ
与えてやればスラグ粒内の気孔から容易に外部へ流出す
ることができ、従来よりも残存Ｓを大幅に低減すること
ができるのである。ここで水蒸気を１５〜５０体積％含
む気体を用いるのは、水蒸気が１５体積％未満ではＳと
反応させるＨ2 Ｏ量が不十分となり、効果的にＳを除去
できないためであり、水蒸気が５０体積％より多いと水
蒸気が凝結してスラグ粒内の気孔に滞留し、前述した理
由により、効果的にＳを除去できないからである。
で、スラグ内部のＳをも効果的に、かつ工業的規模にお
いて容易に除去する手段を種々検討した結果、Ｓをイオ
ンとして水に溶出させるだけでなく、Ｈ2 ＳあるいはＳ
Ｏｘなどのガスとして揮発、除去させることができるこ
とに想到し、本発明をなしたものである。すなわち、水
とは異なりガスは粘性が特段に小さいので、ガス流さえ
与えてやればスラグ粒内の気孔から容易に外部へ流出す
ることができ、従来よりも残存Ｓを大幅に低減すること
ができるのである。ここで水蒸気を１５〜５０体積％含
む気体を用いるのは、水蒸気が１５体積％未満ではＳと
反応させるＨ2 Ｏ量が不十分となり、効果的にＳを除去
できないためであり、水蒸気が５０体積％より多いと水
蒸気が凝結してスラグ粒内の気孔に滞留し、前述した理
由により、効果的にＳを除去できないからである。
【００１３】水蒸気を含む気体の温度を７０℃以上とし
たのは、７０℃未満では実験的にＳの除去効果が見られ
なかったためである。このような気体の流速を０．０３
ｍ／ｍｉｎ〜３０ｍ／ｍｉｎに規定したのは以下の理由
による。すなわち、流速が０．０３ｍ／ｍｉｎ未満では
ＳとＨ2 Ｏとの反応により生じたＨ2 ＳあるいはＳＯｘ
などのガス体がスラグ粒の気孔から気体とともに抜け出
すことができないからであり、流速が３０ｍ／ｍｉｎを
超えて流速を大きくしてもその効果は増加せず、設備的
にもコスト的にも不利であるという理由によるものであ
る。
たのは、７０℃未満では実験的にＳの除去効果が見られ
なかったためである。このような気体の流速を０．０３
ｍ／ｍｉｎ〜３０ｍ／ｍｉｎに規定したのは以下の理由
による。すなわち、流速が０．０３ｍ／ｍｉｎ未満では
ＳとＨ2 Ｏとの反応により生じたＨ2 ＳあるいはＳＯｘ
などのガス体がスラグ粒の気孔から気体とともに抜け出
すことができないからであり、流速が３０ｍ／ｍｉｎを
超えて流速を大きくしてもその効果は増加せず、設備的
にもコスト的にも不利であるという理由によるものであ
る。
【００１４】スラグの粒度を２５ｍｍ以下としたのは、
２５ｍｍより大きいとスラグ内部の脱硫が進みにくく、
また操業上、ハンドリングしにくいためである。
２５ｍｍより大きいとスラグ内部の脱硫が進みにくく、
また操業上、ハンドリングしにくいためである。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明に係わる高炉徐冷スラグ
は、還元性Ｓ（Ｓ0 ＋Ｓ2-）の濃度が０．１ｗｔ％以
下、かつ全Ｓ濃度が０．５ｗｔ％以下であることを特徴
とする。高炉スラグは水砕スラグと徐冷スラグに大別さ
れる。本発明では対象を徐冷スラグとする。この理由は
種々の実験の結果、水砕スラグはガラス化しているため
に脱硫しにくいことがわかったためである。
は、還元性Ｓ（Ｓ0 ＋Ｓ2-）の濃度が０．１ｗｔ％以
下、かつ全Ｓ濃度が０．５ｗｔ％以下であることを特徴
とする。高炉スラグは水砕スラグと徐冷スラグに大別さ
れる。本発明では対象を徐冷スラグとする。この理由は
種々の実験の結果、水砕スラグはガラス化しているため
に脱硫しにくいことがわかったためである。
【００１６】本発明に係わる高炉徐冷スラグは、通常の
とおり、スラグ畑等に排滓されて冷却、固化したスラグ
を基にしている。通常の高炉徐冷スラグは、還元性Ｓ
（Ｓ0＋Ｓ2-）を約０．３ｗｔ％，全Ｓを約１ｗｔ％含
むが、本発明に係わる低硫黄濃度の高炉徐冷スラグはこ
のスラグを脱硫処理したものである。このスラグをガラ
ス繊維の原料として用いる場合、還元性Ｓ（Ｓ0 ＋
Ｓ2-）の濃度を０．１ｗｔ％以下とした理由は、高炉徐
冷スラグをガラス繊維原料であるろう石クレーの代替と
して最大量使用しても糸切れの問題を生じないためであ
る。好ましくはＳ0 ＋Ｓ2-濃度を０．０５ｗｔ％以下の
スラグをガラス繊維原料として用いるのがよい。
とおり、スラグ畑等に排滓されて冷却、固化したスラグ
を基にしている。通常の高炉徐冷スラグは、還元性Ｓ
（Ｓ0＋Ｓ2-）を約０．３ｗｔ％，全Ｓを約１ｗｔ％含
むが、本発明に係わる低硫黄濃度の高炉徐冷スラグはこ
のスラグを脱硫処理したものである。このスラグをガラ
ス繊維の原料として用いる場合、還元性Ｓ（Ｓ0 ＋
Ｓ2-）の濃度を０．１ｗｔ％以下とした理由は、高炉徐
冷スラグをガラス繊維原料であるろう石クレーの代替と
して最大量使用しても糸切れの問題を生じないためであ
る。好ましくはＳ0 ＋Ｓ2-濃度を０．０５ｗｔ％以下の
スラグをガラス繊維原料として用いるのがよい。
【００１７】Ｓ0 ＋Ｓ2-は高炉徐冷スラグだけでなく他
の原料にも含まれることがあり、高炉徐冷スラグ中のＳ
0 ＋Ｓ2-濃度がより低ければ、他原料の選択の幅が広が
るので好ましい。なお、ガラス繊維原料中に占める高炉
徐冷スラグの最大配合率は、ガラス繊維で規定されてい
る化学組成により決まり、約４０ｗｔ％である。全Ｓ濃
度を０．５ｗｔ％以下とした理由は、高炉徐冷スラグを
オートクレーブ処理建材原料であるケイ石の代替として
最大量置換した場合でも、高炉徐冷スラグから発生する
Ｈ2 ＳおよびＳＯｘによるオートクレーブ内部の腐食を
生じないためである。なお、オートクレーブ処理建材原
料中に占める高炉徐冷スラグの最大配合率は、ゾノトラ
イト、トバモライト等の鉱物の組成により決まり、トバ
モライトの場合、約５０ｗｔ％である。
の原料にも含まれることがあり、高炉徐冷スラグ中のＳ
0 ＋Ｓ2-濃度がより低ければ、他原料の選択の幅が広が
るので好ましい。なお、ガラス繊維原料中に占める高炉
徐冷スラグの最大配合率は、ガラス繊維で規定されてい
る化学組成により決まり、約４０ｗｔ％である。全Ｓ濃
度を０．５ｗｔ％以下とした理由は、高炉徐冷スラグを
オートクレーブ処理建材原料であるケイ石の代替として
最大量置換した場合でも、高炉徐冷スラグから発生する
Ｈ2 ＳおよびＳＯｘによるオートクレーブ内部の腐食を
生じないためである。なお、オートクレーブ処理建材原
料中に占める高炉徐冷スラグの最大配合率は、ゾノトラ
イト、トバモライト等の鉱物の組成により決まり、トバ
モライトの場合、約５０ｗｔ％である。
【００１８】本発明に係わる低硫黄濃度の高炉徐冷スラ
グの製造方法によれば、高炉徐冷スラグと温度７０℃以
上の水蒸気を含有するガスを接触させることにより、Ｓ
0 ＋Ｓ2-濃度を０．１ｗｔ％以下、かつ全Ｓ濃度を０．
５ｗｔ％以下とすることができる。温度７０℃以上とし
た理由は、７０℃未満では脱硫効果がほとんどないため
である。
グの製造方法によれば、高炉徐冷スラグと温度７０℃以
上の水蒸気を含有するガスを接触させることにより、Ｓ
0 ＋Ｓ2-濃度を０．１ｗｔ％以下、かつ全Ｓ濃度を０．
５ｗｔ％以下とすることができる。温度７０℃以上とし
た理由は、７０℃未満では脱硫効果がほとんどないため
である。
【００１９】水蒸気を含有するガスを用いる理由は、水
蒸気が共存することにより、スラグ中の硫黄分がＨ2
Ｓ、ＳＯｘとして除去されるからである。図１に、全Ｓ
が１．０ｗｔ％の高炉徐冷スラグを空気雰囲気で大気圧
中において１時間処理した時の熱処理温度と全Ｓとの関
係を示した。水蒸気が共存しない場合、図１に示すよう
に、１０００℃より高温の雰囲気にしないと脱硫せず、
水蒸気が存在することにより低温での脱硫が可能にな
る。本発明において、使用するガスの種類は限定されな
い。空気、窒素等のガスはもちろんボイラー排ガス、加
熱炉排ガス等を使用することができる。また、雰囲気の
全圧は限定されないが、高圧雰囲気ほど短時間で脱硫が
可能である。
蒸気が共存することにより、スラグ中の硫黄分がＨ2
Ｓ、ＳＯｘとして除去されるからである。図１に、全Ｓ
が１．０ｗｔ％の高炉徐冷スラグを空気雰囲気で大気圧
中において１時間処理した時の熱処理温度と全Ｓとの関
係を示した。水蒸気が共存しない場合、図１に示すよう
に、１０００℃より高温の雰囲気にしないと脱硫せず、
水蒸気が存在することにより低温での脱硫が可能にな
る。本発明において、使用するガスの種類は限定されな
い。空気、窒素等のガスはもちろんボイラー排ガス、加
熱炉排ガス等を使用することができる。また、雰囲気の
全圧は限定されないが、高圧雰囲気ほど短時間で脱硫が
可能である。
【００２０】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。表１は本
実施例の実験に供した高炉徐冷スラグの化学組成であ
る。実験に供した高炉徐冷スラグはＳ0 ＋Ｓ2-を０．３
１ｗｔ％、全Ｓを１．０３ｗｔ％含む。この高炉徐冷ス
ラグを表２に示す雰囲気下にさらすことにより、脱硫処
理を施した。この結果を表２に示す。比較例１−１に示
すように、温度が７０℃よりも低い場合、ほとんど脱硫
しない。また、比較例１−２，１−３に示すように７０
℃以上の場合でも、水蒸気が存在しないと十分に脱硫し
ない。さらに、比較例１−４に示すように水蒸気が多す
ぎる場合は、脱硫しにくく、比較例１−５に示すように
流速が低い場合でも脱硫しにくい。比較例１−６に示す
ように粒度が２５ｍｍより大きい場合でも脱硫しにく
い。一方、実施例１−１〜１−８に示すように粒度２５
ｍｍ以下、流速０．０３ｍ／ｍｉｎ以上、温度７０℃以
上で水蒸気が１５〜５０体積％共存する雰囲気とするこ
とにより、Ｓ0 ＋Ｓ2-濃度を０．１ｗｔ％以下、かつ全
Ｓ濃度を０．５ｗｔ％以下とすることができる。
実施例の実験に供した高炉徐冷スラグの化学組成であ
る。実験に供した高炉徐冷スラグはＳ0 ＋Ｓ2-を０．３
１ｗｔ％、全Ｓを１．０３ｗｔ％含む。この高炉徐冷ス
ラグを表２に示す雰囲気下にさらすことにより、脱硫処
理を施した。この結果を表２に示す。比較例１−１に示
すように、温度が７０℃よりも低い場合、ほとんど脱硫
しない。また、比較例１−２，１−３に示すように７０
℃以上の場合でも、水蒸気が存在しないと十分に脱硫し
ない。さらに、比較例１−４に示すように水蒸気が多す
ぎる場合は、脱硫しにくく、比較例１−５に示すように
流速が低い場合でも脱硫しにくい。比較例１−６に示す
ように粒度が２５ｍｍより大きい場合でも脱硫しにく
い。一方、実施例１−１〜１−８に示すように粒度２５
ｍｍ以下、流速０．０３ｍ／ｍｉｎ以上、温度７０℃以
上で水蒸気が１５〜５０体積％共存する雰囲気とするこ
とにより、Ｓ0 ＋Ｓ2-濃度を０．１ｗｔ％以下、かつ全
Ｓ濃度を０．５ｗｔ％以下とすることができる。
【００２１】表３は種々のＳ0 ＋Ｓ2-濃度、全Ｓ濃度の
高炉徐冷スラグをガラス繊維原料、オートクレーブ処理
建材原料として使用して、ガラス原料溶解中の気泡の発
生、ガラス繊維の糸切れ、およびオートクレーブ内部の
腐食性を調査した結果を示すものである。実施例２−
１，２−２に示したように、Ｓ0 ＋Ｓ2-濃度が０．１ｗ
ｔ％以下、かつ全Ｓが０．５ｗｔ％以下のスラグを原料
として使用することにより、ガラス繊維原料中の高炉徐
冷スラグの配合率を最大である４０ｗｔ％にしても、溶
解中の気泡の発生および糸切れを生じることがなく、ま
たオートクレーブ処理建材原料中の高炉徐冷スラグの配
合率を５０ｗｔ％にしても、オートクレーブ内部の腐食
を生じることがない。
高炉徐冷スラグをガラス繊維原料、オートクレーブ処理
建材原料として使用して、ガラス原料溶解中の気泡の発
生、ガラス繊維の糸切れ、およびオートクレーブ内部の
腐食性を調査した結果を示すものである。実施例２−
１，２−２に示したように、Ｓ0 ＋Ｓ2-濃度が０．１ｗ
ｔ％以下、かつ全Ｓが０．５ｗｔ％以下のスラグを原料
として使用することにより、ガラス繊維原料中の高炉徐
冷スラグの配合率を最大である４０ｗｔ％にしても、溶
解中の気泡の発生および糸切れを生じることがなく、ま
たオートクレーブ処理建材原料中の高炉徐冷スラグの配
合率を５０ｗｔ％にしても、オートクレーブ内部の腐食
を生じることがない。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
【発明の効果】高炉徐冷スラグ中の硫黄の形態であるＳ
0 ＋Ｓ2-濃度を０．１ｗｔ％以下、かつ全Ｓ濃度を０．
５ｗｔ％以下とすることにより、ガラス繊維製造の際、
溶解時の気泡の発生および糸切れを生じることがなく、
また、オートクレーブ処理建材製造の際、オートクレー
ブ内部の腐食を生じることがない。したがって、高炉徐
冷スラグをガラス繊維原料に、また、オートクレーブ処
理建材原料として大量に使用することができる。
0 ＋Ｓ2-濃度を０．１ｗｔ％以下、かつ全Ｓ濃度を０．
５ｗｔ％以下とすることにより、ガラス繊維製造の際、
溶解時の気泡の発生および糸切れを生じることがなく、
また、オートクレーブ処理建材製造の際、オートクレー
ブ内部の腐食を生じることがない。したがって、高炉徐
冷スラグをガラス繊維原料に、また、オートクレーブ処
理建材原料として大量に使用することができる。
【図１】熱処理温度と全Ｓとの関係を示すグラフであ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊谷 正人 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 技術研究所内 (72)発明者 上田 典弘 東京都港区芝公園２丁目４番１号 川鉄 鉱業株式会社 内 (72)発明者 鈴木 喜夫 千葉市中央区新浜町１番地 川鉄鉱業株 式会社 技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭53−19337（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−19336（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−105576（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−72035（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−295526（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 1/00 C03B 37/00 C04B 5/00 - 5/06 C04B 18/00 C21B 3/00
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス繊維原料、板硝子原料、又はオー
トクレーブ処理建材原料として用いる高炉徐冷スラグに
おいて、還元性Ｓ≦０．１ｗｔ％、かつ全Ｓ≦０．５ｗ
ｔ％であることを特徴とする低硫黄濃度の高炉徐冷スラ
グ。 - 【請求項２】 粒径２５ｍｍ以下に粒度調整した高炉徐
冷スラグに、水蒸気を１５〜５０体積％含む７０℃以上
の気体を流速０．０３ｍ／ｍｉｎ〜３０ｍ／ｍｉｎで接
触させることを特徴とする低硫黄濃度の高炉徐冷スラグ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07773196A JP3193869B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 低硫黄濃度の高炉徐冷スラグおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07773196A JP3193869B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 低硫黄濃度の高炉徐冷スラグおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09268036A JPH09268036A (ja) | 1997-10-14 |
| JP3193869B2 true JP3193869B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=13642058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07773196A Expired - Fee Related JP3193869B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 低硫黄濃度の高炉徐冷スラグおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3193869B2 (ja) |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP07773196A patent/JP3193869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09268036A (ja) | 1997-10-14 |
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|---|---|---|---|
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