JP4314892B2

JP4314892B2 - Process for producing granulated blast furnace slag

Info

Publication number: JP4314892B2
Application number: JP2003156753A
Authority: JP
Inventors: 賢治市川
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2023-06-02
Also published as: JP2004359474A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉における銑鉄製造プロセスで発生する溶融スラグに水砕処理を行って高炉水砕スラグを製造する方法、特に、高炉水砕スラグから溶出するフッ素濃度を土壌環境基準である0.8mg/L 以下とする高炉水砕スラグの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉スラグは、鉄鉱石、コークスおよび石灰石から高炉で銑鉄を製造する際に発生する。この高炉スラグは溶銑１t 当たり約270kg 発生する。この高炉スラグは高炉から発生直後で約1500℃程度の高温溶融状態にあり、冷却処理方法により高炉徐冷スラグおよび高炉水砕スラグに分類される。
【０００３】
高炉徐冷スラグは、高炉からスラグ樋を通してドライピットに放流もしくはスラグ鍋台車によってヤードに運搬して放流され、大気中で常温になるまで徐冷、必要に応じて散水して冷却したものである。このようにして得た高炉徐冷スラグはその後、破砕・粒度調整を行い、一般の砕石と同様に路盤材等に用いられる。高炉徐冷スラグはさらには水硬性をもっているため、これを活かして砕石以上の強度をもたせることもできる。このことより、セメント安定処理道路と同等に扱うこともできる。
【０００４】
一方、高炉水砕スラグは、高炉からスラグ樋を通過した溶融スラグに高圧冷却水を直接噴射し、細粒状に破砕し、そのまま水槽で急冷したものである。このようにして得られた高炉水砕スラグはその後、脱水機で冷却水から分離後、セメント材料およびコンクリート混和材として用いられる。高炉水砕スラグは、急冷されるためガラス質 (非晶質) で、粒状状態でも水硬性をもつが、微粉砕したものはアルカリ刺激によりセメント並の水硬性を発揮する。
【０００５】
ところで、このような状況下で平成13年３月、土壌環境基準項目にフッ素が追加、告示されたことから、上述のような高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ（以下、単に「高炉スラグ」と総称することもある）等のフッ素を含んでいる鉄鋼スラグの利用促進に関しては、益々、環境への配慮が求められることになった。
【０００６】
これまで鉄鋼スラグのうち高炉スラグにおいても環境に十分な配慮をしつつ、様々な用途に有効利用されてきた。そのため、現在までその利用を通じた環境問題が発生したという報告はない。事実、環境省は『フッ素を含むスラグ等の再利用物が長年にわたり利用され、これまで再利用物による地下水汚染の事例は報告されていない』旨、環境省告示と同時に出された通達 (環水土第44号) に記載している。
【０００７】
もとより、スラグのリサイクルに関しては、スラグに起因するいかなる環境問題も起こしてはならず、今後スラグの再利用は的確に推進していく必要がある。このことより、現状発生している高炉スラグからの溶出フッ素濃度は、問題の無いレべルである。
【０００８】
しかし、特許文献１にあるように高炉スラグにおける高炉水砕スラグの溶出フッ素濃度は、高炉徐冷スラグよりも高い傾向があることが判明している。また、高炉水砕スラグは土木工事用として地下水周辺に使用されることもある。これらのことからも、高炉水砕スラグの溶出フッ素濃度は、さらに確実に低減することが望ましい。
【０００９】
従来は、高炉水砕スラグの溶出フッ素濃度の低減には、特許文献１に記載のように、冷却水フッ素濃度(mg/L)≦ (−7/0.08) × (スラグ中フッ素含有量[%])＋14を満足するように、冷却水中のフッ素濃度を可及的少と低減することで高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度を低減して、目標以下の濃度にする方法が知られていた。循環使用する冷却水にフッ素が濃縮し、高炉水砕スラグの表面に付着し、これが溶出するから、冷却水のフッ素濃度を低減することで、付着量を少なくし、それによって溶出フッ素濃度の低減を図るというのである。
【００１０】
【特許文献１】
特開2001−26472 号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、従来技術である特許文献１の発明の再現試験を実施したところ、前述した従来技術の「冷却水のフッ素濃度を制御する」だけでは水砕スラグからの溶出フッ素濃度を低減して、安定して溶出フッ素濃度0.8mg/L 以下とすることは実用上困難であることが判明した。例えばスラグ中フッ素濃度が0.10〜0.16％という場合、実用上不可能であった。
【００１２】
ここに、本発明の課題は、そのような問題点を解決し、高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度を低減することの可能な高炉水砕スラグの製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
ここに、前述の従来技術である特許文献１開示の方法について、特許文献１の実施例の結果を後述の表１にまとめて示すが、この表１のデータを図示すると図４において点線領域に示す通りである。
【００１４】
なお、図４は、特許文献１の結果を図示したものであり、○は後述する表１における評価が○であったものに対応し、●は表１における評価が×であったものに対応する。
【００１５】
しかしながら、かかる従来技術では、スラグ中のフッ素含有量をほぼ0.08％以下にまで低減させている。実際、本文中では、「スラグ中フッ素含有量が0.16％の場合は、水砕スラグからの溶出フッ素濃度を0.8mg/L とするためには冷却水フッ素濃度をほぼ０mg/Lとしなければならない」としており、これでは別途新たなフッ素除去手段を設ける必要があり、実用的方法とは言えない。
【００１６】
これらの結果より、スラグ中フッ素濃度が0.10〜0.16％というように比較的多量に含まれる場合には、高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度は従来技術のように冷却水のフッ素濃度を制御するだけでは満足しないことが判明した。
【００１７】
ここに、本発明者らは、スラグ中フッ素含有量が0.10％を越えても、あるいはさらに0.16％を超えても、水砕スラグからの溶出フッ素濃度を0.8mg/L 以下に制御できる方法について検討を重ね、まず、溶出フッ素濃度に及ぼしている原因調査を行った。
【００１８】
まず、スラグ中フッ素含有量が０．１６％である溶融スラグを試験的に製造し、次いで、循環して使用する冷却水（以下、単に「循環冷却水」ということもある）中フッ素濃度１８．５ｍｇ／Ｌ以下および循環冷却水中浮遊スラッジ濃度２１０ｍｇ／Ｌ以下に調整した冷却水を用いてその溶融スラグに冷却水を吹き付けて、高炉水砕スラグを製造し、このときの高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度を調査した。
【００１９】
かかる調査を通して、本発明者は、高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度が、「高炉水砕スラグ自身からの溶出フッ素」、「高炉水砕スラグの含有水に含まれるフッ素」、そして「高炉水砕スラグの表面に付着した循環冷却水中の浮遊スラッジからの溶出フッ素」の合計量であることを見出し、特に高炉水砕スラグの表面に付着した循環冷却水中の浮遊スラッジからの溶出フッ素が、溶出フッ素濃度に大きく寄与していること、そして、循環冷却水中フッ素濃度を併せて制御することで、合計溶出フッ素濃度をさらに低減する効果があがることを見出した。
【００２０】
ここに、循環冷却水中の「浮遊スラッジ」とは、溶融スラグの水砕処理によって微細化したスラグ成分のうち、沈降しないものを言い、微細化されていることから、徐々に時間経過に伴って循環冷却水中にフッ素が溶出してくるのである。したがって、このような浮遊スラッジが多ければ多い程、循環冷却水中のフッ素濃度は上昇し続けることになる。
【００２１】
すでに述べたように、現在、土壌環境基準項目にフッ素が追加、告示されたことから、高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度を0.8mg/L 以下に抑制することが必要である。
【００２２】
すなわち、本発明者は、高炉水砕スラグ製造において循環使用する冷却水のフッ素濃度を管理するだけではなく、循環使用する冷却水中の浮遊スラッジ濃度も制御することで、スラグ中のフッ素含有量が0.16％を越える場合にあっても、高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度が土壌環境基準≦0.8mg/L を満たす高炉水砕スラグを製造することができることを知り、本発明を完成した。
【００２３】
本発明は、このような知見を基になされたものであって、その要旨は以下のとおりである。
（１）高炉における銑鉄製造プロセスで発生するフッ素含有量が０．１０質量％以上０．１６質量％以下の溶融スラグに、フッ素濃度が１８．５ｍｇ／Ｌ以下である冷却水を吹き付ける水砕処理を行って高炉水砕スラグを製造する方法であって、高炉水砕スラグの製造に用いる前記冷却水を循環使用するとともに、循環使用する該冷却水中の浮遊スラッジ濃度を、得られる高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度が土壌環境基準０．８ｍｇ／Ｌ以下の高炉水砕スラグとなるように、下記範囲に入るように制御することを特徴とする高炉水砕スラグの製造方法。
０＜（循環使用する冷却水中の浮遊スラッジ濃度［ｍｇ／Ｌ］）≦２１０
【００２４】
（２）高炉における銑鉄製造プロセスで発生するフッ素含有量が０．１０質量％以上０．１６質量％以下の溶融スラグに、フッ素濃度が１８．５ｍｇ／Ｌ超である冷却水を吹き付ける水砕処理を行って高炉水砕スラグを製造する方法であって、高炉水砕スラグの製造に用いる前記冷却水を循環使用するとともに、循環使用する該冷却水中の浮遊スラッジ濃度およびフッ素濃度を、得られる高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度が土壌環境基準０．８ｍｇ／Ｌ以下の高炉水砕スラグとなるように、下記範囲に入るように制御することを特徴とする高炉水砕スラグの製造方法。
【００２６】
０＜ (循環使用する冷却水中の浮遊スラッジ濃度[mg/L])
≦ (−50) × (循環使用する冷却水中のフッ素濃度[mg/L]) ＋1000
ただし、０＜ (循環使用する冷却水中の浮遊スラッジ濃度) ≦210
18.5＜ (循環使用する冷却水中のフッ素濃度) ≦20.0
なお、高炉スラグ溶出フッ素の濃度測定は、JIS-KOlO2-34.1 (ランタンアリザリンコンプレキソン吸光光度法) により実施した。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して具体的に説明する。
図１は、本発明の冷却塔水槽の模式的平面図、図２は図１の模式的側面図の例である。
【００２８】
図１および図２において、１は冷却塔、２は堰、３は送水ポンプ、４は戻り管である。循環冷却水は、戻り管４を通って冷却塔１に入り、送水ポンプ３により水砕製造設備に送水される。この時、送水ポンプ３の吸込み口周辺に堰２を設置する。そうすることで、循環冷却水中に浮遊しているスラッジは送水ポンプ３に吸込まれることなく水砕製造設備( 図示せず) に送水される。
【００２９】
このときの水砕製造設備は、本発明において特に制限されず、要するに、高炉における銑鉄製造プロセスで発生する溶融スラグに、冷却水を吹き付ける水砕処理を行って高炉水砕スラグが製造できればよい。このときの冷却水は、図１、２の装置によって循環され再使用されるのである。
【００３０】
ここに、本発明によれば、高炉水砕スラグ製造に用いる循環冷却水中の浮遊スラッジ濃度、または循環冷却水中浮遊スラッジ濃度および循環冷却水中フッ素濃度を制御することで、高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度が土壌環境基準0.8mg/L 以下の高炉水砕スラグを製造することができる。
【００３１】
好ましくは、循環使用する冷却水中のフッ素濃度18.5mg/L以下とし、下記関係式(1) を満足するように循環冷却水中浮遊スラッジ濃度を制御することで溶出フッ素濃度をさらに低減できる。
【００３２】
０＜ (循環使用する冷却水中の浮遊スラッジ濃度[mg/L]) ≦ 210・・ (1)
比較例として、循環使用する冷却水中のフッ素濃度18.5mg/L以下および循環冷却水中浮遊スラッジ濃度210mg/L 超に調整した冷却水を用いて、スラグ中フッ素含有量が0.16％である高炉水砕スラグを試験的に製造し、溶出フッ素濃度を調査した。その結果、溶出フッ素濃度は0.8mg/L を超過した。
【００３３】
また、循環使用する冷却水中のフッ素濃度を１８．５〜２０．Ｏｍｇ／Ｌに調整し、循環冷却水中浮遊スラッジ濃度および循環冷却水中フッ素濃度を下記式（２）のように調整した冷却水を用いて、スラグ中フッ素含有量が０．１６％である高炉水砕スラグを試験的に製造し、溶出フッ素濃度を調査した。その結果、溶出フッ素濃度は０．８ｍｇ／Ｌ以下となった。
【００３４】
０＜（循環冷却水中浮遊スラッジ濃度［ｍｇ／Ｌ］）
≦（−５０）×（循環冷却水中フッ素濃度［ｍｇ／Ｌ］）＋１０００・・・（２）
ただし、０＜（循環冷却水中浮遊スラッジ濃度）≦２１０、
１８．５＜（循環冷却水中フッ素濃度）≦２０．０
比較例として、循環冷却水中フッ素濃度を１８．５〜２０．Ｏｍｇ／Ｌに調整し、循環冷却水中浮遊スラッジ濃度および循環冷却水中フッ素濃度を上記式（２）を超過するように調整した冷却水を用いて、スラグ中フッ素含有量が０．１６％である高炉水砕スラグを試験的に製造し、溶出フッ素濃度を調査した。その結果、溶出フッ素濃度は０．８ｍｇ／Ｌを超過した。
【００３５】
参考までに、循環冷却水中フッ素濃度が２０．Ｏｍｇ／Ｌを超過した冷却水を用いて、スラグ中フッ素含有量が０．１６％である高炉水砕スラグを試験的に製造し、溶出フッ素濃度を調査した。その結果、溶出フッ素濃度は０．８ｍｇ／Ｌを超過した。
【００３６】
ここで、循環冷却水中浮遊スラッジ濃度が上記範囲(1) および上記式(2) を超過すると高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度が0.8mg/L 以下とすることはできない。従って、循環冷却水中浮遊スラッジ濃度の上限は上記範囲(1) および上記式(2) となる。
【００３７】
循環冷却水中の浮遊スラッジ濃度が上記範囲(1) および上記式(2) を超える原因として、水砕スラグ製造設備における脱水設備で循環冷却水と分離する際、網目を通過したスラッジが考えられる。従って、浮遊スラッジを低減するためには、冷却塔内送水ポンプ取水口周辺に堰を設置する方法、冷却塔内送水ポンプ取水口に膜などのフィルターを設置する方法、循環冷却水に化学薬品の添加によって浮遊スラッジを凝集沈殿させる化学的方法などが採用できる。
【００３８】
また、冷却水中のフッ素濃度について、特許文献１においては、「冷却水中のフッ素濃度は20.Omg/Lまで上昇するとそれ以上は上昇せず、継続して冷却水を循環使用しても該濃度のまま推移する」と記載されているが、本発明者の試験では、循環冷却水中フッ素濃度は、最大60mg/Lまでなることが見出された。
【００３９】
このことより、循環冷却水中フッ素濃度を本発明の範囲内とするには、冷却水中フッ素濃度を20.Omg/Lまで低減すればよい。その方法として、循環冷却水に新たな水を補給することによるフッ素濃度希釈法、化学的に循環冷却水中のフッ素濃度を低減する方法などを採用することができる。
【００４０】
以上より、本発明によれば、冷却水のフッ素濃度を制御するだけではなく、水砕スラグ製造に用いる循環冷却水中の浮遊スラッジ濃度も制御することで、水砕スラグからの溶出フッ素濃度が土壌環境基準0.8mg/L 以下の高炉水砕スラグを製造できる。
【００４１】
【実施例】
以下にその実施例について、図面を参照にしながら説明する。
本発明によれば、従来例のように高炉から回収される溶融スラグは水砕製造設備に供給され、そのとき高圧冷却水が噴射されて急冷微細化が行われ、高炉水砕スラグが製造される。冷却水は直ちに回収され、図２に示す戻り管４を経由して冷却塔１に送られる。冷却塔１内に収容された冷却水は、堰２をオーバーフローして再び送水ポンプＰによって水砕製造設備( 図示せず) に送水され、再び高炉水砕スラグの製造に用いられる。冷却水は循環使用される。
【００４２】
本発明によれば、送水ポンプ３の吸込み口周辺に堰２を設置することで、循環冷却水中に浮遊しているスラッジは送水ポンプ３に吸込まれることなく水砕製造設備に送水される。
【００４３】
ここに表１には本例の処理条件を、表２にはそのときの冷却水フッ素濃度等の結果をその評価とともにまとめて示す。
図３は、表２の結果を図示したものであり、○は表２における評価が○であったものに対応し、●は表２における評価が×であったものに対応する。堰設置の有無により図３のような結果が得られた。この効果は、冷却塔内送水ポンプ取水口周辺に堰を設置する方法、冷却塔内送水ポンプ取水口に膜などのフィルターを設置する方法、循環冷却水に化学薬品の添加によって浮遊スラッジを凝集沈殿させる化学的方法などにより循環冷却水中の浮遊スラッジ濃度を制御することで、高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度が土壌環境基準0.8mg/L 以下になることが判明した。
【００４４】
しかし、循環冷却水中フッ素濃度が18.5mg/Lを超過し、循環冷却水中スラッジ濃度および循環冷却水中フッ素濃度を上記式(2) の範囲を超過した場合、高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度が土壌環境基準0.8mg/L 以下にすることができないことは前述のとおりである。
【００４５】
循環冷却水中スラッジ濃度の制御として、冷却塔内送水ポンプ取水口周辺に堰を設置する方法、冷却塔内送水ポンプ取水口に膜などのフィルターを設置する方法、循環冷却水に化学薬品の添加によって浮遊スラッジを凝集沈殿させる化学的方法などにより制御できる。
【００４６】
循環冷却水中フッ素濃度を制御する方法として、循環冷却水に新たな水を補給することによってフッ素濃度を希釈する方法、化学的に循環冷却水中のフッ素を除去する方法などを採用することができる。
【００４７】
本発明では、循環冷却水に新たな水を補給することによってフッ素濃度を希釈する方法により、循環冷却水中フッ素濃度を制御した。そうすることで、循環冷却水中浮遊スラッジ濃度および循環冷却水中フッ素濃度を制御することで、高炉水砕スラグからの溶出フッ素が土壌環境基準0.8mg/L 以下になることが判明した。
【００４８】
【表１】

【００４９】
【表２】

【００５０】
【発明の効果】
本発明において、水砕スラグ製造に用いる循環冷却水中の浮遊スラッジ濃度、または循環冷却水中スラッジ濃度および循環冷却水中フッ素濃度を制御することで、循環冷却水中のフッ素濃度を大幅に低減するような処理を行うことなく、単に浮遊スラッジを除去するだけで、高炉水砕スラグからの溶出フッ素濃度が0.8mg/L 以下の高炉水砕スラグを製造することが容易に可能になった。
【００５１】
このことより、フッ素濃度を低減した高炉水砕スラグを安価な手段でもって多量に製造でき、その結果、そのような高炉水砕スラグを地下水周辺の土木工事用材料として使用できるようになったのであり、本発明の実際上の意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷却塔水槽の平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】本発明における堰を設けたことによる効果の確認試験の結果を示すグラフである。
【図４】従来技術との比較を示すグラフである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a method for producing granulated blast furnace slag by subjecting molten slag generated in the pig iron production process in a blast furnace to granulate, in particular, the fluorine concentration eluted from the blast furnace granulated slag is 0.8 mg / L relates to a method for producing granulated blast furnace slag.
[0002]
[Prior art]
Blast furnace slag is generated when pig iron is produced in a blast furnace from iron ore, coke and limestone. This blast furnace slag is generated about 270kg per ton of hot metal. This blast furnace slag is in a high-temperature molten state of about 1500 ° C. immediately after being generated from the blast furnace, and is classified into a blast furnace slow-cooled slag and a blast furnace granulated slag according to the cooling treatment method.
[0003]
Blast furnace slow-cooled slag is discharged from a blast furnace through a slag pit to a dry pit or transported to a yard by a slag pan cart, gradually cooled to room temperature in the atmosphere, and sprinkled with water as needed to cool. . The blast furnace slow-cooled slag thus obtained is then crushed and adjusted in particle size, and used for roadbed materials and the like in the same way as general crushed stone. Since the blast furnace slow-cooled slag has hydraulic properties, it can be used to provide strength higher than crushed stone. Therefore, it can be handled in the same way as a cement-stabilized road.
[0004]
On the other hand, granulated blast furnace slag is obtained by directly injecting high-pressure cooling water from a blast furnace into molten slag that has passed through a slag slag, crushing it into fine granules, and rapidly cooling it in a water tank. The blast furnace granulated slag thus obtained is then used as a cement material and a concrete admixture after being separated from the cooling water by a dehydrator. Granulated blast furnace slag is vitreous (amorphous) because it is cooled rapidly and has hydraulic properties even in the granular state, but finely pulverized slag exhibits hydraulic properties similar to cement due to alkali stimulation.
[0005]
By the way, under such circumstances, in March 2001, fluorine was added and announced to the soil environment standard items, so the blast furnace granulated slag, blast furnace slow-cooled slag (hereinafter simply referred to as “blast furnace slag”) As for the promotion of the use of steel slag containing fluorine, such as sometimes referred to collectively), environmental considerations have been increasingly required.
[0006]
So far, blast furnace slag among steel slags has been used effectively for various purposes while paying sufficient attention to the environment. Therefore, there has been no report that environmental problems have occurred through its use until now. In fact, the Ministry of the Environment issued a notification issued at the same time as the Ministry of the Environment notification (Environmental Recyclables such as slag containing fluorine have been used for many years, and no cases of groundwater contamination due to recycled materials have been reported so far). It is described in Mizusato 44).
[0007]
Of course, regarding slag recycling, any environmental problems caused by slag must not occur, and it is necessary to promote the reuse of slag accurately in the future. From this, the concentration of dissolved fluorine from the blast furnace slag that is currently generated is at a level with no problem.
[0008]
However, as disclosed in Patent Document 1, it has been found that the dissolved fluorine concentration of the granulated blast furnace slag in the blast furnace slag tends to be higher than that of the blast furnace slow-cooled slag. Blast furnace granulated slag is sometimes used around groundwater for civil works. From these facts, it is desirable that the dissolved fluorine concentration of the blast furnace granulated slag is further reduced.
[0009]
Conventionally, as described in Patent Document 1, cooling water fluorine concentration (mg / L) ≦ (−7 / 0.08) × (fluorine content in slag [%] ]) In order to satisfy +14, a method has been known in which the concentration of fluorine eluted from blast furnace granulated slag is reduced to a concentration below the target by reducing the fluorine concentration in the cooling water as much as possible. . Fluorine concentrates in the cooling water used for circulation and adheres to the surface of the granulated blast furnace slag, which is eluted. By reducing the fluorine concentration of the cooling water, the amount of adhesion is reduced, thereby reducing the concentration of eluted fluorine. It is to plan.
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-26472
[Problems to be solved by the invention]
The present inventor conducted a reproduction test of the invention of Patent Document 1 as a prior art. As a result of the above-described prior art “controlling the fluorine concentration of cooling water” alone, the concentration of eluted fluorine from the granulated slag was reduced. Thus, it has been found that it is practically difficult to stably achieve an elution fluorine concentration of 0.8 mg / L or less. For example, when the fluorine concentration in the slag is 0.10 to 0.16%, it was practically impossible.
[0012]
Here, the subject of this invention is providing the manufacturing method of the granulated blast furnace slag which can solve such a problem and can reduce the elution fluorine density | concentration from a blast furnace granulated slag.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Here, with respect to the method disclosed in Patent Document 1, which is the above-described prior art, the results of Examples of Patent Document 1 are summarized in Table 1 to be described later. The data of Table 1 is illustrated in the dotted line region in FIG. As shown.
[0014]
FIG. 4 illustrates the results of Patent Document 1, where ○ corresponds to the case where the evaluation in Table 1 described later was ○, and ● corresponds to the case where the evaluation in Table 1 was ×. To do.
[0015]
However, in the conventional technology, the fluorine content in the slag is reduced to approximately 0.08% or less. In fact, in the text, “If the fluorine content in the slag is 0.16%, the cooling water fluorine concentration must be approximately 0 mg / L in order to achieve 0.8 mg / L of the eluted fluorine concentration from the granulated slag. In this case, it is necessary to provide a new fluorine removing means, which is not a practical method.
[0016]
From these results, when the fluorine concentration in the slag is relatively large such as 0.10 to 0.16%, the eluted fluorine concentration from the blast furnace granulated slag controls the fluorine concentration in the cooling water as in the prior art. It turns out that alone is not satisfactory.
[0017]
Here, the present inventors are concerned with a method capable of controlling the concentration of eluted fluorine from granulated slag to 0.8 mg / L or less, even if the fluorine content in the slag exceeds 0.10% or even exceeds 0.16%. The investigation was repeated, and first, the cause of the influence on the eluted fluorine concentration was investigated.
[0018]
First, a molten slag having a fluorine content of 0.16% in a slag is experimentally manufactured, and then a fluorine concentration in cooling water used for circulation (hereinafter sometimes simply referred to as “circulated cooling water”) is 18 The blast furnace granulated slag was produced by blowing cooling water to the molten slag by using the cooling water adjusted to 5 mg / L or less and the circulating sludge suspended sludge concentration of 210 mg / L or less. From the blast furnace granulated slag at this time, The elution fluorine concentration of was investigated.
[0019]
Through such investigation, the present inventor has found that the concentration of fluorine eluted from blast furnace granulated slag is "fluorine eluted from blast furnace granulated slag itself", "fluorine contained in water contained in blast furnace granulated slag", and "blast furnace water The total amount of `` eluted fluorine from suspended sludge in circulating cooling water adhering to the surface of the crushed slag '' was found, and in particular, the eluted fluorine from floating sludge in circulating cooling water adhering to the surface of the blast furnace granulated slag was eluted It has been found that it contributes greatly to the fluorine concentration, and that the combined elution fluorine concentration can be further reduced by controlling the fluorine concentration in the circulating cooling water.
[0020]
Here, the “floating sludge” in the circulating cooling water refers to a slag component that has not been settled among the slag components that have been refined by the water granulation treatment of the molten slag, and since it has been refined, gradually with time. Fluorine elutes in the circulating cooling water. Therefore, the more such suspended sludge, the higher the fluorine concentration in the circulating cooling water.
[0021]
As already mentioned, since fluorine has been added and announced to the soil environmental standard items, it is necessary to control the concentration of eluted fluorine from blast furnace granulated slag to 0.8 mg / L or less.
[0022]
That is, the inventor not only manages the fluorine concentration of cooling water used for circulation in blast furnace granulated slag production, but also controls the concentration of floating sludge in the cooling water used for circulation, so that the fluorine content in the slag is reduced. Even when the amount exceeded 0.16%, the present inventors completed that the present invention was completed by knowing that the concentration of fluorine eluted from granulated blast furnace slag could produce blast furnace granulated slag satisfying the soil environment standard ≦ 0.8 mg / L.
[0023]
The present invention has been made on the basis of such findings, and the gist thereof is as follows.
(1) Granulation treatment of spraying cooling water having a fluorine concentration of 18.5 mg / L or less onto molten slag having a fluorine content of 0.10 mass% or more and 0.16 mass% or less generated in a pig iron production process in a blast furnace a method of manufacturing a water-granulated blast furnace slag performed, as well as recycled to the cooling water used for the production of blast furnace slag, a floating sludge concentration in the cooling water to be recycled, resulting granulated blast furnace slag A process for producing granulated blast furnace slag, wherein the blast furnace granulated slag is controlled so as to fall within the following range so that the concentration of fluorine eluted from blast furnace is 0.8 mg / L or less of soil environmental standards.
0 <(Concentration of suspended sludge in cooling water used for circulation [mg / L]) ≦ 210
[0024]
(2) Granulation treatment in which cooling water having a fluorine concentration of more than 18.5 mg / L is blown onto molten slag having a fluorine content of 0.10 mass% or more and 0.16 mass% or less generated in a pig iron production process in a blast furnace a method of manufacturing a water-granulated blast furnace slag performs, together with the circulated using cooling water used for the production of blast furnace slag, a floating sludge concentration and the fluorine concentration in the cooling water to be recycled, resulting blast furnace A method for producing a granulated blast furnace slag, wherein the concentration of fluorine eluted from the granulated slag is controlled to fall within the following range so that the blast furnace granulated slag has a soil environment standard of 0.8 mg / L or less.
[0026]
0 <(Concentration of suspended sludge in cooling water used for circulation [mg / L])
≦ (−50) × (fluorine concentration in circulating cooling water [mg / L]) +1000
However, 0 <(Floating sludge concentration in circulating cooling water) ≦ 210
18.5 <(fluorine concentration in circulating cooling water) ≤ 20.0
The blast furnace slag-eluted fluorine concentration was measured by JIS-KOlO2-34.1 (lanthanum alizarin complexone spectrophotometry).
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view of a cooling tower water tank of the present invention, and FIG. 2 is an example of a schematic side view of FIG.
[0028]
1 and 2, 1 is a cooling tower, 2 is a weir, 3 is a water pump, and 4 is a return pipe. The circulating cooling water enters the cooling tower 1 through the return pipe 4 and is sent to the granulated production facility by the water pump 3. At this time, the weir 2 is installed around the suction port of the water pump 3. By doing so, the sludge floating in the circulating cooling water is fed into a granulated production facility (not shown) without being sucked into the water feed pump 3.
[0029]
The granulated production equipment at this time is not particularly limited in the present invention. In short, it is only necessary that the granulated slag generated by the pig iron production process in the blast furnace is subjected to a granulation process in which cooling water is blown to produce the blast furnace granulated slag. The cooling water at this time is circulated and reused by the apparatus shown in FIGS.
[0030]
Here, according to the present invention, the suspended sludge concentration in the circulating cooling water used for blast furnace granulated slag production, or the elution from the granulated blast furnace slag by controlling the circulating sludge floating sludge concentration and the circulating cooling water fluorine concentration. Blast furnace granulated slag with a fluorine concentration of 0.8 mg / L or less can be produced.
[0031]
Preferably, the fluorine concentration in circulating cooling water is 18.5 mg / L or less, and the concentration of suspended sludge in circulating cooling water can be further reduced by controlling the suspended sludge concentration in circulating cooling water so as to satisfy the following relational expression (1).
[0032]
0 <(Concentration of suspended sludge in cooling water used for circulation [mg / L]) ≦ 210 ・・ (1)
As a comparative example, blast furnace granulation with fluorine content in slag of 0.16% using cooling water adjusted to a circulating fluorine concentration of 18.5 mg / L or less and a circulating sludge floating sludge concentration of over 210 mg / L. A slag was produced on a trial basis and the concentration of dissolved fluorine was investigated. As a result, the eluted fluorine concentration exceeded 0.8 mg / L.
[0033]
In addition, the fluorine concentration in the cooling water to be circulated is 18.5 to 20. Was adjusted to omg / L, the circulating cooling water floating sludge concentration and circulating cooling water fluorine concentration using the cooling water were adjusted to the following equation (2), blast furnace water fluorine content in the slag is 0.16% Crushed slag was produced on a trial basis, and the eluted fluorine concentration was investigated. As a result, the eluted fluorine concentration was 0.8 mg / L or less.
[0034]
0 <(suspended sludge concentration in circulating cooling water [mg / L])
≦ (−50) × (fluorine concentration in circulating cooling water [mg / L]) + 1000 (2)
However, 0 <(circulating cooling water suspended sludge concentration) ≦ 210,
18.5 <(fluorine concentration in circulating cooling water) ≦ 20.0
As a comparative example, the fluorine concentration of the circulating cooling water is set to 18.5-20. Was adjusted to omg / L, the circulating cooling water floating sludge concentration and circulating cooling water fluorine concentration using the cooling water adjusted to exceed the above formula (2), a 0.16% fluorine content in the slag Blast furnace granulated slag was experimentally produced and the concentration of dissolved fluorine was investigated. As a result, the eluted fluorine concentration exceeded 0.8 mg / L.
[0035]
For reference, the fluorine concentration in the circulating cooling water is 20. Using cooling water that exceeded Omg / L, blast furnace granulated slag having a fluorine content of 0.16% in the slag was experimentally manufactured, and the eluted fluorine concentration was investigated. As a result, the eluted fluorine concentration exceeded 0.8 mg / L.
[0036]
Here, if the suspended sludge concentration in the circulating cooling water exceeds the above range (1) and the above formula (2), the concentration of fluorine eluted from the blast furnace granulated slag cannot be 0.8 mg / L or less. Therefore, the upper limit of the circulating cooling water suspended sludge concentration is the above range (1) and the above formula (2).
[0037]
The cause of the floating sludge concentration in the circulating cooling water exceeding the above range (1) and the above formula (2) is considered to be sludge that has passed through the mesh when separated from the circulating cooling water in the dewatering equipment in the granulated slag production facility. Therefore, in order to reduce suspended sludge, a method of installing a weir around the cooling tower water pump intake, a method of installing a filter such as a membrane at the cooling tower water pump intake, A chemical method for agglomerating sedimentation of suspended sludge by addition can be employed.
[0038]
Regarding the fluorine concentration in the cooling water, Patent Document 1 states that “If the fluorine concentration in the cooling water rises to 20.Omg / L, the concentration does not increase any further. However, in the test conducted by the present inventors, it was found that the fluorine concentration in the circulating cooling water was up to 60 mg / L.
[0039]
From this, in order to keep the fluorine concentration in the circulating cooling water within the range of the present invention, the fluorine concentration in the cooling water may be reduced to 20.Omg / L. As the method, a fluorine concentration dilution method by supplying new water to the circulating cooling water, a method of chemically reducing the fluorine concentration in the circulating cooling water, or the like can be employed.
[0040]
As described above, according to the present invention, not only the fluorine concentration of the cooling water is controlled, but also the floating sludge concentration in the circulating cooling water used for the granulated slag production is controlled, so that the eluted fluorine concentration from the granulated slag is reduced to the soil. Can produce granulated blast furnace slag with environmental standard 0.8mg / L or less.
[0041]
【Example】
Embodiments will be described below with reference to the drawings.
According to the present invention, as in the conventional example, the molten slag recovered from the blast furnace is supplied to the granulation production facility, and at that time, high-pressure cooling water is injected to perform rapid cooling and refinement to produce the blast furnace granulation slag. The The cooling water is immediately recovered and sent to the cooling tower 1 via the return pipe 4 shown in FIG. The cooling water accommodated in the cooling tower 1 overflows the weir 2 and is again sent to a granulation production facility (not shown) by the water feed pump P, and is used again for the production of granulated blast furnace slag. Cooling water is circulated.
[0042]
According to the present invention, by installing the weir 2 in the vicinity of the suction port of the water pump 3, sludge floating in the circulating cooling water is fed into the granulated production facility without being sucked into the water pump 3.
[0043]
Table 1 shows the processing conditions of this example, and Table 2 shows the results of the cooling water fluorine concentration and the like together with the evaluation.
FIG. 3 illustrates the results of Table 2. “◯” corresponds to the case where the evaluation in Table 2 was “Good”, and “●” corresponds to the case where the evaluation in Table 2 was “Poor”. The result as shown in FIG. 3 was obtained depending on whether or not the weir was installed. This effect is due to the method of installing a weir around the water inlet of the water pump in the cooling tower, the method of installing a filter such as a membrane at the water inlet of the water pump in the cooling tower, and coagulating sedimentation of suspended sludge by adding chemicals to the circulating cooling water. By controlling the suspended sludge concentration in the circulating cooling water using a chemical method, the dissolved fluorine concentration from the granulated blast furnace slag was found to be less than 0.8 mg / L of soil environmental standards.
[0044]
However, if the fluorine concentration in the circulating cooling water exceeds 18.5 mg / L and the sludge concentration in the circulating cooling water and the fluorine concentration in the circulating cooling water exceed the range of the above formula (2), the eluted fluorine concentration from the blast furnace granulated slag is As mentioned above, it is not possible to make the soil environmental standard 0.8 mg / L or less.
[0045]
Control of circulating cooling water sludge concentration by installing a weir around the cooling tower water pump intake, installing a filter such as a membrane around the cooling tower water pump intake, and adding chemicals to the circulating cooling water It can be controlled by a chemical method for agglomerating sedimentation of suspended sludge.
[0046]
As a method of controlling the fluorine concentration in the circulating cooling water, a method of diluting the fluorine concentration by supplying new water to the circulating cooling water, a method of chemically removing fluorine in the circulating cooling water, or the like can be employed.
[0047]
In the present invention, the fluorine concentration in the circulating cooling water is controlled by a method of diluting the fluorine concentration by supplying fresh water to the circulating cooling water. By doing so, it was found that by controlling the suspended sludge concentration in the circulating cooling water and the fluorine concentration in the circulating cooling water, the eluted fluorine from the granulated blast furnace slag became 0.8 mg / L or less of the soil environmental standard.
[0048]
[Table 1]

[0049]
[Table 2]

[0050]
【The invention's effect】
In the present invention, by controlling the suspended sludge concentration in the circulating cooling water used for granulated slag production, or the sludge concentration in the circulating cooling water and the fluorine concentration in the circulating cooling water, a treatment that significantly reduces the fluorine concentration in the circulating cooling water. It is now possible to easily produce blast furnace granulated slag having an elution fluorine concentration of 0.8 mg / L or less from blast furnace granulated slag simply by removing suspended sludge without performing the above.
[0051]
As a result, a large amount of granulated blast furnace slag with reduced fluorine concentration can be produced by inexpensive means, and as a result, such blast furnace granulated slag can be used as a material for civil engineering work around groundwater. Yes, the practical significance of the present invention is great.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a cooling tower water tank of the present invention.
FIG. 2 is a side view of FIG.
FIG. 3 is a graph showing a result of a confirmation test of an effect by providing a weir in the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a comparison with the prior art.

Claims

The molten slag fluorine content generated in pig iron production process is less 0.16 wt% to 0.10 wt% in a blast furnace, and subjected to water-granulated processing fluorine concentration sprayed cooling water is less than 18.5 mg / L A method for producing granulated blast furnace slag, wherein the cooling water used for the production of granulated blast furnace slag is circulated and used , and the suspended sludge concentration in the circulated and used cooling water is eluted from the obtained blast furnace granulated slag. A method for producing granulated blast furnace slag, wherein the blast furnace granulated slag is controlled so as to fall within the following range so that the fluorine concentration is 0.8 mg / L or less of soil environment standard.
0 <(Concentration of suspended sludge in cooling water used for circulation [mg / L]) ≦ 210

The molten slag fluorine content generated in pig iron production process is less 0.16 wt% to 0.10 wt% in a blast furnace, and subjected to water-granulated processing fluorine concentration sprayed cooling water is 18.5 mg / L greater A method for producing granulated blast furnace slag, wherein the cooling water used for producing granulated blast furnace slag is circulated and used , and the suspended sludge concentration and fluorine concentration in the circulated and used cooling water are obtained. A method for producing a granulated blast furnace slag, wherein the fluorinated granulated slag is controlled so as to fall within the following range so that the concentration of fluorine eluted from the blast furnace is 0.8 mg / L or less of soil environmental standards.
0 <(Floating sludge concentration in cooling water used for circulation [mg / L])
≦ (−50) × (fluorine concentration in circulating cooling water [mg / L]) + 1000
However, 0 <(floating sludge concentration in cooling water to be circulated) ≦ 210
18.5 <(fluorine concentration in circulating cooling water) ≦ 20.0