JP4434555B2 - Processing method of granulated blast furnace slag - Google Patents

Processing method of granulated blast furnace slag Download PDF

Info

Publication number
JP4434555B2
JP4434555B2 JP2002146453A JP2002146453A JP4434555B2 JP 4434555 B2 JP4434555 B2 JP 4434555B2 JP 2002146453 A JP2002146453 A JP 2002146453A JP 2002146453 A JP2002146453 A JP 2002146453A JP 4434555 B2 JP4434555 B2 JP 4434555B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blast furnace
slag
granulated
carbon dioxide
carbonic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002146453A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003335558A (en
Inventor
浩之 光藤
山口  篤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Mineral Co Ltd
Original Assignee
JFE Mineral Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Mineral Co Ltd filed Critical JFE Mineral Co Ltd
Priority to JP2002146453A priority Critical patent/JP4434555B2/en
Publication of JP2003335558A publication Critical patent/JP2003335558A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4434555B2 publication Critical patent/JP4434555B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02Physical or chemical treatment of slags
    • C21B2400/022Methods of cooling or quenching molten slag
    • C21B2400/024Methods of cooling or quenching molten slag with the direct use of steam or liquid coolants, e.g. water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05Apparatus features
    • C21B2400/062Jet nozzles or pressurised fluids for cooling, fragmenting or atomising slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05Apparatus features
    • C21B2400/066Receptacle features where the slag is treated
    • C21B2400/072Tanks to collect the slag, e.g. water tank
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05Apparatus features
    • C21B2400/066Receptacle features where the slag is treated
    • C21B2400/076Fluidised bed for cooling

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉水砕スラグの処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
高炉水砕スラグは、製銑工程において副産する高炉スラグに、加圧水を噴射して急冷、粒状化したもので、年間2000万t以上生産されている。
高炉水砕スラグは、水硬性を持つため、微粉砕し、セメント用原料に使われてきた。また、近年、天然砂が枯渇しつつあるなかで、資源保護の観点から、天然砂の代替として、土木工事用材料や、コンクリート用細骨材として、高炉水砕スラグそのもの、あるいは粉砕して粒度調整した粒度調製物として使用する機会が増えてきている。
【0003】
ところで、高炉水砕スラグは、そのまま用いられる場合も粒度調製物として用いられる場合も、出荷待ち、あるいは使用待ちのため野積み状態または貯槽内で長時間貯蔵されることが多く、さらに船舶等により長期間をかけて輸送される場合もある。高炉水砕スラグの水硬性は、セメント原料として使用する際には必要不可欠な性質であるが、使用前の長期間の貯蔵中あるいは輸送中に既に水和反応を起こすと、セメント用原料としての性能が劣化し、十分な強度を持つコンクリートにならない。さらに、スラグ粒子同士が水和生成物を媒体に強固に固結し塊状になると、もはや細骨材として使えなくなり、その結合強度も高いことから、もとの粒子状に破砕、整粒するのに極めて労力を要する。
【0004】
また、高炉水砕スラグを土木工事用材料として使用する場合、強固な地盤を形成させるという目的には水硬性が有利に働くが、軟弱地盤の表層処理工法のサンドマット材等に使用するには、経過日数によっては施工中に固結するため、次に、このサンドマット材にペーパードレインあるいはプラスチックドレイン等の垂直ドレイン材を打設、貫通させようとしても極めて困難になる。土木用途としては、盛土材、埋め戻し材、裏込め材などとして使用されることもあるが、この場合も、施工をした後に、数日から数年後に、その部分を掘り起こし新たに埋設物を埋める工事をしたり、植裁を施したり、さらに数十年が経過した後に再度掘り起こしたりするケースもある。これらの場合、水砕スラグの固結は、掘り起こし作業に大きな力を必要とし、さらに、配管工事などでは、既埋設物の破損を引き起こす危険性もある。したがって、従来は、この種の用途への高炉水砕スラグの使用が制約されてきた。
【0005】
かかる水和反応および固結現象は、気温の高い夏季に特に顕著であり、以下のような機構で進行すると考えられる。まず、高炉水砕スラグの水和反応は、ガラス質からのカルシウムの溶出とpH上昇から始まり、このアルカリ刺激によりシリコンやアルミニウム等の成分が溶出する。溶出した成分によって、高炉水砕スラグ粒子近傍の液相中のカルシウム、シリコン、アルミニウム等の成分濃度が、各種水和生成物の析出条件まで上昇すると水和物の生成が始まり、エトリンガイト(3CaO・Al・3CaSO・32HO)や、珪酸カルシウム水和物(C−S−H)等の水和物を生成し、次第に層厚を増し、粒子同士の固結へ至る。また、この水和物生成反応は、液相においてのみならず、高炉水砕スラグの表面近傍の粒子内部でも生じる。
【0006】
高炉水砕スラグまたはその粒度調製物の水和反応および固結を防止するために、従来からいくつかの方法が提案されている。例えば、特公昭58−35944号公報には脂肪族オキシカルボン酸、脂肪族オキシカルボン酸塩またはこれらの2種以上の混合物を重要成分とする固結防止剤が示されている。また、特開昭54−71793号公報には、高炉水砕スラグに酸水溶液を散布し、活性なカルシウムを一度中和する固結防止方法が示されている。
【0007】
さらに、高炉水砕スラグ中のCaOに炭酸ガスを接触させ、あるいは、高炉水砕スラグ中のCaOに炭酸ガスをバブリングした水に含まれる炭酸(HCO)等を接触させ、スラグ粒子表面に難溶性のCaCOの皮膜を形成し、この皮膜によって高炉水砕スラグからのカルシウム等の溶出反応を抑制し、水和反応ひいては固結を抑制する方法が示されている。
【0008】
具体的には、特開昭54−112304号公報、特開昭54−127895号公報、特開昭54−131504号公報、特開昭55−162454号公報には、高炉水砕スラグあるいは高炉水砕スラグを軽破砕したものに、気相状態の炭酸ガスを接触させる方法が示されている。
【0009】
また、特開平10−95644号公報には、炭酸ガスを溶解させた炭酸水溶液に高炉水砕スラグを浸漬させる固結防止方法が開示されている。
【0010】
ところが、これら従来技術のうち、特公昭58−35944号公報の固結防止剤による方法では、野積み状態の間に雨が降れば、高炉水砕スラグの表面から固結防止剤が溶離するため十分な固結防止機能を発揮しない。また、水や海水に浸る条件での土木工事用材料として使用する場合も、また同様に、水中や海水中に固結防止剤が流出するため十分に固結防止することができない。
【0011】
また、特開昭54−71793号公報の酸水溶液を散布する方法では、セメント原料またはコンクリート骨材として用いる場合に、残留酸イオンがコンクリートの性状に悪影響を及ぼすため、添加量を十分に管理しなければならない。
【0012】
さらに、特開昭54−112304号公報等の高炉水砕スラグに気相状態の炭酸ガスを接触させる方法の場合、ホッパーまたは野積み状態に充填された粒状の水砕スラグに炭酸ガスを均一に行き渡らせることが困難であり、ガスが行き渡らない箇所においては、十分な水和反応抑制効果および固結抑制効果を得ることができない場合がある。
【0013】
一方、特開平10−95644号公報の冷却された高炉水砕スラグを炭酸水溶液に浸漬させる方法の場合には、巨視的には炭酸を高炉水砕スラグに均一に供給することができるものの、高炉水砕スラグが凝集している場合等、微視的に見れば充填された高炉水砕スラグ粒子の全てに炭酸水溶液が供給されないおそれがある。この場合にも炭酸水溶液が行き渡らない箇所において、十分な水和反応抑制効果および固結抑制効果を得ることができない場合がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、十分な水和反応防止効果および固結防止効果を発揮することができる高炉水砕スラグの処理方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第の観点では、高炉水砕スラグ製造工程におけるドラム回転式脱水機によって高炉水砕スラグの脱水処理を行っている際に、高炉水砕スラグに炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させることを特徴とする高炉水砕スラグの処理方法を提供する。
【0017】
本発明の第の観点では、高炉水砕スラグの搬送にともなうベルトコンベアへのまたはベルトコンベアからの落下時に、高炉水砕スラグに、炭酸ガスを含むガスを吹き付ける、または炭酸水溶液をガスにより噴霧する、または炭酸水溶液を含む物質を散布することにより、炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させることを特徴とする高炉水砕スラグの処理方法。
【0018】
本発明の第の観点では、高炉水砕スラグの篩い分けの際に、篩上にある高炉水砕スラグまたは篩下へ落下している高炉水砕スラグに、炭酸ガスを含むガスを吹き付ける、または炭酸水溶液をガスにより噴霧する、または炭酸水溶液を含む物質を散布することにより、炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させることを特徴とする高炉水砕スラグの処理方法を提供する。
【0019】
高炉水砕スラグが容器に充填された状態や山積みされた状態では、炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を供給しても、凝集部分の存在等により内部の高炉水砕スラグ粒子まで炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質が十分に到達しないおそれがあるが、本発明のように、高炉水砕スラグを分散させた状態では、炭酸ガス、炭酸水溶液が高炉水砕スラグ全体に均一に行き渡りやすく、個々の高炉水砕スラグ粒子へ炭酸イオンが供給され、個々の高炉水砕スラグ粒子の表面に均一に炭酸カルシウム皮膜を形成することができる。したがって、十分な水和反応抑制効果および固結防止効果を得ることができる。
【0020】
第1の観点のドラム回転脱水機では、ドラムの回転によりその中の高炉水砕スラグが分散状態となり、また、第の観点の高炉水砕スラグの搬送にともなうベルトコンベアへのまたはベルトコンベアからの落下時は、高炉水砕スラグ粒子がばらされた分散状態となり、第の観点の篩上にある高炉水砕スラグまたは篩下へ落下している高炉水砕スラグもやはり分散した状態になっているから、その状態で炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質が供給されることにより、高炉水砕スラグの全体へ均一に炭酸イオンが供給され、全体の高炉水砕スラグ粒子の表面に均一に炭酸カルシウム皮膜を形成することができ、十分な水和反応抑制効果および固結防止効果を得ることができる。
【0021】
上記いずれの観点においても、前記炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質が接触された高炉水砕スラグの温度を20℃以上とすることが好ましい。また、高炉水砕スラグは、製銑工程で発生する高炉水砕スラグをそのまま用いるか、さらに粒度を調製した粒度調製品として用いるか、またはこれらを混合して用いることができる。
【0022】
なお、本発明において、炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質は、炭酸ガスのみ、または炭酸水溶液のみであってもよく、これらに他の物質が含まれていてもよく、さらにこれら両方が混合したものであってもよい。したがって、炭酸水溶液に空気等のガスを供給して形成された微粒炭酸水溶液の液滴(噴霧液滴)や、炭酸水溶液に炭酸ガスを供給して形成された微粒炭酸水溶液の液滴(噴霧液滴)も当然に上記物質に含まれる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下本発明について詳細に説明する。
本発明においては、高炉水砕スラグを分散させる工程と、分散された状態の高炉水砕スラグに炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させる工程とを有する。
【0024】
高炉水砕スラグを分散させる工程は、その手法は限定されず、好ましくは高炉水砕スラグをほぼ粒子状に分散させる。高炉水砕スラグを分散させるための特別の設備を設けてもよいが、高炉水砕スラグ製造設備等の既存の設備における高炉水砕スラグを分散可能な工程を利用することが好ましい。例えば、高炉水砕スラグを混合、攪拌、篩い分け、および搬送する際に、高炉水砕スラグを分散状態にすることができるので、これらの工程のいずれかを分散工程として実施することができる。この中で高炉水砕スラグを搬送する際に分散させるには、例えば、コンベア乗り継ぎ時に高炉水砕スラグを落下させる際を利用することを挙げることができる。
【0025】
分散状態の高炉水砕スラグに炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させる手法としては、図1の(a)に示すように、適宜の手段で粒子状に分散された状態の高炉水砕スラグ1に、ノズル2から炭酸ガスまたは炭酸ガスを含むガスを吹き付ける、あるいは炭酸水溶液を炭酸ガスまたは空気等の他のガスにより噴霧して、これらを高炉水砕スラグ1に接触させるか、図1の(b)に示すように、分散された状態の高炉水砕スラグ1の上方に設けられたノズル3から炭酸水溶液を散布する方法が採用される。
【0026】
このように高炉水砕スラグを分散させた状態では、上述のような形態で炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させることにより、炭酸ガス、炭酸水溶液が全体に均一に行き渡りやすく、個々の高炉水砕スラグ粒子へ炭酸イオンが供給され、個々の高炉水砕スラグ粒子の表面に均一に炭酸カルシウム皮膜を形成することができ、十分な水和反応抑制効果および固結防止効果を得ることができる。
【0027】
なお、高炉水砕スラグはそのまま処理してもよいが、粉砕して粒度調整した高炉水砕スラグを処理するようにしてもよい。
【0028】
本発明ではこのように炭酸ガスおよび炭酸水溶液のいずれかを用いるが、炭酸水溶液は、以下のようにして水に炭酸ガスを溶解させることにより容易に製造することができる。
【0029】
炭酸ガスは水に溶けやすく、その溶解度はCO濃度とガス圧力に比例する。25℃大気圧でのCO100%ガスの飽和溶解度は0.037規定(0.16g/100g水)になる。炭酸ガスの溶解は下記式(1)のように示され、溶解後の形態は、炭酸(HCO)、炭酸水素イオン(HCO )、炭酸イオン(CO 2−)であり、酸性領域で炭酸、中性領域で炭酸水素イオン、アルカリ性領域では炭酸イオンが安定であり、pHによってそれぞれの存在比が変化する。
CO+HO→HCO→H+HCO →2H+CO 2−……(1)
【0030】
図2は、炭酸水溶液の製造設備の一例を示す概略断面図である。
この製造設備は、内部に水を貯留可能な塔11と、塔11の下部から水を供給する水供給機構12と、塔11内の水に炭酸ガスを吹き込むガス分散器13と、ガス分散器13に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給機構14と、塔11の上部から炭酸水溶液を取り出すための取水管15と、塔11の上部を覆うように設けられたダクト16と、ダクト16から排気するための排気部17と、排気部17からの排気をガス分散器13のガス入側に導く導入管18とを有している。
【0031】
この製造設備で炭酸水溶液を製造する際には、水供給機構12から塔11内に連続的に水を供給しながら、または、水供給機構12から塔11内に所定量の水を供給した後に水供給機構12を停止してから、炭酸ガス供給機構14から供給される炭酸ガスまたは炭酸ガスを含有するガスを、ガス分散器13から塔11内の水に連続的に吹き込み、気泡群として分散させ、塔11内の水に炭酸ガスを吸収させて炭酸水溶液とする。この場合に、炭酸ガス供給機構14から加圧ガスを供給するようにすれば、塔11内の水に加圧ガスを溶解することができる。得られた炭酸水溶液は、取水管15から取り出され高炉水砕スラグへ供給される。また、ガス分散器13から吹き込まれた過剰分の炭酸ガス等は、ダクト16から排気部17を介して排気される。この際、排気されたガスはそのまま系外に排出することができるが、導入管18を介してガス分散器13で循環再使用することも可能である。また、ガス分散器13から吹き込む炭酸ガスを含有するガスには排ガスを用いることも可能であり、これに塔11上部からの排気を再使用することを組み合わせることにより、極めて安価に炭酸水溶液を製造することができる。
【0032】
このように水中に炭酸ガスまたは炭酸ガスを含有するガスを吹き込む代わりに、容器内に炭酸ガスまたは炭酸ガスを含有するガスを供給し、その容器内に水を噴霧するようにしても炭酸水を製造することができる。この場合にも炭酸ガスまたは炭酸ガスを含有するガスを加圧した状態で水に溶解させることができる。
【0033】
次に、本発明を高炉水砕スラグ製造設備または高炉水砕スラグの粒度調整物の製造設備において実施する具体例について説明する。
高炉水砕スラグの製造においては、高炉から排出されたスラグに水を供給して水砕すると高炉水砕スラグがスラリー状となり、この水砕スラグスラリーをドラム回転脱水機であるインバフィルタで脱水するが、この際には高炉水砕スラグは分散状態となっているので、インバフィルタ内で高炉水砕スラグに炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させることにより、本発明を実施することができる。
【0034】
以下、具体的に説明する。図3はインバフィルタの構造を示す図であり、(a)が側断面図であり、(b)は(a)のAA断面図である。このインバフィルタ20は、図示しないモータにより回転可能な回転ドラム21を有しており、この回転ドラム21の外周部は濾過用と補強用の2重の金網22で構成されている。金網22の内側には、円周に沿って多数のベーン(掻き上げ用金網)23が取り付けられている。回転ドラム21の内部への導入部24から回転ドラム21の長手方向に沿ってディストリビュータ25が挿入されている。ディストリビュータ25の下方にはクッションボックス26が設けられており、ディストリビュータ25で分配されたスラリーがクッションボックス26を経て、回転している回転ドラム21のベーン23に均一に供給される。ディストリビュータ25の上方には排出コンベア27が回転ドラム21の長手方向に沿って水平に設けられており、排出コンベア27の上方には、掻き上げられて脱水された高炉水砕スラグを排出コンベアに案内するデフレクタ(案内板)28が設けられている。デフレクタ28は支持梁29により支持されている。また、排出コンベア27の上方に水平に環状の炭酸ガス供給配管31が設けられており、この炭酸ガス供給配管31の上部には複数のノズル32が設けられている。そして、上方にあるベーン23から排出コンベア27に落下する途中の高炉水砕スラグ33にノズル32から炭酸ガスが供給されるようになっている。
【0035】
このように構成されたインバフィルタ20においては、回転ドラム21を回転させつつ、高炉水砕スラグスラリーが、ディストリビュータ25およびクッションボックス26を経て、回転している回転ドラム21のベーン23に均一に供給される。供給されたスラリーは、ベーン23によって掻き上げられつつ、その中の水分は金網22を通過して排出され、脱水される。脱水されて生成された高炉水砕スラグ33は頂上付近で落下し、落下途中の高炉水砕スラグ33がデフレクタ28により案内されて排出コンベア27に載せられ、インバフィルタ20から排出される。
【0036】
この際の落下途中の高炉水砕スラグは分散状態にあるから、この分散状態の高炉水砕スラグに排出コンベア27の上方に設けられた複数のノズル32から炭酸ガスを供給することにより、炭酸ガスが高炉水砕スラグ全体に行き渡り、個々の高炉水砕スラグ粒子の周囲の水へ溶解して炭酸イオンが供給され、個々の高炉水砕スラグ粒子の表面に均一に炭酸カルシウム皮膜を形成することができ、十分な水和反応抑制効果および固結防止効果を得ることができる。
【0037】
また、上記排出コンベア27によりインバフィルタから排出された高炉水砕スラグはいくつかのコンベアを経て成品槽へ供給されるが、コンベアの乗り継ぎの際の高炉水砕スラグの落下時、またはコンベアから成品槽への高炉水砕スラグの落下時には高炉水砕スラグは分散状態であるから、この高炉水砕スラグに炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させるようにしてもよい。例えば、図4に示すようにコンベア41かからコンベア42へ高炉水砕スラグ43を落下させる際には、高炉水砕スラグ43は分散状態にあるから、この状態の高炉水砕スラグにノズル44から例えば炭酸水溶液を噴霧することにより炭酸水溶液を高炉水砕スラグに接触させれば、炭酸水溶液が高炉水砕スラグ全体に行き渡り、個々の高炉水砕スラグ粒子へ炭酸イオンが供給され、個々の高炉水砕スラグ粒子の表面に均一に炭酸カルシウム皮膜を形成することができ、十分な水和反応抑制効果および固結防止効果を得ることができる。
【0038】
高炉水砕スラグから高炉スラグ細骨材等の粒度調整物を製造する設備には、高炉水砕スラグの破砕物を篩い分けする振動篩が設けられており、この振動篩ではその篩の上の高炉水砕スラグ破砕物も振動篩を通過して落下しつつある高炉水砕スラグ破砕物もいずれも分散状態であるから、この高炉水砕スラグ破砕物に炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させるようにしてもよい。例えば、図5に示すように、コンベア51の下方に振動篩52を設け、その振動篩52の上方に複数のノズル55を有する炭酸ガス供給配管54を設けて、コンベア51からその篩目53に落下された高炉水砕スラグ破砕物58に対して、ノズル55から炭酸ガスを吹き付けることきる。また、篩目53を通過した高炉水砕スラグ破砕物59がコンベア56に落下する途中でノズル57から例えば炭酸ガスを吹き付けることができる。なお、篩目53を通過しなかった高炉水砕スラグ破砕物は振動篩52の側壁に設けられた排出口52aから排出され破砕装置へリターンされる。また、篩目53を通過した高炉水砕スラグ破砕物59は成品としてコンベア56により成品槽へ搬送される。
【0039】
この場合に、篩目53の上の高炉水砕スラグ破砕物58も篩目53を通過した後に落下しつつある高炉水砕スラグ破砕物59もいずれも分散状態にあるから、これらに上述のようにして炭酸ガスを接触させることにより、炭酸ガスが高炉水砕スラグ全体に行き渡り、個々の高炉水砕スラグ粒子へ炭酸ガスが供給され、個々の高炉水砕スラグ粒子の表面に均一に炭酸カルシウム皮膜を形成することができ、十分な水和反応抑制効果および固結防止効果を得ることができる。ノズル55およびノズル57からの炭酸ガスの吹き付けは両方を行ってもよいし、いずれか一方であってもよい。
【0040】
なお、以上の具体例においては、炭酸ガスの吹き付けの例を示したが、当然のことながら、炭酸水溶液の散布、炭酸水溶液の炭酸ガス等のガスによる噴霧、炭酸水溶液への浸漬等、上述の炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させる態様のいずれを採用してもよい。
【0041】
本発明においては、反応性の観点から、炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質が接触された高炉水砕スラグの温度は20℃以上とすることが好ましい。夏期は炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質が接触された高炉水砕スラグを放置しておいても20℃以上を確保することができるが、冬季は20℃以上の確保が困難であるため、適宜の加熱手段により炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質が接触された高炉水砕スラグを加熱することが好ましい。製造直後の高炉水砕スラグは60℃以上であり、反応性の観点から好ましい。炭酸化反応は高温ほど進行し、炭酸イオンの溶解度は高温ほど低下するため、炭酸水溶液と高炉水砕スラグとの混合物の温度が高いほど炭酸ガス供給効果が大きい。ただし、90℃になると炭酸イオンの溶解度が著しく低下してしまうため、事実上80℃程度が上限となる。
【0042】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
図3に示すインバフィルタへドライ換算で150t/hの供給速度で高炉水砕スラグスラリーを供給して脱水処理する工程において、濃度20%の炭酸ガスを500Nm/hの供給速度でインバフィルタ内に供給して炭酸ガスを高炉水砕スラグに接触させた。その際の高炉水砕スラグの温度は60℃であった。
【0043】
(実施例2)
図5に示す高炉スラグの破砕物を篩い分けする振動篩に150t/hの供給速度で高炉水砕スラグ破砕物を供給する工程において、その篩上のノズル(図5のノズル55)と篩下のノズル(図5のノズル57)から濃度20%の炭酸ガスを併せて500Nm/hの供給速度で供給して、篩上で分散状態にある高炉水砕スラグ破砕物と篩下を分散状態で落下しつつある高炉水砕スラグ破砕物に炭酸ガスを接触させた。その際の高炉水砕スラグ破砕物の温度は60℃であった。
【0044】
(比較例1,2,3)
全く未処理の高炉水砕スラグを比較例1とし、炭酸水溶液100mと高炉水砕スラグ100tとを装入して高炉水砕スラグを炭酸水溶液に浸漬させ、温度を18℃としたものを比較例2とし、高炉水砕スラグ貯槽へ150t/hの供給速度で100tの高炉水砕スラグを装入する際に、炭酸ガスを500Nm/hの供給速度で高炉水砕スラグ貯槽へ供給し、高炉水砕スラグの温度を60℃としたものを比較例3とした。
【0045】
以上のように処理した実施例1,2、比較例2,3と、未処理の比較例1とを、内径100mm、高さ127mm(内容積1リットル)の容器に充填し、容器ごと80℃の恒温水槽中に浸漬し、所定期間養生後の固結状態を観察した(室内規模評価)。また、深さ1.5m、幅4m、1区画の長さ10mの溝に、各処理スラグを約100t装入し、水を張り固結状態を観察した(実施規模評価)。これらの結果を表1に示す。
【0046】
【表1】

Figure 0004434555
【0047】
表1に示すように、比較例1の未処理のスラグでは80℃の室内規模評価で1ヶ月以内に、常温の実施規模評価でも3ヶ月以内に固結が始まった。18℃の条件で炭酸水溶液に浸漬した比較例2では、室内規模で2〜3ヶ月の間に固結が始まり、実施規模では6ヶ月から1年で固結が始まった。60℃の条件で炭酸ガスを吹き込んだ比較例3では、室内規模で2ヶ月から3ヶ月の間に固結が始まり、実施規模では6ヶ月から1年で固結が始まった。これに対して、60℃の条件で、インバフィルタへ炭酸ガスを吹き込んだ実施例1および篩上および篩下に炭酸ガスを供給した実施例2は、室内規模で6ヶ月、実施規模では2年間固結しなかった。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、十分な水和反応防止効果および固結防止効果を発揮することができる高炉水砕スラグの処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の実施状態を説明するための図。
【図2】炭酸水溶液の製造設備の一例を示す概略断面図。
【図3】本発明が実施されるインバフィルタ(ドラム回転脱水機)を示す断面図。
【図4】高炉水砕スラグを搬送するコンベアの乗り継ぎ部で本発明を実施する状態を説明するための図。
【図5】高炉水砕スラグを篩分けする振動篩において本発明を実施する状態を説明するための図。
【符号の説明】
1;高炉水砕スラグ
2,3;ノズル
4;槽
20;インバフィルタ(ドラム回転脱水機)
21;回転ドラム
22;金網
23;ベーン
25;ディストリビュータ
26;クッションボックス
27;排出コンベア
28;デフレクタ
31;炭酸ガス供給配管
32;ノズル
41,42;コンベア
43;高炉水砕スラグ
44;ノズル
52;振動篩
53;篩目
55,57;ノズル
58,59;高炉水砕スラグ破砕物[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for treating granulated blast furnace slag.
[0002]
[Prior art]
Blast furnace granulated slag is a blast furnace slag produced as a by-product in the ironmaking process, which is rapidly cooled and granulated by injecting pressurized water, and is produced over 20 million tons per year.
Since granulated blast furnace slag has hydraulic properties, it has been finely pulverized and used as a raw material for cement. In recent years, natural sand has been depleted, and from the viewpoint of resource conservation, as a substitute for natural sand, as a material for civil engineering work, as a fine aggregate for concrete, granulated blast furnace slag itself, or by pulverizing the particle size Opportunities for use as adjusted particle size preparations are increasing.
[0003]
By the way, blast furnace granulated slag, whether used as it is or as a granular preparation, is often stored in a piled state or storage tank for a long time because it is awaiting shipment or use. Sometimes transported over a long period of time. The hydraulic property of granulated blast furnace slag is an indispensable property when used as a cement raw material, but if a hydration reaction has already occurred during long-term storage or transportation before use, The performance will deteriorate and the concrete will not be strong enough. Furthermore, when the slag particles are firmly consolidated into a medium and agglomerated, the slag particles can no longer be used as fine aggregates and their bonding strength is high, so they are crushed and sized into the original particles. Is extremely labor intensive.
[0004]
In addition, when blast furnace granulated slag is used as a material for civil engineering work, hydraulic properties work for the purpose of forming a strong ground, but to use it as a sand mat material for surface treatment methods on soft ground Depending on the number of days that have elapsed, the material is consolidated during construction, and it becomes extremely difficult to place a vertical drain material such as a paper drain or a plastic drain through the sand mat material and penetrate it. For civil engineering purposes, it may be used as embankment material, backfill material, backfill material, etc. In this case as well, after construction, a few days to several years later, that part will be dug up and newly buried In some cases, they are buried, planted, or dug up again after several decades. In these cases, consolidation of the granulated slag requires a large force for digging work, and there is also a risk of causing damage to existing objects in piping work or the like. Thus, conventionally, the use of granulated blast furnace slag for this type of application has been limited.
[0005]
Such a hydration reaction and a caking phenomenon are particularly noticeable in summer when the temperature is high, and are considered to proceed by the following mechanism. First, the hydration reaction of granulated blast furnace slag begins with the elution of calcium from the glass and the pH increase, and components such as silicon and aluminum are eluted by this alkali stimulation. When the concentration of components such as calcium, silicon, and aluminum in the liquid phase near the blast furnace granulated slag particles rises to the precipitation conditions for various hydrated products due to the eluted components, hydrate formation begins, and ettringite (3CaO · Al2O3・ 3CaSO4・ 32H2O) and hydrates such as calcium silicate hydrate (C—S—H) are generated, and the layer thickness is gradually increased, leading to consolidation of particles. In addition, this hydrate formation reaction occurs not only in the liquid phase but also inside the particles near the surface of the granulated blast furnace slag.
[0006]
Several methods have been proposed in the past to prevent hydration and consolidation of granulated blast furnace slag or its particle size preparation. For example, Japanese Examined Patent Publication No. 58-35944 discloses an anti-caking agent containing an aliphatic oxycarboxylic acid, an aliphatic oxycarboxylate or a mixture of two or more thereof as an important component. Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-71793 discloses an anti-caking method in which an aqueous acid solution is sprayed on granulated blast furnace slag to neutralize active calcium once.
[0007]
Further, carbon dioxide contained in water in which carbon dioxide gas is brought into contact with CaO in the granulated blast furnace slag, or carbon dioxide gas is bubbled into CaO in the granulated blast furnace slag.2CO3) And the like, and the slightly soluble CaCO on the surface of the slag particles3In this method, a method of suppressing elution reaction of calcium and the like from blast furnace granulated slag and suppressing hydration reaction and thus caking is shown.
[0008]
Specifically, Japanese Patent Laid-Open Nos. 54-112304, 54-127895, 54-131504, and 55-162454 disclose blast furnace granulated slag or blast furnace water. A method in which carbon dioxide gas in a gas phase is brought into contact with lightly crushed slag is shown.
[0009]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-95644 discloses a caking prevention method in which blast furnace granulated slag is immersed in a carbonic acid aqueous solution in which carbon dioxide gas is dissolved.
[0010]
However, among these prior arts, in the method using the anti-caking agent disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-35944, the anti-caking agent elutes from the surface of the granulated blast furnace slag if it rains during the piled state. Does not exhibit sufficient anti-caking function. In addition, when used as a civil engineering material under the condition of being immersed in water or seawater, the anti-caking agent flows out into the water or seawater as well, so that the caking cannot be sufficiently prevented.
[0011]
In addition, in the method of spraying an acid aqueous solution disclosed in JP-A-54-71793, when used as a cement raw material or a concrete aggregate, residual acid ions adversely affect the properties of the concrete. There must be.
[0012]
Furthermore, in the case of a method in which carbon dioxide gas in a gas phase is brought into contact with blast furnace granulated slag as disclosed in JP-A-54-112304, carbon dioxide gas is uniformly applied to granular granulated slag filled in a hopper or a piled state. It is difficult to spread, and there are cases where sufficient hydration reaction suppression effect and consolidation suppression effect cannot be obtained at locations where gas does not spread.
[0013]
On the other hand, in the case of the method of immersing cooled blast furnace granulated slag in an aqueous carbonate solution in JP-A-10-95644, macroscopically, carbon dioxide can be uniformly supplied to the blast furnace granulated slag. If the granulated slag is agglomerated, the aqueous solution of carbonate may not be supplied to all of the filled blast furnace granulated slag particles when viewed microscopically. Also in this case, there may be a case where a sufficient hydration reaction inhibitory effect and a caking inhibitory effect cannot be obtained at locations where the aqueous carbonate solution does not spread.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
This invention is made | formed in view of this situation, Comprising: It aims at providing the processing method of the granulated blast furnace slag which can exhibit sufficient hydration reaction prevention effect and caking prevention effect.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  To solve the above problem,First of the present invention1In view of the above, when the blast furnace granulated slag is being dehydrated by the drum rotary dehydrator in the blast furnace granulated slag manufacturing process, the blast furnace granulated slag is brought into contact with a substance containing at least one of carbon dioxide and carbonic acid aqueous solution. A method for treating granulated blast furnace slag is provided.
[0017]
  First of the present invention2From this point of view, when blast furnace granulated slag is transported to the belt conveyor or dropped from the belt conveyor,, By blowing a gas containing carbon dioxide, or spraying a carbonic acid aqueous solution with a gas, or spraying a substance containing a carbonic acid aqueous solution,A method for treating granulated blast furnace slag, comprising contacting a substance containing at least one of carbon dioxide and an aqueous carbonate solution.
[0018]
First of the present invention3From the viewpoint of blast furnace granulated slag, when containing blast furnace granulated slag on the sieve or blast furnace granulated slag falling under the sieve, a gas containing carbon dioxide is sprayed or an aqueous solution of carbon dioxide is used as the gas. A method for treating ground granulated blast furnace slag, characterized by contacting a substance containing at least one of carbon dioxide gas and an aqueous carbonate solution by spraying or spraying a substance containing an aqueous carbonate solution, is provided.
[0019]
In a state where blast furnace granulated slag is filled in a container or in a piled state, even if a substance containing at least one of carbon dioxide gas and aqueous carbonic acid solution is supplied, carbonized up to the internal blast furnace granulated slag particles due to the presence of agglomerated parts. There is a possibility that a substance containing at least one of gas and aqueous carbonic acid solution may not reach sufficiently, but when blast furnace granulated slag is dispersed as in the present invention, carbon dioxide gas and aqueous carbonic acid solution are uniformly distributed throughout the blast furnace granulated slag. Thus, carbonate ions are supplied to individual blast furnace granulated slag particles, and a calcium carbonate film can be uniformly formed on the surface of each blast furnace granulated slag particle. Accordingly, a sufficient hydration reaction suppressing effect and anti-caking effect can be obtained.
[0020]
First viewpointIn this drum rotation dehydrator, the blast furnace granulated slag in the drum is dispersed by the rotation of the drum,2When the blast furnace granulated slag is dropped onto or from the belt conveyor accompanying the transportation of the blast furnace granulated slag, the blast furnace granulated slag particles are dispersed in a dispersed state.3The ground granulated blast furnace slag on the sieve or the ground granulated blast furnace slag falling below the sieve is also in a dispersed state, and in that state, a substance containing at least one of carbon dioxide and aqueous carbonate solution is supplied. As a result, carbonate ions are uniformly supplied to the entire blast furnace granulated slag, and a calcium carbonate film can be uniformly formed on the entire surface of the granulated blast furnace slag particles, and a sufficient hydration reaction suppressing effect and An anti-caking effect can be obtained.
[0021]
In any of the above aspects, it is preferable that the temperature of the granulated blast furnace slag with which the substance containing at least one of the carbon dioxide gas and the carbonic acid aqueous solution is contacted is 20 ° C. or higher. Moreover, the blast furnace granulated slag can be used as it is, as a granulated preparation with a further adjusted particle size, or by mixing them.
[0022]
In the present invention, the substance containing at least one of carbon dioxide and an aqueous solution of carbonic acid may be only carbon dioxide or only an aqueous solution of carbonic acid, these may contain other substances, and both It may be a mixture. Therefore, a droplet of a fine carbonic acid aqueous solution (spray droplet) formed by supplying a gas such as air to a carbonic acid aqueous solution, or a droplet of a fine carbonic acid aqueous solution (sprayed liquid) formed by supplying a carbon dioxide gas to a carbonic acid aqueous solution Naturally, droplets are also included in the above substances.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The present invention will be described in detail below.
  In the present invention, a step of dispersing blast furnace granulated slag, and a substance containing at least one of carbon dioxide and carbonic acid aqueous solution in the dispersed blast furnace granulated slagMake contactProcess.
[0024]
The method for dispersing the granulated blast furnace slag is not limited, and the granulated blast furnace slag is preferably dispersed almost in the form of particles. Special equipment for dispersing blast furnace granulated slag may be provided, but it is preferable to use a process capable of dispersing blast furnace granulated slag in existing equipment such as blast furnace granulated slag manufacturing equipment. For example, when mixing, stirring, sieving, and transporting blast furnace granulated slag, since the blast furnace granulated slag can be in a dispersed state, any of these processes can be implemented as a dispersing process. In order to disperse the blast furnace granulated slag during transportation, it is possible to use, for example, the case where the blast furnace granulated slag is dropped when the conveyor is connected.
[0025]
As a method of bringing a substance containing at least one of carbon dioxide and aqueous carbonate solution into contact with dispersed granulated blast furnace slagThe figureAs shown in 1 (a), carbon dioxide gas or a gas containing carbon dioxide gas is sprayed from a nozzle 2 to a blast furnace granulated slag 1 dispersed in a particulate form by an appropriate means, or a carbonic acid aqueous solution is used as carbon dioxide gas or It sprays with other gas, such as air, and these are made to contact blast furnace granulated slag 1, or as shown in FIG.1 (b), it was provided above the blast furnace granulated slag 1 of the dispersed state. Spray carbonic acid solution from nozzle 3Method is adopted.
[0026]
In such a state where the granulated blast furnace slag is dispersed, by contacting a substance containing at least one of carbon dioxide gas and aqueous carbonic acid solution in the form as described above, carbon dioxide gas and aqueous carbonic acid solution are easily distributed uniformly throughout, Carbonate ions are supplied to each blast furnace granulated slag particle, and a calcium carbonate film can be uniformly formed on the surface of each blast furnace granulated slag particle, thereby obtaining a sufficient hydration suppression effect and anti-caking effect. be able to.
[0027]
In addition, although the blast furnace granulated slag may be processed as it is, the blast furnace granulated slag whose particle size has been adjusted by pulverization may be processed.
[0028]
In the present invention, either carbon dioxide gas or carbonic acid aqueous solution is used as described above, and the carbonic acid aqueous solution can be easily produced by dissolving carbon dioxide gas in water as follows.
[0029]
Carbon dioxide gas is easily soluble in water, and its solubility is CO2Proportional to concentration and gas pressure. CO at 25 ° C atmospheric pressure2The saturation solubility of 100% gas is 0.037 N (0.16 g / 100 g water). Dissolution of carbon dioxide gas is represented by the following formula (1), and the form after dissolution is carbonic acid (H2CO3), Bicarbonate ion (HCO3 ), Carbonate ion (CO3 2-Carbonic acid ions are stable in the acidic region, hydrogen carbonate ions in the neutral region, and carbonate ions in the alkaline region, and their abundances change depending on the pH.
CO2+ H2O → H2CO3→ H++ HCO3 → 2H++ CO3 2-...... (1)
[0030]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a facility for producing an aqueous carbonate solution.
This manufacturing facility includes a tower 11 capable of storing water therein, a water supply mechanism 12 for supplying water from the lower part of the tower 11, a gas distributor 13 for blowing carbon dioxide into the water in the tower 11, and a gas distributor 13, a carbon dioxide supply mechanism 14 for supplying carbon dioxide gas, a water intake pipe 15 for taking out a carbonic acid aqueous solution from the top of the tower 11, a duct 16 provided so as to cover the top of the tower 11, and exhaust from the duct 16. And an introduction pipe 18 that guides the exhaust from the exhaust 17 to the gas inlet side of the gas distributor 13.
[0031]
When the carbonated water solution is produced with this production facility, water is supplied continuously from the water supply mechanism 12 into the tower 11 or after a predetermined amount of water is supplied from the water supply mechanism 12 into the tower 11. After the water supply mechanism 12 is stopped, the carbon dioxide gas or the gas containing carbon dioxide supplied from the carbon dioxide supply mechanism 14 is continuously blown into the water in the tower 11 from the gas disperser 13 and dispersed as a group of bubbles. The carbon dioxide gas is absorbed in the water in the tower 11 to obtain a carbonic acid aqueous solution. In this case, if the pressurized gas is supplied from the carbon dioxide supply mechanism 14, the pressurized gas can be dissolved in the water in the tower 11. The obtained aqueous carbonate solution is taken out from the intake pipe 15 and supplied to the granulated blast furnace slag. Further, excess carbon dioxide gas or the like blown from the gas distributor 13 is exhausted from the duct 16 through the exhaust unit 17. At this time, the exhausted gas can be discharged out of the system as it is, but it can also be circulated and reused in the gas distributor 13 via the introduction pipe 18. Further, it is possible to use exhaust gas as the gas containing carbon dioxide gas blown from the gas disperser 13, and by combining this with the reuse of the exhaust gas from the top of the tower 11, an aqueous carbonate solution can be produced at a very low cost. can do.
[0032]
Instead of blowing carbon dioxide gas or a gas containing carbon dioxide gas into the water in this way, carbon dioxide water or a gas containing carbon dioxide gas is supplied into the container and water is sprayed into the container. Can be manufactured. Also in this case, carbon dioxide or a gas containing carbon dioxide can be dissolved in water in a pressurized state.
[0033]
Next, a specific example in which the present invention is implemented in a blast furnace granulated slag production facility or a blast furnace granulated slag particle size adjusted product production facility will be described.
In the manufacture of granulated blast furnace slag, when water is supplied to the slag discharged from the blast furnace and granulated, the granulated blast furnace slag becomes a slurry, and this granulated slag slurry is dewatered by an inba filter that is a drum rotary dehydrator. However, since the granulated blast furnace slag is in a dispersed state at this time, the present invention is carried out by bringing a substance containing at least one of carbon dioxide and aqueous carbonate solution into contact with the granulated blast furnace slag in the invar filter. be able to.
[0034]
This will be specifically described below. 3A and 3B are diagrams illustrating the structure of the invar filter, in which FIG. 3A is a side sectional view and FIG. 3B is a sectional view taken along line AA in FIG. The invar filter 20 has a rotating drum 21 that can be rotated by a motor (not shown), and the outer peripheral portion of the rotating drum 21 is composed of a double metal mesh 22 for filtration and reinforcement. Inside the wire mesh 22, a large number of vanes (scraping wire mesh) 23 are attached along the circumference. A distributor 25 is inserted along the longitudinal direction of the rotary drum 21 from the introduction portion 24 into the rotary drum 21. A cushion box 26 is provided below the distributor 25, and the slurry distributed by the distributor 25 is uniformly supplied to the vane 23 of the rotating rotary drum 21 through the cushion box 26. Above the distributor 25, a discharge conveyor 27 is provided horizontally along the longitudinal direction of the rotary drum 21, and above the discharge conveyor 27, the blast furnace granulated slag that has been scraped up and dewatered is guided to the discharge conveyor. A deflector (guide plate) 28 is provided. The deflector 28 is supported by a support beam 29. An annular carbon dioxide supply pipe 31 is provided horizontally above the discharge conveyor 27, and a plurality of nozzles 32 are provided above the carbon dioxide supply pipe 31. Carbon dioxide gas is supplied from the nozzle 32 to the blast furnace granulated slag 33 that is falling from the upper vane 23 to the discharge conveyor 27.
[0035]
In the invar filter 20 configured as described above, the blast furnace granulated slag slurry is uniformly supplied to the vane 23 of the rotating rotary drum 21 through the distributor 25 and the cushion box 26 while rotating the rotary drum 21. Is done. While the supplied slurry is scraped up by the vane 23, the water therein is discharged through the wire mesh 22 and dehydrated. The dewatered blast furnace granulated slag 33 is dropped near the top, and the blast furnace granulated slag 33 in the middle of dropping is guided by the deflector 28 and placed on the discharge conveyor 27 and discharged from the inva filter 20.
[0036]
Since the ground granulated blast furnace slag at this time is in a dispersed state, carbon dioxide gas is supplied to the dispersed grounded blast furnace slag from a plurality of nozzles 32 provided above the discharge conveyor 27. Spreads throughout the blast furnace granulated slag, dissolves in the water around each blast furnace granulated slag particle and is supplied with carbonate ions, forming a uniform calcium carbonate film on the surface of each granulated blast furnace slag particle. Sufficient hydration reaction inhibiting effect and anti-caking effect can be obtained.
[0037]
Moreover, the blast furnace granulated slag discharged from the invar filter by the discharge conveyor 27 is supplied to the product tank through several conveyors. Since the granulated blast furnace slag is in a dispersed state when the granulated blast furnace slag is dropped into the tank, a substance containing at least one of carbon dioxide and an aqueous carbonate solution may be brought into contact with the granulated blast furnace slag. For example, as shown in FIG. 4, when dropping the blast furnace granulated slag 43 from the conveyor 41 to the conveyor 42, the blast furnace granulated slag 43 is in a dispersed state. For example, if the carbonated aqueous solution is brought into contact with the granulated blast furnace slag by spraying the carbonated aqueous solution, the carbonated aqueous solution spreads over the entire granulated blast furnace slag, and carbonate ions are supplied to the individual granulated blast furnace slag particles. A calcium carbonate film can be uniformly formed on the surface of the crushed slag particles, and a sufficient hydration reaction inhibiting effect and anti-caking effect can be obtained.
[0038]
A facility for producing granulated blast furnace slag fine aggregates from granulated blast furnace slag is equipped with a vibrating sieve that sifts crushed blast furnace granulated slag. Since both the blast furnace granulated slag crushed material and the blast furnace granulated slag crushed material falling through the vibrating sieve are in a dispersed state, the blast furnace granulated slag crushed material contains at least one of carbon dioxide and carbonic acid aqueous solution. You may make it contact a substance. For example, as shown in FIG. 5, a vibrating sieve 52 is provided below the conveyor 51, a carbon dioxide gas supply pipe 54 having a plurality of nozzles 55 is provided above the vibrating sieve 52, and the conveyor 51 is connected to the sieve mesh 53. Carbon dioxide can be blown from the nozzle 55 against the blast furnace granulated slag crushed material 58 that has fallen. Further, for example, carbon dioxide gas can be sprayed from the nozzle 57 while the blast furnace granulated slag crushed material 59 that has passed through the sieve mesh 53 falls on the conveyor 56. In addition, the blast furnace granulated slag crushed material that has not passed through the sieve mesh 53 is discharged from the discharge port 52a provided on the side wall of the vibrating sieve 52 and returned to the crushing apparatus. Moreover, the blast furnace granulated slag crushed material 59 that has passed through the sieve mesh 53 is conveyed to the product tank by the conveyor 56 as a product.
[0039]
In this case, both the ground granulated blast furnace slag 58 on the sieve 53 and the ground granulated blast furnace slag 59 that are falling after passing through the sieve 53 are in a dispersed state. When carbon dioxide gas is brought into contact, carbon dioxide gas spreads throughout the blast furnace granulated slag, and carbon dioxide gas is supplied to the individual blast furnace granulated slag particles, so that the surface of each blast furnace granulated slag particle is uniformly coated with calcium carbonate. Can be formed, and a sufficient hydration reaction suppressing effect and anti-caking effect can be obtained. The blowing of the carbon dioxide gas from the nozzle 55 and the nozzle 57 may be performed both, or one of them may be performed.
[0040]
In the above specific examples, examples of spraying carbon dioxide gas have been shown. However, as a matter of course, spraying of an aqueous carbonate solution, spraying of an aqueous carbonate solution with a gas such as carbon dioxide gas, immersion in an aqueous carbonate solution, etc. Any of the embodiments in which a substance containing at least one of carbon dioxide gas and an aqueous carbonic acid solution is contacted may be adopted.
[0041]
In the present invention, from the viewpoint of reactivity, it is preferable that the temperature of the granulated blast furnace slag with which the substance containing at least one of carbon dioxide and carbonic acid aqueous solution is contacted is 20 ° C. or higher. Even if the blast furnace granulated slag in contact with a substance containing at least one of carbon dioxide and an aqueous carbonic acid solution is allowed to stand in summer, it can be kept at 20 ° C. or higher, but in winter it is difficult to secure 20 ° C. or higher. Therefore, it is preferable to heat the granulated blast furnace slag in contact with a substance containing at least one of carbon dioxide and an aqueous carbonate solution by an appropriate heating means. The granulated blast furnace slag immediately after production is 60 ° C. or higher, which is preferable from the viewpoint of reactivity. Since the carbonation reaction proceeds at higher temperatures and the solubility of carbonate ions decreases at higher temperatures, the higher the temperature of the mixture of the aqueous carbonate solution and blast furnace granulated slag, the greater the carbon dioxide supply effect. However, since the solubility of carbonate ions is significantly reduced at 90 ° C., the upper limit is practically about 80 ° C.
[0042]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
Example 1
In the process of supplying the blast furnace granulated slag slurry to the invar filter shown in FIG. 3 at a feed rate of 150 t / h in terms of dryness and dehydrating the carbon dioxide gas with a concentration of 20%, 500 Nm3The carbon dioxide gas was brought into contact with the blast furnace granulated slag by being fed into the invar filter at a feed rate of / h. The temperature of the granulated blast furnace slag at that time was 60 ° C.
[0043]
(Example 2)
In the process of supplying blast furnace granulated slag crushed material at a feed rate of 150 t / h to the vibrating sieve for sieving the crushed material of blast furnace slag shown in FIG. 500 Nm with 20% carbon dioxide gas from the nozzle (nozzle 57 in FIG. 5)3Carbon dioxide gas was brought into contact with the ground granulated blast furnace slag in a dispersed state on the sieve and the ground granulated blast furnace slag falling under the sieve in a dispersed state. The temperature of the granulated blast furnace slag at that time was 60 ° C.
[0044]
(Comparative Examples 1, 2, 3)
Completely untreated blast furnace granulated slag was set as Comparative Example 1, and an aqueous carbonate solution of 100 m.3And blast furnace granulated slag 100 t were charged and the blast furnace granulated slag was immersed in an aqueous carbonate solution and the temperature was set to 18 ° C. as Comparative Example 2. When charging granulated blast furnace slag, 500 Nm of carbon dioxide gas3Comparative Example 3 was prepared by supplying the blast furnace granulated slag storage tank at a supply rate of / h and setting the temperature of the blast furnace granulated slag to 60 ° C.
[0045]
Examples 1, 2 and Comparative Examples 2 and 3 treated as described above and untreated Comparative Example 1 were filled in a container having an inner diameter of 100 mm and a height of 127 mm (internal volume of 1 liter). Were immersed in a constant temperature water bath, and the solidified state after curing for a predetermined period was observed (indoor scale evaluation). Moreover, about 100 t of each processing slag was inserted into a groove having a depth of 1.5 m, a width of 4 m, and a length of 10 m, and water was applied to observe the solidified state (scale evaluation). These results are shown in Table 1.
[0046]
[Table 1]
Figure 0004434555
[0047]
As shown in Table 1, in the untreated slag of Comparative Example 1, consolidation started within one month in the indoor scale evaluation at 80 ° C., and within three months in the practical scale evaluation at room temperature. In Comparative Example 2 immersed in an aqueous carbonate solution at 18 ° C., consolidation started in 2 to 3 months on an indoor scale, and consolidation started in 6 months to 1 year on an implementation scale. In Comparative Example 3 in which carbon dioxide gas was blown at 60 ° C., consolidation started from 2 months to 3 months on the indoor scale, and consolidation started from 6 months to 1 year on the implementation scale. On the other hand, Example 1 in which carbon dioxide gas was blown into the Inba filter under the condition of 60 ° C. and Example 2 in which carbon dioxide gas was supplied onto the sieve and below the sieve were 6 months on the indoor scale and 2 years on the implementation scale. It did not consolidate.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for treating granulated blast furnace slag capable of exhibiting a sufficient hydration reaction preventing effect and a caking preventing effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an implementation state of a method of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a facility for producing an aqueous carbonate solution.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an invar filter (drum rotary dehydrator) in which the present invention is implemented.
FIG. 4 is a diagram for explaining a state in which the present invention is implemented at a transfer section of a conveyor that conveys blast furnace granulated slag.
FIG. 5 is a diagram for explaining a state in which the present invention is implemented in a vibrating sieve for sieving blast furnace granulated slag.
[Explanation of symbols]
1: Blast furnace granulated slag
2, 3; Nozzle
4; tank
20: Inva filter (drum rotary dehydrator)
21; rotating drum
22; Wire mesh
23: Vane
25; Distributor
26; Cushion box
27: Discharge conveyor
28; Deflector
31; Carbon dioxide supply piping
32; Nozzle
41, 42; conveyor
43; Blast Furnace Granulated Slag
44; Nozzle
52; Vibrating sieve
53; sieve mesh
55, 57; Nozzle
58, 59; blast furnace granulated slag crushed material

Claims (5)

高炉水砕スラグ製造工程におけるドラム回転式脱水機によって高炉水砕スラグの脱水処理を行っている際に、高炉水砕スラグに炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させることを特徴とする高炉水砕スラグの処理方法。  When dewatering the blast furnace granulated slag with a drum rotary dehydrator in the blast furnace granulated slag manufacturing process, the blast furnace granulated slag is brought into contact with a substance containing at least one of carbon dioxide gas and aqueous carbonic acid solution. To process granulated blast furnace slag. 高炉水砕スラグの搬送にともなうベルトコンベアへのまたはベルトコンベアからの落下時に、高炉水砕スラグに、炭酸ガスを含むガスを吹き付ける、または炭酸水溶液をガスにより噴霧する、または炭酸水溶液を含む物質を散布することにより、炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させることを特徴とする高炉水砕スラグの処理方法。  A substance containing carbon dioxide gas is sprayed or sprayed with a carbonic acid aqueous solution on the blast furnace water granulated slag, or a substance containing a carbonic acid aqueous solution is sprayed onto the blast furnace granulated slag when the blast furnace granulated slag is dropped onto or from the belt conveyor. A method for treating granulated blast furnace slag, characterized by bringing a substance containing at least one of carbon dioxide and an aqueous carbonate solution into contact with each other by spraying. 高炉水砕スラグの篩い分けの際に、篩上にある高炉水砕スラグまたは篩下へ落下している高炉水砕スラグに炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質を接触させることを特徴とする高炉水砕スラグの処理方法。  When sifting granulated blast furnace slag, the blast furnace granulated slag on the sieve or the ground granulated blast furnace slag falling below the sieve is brought into contact with a substance containing at least one of carbon dioxide and aqueous carbonate solution. To process granulated blast furnace slag. 前記炭酸ガスおよび炭酸水溶液の少なくとも一方を含む物質が接触された高炉水砕スラグの温度を20℃以上とすることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載の高炉水砕スラグの処理方法。The blast furnace water according to any one of claims 1 to 3 , wherein the temperature of the granulated blast furnace slag in contact with the substance containing at least one of the carbon dioxide gas and the carbonic acid aqueous solution is 20 ° C or higher. Processing method of crushed slag. 前記高炉水砕スラグは、製銑工程で発生した高炉水砕スラグをそのままおよび/またはその粒度を調製した粒度調製品として用いられることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載の高炉水砕スラグの処理方法。The water-granulated blast furnace slag, any one of claims 1 to 4, characterized in that use a water-granulated blast furnace slag generated in the iron making process as granularity preparations prepared as and / or the particle size The processing method of granulated blast furnace slag as described in 2.
JP2002146453A 2002-05-21 2002-05-21 Processing method of granulated blast furnace slag Expired - Fee Related JP4434555B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002146453A JP4434555B2 (en) 2002-05-21 2002-05-21 Processing method of granulated blast furnace slag

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002146453A JP4434555B2 (en) 2002-05-21 2002-05-21 Processing method of granulated blast furnace slag

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003335558A JP2003335558A (en) 2003-11-25
JP4434555B2 true JP4434555B2 (en) 2010-03-17

Family

ID=29705431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002146453A Expired - Fee Related JP4434555B2 (en) 2002-05-21 2002-05-21 Processing method of granulated blast furnace slag

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4434555B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4879865B2 (en) * 2007-11-01 2012-02-22 新日本製鐵株式会社 Blast furnace granulated slag treatment method and blast furnace granulated slag
JP5126524B2 (en) * 2008-07-03 2013-01-23 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method for civil engineering materials using steel slag
KR101220711B1 (en) * 2011-04-11 2013-01-09 임정빈 Stabilization of Free CaO Components in Steel Slag Using Carbon Dioxide
JP6653108B2 (en) * 2016-06-02 2020-02-26 国立大学法人山口大学 How to fix carbon dioxide
JP7389603B2 (en) * 2019-09-30 2023-11-30 積水化学工業株式会社 Geopolymer composition and method for producing the same, and method for repairing concrete structures

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003335558A (en) 2003-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100504295B1 (en) Method and apparatus for producing desulfurizing agent for hot-metal
US20230406768A1 (en) Carbonation of concrete products
US4855071A (en) Deicing compositions comprising alkaline earth or alkali metal carboxylates and processes for their production
JP2009028581A (en) Method of fixing carbon dioxide
JP4434555B2 (en) Processing method of granulated blast furnace slag
GB1584238A (en) Method and apparatus for manufacturing crushed sand from melted slag from a ferrous blast furnace
EP0297137B1 (en) Deicing compositions comprising alkaline earth or alkali metal carboxylates and processes for their production
JP4507298B2 (en) Slag component elution control method
JP4262438B2 (en) Processing method of granulated blast furnace slag
KR100732732B1 (en) Method for stabilization treatment of steel making slag, stabilized steel making slag, and material and method for environmental preservation of water area using said slag
JP6559644B2 (en) Reclaimed soil manufacturing system and method
JP2007169119A (en) Method for producing foamed glass material, foamed glass material, water treating method using the same, bottom deposit modifying method, and bottom deposit modifying material
JP2004238234A (en) Air-granulated slag, method for producing the same, method for treating the same, and fine aggregate for concrete
JP4149190B2 (en) Processing method of granulated blast furnace slag
JP2007268431A (en) Concrete reproduction material
JP4308459B2 (en) Processing method of granulated blast furnace slag
JP3086200B2 (en) Solidification and stabilization of molten fly ash
JP2002179442A (en) Method of treating granulated blast furnace slag
JP4874000B2 (en) Blast furnace slag treatment method
JP2004161581A (en) Processing method for granulated blast-furnace slag
JP4645195B2 (en) Method for producing carbonated solid
JP2001048603A (en) Production of blast-furnace slag fine aggregate
JP2003095709A (en) Civil engineering structure
JP2003305496A (en) Method for treating alkaline muddy soil
JP2000344556A (en) Manufacture of soil based inorganic material and method for using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050519

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20051212

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20051212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080513

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090331

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090528

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091208

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4434555

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140108

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees