JP5824718B2 - Method for producing solidifying agent - Google Patents

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Description

この発明は、土壌を固化改良する固化剤の製造方法に係り、特に、製鋼スラグを使用した固化剤の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a solidifying agent for solidifying and improving soil, and more particularly to a method for producing a solidifying agent using steelmaking slag.

軟弱な土壌を固化改良する固化剤として、セメント系の固化材が広く使用されているが、高アルカリ性であるセメント系固化材は、雨水と共に流出すると改良された土壌の生態系に悪影響を与え、また、セメント材料に由来するフッ素や重金属が溶出すると周辺環境に悪影響を与えるという問題がある。このため、様々な非セメント系の固化剤が提案されている。   Cement-based solidification materials are widely used as a solidifying agent for solidifying and improving soft soil, but cement-based solidification materials that are highly alkaline can adversely affect the improved soil ecosystem when run out with rainwater. In addition, the elution of fluorine and heavy metals derived from the cement material has a problem of adversely affecting the surrounding environment. For this reason, various non-cement solidifying agents have been proposed.

例えば、特許文献1には、ステンレス鋼の製鋼工程で発生する製鋼スラグを使用した固化剤が記載され、この固化剤は、製鋼スラグに石膏や高分子凝集剤が混合されて製造されている。
特許文献1では、ローラーミルにおいて粗粒又は塊状の製鋼スラグを粉砕して微粉状にした製鋼スラグを捕集機で収集し、収集した微粉状の製鋼スラグと半水石膏を含む固化促進剤とを混合機で混合して、固化剤を製造している。
For example, Patent Document 1 describes a solidifying agent using steelmaking slag generated in a steelmaking process of stainless steel, and this solidifying agent is produced by mixing gypsum and a polymer flocculant with steelmaking slag.
In patent document 1, the steelmaking slag which grind | pulverized the coarse-grained or lump-shaped steelmaking slag in the roller mill, and was collected with the collector, the solidification promoter containing the collected finely powdered steelmaking slag and hemihydrate gypsum, Are mixed with a mixer to produce a solidifying agent.

特開2010−120987号公報JP 2010-120987 A

しかしながら、特許文献1に記載されるようにして製造された固化剤は、互いに粒度が異なる石膏と微粉状の製鋼スラグとを混合したものであるため、混合の際の均一性が高くなく、それにより、土壌を均一な固化強度で改良できないという問題がある、すなわち、固化剤の固化性能にばらつきがあるという問題がある。さらに、特許文献1に記載されるようにして固化剤を製造する場合、製鋼スラグを微粉状に粉砕処理した後に固化促進剤と混合する処理を実施するため、固化剤の一連の製造工程において材料の運搬工程及び処理工程の数が多くなり、製造コストが高くなるという問題もある。   However, since the solidifying agent produced as described in Patent Document 1 is a mixture of gypsum and fine powder steelmaking slag having different particle sizes, the uniformity during mixing is not high. Therefore, there is a problem that the soil cannot be improved with uniform solidification strength, that is, there is a problem that the solidification performance of the solidifying agent varies. Furthermore, in the case of producing a solidifying agent as described in Patent Document 1, in order to carry out the treatment of mixing the steelmaking slag with the solidification accelerator after pulverizing the steelmaking slag into a fine powder, the material is used in a series of production steps of the solidifying agent. There is also a problem that the number of transporting processes and processing processes increases and the manufacturing cost increases.

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、安定した固化性能の確保及びコストの低減を図る土壌の固化剤の製造方法を提供することを目的とする。   This invention was made in order to solve such a problem, and it aims at providing the manufacturing method of the solidification agent of the soil which secures the stable solidification performance and reduces cost.

上記の課題を解決するために、この発明に係る固化剤の製造方法は、土壌を固化改良する固化剤の製造方法において、製鋼スラグ及び二水和以上に水和した石膏を混合させて一緒に粉砕しつつ加熱することによって固化剤を製造し、製鋼スラグは、塩基度(酸化カルシウム含有量/二酸化ケイ素含有量)が、0.8〜1.6であり、組成が質量%で、フッ素が0.4%未満、酸化カルシウムが35〜65%、二酸化ケイ素が20〜55%、アルミナが1〜15%であり、フッ素の水に対する溶出量が水1リットル当たり0.8mg未満であり、六価クロムの水に対する溶出量が水1リットル当たり0.05mg未満である。   In order to solve the above-described problems, a method for producing a solidifying agent according to the present invention is a method for producing a solidifying agent for solidifying and improving soil, in which steelmaking slag and gypsum hydrated more than dihydrate are mixed together. A solidifying agent is produced by heating while pulverizing, and the steelmaking slag has a basicity (calcium oxide content / silicon dioxide content) of 0.8 to 1.6, a composition of mass%, and fluorine. Less than 0.4%, calcium oxide 35-65%, silicon dioxide 20-55%, alumina 1-15%, and the elution amount of fluorine with respect to water is less than 0.8 mg per liter of water, The elution amount of valent chromium to water is less than 0.05 mg per liter of water.

また、製鋼スラグ及び石膏の混合物の粉砕後の粉末度が2300〜4500ブレーンとなり、加熱後の混合物に含まれる石膏における半水石膏の含有率が50質量%以上となるように、混合物の粉砕及び加熱を制御してもよい。
さらに、80:20〜50:50の混合比率で製鋼スラグと石膏とを混合させてもよい。
Moreover, the fineness of the mixture of steelmaking slag and gypsum after crushing becomes 2300-4500 branes, and the mixture is crushed so that the content of hemihydrate gypsum in the gypsum contained in the mixture after heating is 50% by mass or more. Heating may be controlled.
Furthermore, steelmaking slag and gypsum may be mixed at a mixing ratio of 80:20 to 50:50.

また、石膏と混合される製鋼スラグは、ステンレス鋼スラグから選鉱処理をして地金を回収した後の塊状の製鋼スラグ及び粒状の製鋼スラグの少なくとも一方であってよい。
一方、製鋼スラグと混合される石膏は、フッ素の水に対する溶出量が水1リットル当たり8mg以下であり、廃石膏、脱硫石膏及び化学合成石膏のうちから選択された少なくとも1つであってよい。
また、製鋼スラグ及び石膏に高分子凝集剤を添加してもよい。
また、製鋼スラグ及び石膏の混合、粉砕及び加熱を、製鋼スラグ及び石膏を粉砕する粒度、並びに製鋼スラグ及び石膏に加える熱量を制御可能な粉砕機で実施してもよい。
また、上記粉砕機は、導入口から内部に導入される気流によって粉砕した対象物を外部に排出する竪型ローラーミルであり、導入口から竪型ローラーミルの内部に熱風による気流を導入することによって、製鋼スラグ及び石膏を加熱してもよい。
Moreover, the steelmaking slag mixed with the gypsum may be at least one of a massive steelmaking slag and a granular steelmaking slag after the beneficiation treatment is performed from the stainless steel slag and the metal is collected.
On the other hand, the gypsum mixed with the steelmaking slag has an elution amount of fluorine with respect to water of 8 mg or less per liter of water, and may be at least one selected from waste gypsum, desulfurized gypsum, and chemically synthesized gypsum.
Moreover, you may add a polymer flocculent to steelmaking slag and gypsum.
Moreover, you may implement mixing, grinding | pulverization, and heating of steelmaking slag and gypsum with the grinder which can control the particle size which grinds steelmaking slag and gypsum, and the amount of heat added to steelmaking slag and gypsum.
Further, the pulverizer is a vertical roller mill that discharges an object pulverized by an air flow introduced into the interior from the introduction port, and introduces an air current by hot air from the introduction port into the vertical roller mill. The steelmaking slag and gypsum may be heated.

この発明に係る固化剤の製造方法によれば、安定した固化性能の確保及びコストの低減を図ることが可能になる。   According to the method for producing a solidifying agent according to the present invention, it is possible to secure stable solidification performance and reduce costs.

固化剤を製造する流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the flow which manufactures a solidification agent. 固化剤を製造する各工程を分類して示す図である。It is a figure which classifies and shows each process which manufactures a solidifying agent.

以下、この発明の実施の形態における土壌を改良するための固化剤10の製造方法について添付図面に基づいて説明する。
図2を参照すると、固化剤10を製造する工程は、大別すると、原料となる製鋼スラグを生成する製鋼工程1、製鋼スラグから地金を回収するスラグ選鉱処理工程3、並びに、製鋼スラグ及び石膏の原料から固化剤10を生成する固化剤製造工程8の3つの工程によって構成されている。
Hereinafter, the manufacturing method of the solidifying agent 10 for improving the soil in the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Referring to FIG. 2, the process for producing the solidifying agent 10 is roughly classified into a steelmaking process 1 for producing steelmaking slag as a raw material, a slag beneficiation treatment process 3 for collecting metal from the steelmaking slag, and a steelmaking slag and It is comprised by three processes of the solidification agent manufacturing process 8 which produces | generates the solidification agent 10 from the raw material of gypsum.

図1を合わせて参照すると、製鋼工程1では、ステンレス鋼を溶製する際に製鋼スラグが発生し、この発生した製鋼スラグが収集される。なお、製鋼スラグには、電気炉で溶解されるステンレス溶鋼を脱硫処理する工程で生成されるもの、脱硫処理後のステンレス溶鋼を転炉や真空脱ガス処理などの二次精錬する工程で生成されるものがある。
収集された製鋼スラグは、冷却工程2に移されて冷却固化される。そして、製鋼スラグには、有用な金属成分が比較的多く含有されているため、次のスラグ選鉱処理工程3で含有する金属成分である地金を回収する。
Referring also to FIG. 1, in the steelmaking process 1, steelmaking slag is generated when stainless steel is melted, and the generated steelmaking slag is collected. Steelmaking slag is produced in the process of desulfurizing molten stainless steel that is melted in an electric furnace, and in the process of secondary refining of the molten stainless steel after desulfurization, such as a converter or vacuum degassing process. There is something.
The collected steelmaking slag is transferred to the cooling step 2 and cooled and solidified. And since steel manufacture slag contains comparatively many useful metal components, the metal which is a metal component contained at the following slag beneficiation processing process 3 is collect | recovered.

冷却固化された製鋼スラグは、スラグ選鉱処理工程3の破砕工程31に移され、異なる粒度に破砕する二種類のロッドミルによって、破砕処理を受けた後、粉砕処理を受けておおまかな大きさにされる。
粉砕処理を受けた製鋼スラグは、篩い分級工程32に移され、篩いによって所定の大きさ以下のものが選り分けられる、つまり分級される。なお、篩いを通過しなかった製鋼スラグは、再び破砕工程31に戻され、破砕・粉砕処理を受ける。
The steelmaking slag that has been cooled and solidified is transferred to the crushing step 31 of the slag beneficiation treatment step 3 and subjected to crushing treatment by two types of rod mills that crush to different particle sizes, and then subjected to crushing treatment to be roughly sized. The
The steelmaking slag that has been subjected to the pulverization process is transferred to a sieve classification step 32, and those having a predetermined size or less are selected, that is, classified by the sieve. The steelmaking slag that has not passed through the sieve is returned again to the crushing step 31 and subjected to crushing and crushing treatment.

分級された製鋼スラグは、磁力選鉱工程33に移され、磁選機によって製鋼スラグに含有する地金4が回収される。さらに、製鋼スラグは、鉱物の比重の差異を利用して選鉱する比重選鉱工程34に移され、比重選鉱機によって含有する地金4が回収される。
地金4が回収された製鋼スラグは、エーキンス分級工程35に移され、エーキンス分級機によって分級を受けて、特定の粒度(おおよそ、5mm程度)以上の塊状及び粗粒状の製鋼スラグ6が選別される。
製鋼スラグ6が分級された製鋼スラグは、シックナー・脱水工程36に移され、シックナーによって微粉状の製鋼スラグが分離され、分離された微粉状の製鋼スラグが脱水処理を受けてパウダー状の製鋼スラグ5として回収される。
The classified steelmaking slag is moved to the magnetic separation process 33, and the metal 4 contained in the steelmaking slag is recovered by the magnetic separation machine. Further, the steelmaking slag is transferred to a specific gravity separation step 34 in which the difference in specific gravity of minerals is used to collect the bullion 4 contained therein.
The steelmaking slag from which the metal 4 has been collected is transferred to the Akins classification process 35, and is classified by the Akins classifier to select massive and coarse-grained steelmaking slag 6 having a specific particle size (approximately 5 mm) or more. The
The steelmaking slag classified by the steelmaking slag 6 is transferred to a thickener / dewatering step 36, where the finely powdered steelmaking slag is separated by the thickener, and the separated finely powdered steelmaking slag is subjected to a dehydration treatment, thereby producing powdery steelmaking slag. Collected as 5.

上述のように、破砕工程31からシックナー・脱水工程36を経てスラグ選鉱処理工程3が終了し、得られた塊状及び粗粒状の製鋼スラグ6が、固化剤10の原料として固化剤製造工程8に使用される。なお、パウダー状の製鋼スラグ5は、製鋼スラグの中でも軟質であることが多く、また、シックナーでの湿式処理により、塊状及び粗粒状の製鋼スラグ6に比べて水分による反応がある程度既に進んでいる。このため、パウダー状の製鋼スラグ5は、固化改良後の土壌に十分な長期的強度を発現させるのに適さないので、固化剤10の原料に使用されず、塊状及び粗粒状の製鋼スラグ6が固化剤10の原料に使用される。   As described above, the slag beneficiation treatment process 3 is completed from the crushing process 31 through the thickener / dehydration process 36, and the obtained massive and coarse-grained steelmaking slag 6 is supplied to the solidifying agent production process 8 as a raw material of the solidifying agent 10. used. In addition, the powdery steelmaking slag 5 is often soft among the steelmaking slags, and due to the wet treatment by the thickener, the reaction due to moisture has already progressed to some extent compared to the massive and coarse-grained steelmaking slag 6. . For this reason, since the powdery steelmaking slag 5 is not suitable for expressing sufficient long-term strength in the soil after the solidification improvement, the powdered steelmaking slag 6 is not used as a raw material of the solidifying agent 10, and the massive and coarse-grained steelmaking slag 6 is Used as a raw material for the solidifying agent 10.

固化剤製造工程8では、まず、ローラーミル粉砕・混合工程81が実施され、さらに、ローラーミル粉砕・混合工程81と並行して乾燥工程82が実施される。
ローラーミル粉砕・混合工程81では、製鋼スラグ6と、二水和の石膏(二水石膏:CaSO・2HO)からなる石膏原料7とが、竪型ローラーミル81aの運搬装置81cに投入される。つまり、製鋼スラグ6と石膏原料7とが、竪型ローラーミル81aに同時に投入される。
In the solidifying agent production process 8, a roller mill pulverization / mixing process 81 is first performed, and a drying process 82 is performed in parallel with the roller mill pulverization / mixing process 81.
In the roller mill crushing / mixing step 81, the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 made of dihydrated gypsum (dihydrate gypsum: CaSO 4 .2H 2 O) are put into the conveying device 81c of the vertical roller mill 81a. Is done. That is, the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 are simultaneously fed into the vertical roller mill 81a.

なお、石膏原料7としては、石膏ボードなどの廃建材から再生される廃石膏、発電ボイラーからの排ガスを脱硫処理する際に発生する脱硫石膏、化学工場での化学合成における副産物である化学合成石膏、天然石膏等のいずれの石膏を含む原料も使用することができる。しかしながら、原料として使用する石膏は、固化改良する土壌への溶出量を抑えるために、フッ素(F)の水に対する溶出量が水1リットル当たり8mg(8mg/L)未満であり、重金属類の溶出量が極力低いものを使用する。さらに、上記に示すような石膏原料は、通常水和しており、二水和以上の水を含有する(CaSO・2HOの結晶構造を持ち、さらに水分を付着する)。そして、水和反応を起こしやすい性質を有する半水石膏(CaSO・1/2HO)が、製鋼スラグ6と混合されると製鋼スラグ6に含まれる水分と接触して水和反応を起こし硬化してしまうのに対し、二水和以上の石膏からなる石膏原料は、混合されることで製鋼スラグ6に含まれる水分と接触しても水和反応を起こさず硬化することがない。ちなみに、本実施の形態では、二水和の石膏からなる石膏原料7を使用しているが、三水和以上の石膏又は二水和以上の様々な石膏が混在した石膏原料を使用してもよい。 The gypsum raw material 7 includes waste gypsum regenerated from waste building materials such as gypsum board, desulfurized gypsum generated when the exhaust gas from the power generation boiler is desulfurized, and chemically synthesized gypsum which is a by-product in chemical synthesis at a chemical factory. A raw material containing any gypsum such as natural gypsum can also be used. However, the gypsum used as a raw material has an elution amount of fluorine (F) with respect to water of less than 8 mg (8 mg / L) per 1 liter of water in order to suppress the elution amount to the soil to be solidified and improved. Use as low a quantity as possible. Furthermore, the gypsum raw material as shown above is usually hydrated and contains water that is dihydrated or higher (having a crystal structure of CaSO 4 .2H 2 O and adhering moisture). And when hemihydrate gypsum (CaSO 4 · 1 / 2H 2 O) having the property of easily causing a hydration reaction is mixed with the steelmaking slag 6, it comes into contact with moisture contained in the steelmaking slag 6 to cause a hydration reaction. On the other hand, the gypsum raw material composed of gypsum of two or more hydrates does not cause a hydration reaction and does not harden even if it comes into contact with moisture contained in the steelmaking slag 6 by mixing. By the way, in this embodiment, the gypsum raw material 7 made of dihydrate gypsum is used, but gypsum raw material in which various gypsums more than trihydrate or various dihydrates are mixed may be used. Good.

投入された製鋼スラグ6及び石膏原料7は、運搬装置81cによって竪型ローラーミル81aの本体部81b内に運搬され、本体部81b内の底部の水平回転するテーブル81eとローラ81fとの間で一緒に粉砕されて微粉とされる。なお、混合及び粉砕の際に石膏原料7が水和反応を起こして硬化することがないため、製鋼スラグ6及び石膏原料7は、運搬装置81cによって運搬される際、及びローラ81fによって粉砕される際に均一に混合される。
また、同時に、本体部81bの内部には、本体部81bの下方側に設けられた導入口81dから熱風が、本体部81bの内部の温度が120℃〜160℃程度となるように図示しないブロアによって強制的に供給される。このとき、本体部81bの内部では供給された熱風によって上昇気流が発生し、粉砕された製鋼スラグ及び石膏の混合物は、熱風によって乾燥されると共に上方へ運ばれ、上方に運ばれる際にさらに均一に混合される。
The steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 that have been charged are transported into the main body 81b of the vertical roller mill 81a by the transport device 81c, and are moved together between the horizontally rotating table 81e and the roller 81f at the bottom of the main body 81b. Into fine powder. Since the gypsum raw material 7 does not cure and harden during mixing and crushing, the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 are crushed by the conveying device 81c and by the roller 81f. And evenly mixed.
At the same time, hot air is introduced into the main body 81b from an inlet 81d provided on the lower side of the main body 81b so that the temperature inside the main body 81b is about 120 ° C. to 160 ° C. Forcibly supplied by. At this time, ascending airflow is generated inside the main body 81b by the supplied hot air, and the pulverized mixture of steelmaking slag and gypsum is dried by the hot air and is transported upward, and more uniformly when transported upward. To be mixed.

なお、上述の120℃〜160℃程度での乾燥作用によって、混合物中の製鋼スラグに含有される水分が除去されると共に、二水石膏に水和している水分が除去され、二水石膏の少なくとも一部が半水石膏に変化する。そして、生成された半水石膏は、水和反応を起こして硬化しやすい性質を有しているが、周囲の製鋼スラグ6からは水分が除去されているため、水和反応を起こして硬化することなく、その性質を維持することができる。
ここで、熱風による乾燥が、乾燥工程82を構成している。
In addition, the moisture contained in the steelmaking slag in the mixture is removed by the drying action at about 120 ° C. to 160 ° C. The moisture hydrated in the dihydrate gypsum is removed, and the dihydrate gypsum At least partly changes to hemihydrate gypsum. The produced hemihydrate gypsum has a property of causing a hydration reaction and is easy to harden. However, since moisture is removed from the surrounding steelmaking slag 6, it causes a hydration reaction and hardens. Without being lost.
Here, drying with hot air constitutes a drying step 82.

本体部81b内の上方へ運ばれた製鋼スラグ及び石膏の混合物は、本体部81bの上部に設けられたセパレータ81gによって、所定の粒度範囲のものが選別・収集され、排出口81hから空気と共に排出される。
排出された製鋼スラグ及び石膏の混合物の微粉体は、捕集工程83に移って、パウダー捕集機によって空気中から捕集され、固化剤10としてサイロに貯蔵される。そして、サイロに貯蔵された固化剤10は、土壌の改良剤として市場に出荷される。
A mixture of steelmaking slag and gypsum carried upward in the main body 81b is sorted and collected by a separator 81g provided on the upper portion of the main body 81b, and discharged together with air from the discharge port 81h. Is done.
The discharged fine powder of the steelmaking slag and gypsum mixture moves to the collection step 83, is collected from the air by the powder collector, and is stored in the silo as the solidifying agent 10. Then, the solidifying agent 10 stored in the silo is shipped to the market as a soil improving agent.

固化剤10は、水分を多く含む軟弱な土壌と混合されると、土壌の水分を利用して、半水石膏自体が水和反応して二水石膏の針状結晶を析出して凝結する。また、製鋼スラグ自体も、土壌の水分を利用して水和反応し、硬化する。さらに、土壌の水分を利用して、製鋼スラグに含有される酸化カルシウム(CaO)及びアルミナ(Al)と、半水石膏とが水和反応し、エトリンガイト(3CaO・AlO・3CaSO・32HO)の針状結晶を析出して凝結する。そして、水和反応した半水石膏、水和反応した製鋼スラグ及びエトリンガイトによって、土壌は、水分が除去されると共に強度が増大される、つまり固化される。
なお、半水石膏は、土壌中の水分を利用して水和反応すると、比較的短時間の間に土壌に強度を発現するため、土壌の固化に速攻性があり、土壌の初期強度を発現する。製鋼スラグは、水和反応して硬化し土壌を固化する反応が遅延性であるため、土壌に十分な強度を発現させるには長時間を要し、土壌の長期的な強度を発現する。そして、エトリンガイトは、それ自体で強度を発現し、反応性が高い半水石膏と迅速に反応して生成され土壌の初期強度を発現する。
When the solidifying agent 10 is mixed with soft soil containing a large amount of water, the hemihydrate gypsum itself hydrates by using the water of the soil to precipitate needle-shaped crystals of dihydrate gypsum and condense. Also, the steelmaking slag itself is cured by hydration using soil moisture. Furthermore, using the moisture of the soil, calcium oxide (CaO) and alumina (Al 2 O 3 ) contained in the steelmaking slag react with a hydrated gypsum, and ettringite (3CaO · Al 2 O · 3CaSO) 4 · 32H 2 O) condenses by precipitating needle crystals. Then, the water is removed and the strength is increased, that is, the soil is solidified by the hydrated hemihydrate gypsum, the hydrated steelmaking slag and ettringite.
Hemihydrate gypsum develops strength in the soil in a relatively short time when hydrated using water in the soil, so it has a rapid solidification of the soil and expresses the initial strength of the soil. To do. Steelmaking slag has a delayed reaction to harden and solidify the soil by hydration reaction, so that it takes a long time to develop sufficient strength in the soil and develops the long-term strength of the soil. Ettlingite expresses strength by itself, and reacts quickly with highly reactive hemihydrate gypsum to produce the initial strength of the soil.

また、固化剤10を製造する際、下記に示す各条件を満たすように製造することによって、固化剤10による土壌の改良強度等の固化性能の向上及び重金属等の溶出の抑制が、効果的に達成できることが確認されている。   In addition, when the solidifying agent 10 is manufactured so as to satisfy the following conditions, the solidifying agent 10 can effectively improve the solidification performance such as improved strength of the soil and suppress the elution of heavy metals and the like. It has been confirmed that this can be achieved.

まず、第一の条件として、固化剤10の原料として使用する製鋼スラグ6には、塩基度(CaO/SiO:SiO[二酸化ケイ素]含有量に対するCaO[酸化カルシウム]含有量の質量比)が0.8〜1.6であり、組成が質量%で、フッ素(F)が0.4%未満、酸化カルシウムが35〜65%、二酸化ケイ素が20〜55%、アルミナ(Al)が1〜15%であり、フッ素の水に対する溶出量が水1リットル当たり0.8mg(0.8mg/L)未満であり、六価クロム(Cr6+)の水に対する溶出量が、水1リットル当たり0.05mg(0.05mg/L)未満のものが使用される。そして、上記範囲限定の理由を以下に説明する。 First, as a first condition, the steelmaking slag 6 used as a raw material for the solidifying agent 10 has a basicity (mass ratio of CaO [calcium oxide] content to CaO / SiO 2 : SiO 2 [silicon dioxide] content). Is 0.8 to 1.6, the composition is mass%, fluorine (F) is less than 0.4%, calcium oxide is 35 to 65%, silicon dioxide is 20 to 55%, alumina (Al 2 O 3 ) Is 1 to 15%, the elution amount of fluorine to water is less than 0.8 mg (0.8 mg / L) per liter of water, and the elution amount of hexavalent chromium (Cr 6+ ) to water is 1 Less than 0.05 mg (0.05 mg / L) per liter is used. And the reason for the said range limitation is demonstrated below.

塩基度(CaO/SiO)を0.8〜1.6とする理由は、ステンレス溶鋼の脱硫に与える悪影響を抑えるためである。塩基度は、ステンレス溶鋼の脱硫に大きな影響を及ぼし、0.8未満の場合では、十分な製鋼スラグによる脱硫反応が得られず、1.6を超える場合では、製鋼スラグの流動性が低下し、ステンレス溶鋼と製鋼スラグとの接触界面が減少して製鋼スラグによる脱硫反応が促進されない。また、後述するフッ素(F)を0.4質量%未満として製鋼スラグが組成されるためには、スラグの流動性を向上させるために用いられてきた蛍石(CaF)の使用が制限されるため、塩基度を調節して製鋼スラグの流動性を確保する必要がある。 The reason why the basicity (CaO / SiO 2 ) is set to 0.8 to 1.6 is to suppress adverse effects on the desulfurization of molten stainless steel. Basicity has a great effect on the desulfurization of molten stainless steel. If it is less than 0.8, sufficient desulfurization reaction cannot be obtained with steelmaking slag, and if it exceeds 1.6, the fluidity of steelmaking slag decreases. The contact interface between the molten stainless steel and the steelmaking slag is reduced, and the desulfurization reaction by the steelmaking slag is not promoted. In addition, in order to compose steelmaking slag with fluorine (F) described below of less than 0.4 mass%, the use of fluorite (CaF 2 ) that has been used to improve the fluidity of slag is limited. Therefore, it is necessary to adjust the basicity to ensure the fluidity of the steelmaking slag.

製鋼スラグの組成においてフッ素(F)を0.4質量%未満とする理由は、土壌環境基準に規定される0.4質量%未満の含有量を満足するためである。
製鋼スラグの組成において酸化カルシウム(CaO)を35〜65質量%とする理由は、効果的なステンレス溶鋼の脱硫を実施するためである。酸化カルシウムは、脱硫反応に必須の成分であり、ステンレス溶鋼を十分に脱硫するには製鋼スラグに35質量%以上含有されている必要がある。一方、製鋼スラグ内の二酸化ケイ素(SiO)の含有量に対して酸化カルシウムの含有量が過剰になると、塩基度が高くなり過ぎてスラグの流動性が悪化し、製鋼スラグによる脱硫反応が促進されなくなるため、酸化カルシウムは、65質量%以下の含有量とする必要がある。
The reason for making fluorine (F) less than 0.4 mass% in the composition of steelmaking slag is to satisfy the content of less than 0.4 mass% defined in the soil environment standard.
The reason for making calcium oxide (CaO) 35-65 mass% in the composition of steelmaking slag is to implement effective desulfurization of molten stainless steel. Calcium oxide is an essential component for the desulfurization reaction, and in order to sufficiently desulfurize molten stainless steel, it is necessary to contain 35% by mass or more in the steelmaking slag. On the other hand, when the content of calcium oxide is excessive with respect to the content of silicon dioxide (SiO 2 ) in the steelmaking slag, the basicity becomes too high and the fluidity of the slag deteriorates, and the desulfurization reaction by the steelmaking slag is accelerated. Therefore, the content of calcium oxide needs to be 65% by mass or less.

製鋼スラグの組成において二酸化ケイ素(SiO)を20〜55質量%とする理由は、効果的なステンレス溶鋼の脱硫を実施するためである。二酸化ケイ素は、原料から発生し、また還元剤による脱酸反応生成物として発生する。製鋼スラグにおける二酸化ケイ素の含有量は、20質量%未満であると塩基度が高くなり過ぎて製鋼スラグによる脱硫反応が促進されなくなり、55質量%を超えると塩基度が低くなり過ぎて十分な脱硫反応が得られない。このため、二酸化ケイ素を20〜55質量%とする The reason why silicon dioxide (SiO 2 ) is 20 to 55% by mass in the composition of the steelmaking slag is to carry out effective desulfurization of molten stainless steel. Silicon dioxide is generated from the raw material and is also generated as a deoxidation reaction product by a reducing agent. When the content of silicon dioxide in the steelmaking slag is less than 20% by mass, the basicity becomes too high and the desulfurization reaction by the steelmaking slag is not promoted. When the content exceeds 55% by mass, the basicity becomes too low and sufficient desulfurization is performed. No reaction is obtained. For this reason, silicon dioxide shall be 20-55 mass%.

製鋼スラグの組成においてアルミナ(Al)を1〜15質量%とする理由は、製鋼スラグの流動性を確保するためである。アルミナは、耐火煉瓦や原料から混入し、製鋼スラグにおけるアルミナの含有量が低過ぎても高過ぎても、スラグの融点が上昇し、スラグの流動性を低下させる。
また、フッ素(F)の水に対する溶出量を0.8mg/L未満とし、六価クロム(Cr6+)の水に対する溶出量を0.05mg未満とする理由は、土壌環境基準を満たすためである。
そして、製鋼スラグ6は、原料の配合比と、スラグ及びステンレス溶鋼の間の元素分配比とについての経験則に基づき、溶製する鋼種ごとにスラグ原料の種類と配合比とを調節することによって、塩基度及び組成を上述のように調節することができる。
Why alumina (Al 2 O 3) 1 to 15 wt% in the composition of the steelmaking slag, is to ensure the fluidity of the steel slag. Alumina is mixed from refractory bricks and raw materials, and if the content of alumina in the steelmaking slag is too low or too high, the melting point of the slag rises and the fluidity of the slag decreases.
The reason why the amount of elution of fluorine (F) with respect to water is less than 0.8 mg / L and the amount of elution of hexavalent chromium (Cr 6+ ) with respect to water is less than 0.05 mg is to satisfy the soil environmental standards. .
And steelmaking slag 6 is based on the rule of thumb about the compounding ratio of a raw material, and the element distribution ratio between slag and stainless steel molten steel, and adjusting the kind and compounding ratio of a slag raw material for every steel type to melt. Basicity and composition can be adjusted as described above.

また、第二の条件として、竪型ローラーミル81aの排出口81hから排出される製鋼スラグ及び石膏の混合物について、混合物に含まれる石膏のうちの50質量%以上が半水石膏であり、且つ、混合物の粉末度が2300〜4500ブレーンであることである。なお、ブレーン値は、ブレーン比表面積とも呼ばれ、比表面積試験により求められる粉末度のことであり、その単位は、cm/gである。 As a second condition, for the steelmaking slag and gypsum mixture discharged from the discharge port 81h of the vertical roller mill 81a, 50% by mass or more of the gypsum contained in the mixture is hemihydrate gypsum, and The fineness of the mixture is 2300-4500 branes. In addition, a brane value is also called a brane specific surface area, and is a fineness calculated | required by a specific surface area test, The unit is cm < 2 > / g.

そして、排出口81hから排出される混合物の石膏に占める半水石膏の割合は、竪型ローラーミル81aに供給する熱風の温度及び流速を調節して排出口81hでの出口温度を調節することによって、制御することができる。例えば、熱風の温度を上昇させることで半水石膏の割合を増加させることができ、熱風の流速を低下させることで、竪型ローラーミル81a内での石膏の滞留時間を増加させ、半水石膏の割合を増加させることができる。さらに、混合物の粉末度は、竪型ローラーミル81aにおけるローラ81fをテーブル81eに押し付ける押圧力を調節することによって、制御することができる。例えば、ローラ81fの押圧力を増大させることで、混合物の粉末度を高めることができる。   The ratio of hemihydrate gypsum in the gypsum of the mixture discharged from the discharge port 81h is adjusted by adjusting the temperature and flow rate of hot air supplied to the vertical roller mill 81a to adjust the outlet temperature at the discharge port 81h. Can be controlled. For example, the ratio of hemihydrate gypsum can be increased by increasing the temperature of the hot air, and the residence time of gypsum in the vertical roller mill 81a can be increased by decreasing the flow rate of the hot air. The percentage of can be increased. Furthermore, the fineness of the mixture can be controlled by adjusting the pressing force that presses the roller 81f of the vertical roller mill 81a against the table 81e. For example, the fineness of the mixture can be increased by increasing the pressing force of the roller 81f.

また、50質量%以上という石膏に占める半水石膏の割合は、以下に説明する理由によるためである。
製鋼スラグは、土壌の長期的な強度の発現に影響を与え、半水石膏は、土壌の初期強度の発現に影響を与える。このため、50質量%以上という石膏に占める半水石膏の割合は、土壌の初期強度を発現させる半水石膏の生成量を確保して、土壌に対する固化反応を促進するために設定したものである。また、上記半水石膏の割合は、使用した石膏原料7を土壌の固化改良に効率的に利用するように設定したものでもある。
Moreover, the ratio of the hemihydrate gypsum to the gypsum of 50 mass% or more is because of the reason explained below.
Steelmaking slag affects the development of long-term strength of the soil, and hemihydrate gypsum affects the development of the initial strength of the soil. For this reason, the proportion of hemihydrate gypsum in the gypsum of 50% by mass or more is set in order to secure the amount of hemihydrate gypsum that expresses the initial strength of the soil and promote the solidification reaction to the soil. . Moreover, the ratio of the said hemihydrate gypsum is also set so that the used gypsum raw material 7 may be efficiently utilized for soil solidification improvement.

また、2300〜4500ブレーンという混合物の粉末度について、下限値2300ブレーンは、土粒子と製鋼スラグ粒子及び石膏粒子との間の接触表面積を確保して、互いの間での水和反応を十分に実施させるための値である。また、2300ブレーン以上の粉末度に粉砕することによって、製鋼スラグ及び石膏の混合物を加熱した際に、二水石膏からの水分の除去効率が向上する。一方、粉末度の上限値4500ブレーンは、過度に微細に混合物を粉砕することでの長時間の竪型ローラーミル81aの稼動を抑制し、固化剤10の生産性を確保するための値である。   Moreover, about the fineness of the mixture of 2300-4500 branes, the lower limit 2300 brane ensures a contact surface area between the soil particles, the steelmaking slag particles, and the gypsum particles, so that the hydration reaction between each other is sufficiently performed. This is the value to be implemented. Moreover, when the mixture of steelmaking slag and gypsum is heated by grinding | pulverizing to the fineness of 2300 branes or more, the removal efficiency of the water | moisture content from dihydrate gypsum improves. On the other hand, the upper limit 4500 brane for fineness is a value for suppressing the operation of the vertical roller mill 81a for a long time by pulverizing the mixture excessively finely and ensuring the productivity of the solidifying agent 10. .

また、第三の条件として、竪型ローラーミル81aに投入する製鋼スラグ6と石膏原料7との混合比率(製鋼スラグ6/石膏原料7)を、質量比で、80:20〜50:50(80/20〜50/50)とする。
第二の条件で説明したように、固化改良した土壌に十分な初期強度を発現させるためには、固化剤10中における半水石膏の含有率を高くすることが必要である。しかしながら、固化剤10中の半水石膏の含有率が50質量%を超えると、土壌の固化処理中に固化が急速に進むため、土壌に対して固化剤10を均一に混合させることができず、均一な土壌の固化改良をできなくなる。一方、固化剤10中の半水石膏の含有率が低すぎると、土壌の固化処理時の初期強度が十分に発現せず、土の取り扱いの作業性を向上させることができない。
さらに、第二の条件に示すように、竪型ローラーミル81aから排出される石膏のうちの50質量%以上が半水石膏となるように竪型ローラーミル81aが制御される。
As a third condition, the mixing ratio of the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 (steelmaking slag 6 / gypsum raw material 7) to be put into the vertical roller mill 81a is 80:20 to 50:50 (mass ratio). 80/20 to 50/50).
As described in the second condition, it is necessary to increase the content of hemihydrate gypsum in the solidifying agent 10 in order to develop sufficient initial strength in the solidified and improved soil. However, if the content of hemihydrate gypsum in the solidifying agent 10 exceeds 50% by mass, solidification rapidly proceeds during the solidification treatment of the soil, so the solidifying agent 10 cannot be uniformly mixed with the soil. , Improve solidification of uniform soil. On the other hand, if the content of hemihydrate gypsum in the solidifying agent 10 is too low, the initial strength at the time of soil solidification treatment is not sufficiently developed, and the workability of soil handling cannot be improved.
Furthermore, as shown in the second condition, the vertical roller mill 81a is controlled such that 50% by mass or more of the gypsum discharged from the vertical roller mill 81a is semi-water gypsum.

このため、固化剤10中における半水石膏の含有率を50質量%以下に抑えながらも固化改良時の土壌の初期強度を十分に得るために、竪型ローラーミル81aに投入される製鋼スラグ6と半水石膏を生成する石膏原料7との混合比率を80:20〜50:50の範囲から選択する。   For this reason, in order to obtain sufficient initial strength of the soil at the time of solidification improvement while suppressing the content of hemihydrate gypsum in the solidifying agent 10 to 50% by mass or less, the steelmaking slag 6 to be introduced into the vertical roller mill 81a. And the mixing ratio of the gypsum raw material 7 that produces hemihydrate gypsum is selected from the range of 80:20 to 50:50.

また、混合物中における製鋼スラグの含有率が50質量%未満となると、固化改良した土壌に発現する長期強度が低くなることに加え、石膏の含有率が多くなることにより、石膏に含有されるフッ素(F)の溶出量が増大するという問題もある。この点からも、製鋼スラグ6と石膏原料7との混合比率は、50:50より石膏原料7の割合が大きくならないようにする必要がある。   Further, when the steelmaking slag content in the mixture is less than 50% by mass, the long-term strength expressed in the solidified and improved soil is lowered, and the content of gypsum increases, so that the fluorine contained in gypsum There is also a problem that the amount of elution of (F) increases. Also from this point, it is necessary that the mixing ratio of the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 does not become larger than 50:50.

上述の第一の条件〜第三の条件に従って製造された固化剤10は、土壌を改良した際に、製鋼スラグと半水石膏とが土壌に含有される水分を利用して水和反応し、エトリンガイト(3CaO・AlO・3CaSO・32HO)等を生成する。さらに、生成されたエトリンガイトは、製鋼スラグのクロム酸イオン(CrO 2−)及び石膏から溶出するフッ素イオン(F)を、エトリンガイトの硫酸イオン(SO 2−)と置換させて固定し、土中へのフッ素(F)及びクロム(Cr)の溶出を抑制する。また、土壌を改良した際に、製鋼スラグが土壌の水分を利用して水和反応をすることによってケイ酸カルシウム水和物集合体が生成され、生成されたケイ酸カルシウム水和物集合体による重金属の吸着作用によって、クロム等の重金属の溶出が抑制される。そして、上述の2つの抑制作用によって、重金属等の溶出抑制効果が著しく向上する。 When the solidifying agent 10 manufactured according to the first to third conditions described above improves the soil, the steelmaking slag and the hemihydrate gypsum react with each other by utilizing the moisture contained in the soil, ettringite to produce a (3CaO · Al 2 O · 3CaSO 4 · 32H 2 O) and the like. Further, the generated ettringite is fixed by replacing the chromate ion (CrO 4 2− ) of the steelmaking slag and the fluorine ion (F + ) eluted from the gypsum with the sulfate ion (SO 4 2− ) of the ettringite, Suppresses the elution of fluorine (F) and chromium (Cr) into the soil. In addition, when the soil is improved, the steel slag generates a calcium silicate hydrate aggregate by the hydration reaction using the moisture of the soil, and the generated calcium silicate hydrate aggregate Due to the heavy metal adsorption action, elution of heavy metals such as chromium is suppressed. And the elution inhibitory effect of heavy metals etc. improves remarkably by the above-mentioned two inhibitory action.

また、固化剤製造工程8において、竪型ローラーミル81aに投入される製鋼スラグ6及び石膏原料7に、又は、竪型ローラーミル81aから排出されてパウダー捕集機によって捕集された製鋼スラグ及び石膏の混合物に、高分子凝集剤を添加する工程を追加することができる。
高分子凝集剤としては、アクリル塩化ポリマー、天然系水溶性高分子カルシウム塩等を用いることができる。これらの高分子凝集剤は、ほぼ中性であり、製鋼スラグ及び石膏の混合物に含有させても高アルカリ化することがなく、土壌中の水分と反応して比較的短時間で硬化し、軟弱な土壌に初期強度を発現させる。
Further, in the solidifying agent production step 8, the steelmaking slag 6 and gypsum raw material 7 which are put into the vertical roller mill 81a, or the steelmaking slag discharged from the vertical roller mill 81a and collected by the powder collector and A step of adding a polymer flocculant to the gypsum mixture can be added.
As the polymer flocculant, acrylic chloride polymer, natural water-soluble polymer calcium salt and the like can be used. These polymer flocculants are almost neutral, do not become highly alkaline even when contained in a steelmaking slag and gypsum mixture, react with moisture in the soil, harden in a relatively short time, and are soft. The initial strength is expressed in the soil.

(実施例)
以下、本実施の形態の製造方法を用いて製造した固化剤10の実施例を説明する。なお、本実施例では、軟弱な土壌を各実施例の固化剤で固化処理し、処理後の土壌について特性を評価した。
実施例の固化剤の原料として使用した製鋼スラグの塩基度、組成及び溶出量を表1に示す。
(Example)
Hereinafter, the Example of the solidification agent 10 manufactured using the manufacturing method of this Embodiment is demonstrated. In this example, soft soil was solidified with the solidifying agent of each example, and the properties of the treated soil were evaluated.
Table 1 shows the basicity, composition and elution amount of the steelmaking slag used as a raw material for the solidifying agent of the examples.

Figure 0005824718
Figure 0005824718

表1に示す製鋼スラグと二水和の石膏とを竪型ローラーミル81aにおいて混合・粉砕・乾燥させ、上述の3つの条件を満足するようにして7種類の固化剤を製造した。これらの固化剤をそれぞれ、実施例1〜7と呼ぶ。
固化処理の対象である土壌1mに対して使用した実施例1〜7の固化剤の配合量を表2に示す。
Steelmaking slag and dihydrate gypsum shown in Table 1 were mixed, pulverized and dried in a vertical roller mill 81a to produce seven types of solidifying agents so as to satisfy the above three conditions. These solidifying agents are referred to as Examples 1-7, respectively.
Table 2 shows the blending amounts of the solidifying agents of Examples 1 to 7 used with respect to 1 m 3 of the soil to be solidified.

Figure 0005824718
Figure 0005824718

実施例1の固化剤は、製鋼スラグ/石膏の混合比率(質量)が80/20である。
実施例2の固化剤は、製鋼スラグ/石膏の混合比率(質量)が70/30である。
実施例3の固化剤は、製鋼スラグ/石膏の混合比率(質量)が60/40である。
実施例4〜7の固化剤はいずれも、製鋼スラグ/石膏の混合比率(質量)が50/50であり且つ固化剤のブレーン値が3900(cm/g)であるが、石膏における半水石膏の割合が異なっている。
The solidifying agent of Example 1 has a steelmaking slag / gypsum mixing ratio (mass) of 80/20.
The solidifying agent of Example 2 has a steelmaking slag / gypsum mixing ratio (mass) of 70/30.
The solidifying agent of Example 3 has a steelmaking slag / gypsum mixing ratio (mass) of 60/40.
All of the solidifying agents of Examples 4 to 7 have a steelmaking slag / gypsum mixing ratio (mass) of 50/50 and a brazing value of the solidifying agent of 3900 (cm 2 / g). The percentage of plaster is different.

さらに、実施例1〜7の固化剤を用いて汚泥の固化処理を行った。そして、固化処理後の汚泥について、強度、PH及び各種元素の溶出量を測定した。なお、強度については、JIS A 1228規格に従った締固めた土のコーン指数試験方法によりコーン指数を測定した。コーン指数は、その値が大きいほど土壌の強度が高いことを表す。例えば、固化改良前の汚泥の場合、コーン指数は200kN/m以下となる。
施例1〜7についての各測定項目の測定結果を表3に示す。
Furthermore, the solidification process of the sludge was performed using the solidification agent of Examples 1-7. And about the sludge after a solidification process, strength, PH, and the elution amount of various elements were measured. In addition, about the intensity | strength, the cone index was measured by the cone index test method of the compacted soil according to JISA1228 standard. The corn index indicates that the larger the value, the higher the strength of the soil. For example, in the case of sludge before solidification improvement, the corn index is 200 kN / m 2 or less.
Table 3 shows the measurement results of each measurement item for real施例1-7.

Figure 0005824718
Figure 0005824718

コーン指数は、初期強度を確認するために固化処理した1日後と、長期強度を確認するために固化処理した7日後とに測定した。コーン指数400kN/m以上ある土壌については、建設工事において盛土、堤防構築、宅地造成に適用することができ、土壌を取り扱い易く作業性が良好である。つまり、コーン指数400kN/m以上ある土壌は、十分な初期強度を有していると評価できる。さらに、コーン指数800kN/m以上ある土壌については、建設工事において道路の路床等のあらゆる工種に適用することができ、十分な恒久的強度(長期強度)を有していると評価できる。
実施例1〜7のいずれの固化剤においても、固化処理1日後のコーン指数が500kN/m以上であり、十分な初期強度を発現している。さらに、固化処理7日後では、実施例1〜7のいずれの固化剤においても、コーン指数が1300kN/m以上であり、十分な長期強度を発現している。
The corn index was measured 1 day after solidification to confirm initial strength and 7 days after solidification to confirm long-term strength. Soil having a corn index of 400 kN / m 2 or more can be applied to banking, embankment construction, and residential land development in construction work, and is easy to handle and has good workability. That is, it can be evaluated that soil having a corn index of 400 kN / m 2 or more has sufficient initial strength. Furthermore, soil having a corn index of 800 kN / m 2 or more can be applied to all types of work such as roadbeds in construction work, and can be evaluated as having sufficient permanent strength (long-term strength).
In any of the solidifying agents of Examples 1 to 7, the corn index one day after the solidification treatment is 500 kN / m 2 or more, and a sufficient initial strength is expressed. Further, after 7 days from the solidification treatment, the corn index is 1300 kN / m 2 or more in any of the solidifying agents of Examples 1 to 7, and a sufficient long-term strength is expressed.

PHは、固化処理直後の影響を確認するために固化処理した1日後と、長期にわたる影響を確認するために固化処理した7日後とに測定した。PHは、5.0〜9.0の範囲にある場合、中性と評価することができる。また、水質汚濁防止法の排水基準では、排水におけるPHは、5.8〜8.6の範囲になければならないことが規定されている。
固化処理1日後のPHは、実施例4、6及び7の固化剤において9.0未満となっており、中性と評価することができ、実施例1〜3及び5の固化剤において9.0を超えているが、9.0の近傍の9.2〜9.3を示しており、ほぼ中性と評価することができる。
また、固化処理7日後のPHは、実施例1〜7すべての固化剤において、8.0〜8.4の範囲内の値を示し、中性と評価することができることに加え、水質汚濁防止法の排水基準も満たす。よって、長期的に、改良した土壌から酸性又はアルカリ性の水が周辺に流出するようなことが抑えられるといえる。
PH was measured 1 day after the solidification treatment to confirm the effect immediately after the solidification treatment and 7 days after the solidification treatment to confirm the effect over a long period of time. When PH is in the range of 5.0 to 9.0, it can be evaluated as neutral. Moreover, the drainage standard of the Water Pollution Control Law stipulates that the pH of drainage must be in the range of 5.8 to 8.6.
The pH after 1 day of the solidification treatment is less than 9.0 in the solidifying agents of Examples 4, 6 and 7, and can be evaluated as neutral. In the solidifying agents of Examples 1 to 3 and 5, 9. Although it exceeds 0, it shows 9.2 to 9.3 in the vicinity of 9.0, and can be evaluated as being almost neutral.
In addition, the pH after 7 days from the solidification treatment shows a value in the range of 8.0 to 8.4 in all the solidifying agents of Examples 1 to 7, and can be evaluated as neutral. Meets legal wastewater standards. Therefore, it can be said that acidic or alkaline water is prevented from flowing out from the improved soil in the long term.

溶出量は、フッ素(F)、六価クロム(Cr6+)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)及びヒ素(As)について測定した。表3中で、NDで示す欄は、各元素についての溶出量が検出限界値以下であったことを示す。実施例1〜7のいずれの固化剤においても、すべての元素の溶出量がNDであり、問題がなかった。 The amount of elution was measured for fluorine (F), hexavalent chromium (Cr 6+ ), lead (Pb), cadmium (Cd) and arsenic (As). In Table 3, the column indicated by ND indicates that the elution amount for each element was not more than the detection limit value. In any solidifying agents of Examples 1 to 7, the elution amount of all elements was ND, and there was no problem.

また、実施例1〜7の固化剤と比較するために、12種類の固化剤を用意した。これらの12種類の固化剤をそれぞれ、実施例8〜11及び比較例1〜と呼ぶ。
固化処理の対象である土壌1mに対して使用した実施例8〜11及び比較例1〜8の固化剤の配合量を表4に示す。
Moreover, in order to compare with the solidification agent of Examples 1-7, 12 types of solidification agents were prepared. These 12 kinds of solidifying agents are referred to as Examples 8 to 11 and Comparative Examples 1 to 8 , respectively.
Table 4 shows the blending amounts of the solidifying agents of Examples 8 to 11 and Comparative Examples 1 to 8 used for 1 m 3 of soil that is the target of the solidification treatment.

Figure 0005824718
Figure 0005824718

実施例8〜11は、表1に示す製鋼スラグと二水和の石膏とを竪型ローラーミル81aにおいて混合・粉砕・乾燥させ、上述の第一の条件及び第三の条件のみを満足するようにして製造した固化剤である。このため、実施例8〜11の固化剤では、固化剤に含有する石膏における半水石膏の割合が50質量%未満となっている。
また、実施例8の固化剤は、製鋼スラグ/石膏の混合比率(質量)が80/20であり、実施例1と同じ混合比率である。
実施例9の固化剤は、製鋼スラグ/石膏の混合比率(質量)が70/30であり、実施例2と同じ混合比率である。
実施例10の固化剤は、製鋼スラグ/石膏の混合比率(質量)が60/40であり、実施例3と同じ混合比率である。
実施例11の固化剤は、製鋼スラグ/石膏の混合比率(質量)が50/50であり、実施例4と同じ混合比率である。
比較例1〜3は、セメント系固化材であり、それぞれ土壌に対する添加量が異なっている。
In Examples 8 to 11 , steelmaking slag and dihydrated gypsum shown in Table 1 are mixed, pulverized, and dried in a vertical roller mill 81a so that only the first and third conditions described above are satisfied. It is a solidifying agent manufactured as described above. For this reason, in the solidifying agents of Examples 8 to 11 , the proportion of hemihydrate gypsum in the gypsum contained in the solidifying agent is less than 50% by mass.
Further, the solidifying agent of Example 8 has a steelmaking slag / gypsum mixing ratio (mass) of 80/20, which is the same mixing ratio as Example 1.
The solidification agent of Example 9 has a steelmaking slag / gypsum mixing ratio (mass) of 70/30, which is the same mixing ratio as Example 2.
The solidifying agent of Example 10 has a steelmaking slag / gypsum mixing ratio (mass) of 60/40, which is the same mixing ratio as Example 3.
The solidifying agent of Example 11 has a steelmaking slag / gypsum mixing ratio (mass) of 50/50, which is the same mixing ratio as Example 4.
Comparative Examples 1-3 are cement-type solidification materials, and the addition amount with respect to soil is different, respectively.

比較例4〜8は、表1に示す製鋼スラグを竪型ローラーミル81aで粉砕し、粉砕後の製鋼スラグに二水和の石膏を単に混合し、混合したものを加熱して製造した固化剤であり、実施例とは固化剤の製造工程が異なっている。
比較例4〜8の固化剤はいずれも、製鋼スラグ/石膏の混合比率(質量)が50/50であり、実施例5〜7と同じ混合比率である。なお、比較例4〜6の固化剤はいずれも、含有する石膏における半水石膏の割合が50質量%未満となっており、比較例及びの固化剤はいずれも、含有する石膏における半水石膏の割合が50質量%以上となっている。
In Comparative Examples 4 to 8 , the steel making slag shown in Table 1 was pulverized by a vertical roller mill 81a, and the hydrated steel slag was simply mixed with dihydrate gypsum, and the mixed solidified was produced by heating. The manufacturing process of the solidifying agent is different from the examples.
All the solidifying agents of Comparative Examples 4 to 8 have a steelmaking slag / gypsum mixing ratio (mass) of 50/50, which is the same mixing ratio as in Examples 5 to 7. In addition, as for the solidification agent of Comparative Examples 4-6 , the ratio of the half-water gypsum in the gypsum to be contained is less than 50 mass%, and all the solidification agents of Comparative Examples 7 and 8 are half in the gypsum to contain The ratio of water gypsum is 50% by mass or more.

次に、実施例8〜11及び比較例1〜の固化剤を用いて汚泥の固化処理を行った。固化処理後の汚泥について、コーン指数による強度、PH及び各種元素の溶出量を測定した。
実施例8〜11及び比較例1〜8についての各測定項目の測定結果を表5に示す。
Next, the solidification process of sludge was performed using the solidification agent of Examples 8-11 and Comparative Examples 1-8 . About the sludge after a solidification process, the intensity | strength by corn index, PH, and the elution amount of various elements were measured.
Table 5 shows the measurement results of the measurement items for Examples 8 to 11 and Comparative Examples 1 to 8 .

Figure 0005824718
Figure 0005824718

コーン指数は、実施例1〜7と同様に、固化処理した1日後と7日後とに測定した。
実施例8〜11及び比較例1〜のいずれの固化剤においても、固化処理1日後のコーン指数が400kN/m以上であり、十分な初期強度を発現している。特に、セメント系固化材である比較例1〜3では、750kN/m以上のコーン指数を示している。しかしながら、実施例8〜11及び比較例4〜8では全体的に、実施例1〜7に比べて初期強度が若干低くなっている。特に、実施例8、10及び11並びに比較例4〜6〜では、固化剤の石膏における半水石膏の割合が低く、さらに、実施例8では、固化剤に占める石膏の割合も低いため、土壌の初期強度が低くなっている。
The corn index was measured 1 day and 7 days after the solidification treatment as in Examples 1 to 7.
In any of the solidifying agents of Examples 8 to 11 and Comparative Examples 1 to 8 , the corn index after one day of the solidification treatment is 400 kN / m 2 or more, and a sufficient initial strength is expressed. In particular, Comparative Examples 1 to 3 , which are cement-based solidified materials, exhibit a cone index of 750 kN / m 2 or more. However, in Examples 8 to 11 and Comparative Examples 4 to 8 , the initial strength is slightly lower as compared with Examples 1 to 7 as a whole. In particular, in Examples 8, 10 and 11 and Comparative Examples 4 to 6 , the proportion of hemihydrate gypsum in the gypsum as a solidifying agent is low, and in Example 8 , the proportion of gypsum in the solidifying agent is also low. The initial strength of is low.

また、固化処理7日後では、比較例及びでは800kN/m未満のコーン指数を示しているが、比較例及びを除くいずれの比較例においても800kN/m以上のコーン指数を示しており、十分な長期強度を発現している。
また、実施例8〜11及び比較例4〜8では全体的に、実施例1〜7に比べて長期強度が大幅に低くなっている。一方、セメント系固化材である比較例1〜3では、3050kN/m以上の非常に高いコーン指数を示している。なお、実施例8〜11では、固化剤に含有する石膏における半水石膏の割合が低くいことから固化改良した土壌に含まれる半水石膏自体の量が少なく、半水石膏に起因する土壌の強度増加が少ないことが、改良した土壌における発現強度を低くしている。また、比較例4〜8では、粉末度が互いに大きく異なる製鋼スラグと石膏との間では均一に混合されず、製鋼スラグが発現する土壌の強度が均一でないことが、改良した土壌における発現強度を低くしている。
In addition, after 7 days from the solidification treatment, Comparative Examples 4 and 6 showed a corn index of less than 800 kN / m 2 , but in all Comparative Examples except Comparative Examples 4 and 6 , a corn index of 800 kN / m 2 or more was obtained. It shows a sufficient long-term strength.
Moreover, long-term intensity | strength is significantly low in Examples 8-11 and Comparative Examples 4-8 compared with Examples 1-7 as a whole. On the other hand, Comparative Examples 1 to 3 , which are cement-based solidified materials, exhibit a very high cone index of 3050 kN / m 2 or more. In Examples 8 to 11 , since the proportion of hemihydrate gypsum in the gypsum contained in the solidifying agent is low, the amount of hemihydrate gypsum itself contained in the solidified and improved soil is small, and the soil caused by the hemihydrate gypsum A small increase in strength lowers the expression strength in the improved soil. Moreover, in Comparative Examples 4-8 , it is not mixed uniformly between the steelmaking slag and the gypsum which differ greatly from each other, and the strength of the soil in which the steelmaking slag is expressed is not uniform. It is low.

よって、製鋼スラグ及び石膏を用いた固化剤の製造では、固化剤の石膏における半水石膏の割合と、実施例1〜7及び比較例4〜8の間における固化剤の製造工程の違いとのいずれもが、固化改良した土壌の初期強度及び長期強度の両方に影響を与え、実施例1〜7での固化剤の製造方法が発現強度の面で優れていることがわかる。 Therefore, in the production of the solidifying agent using steelmaking slag and gypsum, the ratio of hemihydrate gypsum in the gypsum of the solidifying agent and the difference in the production process of the solidifying agent between Examples 1-7 and Comparative Examples 4-8 . All affect both the initial strength and long-term strength of the solidified soil, and it can be seen that the method for producing the solidifying agent in Examples 1 to 7 is excellent in terms of expression strength.

PHは、実施例1〜7と同様に、固化処理した1日後と7日後とに測定した。
固化処理1日後のPHは、実施例8〜11について、実施例11では5.0〜9.0の範囲にあり中性と評価することができ、実施例8〜10では9.0を超えているが、9.0の近傍の9.1〜9.4を示しており、実施例1〜4と同様に、ほぼ中性と評価することができる。
PH was measured 1 day and 7 days after the solidification treatment, as in Examples 1-7 .
PH after solidification day, for Examples 8-11, can be evaluated as neutral in the range of 5.0 to 9.0 in Example 11, greater than 9.0 In Examples 8-10 However, 9.1-9.4 in the vicinity of 9.0 is shown, and it can be evaluated as almost neutral as in Examples 1-4.

比較例4〜8については、PHがいずれも9.0を超えており、特に、比較例4〜6で、9.6〜10.1と高くなっている。比較例4〜6では、土壌に添加された製鋼スラグの量が多いが、固化剤の石膏における半水石膏の割合が低い上に粉末度が互いに大きく異なる製鋼スラグと石膏とが均一に混合されていないため、半水石膏と反応してエトリンガイトとなる製鋼スラグが少なく、土壌中の水分と水和してアルカリ性を示す製鋼スラグの量が多くなる。この影響を受けて、PHの値が高くなっている。
また、セメント系固化材である比較例1〜3のPHがいずれも11.8と、特に高い数値を示している。
About Comparative Examples 4-8 , PH has exceeded all 9.0, and it is as high as 9.6-10.1 especially in Comparative Examples 4-6 . In Comparative Examples 4 to 6 , the amount of steelmaking slag added to the soil is large, but the ratio of hemihydrate gypsum in the gypsum as a solidifying agent is low, and steelmaking slag and gypsum having different degrees of fineness are uniformly mixed. Therefore, there is little steelmaking slag that reacts with hemihydrate gypsum to become ettringite, and the amount of steelmaking slag that hydrates with moisture in the soil and becomes alkaline increases. Under the influence, the value of PH is high.
Moreover, PH of the comparative examples 1-3 which is a cement-type solidification material has shown especially high numerical value with 11.8 all.

固化処理7日後のPHは、製鋼スラグ及び石膏から固化剤を製造した実施例8〜11及び比較例4〜8のいずれにおいても、8.0〜8.8の範囲内にあり、中性と評価することができる。さらに、実施例8〜11並びに比較例4、7及び8におけるPHは、水質汚濁防止法の排水基準も満足している。また、実施例8〜11及び比較例4〜8におけるPHは、実施例1〜7における測定結果に近いものとなっている。固化処理7日後でのPHの減少は、遅延性の製鋼スラグの反応が進行したことによるものである。
また、セメント系固化材である比較例1〜3のPHがいずれも11.0を超えており、依然として高い状態を維持している。
The pH after 7 days from the solidification treatment is within the range of 8.0 to 8.8 in any of Examples 8 to 11 and Comparative Examples 4 to 8 in which the solidifying agent was produced from steelmaking slag and gypsum. Can be evaluated. Furthermore, PH in Examples 8 to 11 and Comparative Examples 4, 7, and 8 also satisfies the drainage standards of the Water Pollution Control Law. Moreover, PH in Examples 8 to 11 and Comparative Examples 4 to 8 is close to the measurement results in Examples 1 to 7 . The decrease in PH after 7 days from the solidification treatment is due to the progress of the delayed steelmaking slag reaction.
Moreover, PH of the comparative examples 1-3 which is a cement-type solidification material has exceeded 11.0, and is still maintaining the high state.

溶出量については、実施例8〜11では、実施例11において基準値上限のフッ素(F)が検出された。また、比較例1〜3では、比較例において基準値を超える六価クロム(Cr6+)と基準値上限の鉛(Pb)とが検出され、比較例において基準値上限の六価クロム(Cr6+)が検出された。そして、比較例4〜8では、比較例において基準値上限の鉛(Pb)及びヒ素(As)が検出され、比較例5、6及び8において基準値を超えるヒ素(As)が検出され、比較例において基準値上限のヒ素(As)が検出された。実施例8〜11及び比較例1〜8において、その他の元素については溶出量が基準値以下であった。 Regarding the amount of elution, in Examples 8 to 11 , fluorine (F) at the upper limit of the reference value was detected in Example 11 . Further, in Comparative Examples 1 to 3 , hexavalent chromium (Cr 6+ ) exceeding the reference value in Comparative Example 1 and lead (Pb) at the upper limit of the reference value are detected, and in Comparative Example 3 , hexavalent chromium ( Cr 6+ ) was detected. In Comparative Examples 4 to 8 , lead (Pb) and arsenic (As) at the upper limit of the reference value are detected in Comparative Example 4 , and arsenic (As) exceeding the reference value is detected in Comparative Examples 5, 6 and 8 , In Comparative Example 7 , arsenic (As) at the upper limit of the reference value was detected. In Examples 8-11 and Comparative Examples 1-8 , about other elements, the elution amount was below the reference value.

実施例8〜11では、固化改良した土壌に含まれる半水石膏が極めて少ない実施例11において、エトリンガイトの生成量が少なく、フッ素及び六価クロムの溶出量が多くなっている。
セメント系固化材である比較例1〜3では、セメント系という固化材の性質上、全体的に六価クロムの溶出量が多くなっている。
比較例4〜8では、全体的にヒ素の溶出量が多くなっている。
そして、比較例に比べて実施例1〜7では、すべての元素の溶出量が低く抑えられている。
In Examples 8 to 11 , the amount of ettringite produced is small and the amount of elution of fluorine and hexavalent chromium is large in Example 11 in which the amount of hemihydrate gypsum contained in the solidified and improved soil is very small.
In Comparative Examples 1 to 3 , which are cement-based solidified materials, the amount of hexavalent chromium eluted is large overall due to the properties of the cement-based solidified material.
In Comparative Examples 4 to 8 , the amount of arsenic eluted is large as a whole.
And in Examples 1-7 compared with a comparative example, the elution amount of all the elements is suppressed low.

上述において説明したように、この発明に係る固化剤10の製造方法は、土壌を固化改良する固化剤の製造方法であり、製鋼スラグ6及び二水和以上に水和した石膏の石膏原料7を混合させて一緒に粉砕しつつ加熱することによって固化剤を製造する方法である。この製造方法に使用される製鋼スラグ6は、塩基度(酸化カルシウム含有量/二酸化ケイ素含有量)が、0.8〜1.6であり、組成が質量%で、フッ素が0.4%未満、酸化カルシウムが35〜65%、二酸化ケイ素が20〜55%、アルミナが1〜15%であり、フッ素の水に対する溶出量が水1リットル当たり0.8mg未満であり、六価クロムの水に対する溶出量が水1リットル当たり0.05mg未満である。   As described above, the method for producing the solidifying agent 10 according to the present invention is a method for producing a solidifying agent for solidifying and improving the soil. The steel making slag 6 and the gypsum raw material 7 for gypsum hydrated to dihydration or more are used. It is a method of producing a solidifying agent by mixing and heating while pulverizing together. The steelmaking slag 6 used in this production method has a basicity (calcium oxide content / silicon dioxide content) of 0.8 to 1.6, a composition of mass%, and fluorine of less than 0.4%. Calcium oxide is 35 to 65%, silicon dioxide is 20 to 55%, alumina is 1 to 15%, and the elution amount of fluorine to water is less than 0.8 mg per liter of water, and hexavalent chromium to water The elution amount is less than 0.05 mg per liter of water.

このとき、製鋼スラグ6及び石膏原料7を混合させることによって、これらを同時に粉砕することができると共に、同時に加熱することができるため、固化剤10の製造工程が短縮され、コストを低減することが可能になる。また、製鋼スラグ6及び二水和以上に水和した石膏の石膏原料7を混合させて一緒に粉砕するため、粉砕時に石膏が製鋼スラグに含有する水分によって水和反応を起こすことなく両者を均一に混合することができる。さらに、製鋼スラグ及び石膏を、均一に混合及び粉砕しつつ加熱するため、二水和以上の石膏から水分が除去されて生成した半水石膏は、周囲の製鋼スラグでは水分が除去されているため、硬化してしまう水和反応の発生が抑えられることができる。よって、安定した固化性能を有する固化剤10の製造が可能になる。   At this time, by mixing the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7, these can be pulverized at the same time and heated at the same time, so that the manufacturing process of the solidifying agent 10 can be shortened and the cost can be reduced. It becomes possible. Moreover, since the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 of the gypsum hydrated to more than two hydrates are mixed and pulverized together, the gypsum does not cause a hydration reaction due to moisture contained in the steelmaking slag at the time of pulverization. Can be mixed. Furthermore, because the steelmaking slag and gypsum are heated while uniformly mixed and pulverized, the water is removed from gypsum that is more than dihydrated. The occurrence of a hydration reaction that hardens can be suppressed. Therefore, it is possible to produce the solidifying agent 10 having stable solidification performance.

また、固化剤10の製造方法では、製鋼スラグ6及び石膏原料7の混合、粉砕及び加熱を、製鋼スラグ6及び石膏原料7を粉砕する粒度、並びに製鋼スラグ6及び石膏原料7に加える熱量を制御可能な粉砕機である竪型ローラーミル81aで実施する。さらに、竪型ローラーミル81aの導入口81dから竪型ローラーミル81aの内部に熱風による気流を導入することによって、製鋼スラグ6及び石膏原料7を加熱する。これにより、竪型ローラーミル81aのみによって、固化剤10の製造が可能であるため、コストを低減することが可能になる。   Moreover, in the manufacturing method of the solidifying agent 10, the mixing, pulverization, and heating of the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 are controlled, and the amount of heat applied to the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 is controlled. It implements with the vertical roller mill 81a which is a possible grinder. Furthermore, the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 are heated by introducing an air flow by hot air into the vertical roller mill 81a from the inlet 81d of the vertical roller mill 81a. Thereby, since the solidifying agent 10 can be manufactured only by the vertical roller mill 81a, the cost can be reduced.

また、竪型ローラーミル81aを、製鋼スラグ6及び石膏原料7の混合物の粉砕後の粉末度が2300〜4500ブレーンとなり、加熱後の上記混合物に含まれる石膏における半水石膏の含有率が50質量%以上となるように、制御することによって、反応性が高い固化剤10を製造することが可能になる。つまり、粉末度を2300〜4500ブレーンとすることによって、水和した石膏からの半水石膏の生成効率を向上させると共に、土粒子と固化剤10の粒子との接触面積を確保して互いの反応性を向上させることが可能になる。また、固化剤10の石膏における半水石膏の含有率を50質量%以上とすることによって、改良した土壌における固化強度の発現を促進することが可能になる。
さらに、固化剤10の製造方法では、80:20〜50:50の混合比率で製鋼スラグ6と石膏原料7とを混合させる。これによって、固化剤10における半水石膏の含有率が高くなり過ぎ、固化改良の際の急激に固化してしまうことを抑えることが可能になる。
Further, the vertical roller mill 81a has a fineness after grinding of the mixture of the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 to 2300-4500 branes, and the content of hemihydrate gypsum in the gypsum contained in the mixture after heating is 50 mass. By controlling so that it may become more than%, it becomes possible to manufacture the solidification agent 10 with high reactivity. That is, by setting the fineness to 2300 to 4500 branes, the efficiency of producing hemihydrate gypsum from hydrated gypsum is improved, and the contact area between the soil particles and the solidifying agent 10 particles is ensured to react with each other. It becomes possible to improve the property. Moreover, it becomes possible to accelerate | stimulate the expression of the solidification intensity | strength in the improved soil by making the content rate of hemihydrate gypsum in the gypsum of the solidification agent 10 into 50 mass% or more.
Furthermore, in the manufacturing method of the solidifying agent 10, the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 are mixed at a mixing ratio of 80:20 to 50:50. As a result, the content of hemihydrate gypsum in the solidifying agent 10 becomes too high, and it is possible to suppress abrupt solidification during the solidification improvement.

また、固化剤10の製造方法において、石膏原料7と混合される製鋼スラグ6は、ステンレス鋼スラグから選鉱処理をして地金を回収した後の塊状の製鋼スラグ及び粒状の製鋼スラグの少なくとも一方である。ステンレス製鋼の副産物である製鋼スラグは、近年の環境規制によってフッ素を含むせいで用途が縮小しているが、廃棄することなく資源として有効に再利用することが可能になる。   Moreover, in the manufacturing method of the solidifying agent 10, the steelmaking slag 6 mixed with the gypsum raw material 7 is at least one of a massive steelmaking slag and a granular steelmaking slag after the mineral processing is recovered from the stainless steel slag and the metal is recovered. It is. Steel slag, which is a byproduct of stainless steel, has been diminished in use due to the inclusion of fluorine due to recent environmental regulations, but can be effectively reused as a resource without being discarded.

また、固化剤10の製造方法において、製鋼スラグ6と混合される石膏原料7は、フッ素の水に対する溶出量が水1リットル当たり8mg以下であり、廃石膏、脱硫石膏及び化学合成石膏のうちから選択された少なくとも1つとすることができる。石膏原料7のフッ素溶出量を低く抑えることによって、固化剤10で固化改良した土壌におけるフッ素の溶出量を低く抑えることが可能になる。また、廃棄物や副産物としての石膏を資源として有効に再利用することが可能になる。
また、固化剤10の製造方法において、製鋼スラグ6及び石膏原料7に高分子凝集剤を添加することもできる。これによって、固化改良した土壌に対して、より早く十分な初期強度を発現させることが可能になる。
Moreover, in the manufacturing method of the solidifying agent 10, the gypsum raw material 7 mixed with the steelmaking slag 6 has an elution amount of fluorine with respect to water of 8 mg or less per liter of water, and is selected from waste gypsum, desulfurized gypsum, and chemically synthesized gypsum. It can be at least one selected. By suppressing the fluorine elution amount of the gypsum raw material 7 low, it becomes possible to suppress the fluorine elution amount in the soil solidified and improved by the solidifying agent 10. In addition, it becomes possible to effectively reuse waste and gypsum as a by-product as resources.
In the method for producing the solidifying agent 10, a polymer flocculant may be added to the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7. This makes it possible to develop sufficient initial strength more quickly with respect to the solidified and improved soil.

また、実施の形態において、竪型ローラーミル81aでは、製鋼スラグ6及び石膏原料7の混合、粉砕及び加熱を同時に行っていたが、これに限定されるものでない。製鋼スラグ6及び石膏原料7を混合及び粉砕した後に、導入口81dから本体部81bの内部に熱風を供給するようにしてもよい。これによって、加熱されて二水石膏から生成した半水石膏が、混合又は粉砕される過程で、製鋼スラグ6の水分と反応することを確実に防ぐことが可能になる。
また、本実施の形態では、製鋼スラグ6及び石膏原料7の混合、粉砕及び加熱に竪型ローラーミル81aを使用していたが、これに限定されるものでなく、製鋼スラグ6及び石膏原料7を混合し、粉砕と加熱が同時におこなえるものであればよい。
In the embodiment, in the vertical roller mill 81a, the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 are mixed, pulverized, and heated at the same time. However, the present invention is not limited to this. After the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 are mixed and pulverized, hot air may be supplied from the introduction port 81d to the inside of the main body 81b. This makes it possible to reliably prevent the hemihydrate gypsum produced from dihydrate gypsum from being heated and reacting with the moisture of the steelmaking slag 6 in the process of being mixed or pulverized.
Moreover, in this Embodiment, although the vertical roller mill 81a was used for mixing, grind | pulverizing, and heating the steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7, it is not limited to this, The steelmaking slag 6 and the gypsum raw material 7 As long as they can be mixed and pulverized and heated at the same time.

6 製鋼スラグ、7 石膏原料、8 固化剤製造工程、10 固化剤、81 ローラーミル粉砕・混合工程、81a 竪型ローラーミル、81d 導入口、82 乾燥工程、83 捕集工程。   6 Steelmaking slag, 7 Gypsum raw material, 8 Solidifying agent production process, 10 Solidifying agent, 81 Roller mill grinding / mixing process, 81a Vertical roller mill, 81d Inlet, 82 Drying process, 83 Collection process.

Claims (8)

土壌を固化改良する固化剤の製造方法において、
製鋼スラグ及び二水和以上に水和した石膏を混合させて一緒に粉砕しつつ加熱することによって前記固化剤を製造し、
前記製鋼スラグは、
塩基度(酸化カルシウム含有量/二酸化ケイ素含有量)が、0.8〜1.6であり、
組成が質量%で、フッ素が0.4%未満、酸化カルシウムが35〜65%、二酸化ケイ素が20〜55%、アルミナが1〜15%であり、
フッ素の水に対する溶出量が水1リットル当たり0.8mg未満であり、六価クロムの水に対する溶出量が水1リットル当たり0.05mg未満である、固化剤の製造方法。
In the method for producing a solidifying agent for solidifying and improving soil,
Producing the solidifying agent by mixing steelmaking slag and gypsum hydrated more than dihydrate and heating together while pulverizing together,
The steelmaking slag is
Basicity (calcium oxide content / silicon dioxide content) is 0.8 to 1.6,
The composition is mass%, fluorine is less than 0.4%, calcium oxide is 35 to 65%, silicon dioxide is 20 to 55%, alumina is 1 to 15%,
A method for producing a solidifying agent, wherein the elution amount of fluorine with respect to water is less than 0.8 mg per liter of water, and the elution amount of hexavalent chromium with respect to water is less than 0.05 mg per liter of water.
前記製鋼スラグ及び前記石膏の混合物の粉砕後の粉末度が2300〜4500ブレーンとなり、加熱後の前記混合物に含まれる前記石膏における半水石膏の含有率が50質量%以上となるように、前記混合物の粉砕及び加熱を制御する請求項1に記載の固化剤の製造方法。   The mixture so that the fineness after grinding of the steel slag and the mixture of gypsum becomes 2300-4500 branes and the content of hemihydrate gypsum in the gypsum contained in the mixture after heating is 50% by mass or more. The manufacturing method of the solidification agent of Claim 1 which controls the grinding | pulverization and heating of a solid. 80:20〜50:50の混合比率で前記製鋼スラグと前記石膏とを混合させる請求項2に記載の固化剤の製造方法。   The method for producing a solidifying agent according to claim 2, wherein the steelmaking slag and the gypsum are mixed at a mixing ratio of 80:20 to 50:50. 前記石膏と混合される前記製鋼スラグは、ステンレス鋼スラグから選鉱処理をして地金を回収した後の塊状の製鋼スラグ及び粒状の製鋼スラグの少なくとも一方である請求項1〜3のいずれか一項に記載の固化剤の製造方法。   The steelmaking slag mixed with the gypsum is at least one of massive steelmaking slag and granular steelmaking slag after beneficiation treatment from stainless steel slag and recovery of the metal. A method for producing the solidifying agent according to item. 前記製鋼スラグと混合される前記石膏は、フッ素の水に対する溶出量が水1リットル当たり8mg以下であり、廃石膏、脱硫石膏及び化学合成石膏のうちから選択された少なくとも1つである請求項1〜4のいずれか一項に記載の固化剤の製造方法。   The gypsum mixed with the steelmaking slag has an elution amount of fluorine with respect to water of 8 mg or less per liter of water, and is at least one selected from waste gypsum, desulfurized gypsum, and chemically synthesized gypsum. The manufacturing method of the solidification agent as described in any one of -4. 前記製鋼スラグ及び前記石膏に高分子凝集剤を添加する請求項1〜5のいずれか一項に記載の固化剤の製造方法。   The method for producing a solidifying agent according to any one of claims 1 to 5, wherein a polymer flocculant is added to the steelmaking slag and the gypsum. 前記製鋼スラグ及び前記石膏の混合、粉砕及び加熱を、前記製鋼スラグ及び前記石膏を粉砕する粒度、並びに前記製鋼スラグ及び前記石膏に加える熱量を制御可能な粉砕機で実施する請求項1〜6のいずれか一項に記載の固化剤の製造方法。   The mixing, pulverization, and heating of the steel slag and the gypsum are performed by a pulverizer capable of controlling a particle size for pulverizing the steel slag and the gypsum, and a heat amount applied to the steel slag and the gypsum. The manufacturing method of the solidification agent as described in any one. 前記粉砕機は、導入口から内部に導入される気流によって粉砕した対象物を外部に排出する竪型ローラーミルであり、
前記導入口から前記竪型ローラーミルの内部に熱風による気流を導入することによって、前記製鋼スラグ及び前記石膏を加熱する請求項7に記載の固化剤の製造方法。
The pulverizer is a vertical roller mill for discharging an object pulverized by an air flow introduced into the inside from an introduction port,
The manufacturing method of the solidification agent of Claim 7 which heats the said steelmaking slag and the said gypsum by introduce | transducing the airflow by a hot air into the inside of the said vertical roller mill from the said inlet.
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