JP7401415B2 - 製鋼スラグの膨張抑制処理方法、製鋼スラグの利用方法および低f‐CaO含有スラグの製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態における製鋼スラグの膨張抑制処理方法は、f‐CaOを含む製鋼スラグを、ポリオール化合物またはポリオール化合物と水との混合物に浸漬する工程(以下、「浸漬工程」または「浸漬処理」とも称する)を含む。
本実施形態における製鋼スラグの利用方法は、前述の実施形態における方法で膨張抑制処理された製鋼スラグを路盤材として用いることを含む。
本実施形態における低f‐CaO含有スラグの製造方法は、f‐CaOを含む製鋼スラグを、ポリオール化合物またはポリオール化合物と水との混合物に浸漬する工程と、浸漬工程後において低f‐CaO含有スラグを得る工程とを含む。
<分析条件>
分析装置:水平型X線回折装置「SmartLab」(株式会社リガク製)
ターゲット:Cu
単色化:モノクロメーターを使用(Kα)
ターゲット出力:45kV-200mA
走査方法:θ/2θ(集中法)
スリット:発散2/3°、散乱2/3°、受光0.6mm
モノクロメーター受光スリット:0.8mm
走査速度:2.0°/min
サンプリング幅:0.02°
測定角度(2θ):5°~90°
実施例1では、容器内に、粒径約2mm未満に粉砕した40gの製鋼スラグA1および合計400mLの溶媒B1と溶媒C1との混合液を添加して、当該容器を密閉した。溶媒B1と溶媒C1との混合液の溶媒比(体積比)は、後の表3に浸漬処理の条件および膨張率の測定結果と共にまとめて示す。その後、密閉した容器を、振とう機(予め振とう回数を毎分約200回、振とう幅を4cm以上5cm以下に調整した振とう機)を用いて、1時間振とう浸漬処理を行った。振とう浸漬処理後、フィルターでろ過してろ液を取り除き、製鋼スラグA2(溶媒B1+溶媒C1浸漬処理後)を得た。
実施例2では、溶媒として溶媒B2と溶媒C1との混合液を添加したこと以外は実施例1と同様の方法で処理を行い、製鋼スラグA3(溶媒B2+溶媒C1浸漬処理後)を得て、膨張率のみ測定した。実施例2における溶媒B2と溶媒C1との混合液の溶媒比(体積比)、浸漬処理の処理条件および膨張率の測定結果は、後の表3にまとめて示す。
比較例1では、溶媒を添加せず振とう浸漬処理を行わなかったこと以外は実施例1と同様の方法で膨張率を測定した。比較例1における処理条件および膨張率の測定結果は、後の表3にまとめて示す。比較例1では浸漬処理を行っていないため、その成分は浸漬処理前の製鋼スラグA1の成分と同じである。比較のために、実施例1の製鋼スラグA2の成分と共に、後の表4に示す。
上記表3の実施例1および2の結果から分かる通り、溶媒B1または溶媒B2と溶媒C1との混合液で浸漬処理を行うことによって、製鋼スラグの膨張率を低減可能であり、製鋼スラグA2(溶媒B1+溶媒C1浸漬処理後)および製鋼スラグA3(溶媒B2+溶媒C1浸漬処理後)は1.0%を十分に下回る低膨張率を達成していた。また、表4に示す通り、浸漬処理を行った製鋼スラグのf-CaOは浸漬処理前の1%以下の量まで低減されており、処理時間は1時間の短時間にも関わらず、製鋼スラグ中のf‐CaOが効率よく選択的に抽出され、従来の方法と比べて顕著に短い時間で製鋼スラグの膨張抑制が可能となっていることが分かる。さらに、溶媒B1または溶媒B2の混合液、すなわちグリセリンまたはエチレングリコールの混合液は、使用後にカルシウムを回収することにより、再利用することができるため、コストを大幅に削減することができる。加えて、実施例1および2の結果から、グリセリンやエチレングリコールだけでなく、溶媒として他のポリオール化合物を含ませて用いた場合でも同様に製鋼スラグ中のf‐CaOに対する選択溶解作用を高めることができ、製鋼スラグの膨張率が顕著に低下し得ると考えられる。
Claims (9)
- f‐CaOを含む製鋼スラグを、ポリオール化合物またはポリオール化合物と水との混合物に浸漬する工程を含み、
前記製鋼スラグを浸漬した前記ポリオール化合物またはポリオール化合物と水との混合物を含む溶媒からカルシウムを取り除く工程と、
カルシウムを取り除いた前記溶媒に、f‐CaOを含む製鋼スラグを浸漬する工程とをさらに含む、製鋼スラグの膨張抑制処理方法。 - 前記ポリオール化合物は、ジオール化合物およびトリオール化合物から選択される1つ以上を含む、請求項1に記載の製鋼スラグの膨張抑制処理方法。
- 前記トリオール化合物は、グリセリンを含む、請求項2に記載の製鋼スラグの膨張抑制処理方法。
- 前記ジオール化合物は、エチレングリコール、プロピレングリコールおよびジエチレングリコールから選択される1つ以上を含む、請求項2に記載の製鋼スラグの膨張抑制処理方法。
- 前記ポリオール化合物と水との混合物において、前記混合物に対する前記ポリオール化合物の質量比は0.2以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載の製鋼スラグの膨張抑制処理方法。
- 前記浸漬工程後の製鋼スラグは、JIS A 5015:2018(道路用鉄鋼スラグ)に準じて測定される水浸膨張率が1.0%以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の製鋼スラグの膨張抑制処理方法。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載の方法で膨張抑制処理された製鋼スラグを路盤材として用いる、製鋼スラグの利用方法。
- f‐CaOを含む製鋼スラグを、ポリオール化合物またはポリオール化合物と水との混合物に浸漬する工程と、
浸漬工程後において低f‐CaO含有スラグを得る工程とを含み、
前記製鋼スラグを浸漬した前記ポリオール化合物またはポリオール化合物と水との混合物を含む溶媒からカルシウムを取り除く工程と、
カルシウムを取り除いた前記溶媒に、f‐CaOを含む製鋼スラグを浸漬する工程とをさらに含む、低f‐CaO含有スラグの製造方法。 - 前記浸漬工程後の製鋼スラグは、JIS A 5015:2018(道路用鉄鋼スラグ)に準じて測定される水浸膨張率が1.0%以下である、請求項8に記載の低f‐CaO含有スラグの製造方法。
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