JPH0477335A - 高炉水砕スラグの表面改質方法 - Google Patents
高炉水砕スラグの表面改質方法Info
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- JPH0477335A JPH0477335A JP19146390A JP19146390A JPH0477335A JP H0477335 A JPH0477335 A JP H0477335A JP 19146390 A JP19146390 A JP 19146390A JP 19146390 A JP19146390 A JP 19146390A JP H0477335 A JPH0477335 A JP H0477335A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は高炉水砕スラグをアルカリ処理することによ
り表面を改質して比表面積の大きな表面改質スラグを取
得する方法の改良に関するものである。表面改質スラグ
は軽量性建材、内装建材、水処理材、吸水材、吸湿材、
充填材等の用途に使用しうる。
り表面を改質して比表面積の大きな表面改質スラグを取
得する方法の改良に関するものである。表面改質スラグ
は軽量性建材、内装建材、水処理材、吸水材、吸湿材、
充填材等の用途に使用しうる。
ガラス質高炉スラグを改質する方法としては、微粉状水
砕スラグを少なくとも０．５Ｎのアルカリ溶液にて少な
くとも３０分間処理後、該処理水砕スラグを濾別分離、
水洗後加熱乾燥するかさ比重が低下され且つ比表面積が
増大された表面特性を改質した水砕スラグの製法が知ら
れている（特公昭５７−７０９３号公報）、この方法に
よれば、水和反応時間を３時間とした場合、高炉水砕ス
ラグの比表面積を処理しない場合の１％／ｇ以下（ブレ
ーン法）に比べ、６３〜６９が／ｇ（但し、ＢＥＴ法）
に高めることができる。
砕スラグを少なくとも０．５Ｎのアルカリ溶液にて少な
くとも３０分間処理後、該処理水砕スラグを濾別分離、
水洗後加熱乾燥するかさ比重が低下され且つ比表面積が
増大された表面特性を改質した水砕スラグの製法が知ら
れている（特公昭５７−７０９３号公報）、この方法に
よれば、水和反応時間を３時間とした場合、高炉水砕ス
ラグの比表面積を処理しない場合の１％／ｇ以下（ブレ
ーン法）に比べ、６３〜６９が／ｇ（但し、ＢＥＴ法）
に高めることができる。
また、高炉水砕スラグ粉を、所定濃度のアルカリ溶液に
、アルカリ溶液１００ｄに対して５〜１０ｇの割合で添
加し、そして撹拌することにより水和反応処理し、次い
で、水和反応処理された高炉水砕スラグ粉を水洗して残
留アルカリを除去した後、これを所定温度で加熱し乾燥
することにより、前記高炉水砕スラグ粉をその比表面積
が９０ｒｄ／ｇ以上となるように改質することを特徴と
する高炉水砕スラグの改質方法も知られている（特開平
ｌ−２５２５５９号公報）、この方法においては比表面
積が約１２０ｎｆ／ｇのものが得られることが実施例で
示されている。
、アルカリ溶液１００ｄに対して５〜１０ｇの割合で添
加し、そして撹拌することにより水和反応処理し、次い
で、水和反応処理された高炉水砕スラグ粉を水洗して残
留アルカリを除去した後、これを所定温度で加熱し乾燥
することにより、前記高炉水砕スラグ粉をその比表面積
が９０ｒｄ／ｇ以上となるように改質することを特徴と
する高炉水砕スラグの改質方法も知られている（特開平
ｌ−２５２５５９号公報）、この方法においては比表面
積が約１２０ｎｆ／ｇのものが得られることが実施例で
示されている。
製鉄所において副産物として製造される高炉水砕スラグ
を例えば軽量性建材、水処理材、吸水材、充填材などに
利用するためには、その表面特性を改質して比表面積を
高め、かさ比重を低下させる必要がある。
を例えば軽量性建材、水処理材、吸水材、充填材などに
利用するためには、その表面特性を改質して比表面積を
高め、かさ比重を低下させる必要がある。
しかしながら、特公昭５７−７０９３号公報に開示され
た方法で得られるスラグの比表面積ではこれを軽量性建
材、吸水材、プラスチックの充填材等の原料として使用
した場合、製品の機械的強度・カサ比重などの特性が不
充分であった。また、製品の吸水特性、プラスチックの
充填材にした場合の耐衝撃性が十分であるとはいえなか
った。そこで、より短時間で高い比表面積が得られるよ
うに高炉水砕スラグを改質するための方法の開発が望ま
れていた。
た方法で得られるスラグの比表面積ではこれを軽量性建
材、吸水材、プラスチックの充填材等の原料として使用
した場合、製品の機械的強度・カサ比重などの特性が不
充分であった。また、製品の吸水特性、プラスチックの
充填材にした場合の耐衝撃性が十分であるとはいえなか
った。そこで、より短時間で高い比表面積が得られるよ
うに高炉水砕スラグを改質するための方法の開発が望ま
れていた。
一方、特開平１−２５２５５９号公報に開示された方法
で得られるスラグは上記の要求される物性を保持してい
る。しかしながら、これらの物性をさらに高めるために
比表面積を一層向上させる方法の開発が望まれていた。
で得られるスラグは上記の要求される物性を保持してい
る。しかしながら、これらの物性をさらに高めるために
比表面積を一層向上させる方法の開発が望まれていた。
従って、この発明の目的は高炉水砕スラグを軽。
量性・意匠性内装建材、水処理材、吸水材、吸湿材、充
填材等の原料として好適なかさ比重の著しく小さく、吸
水特性が高く、高い比表面積を有するスラグに改質する
ための方法を提供することにある。
填材等の原料として好適なかさ比重の著しく小さく、吸
水特性が高く、高い比表面積を有するスラグに改質する
ための方法を提供することにある。
［ａを解決するための手段〕
本発明はかかる課題を解決するべくなされたものであり
、高炉水砕スラグ粉をアルカリ溶液に懸濁して加熱する
ことにより表面を改質する方法において該アルカリ溶液
として苛性アルカリとアルカリ炭酸塩又は炭酸水素塩の
混合物の溶液を用いることを特徴とする高炉水砕スラグ
の表面改質方法によって上記目的の達成に成功したもの
である。
、高炉水砕スラグ粉をアルカリ溶液に懸濁して加熱する
ことにより表面を改質する方法において該アルカリ溶液
として苛性アルカリとアルカリ炭酸塩又は炭酸水素塩の
混合物の溶液を用いることを特徴とする高炉水砕スラグ
の表面改質方法によって上記目的の達成に成功したもの
である。
高炉水砕スラグ粉の種類は問わないが、粒度は細かいも
のがよく、例えばブレーン比表面積で４０ＱＯｃｊ／ｇ
以上、特に８０００〜１４０００ｃｄ７ ｇ程度のもの
が適当である。粒径では２０−以下、好ましくは１０ｐ
以下のものが望ましい。このような粒度のものを得るた
めに必要により粉砕機および分級機等で微粉化すること
ができる。
のがよく、例えばブレーン比表面積で４０ＱＯｃｊ／ｇ
以上、特に８０００〜１４０００ｃｄ７ ｇ程度のもの
が適当である。粒径では２０−以下、好ましくは１０ｐ
以下のものが望ましい。このような粒度のものを得るた
めに必要により粉砕機および分級機等で微粉化すること
ができる。
本発明の方法においては高炉水砕スラグを改質するアル
カリ溶液に苛性アルカリとアルカリ炭酸塩又は炭酸水素
塩の混合物の溶液を用いるところに特徴がある。苛性ア
ルカリは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リ
チウム等であり、水酸化ナトリウムが好ましい、アルカ
リ炭酸塩又は炭酸水素塩は炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリ
ウム、炭酸水素リチウム等であり、特に炭酸ナトリウム
が好ましい、苛性アルカリ及び苛性アルカリ炭酸塩、炭
酸水素塩は２種以上組合せて使用することができる。炭
酸水素基はアルカリ溶液中で解離して炭酸基に変わる。
カリ溶液に苛性アルカリとアルカリ炭酸塩又は炭酸水素
塩の混合物の溶液を用いるところに特徴がある。苛性ア
ルカリは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リ
チウム等であり、水酸化ナトリウムが好ましい、アルカ
リ炭酸塩又は炭酸水素塩は炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリ
ウム、炭酸水素リチウム等であり、特に炭酸ナトリウム
が好ましい、苛性アルカリ及び苛性アルカリ炭酸塩、炭
酸水素塩は２種以上組合せて使用することができる。炭
酸水素基はアルカリ溶液中で解離して炭酸基に変わる。
濃度はアルカリ金属濃度として０．５Ｎ以上がよく、０
．５〜６Ｎ程度、特に１〜３Ｎ程度が好ましい。
．５〜６Ｎ程度、特に１〜３Ｎ程度が好ましい。
ガラス賞高炉スラグ（日本鋼管京浜製鉄断裂、高炉水砕
スラグ）をボールミルでブレーン比表面積４５００ ａ
ｊ ／ ｇまで粉砕し、これを分級原料とし気流分級機
にて分級し、ブレーン比表面積１４１９０ｃｄ／ ｇ（
平均粒径２．４ｎ）の微粉スラグを得た。炭酸を種々の
濃度で含み、ナトリウム濃度が３規定で一定になるよう
にＮａＯＨとＮａｚＣＯｓを種々の割合で混合したアル
カリ溶液各３００１＃１にスラグを１５ｇづつ加え、９
０°Ｃで１時間水和反応させた。反応後、スラグを濾別
して水洗によりアルカリ分を除去し、１１０℃で恒量に
なるまで加熱して乾燥させた。こうして得られた各表面
改質スラグのＢＥＴ比表面積とＮ ａ 、ＣＯ：＋から
のナトリウム濃度比との関係を第１図に示す。
スラグ）をボールミルでブレーン比表面積４５００ ａ
ｊ ／ ｇまで粉砕し、これを分級原料とし気流分級機
にて分級し、ブレーン比表面積１４１９０ｃｄ／ ｇ（
平均粒径２．４ｎ）の微粉スラグを得た。炭酸を種々の
濃度で含み、ナトリウム濃度が３規定で一定になるよう
にＮａＯＨとＮａｚＣＯｓを種々の割合で混合したアル
カリ溶液各３００１＃１にスラグを１５ｇづつ加え、９
０°Ｃで１時間水和反応させた。反応後、スラグを濾別
して水洗によりアルカリ分を除去し、１１０℃で恒量に
なるまで加熱して乾燥させた。こうして得られた各表面
改質スラグのＢＥＴ比表面積とＮ ａ 、ＣＯ：＋から
のナトリウム濃度比との関係を第１図に示す。
第１図に示すように、Ｎａ２ＣＯ３からのナトリウム濃
度が５〜４０％程度が好適である。
度が５〜４０％程度が好適である。
アルカリ溶液の添加量は高炉水砕スラグ粉／アルカリ溶
液の重量／容積比で１７２０〜１／１０程度が適当であ
る。 １／１０を越えるとスラグの表面改質効果が不充
分になり、一方、１７２０未満では経済性が悪い。
液の重量／容積比で１７２０〜１／１０程度が適当であ
る。 １／１０を越えるとスラグの表面改質効果が不充
分になり、一方、１７２０未満では経済性が悪い。
加熱による表面の改質はスラグ粒子表面のガラスの溶解
反応と水和反応によって行なわれる。この反応は４０°
Ｃ以下では極めて遅いため実用的ではない。そこで、反
応温度は５０°Ｃ以上、好ましくは８０”Ｃ以上、特に
好ましくは９０℃以上とする。上限は沸騰温度であるが
、加圧することによってさらに高温にすることも好まし
い。反応時間は所定の比表面積が得られるまでであり、
この比表面積は通常９０ｒｒｆ／ｇ以上、好ましくば１
００ｒｒｒ／ｇ以上である。
反応と水和反応によって行なわれる。この反応は４０°
Ｃ以下では極めて遅いため実用的ではない。そこで、反
応温度は５０°Ｃ以上、好ましくは８０”Ｃ以上、特に
好ましくは９０℃以上とする。上限は沸騰温度であるが
、加圧することによってさらに高温にすることも好まし
い。反応時間は所定の比表面積が得られるまでであり、
この比表面積は通常９０ｒｒｆ／ｇ以上、好ましくば１
００ｒｒｒ／ｇ以上である。
そのために必要な反応時間は０．５〜１０時間程度であ
り、通常１〜５時間程度である。反応中は撹拌すること
が好ましく、特に強撹拌することが望ましい。
り、通常１〜５時間程度である。反応中は撹拌すること
が好ましく、特に強撹拌することが望ましい。
加熱処理後はアルカリ溶液を分離し、得られた表面改質
スラグを水洗して残存しているアルカリ分を除去する。
スラグを水洗して残存しているアルカリ分を除去する。
アルカリ除去品は必要により乾燥して用途に供すればよ
い。乾燥温度は１００−１５０℃程度が適当である。
い。乾燥温度は１００−１５０℃程度が適当である。
こうして得られる表面改質スラグの形状はゾノトライト
と異なり、球状あるいは球が重なり合ったぶどうの房状
である。主な水和性成物はケイ酸カルシウム水和物また
はその類似鉱物である。比表面積はＢＥＴ比表面積で９
０〜１４０ｒｄ／ｇ程度であり、好ましくは１００ｒｒ
ｒ／ｇ以上である。この表面改質スラグは２５０〜８０
０℃程度、好ましくは４５０℃程度で加熱して脱水する
ことにより、初期の状態により異なるが、例えば、ＢＥ
Ｔ比面積１００ボ／ｇのものを１２０〜１４０ｒｒｆ／
ｇ程度に高めることができる。
と異なり、球状あるいは球が重なり合ったぶどうの房状
である。主な水和性成物はケイ酸カルシウム水和物また
はその類似鉱物である。比表面積はＢＥＴ比表面積で９
０〜１４０ｒｄ／ｇ程度であり、好ましくは１００ｒｒ
ｒ／ｇ以上である。この表面改質スラグは２５０〜８０
０℃程度、好ましくは４５０℃程度で加熱して脱水する
ことにより、初期の状態により異なるが、例えば、ＢＥ
Ｔ比面積１００ボ／ｇのものを１２０〜１４０ｒｒｆ／
ｇ程度に高めることができる。
なお、この際、加熱脱水によるシンター現象を起こさな
いような温度と時間条件を選択することが肝要である。
いような温度と時間条件を選択することが肝要である。
この加熱脱水処理スラグの使用によって建材の比強度及
び吸放湿特性を向上できるので好ましい。
び吸放湿特性を向上できるので好ましい。
ガラス質である高炉水砕スラグ粉末をアルカリ水溶液で
処理することによって高炉スラグ粒子の表面でガラスの
溶解反応と水和物の形成反応が起こる。その結果、スラ
グ表面が多孔質化して比表面積が増加する。アルカリ溶
液に炭酸基を含有させると水和反応を起こしたスラグ表
面に炭酸基が取込まれて表面改質の向上に付与している
ものと思われる。
処理することによって高炉スラグ粒子の表面でガラスの
溶解反応と水和物の形成反応が起こる。その結果、スラ
グ表面が多孔質化して比表面積が増加する。アルカリ溶
液に炭酸基を含有させると水和反応を起こしたスラグ表
面に炭酸基が取込まれて表面改質の向上に付与している
ものと思われる。
ガラス質高炉スラグ（日本鋼管京浜製鉄断裂、高炉水砕
スラグ）をボールミルでブレーン比表面積４５００ｄ／
ｇまで粉砕し、これを分級原料とし気流分級機にて分級
し、ブレーン比表面積１４１９０ａｊ／ ｇ（平均粒径
２．４−）の微粉スラグを得た。
スラグ）をボールミルでブレーン比表面積４５００ｄ／
ｇまで粉砕し、これを分級原料とし気流分級機にて分級
し、ブレーン比表面積１４１９０ａｊ／ ｇ（平均粒径
２．４−）の微粉スラグを得た。
ＮａＯＨ２８ｇとＮａｚＣＯｘ １０ｇを水３００ｄに
加えて溶解しアルカリ溶液を調製した。このアルカリ溶
液に上記の微粉スラグ１５ｇを加え、９０゛Ｃで１時間
加熱して水和反応させた。反応後スラグを濾別して水洗
によりアルカリ分を除去し、１１０″Ｃで恒量となるま
で加熱して乾燥させた。こうして得られた表面改質スラ
グのＢＥＴ比表面積を測定したところ１７４ボ／ｇであ
った。
加えて溶解しアルカリ溶液を調製した。このアルカリ溶
液に上記の微粉スラグ１５ｇを加え、９０゛Ｃで１時間
加熱して水和反応させた。反応後スラグを濾別して水洗
によりアルカリ分を除去し、１１０″Ｃで恒量となるま
で加熱して乾燥させた。こうして得られた表面改質スラ
グのＢＥＴ比表面積を測定したところ１７４ボ／ｇであ
った。
一方、ＮａＯＨ３６ｇと水３００ｄに溶解したアルカリ
溶液及びＮａＯＨ１８ｇとＮａｚ ＣＯ３２４ｇを水３
００ ｍに溶解したアルカリ溶液に、いずれも上記の微
粉スラグを１５ｇづつ加えて同様に処理して表面改質ス
ラグを得た。この表面改質スラグのＢＥＴ比表面積は前
者が１２８ｒｒｒ／ｇ、後者が１０８ｒｔｆ／ｇであっ
た。
溶液及びＮａＯＨ１８ｇとＮａｚ ＣＯ３２４ｇを水３
００ ｍに溶解したアルカリ溶液に、いずれも上記の微
粉スラグを１５ｇづつ加えて同様に処理して表面改質ス
ラグを得た。この表面改質スラグのＢＥＴ比表面積は前
者が１２８ｒｒｒ／ｇ、後者が１０８ｒｔｆ／ｇであっ
た。
〔発明の効果］
本発明の方法により表面改質スラグの比表面積を大きく
増加させることができる。その結果、吸水性、吸油性、
調湿性等を向上させることができる。
増加させることができる。その結果、吸水性、吸油性、
調湿性等を向上させることができる。
第１図はＮａｚＣＯｓからのナトリウム濃度比と表面改
質スラグのＢＥＴ比表面積との関係を測定した結果を示
すグラフである。
質スラグのＢＥＴ比表面積との関係を測定した結果を示
すグラフである。
Claims (1)
- 高炉水砕スラグ粉をアルカリ溶液に懸濁して加熱するこ
とにより表面を改質する方法において該アルカリ溶液と
して苛性アルカリとアルカリ炭酸塩又は炭酸水素塩の混
合物の溶液を用いることを特徴とする高炉水砕スラグの
表面改質方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19146390A JPH0477335A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 高炉水砕スラグの表面改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19146390A JPH0477335A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 高炉水砕スラグの表面改質方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0477335A true JPH0477335A (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=16275069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19146390A Pending JPH0477335A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 高炉水砕スラグの表面改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0477335A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1023981A4 (en) * | 1998-07-16 | 2004-06-02 | Idemitsu Petrochemical Co | LIGHT OBJECT FROM SYNTHETIC RESIN AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
-
1990
- 1990-07-19 JP JP19146390A patent/JPH0477335A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1023981A4 (en) * | 1998-07-16 | 2004-06-02 | Idemitsu Petrochemical Co | LIGHT OBJECT FROM SYNTHETIC RESIN AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
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