JPH0717410B2 - 製鋼スラグの改質方法 - Google Patents
製鋼スラグの改質方法Info
- Publication number
- JPH0717410B2 JPH0717410B2 JP588086A JP588086A JPH0717410B2 JP H0717410 B2 JPH0717410 B2 JP H0717410B2 JP 588086 A JP588086 A JP 588086A JP 588086 A JP588086 A JP 588086A JP H0717410 B2 JPH0717410 B2 JP H0717410B2
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- Japan
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- slag
- steelmaking slag
- boric acid
- acid compound
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は遊離石灰、遊離苦土（以下、Ｆ・CaO、Ｆ・MgO
と記す）、γ−2CaO・SiO2を含有し、膨張崩壊又は重金
属イオンを溶出する製鋼スラグを少量の改質材の添加
で、顕熱のみにて改質する方法に関する。
と記す）、γ−2CaO・SiO2を含有し、膨張崩壊又は重金
属イオンを溶出する製鋼スラグを少量の改質材の添加
で、顕熱のみにて改質する方法に関する。
製鋼スラグは発生状態のまま冷却すると膨張崩壊又は重
金属イオンを溶出することがあり、前者のみの場合、肥
料、セメント原料等へ一部使用されているが、大部分は
埋立廃棄されており、かつ粉塵となって飛散し、作業環
境を悪くするので困窮するものである。
金属イオンを溶出することがあり、前者のみの場合、肥
料、セメント原料等へ一部使用されているが、大部分は
埋立廃棄されており、かつ粉塵となって飛散し、作業環
境を悪くするので困窮するものである。
このような製鋼スラグの処理方法として、特開昭53-436
90公報、特公昭59-19897公報等に示されるように珪酸塩
質の岩石である粘板岩等の改質材を添加して溶解、拡散
させた後に冷却する方法や硼酸化合物を投入し、2CaO・S
iO2の転移をβまでで止め、γ−2CaO・SiO2を生成しない
ようにし、崩壊防止をする方法がある。
90公報、特公昭59-19897公報等に示されるように珪酸塩
質の岩石である粘板岩等の改質材を添加して溶解、拡散
させた後に冷却する方法や硼酸化合物を投入し、2CaO・S
iO2の転移をβまでで止め、γ−2CaO・SiO2を生成しない
ようにし、崩壊防止をする方法がある。
しかしながら、前記公報記載の従来技術では、重金属イ
オンの溶出防止は不可能であった。また、前記従来方法
では、Ｆ・CaO、Ｆ・MgO、γ−2CaO・SiO2を生成しない
ように珪酸塩質の岩石等を添加し、安定鉱物の2CaO・Al2
O3・SiO2、2CaO・MgO・2SiO2、2CaO・Fe2O3等を生成させる方
法であるが、その添加量が多いので、敷滓法では未溶解
物が多く、ロスも多くかつ改質されないことが多い。ま
た、同時投入法をすると割合に良く反応する排滓スピー
ドの方が速いことが多く、タイミングが合わずランスパ
イプ状物を装入しO2、N2又はエアバブリングするとか、
電気又はガス等による補助エネルギーをかける必要があ
るので、余分なエネルギーを必要とし実用性にとぼし
い。
オンの溶出防止は不可能であった。また、前記従来方法
では、Ｆ・CaO、Ｆ・MgO、γ−2CaO・SiO2を生成しない
ように珪酸塩質の岩石等を添加し、安定鉱物の2CaO・Al2
O3・SiO2、2CaO・MgO・2SiO2、2CaO・Fe2O3等を生成させる方
法であるが、その添加量が多いので、敷滓法では未溶解
物が多く、ロスも多くかつ改質されないことが多い。ま
た、同時投入法をすると割合に良く反応する排滓スピー
ドの方が速いことが多く、タイミングが合わずランスパ
イプ状物を装入しO2、N2又はエアバブリングするとか、
電気又はガス等による補助エネルギーをかける必要があ
るので、余分なエネルギーを必要とし実用性にとぼし
い。
また、特開昭53-43690号公報に記載のように、硼酸化合
物をB2O3で0.3％以上添加すると2CaO・SiO2の転移をβ−
2CaO・SiO2に止めることが出来るので崩壊防止は出来る
が、スラグ中にＦ・CaO、Ｆ・MgOを含有する場合は効果
がなく、膨張崩壊性を有し、Cr等重金属を有するスラグ
からはCr6+イオンが溶出し改質できないという問題点が
あった。
物をB2O3で0.3％以上添加すると2CaO・SiO2の転移をβ−
2CaO・SiO2に止めることが出来るので崩壊防止は出来る
が、スラグ中にＦ・CaO、Ｆ・MgOを含有する場合は効果
がなく、膨張崩壊性を有し、Cr等重金属を有するスラグ
からはCr6+イオンが溶出し改質できないという問題点が
あった。
そこで、本発明ではスラグの持つ顕熱で溶融拡散す
る、少量の添加で良い、重金属イオンの溶出防止・
崩壊防止をする、改質材の投入設備・バブリング設備
・補助エネルギー設備の投資等が不用な敷滓法を主体に
考えた。そして、更に効果的に目的を達成するために、
低融点でかつガスや結晶水を保有しているのでバブリン
グ効果があるし、約950〜1050℃で発泡することで空隙
に溶滓が進入し、通常の珪酸塩質の岩石・鉱物等に較べ
溶融拡散反応も進み易い珪酸塩質の岩石・鉱物のうち特
に黒曜石、真珠岩、石英粗面岩、松脂岩、膨張性頁岩単
味、又はこれらを併用して硼酸化合物をも使用すること
で上記の目的を達成し得た。
る、少量の添加で良い、重金属イオンの溶出防止・
崩壊防止をする、改質材の投入設備・バブリング設備
・補助エネルギー設備の投資等が不用な敷滓法を主体に
考えた。そして、更に効果的に目的を達成するために、
低融点でかつガスや結晶水を保有しているのでバブリン
グ効果があるし、約950〜1050℃で発泡することで空隙
に溶滓が進入し、通常の珪酸塩質の岩石・鉱物等に較べ
溶融拡散反応も進み易い珪酸塩質の岩石・鉱物のうち特
に黒曜石、真珠岩、石英粗面岩、松脂岩、膨張性頁岩単
味、又はこれらを併用して硼酸化合物をも使用すること
で上記の目的を達成し得た。
以上の経過を経てなされた本発明の要旨は、溶融状態の
製鋼スラグにスラグ中のB2O3の含有量が0.1〜0.3重量％
になるように硼酸あるいは硼酸化合物と、スラグ量に対
し３〜５重量％の珪酸塩質の岩石・鉱物及びその風化
物、カラミ、石炭灰、ガラスクズ、鋳物廃砂のうち一種
又は二種以上からなる改質材とを添加し、溶融反応を生
起させ製鋼スラグを改質することを特徴とする製鋼スラ
グの改質方法である。
製鋼スラグにスラグ中のB2O3の含有量が0.1〜0.3重量％
になるように硼酸あるいは硼酸化合物と、スラグ量に対
し３〜５重量％の珪酸塩質の岩石・鉱物及びその風化
物、カラミ、石炭灰、ガラスクズ、鋳物廃砂のうち一種
又は二種以上からなる改質材とを添加し、溶融反応を生
起させ製鋼スラグを改質することを特徴とする製鋼スラ
グの改質方法である。
以下、本発明をその実施結果と実施例を示し乍がら詳述
する。
する。
以下の実験と実施例に於いて用いた各原料の化学分析値
を第１表に、JIS法にてゼーゲル錐を作り溶倒温度を測
定した結果を第２表に示す。
を第１表に、JIS法にてゼーゲル錐を作り溶倒温度を測
定した結果を第２表に示す。
また、各原料を5mm以下に粉砕し、スラグは磁選して非
磁着物のみを使用し、かつ硼酸ソーダ、無水硼酸は試薬
一級を使用した。
磁着物のみを使用し、かつ硼酸ソーダ、無水硼酸は試薬
一級を使用した。
実験は電融マグネシアルツボにスラグを入れ、シリコニ
ット電気炉にて140℃で再溶解（軟化）させ、第３表の
左側に示す配合割合の添加物を投入して５分間保持（完
全に溶融している）後、炉外に取り出しＸ線回析による
主含有鉱物の測定、溶出試験を行った結果を第３表の右
側に示す。
ット電気炉にて140℃で再溶解（軟化）させ、第３表の
左側に示す配合割合の添加物を投入して５分間保持（完
全に溶融している）後、炉外に取り出しＸ線回析による
主含有鉱物の測定、溶出試験を行った結果を第３表の右
側に示す。
〔実施例１〕 40T電気炉で原料を溶解し、溶湯・溶滓を取鍋に受け、
次の精錬炉へ送る前に溶滓のみを約4000kg排出する。
次の精錬炉へ送る前に溶滓のみを約4000kg排出する。
のろ鍋の底に敷滓の代替のように5mm以下に粗砕した真
珠岩120kg、無水硼酸8kgの配合物を入れておいて溶滓を
受けると、非常に良く反応、拡散が行われた。約４〜５
時間空冷後転倒し、破砕、磁選処理後サンプリングし
た。
珠岩120kg、無水硼酸8kgの配合物を入れておいて溶滓を
受けると、非常に良く反応、拡散が行われた。約４〜５
時間空冷後転倒し、破砕、磁選処理後サンプリングし
た。
〔実施例２〕 40T電気炉で原料を溶解し、溶湯・溶滓を取鍋に受け、
次の精錬炉へ送る前に溶滓のみを約4000kg排出する。
次の精錬炉へ送る前に溶滓のみを約4000kg排出する。
のろ鍋の底に敷滓の代替のように5mm以下に粗砕した砂
岩：粘板岩＝50:50％の混合物を460kg（約14％）入れて
溶滓を受けると、外見上は比較的に良く反応したように
見えたが、約４〜５時間空冷後転倒したら、未反応物が
多く残存（約60％）し、冷却に伴いダスティングを起こ
して崩壊した。
岩：粘板岩＝50:50％の混合物を460kg（約14％）入れて
溶滓を受けると、外見上は比較的に良く反応したように
見えたが、約４〜５時間空冷後転倒したら、未反応物が
多く残存（約60％）し、冷却に伴いダスティングを起こ
して崩壊した。
〔実施例３〕 40T電気炉で原料を溶解し、溶湯・溶滓を取鍋に受け、
次の精錬炉へ送る前に溶滓のみを約4000kg排出する。
次の精錬炉へ送る前に溶滓のみを約4000kg排出する。
のろ鍋の底に敷滓の代替のように5mm以下に粗砕した黒
曜岩：花崗岩＝20:80重量％の混合物120kgと硼酸ソーダ
21.5kg（スラグ中のB2O3が0.15重量％になる量）の混合
物のうち、100kgを敷滓の代替のようにのろ鍋にいれ、4
1.5kgを取鍋内の溶滓の上に入れて排滓すると、非常に
良く反応した。約４〜５時間空冷後転倒したが、未反応
物はほとんど確かめられなかった。破砕、磁選処理後サ
ンプリングした。
曜岩：花崗岩＝20:80重量％の混合物120kgと硼酸ソーダ
21.5kg（スラグ中のB2O3が0.15重量％になる量）の混合
物のうち、100kgを敷滓の代替のようにのろ鍋にいれ、4
1.5kgを取鍋内の溶滓の上に入れて排滓すると、非常に
良く反応した。約４〜５時間空冷後転倒したが、未反応
物はほとんど確かめられなかった。破砕、磁選処理後サ
ンプリングした。
なお、元スラグと改質試験後のスラグの路盤材試験結果
を第４表に、化学分析値、崩壊率（ASTM法で10〜25mmの
粒度につき、20kg/cm2、200℃にて３時間保持し、10mm
以下を崩壊物とした）を第５表に示す。
を第４表に、化学分析値、崩壊率（ASTM法で10〜25mmの
粒度につき、20kg/cm2、200℃にて３時間保持し、10mm
以下を崩壊物とした）を第５表に示す。
実施例１、２、３とも元スラグ及び改質テスト後のスラ
グにつき環境庁告示方法による溶出試験を行った結果、
Cu、Cd、Pb、Zn、Mn、Fe、As、Ｔ・Hgについてはすべて
検出されなかった。実施例２については普通の珪酸塩質
の岩石を利用したために反応が不十分で改質できなかっ
たのでCr6+イオンは溶出したが、改質された実施例１、
３については問題ない。
グにつき環境庁告示方法による溶出試験を行った結果、
Cu、Cd、Pb、Zn、Mn、Fe、As、Ｔ・Hgについてはすべて
検出されなかった。実施例２については普通の珪酸塩質
の岩石を利用したために反応が不十分で改質できなかっ
たのでCr6+イオンは溶出したが、改質された実施例１、
３については問題ない。
なお、珪酸塩質の岩石等を３〜５重量％と硼酸化合物の
添加でB2O3が0.3％以上添加すると効果は更に良くなる
が、投入量が増加することで改質費用が高くなるし、敷
滓法による簡単な改質方法では未溶解物が多くなり、ロ
スが大きくなって都合良く改質されないので、バブリン
グ等の補助装置等が必要となる為硼酸化合物の添加量を
限定した。
添加でB2O3が0.3％以上添加すると効果は更に良くなる
が、投入量が増加することで改質費用が高くなるし、敷
滓法による簡単な改質方法では未溶解物が多くなり、ロ
スが大きくなって都合良く改質されないので、バブリン
グ等の補助装置等が必要となる為硼酸化合物の添加量を
限定した。
以上の如く、珪酸塩質の岩石、鉱物等を添加、特に低融
点でガス等を含有する黒曜石、真珠岩等を添加すると溶
倒温度は低下し、安定鉱物の3CaO・Al2O3、CaO・MaO・SiO2、
2CaO・Al2O3・SiO2〜2CaO・MgO・2SiO2等が生成し崩壊防止
され、重金属イオンのCr6+イオンの溶出も防止され改質
されることがわかる。
点でガス等を含有する黒曜石、真珠岩等を添加すると溶
倒温度は低下し、安定鉱物の3CaO・Al2O3、CaO・MaO・SiO2、
2CaO・Al2O3・SiO2〜2CaO・MgO・2SiO2等が生成し崩壊防止
され、重金属イオンのCr6+イオンの溶出も防止され改質
されることがわかる。
また、硼酸化合物のみを添加しても2CaO・SiO2を含有し
ていると転移がβ−2CaO・SiO2で止まり崩壊は防止され
るが、Ｆ・MgO（ペリクレーヌ）を含有しているとその
まま残存し崩壊は防止されない。
ていると転移がβ−2CaO・SiO2で止まり崩壊は防止され
るが、Ｆ・MgO（ペリクレーヌ）を含有しているとその
まま残存し崩壊は防止されない。
しかし、硼酸化合物を少量と珪酸塩質の岩石・鉱物等を
少量添加するとこれらは解決され改質されるし、特に黒
曜石、真珠岩等の火山岩を併用するとその効果は大き
い。
少量添加するとこれらは解決され改質されるし、特に黒
曜石、真珠岩等の火山岩を併用するとその効果は大き
い。
以上、述べて来た如く本発明方法によれば少量の硼酸化
合物と、場合によってはガス或いは結晶水を内包し、低
温度で発泡、溶融し、拡散効果を有する黒曜石、真珠
岩、松脂岩、石英粗面岩等、又は他の珪酸塩質の岩石・
鉱物等と混合使用することで、従来の珪酸塩質の岩石・
鉱物等の単味、或いはこれらの混合物の改質材に較べて
その投入量が約1/3となり顕熱が比較的に少ない製鋼ス
ラグでも改質設備の投資等も少なくて簡単な敷滓法、又
は敷滓法と排滓時投入法の併用で溶滓と溶融拡散反応を
効果的に行える。
合物と、場合によってはガス或いは結晶水を内包し、低
温度で発泡、溶融し、拡散効果を有する黒曜石、真珠
岩、松脂岩、石英粗面岩等、又は他の珪酸塩質の岩石・
鉱物等と混合使用することで、従来の珪酸塩質の岩石・
鉱物等の単味、或いはこれらの混合物の改質材に較べて
その投入量が約1/3となり顕熱が比較的に少ない製鋼ス
ラグでも改質設備の投資等も少なくて簡単な敷滓法、又
は敷滓法と排滓時投入法の併用で溶滓と溶融拡散反応を
効果的に行える。
更に造塊作業中に薄い表面硬化スラグが形成された時点
で、その上に改質材を添加すると予熱され、造塊中の溶
湯の温度は低下せず、排滓時に２〜３回振って排出する
と都合良く改質される。
で、その上に改質材を添加すると予熱され、造塊中の溶
湯の温度は低下せず、排滓時に２〜３回振って排出する
と都合良く改質される。
なお、硼酸化合物のみを添加すると2CaO・SiO2の転移を
β−2CaO・SiO2で止め崩壊は防止できるが、Ｆ・CaO、Ｆ
・MgOを含有しているとほとんどそのまま残存して、崩
壊防止効果はないしCrイオン等の重金属イオンの溶出は
防止できないという欠点を解決し、上記のように硼酸化
合物と珪酸塩質の岩石・鉱物等と併用することによっ
て、少量添加で崩壊防止と重金属イオンの溶出防止がで
きたので、その効果は大である。
β−2CaO・SiO2で止め崩壊は防止できるが、Ｆ・CaO、Ｆ
・MgOを含有しているとほとんどそのまま残存して、崩
壊防止効果はないしCrイオン等の重金属イオンの溶出は
防止できないという欠点を解決し、上記のように硼酸化
合物と珪酸塩質の岩石・鉱物等と併用することによっ
て、少量添加で崩壊防止と重金属イオンの溶出防止がで
きたので、その効果は大である。
Claims (4)
- 【請求項１】溶融状態の製鋼スラグに、スラグ中のB2O3
の含有量が0.1〜0.3重量％になるように硼酸あるいは硼
酸化合物と、スラグ量に対し３〜５重量％の珪酸塩質の
岩石・鉱物及びその風化物、カラミ、石炭灰、ガラスク
ズ、鋳物廃砂のうち一種又は二種以上からなる改質材と
を添加し、溶融反応を生起させ製鋼スラグを改質するこ
とを特徴とする製鋼スラグの改質方法。 - 【請求項２】珪酸塩質の岩石・鉱物として、黒曜石、真
珠岩、石英粗面岩、膨張性頁岩の一種又は二種以上を添
加することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製
鋼スラグの改質方法。 - 【請求項３】硼酸あるいは硼酸化合物と改質材とを造塊
作業の途中で取鍋内の製鋼スラグがその表面に薄い硬化
膜を形成した時点で、同硬化膜の上に散布する如く添加
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製鋼
スラグの改質方法。 - 【請求項４】硼酸あるいは硼酸化合物と改質材とを、ノ
ロ鍋内に敷滓状態にして添加することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の製鋼スラグの改質方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP588086A JPH0717410B2 (ja) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | 製鋼スラグの改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP588086A JPH0717410B2 (ja) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | 製鋼スラグの改質方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62162657A JPS62162657A (ja) | 1987-07-18 |
| JPH0717410B2 true JPH0717410B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=11623215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP588086A Expired - Lifetime JPH0717410B2 (ja) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | 製鋼スラグの改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717410B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6465049A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-10 | Nippon Chemical Ind | Slag molded body and production thereof |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343690A (en) * | 1976-10-02 | 1978-04-19 | Sakai Chem Ind Co Ltd | Treating method for slag |
| DE3124878C1 (de) * | 1981-06-25 | 1982-12-09 | Kaiser, Siegmund H., Ing.(grad.), 7440 Nürtingen | Druckmittelzylinder |
-
1986
- 1986-01-13 JP JP588086A patent/JPH0717410B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62162657A (ja) | 1987-07-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |