JPH073345A - 製鋼スラグからの有価成分の回収方法 - Google Patents
製鋼スラグからの有価成分の回収方法Info
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- JPH073345A JPH073345A JP14500793A JP14500793A JPH073345A JP H073345 A JPH073345 A JP H073345A JP 14500793 A JP14500793 A JP 14500793A JP 14500793 A JP14500793 A JP 14500793A JP H073345 A JPH073345 A JP H073345A
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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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、製鋼スラグを石灰源や燐源などの
目的で再利用するためのスラグからの燐除去方法を提供
する。 【構成】 製鋼スラグに、重量比で五酸化燐：遊離酸化
鉄：炭素＝１：（０．５〜１５）：（０．５〜５）とな
るように酸化鉄源および／または炭素源を混合して、非
酸化雰囲気下、１１００〜１３００℃で焼成して冷却し
た後、磁選する。磁選後の磁性物の主成分は燐化鉄であ
る。燐化鉄は錆止めペイント用体質顔料、触媒あるいは
燐鉱石代替品として利用可能である。また非磁性物中の
五酸化燐濃度は大幅に低下しており、製鉄用やセメント
用原料として使用可能である。 【効果】 本発明では、スラグをほとんど溶解させずに
燐除去処理を行う。従って処理炉の耐火物がほとんど溶
損せず、処理炉の長寿命化が達成される。
目的で再利用するためのスラグからの燐除去方法を提供
する。 【構成】 製鋼スラグに、重量比で五酸化燐：遊離酸化
鉄：炭素＝１：（０．５〜１５）：（０．５〜５）とな
るように酸化鉄源および／または炭素源を混合して、非
酸化雰囲気下、１１００〜１３００℃で焼成して冷却し
た後、磁選する。磁選後の磁性物の主成分は燐化鉄であ
る。燐化鉄は錆止めペイント用体質顔料、触媒あるいは
燐鉱石代替品として利用可能である。また非磁性物中の
五酸化燐濃度は大幅に低下しており、製鉄用やセメント
用原料として使用可能である。 【効果】 本発明では、スラグをほとんど溶解させずに
燐除去処理を行う。従って処理炉の耐火物がほとんど溶
損せず、処理炉の長寿命化が達成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼スラグ（溶銑予備
処理スラグを含む）を石灰源や燐源などの目的で再利用
するための有価成分の回収方法に関するものである。
処理スラグを含む）を石灰源や燐源などの目的で再利用
するための有価成分の回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在一般に製鋼スラグは道路用材や土木
用材として利用されているが、付加価値が低く満足すべ
き収益性を得ていない。製鋼スラグはＣａＯを多く含む
が、同時に鉄起源の不純物である燐なども含む。従っ
て、製鋼スラグを石灰源として利用する際は、燐などの
不純物を除去しなければならない。もし燐を除去しなけ
れば、製鋼スラグを製鉄用石灰源として用いた場合、燐
が再び鋼に戻り鋼の品質を悪化させる。またセメント用
石灰源として用いた場合でも、燐を含むセメントは強度
低下や凝固遅延などの問題を引き起こす。製鋼スラグか
ら燐を除去する方法として、例えば特公昭55-48569号
公報に示されるように、溶融転炉スラグを還元剤と赤泥
等からなる固形物と接触させることにより燐分を多く含
む高燐スラグを分離する方法、特開昭56-75507号公報
に示されるように、粉砕した転炉スラグにコークス粉を
混合し還元気化で脱燐する方法、あるいは特開昭61−
275148号公報に示すように、溶融製鋼スラグに改質材を
添加し、空気等を吹き込んでバブリングすることにより
燐を気化させる方法がある。
用材として利用されているが、付加価値が低く満足すべ
き収益性を得ていない。製鋼スラグはＣａＯを多く含む
が、同時に鉄起源の不純物である燐なども含む。従っ
て、製鋼スラグを石灰源として利用する際は、燐などの
不純物を除去しなければならない。もし燐を除去しなけ
れば、製鋼スラグを製鉄用石灰源として用いた場合、燐
が再び鋼に戻り鋼の品質を悪化させる。またセメント用
石灰源として用いた場合でも、燐を含むセメントは強度
低下や凝固遅延などの問題を引き起こす。製鋼スラグか
ら燐を除去する方法として、例えば特公昭55-48569号
公報に示されるように、溶融転炉スラグを還元剤と赤泥
等からなる固形物と接触させることにより燐分を多く含
む高燐スラグを分離する方法、特開昭56-75507号公報
に示されるように、粉砕した転炉スラグにコークス粉を
混合し還元気化で脱燐する方法、あるいは特開昭61−
275148号公報に示すように、溶融製鋼スラグに改質材を
添加し、空気等を吹き込んでバブリングすることにより
燐を気化させる方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】発明者は製鋼スラグか
ら燐を除去する方法を検討した。まず前記特公昭55-4
8569号公報の方法を実施したが、スラグと改質材を完全
溶融させるため炉内耐火物の溶損が激しく処理炉寿命が
短い、通電加熱により全装入物を溶解するのでエネルギ
ーコストが高くなる、などの問題を見出した。そこで、
発明者は次に前記特開昭56-75507号公報の方法を実施
した。しかし、この方法では炉寿命は長いが、燐の還元
気化はほとんど行われないことがわかった。すなわち、
この方法ではＰ2 Ｏ5 ＋５Ｃ→２Ｐ＋５ＣＯの反応を前
提としている。しかし、実際にはスラグ中の燐は３Ｃａ
Ｏ・Ｐ2 Ｏ5 として存在する。以下の反応において、 ３ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 ＋５Ｃ→３ＣａＯ＋（１／２）Ｐ4
＋５ＣＯ １５００ＫにおけるΔＧ＝２５６３１３Ｊ／mol ＞０で
あり、この反応はほとんど起こり得ない。前記特開昭
61−275148号公報も検討したが、この方法もスラグと改
質材を完全溶融させるため炉寿命が短いという問題があ
った。
ら燐を除去する方法を検討した。まず前記特公昭55-4
8569号公報の方法を実施したが、スラグと改質材を完全
溶融させるため炉内耐火物の溶損が激しく処理炉寿命が
短い、通電加熱により全装入物を溶解するのでエネルギ
ーコストが高くなる、などの問題を見出した。そこで、
発明者は次に前記特開昭56-75507号公報の方法を実施
した。しかし、この方法では炉寿命は長いが、燐の還元
気化はほとんど行われないことがわかった。すなわち、
この方法ではＰ2 Ｏ5 ＋５Ｃ→２Ｐ＋５ＣＯの反応を前
提としている。しかし、実際にはスラグ中の燐は３Ｃａ
Ｏ・Ｐ2 Ｏ5 として存在する。以下の反応において、 ３ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 ＋５Ｃ→３ＣａＯ＋（１／２）Ｐ4
＋５ＣＯ １５００ＫにおけるΔＧ＝２５６３１３Ｊ／mol ＞０で
あり、この反応はほとんど起こり得ない。前記特開昭
61−275148号公報も検討したが、この方法もスラグと改
質材を完全溶融させるため炉寿命が短いという問題があ
った。
【０００４】本発明はこれらの問題を解決し、製鋼スラ
グをほとんど溶融させず長い炉寿命で、製鋼スラグから
燐を除去し石灰源として再利用することを目的とする。
グをほとんど溶融させず長い炉寿命で、製鋼スラグから
燐を除去し石灰源として再利用することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、水および炭酸ガス以外の物質と固溶体およ
び／または化合物を形成していない酸化鉄すなわち遊離
酸化鉄と炭素が所定の割合となるように配合し、非酸化
雰囲気下で焼成し冷却後に磁選することを特徴とする。
一般に製鋼スラグ中で五酸化燐は酸化カルシウムと結合
して燐酸カルシウム、３ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 となってい
る。遊離酸化鉄と炭素の存在下で、非酸化雰囲気下で焼
成すると以下の反応により燐酸カルシウムから酸化カル
シウムと燐化鉄が生成する。 ３ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 ＋３Ｆｅ2 Ｏ3 ＋１４Ｃ→３ＣａＯ
＋２Ｆｅ3 Ｐ＋１４ＣＯ 燐化鉄を磁選により分離すれば、残りは酸化カルシウム
を多く含み且つ不純物の少ない相である。すなわち、本
発明の要旨とするところは、（１）製鋼スラグに、重量
比で五酸化燐：遊離酸化鉄：炭素＝１：（０．５〜１
５）：（０．５〜５）となるように酸化鉄源および／ま
たは炭素源を混合して、非酸化雰囲気下、１１００〜１
３００℃で焼成して冷却した後、磁選することを特徴と
する製鋼スラグからの有価成分の回収方法、（２）前記
（１）において、酸化鉄源および／または炭素源の成分
として高炉ダストおよび／または製鋼ダストを用いるこ
とを特徴とする製鋼スラグからの有価成分の回収方法で
ある。ここで、製鋼スラグとは例えば表１で示されるよ
うな成分を有し、転炉あるいは溶銑予備処理炉等で発生
するスラグを指す。
決するため、水および炭酸ガス以外の物質と固溶体およ
び／または化合物を形成していない酸化鉄すなわち遊離
酸化鉄と炭素が所定の割合となるように配合し、非酸化
雰囲気下で焼成し冷却後に磁選することを特徴とする。
一般に製鋼スラグ中で五酸化燐は酸化カルシウムと結合
して燐酸カルシウム、３ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 となってい
る。遊離酸化鉄と炭素の存在下で、非酸化雰囲気下で焼
成すると以下の反応により燐酸カルシウムから酸化カル
シウムと燐化鉄が生成する。 ３ＣａＯ・Ｐ2 Ｏ5 ＋３Ｆｅ2 Ｏ3 ＋１４Ｃ→３ＣａＯ
＋２Ｆｅ3 Ｐ＋１４ＣＯ 燐化鉄を磁選により分離すれば、残りは酸化カルシウム
を多く含み且つ不純物の少ない相である。すなわち、本
発明の要旨とするところは、（１）製鋼スラグに、重量
比で五酸化燐：遊離酸化鉄：炭素＝１：（０．５〜１
５）：（０．５〜５）となるように酸化鉄源および／ま
たは炭素源を混合して、非酸化雰囲気下、１１００〜１
３００℃で焼成して冷却した後、磁選することを特徴と
する製鋼スラグからの有価成分の回収方法、（２）前記
（１）において、酸化鉄源および／または炭素源の成分
として高炉ダストおよび／または製鋼ダストを用いるこ
とを特徴とする製鋼スラグからの有価成分の回収方法で
ある。ここで、製鋼スラグとは例えば表１で示されるよ
うな成分を有し、転炉あるいは溶銑予備処理炉等で発生
するスラグを指す。
【０００６】
【表１】
【０００７】また、高炉ダストは高炉で発生するダス
ト、製鋼ダストは転炉、溶銑予備処理炉、２次精錬炉あ
るいは電気炉等で発生するダストである。これらダスト
の成分例を表１に示す。第１発明で酸化鉄源としては第
２発明で規定するもの以外にも、例えば鉄鉱石、ミルス
ケール、鉄錆、などがあげられる。同様に第１発明で炭
素源としては第２発明で規定するもの以外にも、コーク
ス、石炭、キッシュカーボン、プラスチックやゴムの廃
材、などがあげられる。
ト、製鋼ダストは転炉、溶銑予備処理炉、２次精錬炉あ
るいは電気炉等で発生するダストである。これらダスト
の成分例を表１に示す。第１発明で酸化鉄源としては第
２発明で規定するもの以外にも、例えば鉄鉱石、ミルス
ケール、鉄錆、などがあげられる。同様に第１発明で炭
素源としては第２発明で規定するもの以外にも、コーク
ス、石炭、キッシュカーボン、プラスチックやゴムの廃
材、などがあげられる。
【０００８】
【作用】以下で、本発明の詳細について説明する。転炉
や混銑車などで発生した製鋼スラグを冷却・凝固させ
る。次に、該スラグを粉砕してエージングする。エージ
ング期間中にスラグ中の遊離酸化カルシウムが水和反応
で膨脹して、スラグを粉化させる。粉化したスラグに重
量比で五酸化燐：遊離酸化鉄：炭素＝１：（０．５〜１
５）：（０．５〜５）となるように酸化鉄源および／ま
たは炭素源を混合して、非酸化雰囲気下、１１００〜１
３００℃で焼成して冷却した後、磁選し燐化鉄をスラグ
から分離する。燐化鉄は錆止めペイント用体質顔料、触
媒あるいは燐鉱石代替品として利用される。燐が除去さ
れたスラグは酸化カルシウムを多く含み不純物が少ない
ので、製鉄用やセメント用原料として使用可能である。
重量％比で五酸化燐１に対して遊離酸化鉄＝０．５〜１
５とするのは、０．５未満では燐化鉄の生成に不十分で
あり、１５を越えると鉄の生成量が増加し磁選後の燐化
鉄の純度が低下する。重量比で五酸化燐１に対して炭素
＝０．５〜５とするのは、０．５未満では燐化鉄の生成
に不十分であり、５を越えると未反応の炭素が増加し磁
選後のスラグの純度が低下する。焼成温度を１１００〜
１３００℃とするのは、１１００℃未満では燐化鉄が溶
融しないので生成した燐化鉄の粒子が合体して成長する
ことが困難となる。従って、磁選時の分離性が低下す
る。１３００℃を越えるとスラグの溶融量が増加する
が、これは炉寿命を悪化させ、あるいは五酸化燐と酸化
鉄の活量を低下させ反応効率を悪化させる、などの問題
を引き起こす。
や混銑車などで発生した製鋼スラグを冷却・凝固させ
る。次に、該スラグを粉砕してエージングする。エージ
ング期間中にスラグ中の遊離酸化カルシウムが水和反応
で膨脹して、スラグを粉化させる。粉化したスラグに重
量比で五酸化燐：遊離酸化鉄：炭素＝１：（０．５〜１
５）：（０．５〜５）となるように酸化鉄源および／ま
たは炭素源を混合して、非酸化雰囲気下、１１００〜１
３００℃で焼成して冷却した後、磁選し燐化鉄をスラグ
から分離する。燐化鉄は錆止めペイント用体質顔料、触
媒あるいは燐鉱石代替品として利用される。燐が除去さ
れたスラグは酸化カルシウムを多く含み不純物が少ない
ので、製鉄用やセメント用原料として使用可能である。
重量％比で五酸化燐１に対して遊離酸化鉄＝０．５〜１
５とするのは、０．５未満では燐化鉄の生成に不十分で
あり、１５を越えると鉄の生成量が増加し磁選後の燐化
鉄の純度が低下する。重量比で五酸化燐１に対して炭素
＝０．５〜５とするのは、０．５未満では燐化鉄の生成
に不十分であり、５を越えると未反応の炭素が増加し磁
選後のスラグの純度が低下する。焼成温度を１１００〜
１３００℃とするのは、１１００℃未満では燐化鉄が溶
融しないので生成した燐化鉄の粒子が合体して成長する
ことが困難となる。従って、磁選時の分離性が低下す
る。１３００℃を越えるとスラグの溶融量が増加する
が、これは炉寿命を悪化させ、あるいは五酸化燐と酸化
鉄の活量を低下させ反応効率を悪化させる、などの問題
を引き起こす。
【０００９】
【実施例】以下、実施例に基づいて、更に詳細に説明す
る。溶銑予備処理スラグを冷却・凝固させた後、粉砕し
て屋外に野積みしてエージングした。エージング期間中
にスラグ中の遊離酸化カルシウムが水和反応で膨脹し
て、スラグを粉化させた。エージング完了後、表２に示
すような割合になるように酸化鉄源と炭素源を混合して
非酸化雰囲気で焼成し冷却後磁選した。
る。溶銑予備処理スラグを冷却・凝固させた後、粉砕し
て屋外に野積みしてエージングした。エージング期間中
にスラグ中の遊離酸化カルシウムが水和反応で膨脹し
て、スラグを粉化させた。エージング完了後、表２に示
すような割合になるように酸化鉄源と炭素源を混合して
非酸化雰囲気で焼成し冷却後磁選した。
【００１０】
【表２】
【００１１】磁選後、非磁性物の五酸化燐濃度を測定
し、燐除去率を算出した。比較例の１，２，３はそれぞ
れ特公昭55-48569号公報、特開昭56-75507号公報、特開
昭61−275148号公報に示される方法を用いた。第２表よ
り、実施例は高い燐除去率と処理炉の長寿命を達成し
た。なお、実施例で磁選後の磁性物の主成分は燐化鉄で
ある。この燐化鉄は錆止めペイント用体質顔料、触媒あ
るいは燐鉱石代替品として利用可能である。また非磁性
物中の五酸化燐濃度は大幅に低下しており、製鉄用やセ
メント用原料として使用可能である。
し、燐除去率を算出した。比較例の１，２，３はそれぞ
れ特公昭55-48569号公報、特開昭56-75507号公報、特開
昭61−275148号公報に示される方法を用いた。第２表よ
り、実施例は高い燐除去率と処理炉の長寿命を達成し
た。なお、実施例で磁選後の磁性物の主成分は燐化鉄で
ある。この燐化鉄は錆止めペイント用体質顔料、触媒あ
るいは燐鉱石代替品として利用可能である。また非磁性
物中の五酸化燐濃度は大幅に低下しており、製鉄用やセ
メント用原料として使用可能である。
【００１２】
【発明の効果】本発明により、処理炉が長寿命で製鋼ス
ラグからの不純物除去が可能となった。除去後の製鋼ス
ラグは酸化カルシウムを多く含むので、製鉄用やセメン
ト用原料として使用可能である。また、除去後の不純物
の主成分は燐化鉄であり、これは錆止めペイント用体質
顔料、触媒あるいは燐鉱石代替品として利用可能であ
る。なお本発明は、燐以外の不純物の除去、例えばクロ
ムやマンガンなどの除去についても適用可能である。
ラグからの不純物除去が可能となった。除去後の製鋼ス
ラグは酸化カルシウムを多く含むので、製鉄用やセメン
ト用原料として使用可能である。また、除去後の不純物
の主成分は燐化鉄であり、これは錆止めペイント用体質
顔料、触媒あるいは燐鉱石代替品として利用可能であ
る。なお本発明は、燐以外の不純物の除去、例えばクロ
ムやマンガンなどの除去についても適用可能である。
Claims (2)
- 【請求項１】 製鋼スラグに、重量比で五酸化燐：水お
よび炭酸ガス以外の物質と固溶体および／または化合物
を形成していない酸化鉄（以下遊離酸化鉄と呼ぶ）：炭
素＝１：（０．５〜１５）：（０．５〜５）となるよう
に遊離酸化鉄を主成分とする酸化鉄源および／または炭
素源を混合して、非酸化雰囲気下、１１００〜１３００
℃で焼成して冷却した後、磁選することを特徴とする製
鋼スラグからの有価成分の回収方法。 - 【請求項２】 前記、酸化鉄源および／または炭素源と
して高炉ダストおよび／または製鋼ダストを用いる請求
項１記載の製鋼スラグからの有価成分の回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14500793A JPH073345A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 製鋼スラグからの有価成分の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14500793A JPH073345A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 製鋼スラグからの有価成分の回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH073345A true JPH073345A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15375298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14500793A Withdrawn JPH073345A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 製鋼スラグからの有価成分の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073345A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007099714A1 (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Ehime University | 金属回収処理方法および高勾配磁気分別装置 |
| JP2010105826A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Jfe Steel Corp | セメント原料用スラグの製造方法 |
| JP2012007189A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Jfe Steel Corp | 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法並びに高炉スラグ微粉末または高炉スラグセメント及び燐酸資源原料 |
| KR101319027B1 (ko) * | 2012-04-05 | 2013-10-15 | 주식회사 포스코 | 동제련 슬래그를 이용한 용선 제조방법 |
| WO2014017499A1 (ja) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 人工燐鉱石の製造方法 |
| CN107473195A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-15 | 上海第二工业大学 | 一种以磷化渣为原料制备超细磷酸铁微粉的方法 |
| CN111036386A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-21 | 攀枝花钢城集团有限公司 | 降低转炉钢渣中磷含量的工艺方法 |
-
1993
- 1993-06-16 JP JP14500793A patent/JPH073345A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007099714A1 (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Ehime University | 金属回収処理方法および高勾配磁気分別装置 |
| JP5347091B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2013-11-20 | 国立大学法人愛媛大学 | 金属回収処理方法 |
| JP2010105826A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Jfe Steel Corp | セメント原料用スラグの製造方法 |
| JP2012007189A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Jfe Steel Corp | 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法並びに高炉スラグ微粉末または高炉スラグセメント及び燐酸資源原料 |
| KR101319027B1 (ko) * | 2012-04-05 | 2013-10-15 | 주식회사 포스코 | 동제련 슬래그를 이용한 용선 제조방법 |
| WO2014017499A1 (ja) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 人工燐鉱石の製造方法 |
| JP2014024695A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 人工燐鉱石の製造方法 |
| CN107473195A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-15 | 上海第二工业大学 | 一种以磷化渣为原料制备超细磷酸铁微粉的方法 |
| CN111036386A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-21 | 攀枝花钢城集团有限公司 | 降低转炉钢渣中磷含量的工艺方法 |
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Legal Events
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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