JPS59133305A - 高炉徐冷スラグのエ−ジング促進方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高炉徐冷スラグのエージング促進方法に関する
。

高炉徐冷スラグはコンクリート粗骨材、路盤材等の土木
・建築用材料としてすぐれた特性を有し、広く使用され
ている。ところが製造後間もない高炉徐冷スラグは黄色
水分発生することがある。この黄色水を発生する原因は
次のように説明されている。すなわち、高炉徐冷スラグ
は主としてＣａＳおよびＭｎＳの形でイオウ分ン約１％
含み、水および空気と接触すると、例えば ２’ＣＩＺＳ＋０２＋２Ｈ２０→２　Ｃａ（ＯＨ）２＋
２３の反応により単体のイオウを遊離する。さらにこの
イオウは、　ＣａＳ十ｎＳ→ＣａＳｎ＋、の反応により
多硫化物を生ずる。この多硫化物の２ Ｓｎ＋、イオンが水に溶けて黄色を呈するとされている
。そこで、この多硫化イオンを安定な無色の化合物に変
えることにより黄色水の発生を抑制する必要がある。

現在性なわれている最も代表的な方法の一つは高炉徐冷
スラグを例えば３〜６ケ月間露天に山積みし、黄色水が
発生しなくなるまで曝露する一般的なエージング処理法
である。この方法の欠点は処理に要する期間が非常に長
く、そのため広大な置場スペースが必要なことである。

そのほか一旦常温まで冷却した高炉徐冷スラグを空気中
または炭酸ガスを添加した空気中で１５０〜３００°Ｃ
に再加熱する方法や、亜硫酸塩を添加する方法などが知
られている。しかし、前者は我が国において年間子方ト
ン以上製造されている高炉徐冷スラグの処理法としては
エネルギーコストの面から実施が困難であり、また、後
者は特公昭５６−４００９６号に取り上げられているが
、溶解度の大きい亜硫酸塩では効果が長期間持続せず、
また効果を発現するために必要な添加量も多いため経済
的に見て使用困難である。

本発明はこのような高炉徐冷スラグに界面活性剤単独ま
たは界面活性剤と酸化剤とを併用して添加することを特
徴とする高炉徐冷スラグのエージング促進方法である。

高炉徐冷スラグは３〜６ケ月間曝露すると、水に浸漬し
ても黄色水の発生が見られなくなる。これは＠露の結果
、空気中の酸素によシ徐々にイオウ分の酸化が進み無色
の４価または６価のイオウ化合物が生成するためである
と考えられる。

本発明に基づいて高炉徐冷スラグ：に界面活性ｋＩｌ溶
液を添加すると、湿潤作用、浸透作用によって酸素を溶
解した水溶液がよシ速やかにスラグのすみずみまで浸透
分散し、結果として酸化が促進されるようになる。

さらに、界面活性剤と酸化剤とを併用すれば、水溶液中
に溶解した酸素に基づく酸化反応のほかに、添加した酸
化剤の作用による酸化反応が加わって相乗的に酸化が促
進されることになる。

本発明において使用し得る界面活性剤は、陰イオン活性
剤、陽イオン活性剤、非イオン活性剤、両性活性剤のい
ずれでもよいが、泡立ちの少ないものが取り扱い上好ま
しく、そのため非イオン活性剤が最も適している。使用
し得る界面活性剤の例としては、ポリエチレングリコー
ルアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール
アルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エス
テル、ポリプロピレングリコールポリエチレングリコー
ルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル。

ポリエチレングリコールソルビタン脂肪酸エステル、シ
ョ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、スル
ホフハク酸エステル塩などがあるが、これら記載された
ものに限定されるものではなく、望まれる性能が得られ
る界面活性剤全てが含まれる。

また、本発明において使用し得る酸化剤を例示すれば、
マンガン化合物、過酸化水素、有機過酸化物、鉄化合物
、窒素化合物等がある。すなわち過マンガン酸カリウム
、過マンガン酸カルシウム。

過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸バリウム。

過マンガン酸マグネシウム、過マンガン酸リチウム等の
過マンガン酸塩、マンガン酸カリウム、マンガン酸ナト
リウム、マンガン酸カルシウム等のマンガン酸塩、四酸
化二マンガン（Ｍｎ３Ｑ４　）　、三酸化ニマンガン（
Ｍｎ２ｏ、　）−二酸化マンガン（ＭｎＯ２）。

三酸化マンガン（ＭｎＯ３）　＋七酸化二マンガン（Ｍ
ｎ２０７）等、および硫酸マンガン、酢酸マンガン、ピ
ロリン酸マンガン等のマンガン酸塩がある。鉄化合物と
しては、硫酸第二鉄、硝酸第二鉄、フエＩＪシアンイｉ
カリ等があり、窒素化合物としては、硝酸、亜硝酸があ
る。これら酸化剤は、安価であることが好ましい。

添加量は薬剤の種類、高炉徐冷スラグのイオウ分含有量
等によって変化するが、通常界面活性剤単独の場合には
スラグに対し少なくともｏ、ｏｏｓ％以上、十分な効果
を得るためには０．０１％以上添加すればよい。また、
酸化剤との併用では更に界面活性剤の添加量を減らすこ
とができる。その量は、酸化剤の種類、添加量によって
左右される。

実際にはそれぞれのケースに応じて簡単な実験を行ない
、最適な添加量を決めるのが好ましい。

添加方法は任意であるが薬剤分水溶液または分散液とし
て高炉徐冷スラグに散布するか、あるいはまた粉末の場
合にはそのままふシかけてもよい。

こうして薬剤を添加した高炉徐冷スラグを今までと同様
な山積みエージング法によって処理する。

以上述べてきた本発明の方法によって、未エージングの
高炉徐冷スラグが黄色水を発生しなくなるまでのエージ
ング期間は大幅に短縮され、山積みに要する置場スペー
スもそれに応じて大幅に節約される。

以下に高炉徐冷スラグの組成の一例を示す。

成分（％）　　　　　高炉徐冷スラグ１　高炉徐冷スラ
グ２Ｓｊ０２　　　　　　　　３５．５　　　　　　３
４．１ＡＩ２０３　　　　　　　　１４．２　　　　　
　１４．０Ｃ（１０４１，５４１，４ Ｍｇ０　　　　　　　　　６．２　　　　　　　６．１
Ｔｉｅ２１．２　　　　　　　１．３６ｔｏｔａｌ　　
Ｆｅ　　　　　　　　Ｏ，２５０，１６Ｍｎ０　　　　
　　　　　　Ｏ，４６０，６８に２０　　　　　　　　
　　　　　　　　　　０．４１Ｎａ２Ｏ０，２３ Ｓ　　　　　　　　　　　　　　　Ｏ，７５１，０４ま
た以下に示す実施例１，３および４において、黄色水発
生の程度は次の試験方法により、溶出水の吸光度を測定
することによって判定した。すなわち、高炉徐冷スラグ
をジョー・クラッシャーで粗粉砕し、真空乾燥器で３日
間乾燥した後ζ５メツシユのふるいをバスしたものを試
料とする。この高炉徐冷スラグ５０２を秤量し、蒸留水
または薬剤溶液、薬剤分散液４　ｃｃを加えてよく混合
し、湿度１００％、温度６０°Ｃの恒温槽中で５日間養
生する。そのあと、恒温槽よシ取シ出してこれに蒸留水
１５０ｃｃを加え、重量％ニックの後サンドバスにて加
熱し、沸騰開始後１時間そのままの状態を保つ。終了後
直ちに重量％ニックを行ない蒸発した量に相当する蒸留
水を加えて加熱前の重量に合わせる。攪拌後濾過し、分
光光度計（日立分光光度計モデル１０１）を用いて、石
英セル、波長３７５　ｎｍにて吸光度を測定する。

薬剤添加の場合には薬剤を所定濃度になるように水に溶
解または分散させ、これを上述の薬剤溶液または薬剤分
散液として添加すればよい。

なお、黄色水発生は吸光度が大きいほど激しく、Ｏに近
いほど発生が抑制されていると考えられる。

実施例１ イオウ分１．０４％を含む生産直後の未エージング高炉
徐冷スラグを用いた。界面活性剤としては、ポリエチレ
ングリコールオクチルフェニルエーテル（商品名：ノイ
ゲンＥＡ１０２［第一工業製薬■製〕、ＨＬＢ＝１０．
以下商品名で記述）を選び、前述の試験方法に従って溶
出水の吸光度を測定した。同時に、比較のため水のみを
添加した系についても測定した。結果を表１に示す。

表　　１ ０、’００２５　　０．００５　０．３１９０．０１０
　　　’０．０２　０．０４００．０２０　　０．０４
　０．０１３ 水のみ　　　　　　−０，５４０ 水のみを添加した。ものでは、黄緑色を呈したが、ノイ
ゲンＥＡ１０２を０．０２％以上添加したものはほぼ無
色透明となった。

実施例２ イオウ分０．７５％を含むＭＳ−２５（ＪＩＳ　Ａ３０
１．５）に粒度調整した生産直後の未エージング高炉徐
冷スラグ２０Ｋｇにポリエチレングリコールノニルフェ
ニルエーテル（商品名：ノイゲンＥＡ１２０〔第一工業
製薬■製）ＨＬＢ＝１２．以下商品名で記述）２ｙを溶
がした水溶液６００ｃｃを均一になるように添加混合し
た後、１８１缶中に装入して蓋をし、これを常温下で放
置した。また、比較のために・水のみを添加したものも
作成し、同様に常温下で放置した。両者について、所定
の日数毎にす６ンプリングし、Ｊｌ、Ｓ　Ａ３０１５の
呈色判定試験方法に準じて処理し、実施例１と同様にし
て吸光度を測定した。その結果を表２に示す。

（以下余白） 表２ スタート　　２週後　４週後　６週後 ノイゲンＥＡ１２０　　　０．５６　　０．３２５　０
．１３５　０．０４０水のみ　　０．５６　０．４５９
０．４２９０．３４９測定値は３回の測定の平均値であ
る。６週後水のみの糸は黄緑色の煮沸溶液となったが、
ノイゲンＥＡ１２０糸はほぼ無色透明であった。

実施例３ イオウ分１．０４％を含む生産直後の未エージング高炉
徐冷スラグを用いた。酸化剤として二酸化マンガン０．
００５ｙ、界面活性剤としてポリエチレングリコールノ
ニルフェニルエーテル（商品名＝ノイゲンＥＡ１７０ｒ
第−工業製薬■製〕ＨＬＢ＝１７．以下商品名で記述）
０．０’０２５！？に水を加えて４ｃｃとしたものを添
加し前述の試験方法に従って溶出水の吸光度を測定した
。また、比較のため、二酸化マンガンｏ、ｏｏｓｙと水
４　ｃｃとを添加した系、ノイゲンＥＡ　１７０ｆ；ｔ
　Ｏ，（Ｌ、０２５　ｐ含む水溶液４　ｃｃを添加した
糸および水のみを添加した系についても測定した。その
結果を表３に示す。

表　　３ 添　加　糸　　　　添加量シ）　　吸光度ＭｎＯ２／ノ
イゲンＥＡ１７０　　　０．００５／　Ｏ，ＣＩＯ２５
０，０３９Ｍｎ０２単独　　　　　　０．００５　　　
　　　０．２８５ノイゲンＥＡ１７０単独　　　　　　
　　０．００２５ｊ　　０．３０９水のみ　　　　　　
　０．５４０ これよシ酸化剤と界面活性剤を少量づつ併用して添加し
た場合にはそれぞれ単独に添加した場合に比べて相乗効
果が認められることがわかった。

実施例４ 実施例３と同じ未エージング高炉徐冷スラグを用イ、界
面活性剤ジアルキルスルホコハク酸エステル塩（商品名
：ネオコールＳＷＣ［第一工業製薬■製〕、以下商品名
で記述）０．０２ｇ１を含む水溶液４　ｃｃを使用した
系と水のみを添加した系とについて、前述の試験方法に
よシテストした。その結果ネオコールＳＷＣを添加した
系は、溶液が無色透明で、吸光度は０．０２３であった
が、水のみを添加した系では溶液が黄緑色を呈し、吸光
度は０゜４４２であった。

特許出願人　新日本製鐵株式會社 同　　　第−工業製薬株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高炉徐冷スラグに界面活性剤単独または界面活性剤と酸
   化剤とを併用して添加することを特徴とする高炉徐冷ス
   ラグのエージング促進方法。