JPS6115759B2 - - Google Patents

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JPS6115759B2
JPS6115759B2 JP57060801A JP6080182A JPS6115759B2 JP S6115759 B2 JPS6115759 B2 JP S6115759B2 JP 57060801 A JP57060801 A JP 57060801A JP 6080182 A JP6080182 A JP 6080182A JP S6115759 B2 JPS6115759 B2 JP S6115759B2
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JP
Japan
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sulfur
steelmaking dust
weight
steelmaking
slag
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JP57060801A
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English (en)
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JPS58178185A (ja
Inventor
Akio Tamura
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は無害物を含む産業廃棄物の一つである
製鋼ダストの無害化処理方法に関する。 現今有害物質を含む産業廃棄物は種々の公害の
原因となつていて、その無害化処理方法の確立が
強く望まれている。すなわち産業廃棄物の一つで
ある製鋼ダストについてみると、製鋼ダストは多
量のzn,cr,cu,pb等その他の有害物質を含む
ために、そのまま廃棄することはできない。そこ
で、製鋼ダストの無害化を図るために、従来一般
には苛性ソーダ法、硫化ソーダ法、多硫化カルシ
ウム法等の薬品による前処理を施してから、水硬
化セメントによる固化を行うという方法がとられ
ており、このようにして固化処理したものを陸上
に埋めたてたりあるいは海中に投棄している。し
かしこのような処理方法には大きな欠点がある。
それはまず第1に製鋼ダスト中に含まれる有害
物、とりわけ有害金属がセメントの硬化不良をも
たらすために有害物の封入が充分でないことであ
り、第2に有害物を含む製鋼ダストの固化が不充
分であるところから処理後の固化物の強度が低い
ことであり、第3に薬品による前処理を必要とす
るので、多量に発生する製鋼ダストの処理に不適
であり、また多大の設備を要すると同時に経費が
かかることである。 本発明はこのような事情の下になされたもので
あり、種々研究を重ねた結果、有害物を含む製鋼
ダストを硬化したセメント内に単に封入して有害
物の拡散を防止しようとする前記した従来の無害
化処理方法と根本的に異なるきわめて有効な処理
方法を知見するに至つた。すなわち、本発明は、
硫黄1重量部と有害物を含む製鋼ダスト2重量部
以下を95乃至120℃に加熱し混融するとともに、
冷却固化させることを特徴とする製鋼ダストの無
害化処理方法(以下第1発明という)であり、ま
た硫黄1重量部と有害物を含む製鋼ダスト2重量
部と鉄鋼スラグ3乃至6重量部を95乃至120℃に
加熱し混融するとともに、冷却固化させることを
特徴とする製鋼ダストの無害化処理方法(以下第
2発明という)である。 以下本発明にかかる製鋼ダストの無害化処理方
法について説明する。 硫黄は石油精製業の石油精製の過程等で副生す
るものを利用することができ、従つてその純度は
100%である必要はない。 製鋼ダストは平炉工場、電炉工場等の製鋼過程
で炉内発生ガスとともに排出される大部分が0.5
乃至1.0ミクロンの微細な粉状物であり、ダスト
捕集器によつて採取される。製鋼ダストの成分は
条件によつて変わるがその主体をなす成分は酸化
鉄であるとともに、Cr,Cu,As,Pb,Zn等の有
害物を含む。製鋼ダスト(平炉ダスト、転炉ダス
ト)の化学組成例を示すと第1表のようになる。
【表】
【表】
【表】 鉄鋼スラグは製鉄業において副生物として発生
するスラグで酸化鉄を含むものであり、高炉スラ
グ、製鋼スラグ等の製鉄業で副生するスラグをい
う。すなわち高炉スラグは製鉄所の溶鉱炉で製鉄
する際に副生する産物であり、原料の鉄鉱石、石
灰石、コークスが加熱溶融され鉄鉱石中の不純物
として含まれる岩石類が石灰と化合して生ずるも
のである。高炉スラグの化学組成は鉄鉱石の品質
により異なるが、その主成分の成分範囲は重量比
でSiO230乃至40%、CaO35乃至50%、Al2O35乃
至20%、MgO5乃至10%、FeO3%未満、MnO3%
未満となつている。 製鋼スラグは平炉、転炉による製鋼過程で生じ
る平炉スラグ、転炉スラグをいい、その化学組成
例を示すと第2表の通りである。
【表】
【表】 本発明の第1発明における硫黄と製鋼ダストの
加熱および混融については、容器内に硫黄1重量
部を入れて95乃至120℃に加熱して液状に溶融す
る一方、別の容器内に製鋼ダスト2重量部以下を
入れて同じく95乃至120℃に加熱してから、この
溶融硫黄1重量部と製鋼ダスト2重量部以下を混
合し、同じく95乃至120℃に加熱した状態で全体
に粘性が発現するまで撹拌して混融する。 本発明の第2発明においては硫黄と製鋼ダスト
の他に鉄鋼スラグを加えて三者を混融する。すな
わち、容器内に硫黄1重量部を入れて95乃至120
℃に加熱して硫黄を液状に溶融する一方、別の容
器内に製鋼ダスト2重量部以下を入れて95乃至
120℃に加熱して溶融硫黄1重量部と加熱された
製鋼ダスト2重量部以下を混合し、95乃至120℃
に加熱した状態で全体に粘性が発現するまで撹拌
して混融するとともに、さらに別の容器で95乃至
120℃に加熱された鉄鋼スラグ3乃至6重量部を
硫黄1重量部と製鋼ダスト2重量部の混融物に混
入し、同じく95乃至120℃の状態の下で全体に粘
性が発現するまで撹拌して三者を混融する。 硫黄と製鋼ダスト(第1発明)、硫黄と製鋼ダ
ストと鉄鉱スラグ(第2発明)は全体が粘性を発
現するまで充分に撹拌して混融することが有害物
の処理の上で重要でああり、このような観点から
加熱の条件が決定される。すなわち第1に硫黄と
製鋼ダストを(第1発明)、また硫黄と製鋼ダス
トと鉄鉱スラグ(第2発明)をそれぞれ混合する
前に、硫黄とは別個に製鋼ダスト、鉄鋼スラグを
加熱するのは、硫黄が水に対して不溶性であるか
ら製鋼ダスト、鉄鉱スラグに附着している水分を
予め除去するためであり、この水分調整により硫
黄との混融がうまくいく。 第2に製鋼ダスト、鉄鉱スラグを95乃至120℃
に加熱するのは、加熱しないままの低温の製鋼ダ
スト、鉄鉱スラグを溶融している硫黄と混合する
と溶融硫黄の温度が低下して充分な混融をする前
に硫黄が固化してしまうからである。つまり溶融
硫黄と同じ温度である95乃至120℃に加熱する
と、溶融した硫黄との混融上好都合だからであ
る。第3に溶融硫黄と製鋼ダストを混合し(第1
発明)、また溶融硫黄と製鋼ダストと鉄鉱スラグ
を混合して(第2発明)ともに95乃至120℃の状
態の下でそれぞれの混融を行うのは溶融硫黄の粘
度を考慮しているからである。すなわち溶融硫黄
は温度が95℃より低い場合には粘度が充分でない
から混融も不充分となり、95℃以上になると粘度
は大きくなるとともに120℃で最高となるから、
120℃において混融が最もよくなされる。しかし
120℃をこえると溶融硫黄に引火するおそれがあ
り、引火をすると硫黄分が不足するとともに溶融
硫黄の粘度が劣化して混融が不充分となる。また
引火をしなくても120℃をこえると溶融硫黄から
のSO2ガスの発生量が5ppmより大きくなり、、こ
のSO2ガスの発生に伴い溶融硫黄の粘度も悪くな
り、混融が不充分となる。さらには混融に際して
SO2ガスの発生量が5ppmより大きくなること
は、喘息、気管支炎、肺炎、歯牙酸触症、結膜炎
等の原因ともなり安全衛生上好ましくない。 加熱に用いる熱源については、ガスバーナ等の
有炎熱源を使用するときは硫黄に引火するのを防
止するのを防止するために最高120℃にとどめる
のが望ましいが、熱風、蒸気等の無炎熱源を使用
するときは、硫黄に引火するおそれがないから、
500℃まで上昇させてもよい。この場合の加熱源
として石油精製所や製鉄所で発余熱を利用するこ
とができる。なお加熱あるいは混融を行うには鉄
製の開放容器、たとえばタンクミキサーまたはド
ラムミキサーを使用することができる。 次に混合比率について述べると、第1発明にお
いて硫黄1重量部に対し製鋼ダスト2重量部以下
とするのは、製鋼ダストが2重量部をこえると有
害物の処理が悪くなる。また固化物の吸水性・透
水性が大きくなつて、有害物の溶出に対する悪影
響がみられる。また第2発明においては硫黄1重
量部、製鋼ダスト2重量部以下、鉄鉱スラグ3乃
至6重量部であるが、製鋼スラグを2重量部以下
とするのは前記第1発明の場合と同様に、製鋼ダ
ストが2重量部をこえると有害物処理が不充分と
なるからであり、また鉄鉱スラグを3乃至6重量
部としたのは6重量部をこえると硫黄・製鋼ダス
トとの混融が不充分となり、有害物の処理がうま
くいかないからであり、また3重量部に満たない
と有害物の処理効果を促進させることができない
からである。 硫黄と製鋼ダストとの混融物(第1発明)およ
び硫黄と製鋼ダストと鉄鉱スラグとの混融物(第
2発明)はそれぞれ自然放冷により冷却すると固
化物となり、有害物の処理が完了する。この場合
冷却から固化するまでに約15乃至20分を要するの
みであるから処理時間が短縮される。このように
処理された固化物からの有害物の溶出はごく微量
であつていずれも安全基準内のものである。 以下本発明(第1発明および第2発明)の実施
例について説明する。 第1発明の実施例 硫黄300gを鍋に入れて有炎熱源で110℃に加熱
して硫黄を液状に溶融する一方で、製鋼ダスト
300gを鍋に入れ有炎熱源で110℃に加熱した。実
験に使用した製鋼ダストの化学成分は重量比で
SiO25.32%、CaO5.5%、Al2O31.59%、Fe2O331
%、MgO、ZnOその他の有害物14.9%である。 また製鋼ダストに含まれる有害物の量は第4表
に示すとおりである。溶融硫黄300gに加熱した
製鋼ダスト300gを混入し、110℃の状態の下でヘ
ラにより粘性が発現するまで撹拌して(10分間)
硫黄と製鋼ダストを混融してから、自然冷却(15
分間)して固化することにより製鋼ダストを処理
したものである。この場合混融物を型枠に流し込
んで脱型し、4cm×4cm×16cmの大きさの固化物
を得た。この固化物を陸上埋立と海洋投入により
有害物の溶出試験をしたところ第4表に示される
ような結果を得た。なお第3表および第4表の計
量方法で「環告」とは「環境庁告示」の略称であ
る。
【表】
【表】 第2発明の実施例 硫黄300gを鍋に入れて有炎熱源で110℃に加熱
して硫黄を液状に溶融する一方で、製鋼ダスト
300gを鍋に入れ有炎熱源で100℃に加熱した。製
鋼ダストの化学成分および有害物含有量は第1発
明の実施例に示されるのと同じである。溶融硫黄
300gに加熱した製鋼ダスト300gを混入し、110℃
の状態でヘラを用いて粘性が発現するまで撹拌し
てから、硫黄と製鋼ダストとの混融物に別の容器
で110℃に加熱された鉄鋼スラグ900gを混入し、
110℃の状態で全体が粘性を発現するまでさらに
ヘラを用いて撹拌し(10分間)三者を混融してか
ら自然冷却(15分間)して固化することにより、
製鋼ダストを処理したものである。実験に用いた
鉄鋼スラグの化学成分は重量比でSiO233.4%、
CaO41.0%、Al2O314.5%、FeO30.4%、MgO0.6
%、S1.0%、MnO0.7%、TiO21.5%である。4cm
×4cm×16cmの大きさの処理後の固化物について
陸上埋立と海中投入により有害物の溶出試験をし
たところ、第1発明の実施例と同様(第4表)の
結果を得た。 なお第1発明による処理後の固化物は吸水性が
少く圧縮強度が40Kg/cm2以上となるから粉砕して
セメント骨材に利用することができる。また第2
発明による処理後の固化物は圧縮強度が300Kg/
cm2以上可能であるので、土木用基礎材としての利
用ができる。処理後の固化物を再度加熱して溶解
の後、冷却固化することにより、圧縮強度がさら
に増大するとともに、有害物の処理効果を一層発
揮しうる。
【図面の簡単な説明】
第1図は硫黄の加熱とSO2の発生量を示すグラ
フである(点線は硫黄に引火した時のSO2の発生
量を示す。)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 硫黄1重量部と有害物を含む製鋼ダスト2重
    量部以下を95乃至120℃に加熱し混融するととも
    に、冷却固化させることを特徴とする製鋼ダスト
    の無害化処理方法。 2 硫黄1重量部と有害物を含む製鋼ダスト2重
    量部と鉄鋼スラグ3乃至6重量部を95乃至120℃
    に加熱し混融するとともに、冷却固化させること
    を特徴とする製鋼ダストの無害化処理方法。
JP57060801A 1982-04-12 1982-04-12 製鋼ダストの無害化処理方法 Granted JPS58178185A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57060801A JPS58178185A (ja) 1982-04-12 1982-04-12 製鋼ダストの無害化処理方法

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JP57060801A JPS58178185A (ja) 1982-04-12 1982-04-12 製鋼ダストの無害化処理方法

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JPS58178185A JPS58178185A (ja) 1983-10-19
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0744226A1 (en) * 1995-05-26 1996-11-27 Ikari-Laboratory For Environmental Science Co., Ltd. Method for manufacturing molded materials solidified by sulfur and apparatus used in the method

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JP3986397B2 (ja) * 2002-09-03 2007-10-03 株式会社クボタ 重金属類含有灰の不溶化方法
JP4658728B2 (ja) * 2005-07-25 2011-03-23 ニッポメックス株式会社 計量装置

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JPS58178185A (ja) 1983-10-19

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