JPS6227528A - 脱珪スラグの利用方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は最近の新製調法の過程で新しいタイプとして出
現するに至った溶銑予備処理の１つである脱珪処理工程
で発生する脱珪スラグの利用方法に関するものである。

〈従来の技術〉 最近溶銑を直接転炉へ装入して吹錬を行なう方法に代わ
って、転炉へ装入する前に溶銑に酸化鉄、又は酸化鉄及
びＣａＯを添加し、ＳｉをＳｉＯ２としてスラグに移行
させる脱珪処理を行なう様になった。

この脱珪処理工程に於いて発生するスラグ（以下脱珪ス
ラグという）は、含有Ｓ、Ｐ量が少ないので焼結原料ヘ
リサイクルされたり、磁選処理により含有メタルを回収
した後にセメント原料に利用されたりはしているが、相
当部分は埋立廃棄処分されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述の脱珪スラグがもっと幅広く活用されない一因は、
この脱珪スラグが鍋内や放流により自然冷却されると、
その鉱物組成が２ＣａＯ・ＡＪえ０３・５１０２〜２Ｃ
ａＯ−ＭｇＯ−２Ｓｉ０２．２ＣａＯ−ＦｅｚＯ３主体
となり、その粉砕物に水を加えて混練しても殆んど硬化
しないという性状を有する点にある。

本発明はこの様な脱珪スラグの非硬化性を解消せんとす
るものである。

く問題点を解決する為の手段〉 本発明は、脱珪スラグに対して潜在水硬性を付与せしめ
幅広い用途に活用せんとするものであり、その要旨は溶
融状態にあろ脱珪スラグに対して、その塩基度が１５以
上となるべき量の石灰を添加すると共に、酸素、窒素あ
るいは空気を吹込んでバブリングを行ない、溶融反応を
生起させた後に急冷し、次いで乾燥させて得られた乾燥
物と、石灰２石膏、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム
。

塩化カルシウムの少なくとも１種から成る刺激剤との混
合粉末を、ヘドロ固化剤、ペレット、団鉱あるいは焼結
用のバインダーとして用いることを特徴とする脱珪スラ
グの利用方法である。

なおここで塩基度はＣａＯ／５ｉ０２で求めるものとし
、該塩基度が１．５よりも小なる場合には後で詳述する
如く硬化する迄に長時間を要する為にＣａＯを添加して
１．５以上とするのである。

なお溶融状態の脱珪スラグにＣａＯを添加したものの急
冷処理は、水冷、空冷のいずれでもよいが水冷の方が冷
却速度が大きく出来るし粉塵等の問題も少なくてすむの
で好都合である。又この様にしてＣａＯを添加して急冷
しな脱珪スラグはそれを乾燥した後、該乾燥物のみを微
粉砕して上記刺激剤の粉末と混合してもよいし、あるい
は該乾燥物と上記刺激剤との混合物を粉砕して混合粉末
を得てもよい。いずれの場合にあっても脱珪スラグとＣ
ａＯの溶融反応物は出来る限り微細となる事が望ましく
、通常はブレーン値が３１００±５０ｃｎｒ／ｇ以下と
なる様に微粉砕するものとする。

〈実施例及び作用〉 以下本発明の作用効果を確認する為に行なった実験及び
その結果を示す。

この実験に用いた脱珪スラグの化学組成、及び比較の為
に高炉スラグの化学組成を下記第１表に示す。なおＸ線
回折によれば、脱珪スラグの主含有鉱物はメリライトで
、高炉スラグのそれはガラスであった この第１表に示す脱珪スラグをそのま−、あるいはＣａ
Ｏを添加して電融マグネシアルツボにより１４００℃で
再溶解した後、水冷処理をした試作スラグの化学分析値
を第２表に示す。なおこの水冷処理後の試作スラグの主
含有鉱物はガラスであった。

上記第１表、第２表に示すスラグを１０５〜１１０℃に
て２４時間以上乾燥後、刺激剤としての石灰２石膏を３
重量％添加してブレーン値３１００±５０ｃｎｒ／ｇに
粉砕、あるいは試作スラグの乾燥物をブレーン値３１０
０±５０ｃａｒ／ｇに粉砕したものにＮａＯＨ，Ｎａｚ
ＣＯ３゜ＣＩＬＣ１２を練り水に溶かし、水を加えて混
練しビニール袋に入れて硬化状況を調べた結果を第３表
に示す。

なお上記第３表に於いて、脱珪スラグ（元鉱）とは第１
表に示す脱珪スラグ、脱珪スラグ（水滓）とは第２表に
示す水冷処理を施したスラグの事であり、０は手で押し
て非常に硬いことを、Ｏは同硬いことを、×は硬化しな
いことを示す（以下同じ）。

次にヘドロ固化試験について示す。

第４表 なお上記第４表に於いて、試作品勲は上記第３表に於け
る試作品りと一致する。

又水冷処理を施した脱珪スラグとＣａＯとの溶融反応物
について、該溶融反応物の塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）
と硬化状況を調へる為に、塩基度の種々異なる溶融反応
物に石灰を３重量％添加し、ブレーン値３１００±５０
ｃｉ／ｇに破砕し、上記と同様に水を加えて混練後硬化
する迄の時間を求めた結果は図面に示すグラフの様に、
塩基度が１．５以上の範囲で迅速な硬化が見られた。

次に製団、造粒試験について示す。

粉鉱石（粒度分布は第５表に示す）を製団し、原料とし
て利用するためにバインダーとして検討した。

まず予備テストとして、コンクリート圧縮試験機（１０
０ｔ）を使用し、タブレット方式によって成型（３２φ
Ｘ　３５ｍｍ、成型圧１ｔ／ｃゴ、添加水分４．５％）
し、経時別の圧壊強度を測定し第６表に示す。

良好な配合のものにつき、団鉱機（ＳＯｘ　５０ｘ　３
２１１１ｍ、添加水分５％、線圧３．３ｔ／ｃｍ　）で
製団し、製団歩留、圧壊強度等を測定し第７表に示す。

第５表 第７表 本１　　　　　　　本２ ＊ｌ　団鉱φに一印方向に加圧し破壊するまでの強度。

本２］、ｍの高さから１０ｉｎ厚さの鉄板の上に落下さ
せ、約１７２に破壊するまでの回数。

以上の如くタブレット方式で成型する場合には、型から
取り出す時に人間の手で取り出して動かずので全く破壊
しないし、そのま＼養生すれば、普通セメントの場合で
も長期強度は出て問題ない。

しかし、団鉱機で製団する場合タイヤから約３５〜４０
ｃｍ落下するし、ベルトコンベアーの積み変え等で破壊
してしまうので混練後、圧縮されるまでに数分間で強度
があられれるほど製団歩留は良くなる。即ちセメントの
みを使用すると、この初期工程で破壊し、かつ増粘剤と
してベントナイトを組み合わせても効果は少ないが数分
間で硬化する脱珪スラグ粉砕物を使用するとその効果は
大きくなることが判る。

次に第８表に示す粒度分布を有する粉鉱石に対し、第６
表にて示したのと同じ割合となる様に、試作品（第３表
に示す）等を配合し、散水し乍ら約１０〜１５＋＋＋＋
ｎに造粒した場合の造粒性、落下強度を下記第９表に示
す。

第９表 零１　　　　　　　本２ 本１３日経過後、１ｍの高さから厚さ１０ｍｍの鉄板の
上に落下させ、約１／２になるまでの回数 ＊２３日経過後の圧壊強度 上記第９表から、可塑性に乏しい粉鉱石は、セメントや
セメントとベントナイトを混ぜても、あるいは高炉水滓
と石灰とベントナイトを混ぜても造粒されない。勿論品
位の低下を無視して更に大量を混合すれば造粒は出来る
がそれでは実際上使用は出来ない。

しかるに本発明方法である脱珪スラグに刺激剤として石
灰を加えたものを使用した場合には造粒が良好に行なえ
ている。

次に焼結用のバインダーとして用いた場合について述べ
る。

第１０表に示す様な、配合割合及び条件で、本発明のバ
インダーを用いて焼結した結果を第１１表に示す。なお
この第１１表中域作品Ｎｏは上記第３表に示す試作品Ｎ
ｏと同じである。

比較の為に従来例として生石灰をバインダーとした場合
及びバインダーなしの場合の結果をも第１１表中に併記
した。なおバインダーの量は本発明の場合も従来例の場
合も共に１重量％とした。

第１１表 上記第１１表から明らかな如く、本発明方法による場合
、その生産性２歩留及び強度のいずれに於いてもバイン
ダーなしの場合よりも優れており、生石灰を用いた場合
と比べても何ら遜色はなく、焼結用のバインダーとして
十分使用可能である事が判る。

〈発明の効果〉 以上述べて来た如く、本発明方法によれば、そのま−の
状態では硬化せず利用価値が低い脱珪スラグをその塩基
度が１５以上となる量のＣａＯを添加後、バブリングを
し乍ら十分に溶融反応を行なわしめた後に、急冷後微粉
砕し、かつ石灰を初めとする上記刺激剤を添加する事に
より、セメントと比較しより短時間に硬化する性質を発
現せしめる事が出来るので、早期硬化が望まれる粉鉱石
の団鉱化、ペレット化又は焼結用のバインダーとして有
効に利用出来、更にヘドロ固化剤として用いた場合も早
期固化がなし得る等脱珪スラグを広範囲に利用し得るも
のである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の脱珪スラグとＣａＯ添加混合物の塩基度
と硬化時間との関係を示すグラフ。 特許出願人　日本磁力選鉱株式会社 代　理　人　万古　教晴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、溶融状態にある脱珪スラグに対して、その塩基度が
   １．５以上となるべき量の石灰を添加すると共に、酸素
   、窒素あるいは空気を吹込んでバブリングを行ない、溶
   融反応を生起させた後に急冷し、次いで乾燥させて得ら
   れた乾燥物と、石灰、石膏、水酸化ナトリウム、炭酸ナ
   トリウム、塩化カルシウムの少なくとも１種から成る刺
   激剤との混合粉末を、ヘドロ固化剤、ペレット、団鉱あ
   るいは焼結用のバインダーとして用いることを特徴とす
   る脱珪スラグの利用方法。