JPH0371488B2 - - Google Patents
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- JPH0371488B2 JPH0371488B2 JP17217284A JP17217284A JPH0371488B2 JP H0371488 B2 JPH0371488 B2 JP H0371488B2 JP 17217284 A JP17217284 A JP 17217284A JP 17217284 A JP17217284 A JP 17217284A JP H0371488 B2 JPH0371488 B2 JP H0371488B2
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は製鋼炉から排出される高温溶滓の顕熱
を積極的に利用して、製鋼スラグの改質とダス
ト、スラツジ類との処理とを行う方法に関するも
のである。 〔従来技術〕 一般に、製鋼スラグは高温の溶融状態で排出さ
れ、CaOに富んでいるので、その処分については
鋭意再資源化の検討が進められているが、主に、
製鋼スラグ中の遊離石灰、2CaO・SiO2等に起因
する膨張崩壊現象のため発生全量が利用されるま
でに至らず、また特殊鋼のスラグにおいては、
往々にして重金属イオンを溶出するものもあつ
て、そのまま廃棄も出来ず、無公害化対策にはか
なりの出費を要していた。 一方、製鋼工場から発生する製鋼ダスト、スラ
ツジ類（以下、ダスト類という）は、酸化鉄を主
成分とするが、他にZn、Pb、Cd、Cr等の有害金
属を含むために、鉄資源としての利用が出来ず、
しかも産業廃棄物としての処分も困難性を有し、
その処分にも多額の費用を要していた。 そこで、製鋼スラグの改質化と、ダスト類の処
理について種々の研究が成されているが、その概
要は高温溶滓中に適当量の改質剤と適当量のダス
ト類とを混合し溶滓顕熱を利用して、製鋼スラグ
の改質をおこない、更にダスト類中に含まれる有
価金属を回収するものであつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、製鋼炉から排出される溶滓は高温状
態にあるが、混合される改質剤とダスト類は通常
低温状態にあつて、該溶滓にこれらの改質剤とダ
スト類を多く混合すると、溶滓の温度が下がつて
しまうので、必然とその処理量は少量に決まつて
しまう。しかし、改質剤については、製鋼スラグ
を改質するに必要量加えなければ、製鋼スラグの
全部が崩壊しない安定鉱物組成に変わらない。従
つて、溶滓に上記改質剤を加え、更に処理しよう
とするダスト類を多く混合しようとする場合、な
んらかの方法で溶滓の温度が下がらないようにす
る必要がある。 この種の研究として、本願出願人が以前に研究
し、出願した特公昭55−27139号公報記載の溶滓
の処理方法がある。これは溶滓保温用電極を配設
して、補助的に電力で熱を加え溶滓の温度を保持
している。しかし、該方法を採用するには溶滓保
温用電極が出入り自由に配設された溶滓取鍋と、
電力とが必要で、その装置および運転に費用が掛
かる。 本発明は溶滓に所定量の改質剤と、処理しよう
とするダスト類とを混合しても、溶滓の温度が下
がらず、かつ、比較的その装置及び運転に費用の
掛からない方法を提供し、溶滓の持つ莫大な顕熱
を反応エネルギーに利用し、製鋼スラグの安定化
のための改質と、多量のダスト類の無公害化処
理、並びに有価金属の回収を同時に行うことを目
的としたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的に沿う本発明は、製鋼スラグ中の不安
定鉱物質を安定化するに必要な改質剤とダスト類
とに、該改質剤及びダスト類を焙焼予熱するに必
要な炭素質固体燃料を加えて混練したのち、所定
の大きさに塊成化する工程（第１工程）と、該炭
素質固形燃料を自燃させ該塊成化物を赤熱高温状
態とする工程（第２工程）と、該赤熱化した塊成
化物を製鋼溶滓中に投入し、溶滓との完全な溶滓
化反応を起こさせてスラグの改質をおこなう工程
（第３工程）と、改質処理された溶滓を冷却して
凝固させ、これを破砕し通常の選鉱手段によつて
粒鉄を回収する工程（第４工程）と、ダスト類に
含まれている揮発性物質を回収する工程（第５工
程）とによつて構成され、改質剤とダスト類とに
炭素質固形燃料を加えて、予備焙焼し溶滓化反応
を完全ならしめる処にその特徴を有する。 第一工程で使用する改質剤としては、製鋼スラ
グ中に含まれ膨張崩壊現象の主原因となつている
遊離のCaO、MgOを無くすような成分や、不安
定鉱物2CaO・SiO2、3CaO・SiO2を土木資材と
しても使用可能な安定化合物CaO・SiO2、
2CaO・Al2O3・SiO2、2CaO・MgO・2SiO2、
2CaO・Fe2O3、4CaO・Al2O3・Fe2O3等に変化
させる（以上の反応を溶滓化反応という）に必要
な成分を含み、しかも低融点であるものが有効で
あつて、例えばSiO2、Al2O3、Fe2O3を主成分と
する珪酸塩質の鉱物、岩石又はその風化物、砂
岩、、珪砂、鋳物廃砂、火山灰、石炭灰、赤泥、
銅〓、亜鉛〓、酸性キユポラ滓等が使用される。
その使用量は製鋼スラグの塩基度によつても若干
変化するが、 改質後の塩基度 ＝CaO＋MgO／SiO2＋Al2O3＋Fe2O3＜1.4 とすることが好ましく、通常は溶滓量の５〜
15wt％程度である。 次に、炭素質固形燃料には、通常コークス、石
炭等が使用されるが、炭素分が含まれるオガ屑、
木皮屑、モミガラ、タイヤ屑等の利用も可能であ
り、その使用量は熱放散等もあつて上記改質剤と
ダスト類とを該燃料と共に赤熱状態に加熱するに
必要な理論量の２倍は必要であり、更に有価金属
の回収を強化する場合には、溶滓投入時に３〜５
％の残留炭素があるようにすることが必要であ
る。 また、所定の大きさに塊成化するとは、ブリケ
ツト化またはペレツト化することをいうが、これ
に限定されるものではない。 〔処理手順〕 次に、添付した図面を参照しながら本発明の処
理手順とその作用とを詳述する。 第１図に示すように、製鋼炉１から排出される
高温溶滓２を受けたスラグ鍋３を集塵フード４内
に移動させた後に、予め焙焼装置５で焙焼予熱さ
れて赤熱状態となつた塊成化物６をフイダー７と
シユート８とで溶滓２中に投入して溶滓化反応を
起こさせる。この場合、高圧気体ランスパイプ９
にて溶滓２を充分にバブリングして、反応を均一
に促進することが好ましい。この過程にて製鋼ス
ラグの改質が行われ、一方、ダスト類中に含まれ
ている揮発分が揮化するのである。 なお、上記塊成化物６は、前述の如く、改質剤
とダスト類と炭素質固形燃料とを混練し図示しな
い製団機によつて塊成化物として、焙焼装置５に
充填されるのであるが、炭素質固形燃料への着火
は上記工程を経て処理の完了したスラグ１０上に
乗せて行うことが可能である。 ところで、前記工程を経て改質化処理の完了し
たスラグ１０は、充分にこれを冷却した後、破砕
して磁選処理にて粒鉄の回収が行われるが、ダス
ト類中のFe、Ni等は塊成化物中の炭素質固形燃
料を上述のように多めにし還元焙焼とすること
で、海綿鉄状化され、溶滓中への投入で凝集粒状
化して粒鉄となり回収される。 一方、粒鉄等の回収された残りのスラグは、ス
ラグ安定化のための改質剤が高温の状態で溶滓と
反応しているために、スラグ組成は完全に安定鉱
物となり、膨張崩壊現象を起こす虞はない。 また、ダスト類中のZn、Pb、Cdは予備焙焼と
溶滓投入時の反応で揮化しフード１１で捕捉さ
れ、図示しない集塵機で捕集されて資源として活
用される。この揮化率はZnで70〜90％、Pbで略
100％に達するが、例えスラグ中に残留しても、
完全にスラグ成分と固溶しているのでその後溶出
することはない。 〔実施例〕 続いて本発明の実施例について述べる。 普通鋼電気炉ダスト100重量部に対し、スラグ
改質剤としての粘板岩15重量部とコークス粉10重
量部とを混練して豆炭状のブリケツトを作り、縦
1300mm、横1300mm、深さ700mmの焙焼装置に1000
Kgを充填して、冷却途中の電気炉スラグ（表面温
度約摂氏700度）上に乗せて着火し、充分に焙焼
が進行して全体が赤熱状態となつてから、製鋼炉
から排出直後の高温溶滓に高圧空気によるバブリ
ングを行いながら投入して反応させ、更に上記ブ
リケツト投入完了後に酸素によるバブリングを約
１分間行つて溶滓中の未溶融物を完全に無くし
た。 このようにして、改質化を行つて冷却凝固させ
たスラグを25mm以下に破砕して磁力選鉱を行い、
更に磁着物を粉砕して篩分けにより純粒鉄を回収
した結果を第１表に示す。ここにおいて、崩壊率
はASTM法によるオートクレーブ処理（摂氏200
度、20気圧、３時間加熱）後の粉化率で示す。
を積極的に利用して、製鋼スラグの改質とダス
ト、スラツジ類との処理とを行う方法に関するも
のである。 〔従来技術〕 一般に、製鋼スラグは高温の溶融状態で排出さ
れ、CaOに富んでいるので、その処分については
鋭意再資源化の検討が進められているが、主に、
製鋼スラグ中の遊離石灰、2CaO・SiO2等に起因
する膨張崩壊現象のため発生全量が利用されるま
でに至らず、また特殊鋼のスラグにおいては、
往々にして重金属イオンを溶出するものもあつ
て、そのまま廃棄も出来ず、無公害化対策にはか
なりの出費を要していた。 一方、製鋼工場から発生する製鋼ダスト、スラ
ツジ類（以下、ダスト類という）は、酸化鉄を主
成分とするが、他にZn、Pb、Cd、Cr等の有害金
属を含むために、鉄資源としての利用が出来ず、
しかも産業廃棄物としての処分も困難性を有し、
その処分にも多額の費用を要していた。 そこで、製鋼スラグの改質化と、ダスト類の処
理について種々の研究が成されているが、その概
要は高温溶滓中に適当量の改質剤と適当量のダス
ト類とを混合し溶滓顕熱を利用して、製鋼スラグ
の改質をおこない、更にダスト類中に含まれる有
価金属を回収するものであつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、製鋼炉から排出される溶滓は高温状
態にあるが、混合される改質剤とダスト類は通常
低温状態にあつて、該溶滓にこれらの改質剤とダ
スト類を多く混合すると、溶滓の温度が下がつて
しまうので、必然とその処理量は少量に決まつて
しまう。しかし、改質剤については、製鋼スラグ
を改質するに必要量加えなければ、製鋼スラグの
全部が崩壊しない安定鉱物組成に変わらない。従
つて、溶滓に上記改質剤を加え、更に処理しよう
とするダスト類を多く混合しようとする場合、な
んらかの方法で溶滓の温度が下がらないようにす
る必要がある。 この種の研究として、本願出願人が以前に研究
し、出願した特公昭55−27139号公報記載の溶滓
の処理方法がある。これは溶滓保温用電極を配設
して、補助的に電力で熱を加え溶滓の温度を保持
している。しかし、該方法を採用するには溶滓保
温用電極が出入り自由に配設された溶滓取鍋と、
電力とが必要で、その装置および運転に費用が掛
かる。 本発明は溶滓に所定量の改質剤と、処理しよう
とするダスト類とを混合しても、溶滓の温度が下
がらず、かつ、比較的その装置及び運転に費用の
掛からない方法を提供し、溶滓の持つ莫大な顕熱
を反応エネルギーに利用し、製鋼スラグの安定化
のための改質と、多量のダスト類の無公害化処
理、並びに有価金属の回収を同時に行うことを目
的としたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的に沿う本発明は、製鋼スラグ中の不安
定鉱物質を安定化するに必要な改質剤とダスト類
とに、該改質剤及びダスト類を焙焼予熱するに必
要な炭素質固体燃料を加えて混練したのち、所定
の大きさに塊成化する工程（第１工程）と、該炭
素質固形燃料を自燃させ該塊成化物を赤熱高温状
態とする工程（第２工程）と、該赤熱化した塊成
化物を製鋼溶滓中に投入し、溶滓との完全な溶滓
化反応を起こさせてスラグの改質をおこなう工程
（第３工程）と、改質処理された溶滓を冷却して
凝固させ、これを破砕し通常の選鉱手段によつて
粒鉄を回収する工程（第４工程）と、ダスト類に
含まれている揮発性物質を回収する工程（第５工
程）とによつて構成され、改質剤とダスト類とに
炭素質固形燃料を加えて、予備焙焼し溶滓化反応
を完全ならしめる処にその特徴を有する。 第一工程で使用する改質剤としては、製鋼スラ
グ中に含まれ膨張崩壊現象の主原因となつている
遊離のCaO、MgOを無くすような成分や、不安
定鉱物2CaO・SiO2、3CaO・SiO2を土木資材と
しても使用可能な安定化合物CaO・SiO2、
2CaO・Al2O3・SiO2、2CaO・MgO・2SiO2、
2CaO・Fe2O3、4CaO・Al2O3・Fe2O3等に変化
させる（以上の反応を溶滓化反応という）に必要
な成分を含み、しかも低融点であるものが有効で
あつて、例えばSiO2、Al2O3、Fe2O3を主成分と
する珪酸塩質の鉱物、岩石又はその風化物、砂
岩、、珪砂、鋳物廃砂、火山灰、石炭灰、赤泥、
銅〓、亜鉛〓、酸性キユポラ滓等が使用される。
その使用量は製鋼スラグの塩基度によつても若干
変化するが、 改質後の塩基度 ＝CaO＋MgO／SiO2＋Al2O3＋Fe2O3＜1.4 とすることが好ましく、通常は溶滓量の５〜
15wt％程度である。 次に、炭素質固形燃料には、通常コークス、石
炭等が使用されるが、炭素分が含まれるオガ屑、
木皮屑、モミガラ、タイヤ屑等の利用も可能であ
り、その使用量は熱放散等もあつて上記改質剤と
ダスト類とを該燃料と共に赤熱状態に加熱するに
必要な理論量の２倍は必要であり、更に有価金属
の回収を強化する場合には、溶滓投入時に３〜５
％の残留炭素があるようにすることが必要であ
る。 また、所定の大きさに塊成化するとは、ブリケ
ツト化またはペレツト化することをいうが、これ
に限定されるものではない。 〔処理手順〕 次に、添付した図面を参照しながら本発明の処
理手順とその作用とを詳述する。 第１図に示すように、製鋼炉１から排出される
高温溶滓２を受けたスラグ鍋３を集塵フード４内
に移動させた後に、予め焙焼装置５で焙焼予熱さ
れて赤熱状態となつた塊成化物６をフイダー７と
シユート８とで溶滓２中に投入して溶滓化反応を
起こさせる。この場合、高圧気体ランスパイプ９
にて溶滓２を充分にバブリングして、反応を均一
に促進することが好ましい。この過程にて製鋼ス
ラグの改質が行われ、一方、ダスト類中に含まれ
ている揮発分が揮化するのである。 なお、上記塊成化物６は、前述の如く、改質剤
とダスト類と炭素質固形燃料とを混練し図示しな
い製団機によつて塊成化物として、焙焼装置５に
充填されるのであるが、炭素質固形燃料への着火
は上記工程を経て処理の完了したスラグ１０上に
乗せて行うことが可能である。 ところで、前記工程を経て改質化処理の完了し
たスラグ１０は、充分にこれを冷却した後、破砕
して磁選処理にて粒鉄の回収が行われるが、ダス
ト類中のFe、Ni等は塊成化物中の炭素質固形燃
料を上述のように多めにし還元焙焼とすること
で、海綿鉄状化され、溶滓中への投入で凝集粒状
化して粒鉄となり回収される。 一方、粒鉄等の回収された残りのスラグは、ス
ラグ安定化のための改質剤が高温の状態で溶滓と
反応しているために、スラグ組成は完全に安定鉱
物となり、膨張崩壊現象を起こす虞はない。 また、ダスト類中のZn、Pb、Cdは予備焙焼と
溶滓投入時の反応で揮化しフード１１で捕捉さ
れ、図示しない集塵機で捕集されて資源として活
用される。この揮化率はZnで70〜90％、Pbで略
100％に達するが、例えスラグ中に残留しても、
完全にスラグ成分と固溶しているのでその後溶出
することはない。 〔実施例〕 続いて本発明の実施例について述べる。 普通鋼電気炉ダスト100重量部に対し、スラグ
改質剤としての粘板岩15重量部とコークス粉10重
量部とを混練して豆炭状のブリケツトを作り、縦
1300mm、横1300mm、深さ700mmの焙焼装置に1000
Kgを充填して、冷却途中の電気炉スラグ（表面温
度約摂氏700度）上に乗せて着火し、充分に焙焼
が進行して全体が赤熱状態となつてから、製鋼炉
から排出直後の高温溶滓に高圧空気によるバブリ
ングを行いながら投入して反応させ、更に上記ブ
リケツト投入完了後に酸素によるバブリングを約
１分間行つて溶滓中の未溶融物を完全に無くし
た。 このようにして、改質化を行つて冷却凝固させ
たスラグを25mm以下に破砕して磁力選鉱を行い、
更に磁着物を粉砕して篩分けにより純粒鉄を回収
した結果を第１表に示す。ここにおいて、崩壊率
はASTM法によるオートクレーブ処理（摂氏200
度、20気圧、３時間加熱）後の粉化率で示す。
【表】
以上の結果によると、ダスト中のZn、Pbの揮
化率は、 Zn揮化率 ＝（１−85Kg×0.0073＋3670Kg×0.003／1000Kg×0.0
908） ×100＝87.2（％） Pb揮化率 ＝（１−85Kg×0.0007＋3670Kg×0.0002／1000Kg×0.
0128） ×100＝93.8（％） となり、Feのメタル回収率は、 Feメタル化率 ＝110Kg×0.9456／1000Kg×0.2441×100 ＝42.6（％） となる。 更に、選鉱産物の環境庁告示による溶出イオン
測定を行つた結果を第２表に示す。ここでNDは
不検出を示すものである。
化率は、 Zn揮化率 ＝（１−85Kg×0.0073＋3670Kg×0.003／1000Kg×0.0
908） ×100＝87.2（％） Pb揮化率 ＝（１−85Kg×0.0007＋3670Kg×0.0002／1000Kg×0.
0128） ×100＝93.8（％） となり、Feのメタル回収率は、 Feメタル化率 ＝110Kg×0.9456／1000Kg×0.2441×100 ＝42.6（％） となる。 更に、選鉱産物の環境庁告示による溶出イオン
測定を行つた結果を第２表に示す。ここでNDは
不検出を示すものである。
以上説明した如く、本発明によれば、溶滓顕熱
を利用して製鋼スラグの改質とダスト類の処理を
行うにあたつて、改質材とダスト類とに所定量の
炭素質固形燃料を加えて、予熱焙焼を行うことに
より、赤熱高温の状態から直接反応が行われるた
めに反応が確実であり、処理に失敗が無く、溶滓
当たりのダスト類処理能力も大きい。従つて溶滓
量の比較的少ない製鋼工場においても、自社で発
生するダスト類を自社発生の溶滓で無公害処理で
きると共に、スラグの土木資材としての活用がで
きる利点を有する。 更には莫大な電力を必要としないので運転費も
安い。
を利用して製鋼スラグの改質とダスト類の処理を
行うにあたつて、改質材とダスト類とに所定量の
炭素質固形燃料を加えて、予熱焙焼を行うことに
より、赤熱高温の状態から直接反応が行われるた
めに反応が確実であり、処理に失敗が無く、溶滓
当たりのダスト類処理能力も大きい。従つて溶滓
量の比較的少ない製鋼工場においても、自社で発
生するダスト類を自社発生の溶滓で無公害処理で
きると共に、スラグの土木資材としての活用がで
きる利点を有する。 更には莫大な電力を必要としないので運転費も
安い。
第１図は本発明方法の概略説明図である。
〔符号の説明〕、１……製鋼炉、２……溶滓、
３……スラグ鍋、４，１１……集塵フード、５…
…焙焼装置、６……塊成化物、７……フイーダ、
８……シユート、９……気体ランスパイプ、１０
……スラグ。
３……スラグ鍋、４，１１……集塵フード、５…
…焙焼装置、６……塊成化物、７……フイーダ、
８……シユート、９……気体ランスパイプ、１０
……スラグ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記の各工程より成る製鋼スラグと製鋼ダス
ト、スラツジ類との同時処理方法 第１工程：製鋼スラグの改質に必要な量の改質剤
と製鋼ダスト、スラツジ類とに、該改質剤と製
鋼ダスト、スラツジ類とを焙焼予熱するに必要
な炭素質固体燃料を加えて混練した後、所定の
大きさに塊成化する。 第２工程：第１工程によつて得られた塊成化物を
焙焼装置に装入した後、該塊成化物に含まれる
上記炭素質燃料に着火して自燃させ、該塊成化
物を赤熱状態に焙焼予熱する。 第３工程：第２工程で予熱され赤熱状態となつて
いる上記塊成化物を製鋼溶滓中に投入し、上記
塊成化物に含まれる揮発性物質を揮化させると
共に、溶融滓化反応を起こさせてスラグの改質
処理を行う。 第４工程：第３工程で処理された溶滓を凝固させ
た後破砕し、通常の選鉱手段で含有する粒鉄を
回収する。 第５工程：第２工程及び第３工程で揮化した揮発
性物質を、集塵装置で吸引回収する。 ２ 第１工程で用いる製鋼スラグの改質剤は、珪
酸塩質の鉱物、岩石又はその風化物、砂岩、珪
砂、鋳物廃砂、火山灰、石炭灰、赤泥、銅〓、亜
鉛〓、酸性キユポラ滓の少なくとも一種以上を含
む特許請求の範囲第１頂記載の製鋼スラグと製鋼
ダスト、スラツジ類との同時処理方法。 ３ 第１工程で用いる固体燃料は、コークス、石
炭、オガ屑、木皮屑、モミガラ、タイヤ屑、重油
燃焼灰の少なくとも一種以上を含む特許請求の範
囲第１頂若しくは第２頂記載の製鋼スラグと製鋼
ダスト、スラツジ類との同時処理方法。 ４ 第３工程において、製鋼溶滓に気体バブリン
グを行いながら第２工程で予熱された塊成化物を
投入する特許請求の範囲第１頂、第２頂若しくは
第３頂記載の製鋼スラグと製鋼ダスト、スラツジ
類との同時処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17217284A JPS6152324A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | 製鋼スラグと製鋼ダスト，スラッジ類との同時処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17217284A JPS6152324A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | 製鋼スラグと製鋼ダスト，スラッジ類との同時処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6152324A JPS6152324A (ja) | 1986-03-15 |
| JPH0371488B2 true JPH0371488B2 (ja) | 1991-11-13 |
Family
ID=15936902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17217284A Granted JPS6152324A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | 製鋼スラグと製鋼ダスト，スラッジ類との同時処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6152324A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0718035U (ja) * | 1992-10-20 | 1995-03-31 | 株式会社猫田電機 | スリップクラッチ |
-
1984
- 1984-08-18 JP JP17217284A patent/JPS6152324A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6152324A (ja) | 1986-03-15 |
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