JPH0416534A - スラグ・石炭灰の利用方法 - 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、溶銑予備処理及び製鋼過程に於て発生するス
ラグと、石炭火力発電所等より発生する石炭灰とを水硬
性粒度調整スラグとして有効利用する方法に関するもの
である。

〈従来の技術〉 一般に、製鋼（転炉、電気炉）・溶銑予備処理スラグは
Ｆ−Ｃａｂ、　Ｆ−ＭｇＯ，ｙ　−２ＣａＯ・Ｓｉｎｇ
等を含有している場合が多いので、膨張崩壊性を有する
。

そこで、破砕、磁選後、膨張崩壊性が減少（鉄鋼連盟の
水浸膨張試験方法で膨張率１．５％以下）するまでエー
ジングし安定化処理したり、上記の膨張崩壊の原因鉱物
をなくし、安定鉱物を生成させるため、溶融状態のスラ
グに珪酸塩賞の岩石、鉱物。

カラミ等を添加したり、硼素化合物と併用して、膨張崩
壊性をなくす方法（特開昭５３−４３６９０号公報。

特公昭５７−２７６７号公報、特開昭６２−１６２６５
７号公報等）による安定化処理が提案され、一部の企業
で実施され、通常の路盤材（粒度調整スラグ（ＭＳ−２
５３）等）、水硬性粒度調整スラグ（ＨＭＳ−２５Ｓ）
とするには高炉水滓を２５〜３０重量％１石灰を１〜５
重量％１石膏を２〜５重量％等を配合して製造販売され
ている。又、破砕、６１１選後、セメント原料として、
ごく一部使用されているが、大部分は埋立廃棄処分され
ている。

又、石炭火力発電所では石炭を微粉砕して用いるが、５
ｏｊｃＪＳｏｘ−の規制がない時代は高温燃焼させてい
たので、Ｃの残留が少な（、ＪＩＳＡ６２旧に合格する
石炭灰はフライアッシュセメントの混和材として利用さ
れていたが、粗粒部分は殆んど埋立廃棄処分されていた
。

又、近年の石炭火力発電所から発生する石炭灰は、ＮＯ
工、　５ｏＪＩ−の規制のために低温燃焼させるので、
残留Ｃが１０〜３０重量％と多く、フライアッシュセメ
メト用には不向で、ごく一部がセメント原料に使用され
るだけで大部分は埋立廃棄処分されている。

なお、ＮＯｘ、Ｓ吠発生防止のため、石灰石粉末や石灰
粉末を燃焼炉に吹き込んだり、石炭と同時粉砕しながら
燃焼させる流動焙焼炉法もあり、この方法による石炭灰
はＦ−ＣａＯや無水石膏を含有しているものもある。

この樺な石炭灰にバインダーとして粘土粉を添加して造
粒し、ロータリーキルンで焼成し軽量骨材を製造するこ
とも一部行なわれているが、全体としては有効利用され
ているのはごく一部にすぎず、大部分は未利用のま一理
立廃棄されている。−〈発明が解決しようとする諜脛〉 資源エネルギー庁の長期見通しでは今後石炭使用量が増
えると予想されているので石炭灰は増大し続け、今後の
埋立廃棄場所の不足が問題化されてくると思われる。

又、製鋼・溶銑予備処理スラグの発生量は約１．４００
〜ｔ、ｓｏｏ万ｔ万年７年一部、セメント原料に利用さ
れたり、エージング処理や改質後、路盤材等に利用され
ているが、大部分は埋立廃棄処分されており、石炭灰同
様、今後の埋立廃棄場所の確保が問題となってくる。ま
た、エージングする場合でも処理期間が長くかかるため
、土地価格高騰の折エージング場所の確保や諸経費がか
さみ、同様に間層となってくる。製鋼スラグ、溶銑予備
処理スラグは前述の通り、膨張、崩壊性を有しているの
で、破砕、磁選後、エージング及び改質して安定鉱物に
変え、水浸膨張率を１．５％以内にして販売しているが
、逆に、水硬性がな（なり一輪圧縮強さは約１０ｋｇ／
ｃ−以内となって、天然骨材を使用した場合と同様に水
硬性粒度調整スラグにはならない、そこで、前述した様
に、高炉水滓、石膏、石灰等を配合して製造されている
。

スラグはアルカリ（Ｃａイオン）に富んでいるので、ア
ルカリ可溶性に冨むＳｉｎｇ、　Ａｌｔｏｓを含有し、
安価に入手可能なものとして、石炭灰が考えられ、特に
残留Ｃが少ない粗粒石炭灰を粒調材及びＣａｂ−５ｉｎ
ｇ−＾１３０３系の水和物を生成させて水硬性粒度調整
スラグとして、スラグ、石炭灰等を有効利用することを
本発明の目的とするものである。

く課題を解決する為の手段〉 上記の目的を達成するために本発明では次の如き手段を
採用する。

即ち、破砕磁選処理及び安定化処理した製鋼スラグ及び
又は溶銑予備処理スラグに、石炭灰を３〜２０重量％配
合して路盤材用の水硬性粒度調整スラグとすることを特
徴とするスラグ・石炭灰の利用方法である。

ここで安定化処理とは、スラグの膨張崩壊性が鉄鋼連盟
の水浸膨張試験方法で膨張率が１．５％以下に減少する
までエージング処理をする方法、又はスラグ中に含まれ
る膨張崩壊の原因鉱物をな（し、安定鉱物とするため溶
融状態のスラグに珪酸塩質の岩石、鉱物、カラミ等を添
加したり、硼素化合物と併用して膨張崩壊性をなくす方
法である。

なお、上記安定化は石炭灰を配合した後に行うこともあ
り、更には石炭灰に加えて高炉スラグ。

石膏１石灰の１種以上を添加配合する場合もある。

〈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。

まず、実験に用いた原料の化学成分等を第１表に示す。

又、使用原料の粒度分布を第２表に、使用原料の表乾比
重および吸水率を第３表に示す。

第　　　２　　　表 第 表 にて測定した結果を第４表に示す。

製鋼スラグ路盤設計指針によって、製鋼スラグをエージ
ング処理した各スラグの試験をＪＩＳＡ１１０２（骨材
のふるい分は試験方法）　、　１２０３　（土の含水量
試験方法）、１２１０　（突固めによる土の締固め試験
方法）等によって行ない、各原料を第４表に示す配合割
合でＪＩＳ型枠（モールド１０ｃｓφＸ１２．７ｃｍ）
に３層にわけて詰め、各層ごとにランマーを２５回落下
させて詰め、スリーブで脱型後、１２日間温空養生後、
１日水中養生して、コンクリート圧縮試験機で一軸圧縮
強さを測定、又、同方法で作った供試体をモールドのま
ま、８０℃水浸膨張試験方法又、環境庁告示の溶出試験
結果を第５表に示す。

第　　５　　表 以上の如（、製綱スラグ、溶銑予備処理スラグ単味では
、エージング処理等を行ない安定化させたスラグである
ので、水硬性は低下し、−軸圧縮強さは約１０ｋｇ／　
ｄ以下で通常の粒度調整スラグである。そこで水硬性粒
度調整スラグとして市販されているものは転炉スラグ：
高炉スラグ（特に高炉水滓）二石灰：石膏＝約７０　：
　２Ｓ〜３０：２〜３：０〜３重量％の様に高炉水滓１
石灰を配合している。

しかし、上記実施例で示す如く製鋼、溶銑予備処理スラ
グに石炭灰、あるいは石炭灰、石膏、石灰等を３重量％
以上配合することで水硬性粒度調整スラグとなし得るし
石炭灰の配合量が増すと、その強度も大きくなるが、２
０重量％以上配合すると強度が高くなり過ぎるので２０
重量％を上限とした。

又、水浸膨張率も製鋼スラグ路盤設計指針の基準値内で
あるし、環境庁告示の方法の溶出試験でも有害物は認め
られなかった。

〈発明の効果〉 以上、述べて来た如く、本発明によれば、製鉄事業所か
ら大量に発生し、エージングや改質処理して安定化させ
ると水硬性が減少するので、安価な粒度調整スラグとな
るので水硬性を持ったスラグとするには高炉スラグや石
灰等を再度、配合して販売されているが、大部分は埋立
廃棄処分されている製鋼スラグや溶銑予備処理スラグに
、石炭火力発電所から発生する産業廃棄物の石炭灰等を
少量配合すると水硬性が発現し、水硬性粒度調整スラグ
として有効に利用できるものである。

特許出願人　　日本磁力選鉱株式会社 代　理　人　　有吉　教晴

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、破砕磁選処理及び安定化処理した製鋼スラグ及び又
   は溶銑予備処理スラグに、石炭灰を３〜２０重量％配合
   して路盤材用の水硬性粒度調整スラグとすることを特徴
   とするスラグ・石炭灰の利用方法。 ２、破砕磁選処理した製鋼スラグ及び又は溶銑予備処理
   スラグに石炭灰を３〜２０重量％配合し、安定化処理し
   た後、路盤材用の水硬性粒度調整スラグとすることを特
   徴とするスラグ・石炭灰の利用方法。 ３、第１項もしくは第２項に於て、さらに高炉スラグ・
   石膏・石灰の１種以上を配合することを特徴とするスラ
   グ・石炭灰の利用方法。