JPH0657272A

JPH0657272A - 含油スラッジの固化方法

Info

Publication number: JPH0657272A
Application number: JP21606992A
Authority: JP
Inventors: Shunichiro Uchida; 俊一郎宇智田; Ryukichi Okamura; 隆吉岡村; Minoru Takehiro; 実武広
Original assignee: Onoda Cement Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1992-08-13
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1994-03-01

Abstract

(57)【要約】【構成】含油スラッジを含水率が１０重量％以下とな
るよう脱水し、次いでポゾラン物質を該スラッジに対し
７重量％以上添加・混合した後、さらにセメント系バイ
ンダーを添加・混合して成型したものを４０〜６０℃に
て養生する含油スラッジの固化方法。【効果】高炉等への直接投入に耐えうる強度を有する
含油スラッジを安価にかつ短期間に固化することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、含油スラッジの固化方
法に関し、さらに詳しくは養生工程を安価かつ短期間で
行なうことができ、しかも圧壊強度が低下することのな
い含油スラッジの固化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】製鉄所
等において発生するダストや水分及び油分を含む圧延ス
ラッジは、その含有鉄分からみて製鉄用原料として再使
用できるものである。ダストとは、主として銑鉄製造の
際に高炉頂より発生するいわゆる高炉ダストであり、一
方、圧延スラッジとは、製鉄の際圧延工程にて排出され
る圧延水とともに回収される含油鉄鋼スラッジである。
一般に、これらダスト及びスラッジは極めて微細な粉末
であるが、とくに圧延工程にて発生するスラッジは油分
を多く含んでいる。

【０００３】このようなダスト及びスラッジを処理する
方法としては以下に示すものが知られており、現在多く
の製鉄所で適宜実施されている。（１）含油鉄鋼スラッジを焼結工場に集め、焼結鉱の原
料として利用する方法。（２）含油鉄鋼スラッジの水分を取り除き、含まれてい
る重金属を回収した後、油分を焼却して還元造粒して得
られる圧壊強度２００kg／ｐ以上を有するペレットを直
接高炉に投入する方法。（３）含油鉄鋼スラッジを団塊とした後、高温で焼成し
て高炉又は転炉等に投入する方法。

【０００４】しかしながら、これらの方法にはそれぞれ
重大な問題点がある。すなわち、方法（１）ではスラッ
ジに付着する油分が焼却炉中で揮散して集塵機中に蓄積
され、しばしば高温雰囲気下で突然発火し装置の焼失を
招く。また、方法（２）では、スラッジに含まれる水分
の脱水装置、冷却装置、さらには焼成装置等の建設やそ
の運転に多大のコストを要し、しかも大気汚染等の環境
問題をひき起す。さらに、方法（３）においては、団塊
形成後高温で焼成するために脱水設備、団塊成型設備、
団塊焼成設備等に多大のコストを要し、しかも、団塊形
成後に該団塊を直接使用する場合には、粉化のため歩留
りが低下すると同時に団塊中の油分の存在が圧壊強度の
著しい低下をもたらす。

【０００５】そこで、油分を含有するスラッジを、圧壊
強度を低下させることなく、安価かつ短期間に養生しう
る固化方法の開発が望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる実
情に鑑み鋭意検討した結果、圧延工程等において発生す
る含油スラッジを脱水しポゾラン物質を混合したものに
セメント系バインダーを添加し養生すれば、十分な圧壊
強度を有するスラッジが短期間に得られることを見出し
本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、含油スラッジを含水
率が１０重量％以下となるよう脱水し、次いでポゾラン
物質を該スラッジに対し７重量％以上添加・混合した
後、さらにセメント系バインダーを添加・混合して成型
したものを４０〜６０℃にて養生することを特徴とする
含油スラッジの固化方法を提供するものである。

【０００８】本発明において使用される含油スラッジと
は、例えば鉄鋼圧延工程において排出され、圧延水とと
もに回収される油分を含む銑鉄スラッジである。

【０００９】本発明においては、まず上記含油スラッジ
を天日又は適当なドライヤーにより乾燥・脱水し、その
含水率を１０重量％以下とする。

【００１０】次いで、該含油スラッジに対しポゾラン物
質を添加・混合する。本発明において使用されるポゾラ
ン物質としては、例えばフライアッシュ、スラグ、ベン
トナイト、ゼオライト、モンモリロナイト、セピオライ
ト、粘土鉱物、セメント工場発生ダスト等が挙げられ
る。これらの微粉末の一種又は二種以上を使用すること
が好ましい。これらのうち、フライアッシュ及びスラグ
を使用することが、産業廃棄物の有効利用を図るうえで
も、とくに好ましい。フライアッシュは一般に発電設備
等において産出されるものであり、直径４０μｍ以下の
粉末を使用するのが好ましい。また、スラグは、ブレー
ン比表面積が４０００cm²／ｇ以上となるよう粉砕した
微粉末を使用するのが好ましい。その他の天然ポゾラン
も、ブレーン比表面積が４０００cm²／ｇ以上の微細粉
末を使用するのが好ましい。

【００１１】ポゾラン物質の含油スラッジへの混合比率
は７重量％以上であり、好ましくは２０〜３０重量％で
ある。上記比率はスラッジの含有する油分量により適宜
選択すればよい。

【００１２】上記含油スラッジとポゾラン物質との混合
物にはセメント系バインダーを添加する。セメント系バ
インダーとしては、水硬性を示すセメント、例えば普通
ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超
速硬性セメント、アルミナセメント、各種混合セメント
が挙げられる。

【００１３】セメント系バインダーの添加量は、含油ス
ラッジに対して５重量％以上であり、１０重量％以上が
好ましい。セメント系バインダー添加量の増大にともな
い初期及び最終強度が増加する。また、５重量％未満の
添加量では十分な強度発現が得られない。

【００１４】セメント系バインダーを添加・混合した
後、必要に応じパンペレタイザー等でペレット化し４０
〜６０℃で養生する。これにより製鋼用ペレットの強度
発現性が向上し、材令３〜７日で高炉投入に必要な強度
を得ることができる。

【００１５】４０℃未満で養生した場合には、強度発現
性が低いため直接高炉に投入し得る強度に達するまでに
非常に長い日数を要する。一方、６０℃を超える温度で
養生した場合には、有機成分の揮発、水分の蒸発等によ
り十分な強度が発現せず、むしろ長期的には強度が低下
してしまう。

【００１６】

【発明の効果】本発明の含油スラッジの固化方法によ
り、油分を含むスラッジを、十分な強度を保持しつつ、
安価にかつ短期間に固化することができる。本発明の方
法を施すことにより、これまで強度発現が困難であった
含油スラッジを直接高炉や転炉に投入できる。

【００１７】

【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００１８】実施例及び比較例（１）混合、成型及び養生含水率６０重量％、含油率１０重量％の含油鉄鋼スラッ
ジを含水率が１０重量％となるまで天日乾燥した。この
スラッジにポゾラン物質として表１に示す（ａ）〜
（ｄ）のポゾラン物質を該スラッジに対しそれぞれ所定
重量％添加し、均一に混合した。次いで、このものにセ
メント系バインダー（表１に（Ａ）〜（Ｅ）で示す）に
１０重量％の水分を添加して予め混合したものを混合
し、パンペレタイザーにより造粒し（粒径１．２〜２．
０cm）、成型ペレット（イ）を得た。また、別にこのも
のを圧縮成型機により１００kgf／cm²の圧でφ２．０×
ｌ４．０cmに圧縮成型したもの（ロ）も作製した。これ
らの成型物をそれぞれ２０、４０、６０、８０℃にて所
定材令（１、３、７、１４日）まで養生した。

【００１９】また、比較のため、スラッジに、ポゾラン
物質を添加することなくセメント系バインダーを混合し
たものを上記と同様に成型し、養生した。

【００２０】なお、使用した含油鉄鋼スラッジは、製鉄
所での圧延工程で発生したものである。使用したポゾラ
ン物質のうち、フライアッシュは発電所等で、発生する
通常セメント用混和材として使用されているものであ
り、ダストはセメント工場で発生する集塵ダストであ
る。また、ゼオライトは天然のものを使用した。

【００２１】なお、上記実施例及び比較例で使用したポ
ゾラン物質及びセメント系バインダーのブレーン比表面
積及び比重を表２に示す。

【００２２】（２）圧縮強度試験上記により造粒・成型したペレットのうち粒径１．０×
１．２cmのもの（イ）及び圧縮成型体（ロ）を一軸圧縮
試験機により加圧し、ペレット（イ）及び圧縮成型体
（ロ）が破壊する直前の圧力を一軸圧縮強度(kgf／p)と
して測定した。

【００２３】（３）結果（３−イ）ペレット（イ）の一軸圧縮強度試験一軸圧縮強度の測定結果を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】（ａ）スラグ２０重量％、（ｂ）フライア
ッシュ２０重量％、（ｃ）ゼオライト８重量％、（ｄ）
スラグ１０重量％、（Ａ）早強セメント１０重量％、（Ｂ）普通セメント１
０重量％（Ｃ）超速硬セメント１０重量％、（Ｄ）早強セメント
５重量％、（Ｅ）高炉セメント１５重量％

【００２６】

【表２】

【００２７】表１に示す結果にみられるごとく、ポゾラ
ン物質を添加することなくバインダーとスラッジとを直
接混合した場合には、強度発現が非常に低く材令が進行
しても大きな強度増加が認められず、また養生温度を高
くしても強度の増加は小さい。

【００２８】４０〜６０℃の範囲では、養生温度が高い
ほどペレット強度は高くなる傾向がある。すなわち、高
温での養生によりバインダーの反応が促進され、ペレッ
トの一軸圧縮強度が高くなる。しかし、８０℃での養生
では急激な圧壊強度の低下が起きる。このことは、低温
で揮発する有機物及び水分の蒸発の影響と考えられる。

【００２９】図１に６０℃、７日間養生におけるポゾラ
ン物質添加量と一軸圧縮強度との関係を示す。図１に示
されるごとく、ポゾラン物質添加量が５重量％以下では
強度が発現せず、７重量％において強度発現の変曲点が
みられる。

【００３０】（３−ロ）圧縮成型体（ロ）の圧縮強度セメント系バインダーとして早強セメントを使用した場
合の圧縮成型体（ロ）の一軸圧縮強度の測定結果を表３
に示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】表３に示す結果にみられるごとく、本発明
品は比較品に比べ一軸圧縮強度の増大が著しいことがわ
かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で得られたポゾラン添加量と圧縮強度と
の関係を示す図面である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】含油スラッジを含水率が１０重量％以下
となるよう脱水し、次いでポゾラン物質を該スラッジに
対し７重量％以上添加・混合した後、さらにセメント系
バインダーを添加・混合して成型したものを４０〜６０
℃にて養生することを特徴とする含油スラッジの固化方
法。