JPH0672746A - 製鋼スラグ改質方法 - Google Patents
製鋼スラグ改質方法Info
- Publication number
- JPH0672746A JPH0672746A JP22614692A JP22614692A JPH0672746A JP H0672746 A JPH0672746 A JP H0672746A JP 22614692 A JP22614692 A JP 22614692A JP 22614692 A JP22614692 A JP 22614692A JP H0672746 A JPH0672746 A JP H0672746A
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- Japan
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- slag
- acid
- reforming
- free cao
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B5/00—Treatment of metallurgical slag ; Artificial stone from molten metallurgical slag
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】低コスト、かつ効率的な方法で、製鋼スラグ中
の遊離ＣａＯを減少させて水和膨張率を低下させる。 【構成】遊離ＣａＯを含む製鋼スラグを、鉄鋼工場の酸
処理工程で発生する廃酸及び／又は酸スラッジを用い
て、ｐＨ−１〜４、温度６０℃以上で処理する。
の遊離ＣａＯを減少させて水和膨張率を低下させる。 【構成】遊離ＣａＯを含む製鋼スラグを、鉄鋼工場の酸
処理工程で発生する廃酸及び／又は酸スラッジを用い
て、ｐＨ−１〜４、温度６０℃以上で処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、転炉スラグ等の遊離Ｃ
ａＯを含む製鋼スラグの有効利用促進のための、非常に
低コストで効率的な改質方法に関するものである。
ａＯを含む製鋼スラグの有効利用促進のための、非常に
低コストで効率的な改質方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】転炉スラグ等の製鋼スラグは、遊離Ｃａ
Ｏを多く含むために水と接触してＣａＯがＣａ（ＯＨ）
2 となり、そのとき、ＣａＯの体積は約２倍に膨張す
る。このようなスラグを路盤材に利用した場合、膨張に
よりスラグが徐々に崩壊し、そのために路面に凹凸が生
じ車輌の走行に支障をきたすことになる。
Ｏを多く含むために水と接触してＣａＯがＣａ（ＯＨ）
2 となり、そのとき、ＣａＯの体積は約２倍に膨張す
る。このようなスラグを路盤材に利用した場合、膨張に
よりスラグが徐々に崩壊し、そのために路面に凹凸が生
じ車輌の走行に支障をきたすことになる。
【０００３】この製鋼スラグの異常膨張の原因である遊
離ＣａＯを減少させるために以下の二つの方策が採られ
ている。 （１）エージング処理 徐冷した製鋼スラグを粗砕して粒度調整後、屋外にて山
積みして３〜６カ月以上放置し、雨水、大気中の水分、
ＣＯ2 等により水和・炭酸化反応等を行わせて遊離Ｃａ
Ｏを安定化させる大気エージング処理方法である。この
方法の問題点はエージングに非常に長時間を要すること
であり、そのために製鉄所内に非常に広いスペースが必
要であるという点にある。 （２）熱間改質処理 溶融状態の製鋼スラグに珪酸質材料等を添加して、遊離
ＣａＯをＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 等と反応させて膨張しな
い安定鉱物相に変える方法である。この方法の問題点
は、改質処理コストが高くつくことである。
離ＣａＯを減少させるために以下の二つの方策が採られ
ている。 （１）エージング処理 徐冷した製鋼スラグを粗砕して粒度調整後、屋外にて山
積みして３〜６カ月以上放置し、雨水、大気中の水分、
ＣＯ2 等により水和・炭酸化反応等を行わせて遊離Ｃａ
Ｏを安定化させる大気エージング処理方法である。この
方法の問題点はエージングに非常に長時間を要すること
であり、そのために製鉄所内に非常に広いスペースが必
要であるという点にある。 （２）熱間改質処理 溶融状態の製鋼スラグに珪酸質材料等を添加して、遊離
ＣａＯをＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 等と反応させて膨張しな
い安定鉱物相に変える方法である。この方法の問題点
は、改質処理コストが高くつくことである。
【０００４】以上の問題点を改善するために、特公昭５
２−４４２８１号公報、特開昭５８−１６７７０９号公
報に開示される技術は、フミン酸、硫酸等により遊離Ｃ
ａＯを安定な塩類に変えてエージング処理の省略を意図
したものである。しかし、遊離ＣａＯの製鋼スラグ内で
の存在状態は一様ではなく、スラグの粗粒内に取り込ま
れたりしており、これらの方法では、低コストで、か
つ、効率的に遊離ＣａＯを安定化させることはできなか
った。
２−４４２８１号公報、特開昭５８−１６７７０９号公
報に開示される技術は、フミン酸、硫酸等により遊離Ｃ
ａＯを安定な塩類に変えてエージング処理の省略を意図
したものである。しかし、遊離ＣａＯの製鋼スラグ内で
の存在状態は一様ではなく、スラグの粗粒内に取り込ま
れたりしており、これらの方法では、低コストで、か
つ、効率的に遊離ＣａＯを安定化させることはできなか
った。
【０００５】また、特開昭５８−１６７７０９号公報に
開示される方法の場合、濃硫酸（３６規定（Ｎ））を使
用しているために酸として強すぎて、遊離ＣａＯのみな
らず他のＣａＯを含む結晶相、例えばダイカルシウムシ
リケート（２ＣａＯ・ＳｉＯ 2 ）、トリカルシウムシリ
ケート（３ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）等も溶解して、改質効率
が悪く、かつ、改質のためのコストも高くつくことが問
題であった。
開示される方法の場合、濃硫酸（３６規定（Ｎ））を使
用しているために酸として強すぎて、遊離ＣａＯのみな
らず他のＣａＯを含む結晶相、例えばダイカルシウムシ
リケート（２ＣａＯ・ＳｉＯ 2 ）、トリカルシウムシリ
ケート（３ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）等も溶解して、改質効率
が悪く、かつ、改質のためのコストも高くつくことが問
題であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題点を解決し、低コスト、かつ、効率的な製鋼スラ
グ改質方法を提供するものである。
の問題点を解決し、低コスト、かつ、効率的な製鋼スラ
グ改質方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明における製鋼スラ
グ改質方法は、転炉等で発生した遊離ＣａＯを含む製鋼
スラグを、鉄鋼工場の酸処理工程において発生する廃酸
及び／又は酸スラッジを用いて処理することにより、遊
離ＣａＯを安定な中和塩に変える等してスラグから除去
したり、あるいは、スラグ中に残存させたりして改質す
ることを特徴としている。そのための改質処理条件とし
て、廃酸、酸スラッジを用いてｐＨを−１〜４、温度を
６０℃以上とする。
グ改質方法は、転炉等で発生した遊離ＣａＯを含む製鋼
スラグを、鉄鋼工場の酸処理工程において発生する廃酸
及び／又は酸スラッジを用いて処理することにより、遊
離ＣａＯを安定な中和塩に変える等してスラグから除去
したり、あるいは、スラグ中に残存させたりして改質す
ることを特徴としている。そのための改質処理条件とし
て、廃酸、酸スラッジを用いてｐＨを−１〜４、温度を
６０℃以上とする。
【０００８】
【作用】本発明者らは、前記改質処理技術に関して種々
検討した結果、鉄鋼工場の酸処理工程から発生する廃
酸、酸スラッジを有効利用することにより、非常に低コ
ストで、かつ、迅速に改質する方法を見出し、本発明を
完成した。本発明において、遊離ＣａＯを含む製鋼スラ
グは転炉スラグに限定されることはなく、遊離ＣａＯを
含む、例えば予備処理スラグから製鋼段階での取鍋スラ
グ、連鋳造塊スラグ、さらに電気炉スラグまで含まれ
る。
検討した結果、鉄鋼工場の酸処理工程から発生する廃
酸、酸スラッジを有効利用することにより、非常に低コ
ストで、かつ、迅速に改質する方法を見出し、本発明を
完成した。本発明において、遊離ＣａＯを含む製鋼スラ
グは転炉スラグに限定されることはなく、遊離ＣａＯを
含む、例えば予備処理スラグから製鋼段階での取鍋スラ
グ、連鋳造塊スラグ、さらに電気炉スラグまで含まれ
る。
【０００９】本発明においては、このような遊離ＣａＯ
を含む製鋼スラグを、鉄鋼工場の酸処理工程で発生する
廃酸及び／又は酸スラッジで処理することにより、遊離
ＣａＯの水和による異常膨張を抑え得たものである。本
発明に用いられる廃酸、酸スラッジの種類としては、鉄
鋼工場の酸処理工程から発生する限り特に限定されない
が、本発明において特に好適に用いられるものとして、
鉄鋼工場の熱間圧延、冷間圧延工程のピックリングで発
生する硫酸、塩酸等の無機酸による廃酸、酸スラッジが
好適である。本発明においては、このような廃酸、酸ス
ラッジを用いｐＨを−１〜４の範囲内に限定するが、こ
の範囲内に限定するのは、ｐＨが−１（水素イオン濃度
として１０規定（Ｎ））よりも小さいと、酸性が強すぎ
て製鋼スラグ中の遊離ＣａＯのみならず、他の安定なＣ
ａＯの結晶相、例えば２ＣａＯ・ＳｉＯ2 相等を溶解し
てしまい、遊離ＣａＯの安定化のためには効率がよくな
いからであり、また、逆にｐＨ４（水素イオン濃度とし
て１０-4規定（Ｎ））よりも酸性が弱くなると、遊離Ｃ
ａＯを迅速に安定化させることができなくなるからであ
る。
を含む製鋼スラグを、鉄鋼工場の酸処理工程で発生する
廃酸及び／又は酸スラッジで処理することにより、遊離
ＣａＯの水和による異常膨張を抑え得たものである。本
発明に用いられる廃酸、酸スラッジの種類としては、鉄
鋼工場の酸処理工程から発生する限り特に限定されない
が、本発明において特に好適に用いられるものとして、
鉄鋼工場の熱間圧延、冷間圧延工程のピックリングで発
生する硫酸、塩酸等の無機酸による廃酸、酸スラッジが
好適である。本発明においては、このような廃酸、酸ス
ラッジを用いｐＨを−１〜４の範囲内に限定するが、こ
の範囲内に限定するのは、ｐＨが−１（水素イオン濃度
として１０規定（Ｎ））よりも小さいと、酸性が強すぎ
て製鋼スラグ中の遊離ＣａＯのみならず、他の安定なＣ
ａＯの結晶相、例えば２ＣａＯ・ＳｉＯ2 相等を溶解し
てしまい、遊離ＣａＯの安定化のためには効率がよくな
いからであり、また、逆にｐＨ４（水素イオン濃度とし
て１０-4規定（Ｎ））よりも酸性が弱くなると、遊離Ｃ
ａＯを迅速に安定化させることができなくなるからであ
る。
【００１０】本発明においては、前述の廃酸及び／又は
酸スラッジを用い６０℃以上の温度で遊離ＣａＯを含む
製鋼スラグを処理するが、温度を６０℃以上に限定する
のは、反応速度を上げて遊離ＣａＯを効率的に無機酸の
中和塩にするためである。転炉スラグ等の製鋼スラグ中
の遊離ＣａＯの存在状態としては、スラグ塊の表面に存
在したり、塊の内部に存在したりして、その存在状態は
多様である。そのために路盤材として利用した場合の膨
張現象を非常に複雑なものにしている。本発明の場合に
は廃酸及び／又は酸スラッジを用い、ｐＨ−１〜４、温
度６０℃以上で処理することにより、スラグ塊の内部に
存在する遊離ＣａＯも効率的に安定化することができ
る。
酸スラッジを用い６０℃以上の温度で遊離ＣａＯを含む
製鋼スラグを処理するが、温度を６０℃以上に限定する
のは、反応速度を上げて遊離ＣａＯを効率的に無機酸の
中和塩にするためである。転炉スラグ等の製鋼スラグ中
の遊離ＣａＯの存在状態としては、スラグ塊の表面に存
在したり、塊の内部に存在したりして、その存在状態は
多様である。そのために路盤材として利用した場合の膨
張現象を非常に複雑なものにしている。本発明の場合に
は廃酸及び／又は酸スラッジを用い、ｐＨ−１〜４、温
度６０℃以上で処理することにより、スラグ塊の内部に
存在する遊離ＣａＯも効率的に安定化することができ
る。
【００１１】なお、本発明における処理は、浸漬処理が
好適に用いられる。当然ながら、本発明の効率をより高
くするためには、処理スラグの粒径を小さくした方がよ
く、好適なスラグ粒径は１０ｍｍ以下である。また、本
発明の場合、前述の廃酸、酸スラッジに加えて、さら
に、新鮮な硫酸、塩酸等を配合してｐＨを−１〜４に調
整して製鋼スラグの改質処理に適用することもできる。
好適に用いられる。当然ながら、本発明の効率をより高
くするためには、処理スラグの粒径を小さくした方がよ
く、好適なスラグ粒径は１０ｍｍ以下である。また、本
発明の場合、前述の廃酸、酸スラッジに加えて、さら
に、新鮮な硫酸、塩酸等を配合してｐＨを−１〜４に調
整して製鋼スラグの改質処理に適用することもできる。
【００１２】
【実施例】１０ｍｍ以下に破砕した磁選後の転炉スラグ
を大量に採取し、化学分析を行った。表１にその結果を
示す。遊離ＣａＯの分析値は６．５ｗｔ％、塩基度（Ｃ
ａＯ／ＳｉＯ2 ）は４．１の転炉スラグであった。この
スラグを表２に示す製鋼工場で発生する廃酸、酸スラッ
ジを用いて、同表中に示す種々の温度、ｐＨ条件にて前
述のスラグを浸漬処理した。処理するスラグ量は１０ｋ
ｇずつとし、浸漬処理時間をそれぞれ５時間とした。処
理後、遊離ＣａＯの分析、水浸膨張試験後の膨張率の測
定を行い、転炉スラグの改質後の評価を行った。
を大量に採取し、化学分析を行った。表１にその結果を
示す。遊離ＣａＯの分析値は６．５ｗｔ％、塩基度（Ｃ
ａＯ／ＳｉＯ2 ）は４．１の転炉スラグであった。この
スラグを表２に示す製鋼工場で発生する廃酸、酸スラッ
ジを用いて、同表中に示す種々の温度、ｐＨ条件にて前
述のスラグを浸漬処理した。処理するスラグ量は１０ｋ
ｇずつとし、浸漬処理時間をそれぞれ５時間とした。処
理後、遊離ＣａＯの分析、水浸膨張試験後の膨張率の測
定を行い、転炉スラグの改質後の評価を行った。
【００１３】表２から明らかなように、本発明によれば
従来技術の比較例と比べて低処理コストで、改質処理後
の遊離ＣａＯの分析値は低いレベルになっている。遊離
ＣａＯは、ほとんど、廃硫酸の場合にＣａＳＯ4 、廃塩
酸の場合にＣａＣｌ2 となって安定化し、表２に示すよ
うに本発明の実施例の場合、改質処理後スラグの水浸膨
張試験による膨張率も路盤材用鉄鋼スラグの品質規格で
ある１．５％以下を満足している。
従来技術の比較例と比べて低処理コストで、改質処理後
の遊離ＣａＯの分析値は低いレベルになっている。遊離
ＣａＯは、ほとんど、廃硫酸の場合にＣａＳＯ4 、廃塩
酸の場合にＣａＣｌ2 となって安定化し、表２に示すよ
うに本発明の実施例の場合、改質処理後スラグの水浸膨
張試験による膨張率も路盤材用鉄鋼スラグの品質規格で
ある１．５％以下を満足している。
【００１４】
【発明の効果】本発明の処理方法を採用すれば、転炉ス
ラグ等の遊離ＣａＯを含む製鋼スラグを、従来の改質処
理に比べて極めて低コストで、かつ、効率的に安定化で
き、路盤材等に適したスラグに改質することができる。
ラグ等の遊離ＣａＯを含む製鋼スラグを、従来の改質処
理に比べて極めて低コストで、かつ、効率的に安定化で
き、路盤材等に適したスラグに改質することができる。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野崎 努 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 天辰 正義 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社第３別館内
Claims (1)
- 【請求項１】 遊離ＣａＯを含む製鋼スラグを、鉄鋼工
場の酸処理工程で発生する廃酸及び／又は酸スラッジを
用いて、ｐＨ−１〜４、温度６０℃以上で処理すること
を特徴とする製鋼スラグ改質方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22614692A JPH0672746A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 製鋼スラグ改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22614692A JPH0672746A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 製鋼スラグ改質方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0672746A true JPH0672746A (ja) | 1994-03-15 |
Family
ID=16840583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22614692A Withdrawn JPH0672746A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 製鋼スラグ改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672746A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992001567A1 (en) * | 1990-07-17 | 1992-02-06 | Presstek, Inc. | Control system for spark-discharge recording head |
| JP2001199749A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-24 | Kawasaki Steel Corp | 高炉スラグの表面改質方法および改質高炉スラグ |
| JP2008168289A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-07-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 重金属含有塩基性廃棄物の無害化処理方法 |
-
1992
- 1992-08-25 JP JP22614692A patent/JPH0672746A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992001567A1 (en) * | 1990-07-17 | 1992-02-06 | Presstek, Inc. | Control system for spark-discharge recording head |
| JP2001199749A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-24 | Kawasaki Steel Corp | 高炉スラグの表面改質方法および改質高炉スラグ |
| JP2008168289A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-07-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 重金属含有塩基性廃棄物の無害化処理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |