JPS5814382B2 - 水滓製造用薬剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な水滓製造用薬剤に関する。

さらに詳しくは粒子が球状をおびかつ緻密な水滓を効率
良く製造することができる薬剤に関するものである。

水滓の製造は炉前法も炉外法も原理的には同じであり、
溶融滓を高速の水で一次破砕して攪拌槽あるいはピット
の水槽中に落し、この時に二次破砕と冷却凝固を行わせ
て水滓化している。

水滓製造装置の水は普通循環（以下この水を循環水と称
する）して使用されているが、水滓はこの循環水に落さ
れた時に蒸気、水分を巻き込み、大小様々の気泡を生成
して発泡する。

発泡のひどい水滓は極めてもろく粉化し易く、その破片
は板状、針状またはまがたま状といった形状を取り易い
ので比重の小さい水滓となり好ましくない。

水滓は高炉セメント、コンクリート用細骨材やケイカル
肥料などの原料として使用されているが、とりわけコン
クリート用細骨材として用いるには水滓の比重が高く、
緻密でかつモルタルの流動性の面から球形に近いことが
要求されている。

かかる特性を持った水滓をつくる既知の方法としては溶
融滓に大量の水を高速で吹きつけて一次破砕を強くする
か、または炉外の鍋車にとって運び１４００℃以下まで
十分冷却してから水砕化することが知られている。

しかし、前者はその効果に限界があり十分ではなく、後
者は生産性が悪い上、炉前方式の場合には難かしいとい
う欠点があり満足すべきものではない。

特に近年大都市周辺の天然砂資源の枯渇と相まって未利
用資源の活用および自然環境の保全などの立場から高炉
滓を有効に利用することを目的に高品質の水滓砂を効率
良く生産することが強く望まれていた。

本発明者等はこのような水滓砂を効率良く生産すること
を目的に鋭意・研究を進めた結果、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、水溶性オキシアルキレン重合体を
含有することを特徴とする水滓製造用薬剤に関するもの
である。

本発明の水滓製造用薬剤の特長とするところは、水溶性
オキシアルキレン重合体の水溶液を循環水に使用するこ
とにより溶融滓の水中における界面張力を増大させて球
状化を促進しかつ発泡性を抑制することによって緻密性
を付与し金属光沢のある良品質の水滓を効率良く生産さ
せることにある，本発明の他の目的は、得られる水滓を
球形を帯びた粒状としてかつ緻密化することにより、ハ
ンドリングによる粉化を減少させてスラグ間の接触面積
を少なくし、水滓を屋外貯蔵所にストツクする場合に従
来問題とされていたガラス質部分の溶解再結晶化によっ
て生ずる固結化（プロツキング現象と言う）を防止する
ことにある。

本発明における水溶性オキシアルキレン重合体は通常下
記の一般式で表わされる化合物である。

〔式中、Ｒは活性水素含有化合物の残基、Ｒ／はＨ１ア
ルキル基、アラルキル基またはアシル基ｍは１以上の整
数、ｎは１以上の整数、Ａは炭素数２以上のアルキレン
基（好ましくは炭素数２〜４のアルキレン基）である。

〕一般式においてＲは活性水素含有化合物の残基であり
、残基とは活性水素含有化合物から、少なくとも１個の
Ｈを除いた基をいう。

前記残基を形成する活性水素含有化合物（以下出発物質
という）としては水、１価アルコール例えばメタノール
、ブタノール、ラウリルアルコール、オレイルアルコー
ル、多価アルコール例えばエチレングリコール、ヘキシ
ルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、
３−メチルペンタンー１．３．５−１−リオール、ペン
タエリスリトールさらにソルビタンモノオレエートのよ
うなこれら多価アルコールの誘導体あるいはプチルアミ
ン、トリエタノールアミン、エチレンジアミンなどのア
ミン類、ポリエチレンポリアミンとダイマー酸または他
のポリカルボン酸とのポリアミドやオレイン酸アミドな
とのアミド類、ラウリン酸やオレイン酸などの脂肪酸、
酒石酸やリンゴ酸などのオキシカルボン酸、アジピン酸
やトリメリット酸のようなポリカルボン酸、オクチルフ
ェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、ビ
スフェノールなどのフェノール類なとがあげられる。

これらのうちで、特に好ましい出発物質は多価アルコー
ルやポリエチレンポリアミンとポリカルボン酸の活性水
素を４個以上含有するポリアミドなどである。

本発明における水溶性オキシアルキレン重合体はその分
子中にオキシアルキレン単位（一般式においてＡＯで示
されるもの）、例えばオキシエチレン単位やオキシプロ
ピレン単位の単独またはオキシエチレン単位とより高級
なオキシアルキレン単位、例えばオキシプロピレン単位
やオキシプチレン単位などを含有する。

併用する場合のオキシエチレン単位と他の高級なオキシ
アルキレン単位との比率は得られる化合物が水に可溶な
範囲であればよく、例えばオキシエチレン単位とオキシ
プロピレン単位の比は重量で通常５０：５０から９０：
１０である。

また付加はランダム付加でもブロック付加でも良い。

これらのオキシアルキレン単位を形成する原料化合物と
してはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、プ
チレンオキサイド、スチレンオキサイドなどを使用する
のが便利である。

本発明の水溶性オキシアルキレン重合体はこれら出発物
質とアルキレンオキサイドとを公知の方法、例えば苛性
ソーダやトリメチルアミンなどのアルカリ触媒または３
フツ化ホウ素などの酸性触媒の存在下で、場合によって
は無触媒で高温加圧下で付加反応させることにより容易
に得ることができる。

これらの反応生成物はいずれも末端に水酸基を有してい
るが、これらの水酸基の内の一部または全部をジエチル
硫酸などで反応させてエーテル化させても良く、また酢
酸などの低級有機酸で、この水酸基の一部または全部を
エステル化させても良い。

このようにして得られる水溶性オキシアルキレン重合体
の平均分子量は通常４００〜２０００００、好ましくは
５０００〜１０００００である。

本発明の水滓製造用薬剤に使用される水溶性オキシアル
キレン重合体は常温において液状であるほうが取扱いが
容易であり、また一定粘度の水溶液として使用するのに
少量の配合量で粘度が十分得られることが望ましく、こ
のような観点より本発明での好ましい水溶性オキシアル
キレン重合体は、オキシエチレン単位とより高級なオキ
シアルキレン単位の割合が５０：５０から９０：１０の
範囲にあるランダムまたはブロックの重合体で平均分子
量が５０００〜１０００００の化合物である。

本発明の水滓製造用薬剤は通常０．００２〜２０重量係
、さらに好ましくは０．０１〜５重量係の水溶液として
水滓製造用の循環水に使用される。

０．００２重量％以下の水溶液では本発明の目的である
効果は得られず、また２０重量係以上ではもはや効果の
改善は見られず、経済的に不利となるまた本発明におけ
る水溶性オキシアルキレン重合体は単独でも２種以上の
併用でも使用が可能であり、さらに長時間循環使用する
ために通常良く知られている防腐剤、酸化防止剤、キレ
ート剤、場合によっては防錆剤やｐＨ調整剤などを添加
して使用しても良い。

本発明の水滓製造用薬剤の使用によって得られる水滓は
、いくらか粗目で形状が球状を帯びている。

噴射水の水量、水圧によって変わる傾向がみられるが、
大略粒子径が０．１ｇｌから５ｍ麿の粒度のものが得ら
れる。

必要とする粒度分布に調整するため軽破砕をする時には
、主に大きい粒子の方が容易に砕ける傾向はあるが、水
のみで水砕化された場合のように微粉の大量生成は認め
られない。

かくして本発明薬剤の使用によって得られた水滓は長期
間屋外にストックされても粒子が球状で接触面積が小さ
く、かつ微粉の生成も少ないために水のみで水砕された
スラグの場合に問題となるガラス質部分の溶解再結晶化
などによって生ずる固結化も防止することができる。

従って本発明の薬剤で処理して得られた水滓は高品質で
あり、生フン用細骨材、道路用、生アスコン用、コンク
リート二次製品用、肥料用、地盤改良用などの各用途に
利用することができる。

以上本発明になる薬剤の効果を高炉滓によって説明して
きたが、本発明は高炉滓にのみ限定されるものでないこ
とはもちろんであり、例えば溶融転炉滓の水砕処理にお
いても既述の効果が認められる。

以下、本発明を実施例によりさらに説明する。

実施例 １ 次の本発明の水滓製造用薬剤について実用テストを行い
良好な結果を得た。

本発明の水滓製造用薬剤Ａ：ヘキシレングリコールにエ
チレンオキサイドとプロピレンオキサイドを７５：２５
の重量比でランダム付加させて分子量を約６０００とし
たもの。

本発明の水滓製造用薬剤Ｂ：ダイマー酸とペンタエチレ
ンへキサミンとのアミドにエチレンオキサイドとプロピ
レンオキサイドを８０：２０の重量比でランダム付加さ
せて分子量約８５０００としたもの。

本発明の水滓與造用薬剤Ｃ：ポリエチレングリコールで
分子量４００のもの。

薬剤Ａ，ＢおよびＣを０．５重量％に溶解し、循環水に
使用、炉前方式の装置にて水滓を袈造した。

噴射水の水圧を３Ｋｙ／ｃｒｌ，噴射水量と溶滓流量の
比を約６にＪ御して、温度約１４５０℃±２０℃の溶滓
を水滓化した。

比較材として、同条件で淡水を循環水に使用して製造し
た水滓の試験値と比較して、その特性を表１に示す。

本発明の薬剤によって処理された水滓は、単位重量が格
段と高いことを見ても比重の大きいことの他に粒形が球
状を帯びていることが判断できる。

実施例 ２ 水滓製造用薬剤としてヘキシレングリコールにエチレン
オキサイドとプロピレンオキサイドを７５：２５の重量
比でランダム付加させて分子量約１５０００としたもの
を用い、下記各濃度で実施例１と同様の方法で水滓を製
造した。

得られた水滓の特性値を表２に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １水溶性オキシアルキレン重合体を含有することを特徴
   とする水滓與造用薬剤。