JPS582182B2 - スラグから軽量断熱耐火材を製造する方法 - Google Patents
スラグから軽量断熱耐火材を製造する方法Info
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- JPS582182B2 JPS582182B2 JP55149684A JP14968480A JPS582182B2 JP S582182 B2 JPS582182 B2 JP S582182B2 JP 55149684 A JP55149684 A JP 55149684A JP 14968480 A JP14968480 A JP 14968480A JP S582182 B2 JPS582182 B2 JP S582182B2
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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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
- C04B18/141—Slags
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスラグを有効利用し、軽量断熱、耐火材の製造
に関するものであり、詳しくは高炉スラグ（水滓、徐冷
スラグ）、転炉スラグ、電気炉スラグ（酸化期、還元期
）、造塊槓ラグを無機酸水溶液で溶解（ゲル化）させ、
ソーダ灰脱硫スラグから溶出したアルカリ水溶液（Ｎａ
イオンが主体で、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｓイオンを含
む）を添加しながら撹拌し、ｐＨを約９．５〜１０．５
に上げ、析出した沈殿物を濾過、水洗し、乾燥させ軽量
断熱、耐火材を合成することである。
に関するものであり、詳しくは高炉スラグ（水滓、徐冷
スラグ）、転炉スラグ、電気炉スラグ（酸化期、還元期
）、造塊槓ラグを無機酸水溶液で溶解（ゲル化）させ、
ソーダ灰脱硫スラグから溶出したアルカリ水溶液（Ｎａ
イオンが主体で、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｓイオンを含
む）を添加しながら撹拌し、ｐＨを約９．５〜１０．５
に上げ、析出した沈殿物を濾過、水洗し、乾燥させ軽量
断熱、耐火材を合成することである。
製鉄所から発生するスラグは莫大な量で、高炉スラグは
水滓（急冷物）と徐冷スラグ（畑滓）に大別され、前者
はガラス主体のため潜在水硬性を有するので高炉セメン
トの混和材や人工砂に、後者はメリライト主体（２Ｃａ
Ｏ・Ａｌ２０３・ＳｉＯ２〜２ＣａＯ・ＭｇＯ・２Ｓｉ
Ｏ２固溶体）のため、潜在水硬性をほとんど有しないの
で路盤材や骨材に利用されているが、未利用で埋立材と
してもかなり使用されている。
水滓（急冷物）と徐冷スラグ（畑滓）に大別され、前者
はガラス主体のため潜在水硬性を有するので高炉セメン
トの混和材や人工砂に、後者はメリライト主体（２Ｃａ
Ｏ・Ａｌ２０３・ＳｉＯ２〜２ＣａＯ・ＭｇＯ・２Ｓｉ
Ｏ２固溶体）のため、潜在水硬性をほとんど有しないの
で路盤材や骨材に利用されているが、未利用で埋立材と
してもかなり使用されている。
又、製鋼の過程で発生する転炉スラグはγ−２ＣａＯ−
ＳｉＯ２，Ｆ−ＣａＯ（遊離石灰）を主体に２ＣａＯ・
Ｆｅ２Ｏ３，４ＣａＯ・ＡｌｓＯ３・Ｆｅ２Ｏ３，Ｆ・
ＭｇＯ（遊離マグネシア）を含有しているので膨張、崩
壊性を有するので、改質しなければ路盤材等に有効利用
されず、ごく一部、珪鉄肥料、セメント原料に利用され
るのみで大部分は埋立廃棄されている。
ＳｉＯ２，Ｆ−ＣａＯ（遊離石灰）を主体に２ＣａＯ・
Ｆｅ２Ｏ３，４ＣａＯ・ＡｌｓＯ３・Ｆｅ２Ｏ３，Ｆ・
ＭｇＯ（遊離マグネシア）を含有しているので膨張、崩
壊性を有するので、改質しなければ路盤材等に有効利用
されず、ごく一部、珪鉄肥料、セメント原料に利用され
るのみで大部分は埋立廃棄されている。
同様に電気炉から発生する酸化期スラグは２ＣａＯ・Ａ
ｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２，２ＣａＯ・Ｆｅ２Ｏ３，４ＣａＯ
・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３主体でγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ
２，Ｆ・ＣａＯは少ないので、大部分は路盤材として利
用されているが、他は埋立廃棄されている。
ｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２，２ＣａＯ・Ｆｅ２Ｏ３，４ＣａＯ
・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３主体でγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ
２，Ｆ・ＣａＯは少ないので、大部分は路盤材として利
用されているが、他は埋立廃棄されている。
還元期スラグはγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２又は３ＣａＯ・
２ＳｉＯ２およびγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２ 主体のため
、冷却の過程でダステイングを起し、ほとんど全部崩壊
し、埋立廃棄されている。
２ＳｉＯ２およびγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２ 主体のため
、冷却の過程でダステイングを起し、ほとんど全部崩壊
し、埋立廃棄されている。
造塊スラグも還元期スラグ同様にγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ
２主体でＦ−ＣａＯに富むので冷却の過程でダステイン
グを起して崩壊する場合が多いので埋立廃棄されている
。
２主体でＦ−ＣａＯに富むので冷却の過程でダステイン
グを起して崩壊する場合が多いので埋立廃棄されている
。
なお、ソーダ灰脱硫スラグは溶銑中に含有するＳ分を取
り除くため炭酸ソーダを投入しながら、Ｎ２ ガス等を
吹き込んでバプリングを行ないＮａ２Ｓとしてスラグに
移行させたスラグでＮａ２Ｏに富み（Ｎａ２Ｏ約１２〜
２５重量％）時には未反応のＮａ２ ＣＯ３も含まれて
いるので、水に接するとＮａイオンの他、ＳｉＯ２，Ｓ
イオンを溶出し、ｐＨも高く、メタル回収後の尾鉱処理
も大変である。
り除くため炭酸ソーダを投入しながら、Ｎ２ ガス等を
吹き込んでバプリングを行ないＮａ２Ｓとしてスラグに
移行させたスラグでＮａ２Ｏに富み（Ｎａ２Ｏ約１２〜
２５重量％）時には未反応のＮａ２ ＣＯ３も含まれて
いるので、水に接するとＮａイオンの他、ＳｉＯ２，Ｓ
イオンを溶出し、ｐＨも高く、メタル回収後の尾鉱処理
も大変である。
そこで、これらのスラグを有効利用する事を検討し軽量
断熱、耐火材の製造に成功した。
断熱、耐火材の製造に成功した。
すなわち、高炉スラグ、電気炉スラグ、転炉スラグ、造
塊スラグともに、ＳｉＯ２，ＣａＯ，ＳｉＯ，等に富む
スラグであり、高炉水滓はガラス主体のため、アルカリ
溶液で約６０〜１００℃で３〜６時間処理するとゲル化
するが、他の転炉スラグ、還元期スラグ、造塊スラグ、
高炉徐冷スラグは前述の通り、結晶鉱物を主体としてい
るので、かなり長時間処理してもゲル化しない。
塊スラグともに、ＳｉＯ２，ＣａＯ，ＳｉＯ，等に富む
スラグであり、高炉水滓はガラス主体のため、アルカリ
溶液で約６０〜１００℃で３〜６時間処理するとゲル化
するが、他の転炉スラグ、還元期スラグ、造塊スラグ、
高炉徐冷スラグは前述の通り、結晶鉱物を主体としてい
るので、かなり長時間処理してもゲル化しない。
前述のスラグを約２５ｍｍ以下に粗砕（ダスティングを
起したスラグ、高炉水滓はそのまま）し、磁選処理を行
ない、その尾鉱を更に１ｍｍ以下に粉砕し塩酸、硫酸、
硝酸等の無機酸を添加すると激しく炭酸ガスを発生しな
がら反応し、瞬間的にゲル化して膨潤し、約８０〜１０
０℃に達しｐＨは約１〜２となる。
起したスラグ、高炉水滓はそのまま）し、磁選処理を行
ない、その尾鉱を更に１ｍｍ以下に粉砕し塩酸、硫酸、
硝酸等の無機酸を添加すると激しく炭酸ガスを発生しな
がら反応し、瞬間的にゲル化して膨潤し、約８０〜１０
０℃に達しｐＨは約１〜２となる。
これにソーダ灰脱硫スラグからの溶出水（ＮａＯＨ 溶
液でも良い）を撹拌しながら添加しｐＨを約９．５〜１
０まで上昇させ加水分解反応を起させ、生成した沈殿物
を濾過、水洗し、乾燥させると高炉スラグ、還元期スラ
グ、造塊スラグからは白色、転炉スラグ、酸化期スラグ
からは淡茶褐色の軽量断熱、耐火材が生成する。
液でも良い）を撹拌しながら添加しｐＨを約９．５〜１
０まで上昇させ加水分解反応を起させ、生成した沈殿物
を濾過、水洗し、乾燥させると高炉スラグ、還元期スラ
グ、造塊スラグからは白色、転炉スラグ、酸化期スラグ
からは淡茶褐色の軽量断熱、耐火材が生成する。
以下本願方法の作用効果を確認するために行なった試験
およびその結果を示す。
およびその結果を示す。
〈試験方法〉
転炉スラグ、酸化期スラグ、高炉徐冷スラグ、造塊スラ
グは約２５ｍｍ以下に粗砕して、磁選処理を行ない、尾
鉱のみを約１ｍｍ以下粉砕した。
グは約２５ｍｍ以下に粗砕して、磁選処理を行ない、尾
鉱のみを約１ｍｍ以下粉砕した。
又、高炉水滓、還元期スラグはそのままの粒度で磁選処
理を行ない尾鉱のみを約１ｍｍ以下に粉砕し試料とした
。
理を行ない尾鉱のみを約１ｍｍ以下に粉砕し試料とした
。
又、ソーダ灰脱硫スラグは約２５ｍｍ以下に粗砕後、磁
選処理を行ない、尾鉱をパルプ濃度５０％で、くり返し
溶出し３回で得た溶出水を中和用に使用した。
選処理を行ない、尾鉱をパルプ濃度５０％で、くり返し
溶出し３回で得た溶出水を中和用に使用した。
使用スラグの化学分析値を第１表に、性状を第２表に、
ソーダ灰脱硫スラグの溶出水を第３表に示す。
ソーダ灰脱硫スラグの溶出水を第３表に示す。
前述のスラグ試料を２０００ｃｃのビーカーに２００ｇ
秤り取って、純水３００ｃｃを添加して攪拌しなからＨ
２ＳＯ４を２５０〜３００ｃｃ、ＨＣｌ（１：１）を２
５０ｃｃあるいはＨＮＯ３（１：１）を２５０ｃｃ添加
すると炭酸ガスを発生しながら発熱し約８０〜１００℃
となり、瞬間的にゲル化して膨潤しｐＨは約１〜２とな
る。
秤り取って、純水３００ｃｃを添加して攪拌しなからＨ
２ＳＯ４を２５０〜３００ｃｃ、ＨＣｌ（１：１）を２
５０ｃｃあるいはＨＮＯ３（１：１）を２５０ｃｃ添加
すると炭酸ガスを発生しながら発熱し約８０〜１００℃
となり、瞬間的にゲル化して膨潤しｐＨは約１〜２とな
る。
この溶液にソーダ灰脱硫スラグから溶出した溶液約３０
０ｃｃを添加すると白色沈殿物が生成し、ゲル物と一緒
に炉過後水洗し、恒温乾燥機（１０５〜１１０℃）で乾
燥すると軽量の粉体物となる。
０ｃｃを添加すると白色沈殿物が生成し、ゲル物と一緒
に炉過後水洗し、恒温乾燥機（１０５〜１１０℃）で乾
燥すると軽量の粉体物となる。
この場合、用いる塩基性物は例えばＮａＯＨ溶液を使用
しても良いが、前述した如くソーダ灰脱硫スラグの溶出
水はＮａイオンのほか、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３も溶出し
、一種の水ガラス状物も含有しているので、ＮａＯＨ溶
液を使用するより、生成物が多量に生成するし、産業廃
棄物を有効利用できるので特許請求の範囲第２項記載の
発明の方が有効である。
しても良いが、前述した如くソーダ灰脱硫スラグの溶出
水はＮａイオンのほか、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３も溶出し
、一種の水ガラス状物も含有しているので、ＮａＯＨ溶
液を使用するより、生成物が多量に生成するし、産業廃
棄物を有効利用できるので特許請求の範囲第２項記載の
発明の方が有効である。
又、ソーダ灰脱硫スラグからの溶出水、ＮａＯＨ溶液、
ＨＣｌ，Ｈ２ＳＯ４，ＨＮＯ３の溶液は濃度が濃いと少
量で良く、淡いと多量使用する必要がある。
ＨＣｌ，Ｈ２ＳＯ４，ＨＮＯ３の溶液は濃度が濃いと少
量で良く、淡いと多量使用する必要がある。
使用原料と鉱酸、アルカリ溶液の使用量と生成物量等を
第４表に生成物の性状を第５表にそれぞれ示す。
第４表に生成物の性状を第５表にそれぞれ示す。
又、比表面積は非常に大きく、合成ゼオライトの４Ａ型
と同等か若干大きい（４Ａ型で約９０〜１００ｍ２／ｇ
）し、吸湿能力も合成ゼオライト４Ａ型と同等か若干大
きいその結果の一部を第６表に示す。
と同等か若干大きい（４Ａ型で約９０〜１００ｍ２／ｇ
）し、吸湿能力も合成ゼオライト４Ａ型と同等か若干大
きいその結果の一部を第６表に示す。
以上述べて来た如く、現状ではまだまだ未利用の産業廃
棄物であるスラグを原料として容易にそして優れた軽量
断熱耐火材を製造することができる。
棄物であるスラグを原料として容易にそして優れた軽量
断熱耐火材を製造することができる。
そしてこの様にして得られる材料は軽量断熱、耐火性を
有するので軽量レンガ、軽量断熱材として添加すること
も可能である。
有するので軽量レンガ、軽量断熱材として添加すること
も可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スラグを無機酸水溶液にてゲル化したゲル状物に、
塩基性物を上記ゲル状物がアルカリ性となる量添加し、
この際の析出沈殿物を濾過、水洗後乾燥することを特徴
とするスラグから軽量断熱耐火材を製造する方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、塩基性
物がソーダ灰脱硫スラグから溶出したアルカリ性水溶液
であることを特徴とするスラグから軽量断熱耐火材を製
造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55149684A JPS582182B2 (ja) | 1980-10-25 | 1980-10-25 | スラグから軽量断熱耐火材を製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55149684A JPS582182B2 (ja) | 1980-10-25 | 1980-10-25 | スラグから軽量断熱耐火材を製造する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5777052A JPS5777052A (en) | 1982-05-14 |
| JPS582182B2 true JPS582182B2 (ja) | 1983-01-14 |
Family
ID=15480548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55149684A Expired JPS582182B2 (ja) | 1980-10-25 | 1980-10-25 | スラグから軽量断熱耐火材を製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582182B2 (ja) |
-
1980
- 1980-10-25 JP JP55149684A patent/JPS582182B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5777052A (en) | 1982-05-14 |
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