JP3782376B2 - フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグからのフッ素溶出抑制方法 - Google Patents
フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグからのフッ素溶出抑制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3782376B2 JP3782376B2 JP2002224479A JP2002224479A JP3782376B2 JP 3782376 B2 JP3782376 B2 JP 3782376B2 JP 2002224479 A JP2002224479 A JP 2002224479A JP 2002224479 A JP2002224479 A JP 2002224479A JP 3782376 B2 JP3782376 B2 JP 3782376B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluorine
- slag
- elution
- blast furnace
- furnace slag
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims description 112
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 title claims description 92
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 title claims description 92
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 91
- 238000010828 elution Methods 0.000 title claims description 54
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 28
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 19
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 13
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims description 12
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 11
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 9
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000003796 beauty Effects 0.000 claims description 6
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 5
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 4
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 4
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 3
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 9
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 6
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007922 dissolution test Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000004067 bulking agent Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- -1 calcium aluminate compound Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004572 hydraulic lime Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000003473 refuse derived fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
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
- C04B5/06—Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フッ素を含有する鉄鋼スラグからのフッ素溶出抑制方法に係わり、詳しくは、土壌、海、河川等にフッ素を溶出する可能性のある鉄鋼製錬スラグを、土木、建築材料等として有効利用できるように、含有するフッ素の溶出を抑制する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄鋼製錬においては、例えば、転炉装入前に溶銑から脱珪、脱燐、脱硫処理する所謂「溶銑予備処理」、転炉精錬、取鍋精錬、電気炉精錬等の製鋼工程に際して、そこで発生するスラグの融点や粘性を下げて該スラグと溶融メタルとの反応性を向上させるため、装置に投入する副原料の一部にホタル石(CaF2)を使用することがある。そのため、ホタル石が使用された工程で発生するスラグには、ホタル石の使用量に応じ、不可避的にフッ素が含有される。また、これらの製鋼スラグを製銑工程へ原料の一部としてリサイクルすることがあるが、その際の高炉で生成するスラグ(以下、高炉スラグという)にも不可避的にフッ素が含まれるようになる。
【0003】
このようなフッ素を含有する鉄鋼製錬スラグ(製鉄所で発生する各種スラグの総称)を、土木材料として路盤材、土木埋立材等に有効利用すると、雨水、地下水の作用で該スラグからフッ素が徐々に溶け出し、周辺の土壌を汚染する可能性がある。そのため、該鉄鋼製錬スラグからのフッ素の溶出を抑制する試みが従来より幾つかなされている。
【0004】
例えば、特開2000−180073号公報は、フッ素を含有する製鋼スラグに、その1t当たりにつき10kg以上の割合で常温水又は温水を散布したり、あるいは水蒸気を吹き付ける技術を開示している。また、特開2000−335946号公報は、フッ素固定剤として、合成したカルシウムアルミネート化合物、天然のカルシウムアルミネート鉱物及びカルシウムアルミネートを含む二次精錬スラグから選ばれた1種又は2種以上を用い、カルシウムアルミネートを含む平均粒径が0.5mm以下の粉末5〜80重量部と、フッ素を含む製鋼スラグ100重量部と、高炉徐冷スラグ等の増容材(希釈材でもある)300重量部以下とを混合することで、フッ素を含む製鋼スラグを安定化処理し、土中埋立用材料を製造する技術を提案している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本出願人が、これら従来技術を用いてフッ素含有鉄鋼スラグからのフッ素の溶出抑制を試みたところ、上記した各技術には、それぞれ下記のような問題のあることが判明した。すなわち、特開2000−180073号公報記載の技術に従って、製鋼スラグに、その1tあたりにつき10kg以上の割合で常温水又は温水を散布したり、水蒸気の吹き付け処理をしても、環境庁告示46号で規定された溶出試験によるフッ素の溶出量は、処理前の約4/5程度に低下するにとどまった。その後の調査で、このような結果になった理由は、「この技術によるスラグからのフッ素の溶出は、急速に起きるものではなく、持続性があって完全な溶出にはかなり長期間を要する」ことにあった。また、特開2000−335946号公報記載の技術に従い、カルシウムアルミネートを含む平均粒径が0.5mm以下の粉末をフッ素を含む製鋼スラグに混合したところ、カルシウムアルミネートを含む平均粒径が0.5mm以下の粉末をかなり多量に混合しないと、環境庁告示46号法に規定された溶出試験によるフッ素の溶出量が環境基準値である0.8mg/リットル(後は、記号lで表す)以下にならなかった。また、その際の処理物には、0.5mm以下の粉末が多くなり、JIS A5015の表2に規定されている路盤材の粒度規格を満たさなくなった。従って、この技術で、路盤材の粒度分布をその粒度規格に合致するようにするには、カルシウムアルミネートの他に、希釈の働きをする増容材を別途大量に混合する必要があり、極めて不経済になることがわかった。
【0006】
本発明は、かかる事情に鑑み、フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグからのフッ素の溶出量を従来より抑制できる安価なフッ素を含有する鉄鋼スラグからのフッ素溶出抑制方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化した。
【0008】
すなわち、本発明は、フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグに、フッ素溶出抑制物質として、ブレーン法による比表面積が3000〜5000cm 2 /gである高炉スラグ微粉末の水和固化体、クロム鉱石溶融還元炉スラグ及びゴミ固形化燃料の炭化物から選ばれる1種又は2種以上を混合することを特徴とするフッ素を含有する鉄鋼製錬スラグからのフッ素溶出抑制方法である。この場合、前記フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグのうちの粒径2mm以下のもの100質量部に対し、前記高炉スラグ微粉末の水和固化体、クロム鉱石溶融還元炉スラグ及び多孔質の炭化物から選ばれた1種又は2種以上の粒径が2mm以下のものの混合量を5〜400質量部とするのが良く、また、前記高炉スラグ微粉末の水和固化体が、高炉スラグ微粉末に水及び生石灰、消石灰、製鋼スラグ及びアルカリ刺激剤のうちの1種又は2種以上を加え、混練、固化、破砕して製造したものであると一層良い。クロム鉱石溶融還元炉スラグは、所定の化学組成範囲内の用いると良い。さらに、多孔質の炭化物が廃棄物固形化燃料の炭化物であることが一層好ましい。
【0009】
本発明では、フッ素の溶出抑制物質として、産業副生物である安価な物質を利用するようにしたので、鉄鋼製錬スラグからのフッ素溶出の防止を安価に行えるという利点があるのにとどまらず、フッ素溶出量を従来に比較してより低いレベルまで抑制することができ、且つそのような効果を半永久的に持続することを可能とした。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、発明をなすに至った経緯に沿い、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【0011】
本発明の対象とする鉄鋼製錬スラグは、製錬工程でホタル石等が使用されたため、フッ素を含有することになった鉄鋼製錬スラグであって、例えば、溶銑予備処理工程で発生した脱珪スラグ、脱燐スラグ、脱硫スラグや溶鋼の溶製時に発生した転炉スラグ、電気炉スラグ、脱炭プロセス以降の所謂「二次精錬」工程、つまり溶鋼の真空精錬、取鍋精錬等で発生した二次精錬スラグ、ステンレス鋼の溶製で発生するステンレス精錬スラグ等である。これらのスラグはいずれもフッ素を含むことが多く、雨水等の水と接触すると、フッ素が水に徐々に溶解する。
【0012】
そこで、発明者は、図1に示すように、底部に貫通孔1を設けた筒状容器2からなる溶出試験装置を製作し、この装置内にフッ素を含む溶銑予備処理スラグに種々の物質を混合したものを充填し、上から水をかけ、前記貫通孔1から留出する水中への該混合物からのフッ素の溶出状況を調査した。なお、この試験に用いた溶銑予備処理スラグの最大粒径は40mmであり、また混合した物質は、いずれも粒度を2mm以下とした。ここで、前記溶出試験装置は、内径100mmφ、深さ180mmの円筒状容器である。また、試験方法は、この溶銑予備処理スラグと2mm以下の物質を所定量混合してから、その混合物(1.5kg程度)3に上方から100mmφの面積に対する約2年分の降雨量に相当する25リットルの蒸留水4を7日間にわたって連続的に送水し、下部から流れ出る水(流出水5という)のフッ素濃度を調べた。
【0013】
混合した物質を、高炉スラグ微粉末の固化体、クロム鉱石溶融還元炉スラグ、フッ素非含有で、且つAl2O3の含有量が5〜21mass%の二次精錬スラグ及び廃棄物固形化燃料の炭化物とした実験例の結果を、図2,図3及び図4にそれぞれ示す。これらの図より、溶銑予備処理スラグに何も混合しないと、約2年分の降雨量に相当する多量の蒸留水4を供給しても、該溶銑予備処理スラグからフッ素が溶出し続けることが明らかである。これに対して、高炉スラグ微粉末の固化体、クロム鉱石溶融還元炉スラグ及び廃棄物固形化燃料の炭化物を混合した場合には、フッ素の溶出が抑制されることがわかる。この理由を詳細に調べたところ、フッ素を含む溶銑予備処理スラグから溶出したフッ素が、高炉スラグ微粉末の固化体、クロム鉱石溶融還元炉スラグ等と化学反応及び/又は吸着反応することがわかった。そこで、これらの物資をフッ素溶出抑制物質(以下、溶出抑制物質という)としてフッ素を含有する鉄鋼製錬スラグ(以下、含フッ素スラグという)に混合することで、本発明を完成させたのである。
【0014】
ここで、溶出抑制物質の一つである高炉スラグ微粉末の固化体は、高炉スラグ微粉末に水を加え、混練、固化、破砕して製造したものである。この固化体を得るには、高炉スラグ微粉末に水を加え混練する際に、高炉スラグ微粉末に対し0.1〜10質量%の消石灰、あるいは生石灰、微粉の製鋼スラグ及びセメント等のアルカリ刺激剤のうちの1種又は2種以上を添加する。また、使用する高炉スラグ微粉末は、高炉水砕スラグを粉砕したものであり、ブレーン法による比表面積が3000〜5000cm2/gのものとする。さらに、水和して得た固化体の強度等の物理的持性も特に限定しない。水和固化体の物理的特性とフッ素の溶出抑制効果とは特に相関性が見られず、固まってさえいれば、十分だからである。逆に圧縮強度が10N/mm2よりも高くなると破砕し難くなるために、好ましくない。さらに、高炉微粉末に対して内割りで最大50質量%のフライアッシュを配分しても良い。フライアッシュは、JIS A 6201に規格化されているI〜VI種を用いると好ましい。
【0015】
また、同様に本発明で使用するクロム鉱石溶融還元炉スラグは、クロム鉱石を転炉型の溶融還元炉によって溶融状態で還元する際に発生するスラグであり、化学組成は、おおよそCaO:33〜50mass%、SiO2:11〜25mass%、Al2O3:10〜27mass%、MgO:10〜27mass%、Total Fe:0.3〜5mass%である。なお、この範囲内であれば、フッ素の溶出抑制効果はほとんど変わらない。
【0017】
さらに、多孔質の炭化物としては、安価で多量に入手できる廃棄物固形化燃料の炭化物を用いるのが好ましい。該廃棄物固形化燃料は、産業廃棄物の有効利用の観点で最近開発されている都市ゴミ(生ゴミを含む)を粉砕、乾燥してから成形(例えば、円筒状等)したものであり、本発明では、それを蒸し焼きにして炭化したものを使用するのが良い。この炭化物の化学組成は、ゴミの種類により大きく変わるが、主成分は炭素であり、多孔質であって比表面積は100〜500m2/gである。なお、フッ素の溶出抑制効果は、ゴミの種類によって大きく変わるものではない。
【0018】
加えて、本発明では、これらの物質を1種又は2種以上を、含フッ素スラグに混合するが、いずれを選択するかについては、特に定めない。混合効果や経済性を事前に調査し、決定すれば良いからである。
【0019】
ところで、これらの溶出抑制物質の含フッ素スラグへの混合量は、本発明では、該スラグのフッ素溶出量に応じて決めるのが好ましい。例えば、環境庁告示46号による溶出試験において2mg/lのフッ素が溶出する含フッ素スラグを、本発明に係る溶出抑制物質と混合することで環境基準値以下である0.8mg/l以下にするには、該溶出抑制物質を約5質量部以上混合する必要があり、10mg/lのフッ素が溶出するスラグでは、含フッ素スラグ100質量部に対して約20質量部以上混合する必要がある。具体的には、前記含フッ素スラグのうちの粒径2mm以下のもの100質量部に対し、前記高炉スラグ微粉末の水和固化体、クロム鉱石溶融還元炉スラグ及び廃棄物固形化燃料の炭化物から選ばれた1種又は2種以上の粒径が2mm以下のものの混合量を5〜400質量部とするのが良い。その理由は、溶出抑制物質の混合量が、5質量部未満では溶出の抑制効果が小さく、400質量部を超えると、経済的でなくなるためである。
【0020】
また、対象となる含フッ素スラグと前記溶出抑制物質との混合物の粒径を2mm以下としたのは、粒径2mm以下のものが溶出に及ぼす影響が圧倒的に大きく、スラグからのフッ素の溶出は実質的に、そのような粒径のものに支配されており、しかも環境庁告示46号法による溶出試験も粒径2mm以下の粒子で行なうためである。なお、本発明では、粒径が2mmを超える粒子を含むことを制限するものではない。例えば、含フッ素スラグと溶出抑制物質とを混合して路盤材として使用する場合、該路盤材は、通常粒径40mm以下又は25mm以下で、粒度分布がJIS A 5015により規定されており、粒径2mmを超える粒子を含むのは当然だからである。
【0021】
【実施例】
本発明に係る含フッ素スラグからのフッ素溶出抑制方法を実際に行った。その含フッ素スラグとしては、環境庁告示46号によるフッ素の溶出量が2.1mg/l(試料A)及び10.5mg/l(試料B)で、粒径を40mm以下に破砕した溶銑予備処理スラグを用いた。溶出抑制物質としては、表1に示す組成の高炉スラグ微粉末の固化体、クロム鉱石溶融還元炉スラグ及び廃棄物固形化燃料の炭化物(比表面積140m2/g)を用いた。高炉スラグ微粉末の固化体は、ブレーン法による比表面積が4000cm2/gの高炉スラグ微粉末99質量部に、消石灰:1質量部、水道水:40質量部を加えて混練・打設・破砕したものである。これらの含フッ素スラグと溶出抑制物質とを表1に示す質量比で混合した後、環境庁告示46号による溶出試験を行い、フッ素の溶出量を調べた。なお、混合は、連続式混合装置を用い、1水準当りの全混合物の量は100〜1000トンである。
【0022】
【表1】
【0023】
実施成績を表2及び表3に一括して示す。これらの表より、本発明に係るフッ素含有鉄鋼スラグの安定化方法を適用して、含フッ素スラグ100重量部に溶出抑制物質を5〜400重量部を混合することで、混合物全体が土壌環境基準である0.8mg/l以下をクリアすることが明らかである。
【0024】
【表2】
【0026】
また、溶出抑制物質を複数種混合添加した場合の実施成績を表4に一括して示す。これら混合物の添加により、混合物全体が土壌環境基準である0.8mg/1以下をクリアすることが明らかである。
【0027】
【表4】
【0028】
これに対して、その他の物質を、含フッ素スラグに混合する試験も行った。その際、混合物を路盤材、仮設材として使用する場合を想定し、その周辺土壌を含フッ素スラグに混合する物質とした。さらに、Al2O3の含有量が3mass%のフッ素非含有の二次精錬スラグ(試料E)についても合わせて評価した。その結果を表5に一括して示す。表5より明らかなように、これらの例による混合物は、混合する物質が関東ローム層、黒土等の所謂「土」である場合、増容効果を若干示すが、土壌環境基準にはほど遠い結果である。また、混合する物質が川砂、山砂等の所謂「砂」である場合には、溶出抑制効果がまったく無く、さらに増容材としての効果も期待できないことも確認された。さらに、高炉徐冷スラグも溶出抑制物質に代えて使用し難いことがわかった。Al2O3の含有量が低い二次精錬スラグは、上記土壌環境基準はクリアできないが、溶出抑制効果は見られる。
【0029】
また、上記の例において示すことのなかったAl2O3の含有量が21mass%を超えるようなフッ素非含有の二次精錬スラグは、フッ素の溶出抑制効果はあるが、それ自体が発生することが稀で、本来の二次精錬用スラグの機能・効用を超えて、意図的にAl2O3分を添加しなくては入手できない。さらに、そのようなスラグ発生量を増やすのは、経済的に引き合うものではない。
【0030】
【表5】
【0031】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグからのフッ素の溶出を効果的で、且つ経済的に抑制できることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 フッ素溶出試験を行った試験装置を示す横断面図である。
【図2】 含フッ素スラグに混合する物質を高炉微粉末の水和固化体とした場合の実験装置から流出する水中のフッ素濃度と積算送水量との関係を示す図である。
【図3】 含フッ素スラグに混合する物質をクロム鉱石溶融還元炉スラグとした場合に、実験装置から流出する水中のフッ素濃度と積算送水量との関係を示す図である。
【図4】 含フッ素スラグに混合する物質を廃棄物固形化燃料の炭化物とした場合の実験装置から流出する水中のフッ素濃度と積算送水量との関係を示す図である。
Claims (4)
- フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグに、フッ素溶出抑制物質として、ブレーン法による比表面積が3000〜5000cm 2 /gである高炉スラグ微粉末の水和固化体、クロム鉱石溶融還元炉スラグ及び多孔質の炭化物から選ばれる1種又は2種以上を混合することを特徴とするフッ素を含有する鉄鋼製錬スラグからのフッ素溶出抑制方法。
- 前記フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグのうちの粒径2mm以下のもの100質量部に対し、前記高炉スラグ微粉末の水和固化体、クロム鉱石溶融還元炉スラグ及び多孔質の炭化物から選ばれた1種又は2種以上の粒径が2mm以下のものの混合量を5〜400質量部とすることを特徴とする請求項1記載のフッ素を含有する鉄鋼スラグからのフッ素溶出抑制方法。
- 前記高炉スラグ微粉末の水和固化体が、高炉スラグ微粉末に水及び生石灰、消石灰、製鋼スラグ及びアルカリ刺激剤のうちの1種又は2種以上を加え、混練、固化、破砕して製造したものであることを特徴とする請求項1又は2記載のフッ素を含有する鉄鋼スラグからのフッ素溶出抑制方法。
- 前記多孔質の炭化物が、廃棄物固形化燃料の炭化物であることを特徴とする請求項1又は2記載のフッ素を含有する鉄鋼スラグからのフッ素溶出抑制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002224479A JP3782376B2 (ja) | 2001-08-10 | 2002-08-01 | フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグからのフッ素溶出抑制方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001243387 | 2001-08-10 | ||
JP2001-243387 | 2001-08-10 | ||
JP2002224479A JP3782376B2 (ja) | 2001-08-10 | 2002-08-01 | フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグからのフッ素溶出抑制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003183718A JP2003183718A (ja) | 2003-07-03 |
JP3782376B2 true JP3782376B2 (ja) | 2006-06-07 |
Family
ID=27615120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002224479A Expired - Fee Related JP3782376B2 (ja) | 2001-08-10 | 2002-08-01 | フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグからのフッ素溶出抑制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3782376B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005239509A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 鉄鋼スラグからのフッ素溶出抑制方法および土中埋設用材料 |
JP2006241429A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-09-14 | Fujita Corp | 土質改良材及び土質改良工法 |
JP4942954B2 (ja) * | 2005-07-12 | 2012-05-30 | 新日本製鐵株式会社 | フッ素含有製鋼スラグの処理方法 |
JP4735562B2 (ja) * | 2007-02-13 | 2011-07-27 | 住友金属工業株式会社 | スラグからのフッ素溶出防止方法 |
JP5163004B2 (ja) * | 2007-08-10 | 2013-03-13 | Jfeスチール株式会社 | 製鋼スラグの処理方法 |
JP5098505B2 (ja) * | 2007-08-10 | 2012-12-12 | Jfeスチール株式会社 | 鉄鋼スラグの処理方法 |
JP5088040B2 (ja) * | 2007-08-10 | 2012-12-05 | Jfeスチール株式会社 | 高炉水砕スラグの処理方法 |
JP2010138053A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 製鋼スラグ製品のフッ素溶出量の低減方法 |
JP5341849B2 (ja) * | 2010-09-16 | 2013-11-13 | 株式会社神戸製鋼所 | リサイクルスラグの製造方法 |
-
2002
- 2002-08-01 JP JP2002224479A patent/JP3782376B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003183718A (ja) | 2003-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3714043B2 (ja) | 製鋼スラグの塊成方法 | |
Yildirim et al. | Experimental evaluation of EAF ladle steel slag as a geo-fill material: Mineralogical, physical & mechanical properties | |
JP5014961B2 (ja) | 泥土改質材料および改質方法 | |
JP2003165751A (ja) | 水硬性組成物及び水和硬化体 | |
Xu et al. | Soft clay stabilization using three industry byproducts | |
JP3782376B2 (ja) | フッ素を含有する鉄鋼製錬スラグからのフッ素溶出抑制方法 | |
JP3606108B2 (ja) | 製鋼スラグの安定化処理法、土中埋設用材料及びその製造法 | |
Wu et al. | Generation, utilization, and environmental impact of ladle furnace slag: A minor review | |
WO2019244856A1 (ja) | 重金属不溶化固化材及び汚染土壌類の改良工法 | |
JP3752980B2 (ja) | クロムを含む産業廃棄物の安定化処理技術 | |
JP3991562B2 (ja) | 無害化ステンレススラグとその製造方法 | |
JP4150283B2 (ja) | 底質被覆材 | |
Chiang et al. | Iron and steel slags | |
JP3620341B2 (ja) | フッ素を含む産業廃棄物の安定化処理方法および安定化処理剤 | |
JP4013168B2 (ja) | 地盤改良材 | |
JP2005239509A (ja) | 鉄鋼スラグからのフッ素溶出抑制方法および土中埋設用材料 | |
JP2007063061A (ja) | スラグのエージング方法 | |
JPH09105105A (ja) | 路盤材 | |
JP4751181B2 (ja) | 覆砂工法 | |
JP6388021B2 (ja) | 路盤材およびその製造方法 | |
KR20020049594A (ko) | 제철부산물을 이용한 복토 혹은 성토용 매립재 및 그제조방법 | |
JP2005029404A (ja) | セメント組成物 | |
JP2002020156A (ja) | 製鋼スラグを原料とする路盤材 | |
Pribulová et al. | Utilization of slags from foundry process | |
JP2011051818A (ja) | 材料の改質方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041022 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060307 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060309 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110317 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120317 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130317 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130317 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140317 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |