(57)【要約】【課題】鉄鋼スラグから金属鉄などの金属を回収して高炉原料などとして利材化するために、鉄鋼スラグを利材化に適した状態に効率的に処理することができる処理方法を提供する。【解決手段】製鉄工程で発生した鉄鋼スラグを回収して破砕する破砕工程（Ａ）と、この破砕工程（Ａ）で破砕された鉄鋼スラグを篩分けする分級工程（Ｂ）と、この分級工程（Ｂ）の篩下の鉄鋼スラグを磁力選別して磁着物xと非磁着物yに分別する磁力選別工程（Ｃ）と、この磁力選別工程（Ｃ）で分別された磁着物xを塊成化する塊成化工程（Ｄ）を有する。このようにして得られた塊成化物は、金属鉄などの金属濃度が高く且つ搬送性が良好であるため、高炉原料などとして利材化が可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製鉄工程で発生した鉄鋼スラグを回収して破砕する破砕工程（Ａ）と、
該破砕工程（Ａ）で破砕された鉄鋼スラグを篩分けする分級工程（Ｂ）と、
該分級工程（Ｂ）の篩下の鉄鋼スラグを磁力選別して磁着物（x）と非磁着物（y）に分別する磁力選別工程（Ｃ）と、
該磁力選別工程（Ｃ）で分別された磁着物（x）を塊成化する塊成化工程（Ｄ）を有することを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項２】
製鉄工程で発生した鉄鋼スラグを回収して篩分けする分級工程（Ｂ）と、
該分級工程（Ｂ）の篩下の鉄鋼スラグを磁力選別して磁着物（x）と非磁着物（y）に分別する磁力選別工程（Ｃ）と、
該磁力選別工程（Ｃ）で分別された磁着物（x）を塊成化する塊成化工程（Ｄ）を有することを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項３】
分級工程（Ｂ）では、鉄鋼スラグを篩目１〜１０ｍｍで篩分けすることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項４】
磁力選別工程（Ｃ）では、磁力強度が１０００〜１５０００ガウスの磁力選別手段で磁力選別を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項５】
磁力選別工程（Ｃ）で磁力選別される鉄鋼スラグは、水分含有量が３０質量％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項６】
磁力選別工程（Ｃ）では、ベルトコンベアを構成する１つのプーリ（６）が磁場印加手段を内蔵するプーリ式磁力選別機であって、前記磁場印加手段がプーリ本体に対して独立して回転駆動する磁石ロール（７）からなり、該磁石ロール（７）は、その外周に沿って所定の間隔をおいて配置される複数の磁極（８）を備えるとともに、ロール周方向で隣接する磁極（８）が異なる極性を有する磁力選別機を用いて鉄鋼スラグを磁力選別することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項７】
下記（1）式で定義される磁石ロール（７）の磁場変化周波数Ｆ（Ｈｚ）が１０〜５００Ｈｚであることを特徴とする請求項６に記載の鉄鋼スラグの処理方法。
Ｆ＝（ｘ・Ｐ）／６０    …（1）
ここで  ｘ：磁石ロール（７）の回転数（ｒｐｍ）
Ｐ：磁石ロール（７）が周方向で備える磁極数（但し、Ｎ極・Ｓ極のペアで１磁極とする）
【請求項８】
塊成化工程（Ｄ）では、磁着物（x）を圧縮成型することにより塊成化することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項９】
所定量の鉄鋼スラグをバッチ式で処理する際に、分級工程（Ｂ）の篩上の鉄鋼スラグを破砕工程（Ａ）で再破砕した後、分級工程（Ｂ）で再分級し、該再破砕・再分級を１回以上行った後の篩上材を粒鉄含有量が高い粗粒材（z）として回収し、該粗粒材（z）を塊成化工程（Ｄ）において磁着物（x）に配合して、磁着物（x）とともに塊成化することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項１０】
塊成化工程（Ｄ）では、中心側に粗粒材（z）が配され、外側に磁着物（x）が配された塊成化物を得ることを特徴とする請求項９に記載の鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項１１】
塊成化工程（Ｄ）では、
周面に複数の成型用の凹部（１０）が形成され、水平方向で並列した状態で対向するとともに、対向する外周部分が下向きに回転する回転方向を有する１対の成型用ロール（１a），（１b）と、
該１対の成型用ロール（１a），（１b）間に上方から磁着物（x）を案内して供給するホッパー（２）と、
該ホッパー（２）内の磁着物（x）を成型用ロール（１a），（１b）間に押し込むためのスクリュー（３０）を備えるとともに、軸体（３１）に材料供給用の軸孔（３２）が貫設され、ホッパー（２）内の上下方向に沿って配置されるスクリュー軸（３）と、
該スクリュー軸（３）を回転駆動させる駆動装置（４）と、
スクリュー軸（３）の軸孔（３２）内に粗粒材（z）を供給するホッパー（５）を備え、
回転する１対の成型用ロール（１a），（１b）の対向する凹部（１０）間で材料を圧縮成型して塊成化物とする成型機を用い、
ホッパー（２）内に装入された磁着物（x）をスクリュー軸（３）で１対の成型用ロール（１a），（１b）間に押し込みつつ、１対の成型用ロール（１a），（１b）の対向する凹部（１０）間で材料が圧縮成型されるのに合せて、軸孔（３２）を通じてスクリュー軸（３）の先端から１対の成型用ロール（１a），（１b）間に間欠的に粗粒材（z）を供給することにより、該粗粒材（z）とその外側の磁着物（x）が１対の成型用ロール（１a），（１b）の対向する凹部（１０）間で圧縮成型され、中心側に粗粒材（z）が配され、外側に磁着物（x）が配された塊成化物が得られるようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項１２】
磁着物（x）の粒子径が２ｍｍ未満であり、粗粒材（z）の粒子径が２〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項１３】
塊成化工程（Ｄ）で得られる塊成化物は、粗粒材（z）の割合が５０質量％未満であることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項１４】
鉄鋼スラグが製鋼スラグであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の鉄鋼スラグの処理方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の処理方法により得られた磁着物（x）の塊成化物を製鉄原料として用いることを特徴とする鉄鋼スラグの利材化方法。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれかに記載の処理方法により製鉄原料となる磁着物（x）の塊成化物を得ることを特徴とする製鉄原料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鉄工程で発生した鉄鋼スラグから金属鉄などの金属を回収して製鉄原料（例えば高炉原料）などとして利材化するために、鉄鋼スラグを利材化に適した状態に処理するための処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所の製鋼工場において、転炉や溶銑予備処理炉などの精錬炉から発生する製鋼スラグは、精錬プロセスによって脱炭スラグ、脱珪スラグ、脱硫スラグ、脱燐スラグなど様々な種類がある。通常、これらの製鋼スラグには２０〜５０質量％程度の金属鉄が含まれており、スラグをそのまま処分すると製鉄プロセスでの鉄歩留りが低下するため、スラグ分（Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌなど）と金属鉄に分離し、金属鉄を製銑や製鋼工程でリサイクルすることが行われており、従来、そのリサイクル方法に関して数多くの提案がなされている。
【０００３】
鉄鋼スラグから金属鉄を分離し、製鉄原料として利材化する方法として、例えば、特許文献１には、製鋼工程で発生するスラグから磁力選別により回収された細粒状の磁着物に、セメントなどの結合材と水を加えて混練し、この混練物を水和硬化させた後、破砕処理及び分級処理して塊状の高炉用原料とする方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７２４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の方法は、混練物を水和固化させるために３〜６日程度の日数を要するとともに、硬化体の破砕後さらに２〜５日程度の養生が必要であり、高炉用原料の製造に相当の日数が必要である。また、製造する際にはセメント添加、水添加、打設、混練など非常に多くの工程が必要となる。このため高炉用原料の製造方法として効率的なものとは言い難い。また、セメントを添加するため、高炉においてスラグ量が増加し、通気性等に悪影響を与えるおそれもある。
【０００６】
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、製鉄工程で発生した鉄鋼スラグから金属鉄などの金属を回収して製鉄原料（例えば高炉原料）などとして利材化するために、鉄鋼スラグを利材化に適した状態に効率的に処理することができる処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、鉄鋼スラグから金属鉄などの金属を回収して製鉄原料（例えば高炉原料）などとして利材化するのに適した状態に効率的に処理することができる新たな処理方法を見出した。
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
［1］製鉄工程で発生した鉄鋼スラグを回収して破砕する破砕工程（Ａ）と、
該破砕工程（Ａ）で破砕された鉄鋼スラグを篩分けする分級工程（Ｂ）と、
該分級工程（Ｂ）の篩下の鉄鋼スラグを磁力選別して磁着物（x）と非磁着物（y）に分別する磁力選別工程（Ｃ）と、
該磁力選別工程（Ｃ）で分別された磁着物（x）を塊成化する塊成化工程（Ｄ）を有することを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
【０００８】
［2］製鉄工程で発生した鉄鋼スラグを回収して篩分けする分級工程（Ｂ）と、
該分級工程（Ｂ）の篩下の鉄鋼スラグを磁力選別して磁着物（x）と非磁着物（y）に分別する磁力選別工程（Ｃ）と、
該磁力選別工程（Ｃ）で分別された磁着物（x）を塊成化する塊成化工程（Ｄ）を有することを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
［3］上記［1］又は［2］の処理方法において、分級工程（Ｂ）では、鉄鋼スラグを篩目１〜１０ｍｍで篩分けすることを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
［4］上記［1］〜［3］のいずれかの処理方法において、磁力選別工程（Ｃ）では、磁力強度が１０００〜１５０００ガウスの磁力選別手段で磁力選別を行うことを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
【０００９】
［5］上記［1］〜［4］のいずれかの処理方法において、磁力選別工程（Ｃ）で磁力選別される鉄鋼スラグは、水分含有量が３０質量％以下であることを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
［6］上記［1］〜［5］のいずれかの処理方法において、磁力選別工程（Ｃ）では、ベルトコンベアを構成する１つのプーリ（６）が磁場印加手段を内蔵するプーリ式磁力選別機であって、前記磁場印加手段がプーリ本体に対して独立して回転駆動する磁石ロール（７）からなり、該磁石ロール（７）は、その外周に沿って所定の間隔をおいて配置される複数の磁極（８）を備えるとともに、ロール周方向で隣接する磁極（８）が異なる極性を有する磁力選別機を用いて鉄鋼スラグを磁力選別することを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
【００１０】
［7］上記［6］の処理方法において、下記（1）式で定義される磁石ロール（７）の磁場変化周波数Ｆ（Ｈｚ）が１０〜５００Ｈｚであることを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
Ｆ＝（ｘ・Ｐ）／６０    …（1）
ここで  ｘ：磁石ロール（７）の回転数（ｒｐｍ）
Ｐ：磁石ロール（７）が周方向で備える磁極数（但し、Ｎ極・Ｓ極のペアで１磁極とする）
［8］上記［1］〜［7］のいずれかの処理方法において、塊成化工程（Ｄ）では、磁着物（x）を圧縮成型することにより塊成化することを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
【００１１】
［9］上記［1］〜［8］のいずれかの処理方法において、所定量の鉄鋼スラグをバッチ式で処理する際に、分級工程（Ｂ）の篩上の鉄鋼スラグを破砕工程（Ａ）で再破砕した後、分級工程（Ｂ）で再分級し、該再破砕・再分級を１回以上行った後の篩上材を粒鉄含有量が高い粗粒材（z）として回収し、該粗粒材（z）を塊成化工程（Ｄ）において磁着物（x）に配合して、磁着物（x）とともに塊成化することを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
［10］上記［9］の処理方法において、塊成化工程（Ｄ）では、中心側に粗粒材（z）が配され、外側に磁着物（x）が配された塊成化物を得ることを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
【００１２】
［11］上記［10］の処理方法において、塊成化工程（Ｄ）では、周面に複数の成型用の凹部（１０）が形成され、水平方向で並列した状態で対向するとともに、対向する外周部分が下向きに回転する回転方向を有する１対の成型用ロール（１a），（１b）と、該１対の成型用ロール（１a），（１b）間に上方から磁着物（x）を案内して供給するホッパー（２）と、該ホッパー（２）内の磁着物（x）を成型用ロール（１a），（１b）間に押し込むためのスクリュー（３０）を備えるとともに、軸体（３１）に材料供給用の軸孔（３２）が貫設され、ホッパー（２）内の上下方向に沿って配置されるスクリュー軸（３）と、該スクリュー軸（３）を回転駆動させる駆動装置（４）と、スクリュー軸（３）の軸孔（３２）内に粗粒材（z）を供給するホッパー（５）を備え、回転する１対の成型用ロール（１a），（１b）の対向する凹部（１０）間で材料を圧縮成型して塊成化物とする成型機を用い、
ホッパー（２）内に装入された磁着物（x）をスクリュー軸（３）で１対の成型用ロール（１a），（１b）間に押し込みつつ、１対の成型用ロール（１a），（１b）の対向する凹部（１０）間で材料が圧縮成型されるのに合せて、軸孔（３２）を通じてスクリュー軸（３）の先端から１対の成型用ロール（１a），（１b）間に間欠的に粗粒材（z）を供給することにより、該粗粒材（z）とその外側の磁着物（x）が１対の成型用ロール（１a），（１b）の対向する凹部（１０）間で圧縮成型され、中心側に粗粒材（z）が配され、外側に磁着物（x）が配された塊成化物が得られるようにしたことを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
【００１３】
［12］上記［9］〜［11］のいずれかの処理方法において、磁着物（x）の粒子径が２ｍｍ未満であり、粗粒材（z）の粒子径が２〜１０ｍｍであることを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
［13］上記［9］〜［12］のいずれかの処理方法において、塊成化工程（Ｄ）で得られる塊成化物は、粗粒材（z）の割合が５０質量％未満であることを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
［14］上記［1］〜［13］のいずれかの処理方法において、鉄鋼スラグが製鋼スラグであることを特徴とする鉄鋼スラグの処理方法。
［15］上記［1］〜［14］のいずれかの処理方法により得られた磁着物（x）の塊成化物を製鉄原料として用いることを特徴とする鉄鋼スラグの利材化方法。
［16］上記［1］〜［14］のいずれかの処理方法により製鉄原料となる磁着物（x）の塊成化物を得ることを特徴とする製鉄原料の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、鉄鋼スラグから金属鉄などの金属を回収して製鉄原料（例えば高炉原料）などとして利材化するに当たり、鉄鋼スラグを利材化に適した状態に効率的に処理することができる。すなわち、本発明法によって鉄鋼スラグを処理することにより、金属鉄などの金属濃度が高く且つ搬送性が良好であり、製鉄原料（例えば高炉原料）などとして利材化が可能な材料（塊成化物）を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の処理フローを示す説明図
【図２】本発明の磁力選別工程で用いるプーリ式磁力選別機の一実施形態とその使用状況を示す説明図
【図３】本発明の磁力選別工程で用いるプーリ式磁力選別機の他の実施形態とその使用状況を示す説明図
【図４】本発明の磁力選別工程で磁力選別される鉄鋼スラグの水分含有量と磁力選別工程で選別された非磁着物の金属鉄含有量（Ｍ．Ｆｅ濃度）との関係を示すグラフ
【図５】本発明の塊成化工程で用いる塊成化装置の一実施形態を示す説明図
【図６】本発明において磁着物xに粒鉄含有量が高い粗粒材zを配合したものを塊成化して得られた塊成化物について、塊成化物中での粗粒材zの割合と塊成化物のＴＩ強度との関係を示すグラフ
【図７】本発明の一実施形態の処理フローと各工程での産物重量を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態では、製鉄工程で発生した鉄鋼スラグを回収して破砕する破砕工程（Ａ）と、この破砕工程（Ａ）で破砕された鉄鋼スラグを篩分けする分級工程（Ｂ）と、この分級工程（Ｂ）の篩下の鉄鋼スラグを磁力選別して磁着物xと非磁着物yに分別する磁力選別工程（Ｃ）と、この磁力選別工程（Ｃ）で分別された磁着物xを塊成化する塊成化工程（Ｄ）を有する。また、本発明の他の実施形態では、製鉄工程で発生した鉄鋼スラグを回収して篩分けする分級工程（Ｂ）と、この分級工程（Ｂ）の篩下の鉄鋼スラグを磁力選別して磁着物xと非磁着物yに分別する磁力選別工程（Ｃ）と、この磁力選別工程（Ｃ）で分別された磁着物xを塊成化する塊成化工程（Ｄ）を有する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態の処理フローを示しており、以下、この実施形態を例に本発明の詳細を説明する。この実施形態は、製鋼スラグを処理対象としたものである。
破砕工程（Ａ）では、精錬工程（製鋼工程）で発生した製鋼スラグ（スラグ塊）を所定の粒径に破砕処理する。破砕粒径は製鋼スラグの種類によっても異なるが、含まれている金属（主に金属鉄であるので、以下「金属鉄」という）の単体分離が十分に促進される粒径が好ましい。破砕粒径は、通常１〜１００ｍｍ程度であるが、破砕後の処理工程でより高精度な分離を行うためには１〜６ｍｍ程度とすることが好ましい。破砕機は、ジョークラッシャー、コーンクラッシャー、ハンマークラッシャー、インパクトクラッシャー、ロールクラッシャーなどを用いることができ、また、ボールミル、ロッドミル等の粉砕機を用いてもよい。
なお、上述した本発明の他の実施形態では、製鉄工程で発生して回収された鉄鋼スラグは、破砕工程を経ることなく、分級工程（Ｂ）で下記のように篩分けされる。
【００１８】
分級工程（Ｂ）では、破砕工程（Ａ）で破砕された製鋼スラグを篩分けし、次工程で磁力選別を行う細粒の選別を行う。使用される篩目はスラグの種類にもよるが、本発明者らの調査によれば１〜１０ｍｍ程度が好ましく、１〜５ｍｍ程度がより好ましく、１〜２ｍｍ程度が特に好ましいことが分かった。篩目が１ｍｍ未満では、篩目が小さいため材料の目詰まりの発生が顕著となり、操業安定性が阻害されやすい。一方、１０ｍｍを超えると、後工程である磁力選別工程（Ｃ）において供給側の層厚を大きく設定する必要が生じるが、磁力選別において供給側の層厚を大きくすると、磁石との距離が離れてしまうため、非磁着物への金属鉄の混入量が増加しやすくなる。
分級装置としては、振動篩、回転式円筒篩、篩面が波状に振動する波動式スクリーン、ジャンピングスクリーンなどを用いることができる。この分級工程の篩上の製鋼スラグについては、再度破砕工程（Ａ）で処理を施し、分級処理を実施することが望ましい。破砕、分級工程を複数回実施する（繰り返し実施する）ことにより、スラグ中に含有されている金属鉄の単体分離をより精度良く行うことができる。
【００１９】
磁力選別工程（Ｃ）では、分級工程（Ｂ）の篩下の製鋼スラグを磁力選別し、金属鉄を主体とする磁着物xとスラグ分を主体とする非磁着物yに分別する。磁力選別手段の磁力強度は、スラグの種類にもよるが、本発明者らの調査によれば１０００〜１５０００ガウス程度が好ましく、１０００〜３０００ガウス程度がより好ましく、１５００〜２５００ガウス程度が特に好ましいことが分かった。磁力強度が１０００ガウス未満では、非磁着物への金属鉄の混入量が増加し、磁着物側の回収歩留りが低下するとともに、非磁着物側の金属鉄濃度が増加してしまうため、非磁着物をリサイクル原料として利用する上で不利な条件となる。一方、磁力強度が１５０００ガウスを超えると、磁着物側への非磁着物の混入が顕著となり、磁着物側の金属鉄濃度が低下し、磁着物をリサイクル原料として利用する上で不利な条件となる。
磁力選別機としては、プーリ式（ドラム式）、ベルト吊り下げ式などを用いることができるが、ベルト吊り下げ式は、金属鉄間にスラグを巻き込みやすく、金属鉄の取りこぼしが多くなり、歩留りの低下を生じやすいので、金属鉄の取りこぼしを防ぐためにはプーリ式（ドラム式）の方が好ましい。
【００２０】
また、磁力選別機のなかでも、以下のような構造を有するプーリ式磁力選別機が特に好ましい。このプーリ式磁力選別機は、ベルトコンベアを構成するプーリの１つが磁場印加手段を内蔵した磁力選別機（当該プーリは「回転ドラム」と呼ばれることもある）であって、前記磁場印加手段がプーリ本体に対して独立して回転駆動する磁石ロールからなり、この磁石ロールは、その外周に沿って所定の間隔をおいて配置される複数の磁極を備えるとともに、ロール周方向で隣接する磁極が異なる極性を有するようにした磁力選別機である。
図２は、そのようなプーリ式磁力選別機の一実施形態とその使用状況を示す説明図である。図において、１６はプーリ式の磁力選別機、２１は磁力選別される鉄鋼スラグ（以下、単に「スラグａ」という）を磁力選別機１６に搬送するための搬送コンベア（ベルトコンベア）であり、磁力選別機１６は、搬送コンベア２１の上方に位置し、搬送コンベア２１で搬送されてきたスラグａから磁力により磁着物粒子を上方に吸引して分離する。
【００２１】
磁力選別機１６において、６は磁場印加手段を内蔵したコンベア始端部１７側のプーリ（ベルトガイドロール）、９はコンベア終端部１８側のプーリ（ベルトガイドロール）、１１はコンベアベルトであり、このコンベアベルト１１がプーリ６、９間に張設されることで、ベルトコンベアが構成される。なお、本実施形態では、プーリ６はプーリ９よりも大径に構成され、プーリ９の回転軸がプーリ６の回転軸よりも上方に位置することにより、コンベアベルト１１の上面（プーリ６、９間の上部ベルト部分）はほぼ水平状となっている。
【００２２】
搬送コンベア２１において、２２はコンベアベルト、２３はコンベア始端部１９側のプーリ（ベルトガイドロール）、２４はコンベア終端部２０側のプーリ（ベルトガイドロール）であり、コンベアベルト２２がプーリ２３、２４間に張設されることで、ベルトコンベアが構成される。また、搬送コンベア２１の上方であって、コンベア始端部１９寄りの位置には、コンベアベルト２２上にスラグａを供給する供給装置２５が配置されている。
搬送コンベア２１と磁力選別機１６は、コンベアベルト２２、１１の移動方向が逆向きであり、搬送コンベア２１のコンベア終端部２０の上方（真上）に磁力選別機１６のコンベア始端部１７が近接して位置している。
【００２３】
磁力選別機１６は、プーリ６、プーリ９のいずれが駆動ロールであってもよいが、通常、プーリ９が駆動ロール、プーリ６（プーリ本体１２）が非駆動ロールとなる。プーリ６のプーリ本体１２は、内部が中空のスリーブ体で構成され、回転可能に支持されている。
プーリ６のプーリ本体１２の内側には、磁場印加手段である磁石ロール７が配置されている。この磁石ロール７は、その外周に沿って所定の間隔をおいて配置される複数の磁極８（永久磁石）を備えるとともに、ロール周方向で隣接する磁極８は異なる極性（Ｎ極，Ｓ極）を有している。すなわち、ロール周方向で極性（Ｎ極，Ｓ極）が異なる磁極８が所定の間隔をおいて交互に配置されている。
【００２４】
磁石ロール７は、プーリ本体１２に対して独立して回転駆動し、且つプーリ本体１２よりも高速で回転する。磁石ロール７の回転方向は、（i）コンベアベルト１１の進行方向（プーリ本体１２の回転方向）と逆方向、（ii）コンベアベルト１１の進行方向（プーリ本体１２の回転方向）と同一方向、のいずれでもよい。磁着物粒子には、回転する磁石ロール７の磁場の作用で磁石ロール７の回転方向と逆方向へ動かそうとする運搬力が働くので、上記（i）の場合には、磁場による磁着物粒子の運搬力とコンベヤベルト１１の摩擦力（送り力）が同一方向となる。一方、上記（ii）の場合には、磁場による磁着物粒子の運搬力とコンベヤベルト１１の摩擦力（送り力）が逆方向となる。ただし、この場合には、コンベアベルト１１の摩擦力の方が勝つので、合力としては磁着物粒子はコンベヤベルト１１の進行方向へ運搬されていく。以上の（i）と（ii）を較べると、（ii）の場合は、磁場による磁着物粒子の運搬力とコンベヤベルト１１の摩擦力（送り力）が逆方向となるので、磁着物粒子がコンベアベルト１１上に滞留することがあるが、スラグａ中での磁着物粒子の撹拌性は良好である。一方（i）の場合は、スラグａ中での磁着物粒子の撹拌性は（ii）の場合よりも小さいが、磁着物粒子がコンベアベルト１１上に滞留することはなく、粒子をスムーズに運搬できる利点がある。
【００２５】
この磁力選別機１６は、所定の間隔で配置される複数の磁極８と、隣接する磁極８間の間隙部により、磁石ロール７の回転時に磁場がＮ→ゼロ→Ｓ→ゼロ→Ｎ→・・・と瞬時に切り替わり、スラグ層中の磁着物粒子に対して吸引→解放→吸引→解放→・・・の作用が繰り返される点に特徴がある。したがって、ロール周方向で隣接する磁極８間の間隙部の広さに特別な制限はないが、スラグ層中の磁着物粒子が磁場から解放されるような磁場：ゼロの状態が適切に生じ、一方において、磁場がゼロの状態があまり長く続きすぎないようにするため、通常、１〜５０ｍｍ程度が適当である。
なお、回転する磁石ロール周辺の部材は、変化する磁場による渦電流効果の影響を受け、金属部材は非磁性物であっても渦電流によって過熱していく。このため、通常、磁力選別機１６のコンベアベルト１１とプーリ６のプーリ本体１２は、樹脂、セラミックなどの非金属で構成される。
【００２６】
この磁力選別機１６は、搬送コンベア２１で搬送されてきたスラグａ（スラグ層ａx）に、コンベア始端部１７側のプーリ６に内蔵された磁石ロール７の磁場を作用させ、スラグａ中の磁着物粒子を吸引して磁力選別機１６の下面側に移行させ、磁着物粒子を分離するものである。したがって、搬送コンベア２１のコンベア終端部２０と磁力選別機１６のコンベア始端部１７との間隔は、磁石ロール７の磁力がスラグａ中の磁着物粒子に十分作用する大きさであればよいが、一般には、搬送コンベア２１のコンベアベルト２２で搬送されるスラグ層ａxの上面が磁力選別機１６のコンベア始端部１７と接触する（すなわち、スラグ層ａxが搬送コンベア２１のコンベア終端部２０と磁力選別機１６のコンベア始端部１７の間に噛み込まれる）ような大きさとすることが好ましい。
また、磁力選別機１６側に吸引保持された磁着物粒子は、コンベアベルト１１で搬送された後、コンベア終端部１８から払い出されるので、そのコンベア終端部１８の下方には、磁着物回収部２６が設けられている。また、非磁着物粒子は、磁力選別機１６のコンベア始端部１７の下方に落下するので、その位置に非磁着物回収部２７が設けられている。
【００２７】
以上のような磁力選別機１６によるスラグａの磁力選別では、供給装置２５からスラグａが搬送コンベア２１のコンベアベルト２２上に適度な層厚（粒子が多層状に積層した層厚）で供給され、このスラグａ（スラグ層ａｘ）はコンベア終端部２０まで搬送され、払い出される。コンベアベルト２２で搬送されるスラグ層ａxは、コンベア終端部２０付近でその上面が磁力選別機１６のコンベア始端部１７の下面に接触し（すなわち、スラグ層ａxが搬送コンベア２１のコンベア終端部２０と磁力選別機１６のコンベア始端部１７の間に噛み込まれる）、コンベアベルト２２上のスラグ層ａｘがコンベア終端部２０から払い出される際に、磁力選別機１６の磁石ロール７の磁場が及ぼされる。
【００２８】
これにより、磁石ロール７の磁力によってスラグ層ａx内の磁着物粒子が吸引され、この磁着物粒子が非磁着物粒子を抱き込むような形でスラグ層ａx（又はその一部）が磁力選別機１６の下面側に付着して（保持されて）コンベアベルト１１で運ばれる。スラグ層ａx中の磁着物粒子は、磁石ロール７が備える磁極８の磁力の作用を受けるが、磁石ロール７の回転により、磁場がＮ→ゼロ→Ｓ→ゼロ→Ｎ→・・・と瞬時に切り替わって行くため（磁場の強度及び極性が高速で変化する）、スラグ層ａx中の磁着物粒子に対しても吸引→解放→吸引→解放→・・・の作用が繰り返される。
【００２９】
マクロな視野で観察すると、スラグ層ａxが磁場によって強力に撹拌されているように見え、各粒子の動きをミクロに観察すると、磁極８の切替りとともに磁着物粒子が転動しながら非磁着物粒子（スラグ層ａx）の中に潜り込んでいく。何度も吸引・解放が繰り返されていくうちに、スラグ層ａxの遠い側（上層側）に存在していた磁着物粒子が次第に磁石ロール７側へ移動していき、磁着物粒子に抱き込まれやすい非磁着物粒子は磁石ロール７から遠い側へと排除されていく。
つまり、スラグ層ａxに作用する磁場の強度及び極を高速に変化させることで、磁着物粒子の吸引と解放が極めて短時間繰り返される現象を発生させ、磁着物粒子による非磁着物粒子の挟み込み・抱き込み現象を解消しつつ、磁着物粒子を磁力選別することができる。
【００３０】
磁力選別機１６のコンベア始端部１７において、スラグ層ａxはコンベアベルト１１の移動に伴ってプーリ６の円弧に沿って送られるが、プーリ６の円弧の下端からみて１／４回転の領域までに、非磁着物粒子は重力に引かれて自由落下する。一方、磁着物粒子は上記のように吸引・解放が繰り返されるが、この動作が極めて高速に行われるため、少々コンベアベルト１１から落下方向に外れてもすぐに吸引される。こうして磁着物粒子はコンベアベルト１１の進行方向に送られ、１／２回転以上して磁場エリアから外れ、最終的にコンベア終端部１８から払い出される。そして、コンベア始端部１７で下方に落下した非磁着物粒子が非磁着物回収部２７に回収され、コンベア終端部１８から払い出された磁着物粒子は磁着物回収部２６に回収される。このように磁着物粒子の払い出しエリアと非磁着物粒子の落下エリアが全く異なっているため、回収物が混ざり合うことはない。
【００３１】
図３は、プーリ式磁力選別機の他の実施形態とその使用状況を示す説明図である。この実施形態の磁力選別機１６は、コンベア終端部１８側のプーリ６が磁場印加手段である磁石ロール７を内蔵し、コンベアベルト１４上に供給されたスラグａがコンベア終端部１８から払い出される際に、磁石ロール７の磁力により磁着物粒子を吸引して非磁着物粒子から分離するようにしたものである。
すなわち、磁力選別機１６において、６は磁場印加手段を内蔵したコンベア終端部１８側のプーリ（ベルトガイドロール）、１３はコンベア始端部１７側のプーリ（ベルトガイドロール）、１４はコンベアベルトであり、このコンベアベルト１４がプーリ６、１３間に張設されることで、ベルトコンベアが構成される。
また、コンベアベルト１４の上方であって、コンベア始端部１７寄りの位置には、コンベアベルト１４上にスラグａを供給する供給装置２５が配置されている。
【００３２】
磁力選別機１６は、プーリ６、プーリ１３のいずれが駆動ロールであってもよいが、通常、プーリ１３が駆動ロール、プーリ６（プーリ本体１２）が非駆動ロールとなる。プーリ６のプーリ本体１２は、内部が中空のスリーブ体で構成され、回転可能に支持されている。
磁石ロール７を備えたプーリ６の構造・機能、プーリ６のプーリ本体１２やコンベアベルト１４の材質などは、図２の実施形態と同様である。なお、本実施形態の磁力選別機１６では、プーリ６に内蔵された磁石ロール７は、コンベアベルト１４の進行方向（プーリ本体１２の回転方向）とは逆方向に回転する。
【００３３】
プーリ６の下方（直下）には、コンベアベルト幅方向に沿った仕切板１５が配置されるとともに、この仕切板１５の上端部とコンベアベルト１４（プーリ６で移動方向が反転したコンベアベルト部分）との間に、被選別物の一部（磁着物粒子）を通過させるための隙間Ｓを設けている。このような形態で仕切板１５を設けるのは、非磁着物粒子の落下エリアと磁着物粒子の落下エリアが隣接するため、両粒子が落下中に混じり合わないようにするためである。
また、コンベアベルト移動方向において仕切板１５を挟んだ位置に磁着物回収部２６と非磁着物回収部２７が設けられる。すなわち、仕切板１５を挟んでコンベア始端部１７側の位置（磁着物粒子の落下エリア）に磁着物回収部２６が、コンベア終端部１８側の位置（非磁着物粒子の落下エリア）に非磁着物回収部２７が、それぞれ設けられている。
【００３４】
以上のような磁力選別機１６によるスラグａの磁力選別では、供給装置２５からスラグａがコンベアベルト１４上に適度な層厚（粒子が多層状に積層した層厚）で供給され、このスラグａ（スラグ層ａｘ）はコンベア終端部１８（プーリ６の位置）まで搬送される。そして、コンベアベルト１４上のスラグ層ａｘがコンベア終端部１８から払い出される際に、スラグ層ａx内の磁着物粒子は、磁石ロール７が備える磁極８の磁力の作用を受けるが、図２の実施形態と同様、磁石ロール８の回転により磁場の強度及び極が高速に変化することで、磁着物粒子の吸引と解放が極めて短時間繰り返され、これにより磁着物粒子による磁着物粒子の挟み込み・抱き込み現象が解消される。
【００３５】
ここで、磁着物粒子には、回転する磁石ロール７の磁場の作用で磁石ロール７の回転方向と逆方向へ動かそうとする運搬力が働き、この運搬力により磁着物粒子は一方向に転動するが、磁石ロール７の回転方向がコンベアベルト１４の進行方向（プーリ本体１２の回転方向）と逆方向であるため、磁着物粒子はコンベアベルト１４の進行方向に転動する。そして、このように磁着物粒子の転動する方向がコンベアベルト１４の進行方向と同じであることにより、スラグ層ａx中で磁着物粒子をスムーズに磁石ロール７側へと移行させ、取りこぼしすることなく回収することができる。これに対して、磁石ロール７の回転方向がコンベアベルト１４の進行方向（プーリ本体１２の回転方向）と同一方向である場合には、磁着物粒子はコンベアベルト１４の反進行方向に転動するため、磁着物粒子がスラグ層ａx中をスムーズに磁石ロール７側へと移行できず、滞留してしまい、適切な回収ができなくなる。
【００３６】
コンベア終端部１８において、スラグ層ａxはコンベアベルト１４の移動に伴ってプーリ６の円弧に沿って送られるが、１／４回転〜１／２回転の領域で非磁着物粒子は重力に引かれて自由落下する。一方、磁着物粒子は上記のように吸引・解放が繰り返されるが、この動作が極めて高速に行われるため、少々コンベアベルト１４から落下方向に外れてもすぐに吸引される。こうして磁着物粒子はコンベアベルト１４の進行方向に送られ、１／２回転以上して磁場エリアから外れると自由落下する。そして、さきに落下した非磁着物粒子が非磁着物回収部２７に回収され、その後に落下した磁着物粒子が磁着物回収部２６に回収される。この際、仕切板１５により非磁着物粒子と磁着物粒子とが混じり合うことが防止される。なお、コンベアベルト１４の送り速度やスラグａの落下挙動に応じて、仕切板１５の位置を調整するとよい。
【００３７】
図２や図３に示されるような、プーリ６が磁石ロール７を内蔵したプーリ式磁力選別機１６では、磁石ロール７によりできるだけ高速な磁場変化（磁場の強度及び極性の高速変化）が生じることが好ましい。具体的には、下記（1）式で定義される磁石ロール７の磁場変化周波数Ｆ（Ｈｚ）が１０〜５００Ｈｚであることが好ましく、５０〜５００Ｈｚであることがより好ましく、１５０〜５００Ｈｚであることが特に好ましい。
Ｆ＝（ｘ・Ｐ）／６０      …（1）
ここで  ｘ：磁石ロール７の回転数（ｒｐｍ）
Ｐ：磁石ロール７が周方向で備える磁極数（但し、Ｎ極・Ｓ極のペアで１磁極とする）
【００３８】
磁場変化周波数Ｆが１０Ｈｚ未満では、スラグａに作用する磁場の強度及び極の高速変化を十分に生じさせることができない。一方、磁石ロール７の回転数には機械的な上限があり、また磁場変化周波数Ｆを大きくしても磁場変化の効果が飽和してしまうため５００Ｈｚ程度が事実上の上限となる。
例えば、周方向で１２極（Ｎ極・Ｓ極のペアで１磁極と数える）の磁石（例えば、ネオジウム磁石）を配設した場合には、磁石ロール７の回転速度を１０００ｒｐｍとすると、磁場変化周波数Ｆは２００Ｈｚとなる。また、周方向で２４極（Ｎ極・Ｓ極のペアで１磁極と数える）の磁石を配置して、同じように磁場変化周波数Ｆを２００Ｈｚとする場合、磁石ロール７の回転速度は５００ｒｐｍでよい。
【００３９】
磁力選別工程（Ｃ）で磁力選別される鉄鋼スラグの水分含有量が高すぎると、スラグ粒子の磁力選別部への付着やスラグ粒子どうしの凝集などにより、適切な磁力選別ができなくなる。このため本発明では、磁力選別工程（Ｃ）で磁力選別される鉄鋼スラグは、水分含有量を３０質量％以下とすることが好ましい。
図２に示すような磁力選別機を用い、水分含有量が異なる鉄鋼スラグ（製鋼スラグ）について磁力選別を行い、選別された非磁着物yの金属鉄含有量を調べた。この試験では、磁力強度を１５００ガウスとし、磁場変化周波数Ｆが２００Ｈｚとなるように磁石ロール７の回転数を設定した。
【００４０】
図４に、磁力選別される鉄鋼スラグの水分含有量と選別された非磁着物yの金属鉄含有量（Ｍ．Ｆｅ濃度）との関係を示す。これによれば、鉄鋼スラグの水分含有量が３０質量％以下であれば、非磁着物yの金属鉄含有量を３．５質量％以下にでき、磁着物xと非磁着物yの高い選別性が得られることが判った。鉄鋼スラグの水分含有量が３０質量％超では、スラグ粒子の磁力選別部への付着やスラグ粒子どうしの凝集などが顕著となり、分離後の非磁着物中の金属鉄含有量が高くなるものと考えられる。
ここで、磁力選別工程（Ｃ）で磁力選別される鉄鋼スラグの水分含有量を調整する方法に特別な制限はないが、例えば、水冷処理したスラグを一定期間自然乾燥させる、水冷処理の際に冷却水の供給量を調整する、などの方法が挙げられる。
【００４１】
塊成化工程（Ｄ）では、磁力選別工程（Ｃ）で分別された磁着物xを塊成化し、塊成化物とする。金属鉄を主体とする磁着物xは粒径１ｍｍ未満の微粉の割合が比較的多く、そのままでは粉の飛散など周囲環境への影響が大きく、搬送性能が低い状態にある。塊成化処理を施すことで搬送性が向上し、処理後はリサイクル原料（高炉原料など）としての処理が容易となる。
【００４２】
塊成化工程（Ｄ）において磁着物x（但し、後述する粗粒材zを配合する場合は「磁着物x＋粗粒材z」。以下同様）を塊成化する方法や装置は任意であるが、圧縮成型により塊成化する方法が簡便且つ経済的であるため好ましく、その場合の塊成化装置としては、回転する１対の成型ロール間で材料を圧縮成型する、いわゆるブリケット成型機などが好ましい。この場合のブリケット化時の圧縮荷重は、線圧換算で２．５〜６．０ｔ／ｃｍ程度とすることが望ましい。線圧が２．５ｔ／ｃｍ未満では、圧縮力が低すぎるため十分な強度の成型物が得られないおそれがある。一方、６．０ｔ／ｃｍを超えると、圧縮力が大きすぎるため成型物に微小なクラックが多数発生し、この場合も十分な強度が得られなくなるおそれがある。
【００４３】
ブリケット成型機などによる圧縮成型で得られる塊成化物は、磁着物xにバインダーを添加しなくても必要な強度が得られるが、必要に応じて有機系などのバインダー（例えば澱粉）を添加してもよい。圧縮成型で得られた塊成化物は、例えば、製鋼スラグの場合には相当量のＣａ成分が含まれ、これがバインダーとしての効果を有するため、圧縮成型ままで必要な強度が得られる。
塊成化物の形状は任意であり、例えば、ビロー形、アーモンド形、レンズ形、フィンガー形などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
磁力選別工程（Ｃ）で分別された粒径が２ｍｍ未満の磁着物xを化学分析した結果では、Ｆｅ含有量が５０質量％程度であり、この磁着物xのみを塊成化した場合には、その程度のＦｅ含有量の塊成化物になる。一方、所定量の製鋼スラグをバッチ式で処理する際に、分級工程（Ｂ）の篩上の製鋼スラグを破砕工程（Ａ）で再破砕した後、分級工程（Ｂ）で再分級し、この再破砕・再分級を１回以上行った後の篩上材を、粒鉄含有量が高い粗粒材zとして回収できることが判った。この粗粒材zは大部分（少なくとも過半）が粒鉄であり、化学分析した結果ではＦｅ含有量は９０％程度であった。したがって、磁着物xに粗粒材zを加えて塊成化すれば、塊成化物のＦｅ含有量が高くなり、原料としての付加価値を高めることができる。
【００４５】
このため本発明では、所定量の製鋼スラグをバッチ式で処理する際に、分級工程（Ｂ）の篩上の製鋼スラグを破砕工程（Ａ）で再破砕した後、分級工程（Ｂ）で再分級し、この再破砕・再分級を１回以上行った後の篩上材を粒鉄含有量が高い粗粒材zとして回収し、この粗粒材zを塊成化工程（Ｄ）において磁着物xに配合して、磁着物xとともに塊成化することが好ましい。
また、このように粗粒材zを磁着物xに加えて塊成化する場合には、粗粒材zが磁着物xに混合された状態で塊成化してもよいが、粗粒材ｚが塊成化物の表面に配置された場合、粗粒材ｚの界面を起点に亀裂が生じやすくなり、塊成化物の強度に影響を及ぼすおそれがあるため、中心側に粗粒材zが配され、外側に磁着物xが配されるように塊成化することが好ましい。
【００４６】
図５は、そのような塊成化物を得るための塊成化装置（ブリケット成形機）を示している。
この装置は、１対の成型用ロール１a，１bと、この成型用ロール１a，１b間に磁着物xを供給するホッパー２と、成型用ロール１a，１bに対する磁着物xの押し込み機能と粗粒材zの供給機能を備えるスクリュー軸３と、このスクリュー軸３を回転駆動させる駆動装置４と、スクリュー軸３の内部を通じて成型用ロール１a，１b間に粗粒材zを供給するホッパー５を備えている。
【００４７】
前記１対の成型用ロール１a，１bは、外周面に複数の成型用の凹部１０（ポケット）が形成され、水平方向で並列した状態で対向するとともに、対向する外周部分が下向きに回転する回転方向を有している。両成型用ロール１a，１bは、回転する際に互いの凹部１０が対称的な位置関係になるように構成され、これにより両成型用ロール１a，１bの凹部１０が対向した際に協働して材料を圧縮成型することができる。すなわち、回転する１対の成型用ロール１a，１bの対向する凹部１０間で材料を圧縮成型して塊成化物とする。
【００４８】
前記ホッパー２は、磁着物xを貯留して供給するための手段であり、１対の成型用ロール１a，１b間の真上に設置され、１対の成型用ロール１a，１b間に上方から磁着物xを案内して供給する。
前記スクリュー軸３は、ホッパー２内の磁着物xを成型用ロール１a，１b間に押し込むためのスクリュー３０を備えるとともに、このスクリュー３０が設けられた軸体３１に材料（粗粒材z）供給用の軸孔３２が貫設され、ホッパー２内の上下方向に沿って配置されている。
【００４９】
前記ホッパー５は、粗粒材zを貯留して供給するための手段であり、その払出管５０がスクリュー軸３の軸孔３２に接続され、この軸孔３２内に粗粒材zを供給する。このホッパー５からの粗粒材zの供給は間欠的になされるものであり、このため払出管５０などに開閉弁（図示せず）が設けられ、その開閉により粗粒材zの供給がＯＮ−ＯＦＦ制御される。
【００５０】
このような塊成化装置では、ホッパー２内に装入された磁着物xを回転するスクリュー軸３で１対の成型用ロール１a，１b間に押し込みつつ、１対の成型用ロール１a，１bの対向する凹部１０間で材料が圧縮成型されるのに合せて、ホッパー５内の粗粒材zを軸孔３２を通じてスクリュー軸３の先端から１対の成型用ロール１a，１b間に間欠的に供給する。これにより、供給された粗粒材zとその外側の磁着物xが１対の成型用ロール１a，１bの対向する凹部１０間に噛み込み、両凹部１０により圧縮成型され、中心側に粗粒材zが配され、外側に磁着物xが配された塊成化物が得られる。
【００５１】
ここで、塊成化物の強度などの観点から、磁着物xは粒径が２ｍｍ未満、粗粒材zは粒径が２〜１０ｍｍであることが好ましい。特に、粗粒材zの粒径が１０ｍｍを超えると、塊成化物中での粒鉄比率が増加することにより、粒鉄間の境界を起点とした割れの発生が顕著となり、塊成化物の強度が得られにくくなる。また、以上の観点からより好ましい粒鉄材zの粒径は２〜５ｍｍである。
【００５２】
また、塊成化物は、粗粒材zの割合が５０質量％未満であることが好ましい。
図６に塊成化物中での粗粒材zの割合（質量比率）と塊成化物のＴＩ強度指数との関係を調べた結果を示す。この試験では、本発明法に従い各工程での処理を行い、粗粒材zを加えた磁着物xを図５に示す塊成化装置により圧縮成型して塊成化し、アーモンド形の塊成化物を作成した（破砕工程での破砕粒径：５ｍｍ、分級工程での篩目：２ｍｍ、磁選工程での磁力強度：２５００ガウス、粗粒材zの粒径範囲：２〜５ｍｍ、塊成化装置による圧縮成型時の線圧：４．５ｔ／ｃｍ）。この塊成化物について、ＪＩＳ  Ｍ８７１２に記載のＴＩ強度を測定した。高炉装入用の原料として必要なＴＩ強度指数は、高炉装入時の粉化を回避するため７５％以上とされている。図６によれば、塊成化物中での粗粒材zの割合が５０質量％以上ではＴＩ強度指数が７５％未満となり、強度を確保するためには粗粒材zの割合を５０質量％未満とすることが好ましいことが判る。
【００５３】
以上述べた本発明の処理方法により得られた磁着物xの塊成化物は製鉄原料（例えば高炉原料）などに好適なものであり、したがって、本発明の処理方法によれば、鉄鋼スラグを有価物である製鉄原料として適切に利材化することができ、換言すれば鉄鋼スラグから製鉄原料を適切に製造することができる。
本発明で処理対象となる製鉄工程で発生する鉄鋼スラグとしては、脱燐スラグ、脱硫スラグ、転炉脱炭スラグ、脱珪スラグ、電気炉スラグなどの製鋼スラグ以外に、溶融還元スラグ、高炉スラグ（高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ）などが挙げられ、これらの１種以上を処理対象とすることができる。
【実施例】
【００５４】
［実施例１］
図１に示す処理フローに従い、Ｆｅ含有量が２６．５質量％の製鋼スラグ（脱硫スラグ）１０００ｋｇをバッチ式で処理するに当たり、製鋼スラグをロッドミルにより表１及び表２に示す目標の粒径（破砕機の破砕粒径の設定値）に破砕した後（破砕工程）、表１及び表２に示す篩目の振動篩で篩分けし、次工程で磁力選別を行う細粒（篩下スラグ）を選別した（分級工程）。次いで、分級された細粒を表１及び表２に示す磁力強度のプーリ式（ドラム式）磁力選別機を用いて磁力選別して磁着物xと非磁着物yに分別した（磁力選別工程）。また、分級工程の篩上の製鋼スラグを粒鉄含有量が高い材料として回収し、これを粒度調整して粗粒材zとした。この粗粒材zを表１及び表２に示す割合で磁着物xに配合して図５に示す塊成化装置を用いて塊成化し、中心側に粗粒材zが配され、外側に磁着物xが配された塊成化物とした（塊成化工程）。また、比較例として、上記の分級工程、磁力選別工程、塊成化工程の１つ以上を実施しない処理を行った。
【００５５】
以上のようにして得られた塊成化物の金属鉄濃度を測定した。この測定では、塊成化物から無作為に１０個のサンプルを採取し、臭素メタノール溶解原子吸光分析法（ＡＡＳ法）によりそれぞれの金属鉄濃度を測定し、全サンプルの平均値を金属鉄濃度とした。
粒鉄含有量が高い粗粒材ｚの粒径範囲は、粗粒材ｚを無作為にサンプリングし、ＪＩＳ  Ｚ８８０１に規定する試験用ふるいを用いて篩処理を実施した際のふるいに残存した粒径範囲とした。例えば、篩目２ｍｍと４ｍｍ間に材料が残存している場合の粒径範囲は２〜４ｍｍとした。
塊成化物の強度については、ＪＩＳ  Ｍ８７１２に準拠した方法でＴＩ強度を測定した。
【００５６】
表１及び表２に、本発明例及び比較例の処理条件と、得られた塊成化物の構成・性能・評価を示す。
塊成化物の高炉原料化の可否については、下記基準で評価した。
○：塊成化物の金属鉄濃度が７０質量％以上で、且つＴＩ強度指数が７５％以上の場合
△：塊成化物が下記（i）〜（iii）のいずれかに該当する場合
（i）塊成化物の金属鉄濃度が５０質量％以上７０質量％未満で、且つＴＩ強度指数が７５％以上の場合
（ii）塊成化物の金属鉄濃度が７０質量％以上で、且つＴＩ強度指数が７０％以上７５％未満の場合
（iii）塊成化物の金属鉄濃度が５０質量％以上７０質量％未満で、且つＴＩ強度指数が７０％以上７５％未満の場合
×：下記（i）〜（iii）のいずれかに該当する場合
（i）塊成化物の金属鉄濃度が５０質量％未満の場合
（ii）ＴＩ強度指数が７０％未満の場合
（ii）塊成化処理がなされなかった場合
表１及び表２に示すように、本発明例では、高炉原料として利用可能な材料（塊成化物）を得ることができる。これに対して、比較例では、高炉原料として利用可能な材料を得ることができない。
【００５７】
【表１】
2018109229.tif 000003
【００５８】
【表２】
2018109229.tif 000004
【００５９】
代表的な本発明例の処理フローと各工程での産物重量を図７に示す。この例では、１ｔの製鋼スラグをロッドミルで粒径５ｍｍ以下となるように破砕した後、篩目１ｍｍの振動篩を用いて分級処理し、その篩下スラグをプーリ式（ドラム式）磁力選別機を用いて磁力強度１５００ガウスで磁力選別したところ、磁着物xが３３０ｋｇ、非磁着物yが４８０ｋｇ得られた。また、分級工程の篩上スラグを粒度調整して粒鉄含有量が高い粗粒材zが１９０ｋｇ得られた。そして、磁着物xに粗粒材zを加えた材料を塊成化することで、４４０ｋｇの塊成化物が得られた。一方、非磁着物yは焼結原料やセメント原料に適用可能である。
【００６０】
［実施例２］
実施例１と同様にして分級された細粒を、図２に示すプーリ式磁力選別機を用いて磁力選別して磁着物と非磁着物に分別し、それぞれについて金属鉄濃度を測定した。この測定では、対象物（磁着物、非磁着物）から無作為に１０個のサンプルを採取し、臭素メタノール溶解原子吸光分析法（ＡＡＳ法）によりそれぞれの金属鉄濃度を測定し、全サンプルの平均値を金属鉄濃度とした。その結果を表３に示すが、図２に示すような特別なプーリ式磁力選別機を用いることにより、磁着物と非磁着物の選別性が高められ、その結果、より高品質な製鉄原料が得られる。
【００６１】
【表３】
2018109229.tif 000005
【符号の説明】
【００６２】
１a，１b  成型用ロール
２  ホッパー
３  スクリュー軸３
４  駆動装置
５  ホッパー
６  プーリ
７  磁石ロール
８  磁極
９  プーリ
１０  凹部
１１  コンベアベルト
１２  プーリ本体
１３  プーリ
１４  コンベアベルト
１５  仕切板
１６  磁力選別機
１７  コンベア始端部
１８  コンベア終端部
１９  コンベア始端部
２０  コンベア終端部
２１  搬送コンベア
２２  コンベアベルト
２３，２４  プーリ
２５  供給装置
２６  磁着物回収部
２７  非磁着物回収部
３０  スクリュー
３１  軸体
３２  軸孔
５０  払出管
【図１】
2018109229.tif 000006
【図２】
2018109229.tif 000007
【図３】
2018109229.tif 000008
【図４】
2018109229.tif 000009
【図５】
2018109229.tif 000010
【図６】
2018109229.tif 000011
【図７】
2018109229.tif 000012