(57)【要約】【課題】高効率でかつ環境負荷が少ない含油スラッジの処理方法を提供する。【解決手段】含油スラッジを含むスラリーに、珪酸ナトリウム（珪酸ソーダ）とポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤とを添加して撹拌する工程を行い、製鉄工程で発生したミルスラッジなどの含油スラッジから油分を分離する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
含油スラッジを含むスラリーに、珪酸ナトリウムとポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤とを添加し、撹拌する工程を有する含油スラッジの処理方法。
【請求項２】
前記含油スラッジ１００質量部に対して、前記珪酸ナトリウムを、ＳｉＯ２換算で１〜２．５質量部添加する請求項１に記載の含油スラッジの処理方法。
【請求項３】
前記含油スラッジ１００質量部に対して、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤を、０．０５〜１質量部添加する請求項１又は２に記載の含油スラッジの処理方法。
【請求項４】
前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤は、ＨＬＢが８以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の含油スラッジの処理方法。
【請求項５】
前記含水スラッジは、製鉄工程で発生したミルスラッジである請求項１〜４のいずれか１項に記載の含油スラッジの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材の圧延工程などで発生する含油スラッジの処理方法に関する。より詳しくは、含油スラッジから油分を分離する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材及び鋼板の熱間圧延工程において発生するミルスラッジには、１〜１０質量％程度の油分が含まれる。この含油スラッジは鉄源となるため、製鉄工程において再利用することが望ましいが、油を含んだまま製鉄工程へ戻すと、例えば焼結工程などで排ガスに黒煙が発生するなどの問題が生じる。このため、含油スラッジを鉄原料として回収再利用するためには、油分を除去する必要がある。
【０００３】
従来、含油スラッジ中の油分を除去する方法としては、例えば、アルカリ塩の混合物とノニルフェノール系非イオン界面活性剤と水からなる洗浄剤で、含油スラッジを洗浄する方法がある（特許文献１，２参照）。また、洗浄剤として珪酸ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物を用いる方法もある（特許文献３参照）。
【０００４】
更に、洗浄剤として、ノニオン系やアニオン系の界面活性剤と水酸化ナトリウムとを含む水溶液を用いる方法も提案されている（特許文献４参照）。一方、回転キルン型燃焼炉を使用して、含油スラッジに含まれる油分を燃焼除去する方法も知られている（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５１−９１８１７号公報
【特許文献２】特開昭５３−２３８３号公報
【特許文献３】特開平５−２６９４９２号公報
【特許文献４】特開２０１０−２２７８６０号公報
【特許文献５】特開平１０−１６９９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に記載の方法で用いられているノニルフェノール系非イオン界面活性剤は、内分泌かく乱作用がある所謂環境ホルモンの疑いがあり、使用を控える動きがある。一方、特許文献３に記載の処理方法で使用している洗浄剤はそのような心配はないが、効果が十分に得られない場合がある。
【０００７】
また、特許文献４に記載の処理方法では、十分に鹸化することが難しいため、脱油効果が低いという問題点がある。更に、特許文献５に記載の処理方法、燃焼排ガスの処理に多大の経費を必要とするなどの問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、簡便な処理で、効率よく油分を分離することが可能な含油スラッジの処理方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る含油スラッジの処理方法は、含油スラッジを含むスラリーに、珪酸ナトリウムとポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤とを添加し、撹拌する工程を有する。
本発明の含油スラッジの処理方法では、前記含油スラッジ１００質量部に対して、前記珪酸ナトリウムを、ＳｉＯ２換算で１〜２．５質量部添加してもよい。
また、前記含油スラッジ１００質量部に対して、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤を、０．０５〜１質量部添加することもできる。
一方、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤としては、例えばＨＬＢが８以上のものを使用することができる。
また、前記含油スラッジは、例えば製鉄工程で発生したミルスラッジである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来よりも簡便な処理で、効率よく含油スラッジから油分を除去することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
本実施形態の含油スラッジの処理方法は、製鉄工程で発生したミルスラッジなどの含油スラッジから油分を分離する方法であり、含油スラッジを含むスラリーに珪酸ナトリウム（珪酸ソーダ）及びポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤を添加して撹拌する工程を行う。本実施形態の含油スラッジの処理方法により処理を行うスラリーは、例えば、含油スラッジに水を添加してスラリー化することにより得られる。なお、含油スラッジを採取する際に十分な水分を一緒に採取できる場合には、さらに水を加える必要はない。
【００１３】
（スラリー化工程）
スラリー化工程では、撹拌槽に含油スラッジと水を入れスラリーとする。その際、水の添加比率は、処理対象の含油スラッジの種類や状態に応じて適宜選択することができるが、例えば製鉄工程で発生したミルスラッジの場合、含油スラッジ１質量部に対して、水を１〜３質量部とすることができる。これにより、スラッジと薬剤とが混合しやすくなり、これらを十分に接触させることが可能となる。なお、含油スラッジの添加する水は、工業用水や上水などを使用することができる。
【００１４】
また、スラリー化工程では、蒸気などの加熱手段を用いて、含油スラッジの温度を４０℃以上とすることが好ましく、５０℃以上にすることがより好ましく、６０℃以上にすることが更に好ましい。このように、含油スラッジの温度を上げることにより、スラッジに付着している油分を軟質化して、分離・除去しやすくすることができる。
【００１５】
（撹拌工程）
撹拌工程では、前述したスラリー化工程により得たスラリーに、珪酸ナトリウムとポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤とを添加して撹拌する。ここで、珪酸ナトリウム（珪酸ソーダ）は、「水ガラス」とも言われており、一般にＮａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｍＨ２Ｏの分子式で表される。また、珪酸ナトリウムには、含油スラッジを分散させる効果及びアルカリによる脱脂する効果がある。
【００１６】
本実施形態の含油スラッジの処理方法で用いる珪酸ナトリウムは、特に限定されるものではないが、ＪＩＳ  Ｋ１４０８に規定される珪酸３号が好適である。含油スラッジに対する珪酸ナトリウムの添加量は、少ないと効果が弱く、多いと不経済である。具体的には、珪酸３号を用いる場合は、含油スラッジ１００質量部に対して、珪酸３号を３〜８質量部添加することが好ましく、４〜６質量部添加することがより好ましい。
【００１７】
また、その他の珪酸ナトリウムを用いる場合は、含油スラッジ１００質量部に対して、ＳｉＯ２換算で１〜２．５質量部添加することが好ましく、１．２〜１．８質量部添加することがより好ましい。なお、珪酸３号とその他の珪酸ナトリウムで、好適な添加量が異なるのは、成分組成（Ｎａ２ＯとＳｉＯ２との比率）が異なるためである。
【００１８】
本実施形態の含油スラッジの処理方法では、界面活性剤として、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系ノニオン界面活性剤を用いる。ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系ノニオン界面活性剤は、浸透力及び洗浄力を有し、珪酸ナトリウムと併用することで、相乗効果を発揮する。
【００１９】
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系ノニオン界面活性剤の構造及び物性は、特に限定されるものではないが、スラリーに添加するため、水に分散してスラッジと接触する必要がある。そこで、本実施形態の含油スラッジ処理方法には、ＨＬＢが８以上のポリオキシアルキレンアルキルエーテル系ノニオン界面活性剤を用いることが好ましい。また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系ノニオン界面活性剤の添加量は、費用対効果の観点から、含油スラッジ１００質量部に対して、０．０５〜１質量部とすることが好ましく、より好ましくは０．１〜０．５質量部である。
【００２０】
撹拌時のスラリーの温度は、特に限定されるものではないが、脱油効果向上の観点から、６０〜９０℃とすることが好ましい。また、撹拌時間も、特に限定されるものではないが、スラリーが所要温度（例えば、撹拌温度が８５℃の場合は８３〜８８℃程度）になってから１０〜６０分間が好ましく、より好ましくは２０〜３０分間程度である。
【００２１】
所要時間スラリーを撹拌した後、撹拌を停止すると、１０〜３０分間程度で、油分がスラリー上面に分離する。そこで、油分のみを別の槽に移すことにより、油分が除去されたミルスケールを含むスラリーが得られる。なお、水とミルスケールを分離するためには、脱水機にかけてもよいし、ヤードなどで天日干しにしてもよい。そして、前述した処理により得られるミルスケールは、鉄源として再利用が可能である。
【００２２】
本実施形態の含油スラッジの処理方法は、珪酸ナトリウムとポリオキシアルキレンアルキルエーテル系ノニオン界面活性剤とを併用しているため、従来よりも簡便な方法で、効率よく含油スラッジから油分を分離することができる。珪酸ナトリウムやポリオキシアルキレンアルキルエーテル系ノニオン界面活性剤をそれぞれ単独で使用した場合、十分に油分を除去することができないが、これらを併用することにより、高い除去効果を得ることができる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。本実施例においては、本発明の範囲内及び範囲外の薬剤を使用して含油スラッジを処理し、油分の分離性能を評価した。
【００２４】
具体的には、１Ｌビーカーに油分５．２質量％を含む含油スラッジ２００ｇ及び水（水道水）を３００ｇ入れて、スラリーを作製した。次に、スラリーが入ったビーカーをヒーターに載置し、卓上用の撹拌機で撹拌しながら８５℃になるまで撹拌した。そして、スラリーの温度を８５℃で一定とし、下記表１に示す実施例及び比較例の薬剤を添加して、３０分間撹拌を継続した。なお、試験中に蒸発などにより水位が低下する場合は、純水を添加して調整した。また、下記表１に示す各薬剤の添加量は、含油スラッジ１００質量あたりの量（質量部）である。
【００２５】
３０分経過後、ヒーターによる加熱及び撹拌を止め、スラリーを静置した。そして、３０分間静置した後、デカンテーションにより浮上した油を別の容器に移し、ビーカーにスラッジを１００ｇ程度スパーテルで取出し、使い捨て紙の上に広げて、１昼夜室内で乾燥させた。乾燥後のスラッジを約２５ｇ採取し、正確な質量を測定した後、ソックスレー抽出方式でｎ−Ｈｅｘを溶媒として油分を抽出し、その質量を測定することにより、処理後の油分含有量を求めた。以上の結果を下記表１に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
上記表１に示すように、珪酸ナトリウムと、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤を併用した実施例１〜４は、薬剤を添加しなかった比較例１、珪酸ナトリウムのみを添加した比較例２、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムを単独で使用した比較例３，４、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤のみを添加した比較例５，６、珪酸ナトリウムとポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤以外の界面活性剤を併用した比較例７〜１１に比べて、油分含有量を大幅に低減することができた。
【００２８】
以上結果から、本発明の含油スラッジ処理方法は、簡単な処理で効率よく含油スラッジから油分を除去できることが確認された。
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月15日(2015.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
含油スラッジを含むスラリーに、珪酸ナトリウムとポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤とを添加し、撹拌する工程を有する含油スラッジの処理方法。
【請求項２】
前記含油スラッジ１００質量部に対して、前記珪酸ナトリウムを、ＳｉＯ２換算で１〜２．５質量部添加する請求項１に記載の含油スラッジの処理方法。
【請求項３】
前記含油スラッジ１００質量部に対して、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤を、０．０５〜１質量部添加する請求項１又は２に記載の含油スラッジの処理方法。
【請求項４】
前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤は、ＨＬＢが８以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の含油スラッジの処理方法。
【請求項５】
前記含油スラッジは、製鉄工程で発生したミルスラッジである請求項１〜４のいずれか１項に記載の含油スラッジの処理方法。