(57)【要約】【課題】比較的短時間で、安価且つ充分にスラグからのフッ素の溶出防止を図り得る方法を提供する。【解決手段】フッ素を含むスラグをエージングしたものと、石膏とを混合した。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素を含むスラグをエージングしたものと、石膏とを混合することを特徴とするフッ素を含むスラグからのフッ素の溶出防止方法。
【請求項２】
フッ素を含む酸化スラグをエージングしたものと、フッ素を含む還元スラグをエージングしたものと、石膏とを混合することを特徴とするフッ素を含むスラグからのフッ素の溶出防止方法。
【請求項３】
５〜４０重量％となる量の石膏を混合する請求項１又は２記載のフッ素を含むスラグからのフッ素の溶出防止方法。
【請求項４】
石膏として副生石膏を混合する請求項１〜３のいずれか一つの項記載のフッ素を含むスラグからのフッ素の溶出防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフッ素を含むスラグからのフッ素の溶出防止方法に関する。例えば電気炉を用いた製鋼では、炉内スラグの融点を下げて流動性を向上させ、よって溶鋼との反応性を向上させるために、ホタル石（ＣａＦ２）が加えられる。このため、かかるスラグにはフッ素が不可避的に含まれてくる。一般に、このようなフッ素を含むスラグは、土木工事の際の資材や路盤材として利用され、又は埋め立て処分されているが、以前からフッ素が地下水の汚染物質であることが指摘されているところ、最近ではフッ素も土壌の汚染に係る環境基準項目に加えられ、その溶出基準が０．８ｍｇ／Ｌと規定されている。したがって、前記のように利用され又は処分されているフッ素を含むスラグも、フッ素の溶出を防止することが望まれる。本発明はフッ素を含むスラグからフッ素が溶出するのを防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記のようなフッ素を含むスラグからのフッ素の溶出防止方法として、フッ素を含むスラグに温水を散布したり又は水蒸気を吹き付けることにより、該スラグからフッ素を積極的に溶出させ、結果としてこのように処理したスラグからのフッ素の溶出を低減しようとする方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、かかる従来法には、概して処理時間が長くかかり、その割にはフッ素の溶出を充分に防止できず、また処理時に溶出した相当量のフッ素を含む水の処理が厄介という問題がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１８００７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来法のようにスラグからフッ素を積極的に溶出させるのではなく、スラグ中にフッ素を不溶化乃至固定化することにより、比較的短時間で、安価且つ充分にスラグからのフッ素の溶出防止を図り得る方法を提供する処にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明は、フッ素を含むスラグをエージングしたものと、石膏とを混合することを特徴とするフッ素を含むスラグからのフッ素の溶出防止方法に係る。また本発明は、フッ素を含む酸化スラグをエージングしたものと、フッ素を含む還元スラグをエージングしたものと、石膏とを混合することを特徴とするフッ素を含むスラグからのフッ素の溶出防止方法に係る。
【０００６】
本発明において、処理対象となるフッ素を含むスラグとしては、製鋼時の各操作段階の炉から排出されるスラグ、例えばアーク式精錬炉から排出される精錬スラグが挙げられる。かかるスラグは一般に、ＣａＦ２を１〜２０重量％程度含んでいる。
【０００７】
本発明では先ず、前記のようなスラグをエージングする。かかるエージングとしては、大気エージングや水蒸気エージングが挙げられる。エージングは、大気エージングと水蒸気エージングのうちでいずれか一方でもよいが、双方でもよく、例えば大気エージングした後に水蒸気エージングすることもできる。大気エージングでは通常、フッ素を含むスラグを天日下に数か月間置き、また水蒸気エージングでは通常、フッ素を含むスラグを加熱水蒸気雰囲気下に数週間置く。エージングの期間はエージング条件によっても異なり、例えばフッ素を含むスラグを１２０〜１４０℃の加熱水蒸気で万遍なくエージングする場合には３日程度でもよい。
【０００８】
本発明では次に、前記のようにエージングしたスラグと石膏とを混合する。先にスラグをエージングしておき、しかる後にエージングしたスラグと石膏とを混合することが肝要であり、単にスラグをエージングしただけでは、また先にスラグと石膏とを混合し、その後にエージングしたのでは、フッ素の溶出防止効果が低い。エージングしたスラグと混合する石膏としては、試薬石膏を使用することもできるが、副生石膏を使用するのが有利である。かかる副生石膏としては、酸化チタン製造時に副生するもの等が挙げられるが、フッ素含有量が１重量％未満のものが好ましい。
【０００９】
エージングしたスラグと石膏との混合は、エージングした酸化スラグと石膏とを混合してもよいし、エージングした還元スラグと石膏とを混合してもよいが、エージングした酸化スラグとエージングした還元スラグと石膏とを混合するのが好ましい。フッ素の溶出防止効果がより高いからである。この場合、エージングした酸化スラグとエージングした還元スラグと石膏とを同時に混合してもよいし、予めエージングした酸化スラグとエージングした還元スラグとを混合し、その後に更に石膏を混合してもよい。
【００１０】
エージングしたスラグと石膏との混合に際しては、５〜４０重量％となる量の石膏を混合するのが好ましい。石膏の混合量が全体の５重量％未満となる量ではフッ素の溶出防止効果がやや低くなり、逆に４０重量％超となる量にしてもその割にはフッ素の溶出防止効果が高くならないからである。同様の意味で、石膏の混合量は全体の１０〜２５重量％となる量がより好ましい。
【００１１】
エージングしたスラグと石膏とを混合する本発明によると、スラグ表面に新たな相が形成され、スラグ中にフッ素が不溶化乃至固定化されるためと推察されるが、スラグからのフッ素の溶出を充分に防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態を例示する工程図である。図１の実施形態では、製鋼時の電気炉から排出された酸化スラグを破砕した後、その破砕物を天日下に３か月間置いて大気エージングしている。一方、製鋼時の取鍋精錬炉から排出された還元スラグを破砕した後、その破砕物を１２０℃の加熱水蒸気雰囲気下に１２日間置いて水蒸気エージングしている。そして大気エージングした酸化スラグと、これと同量の水蒸気エージングした還元スラグと、全体の１０重量％となる量の副生石膏とを混合し、処理スラグとしてフッ素の溶出を防止したスラグを得ている。
【００１３】
図１では、大気エージングした酸化スラグと水蒸気エージングした還元スラグとを等量割合で混合しているが、エージングの形態やエージングした酸化スラグと還元スラグとの混合割合は特に制限されず、例えば、エージングした酸化スラグ／エージングした還元スラグ＝７／３（重量比）の割合で混合することもできる。
【００１４】
【実施例】
試験区分１（スラグの処理その１）
製鋼時の電気炉から排出された酸化スラグを粗破砕し、更に細破砕して細破砕物を得た（この細破砕物を比較スラグ１とする）。細破砕物を天日下に３か月間置いて大気エージングした（この大気エージングした酸化スラグを比較スラグ２とする）。大気エージングした酸化スラグに５重量％、１０重量％又は１５重量％となる量の副生石膏（石膏含有量９５重量％以上、フッ素含有量１重量％未満）を加えて混合し、処理スラグを得た（５重量％のものを実施スラグ１、１０重量％のものを実施スラグ２、１５重量％のものを実施スラグ３とする）。
【００１５】
試験区分２（スラグの処理その２）
製鋼時の取鍋精錬炉から排出された還元スラグを粗破砕し、更に細破砕して細破砕物を得た（この細破砕物を比較スラグ３とする）。細破砕物を１２０℃の加熱水蒸気雰囲気下に１２日間置いて水蒸気エージングした（この水蒸気エージングした還元スラグを比較スラグ４とする）。水蒸気エージングした還元スラグに５重量％、１０重量％又は１５重量％となる量の副生石膏（試験区分１と同じもの）を加えて混合し、処理スラグを得た（５重量％のものを実施スラグ４、１０重量％のものを実施スラグ５、１５重量％のものを実施スラグ６とする）。
【００１６】
試験区分３（スラグの処理その３）
試験区分１の大気エージングした酸化スラグと試験区分２の水蒸気エージングした還元スラグとを７対３の割合で混合した（この混合スラグを比較スラグ５とする）。混合スラグに５重量％、１０重量％又は１５重量％となる量の副生石膏（試験区分１と同じもの）を加えて更に混合し、処理スラグを得た（５重量％のものを実施スラグ７、１０重量％のものを実施スラグ８、１５重量％のものを実施スラグ９とする）。
【００１７】
試験区分４（スラグの評価）
試験区分１〜３の各スラグ（比較スラグ１〜５及び実施スラグ１〜９）について、フッ素の溶出量（ｍｇ／Ｌ）を平成１３年環境庁告示第１６号の方法により測定した。結果を表１にまとめて示した。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
試験区分５（スラグの処理及び評価）
試験区分１の細破砕物（比較スラグ１）に１０重量％となる量の副生石膏（試験区分１と同じもの）を加えて混合し、その混合物を天日下に３か月間置いて大気エージングした（これを比較スラグ６とする）。比較スラグ６のフッ素の溶出量は２．０ｍｇ／Ｌであった。また試験区分２の細破砕物（比較スラグ３）に１０重量％となる量の副生石膏（試験区分１と同じもの）を加えて混合し、その混合物を１２０℃の加熱水蒸気雰囲気下に１２日間置いて水蒸気エージングした（これを比較スラグ７とする）。比較スラグ７のフッ素の溶出量は６．９ｍｇ／Ｌであった。
【００２０】
これらの結果からも明らかなように、スラグをエージングするだけでは、また石膏を混合する場合であってもその後にエージングしたのではフッ素の溶出防止効果が低いが、エージングしたスラグに石膏を混合すると、フッ素の溶出防止効果が高くなり、とりわけエージングした酸化スラグとエージングした還元スラグと所定量の石膏とを混合すると、試験区分３に示す通り、フッ素の溶出防止効果が著しく高くなる。尚、表１を見てわかる通り、理由は明らかでないが、試験区分１及び２のエージングしたスラグ（比較スラグ２及び４）のフッ素の溶出量に対し、試験区分３のこれらを混合したスラグ（比較スラグ５）のフッ素の溶出量は低くなっている。
【００２１】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、比較的短時間で、安価且つ充分にスラグからのフッ素の溶出防止を図り得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を例示する工程図。
【図１】
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