鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法
【課題】鉄鋼スラグ中の有価成分を効率的に回収する方法を提供する。
【解決手段】鉄鋼スラグを塩酸浸出した後、浸出溶液中のＳｉ化合物をゲル化する工程と、ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離して回収する工程と、固液分離後の浸出溶液を乾燥固化し、この固化物を４００〜５５０℃の温度に加熱する工程と、前記固化物を水浸出した後、Ｃａ化合物を含む浸出溶液と、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物を含む浸出残渣とに固液分離して回収する工程とを含むことを特徴とする、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法とする。
【解決手段】鉄鋼スラグを塩酸浸出した後、浸出溶液中のＳｉ化合物をゲル化する工程と、ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離して回収する工程と、固液分離後の浸出溶液を乾燥固化し、この固化物を４００〜５５０℃の温度に加熱する工程と、前記固化物を水浸出した後、Ｃａ化合物を含む浸出溶液と、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物を含む浸出残渣とに固液分離して回収する工程とを含むことを特徴とする、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法に関し、詳細には、鉄鋼スラグ中の有価金属成分（Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｇなど）や有価非金属成分（Ｓｉ、Ｃａなど）を分離して回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼生産において不可避的に発生する鉄鋼スラグは、セメント原料、道路資材、肥料などに使用されている。しかしながら、鉄鋼の生産量は今後も益々増加し、これに比例して鉄鋼スラグの生成量も増加すると考えられることから、今後は鉄鋼スラグの利用確保が困難となる可能性が高い。一方、この鉄鋼スラグの中には、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｇなどの有価金属成分や、Ｓｉ、Ｃａなどの有価非金属成分が多く含有されていることから、これらの有価成分を分離回収することができれば、鉄鋼スラグに新たな付加価値を与えることが可能となる。
鉄鋼スラグ中の有価成分を回収する従来の技術としては、鉄鋼スラグを粉砕及び磁力選鉱することによって金属Ｆｅを主に回収し、これを製銑工程や製鋼工程に再利用する方法が数多く検討されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９８１１号公報
【特許文献２】特開平６−２８１３６３号公報
【特許文献３】特開昭５４−８８８９４号公報
【特許文献４】特開２００７−２０４７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、鉄鋼スラグ中の有価成分を回収する従来の技術は、金属Ｆｅを主な回収対象としており、金属化合物（特に、酸化物）としてのＦｅや、その他の有価成分については回収することができていない。つまり、従来の技術は、鉄鋼スラグ中の有価成分を効率的に回収することができないという問題がある。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、鉄鋼スラグ中の有価成分を効率的に回収する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、鉄鋼スラグを塩酸浸出した後、浸出溶液中のＳｉ化合物をゲル化する工程と、ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離して回収する工程と、固液分離後の浸出溶液を乾燥固化し、この固化物を４００〜５５０℃の温度に加熱する工程と、前記固化物を水浸出した後、Ｃａ化合物を含む浸出溶液と、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物を含む浸出残渣とに固液分離して回収する工程とを含むことを特徴とする、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法である。
また、本発明は、鉄鋼スラグを塩酸浸出した後、浸出溶液中のＳｉ化合物をゲル化する工程と、ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離して回収する工程と、固液分離後の浸出溶液を乾燥固化し、この固化物を２２０〜２８０℃の温度に加熱する工程と、前記固化物を水浸出した後、Ｆｅ及びＡｌの化合物を含む浸出残渣を固液分離して回収する工程と、浸出溶液を乾燥固化した後、この固化物を４００〜５５０℃の温度に加熱する工程と、前記固化物を水浸出した後、Ｃａ化合物を含む浸出溶液と、Ｍｎ及びＭｇの化合物を含む浸出残渣とに固液分離して回収する工程とを含むことを特徴とする、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、鉄鋼スラグ中の有価成分を効率的に回収する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法を説明するフローチャートである。
【図２】本発明による鉄鋼スラグ中の有価成分の別の回収方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明による鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法は、鉄鋼製造工程において副産物として発生する鉄鋼スラグを原料として用い、その中の有価成分を酸化物、塩化物、硫化物などの化合物として分離回収する方法である。本明細書において「鉄鋼スラグ」とは、鉄鋼製造工程において副産物として発生する高炉スラグや製鋼スラグなどの全てのスラグを意味する。
【０００９】
以下、本発明による鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法について、図面を用いて説明する。図１は、本発明による鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法を説明するフローチャートである。
本発明では、まず、鉄鋼スラグを塩酸浸出する（工程Ｓ１）。具体的には、塩酸溶液に鉄鋼スラグを添加し、鉄鋼スラグ中の有価成分を塩酸溶液中に溶解させる。これにより、鉄鋼スラグに含まれる成分のうちＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３を除くほとんどの成分が塩酸溶液に溶解する。原料の鉄鋼スラグとしては、特に限定されず、高炉スラグや転炉スラグなどの当該技術分野における全てのスラグを用いることができる。鉄鋼スラグの主要な組成の一例として、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）及びＸＲＤ（Ｘ線回折）分析を行った結果を表１に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】
鉄鋼スラグの大きさは、鉄鋼スラグ中の有価成分を十分に浸出させ得る程度、すなわち、鉄鋼スラグ中の有価成分を十分に溶解させ得る程度であれば特に限定されない。ただし、鉄鋼スラグ中の有価成分の浸出性（溶解性）を高める観点からは、粒径の小さな鉄鋼スラグの方が、比表面積が大きくなるため好ましい。鉄鋼スラグの好ましい粒径は０．１ｍｍ以下である。粒径の小さな鉄鋼スラグは、当該技術分野において公知の方法を用いて粉砕することによって得ることができる。
また、鉄鋼スラグ中の有価成分の浸出性（溶解性）は、塩酸浸出の際にホモジナイザーなどの公知の攪拌手段を用いて攪拌することによって高めてもよい。
【００１２】
塩酸浸出に用いられる塩酸溶液中の塩酸濃度は、特に限定されないが、０．０１〜４ｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。塩酸濃度が０．０１ｍｏｌ／Ｌ未満であると、有価成分を十分に浸出させることができず、有価成分の回収率が低下する場合がある。一方、塩酸濃度が４ｍｏｌ／Ｌを超えると、塩酸浸出中にゲル状Ｓｉ化合物（例えば、ゲル状シリカ）が発生して鉄鋼スラグの表面に付着し、鉄鋼スラグ中の有価成分の浸出を阻害する場合がある。
【００１３】
塩酸溶液に添加する鉄鋼スラグの量は、塩酸溶液中の塩酸濃度などに応じて適宜決定すればよく、特に限定されないが、例えば、塩酸濃度が３ｍｏｌ／Ｌの場合、塩酸溶液１Ｌに対して鉄鋼スラグを１００ｇ程度まで配合することができる。
塩酸浸出の際の塩酸溶液の温度は、特に限定されず、塩酸溶液中の塩酸濃度などに応じて適宜決定すればよい。塩酸浸出の際の塩酸溶液の温度は、一般に室温（２０℃）〜８０℃程度である。また、塩酸浸出の時間も、特に限定されず、鉄鋼スラグの量や大きさ、塩酸溶液中の塩酸濃度などに応じて適宜決定すればよい。
【００１４】
塩酸浸出の後、必要に応じて浸出溶液から不溶解物を除去する。この不溶解物の大半は、塩酸溶液に溶解し難いＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３である。不溶解物の除去方法としては、特に限定されず、ろ過などの一般に公知の固液分離手段を用いることができる。
【００１５】
次に、浸出溶液中のＳｉ化合物（ケイ酸）をゲル化する（工程Ｓ２）。Ｓｉ化合物のゲル化方法としては、特に限定されず、例えば、浸出溶液中の塩酸濃度を高めたり、浸出溶液を放置したりすればよい。Ｓｉ化合物は、浸出溶液中でケイ酸イオンとして存在しているが、浸出溶液中の塩酸濃度を高めたり、浸出溶液を放置したりすることで、ケイ酸イオンが重縮合してゲル化し、塩酸溶液に不溶性のゲル状Ｓｉ化合物（シリカ）となる。この反応は、上記した通り、浸出溶液を放置するだけでも進行するが、ゲル化時間を短縮する観点からは、浸出溶液中の塩酸濃度を高めることが好ましい。例えば、塩酸濃度を４ｍｏｌ／Ｌ超過、好ましくは６ｍｏｌ／Ｌ程度に高めることで、２時間以内にゲル化を完了することができる。
【００１６】
次に、ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離によって回収する（工程Ｓ３）。固液分離の方法としては、特に限定されず、加圧ろ過などの一般に公知の手段を用いることができる。固液分離によって回収されたゲル状Ｓｉ化合物（浸出残渣）は、純水などで洗浄した後、乾燥させることでＳｉ化合物（シリカ）の純度を高めることができる。この回収されたＳｉ化合物（シリカ）は、ガラスの原料などに再利用することができる。
【００１７】
一方、ゲル状Ｓｉ化合物を除去した浸出溶液には、Ｓｉ化合物以外の有価成分が含有されている。そのため、この浸出溶液中の有価成分を回収するために以下の工程を行う。
ゲル状Ｓｉ化合物を除去した浸出溶液を乾燥固化する（工程Ｓ４）。乾燥固化の方法としては、特に限定されず、一般に公知の方法を用いることができる。例えば、液体を急速に加熱して乾燥することが可能なスプレードライヤーや流動層などを単独又は組み合わせて使用することにより、乾燥固化と同時に粉化を効率良く行うことができる。この時の乾燥温度は、特に限定されないが、一般に１００〜２００℃の温度である。
【００１８】
次に、上記の固化物を４００〜５５０℃の温度で加熱処理する（工程Ｓ５）。この加熱処理を行うことで、固化物中のＣａ以外のＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの各元素が酸化物となる。これは、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの各元素の酸化物の生成自由エネルギーが、Ｃａ酸化物の生成自由エネルギーに比べて非常に小さいことに起因する。そして、後述する水浸出を用いることによってＣａ化合物（ＣａＣｌ２）からＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）を分離して回収することができる。加熱温度が４００℃未満であると、ＭｎやＭｇの酸化が不十分となり、これらの酸化物の回収率が低くなる。また、Ｃａ化合物（ＣａＣｌ２）の純度も低下する。一方、加熱温度が５５０℃を超えると、Ｃａの一部が酸化物となり、Ｃａ化合物（ＣａＣｌ２）の回収率が低くなると共に、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）の純度も低下する。
【００１９】
この工程における加熱方法としては、特に限定されず、一般に公知の方法を用いることができる。例えば、ロータリーキルンや回転炉床炉などを用いて加熱処理を行えばよい。また、上記の乾燥固化工程（工程Ｓ４）と加熱処理工程（工程Ｓ５）とを一緒に行ってもよい。例えば、スプレードライヤーや流動層などを用い、４００〜５５０℃の温度に加熱することによって、乾燥固化と加熱処理とを同一の装置を用いて同時に行うことができる。この工程のその他の加熱条件については、特に限定されず、使用する装置に応じて適宜設定すればよい。例えば、流動層にて加熱処理を行う場合、１０分以上の加熱でＣａ以外の成分のほとんどを酸化物にすることができる。
【００２０】
次に、加熱処理を行った固化物を水浸出する（工程Ｓ６）。具体的には、加熱処理を行った固形物を水に添加し、固形物中のＣａ化合物（ＣａＣｌ２）を水に溶解させる。一方、工程Ｓ５で生成したＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）は水に溶解せず、固形物中に残る。なお、この固形物には、不可避的不純物が含まれ得る。ここで、本明細書において「不可避的不純物」とは、鉄鋼スラグの組成に応じて、意図していないにも関らず不可避的に混入する不純物のことを意味する。
水浸出の際の水の温度や水浸出の時間は、特に限定されず、固化物の量などに応じて適宜設定すればよい。
【００２１】
次に、固液分離を行い、Ｃａ化合物（ＣａＣｌ２）を含む浸出溶液と、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）を含む浸出残渣とに分離して回収する（工程Ｓ７）。
回収されたＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）は、Ｆｅを多く含むため、粉鉱石と混合して製鉄原料などに再利用することができる。
次に、浸出溶液は、必要に応じて乾燥固化することによって固形物のＣａ化合物（ＣａＣｌ２）として回収することができる。或いは、浸出溶液に硫酸を添加することによってＣａＳＯ４を生成させた後、固液分離を行うことによってＣａＳＯ４として回収することもできる。固液分離の例は、上記した通りである。この回収されたＣａ化合物は、ＣａＣｌ２として回収した場合、例えば、道路をはじめとして一般に使用されている融雪剤などに再利用することができる。また、ＣａＳＯ４として回収した場合には、石膏ボードなどの主原料として再利用することができる。
【００２２】
上記では、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）を分離せずに回収したが、図１の工程Ｓ５〜Ｓ７の代わりに、図２の工程Ｓ８〜Ｓ１４を行うことで、Ｆｅ及びＡｌの化合物（酸化物）とＭｎ及びＭｇの化合物（酸化物）とに分離して回収することができる。
具体的には、工程Ｓ４で得られた固化物を２２０〜２８０℃の温度で加熱処理する（工程Ｓ８）。このような加熱処理を行うことで、固形物中のＦｅ及びＡｌの各元素が酸化物となる。加熱温度が２２０℃未満であると、Ｆｅ及びＡｌの酸化が不十分となるため、これらの酸化物の回収率が低くなる。一方、加熱温度が２８０℃を超えると、ＭｎやＭｇの一部が酸化物となるため、Ｆｅ及びＡｌの化合物（酸化物）の純度が低下してしまう。
【００２３】
次に、加熱処理を行った固化物を水浸出する（工程Ｓ９）。具体的には、加熱処理を行った固形物を水に添加し、固形物中のＭｎ及びＭｇの化合物（塩化物）やＣａ化合物（ＣａＣｌ２）を水に溶解させる。一方、工程Ｓ８で生成したＦｅ及びＡｌの化合物（酸化物）は水に溶解せず、固形物中に残る。なお、この固形物には、不可避的不純物が含まれ得る。
水浸出の際の水の温度や水浸出の時間は、特に限定されず、固化物の量などに応じて適宜設定すればよい。
【００２４】
次に、Ｆｅ及びＡｌの化合物（酸化物）を固液分離によって回収する（工程Ｓ１０）。固液分離の方法としては、特に限定されず、加圧ろ過などの一般に公知の手段を用いることができる。
回収されたＦｅ及びＡｌの化合物（酸化物）は、製鋼工程におけるスラグ調整用の副原料などに再利用することができる。
【００２５】
次に、Ｆｅ及びＡｌの化合物（酸化物）を除去した浸出溶液を乾燥固化する（工程Ｓ１１）。乾燥固化の方法としては、特に限定されず、一般に公知の方法を用いることができる。乾燥固化の例は、上記した通りである。
【００２６】
次に、工程Ｓ１１で得られた固形物を４００〜５５０℃の温度で加熱処理する（工程Ｓ１２）。このような加熱処理を行うことで、固形物中のＭｎ及びＭｇの各元素が酸化物となる。加熱温度が４００℃未満であると、Ｍｎ及びＭｇの酸化が不十分となるため、これらの酸化物の回収率が低くなる。一方、加熱温度が５５０℃を超えると、Ｃａの一部が酸化物となるため、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）の純度が低下してしまう。
【００２７】
次に、加熱処理を行った固化物を水浸出する（工程Ｓ１３）。具体的には、加熱処理を行った固形物を水に添加し、固形物中のＣａ化合物（ＣａＣｌ２）を水に溶解させる。一方、工程Ｓ１１で生成したＭｎ及びＭｇの化合物（酸化物）は水に溶解せず、固形物中に残る。なお、この固形物には、不可避的不純物が含まれ得る。
水浸出の際の水の温度や水浸出の時間は、特に限定されず、固化物の量などに応じて適宜設定すればよい。
【００２８】
次に、固液分離を行い、Ｃａ化合物（ＣａＣｌ２）を含む浸出溶液と、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）を含む浸出残渣とに分離して回収する（工程Ｓ１４）。固液分離の方法としては、特に限定されず、加圧ろ過などの一般に公知の手段を用いることができる。
回収されたＭｎ及びＭｇの化合物（酸化物）は、製鋼工程におけるスラグ調整用の副原料などに再利用することができる。
次に、浸出溶液は、必要に応じて乾燥固化することによって固形物のＣａ化合物（ＣａＣｌ２）として回収することができる。或いは、浸出溶液に硫酸を添加することによってＣａＳＯ４を生成させた後、固液分離を行うことによってＣａＳＯ４として回収することもできる。固液分離の例は、上記した通りである。
【００２９】
上記のような工程を行うことにより、鉄鋼スラグ中の有価成分を効率的に回収することができる。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例を参照して本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。
（実施例１）
１００μｍ以下に粉砕処理した鉄鋼スラグを塩酸浸出した。この塩酸浸出には、鉄鋼スラグ１ｋｇあたり３ｍｏｌ／１０Ｌの塩酸濃度の塩酸溶液を用い、液温を８０℃、浸出時間を３０分とした。塩酸浸出の後、ろ過することによって不溶解物を除去した。次に、浸出溶液中の塩酸濃度を鉄鋼スラグ１ｋｇあたり６ｍｏｌ／１０Ｌに高めて静置し、Ｓｉ化合物をゲル化させた。次に、加圧ろ過装置を用いて、この浸出溶液を固液分離し、ゲル状Ｓｉ化合物（シリカ）を回収した。ゲル状Ｓｉ化合物（シリカ）は乾燥させて回収した。
【００３１】
次に、ゲル状Ｓｉ化合物を除去した浸出溶液を、スプレードライヤーを用いて１００〜２００℃の温度で乾燥固化すると同時に粉化した。次に、粉化固化物をロータリーキルン炉内で加熱処理した。ここで、ロータリーキルン炉内は大気雰囲気とし、加熱帯への滞留時間が６０分となるように傾斜角度を制御して、加熱温度を２００〜５５０℃の範囲で変化させた。また、ロータリーキルン炉の回転速度は、３ｒｐｍとした。
【００３２】
次に、加熱処理後の粉化固化物を水浸出した。この水浸出では、水の液温を２０℃（室温）、浸出時間を６０分とした。水浸出の後、ろ過することによって浸出残渣と浸出溶液とに分けた。浸出残渣（Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの酸化物）は乾燥させて回収した。また、浸出残渣（ＣａＣｌ２）は、スプレードライヤーを用いて乾燥させて回収した。得られた浸出残渣についてＩＣＰ分析を行った。その結果を表２に示す。なお、表２では、原料として用いた鉄鋼スラグのＩＣＰ分析の結果についても示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】
表２からわかるように、加熱温度が４００℃未満であると、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの全ての酸化物の回収率が８０％以上とならなかった。一方、加熱温度が５５０℃を超えると、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの酸化物の回収率の更なる向上はないばかりか、Ｃａの一部が酸化物として多く混入してしまった。従って、Ｃａ酸化物の混入を少なくすると共にＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの全ての酸化物の回収率を８０％以上とするためには、加熱温度を４００〜５５０℃の範囲にする必要があると考えられる。
また、加熱温度が２２０〜２８０℃の範囲にあると、Ｆｅ及びＡｌの酸化物の回収率が高い一方、Ｍｎ及びＭｇの酸化物の回収率が低かった。そのため、２段階の加熱を行うことで、Ｆｅ及びＡｌの酸化物と、Ｍｎ及びＭｇの酸化物とを分離して回収することができると考えられる。
【００３５】
（実施例２）
実施例１と同様にしてゲル状Ｓｉ化合物を除去した浸出溶液を、スプレードライヤーを用いて１００〜２００℃の温度で乾燥固化すると同時に粉化した。次に、粉化固化物をロータリーキルン炉内で加熱処理した。ここで、ロータリーキルン炉内は大気雰囲気とし、加熱帯への滞留時間が６０分となるように傾斜角度を制御して、加熱温度を２６０℃に設定した。また、ロータリーキルン炉の回転速度は、３ｒｐｍとした。
【００３６】
次に、加熱処理後の粉化固化物を水浸出した。この水浸出では、水の液温を２０℃（室温）、浸出時間を６０分とした。水浸出の後、ろ過することによって浸出残渣と浸出溶液とに分けた。浸出残渣（Ｆｅ及びＡｌの酸化物）は乾燥させて回収した。得られた浸出残渣についてＩＣＰ分析を行った。その結果を１回目として表３に示す。
次に、浸出溶液を、スプレードライヤーを用いて１００〜２００℃の温度で乾燥固化すると同時に粉化した。次に、粉化固化物をロータリーキルン炉内で加熱処理した。ここで、ロータリーキルン炉内は大気雰囲気とし、加熱帯への滞留時間が６０分となるように傾斜角度を制御して、加熱温度を３８０〜６００℃の範囲で変化させた。また、ロータリーキルン炉の回転速度は、３ｒｐｍとした。
【００３７】
次に、加熱処理後の粉化固化物を水浸出した。この水浸出では、水の液温を２０℃(室温)、浸出時間を６０分とした。水浸出の後、ろ過することによって浸出残渣と浸出溶液とに分けた。浸出残渣（Ｍｎ及びＭｇの酸化物）は乾燥させて回収した。また、浸出残渣（ＣａＣｌ２）は、スプレードライヤーを用いて乾燥させて回収した。得られた浸出残渣についてＩＣＰ分析を行った。その結果を２回目として表３に示す。なお、表３では、原料として用いた鉄鋼スラグのＩＣＰ分析の結果についても示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】
表３からわかるように、加熱処理を２段階に分けることで、Ｆｅ及びＡｌの酸化物とＭｎ及びＭｇの酸化物とを分離して回収することができた。ただし、２回目の加熱温度が４００℃未満では、Ｍｎ及びＭｇの酸化物の回収率が８０％以上とならなかった。一方、加熱温度が５５０℃を超えると、Ｍｎ及びＭｇの酸化物の回収率の更なる向上はないばかりか、Ｃａの一部が酸化物として多く混入してしまった。従って、Ｃａ酸化物の混入を少なくすると共にＭｎ及びＭｇの酸化物の回収率を８０％以上とするためには、２回目の加熱温度を４００〜５５０℃の範囲にする必要があると考えられる。
【００４０】
以上の結果からわかるように、本発明によれば、鉄鋼スラグ中の有価成分を効率的に回収する方法を提供することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法に関し、詳細には、鉄鋼スラグ中の有価金属成分（Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｇなど）や有価非金属成分（Ｓｉ、Ｃａなど）を分離して回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼生産において不可避的に発生する鉄鋼スラグは、セメント原料、道路資材、肥料などに使用されている。しかしながら、鉄鋼の生産量は今後も益々増加し、これに比例して鉄鋼スラグの生成量も増加すると考えられることから、今後は鉄鋼スラグの利用確保が困難となる可能性が高い。一方、この鉄鋼スラグの中には、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｇなどの有価金属成分や、Ｓｉ、Ｃａなどの有価非金属成分が多く含有されていることから、これらの有価成分を分離回収することができれば、鉄鋼スラグに新たな付加価値を与えることが可能となる。
鉄鋼スラグ中の有価成分を回収する従来の技術としては、鉄鋼スラグを粉砕及び磁力選鉱することによって金属Ｆｅを主に回収し、これを製銑工程や製鋼工程に再利用する方法が数多く検討されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９８１１号公報
【特許文献２】特開平６−２８１３６３号公報
【特許文献３】特開昭５４−８８８９４号公報
【特許文献４】特開２００７−２０４７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、鉄鋼スラグ中の有価成分を回収する従来の技術は、金属Ｆｅを主な回収対象としており、金属化合物（特に、酸化物）としてのＦｅや、その他の有価成分については回収することができていない。つまり、従来の技術は、鉄鋼スラグ中の有価成分を効率的に回収することができないという問題がある。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、鉄鋼スラグ中の有価成分を効率的に回収する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、鉄鋼スラグを塩酸浸出した後、浸出溶液中のＳｉ化合物をゲル化する工程と、ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離して回収する工程と、固液分離後の浸出溶液を乾燥固化し、この固化物を４００〜５５０℃の温度に加熱する工程と、前記固化物を水浸出した後、Ｃａ化合物を含む浸出溶液と、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物を含む浸出残渣とに固液分離して回収する工程とを含むことを特徴とする、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法である。
また、本発明は、鉄鋼スラグを塩酸浸出した後、浸出溶液中のＳｉ化合物をゲル化する工程と、ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離して回収する工程と、固液分離後の浸出溶液を乾燥固化し、この固化物を２２０〜２８０℃の温度に加熱する工程と、前記固化物を水浸出した後、Ｆｅ及びＡｌの化合物を含む浸出残渣を固液分離して回収する工程と、浸出溶液を乾燥固化した後、この固化物を４００〜５５０℃の温度に加熱する工程と、前記固化物を水浸出した後、Ｃａ化合物を含む浸出溶液と、Ｍｎ及びＭｇの化合物を含む浸出残渣とに固液分離して回収する工程とを含むことを特徴とする、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、鉄鋼スラグ中の有価成分を効率的に回収する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法を説明するフローチャートである。
【図２】本発明による鉄鋼スラグ中の有価成分の別の回収方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明による鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法は、鉄鋼製造工程において副産物として発生する鉄鋼スラグを原料として用い、その中の有価成分を酸化物、塩化物、硫化物などの化合物として分離回収する方法である。本明細書において「鉄鋼スラグ」とは、鉄鋼製造工程において副産物として発生する高炉スラグや製鋼スラグなどの全てのスラグを意味する。
【０００９】
以下、本発明による鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法について、図面を用いて説明する。図１は、本発明による鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法を説明するフローチャートである。
本発明では、まず、鉄鋼スラグを塩酸浸出する（工程Ｓ１）。具体的には、塩酸溶液に鉄鋼スラグを添加し、鉄鋼スラグ中の有価成分を塩酸溶液中に溶解させる。これにより、鉄鋼スラグに含まれる成分のうちＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３を除くほとんどの成分が塩酸溶液に溶解する。原料の鉄鋼スラグとしては、特に限定されず、高炉スラグや転炉スラグなどの当該技術分野における全てのスラグを用いることができる。鉄鋼スラグの主要な組成の一例として、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）及びＸＲＤ（Ｘ線回折）分析を行った結果を表１に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】
鉄鋼スラグの大きさは、鉄鋼スラグ中の有価成分を十分に浸出させ得る程度、すなわち、鉄鋼スラグ中の有価成分を十分に溶解させ得る程度であれば特に限定されない。ただし、鉄鋼スラグ中の有価成分の浸出性（溶解性）を高める観点からは、粒径の小さな鉄鋼スラグの方が、比表面積が大きくなるため好ましい。鉄鋼スラグの好ましい粒径は０．１ｍｍ以下である。粒径の小さな鉄鋼スラグは、当該技術分野において公知の方法を用いて粉砕することによって得ることができる。
また、鉄鋼スラグ中の有価成分の浸出性（溶解性）は、塩酸浸出の際にホモジナイザーなどの公知の攪拌手段を用いて攪拌することによって高めてもよい。
【００１２】
塩酸浸出に用いられる塩酸溶液中の塩酸濃度は、特に限定されないが、０．０１〜４ｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。塩酸濃度が０．０１ｍｏｌ／Ｌ未満であると、有価成分を十分に浸出させることができず、有価成分の回収率が低下する場合がある。一方、塩酸濃度が４ｍｏｌ／Ｌを超えると、塩酸浸出中にゲル状Ｓｉ化合物（例えば、ゲル状シリカ）が発生して鉄鋼スラグの表面に付着し、鉄鋼スラグ中の有価成分の浸出を阻害する場合がある。
【００１３】
塩酸溶液に添加する鉄鋼スラグの量は、塩酸溶液中の塩酸濃度などに応じて適宜決定すればよく、特に限定されないが、例えば、塩酸濃度が３ｍｏｌ／Ｌの場合、塩酸溶液１Ｌに対して鉄鋼スラグを１００ｇ程度まで配合することができる。
塩酸浸出の際の塩酸溶液の温度は、特に限定されず、塩酸溶液中の塩酸濃度などに応じて適宜決定すればよい。塩酸浸出の際の塩酸溶液の温度は、一般に室温（２０℃）〜８０℃程度である。また、塩酸浸出の時間も、特に限定されず、鉄鋼スラグの量や大きさ、塩酸溶液中の塩酸濃度などに応じて適宜決定すればよい。
【００１４】
塩酸浸出の後、必要に応じて浸出溶液から不溶解物を除去する。この不溶解物の大半は、塩酸溶液に溶解し難いＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３である。不溶解物の除去方法としては、特に限定されず、ろ過などの一般に公知の固液分離手段を用いることができる。
【００１５】
次に、浸出溶液中のＳｉ化合物（ケイ酸）をゲル化する（工程Ｓ２）。Ｓｉ化合物のゲル化方法としては、特に限定されず、例えば、浸出溶液中の塩酸濃度を高めたり、浸出溶液を放置したりすればよい。Ｓｉ化合物は、浸出溶液中でケイ酸イオンとして存在しているが、浸出溶液中の塩酸濃度を高めたり、浸出溶液を放置したりすることで、ケイ酸イオンが重縮合してゲル化し、塩酸溶液に不溶性のゲル状Ｓｉ化合物（シリカ）となる。この反応は、上記した通り、浸出溶液を放置するだけでも進行するが、ゲル化時間を短縮する観点からは、浸出溶液中の塩酸濃度を高めることが好ましい。例えば、塩酸濃度を４ｍｏｌ／Ｌ超過、好ましくは６ｍｏｌ／Ｌ程度に高めることで、２時間以内にゲル化を完了することができる。
【００１６】
次に、ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離によって回収する（工程Ｓ３）。固液分離の方法としては、特に限定されず、加圧ろ過などの一般に公知の手段を用いることができる。固液分離によって回収されたゲル状Ｓｉ化合物（浸出残渣）は、純水などで洗浄した後、乾燥させることでＳｉ化合物（シリカ）の純度を高めることができる。この回収されたＳｉ化合物（シリカ）は、ガラスの原料などに再利用することができる。
【００１７】
一方、ゲル状Ｓｉ化合物を除去した浸出溶液には、Ｓｉ化合物以外の有価成分が含有されている。そのため、この浸出溶液中の有価成分を回収するために以下の工程を行う。
ゲル状Ｓｉ化合物を除去した浸出溶液を乾燥固化する（工程Ｓ４）。乾燥固化の方法としては、特に限定されず、一般に公知の方法を用いることができる。例えば、液体を急速に加熱して乾燥することが可能なスプレードライヤーや流動層などを単独又は組み合わせて使用することにより、乾燥固化と同時に粉化を効率良く行うことができる。この時の乾燥温度は、特に限定されないが、一般に１００〜２００℃の温度である。
【００１８】
次に、上記の固化物を４００〜５５０℃の温度で加熱処理する（工程Ｓ５）。この加熱処理を行うことで、固化物中のＣａ以外のＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの各元素が酸化物となる。これは、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの各元素の酸化物の生成自由エネルギーが、Ｃａ酸化物の生成自由エネルギーに比べて非常に小さいことに起因する。そして、後述する水浸出を用いることによってＣａ化合物（ＣａＣｌ２）からＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）を分離して回収することができる。加熱温度が４００℃未満であると、ＭｎやＭｇの酸化が不十分となり、これらの酸化物の回収率が低くなる。また、Ｃａ化合物（ＣａＣｌ２）の純度も低下する。一方、加熱温度が５５０℃を超えると、Ｃａの一部が酸化物となり、Ｃａ化合物（ＣａＣｌ２）の回収率が低くなると共に、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）の純度も低下する。
【００１９】
この工程における加熱方法としては、特に限定されず、一般に公知の方法を用いることができる。例えば、ロータリーキルンや回転炉床炉などを用いて加熱処理を行えばよい。また、上記の乾燥固化工程（工程Ｓ４）と加熱処理工程（工程Ｓ５）とを一緒に行ってもよい。例えば、スプレードライヤーや流動層などを用い、４００〜５５０℃の温度に加熱することによって、乾燥固化と加熱処理とを同一の装置を用いて同時に行うことができる。この工程のその他の加熱条件については、特に限定されず、使用する装置に応じて適宜設定すればよい。例えば、流動層にて加熱処理を行う場合、１０分以上の加熱でＣａ以外の成分のほとんどを酸化物にすることができる。
【００２０】
次に、加熱処理を行った固化物を水浸出する（工程Ｓ６）。具体的には、加熱処理を行った固形物を水に添加し、固形物中のＣａ化合物（ＣａＣｌ２）を水に溶解させる。一方、工程Ｓ５で生成したＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）は水に溶解せず、固形物中に残る。なお、この固形物には、不可避的不純物が含まれ得る。ここで、本明細書において「不可避的不純物」とは、鉄鋼スラグの組成に応じて、意図していないにも関らず不可避的に混入する不純物のことを意味する。
水浸出の際の水の温度や水浸出の時間は、特に限定されず、固化物の量などに応じて適宜設定すればよい。
【００２１】
次に、固液分離を行い、Ｃａ化合物（ＣａＣｌ２）を含む浸出溶液と、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）を含む浸出残渣とに分離して回収する（工程Ｓ７）。
回収されたＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）は、Ｆｅを多く含むため、粉鉱石と混合して製鉄原料などに再利用することができる。
次に、浸出溶液は、必要に応じて乾燥固化することによって固形物のＣａ化合物（ＣａＣｌ２）として回収することができる。或いは、浸出溶液に硫酸を添加することによってＣａＳＯ４を生成させた後、固液分離を行うことによってＣａＳＯ４として回収することもできる。固液分離の例は、上記した通りである。この回収されたＣａ化合物は、ＣａＣｌ２として回収した場合、例えば、道路をはじめとして一般に使用されている融雪剤などに再利用することができる。また、ＣａＳＯ４として回収した場合には、石膏ボードなどの主原料として再利用することができる。
【００２２】
上記では、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）を分離せずに回収したが、図１の工程Ｓ５〜Ｓ７の代わりに、図２の工程Ｓ８〜Ｓ１４を行うことで、Ｆｅ及びＡｌの化合物（酸化物）とＭｎ及びＭｇの化合物（酸化物）とに分離して回収することができる。
具体的には、工程Ｓ４で得られた固化物を２２０〜２８０℃の温度で加熱処理する（工程Ｓ８）。このような加熱処理を行うことで、固形物中のＦｅ及びＡｌの各元素が酸化物となる。加熱温度が２２０℃未満であると、Ｆｅ及びＡｌの酸化が不十分となるため、これらの酸化物の回収率が低くなる。一方、加熱温度が２８０℃を超えると、ＭｎやＭｇの一部が酸化物となるため、Ｆｅ及びＡｌの化合物（酸化物）の純度が低下してしまう。
【００２３】
次に、加熱処理を行った固化物を水浸出する（工程Ｓ９）。具体的には、加熱処理を行った固形物を水に添加し、固形物中のＭｎ及びＭｇの化合物（塩化物）やＣａ化合物（ＣａＣｌ２）を水に溶解させる。一方、工程Ｓ８で生成したＦｅ及びＡｌの化合物（酸化物）は水に溶解せず、固形物中に残る。なお、この固形物には、不可避的不純物が含まれ得る。
水浸出の際の水の温度や水浸出の時間は、特に限定されず、固化物の量などに応じて適宜設定すればよい。
【００２４】
次に、Ｆｅ及びＡｌの化合物（酸化物）を固液分離によって回収する（工程Ｓ１０）。固液分離の方法としては、特に限定されず、加圧ろ過などの一般に公知の手段を用いることができる。
回収されたＦｅ及びＡｌの化合物（酸化物）は、製鋼工程におけるスラグ調整用の副原料などに再利用することができる。
【００２５】
次に、Ｆｅ及びＡｌの化合物（酸化物）を除去した浸出溶液を乾燥固化する（工程Ｓ１１）。乾燥固化の方法としては、特に限定されず、一般に公知の方法を用いることができる。乾燥固化の例は、上記した通りである。
【００２６】
次に、工程Ｓ１１で得られた固形物を４００〜５５０℃の温度で加熱処理する（工程Ｓ１２）。このような加熱処理を行うことで、固形物中のＭｎ及びＭｇの各元素が酸化物となる。加熱温度が４００℃未満であると、Ｍｎ及びＭｇの酸化が不十分となるため、これらの酸化物の回収率が低くなる。一方、加熱温度が５５０℃を超えると、Ｃａの一部が酸化物となるため、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）の純度が低下してしまう。
【００２７】
次に、加熱処理を行った固化物を水浸出する（工程Ｓ１３）。具体的には、加熱処理を行った固形物を水に添加し、固形物中のＣａ化合物（ＣａＣｌ２）を水に溶解させる。一方、工程Ｓ１１で生成したＭｎ及びＭｇの化合物（酸化物）は水に溶解せず、固形物中に残る。なお、この固形物には、不可避的不純物が含まれ得る。
水浸出の際の水の温度や水浸出の時間は、特に限定されず、固化物の量などに応じて適宜設定すればよい。
【００２８】
次に、固液分離を行い、Ｃａ化合物（ＣａＣｌ２）を含む浸出溶液と、Ｍｎ及びＭｇの化合物（酸化物）を含む浸出残渣とに分離して回収する（工程Ｓ１４）。固液分離の方法としては、特に限定されず、加圧ろ過などの一般に公知の手段を用いることができる。
回収されたＭｎ及びＭｇの化合物（酸化物）は、製鋼工程におけるスラグ調整用の副原料などに再利用することができる。
次に、浸出溶液は、必要に応じて乾燥固化することによって固形物のＣａ化合物（ＣａＣｌ２）として回収することができる。或いは、浸出溶液に硫酸を添加することによってＣａＳＯ４を生成させた後、固液分離を行うことによってＣａＳＯ４として回収することもできる。固液分離の例は、上記した通りである。
【００２９】
上記のような工程を行うことにより、鉄鋼スラグ中の有価成分を効率的に回収することができる。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例を参照して本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。
（実施例１）
１００μｍ以下に粉砕処理した鉄鋼スラグを塩酸浸出した。この塩酸浸出には、鉄鋼スラグ１ｋｇあたり３ｍｏｌ／１０Ｌの塩酸濃度の塩酸溶液を用い、液温を８０℃、浸出時間を３０分とした。塩酸浸出の後、ろ過することによって不溶解物を除去した。次に、浸出溶液中の塩酸濃度を鉄鋼スラグ１ｋｇあたり６ｍｏｌ／１０Ｌに高めて静置し、Ｓｉ化合物をゲル化させた。次に、加圧ろ過装置を用いて、この浸出溶液を固液分離し、ゲル状Ｓｉ化合物（シリカ）を回収した。ゲル状Ｓｉ化合物（シリカ）は乾燥させて回収した。
【００３１】
次に、ゲル状Ｓｉ化合物を除去した浸出溶液を、スプレードライヤーを用いて１００〜２００℃の温度で乾燥固化すると同時に粉化した。次に、粉化固化物をロータリーキルン炉内で加熱処理した。ここで、ロータリーキルン炉内は大気雰囲気とし、加熱帯への滞留時間が６０分となるように傾斜角度を制御して、加熱温度を２００〜５５０℃の範囲で変化させた。また、ロータリーキルン炉の回転速度は、３ｒｐｍとした。
【００３２】
次に、加熱処理後の粉化固化物を水浸出した。この水浸出では、水の液温を２０℃（室温）、浸出時間を６０分とした。水浸出の後、ろ過することによって浸出残渣と浸出溶液とに分けた。浸出残渣（Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの酸化物）は乾燥させて回収した。また、浸出残渣（ＣａＣｌ２）は、スプレードライヤーを用いて乾燥させて回収した。得られた浸出残渣についてＩＣＰ分析を行った。その結果を表２に示す。なお、表２では、原料として用いた鉄鋼スラグのＩＣＰ分析の結果についても示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】
表２からわかるように、加熱温度が４００℃未満であると、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの全ての酸化物の回収率が８０％以上とならなかった。一方、加熱温度が５５０℃を超えると、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの酸化物の回収率の更なる向上はないばかりか、Ｃａの一部が酸化物として多く混入してしまった。従って、Ｃａ酸化物の混入を少なくすると共にＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの全ての酸化物の回収率を８０％以上とするためには、加熱温度を４００〜５５０℃の範囲にする必要があると考えられる。
また、加熱温度が２２０〜２８０℃の範囲にあると、Ｆｅ及びＡｌの酸化物の回収率が高い一方、Ｍｎ及びＭｇの酸化物の回収率が低かった。そのため、２段階の加熱を行うことで、Ｆｅ及びＡｌの酸化物と、Ｍｎ及びＭｇの酸化物とを分離して回収することができると考えられる。
【００３５】
（実施例２）
実施例１と同様にしてゲル状Ｓｉ化合物を除去した浸出溶液を、スプレードライヤーを用いて１００〜２００℃の温度で乾燥固化すると同時に粉化した。次に、粉化固化物をロータリーキルン炉内で加熱処理した。ここで、ロータリーキルン炉内は大気雰囲気とし、加熱帯への滞留時間が６０分となるように傾斜角度を制御して、加熱温度を２６０℃に設定した。また、ロータリーキルン炉の回転速度は、３ｒｐｍとした。
【００３６】
次に、加熱処理後の粉化固化物を水浸出した。この水浸出では、水の液温を２０℃（室温）、浸出時間を６０分とした。水浸出の後、ろ過することによって浸出残渣と浸出溶液とに分けた。浸出残渣（Ｆｅ及びＡｌの酸化物）は乾燥させて回収した。得られた浸出残渣についてＩＣＰ分析を行った。その結果を１回目として表３に示す。
次に、浸出溶液を、スプレードライヤーを用いて１００〜２００℃の温度で乾燥固化すると同時に粉化した。次に、粉化固化物をロータリーキルン炉内で加熱処理した。ここで、ロータリーキルン炉内は大気雰囲気とし、加熱帯への滞留時間が６０分となるように傾斜角度を制御して、加熱温度を３８０〜６００℃の範囲で変化させた。また、ロータリーキルン炉の回転速度は、３ｒｐｍとした。
【００３７】
次に、加熱処理後の粉化固化物を水浸出した。この水浸出では、水の液温を２０℃(室温)、浸出時間を６０分とした。水浸出の後、ろ過することによって浸出残渣と浸出溶液とに分けた。浸出残渣（Ｍｎ及びＭｇの酸化物）は乾燥させて回収した。また、浸出残渣（ＣａＣｌ２）は、スプレードライヤーを用いて乾燥させて回収した。得られた浸出残渣についてＩＣＰ分析を行った。その結果を２回目として表３に示す。なお、表３では、原料として用いた鉄鋼スラグのＩＣＰ分析の結果についても示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】
表３からわかるように、加熱処理を２段階に分けることで、Ｆｅ及びＡｌの酸化物とＭｎ及びＭｇの酸化物とを分離して回収することができた。ただし、２回目の加熱温度が４００℃未満では、Ｍｎ及びＭｇの酸化物の回収率が８０％以上とならなかった。一方、加熱温度が５５０℃を超えると、Ｍｎ及びＭｇの酸化物の回収率の更なる向上はないばかりか、Ｃａの一部が酸化物として多く混入してしまった。従って、Ｃａ酸化物の混入を少なくすると共にＭｎ及びＭｇの酸化物の回収率を８０％以上とするためには、２回目の加熱温度を４００〜５５０℃の範囲にする必要があると考えられる。
【００４０】
以上の結果からわかるように、本発明によれば、鉄鋼スラグ中の有価成分を効率的に回収する方法を提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄鋼スラグを塩酸浸出した後、浸出溶液中のＳｉ化合物をゲル化する工程と、
ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離して回収する工程と、
固液分離後の浸出溶液を乾燥固化し、この固化物を４００〜５５０℃の温度に加熱する工程と、
前記固化物を水浸出した後、Ｃａ化合物を含む浸出溶液と、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物を含む浸出残渣とに固液分離して回収する工程と
を含むことを特徴とする、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【請求項２】
鉄鋼スラグを塩酸浸出した後、浸出溶液中のＳｉ化合物をゲル化する工程と、
ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離して回収する工程と、
固液分離後の浸出溶液を乾燥固化し、この固化物を２２０〜２８０℃の温度に加熱する工程と、
前記固化物を水浸出した後、Ｆｅ及びＡｌの化合物を含む浸出残渣を固液分離して回収する工程と、
浸出溶液を乾燥固化した後、この固化物を４００〜５５０℃の温度に加熱する工程と、
前記固化物を水浸出した後、Ｃａ化合物を含む浸出溶液と、Ｍｎ及びＭｇの化合物を含む浸出残渣とに固液分離して回収する工程と
を含むことを特徴とする、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【請求項３】
前記Ｃａ化合物を含む浸出溶液を乾燥固化する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【請求項４】
前記Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物は、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの酸化物であることを特徴とする請求項１又は３に記載の鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【請求項５】
前記Ｆｅ及びＡｌの化合物はＦｅ及びＡｌの酸化物であり、Ｍｎ及びＭｇの化合物はＭｎ及びＭｇの酸化物であることを特徴とする請求項２又は３に記載の鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【請求項６】
前記ゲル状Ｓｉ化合物はゲル状シリカであり、前記Ｃａ化合物は塩化カルシウムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【請求項１】
鉄鋼スラグを塩酸浸出した後、浸出溶液中のＳｉ化合物をゲル化する工程と、
ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離して回収する工程と、
固液分離後の浸出溶液を乾燥固化し、この固化物を４００〜５５０℃の温度に加熱する工程と、
前記固化物を水浸出した後、Ｃａ化合物を含む浸出溶液と、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物を含む浸出残渣とに固液分離して回収する工程と
を含むことを特徴とする、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【請求項２】
鉄鋼スラグを塩酸浸出した後、浸出溶液中のＳｉ化合物をゲル化する工程と、
ゲル状Ｓｉ化合物を固液分離して回収する工程と、
固液分離後の浸出溶液を乾燥固化し、この固化物を２２０〜２８０℃の温度に加熱する工程と、
前記固化物を水浸出した後、Ｆｅ及びＡｌの化合物を含む浸出残渣を固液分離して回収する工程と、
浸出溶液を乾燥固化した後、この固化物を４００〜５５０℃の温度に加熱する工程と、
前記固化物を水浸出した後、Ｃａ化合物を含む浸出溶液と、Ｍｎ及びＭｇの化合物を含む浸出残渣とに固液分離して回収する工程と
を含むことを特徴とする、鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【請求項３】
前記Ｃａ化合物を含む浸出溶液を乾燥固化する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【請求項４】
前記Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの化合物は、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ及びＭｇの酸化物であることを特徴とする請求項１又は３に記載の鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【請求項５】
前記Ｆｅ及びＡｌの化合物はＦｅ及びＡｌの酸化物であり、Ｍｎ及びＭｇの化合物はＭｎ及びＭｇの酸化物であることを特徴とする請求項２又は３に記載の鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【請求項６】
前記ゲル状Ｓｉ化合物はゲル状シリカであり、前記Ｃａ化合物は塩化カルシウムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の鉄鋼スラグ中の有価成分の回収方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−２０２１９３（Ｐ２０１１−２０２１９３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６７７１５（Ｐ２０１０−６７７１５）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【Ｆターム（参考）】
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