製鋼スラグ中のfree-MgO分析技術

JFE技報 ONLINE ISSN 2185-4327 / PRINT ISSN 1348-0669

No.37 2016年2月 分析・解析特集号

製鋼スラグ中のfree-MgO分析技術
Development of Analytical Methods for free-MgO in Steelmaking Slag

花田 一利 HANADA Kazutoshi JFEスチール スチール研究所 分析・物性研究部 主任研究員(課長)
猪瀬 匡生 INOSE Masao JFEスチール スチール研究所 分析・物性研究部 主任研究員(副課長)
藤本 京子 FUJIMOTO Kyoko JFEテクノリサーチ ソリューション本部(千葉)分析部長・博士(工学)

要旨

製鋼スラグは,スラグの膨張挙動を十分に考慮した上で,コンクリート骨材,路盤材などに利用されている。スラグの膨張要因の一つに,スラグ中の遊離酸化マグネシウム(free-MgO)の水和が挙げられる。スラグの膨張挙動を把握するには,スラグ中のfree-MgOを正確に定量することが重要である。スラグ中のMgOおよびMg(OH)2はヨウ素-エタノール-エチレングリコールで溶解可能であること,およびエチレングリコール処理後のスラグ試料を用いる熱重量測定法でMg(OH)2が定量可能であることを見出した。上記2つの方法を組み合わせた製鋼スラグ中の0.1 mass%レベルのfree-MgOの定量方法を開発した。

Abstract

Steelmaking slags have been widely used as aggregate for road bed and civil engineering. As a result of hydration slag sometimes expand, resulting in the evolution of cracks at surfaces of roads when used as aggregate. Free magnesium oxide (free-MgO) as well as free calcium oxide in the slag is a potential cause of the expansion, and this requires analytical methods to determine the free-MgO in the slag for the accurate evaluation of the expansion. Based on the combination of chemical extraction and thermogravimetry (TG), an accurate method to determine the free-MgO in steelmaking slag has been developed. Free-MgO and magnesium hydroxide (Mg(OH)2) in steelmaking slag are dissolved into an ethyleneglycol solution containing iodine and ethanol when heated. The amount of the magnesium species dissolved in the solution is determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry. The amount of Mg(OH)2 in the slags determined by thermogravimetry (TG) independently is subtracted from that of the dissolved in ethyleneglycol to yield the amount of free-MgO. The established method can quantify less than 0.1 mass% free-MgO in steelmaking slag.

本文

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