製鋼スラグからの鉄・りん回収による再資源化技術

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

No.38 2016年8月 製鋼特集号

製鋼スラグからの鉄・りん回収による再資源化技術
Recycling Technique of Iron and Phosphorus in Steelmaking Slag

中瀬 憲治 NAKASE Kenji JFEスチール スチール研究所 製鋼研究部 主任研究員(係長)
内田 祐一 UCHIDA Yu-ichi 元JFEスチール スチール研究所 製鋼研究部 主任研究員(副部長)・博士(工学)
三木 祐司 MIKI Yuji JFEスチール スチール研究所 主席研究員・博士(工学)

要旨

製鋼スラグに含まれる鉄・りんの再資源化を目的として,撹拌を付与した条件での製鋼スラグ中(FetO),(P2O5)の炭素還元に及ぼす温度(1 473~1 873 K)とスラグ組成(CaO/SiO2=1.0~4.0)の影響をラボ実験にて調査し,以下の知見を得た。(1)炭材とスラグを混合して加熱処理を行うことで,(FetO)と(P2O5)が還元可能であり,(FetO)と(P2O5)の還元率は高温かつ低塩基度であるほど上昇した。(2)(FetO)の活量が約0.01以下まで還元された条件において,(P2O5)の除去率が50%を超える結果が得られた。実験後のスラグ組成と温度から計算されるスラグ-メタル間の平衡りん分配比が増加するほどりん除去率は低下した。(3)実験前後のPマスバランスにおいて,不明りんが観察された。この不明りんの割合は,気化脱りん反応から求まる平衡P2ガス分圧が高いほど大きかった。

Abstract

In order to recycle iron and phosphorus in steelmaking slag, effects of temperature (1 473-1 873 K) and slag composition (CaO/SiO2 = 1.0-4.0) on reduction of (FetO) and (P2O5) in steelmaking slag by carbon with mechanical stirring were studied in laboratory-scale experiments. The results were summarized as follows. 1) The reduction ratios of (FetO) and (P2O5) in steelmaking slag obtained in this research were 0-98% and 3-98%, respectively. These values were highly dependent on both slag basicity and the reduction temperature. 2) Higher reduction ratio of (P2O5) exceeding 50% were obtained under the condition that the activity of (FetO) in the slag was less than 0.01. The (P2O5) reduction ratio decreases as the equilibrium phosphorus partition ratio between slag and metal calculated by slag composition and temperature increased. 3) From the phosphorus mass balance before and after experiments, 1-29 mass% of unidentified phosphorus was confirmed. The ratio of unidentified phosphorus increased as the equilibrium P2 gas partial pressure calculated with an equation for the gaseous dephosphorization reaction increased.

本文

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