Einführung in die Forschung zur physikalisch-chemischen und Verwertungstechnologie japanischer Eisenschlacke

　　Physikalische und chemische Untersuchung von Eisen- und Stahlschlacke

　　Im Folgenden wird die Forschung zu Schlacken vorgestellt, bei der die Dephosphorisierungsreaktion im Mittelpunkt steht.

　　Um die Menge der erzeugten Schlacke zu reduzieren, ist es notwendig, die Raffinationskapazität und -effizienz zu verbessern und die Nutzungseffizienz von Kalk zu erhöhen. Dies erfordert ein Schlacken- und Prozessdesign, das die Menge der erzeugten Schlacke reduziert und gleichzeitig die Raffinationskapazität gewährleistet.

　　Bei der Entphosphorungsreaktion gelangt Phosphor in Form von Phosphationen in die geschmolzene Schlacke. Als Indikator für die Phosphoraufnahmefähigkeit der Schlacke wird die Phosphatkapazität (CPO3-4) vorgeschlagen. Je nach Betriebsbedingungen kann CPO3-4 zur Bewertung der Dephosphorisierungsreaktion verwendet werden.

　　Im praktischen Betrieb erfordert die Raffination mit ungleichmäßigem festem CaO in flüssiger Phase und seinen festen Verbindungen, die zusammen mit Schlacke in flüssiger Phase als Flussmittel vorliegen, eine Verbesserung der Nutzungseffizienz der festen Phase in der Schlacke. Das gleichzeitig vorhandene Flussmittel in fester flüssiger Phase wird als „Mehrphasen-Flussmittel“ bezeichnet, und die effektive Nutzung der festen Phase, die zusammen mit der geschmolzenen Schlacke in der Raffinierungsreaktion vorhanden ist, wurde untersucht.

　　Im praktischen Betrieb wird Raffinationsschlacke durch die Koexistenz fest-flüssiger Schlacke raffiniert. Bei der Verarbeitungstemperatur von geschmolzenem Eisen bildet 2CaO · SiO2-3CaO · P2O5 eine feste Lösung. Erwägen Sie, dies zu nutzen, indem Sie Phosphor als Oxid in die feste Lösung einbringen und so das Festphasen-CaO effektiv nutzen.

　　Ito Takahisa von der Waseda-Universität hat den Effekt der mehrphasigen Schlackenentphosphorisierung vorhergesagt: Wenn die Phosphorkonzentration in der Stahlschmelze von 0,1 % auf 0,01 % reduziert wird, geht der Phosphor in der Stahlschmelze vollständig in die Phase der Calciumphosphatverbindung über, was den Geräteverbrauch erheblich reduzieren kann von CaO.

　　Der Reaktionsmechanismus der CaO-Schlacke-Grenzfläche wurde durch Eintauchen von festem CaO in Schlacke untersucht, wodurch die thermodynamischen Eigenschaften fester Lösungen, die Phosphorylate enthalten, weiter aufgeklärt wurden.

　　Forschung zur Verwertungstechnologie von Eisen- und Stahlschlacke

　　Eisenschlacke ist ein Nebenprodukt moderner Eisenherstellungsprozesse, bei denen Eisenerz und Kohle als Rohstoffe verwendet werden. Daher ist es notwendig, Technologien zu entwickeln, die den Rohstoff Eisenschlacke nutzen und ihm neue Funktionen verleihen.

　　Bisher wurde Eisenstahlschlacke häufig als Zementrohstoff, Betonzuschlagstoff, Straßenbettmaterial, Tiefbaumaterial für Seehäfen, Düngemittel, Bodenverbesserungsmaterial usw. verwendet. Darüber hinaus wurde die Verwendung von Stahlschlacke als Recyclingmaterial erforscht in ländlichen Küstengebieten, die vom großen Erdbeben in Ostjapan betroffen waren, hat Ergebnisse erzielt. In jüngster Zeit wurden verschiedene Studien zum Recycling und zur Nutzung von Phosphor als Ressource durchgeführt.

　　Im Hinblick auf die Entwicklung der Technologie zur Nutzung von Eisen- und Stahlschlacke hat das in Japan produzierte Eisen- und Stahlforschungsprojekt „Entwicklung einer Technologie zur Nutzung von Stahlschlacke als Material zur Meeresumweltsanierung im Meeresbereich“ Forschungen zu diesem Thema durchgeführt Nutzung von Stahlschlacke in Meeresgebieten. Aufgrund des Mangels an organischen Säuren und Eisenionen kommt es in diesem Meeresgebiet zur Wüstenbildung. Durch die Reaktion zwischen Flüssen und Huminsäure aus Landwäldern entstehen Eisenchelate, die Eisenionen aus Meerespflanzen absorbieren. Das Vorhandensein von Eisenionen spielt eine wichtige Rolle. Daher wurde die Verwendung von Stahlschlacke als Material zur Meeresumweltsanierung in Hafen- und Meeresgebieten als stabiles Versorgungsmaterial für Eisenionen unter Verwendung von Schlacke, organischen Säuren und ausgebaggertem Boden untersucht.

　　Forscher haben die Auswirkung der Auslaugungsbedingungen auf das Auslaugungsverhalten verschiedener Elemente aus Stahlschlacke in Meerwasser untersucht und dabei den Einfluss organischer Säuren auf das Auslaugungsverhalten von Stahlschlackenelementen im Meerwasser, den Einfluss ausgebaggerter Erde und den Einfluss der Schlackenkarbonisierung geklärt. und das kontinuierliche Auslaugungsverhalten von Stahlschlacken.