Introduction à la recherche sur la technologie physico-chimique et de valorisation des scories de fer japonaises

　　Etude physique et chimique des scories de fer et d'acier

　　Ce qui suit présente la recherche sur les scories avec la réaction de déphosphoration comme centre.

　　Pour réduire la quantité de scories générée, il est nécessaire d’améliorer la capacité et l’efficacité de raffinage, ainsi que d’augmenter l’efficacité d’utilisation de la chaux. Cela nécessite une conception des scories et un processus permettant de réduire la quantité de scories générée tout en garantissant la capacité de raffinage.

　　Lors de la réaction de déphosphoration, le phosphore pénètre dans les scories fondues sous forme d'ions phosphate. Comme indicateur de la capacité des scories à absorber le phosphore, la capacité en phosphate (CPO3-4) est proposée. Selon les conditions opératoires, le CPO3-4 peut être utilisé pour évaluer la réaction de déphosphoration.

　　En pratique, le raffinage avec du CaO solide en phase liquide non uniforme et ses composés solides coexistant avec des scories en phase liquide en tant que flux nécessite d'améliorer l'efficacité d'utilisation de la phase solide dans les scories. L'agent fluxant en phase liquide solide coexistant est appelé « agent fluxant multiphasé », et l'utilisation efficace de la phase solide coexistant avec les scories fondues dans la réaction de raffinage a été étudiée.

　　En pratique, les scories de raffinage sont raffinées grâce à la coexistence de scories solides et liquides. À la température de traitement du fer fondu, 2CaO · SiO2-3CaO · P2O5 forme une solution solide. Pensez à l'utiliser en introduisant du phosphore sous forme d'oxyde dans la solution solide, en utilisant efficacement le CaO en phase solide.

　　Ito Takahisa, de l'Université Waseda, a prédit l'effet de la déphosphoration des scories multiphasées : lorsque la concentration de phosphore dans l'acier fondu est réduite de 0,1 % à 0,01 %, le phosphore contenu dans l'acier fondu entre complètement dans la phase du composé de phosphate de calcium, ce qui peut réduire considérablement la consommation unitaire. de CaO.

　　Le mécanisme de réaction de l'interface des scories de CaO a été étudié en immergeant du CaO solide dans des scories, élucidant ainsi les propriétés thermodynamiques des solutions solides contenant des phosphorylates.

　　Recherche sur la technologie d'utilisation des scories de fer et d'acier

　　Les scories de fer sont un sous-produit des procédés modernes de fabrication du fer utilisant le minerai de fer et le charbon comme matières premières. Il est donc nécessaire de développer des technologies qui utilisent les scories de fer comme ressource et leur confèrent de nouvelles fonctions.

　　Jusqu'à présent, les scories d'acier ferreux ont été largement utilisées comme matière première de ciment, granulats de béton, matériaux de plate-forme routière, matériaux de génie civil pour ports maritimes, engrais, matériaux d'amélioration des sols, etc. En outre, des recherches sur l'utilisation des scories d'acier comme matériau recyclé dans les zones rurales côtières touchées par le grand séisme de l'est du Japon, a donné des résultats. Récemment, diverses études ont été menées sur le recyclage et l'utilisation du phosphore comme ressource.

　　En ce qui concerne le développement de la technologie pour l'utilisation des scories de fer et d'acier, le projet de recherche japonais sur le fer et l'acier « Développement de technologies pour l'utilisation des scories d'acier comme matériau d'assainissement de l'environnement marin dans le domaine marin » a mené des recherches sur le utilisation des scories d'acier dans les zones marines. En raison du manque d'acides organiques et d'ions fer, la désertification se produit dans cette zone marine. La réaction entre les rivières et l'acide humique provenant des forêts terrestres génère des chélates de fer, qui absorbent les ions fer des plantes marines. La présence d'ions fer joue un rôle important. Par conséquent, en tant que matériau d'approvisionnement stable en ions fer, l'utilisation des scories d'acier comme matériau d'assainissement de l'environnement marin dans les zones portuaires et maritimes a été étudiée en utilisant des scories, des acides organiques et des sols de dragage.

　　Les chercheurs ont étudié l'effet des conditions de lixiviation sur le comportement de lixiviation de divers éléments des scories sidérurgiques dans l'eau de mer, clarifiant l'influence des acides organiques sur le comportement de lixiviation des éléments des scories sidérurgiques dans l'eau de mer, l'influence du sol de dragage, l'influence de la carbonatation des scories, et le comportement de lixiviation continue des scories de sidérurgie.