B3‐13 鉄鋼スラグの固化挙動に及ぼす水質の影響広島大学環境安全センター ○奥田哲士・矢野ひとみ・片山貴博・中井智司・西嶋渉水環境における製鋼スラグの有効利用に必要なカルシウムに起因する析出物の発生メカニズムの解明と制御を最終目的製鋼スラグと水の接触時の反応と変化過程を明らかにする⇒ 析出物に及ぼす水質の影響を明らかにする＜マグネシウムに着目＞・今回用いた製鋼スラグの海水中での固化には水中のMgイオンが関与・スラグからアルカリ成分溶出→pH上昇→海水中のMgイオンが水酸化物として析出→炭酸カルシウムが析出【Mgの必要性】 2010年：14.5 Mt /年干潟の減少 @日本有機物-無：重金属溶出基準-◎ ↓ 安価で大量に入手可能・生物的不活性な再生（造成）鉄鋼スラグコークス鉄鉱石！高炉スラグ高炉 Hogwash! 海砂他地域の自然破壊は許されない銑鉄石灰 CaO 転炉製鋼スラグ Ex. 鋼鉄・脱シリカスラグ・脱リンスラグ・脱炭スラグ Ca溶出固化 EPMA Why？水質 Mg Si スラグ Ca 間隙 Ca :8 mg/L ｐH Mg Ca 80 測定限界 60 0.62 mm/s 0.04 mm/s 40 0.3 mm/s 20 0 0 スラグ 10 20 30 40 50 海水交換回数（千回) １）スラグ表面にはMgの沈着があり、間隙は主としてCa ２） CaとSiの存在位置が異なり、ポゾランではない可能性 Mｇが必要! メカニズム間隙 cut 固化しないベーンせん断強度（kN/m2）・Mg2++ 2OH- → Mg(OH)2 ↓ポゾラン反応？→× ・Ca2++CO32- → CaCO3 CaCO3の析出・Ca(OH)2 + SiO2 + nH2O→ 水和物 Ca :500 mg/L Ca :400 mg/L @6000times pH干渉能も必要？ Mg Ca Mg Ca 小←←←Ca溶出量→→→大 Mg 上向流天然海水：濾過海水（広島県竹原市沿岸）通水速度：1.2 mm/s （交換速度約4 times/min）カラム【充填】：直径11cm✕10cm どの程度のCa溶出量(能)が必要？ Caはスラグから供給可能 + 閉塞は炭酸カルシウム（前報）（洗浄後ｐH） Mg 推察メカニズム Fe slag slag in 海水 Ca Mg(OH)2 海水pH上昇図海水通水直後のSEM写真および間隙のMg、Fe、Ca slag Ca Mg slag 海水pH低下 Ca slag slag Mg Mg再溶解 Mg slag CO2 in 海水 CaCO3 slag ！今後！Ca濃度の把握！制御・抑制？低Ca水での事前洗浄？低Mg水or低Ca水での利用？謝辞：サンプルを提供いただいた鉄鋼メーカに深く感謝する。尚、本研究の一部は、環境省環境研究総合推進費（F1102）および科学研究費補助金（基盤A：代表岡田光正）、財団法人鉄鋼業環境保全技術開発基金の補助によって行われた。