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'''スラグ'''（''slag''）あるいは'''鉱滓'''（こうさい）は、[[鉱石]]から[[金属]]を[[製錬]]する際などに、[[冶金]]対象である金属から溶融によって分離した鉱石[[母岩]]の[[鉱物]]成分などを含む[[物質]]をいう。俗に'''[[金屎]]'''（かなくそ）とも呼ばれる。[[たたら製鉄]]などでは「のろ」とも呼ばれる。スラグは、しばしば溶融金属上に浮かび上がって分離される。また、[[浮遊選鉱]]および[[湿式製錬]]では、水分を中心とした泥状の物質が排出される。これは'''[[スライム]]'''と呼ばれ、こちらも鉱滓と表記される事が多い。

スラグは種々の金属の精錬の際に生じるが、最も多く産出されているのが生産量の多い[[鉄]]の精錬由来のものである。その場合、特に'''製鉄スラグ'''や'''鉄鋼スラグ'''とも呼ばれる。非鉄金属、例えば[[銅]]や[[アルミニウム]]の精錬に際しても発生し、その場合、'''鍰'''（からみ）とも呼ばれる。

スラグの主成分は鉱石の母岩の成分に由来する[[ケイ酸塩]]と金属酸化物を多く含んでいる。具体的には、鉱物に由来する[[二酸化ケイ素]] (SiO<sub>2</sub>)や 、[[酸化アルミニウム]] (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)、[[酸化カルシウム]] (CaO)、[[酸化マグネシウム]] (MgO) などの金属酸化物が多く含まれている。製鉄においてこのようなスラグが生じるのは、主に[[高炉]]を用いて[[鉄鉱石]]から金属鉄を還元精製し、融解した銑鉄を抽出する段階である。[[転炉]]を用いて[[鋼]]を作る製鋼段階でもスラグが発生する。その段階でのスラグの主成分には、SiO<sub>2</sub>、CaOのほか、FeOも加わる。このFeOは、燃焼によって炭素を減少させる際に鉄の一部が酸化されて生じる。火成岩をその成分で酸性岩、塩基性岩と分類するのと同じ論理で、成分中にSiO<sub>2</sub>を多く含むスラグを'''酸性スラグ'''、CaOを多く含むものを'''塩基性スラグ'''と呼ぶ。

「滓」が[[表外字]]のため、しばしば「'''鉱さい'''」と書かれる。なお、「こうさい」は[[慣用読み]]で、本来は「こうし」である。[[大和言葉]]では「'''のろ'''」と呼んだ。

== スラグと融剤 ==
原料鉱石に何も加えないでも、鉱石にケイ酸塩や[[石英]]などからなる母岩成分が混在する以上は、金属製品から分離すべきスラグは発生する。たとえば、たたら製鉄のような前近代以来の古典的製鉄においては、[[海綿]]状に還元生成した鉄塊の内部に粒子状、あるいは塊状に分散してスラグが生じる。その場合には、鉄塊を砕くことによって、または、[[鍛造]]によって赤熱した鉄素材を叩いて、金属鉄の組織から搾り出すことによって、スラグの成分が分離される。近代以降の金属精錬では効率が求められるため、金属の溶融と同時に溶融することによって、きれいに浮上させて分離しうる、いわば「良い」スラグを作る必要がある。スラグが「良い」スラグとなる条件には、流動し始める温度が低いこと、金属への溶解度が低いこと、[[粘度|粘性]]が小さいこと、[[比重]]が小さいことなどが求められる。これらの性質は、いずれも、金属本体とすみやかに分離するために必要なものである。

例えば、SiO<sub>2</sub>は3次元網目状にケイ素と酸素が結合している。このため、スラグに含まれるSiO<sub>2</sub>の比率が高いと、スラグの粘度が上昇し、金属との分離に時間がかかる。このため、スラグでは、1次元のケイ酸イオンを作ることによって流動性を高めるように成分が調整される。この目的で高炉においては[[石灰石]] (CaCO<sub>3</sub>) を鉱石に加えながら加熱される。このように、SiO<sub>2</sub>を多く含んでいる鉱石に対しては、塩基性の強い金属酸化物CaO(ここでは石灰石の分解によって生じている)を加えることによって、流動点が低く、粘度が小さい[[ケイ酸塩]]化合物を生成する工程が採用される。この工程は、多くの種類の[[ガラス]]の製造工程と共通している。
このように、「良い」スラグを形成するために用いられる物質は、[[融剤]]（フラックス）と呼ばれている。このフラックスとして、ヨーロッパでは有史以来[[蛍石]] (CaF<sub>2</sub>) が多く使われてきた。

== スラグの用途 ==
スラグ、特に生産量の多い製鉄スラグの発生量は膨大である。日本国内だけでも、高炉で3000万トン／年、転炉で1000万トン／年もの製鉄スラグが発生している。スラグは[[産業廃棄物]]として扱われており、処理費用が嵩む。このために古くからスラグの有効利用が模索されてきた。

例えば日本では、[[足尾銅山]]の[[防火壁]]の遺構に、スラグを使った[[レンガ]]（カラミレンガ）が残されている。

現在では、[[比重]]の高さから[[セメント|高炉セメント]]や、道路の路盤材、グラウンドの[[舗装]]材、建築用断熱材である[[ロックウール]]の原料などに用いられるほか、イネの育成などに用いるケイ酸[[肥料]]（ケイ酸カルシウム）としても利用されている。[[アブラナ科]]植物の[[根こぶ病]]を防ぐことにも有効といわれている<ref>読売新聞 2013年12月3日 14面広告 「鉄鋼スラグ」の可能性（鐵鋼スラグ協会）</ref><ref>[http://www.jfe-steel.co.jp/products/slag/kari/ JFEスチール スラグ肥料]</ref>。

また、製鉄スラグは微量の鉄分を含むため、土壌への鉄分供給や、海水中の鉄分不足による沿岸の[[磯焼け]]への対策としての利用が研究されている。

スラグは重金属が含まれている場合があるため重金属の測定が行われており、スラグから重金属を取り除く技術も開発されてきている。例えば、建材試験センター規格の土工用製鋼スラグ砕石(JSTM H 8001)では、鉛・六価クロム・セレン・フッ素・ホウ素の溶出量基準と含有量基準が設けられている。
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TODO: 土壌の汚染に係る環境基準、土壌汚染対策法に基づく区域の指定に係る基準、道路用鉄鋼スラグ JIS A 5015
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== 脚注 ==
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== 関連項目 ==
*[[鉱滓ダム]]
*[[製鉄所]]
*[[けら]]
*[[金糞岳]]

== 外部リンク ==
*[http://www.jiwet.jp/result/practical_manual/pdf/m13.pdf 溶解スラグを建材利用：研究者 神奈川県、(財)下水道新技術推進機構]
*[http://www.slg.jp/ 鐵鋼スラグ協会]

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[[Category:鉄]]
[[Category:二酸化ケイ素]]
[[Category:材料]]
[[Category:廃棄物]]