KR100443818B1 - 팽창성 광물을 소재로 한 수질정화재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팽창성 광물을 소재로 한 수질 정화재에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 버미큘라이트와 펄라이트, 장석을 분쇄가공하여 가열팽창시킨 후 제올라이트, 세라믹체와 혼합하여 완성하는 수질정화재에 관한 것이다. 상기 발명에 의한 수질정화재는 수중에 부유하며 오염원을 강하게 부착하여 수질을 정화하는 효과가 있다.

Description

팽창성 광물을 소재로 한 수질정화재의 제조방법{A method and water purify material of expansive miner material in manufacturing therefor}

본 발명은 팽창성 광물을 소재로 한 수질 정화재에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 버미큘라이트와 펄라이트, 장석을 분쇄가공하여 가열팽창시킨 후 제올라이트, 세라믹체와 혼합하여 완성하는 수질정화재에 관한 것이다.

수질 오염에 대한 방제책은 약품에 의한 화학적 처리와 흡착등에 의한 물리적 처리 그리고 생물학적 방법에 의한 처리로 대별된다.

상기의 방법중 화학적 처리는 오염원에 대한 신속하고 즉각적인 대응이 가능하나, 2차 오염을 불러 일으킬 수 있으므로 그 사용이 제한적이다. 하지만 대규모로 신속히 확산되는 오염원의 경우에는 우선 오염물질의 급속한 확산을 막는 방법으로써 선택될수 있다.

생물학적 방법은 저렴하며, 알려진 분해 균종을 이용한 경우에는 비교적 안전하나, 아직 기술 수준이 낮아 주로 미생물등을 담체에 부착하여 오염원을 제거해가는 방법을 쓰고 있다. 미생물을 직접 투입하는 방법은 미생물의 안전성에 대한 장기적 실험이 필요하고, 실험을 한다해도 장기적 영향 파악이 쉽지 않으므로 아직사용이 제한적이다.

물리적 방법에 의한 오염원의 제거는 극히 안전한 방법이지만, 오염원 제거 효율이 낮고, 대규모 오염원에 대해서는 적절한 대응책이 되지 못하므로 역시 사용이 제한적이다. 하지만 성능을 높인다면, 오염원에 대한 사전 대응, 후속 조치, 중소규모 수질오염에 대항하여 유용하게 사용될 수 있다.

상기의 물리적 제거재로 현재 주로 이용되고 있는 방법은 침전법, 가압부상법등으로 대규모 시설을 필요로 하고, 일정 장소에서 밖에 활용하지 못한다. 또한 오염수에 흡착제를 직접 투여하는 방식도 있으나, 대부분 미흡한 성능으로 인하여 화학처리제와 병행하여 쓰이고 있다.

상기의 물리적 처리에 의한 수질오염정화재로써 본 발명에서 연구한 버미큘라이트와 펄라이트는 M_x(MgㆍFe)₆(Si_8-xAl)O₂₀(OH)₄ㆍyH₂O의 구조식을 가지는 광물로서, 상기의 버미큘라이트는 규산질 화산암에서 자연적으로 산출되는 광물의 속명이며, 펄라이트는 석회암에 화강암이 관입하며 형성된 섬유상 광물이다. 상기 팽창광물의 구조식에서도 알수 있듯이 내부에 물분자를 포함하고 있어, 가열되면 수분이 증발하면서 생기는 기포로 인해서 계속 팽창한다. 내부에 생기는 이러한 미세한 기포들로 인해서 타물질을 아주 강하게 포집하고 흡착하는 성질이 부여되며, 또한 내부의 기공으로 인해, 물에서도 가라앉지 않고 장기간 부유가 가능하다. 따라서 수질오염 제거재로써 적합한 성질을 지녔다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 고효율의 부유성 물리흡착 수질정화재를 제공하는데 있다.

이하 본 발명의 수질정화재를 상세히 설명한다.

수질정화재를 제조하는 공정을 성명하면 다음과 같다.

버미큘라이트 35~50 wt%와 펄라이트 25~35 wt%, 장석 25~35 wt%의 비율로 혼합하여 분쇄하고;

상기 분쇄된 팽창성광물을 입도선별하고;

상기 입도선별된 팽창성광물을 800~1200 ℃로 급속히 가열하며 팽창시키고;

상기 팽창된 광물에 송진을 전체 중량에 대해 5~10 wt%의 비율로 첨가하여 혼합하고;

상기 송진, 팽창성광물의 혼합물을 직경 5~10mm의 크기의 원형체로 성형하여 수질오염제거재를 완성한다.

상기 팽창성 광물의 입도선별에 있어서, 팽창성 광물 입자가 직경 0.2~0.3mm의 크기를 갖도록 선별한다. 이는 가열팽창후의 크기를 고려한 것으로 이 사이즈의 크기를 가질때 구조체의 흡착성능과 강성이 최적화된다.

상기 팽창광물의 가열,팽창에 있어서 가열 속도는 2~5℃/min이 되도록 한다. 2℃/min 이하이면 기공이 너무 커지게 되며, 5℃/min 이상이면 기공이 제대로 형성되지 않는다.

상기 팽창성광물, 송진 혼합체의 구체로의 성형은 압력을 가하지 않고 단순성형한다. 송진은 천연접착제로서 환경에 무해하므로 본 발명 수질정화재의 접착재로 사용되었으며, 가압을 할 경우에는 송진이 팽창성광물 입자 내부로 깊이 스며들어가 기공을 폐쇄하게되므로 흡착력과 부유력이 떨어지게 된다.

이하 실시예를 설명한다.

실시예. 1

버미큘라이트 4.5 kg와 펄라이트 3.5 kg, 장석 2.0 를 분쇄하여 혼합하고 상기 분쇄된 팽창성광물을 0.25mm의 크기를 갖도록 입도선별하였다.

상기 입도선별된 팽창성광물을 3℃/min의 가열속도로 900 ℃ 까지 급속히 가열팽창시키고, 상기 팽창된 광물 10kg에 송진 700g을 첨가하여 혼합하였다. 상기 광물, 송진 혼합물을 직경 2mm의 구형 주형에 붓고 굳혀 수질정화재를 완성하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 팽창성광물을 이용한 수질정화재는 오염수에 투입시 장기간 부유하며 오염물질을 강하게 흡착하는 고성능 수질정화재로서 흡착이 끝나면 수면에서 포획하여 간단히 제거할 수있는 수질정화재이다.

Claims (1)

1. 버미큘라이트 40~50 wt%와 펄라이트 25~35 wt%, 장석 25~35 wt%의 비율로 혼합하여 분쇄하고;

   상기 분쇄된 팽창성광물을 0.2~0.3mm의 크기로 입도선별하고;

   상기 입도선별된 팽창성광물을 800~1200 ℃의 온도 까지 2~5℃/min의 속도로 급속히 가열하며 팽창시키고;

   상기 팽창된 광물에 송진을 전체 중량에 대해 5~10 wt%의 비율로 첨가하여 혼합하고;

   상기 송진, 팽창성광물의 혼합물을 직경 5~10mm의 크기의 원형체로 비가압성형하여 완성되는 수질정화재의 제조방법.