KR100580120B1 - 폐마그크로 연와의 처리방법 - Google Patents

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김선욱
전명철
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

본 발명은 폐마그크로 연와의 처리방법에 관한 것으로, 특히 선별 수집된 폐마그크로 연와를 분쇄한 후, 폐산을 첨가하여 반응시켜 제철소 부생 폐기물인 폐마그크로 연와의 매립양을 절감함으로써 매립지 부족 및 토양 환경오염의 문제점을 해결하여 친환경적일 뿐만 아니라, 동시에 폐산의 후처리 비용을 절감하여 경제적인 폐마그크로 연와의 처리방법에 관한 것이다.
폐마그크로 연와, 폐산, 폐황산, 매립 절감

Description

폐마그크로 연와의 처리방법 {METHOD FOR TREATMENT MAGNESIUM-CHROMIUM BRICK}
본 발명은 폐마그크로 연와의 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전량 매립되던 폐마그크로 연와로 인한 매립지 부족 및 토양 환경오염의 문제점을 해결하여 친환경적일 뿐만 아니라, 동시에 폐산의 후처리 비용을 절감하여 경제적인 폐마그크로 연와의 처리방법에 관한 것이다.
마그크로 연와는 가혹한 정련조업에 적합한 내열성 및 내식성을 보유하고 있어 제강용 전기 정련로의 로내벽 작업 내화물로 널리 사용되고 있다.
상기와 같은 마그크로 연와를 로내벽 작업 내화물로 사용 후 발생되는 폐마그크로 연와는 크롬을 함유하고, 상기 크롬으로 인한 6가 크롬의 발생가능성으로 후처리 방법에 있어 많은 어려움을 가지고 있으며, 현재 전량을 단순매립에 의해 폐기하고 있는 실정이다. 그러나 점차 매립장 부지가 감소함에 따라 매립양의 절대치를 감소시킬 필요가 있으며, 이에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
그러나, 상기 폐마그크로 연와 폐기물을 재활용하는 방법의 부재와 처리방법이 있다 할지라도 전체 폐마그크로 연와 폐기물을 처리하기에는 부적합하다는 문제 점이 있었다.
대한민국 특허출원 제2003-0071725호에는 폐마그크로를 처리하기 위하여 폐연와 성분 중의 크로마이트 성분을 선별적으로 추출하여 복사단열 코팅제의 필러 물질로서 사용하는 방법에 대하여 개시하고 있으나, 상기 방법은 사용량이 절대적으로 부족하여 전체 폐연와 폐기물을 처리하기에는 어려움이 있었다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 전량 매립되던 폐마그크로 연와로 인한 매립지 부족 및 토양 환경오염의 문제점을 해결하여 친환경적인 폐마그크로 연와의 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 폐마그크로 연와의 매립양 감소와 동시에 제철소에서 부수적으로 발생하는 폐산의 후처리 비용을 절감하여 경제적인 폐마그크로 연와의 처리방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폐마그크로 연와의 처리방법에 있어서,
a) 폐마그크로 연와를 선별 수집하는 단계;
b) 상기 a)단계에서 선별 수집된 폐마그크로 연와를 분쇄하는 단계; 및
c) 상기 b)단계에서 분쇄된 폐마그크로 연와에 폐산을 첨가하여 반응시키는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐마그크로 연와의 처리방법을 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 폐마그크로 연와는 폐마그크로 연와를 선별 수집하는 단계, 상기 선별 수집된 폐마그크로 연와를 분쇄하는 단계, 및 상기 분쇄된 폐마그크로 연와에 폐산을 첨가하여 반응시키는 단계를 통하여 처리되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 상기 폐마그크로 연와는 제강용 전기 정련로의 로내벽 작업 내화물로 사용되는 마그크로계 내화물을 정련조업한 후 발생되는 통상의 폐마그크로 연와를 사용할 수 있다.
상기 폐마그크로 연와는 선별 수집하고 분쇄하여 조대 입자로 준비한다.
상기 분쇄는 이후 폐산과의 반응시 반응되는 폐마그크로 연와의 비표면적을 증가시켜 반응성을 향상시키기 위하여 실시한다. 상기와 같은 통상의 분쇄기를 사용하여 실시할 수 있으며, 구체적으로 죠크러셔 등을 사용할 수 있다.
상기 분쇄된 폐마그크로 연와의 조대 입자는 평균입경이 최대 200 ㎜인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 최대 100 ㎜, 가장 바람직하게는 최대 50 ㎜인 것이 좋다.
상기와 같이 분쇄된 폐마그크로 연와는 이후 폐산과 반응시키는데, 이때 상기 폐산은 제철소에서 부수적으로 발생하는 통상의 폐산을 사용할 수 있으며, 구체적으로 폐황산 또는 폐염산 등을 용액 상태로 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 반응은 폐마그크로 연와 내에 함유되어 있는 Free MgO 성분과 폐산(H2SO4)을 반응시켜 MgSO4를 용출함으로써 폐마그크로 연와 내의 MgO가 감 소하게 되고 이에 따라 폐마그크로 연와의 총질량이 감소하게 된다(하기 반응식 1).
[반응식 1]
Figure 112004060538943-pat00001
상기 반응은 폐산 용액의 pH가 서로 근접해지는 시점, 즉 pH 6∼8에서 반응을 종료한다.
상기 반응은 통상의 수직 필터링 장치를 사용할 수 있으며, 특히 반응 종료의 확인을 위하여 pH meter가 부착된 수직 필터링 장치를 사용하는 것이 더욱 좋다.
상기와 같은 반응을 통하여 폐마그크로 연와 매립양을 절감하여 전량 매립되던 폐마그크로 연와로 인한 매립지 부족 및 토양 환경오염의 문제점을 해결하여 친환경적일 뿐만 아니라, 동시에 폐산을 중화함으로써 폐산 후처리 비용을 절감할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
POSCO 정련로 수리시 방출되는 폐마그크로 연와 중 RDB-71C 연와를 분리 수 거한 후, 상기 분리 수거된 RDB-71C 연와를 조크러셔를 이용하여 20 ㎜의 크기로 분쇄하였다.
그 다음 pH meter가 장착된 수직 필터링 장치에 상기 분쇄된 RDB-71C 연와 분쇄물을 넣은 후 폐황산 용액을 필터링 장치의 상부로부터 하부로 통과시키면서 반응시키고, pH 6∼8에서 반응을 종료시켜 반응생성물을 용출시켰다.
실험결과, 상기와 같은 반응 전 폐마그크로 연와내에 존재하는 약 45 중량%의 MgO 함량이 반응 후 2 중량% 미만으로 감소함으로써 90 % 이상이 저하되었음을 확인할 수 있었으며, 이로부터 폐마그크로 연와의 총질량이 30 % 이상 감소되어 매립양을 절감할 수 있음을 알 수 있었다.
본 발명에 따르면 폐마그크로 연와 매립양을 절감하여 전량 매립되던 폐마그크로 연와로 인한 매립지 부족 및 토양 환경오염의 문제점을 해결하여 친환경적일 뿐만 아니라, 동시에 폐산을 중화함으로써 폐산 후처리 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (5)

  1. 폐마그크로 연와의 처리방법에 있어서,
    a) 폐마그크로 연와를 선별 수집하는 단계;
    b) 상기 a)단계에서 선별 수집된 폐마그크로 연와를 분쇄하는 단계; 및
    c) 상기 b)단계에서 분쇄된 폐마그크로 연와에 폐산을 첨가하여 반응시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐마그크로 연와의 처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 b)단계의 분쇄 후 폐마그크로 연와의 평균입경이 최대 200 ㎜인 것을 특징으로 하는 폐마그크로 연와의 처리방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 c)단계의 폐산이 폐황산 또는 폐염산 용액인 것을 특징으로 하는 폐마그크로 연와의 처리방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반응이 pH 6 내지 8에서 종료되는 것을 특징으로 하는 폐마그크로 연와의 처리방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반응이 pH meter가 부착된 수직 필터링 장치에서 실시되는 것을 특징으로 하는 폐마그크로 연와의 처리방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104148369A (zh) * 2014-07-27 2014-11-19 广西梧州龙鱼漆业有限公司 油漆废渣的再生方法
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