KR100750689B1

KR100750689B1 - 슬래그 중화 장치 및 슬래그 중화 방법

Info

Publication number: KR100750689B1
Application number: KR1020060077545A
Authority: KR
Inventors: 장용식; 문창열
Original assignee: 장용식; 문창열
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2006-08-17
Publication date: 2007-08-22

Abstract

본 발명의 슬래그 중화 장치는 슬래그를 공급하는 슬래그 유입관; 탄산수 속에 위치하도록 설치되며, 상기 슬래그에 일정한 충격을 가하여 상기 슬래그 내부에 잔존하고 있는 생석회등 불순물을 적출하는 슬래그 충격 장치; 및 상기 슬래그를 외부로 방출하는 슬래그 배출 장치;가 구비된 중화 처리부를 포함한다. 이때, 상기 슬래그 충격 장치로부터 적출된 생석회가 상기 탄산수와 반응하여 중화된다.

본 발명의 슬래그 중화 장치을 사용하면, 슬래그 자체를 중화시킬 수 있어, 슬래그를 건축 자재 등으로 사용하더라도 슬래그 자체가 충분히 중화되어 있으므로, 알카리성 침출수를 발생시키지 않으며, 그에 따라 알카리성 침출수에 의한 환경오염의 문제가 방지된다.

Description

슬래그 중화 장치 및 슬래그 중화 방법{Neutralization system for slag and method for neutralizing slag}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 2는 도 1의 제1 중화 처리부의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 3은 도 1의 제2 중화 처리부의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 4는 도 1의 제3 중화 처리부의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 제1 중화 처리부, 110: 슬래그 유입관

120: 슬래그 충격 장치, 130, 140: 슬래그 배출 장치

150: 슬러지 밸브, 160: 재활용 탄산수 유입관

170: 탄산수 유입관, 200: 이산화탄소 발생 장치

300: 탄산수 제조장치, 400: 제2 중화 처리부

410: 슬래그 유입관, 420: 슬래그 회전 충격 장치

430, 440: 슬래그 배출 장치, 450: 탄산수 회수판

500: 슬러지 필터, 600: 이산화탄소 발생장치

700: 탄산수 제조장치, 800: 제3 중화 처리부

810: 슬래그 유입관, 820: 슬래그 회전 충격장치

830, 840: 슬래그 배출 장치, 850: 탄산수 회수판

860, 870: pH 측정 장치

본 발명은 슬래그 중화 장치 및 슬래그 중화 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 슬래그 자체를 직접 중화시킬 수 있는 슬래그 중화 장치 및 슬래그 중화 방법에 관한 것이다.

슬래그는 철광석을 제강하는 철강 공정에서 배출된다. 일반적으로 철강 공정에서 철광석에서 철 성분을 용이하게 빼내기 위해 석회석을 같이 투입하는데, 그에 따라 배출되는 슬래그에 미 반응상태로 생석회(CaO)가 포함될 수 있다.

이와 같은 미반응 생석회는 물과 반응하면 Ca(OH)₂를 생성하는데, 이는 pH 10 내지 12 이상의 강알칼리성을 나타낸다.

따라서 이러한 슬래그를 건설자재 등으로 재활용할 경우, 슬래그에 물이 접촉하게 되면, 슬래그가 수화팽창을 하게 될 수 있어, 그에 따라 구조물에 손상을 일으키기도 하고, 때로는 부분적으로 융기하는 현상을 초래하기도 한다.

또한, 슬래그가 지하수 또는 우수 등과 접촉할 경우, Ca(OH)₂에 의하여 알카리성의 침출수를 생성하게 되며, 이렇게 생성된 알카리성 침출수가 하천이나 해수 에 방출할 경우 심각한 환경오염의 문제를 유발할 수 있다.

따라서 슬래그를 재활용할 경우, 이와 같은 알카리성 침출수의 발생을 억제할 필요가 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에도 대한민국 특허 제411268호 ‘슬래그에 기인한 알칼리성 침출수 중화방법’이 제시된 바 있으며, 구체적으로 살펴보면 슬래그가 물과 접하여 강알칼리성 침출수를 형성하는 지역에 인산석고를 첨가, 혼합함으로써 알칼리성 침출수를 중화하는 방법을 개시하고 있다.

한편, 대한민국특허 제555134호 ‘알카리성 침출수의 중화방법 및 그 시스템’은 이산화탄소를 이용하여 알카리성 침출수를 중화하는 방법을 제공하고 있다.

그러나 이러한 방법들 모두 슬래그에서 침출되어 나오는 알카리성 침출수를 중화시키는 것으로서, 슬래그 자체를 중화시키는 데에는 적용할 수 없는 한계가 있다.

본 발명의 목적은 슬래그 자체를 중화시킬 수 있는 슬래그 중화 장치을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 목적은 슬래그 자체를 중화시킬 수 있는 슬래그 중화 방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 기술적 과제의 해결을 위한, 본 발명의 한 특징에 따른 슬래그 중화 장치는 슬래그를 공급하는 슬래그 유입관; 탄산수 속에 위치하도록 설치되며, 상기 슬래그에 일정한 충격을 가하여 상기 슬래그 내부에 잔존하고 있는 생석회등 불순물을 적출하는 슬래그 충격 장치; 및 상기 슬래그를 외부로 방출하는 슬래그 배출 장치;가 구비된 중화 처리부를 포함한다. 이때, 상기 슬래그 충격 장치로부터 적출된 생석회가 상기 탄산수와 반응하여 중화된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 슬래그 중화 방법은 슬래그를 탄산수에 위치하는 슬래그 충격 장치 내부로 공급하는 단계; 상기 슬래그 충격 장치로 상기 슬래그에 일정한 조건으로 충격을 가하는 단계; 상기 슬래그로부터 적출되는 생석회 등 불순물이 상기 탄산수와 반응하는 단계; 상기 생석회와 상기 탄산수의 반응으로 생성된 탄산칼슘 슬러지를 회수하는 단계; 상기 회수된 탄산칼슘 슬러지에 산 용액을 첨가하여 이산화탄소를 생성시키는 단계; 및 상기 이산화탄소를 물에 용해시켜 탄산수를 제조하는 단계;를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하, 도 1 내지 4를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치을 구체적으로 설명한다.

도 1 은 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치의 전체 구성을 개략적으로 보여준다. 그리고 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치에서 제1 중화처리부의 구성을, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치에서 제2 중화처리부의 구성을, 그리고 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치에서 제3 중화처리부의 구성을 각각 개략적으로 보여준다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치는 슬래그 자체를 이산화탄소가 완전히 포화되어 있는 물이 저장된 반응조에 투입한 뒤, 반응조 내부에서 슬래그 자체에 지속적으로 진동 등 충격을 가하여 슬래그에 잔존하고 있는 생석회 등을 적출한다. 이렇게 적출된 생석회는 반응조의 물과 반응하여 Ca(OH)₂를 생성하게 되는데, 이렇게 생성된 Ca(OH)₂는 반응조의 물 내에 포화된 이산화탄소에 의해 중화된다.

따라서 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치에서는 그 제1 중화 처리부(100), 제2 중화 처리부(400), 및 제3 중화 처리부(800)는 모두 슬래그 내부에 잔존하는 생석회를 적출하여 중화시키기 위한 장치로서, 슬래그 내부에 잔존하는 생석회를 효율적으로 적출할 수 있는 것이면 그 장치 구성에 제한이 없다.

도 1에 도시된 슬래그 중화 장치는 슬래그를 이산화탄소가 포화되어 이루어진 탄산수를 이용하여 중화하는 습식 중화 방법이 적용된 것이나, 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 중화 장치는 필요에 따라 슬래그에 이산화탄소 기체를 강한 압력으로 분사하여 이산화탄소가 직접 슬래그에 잔존하는 생석회와 반응시켜 중화시키는 건식 중화 방법을 추가 적용할 수 있다.

이하, 도 2 내지 4를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치을 구체적으로 살펴본다.

먼저, 제1 중화 처리부(100)에 대하여 살펴본다.

도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 중화 처리부(100)는 슬래그 유입관(110), 슬래그 충격 장치(120), 슬래그 배출 장치(130, 140), 슬러지 밸브(150), 탄산수 유입관(170), 및 재활용 탄산수 유입관(160)을 포함한다.

여기서, 슬래그 유입관(110)은 슬래그가 제1 중화 처리부(100) 내부로 도입되는 통로이며, 이때 슬래그는 밸트 컨베이어 등을 이용하여 제1 중화 처리부(100) 내로 공급될 수 있다. 이때 슬래그 유입관(110)은 개폐 장치(111)를 더 포함할 수 있으며, 개폐 장치(111)의 조작에 따라 도입되는 슬래그의 양을 제어할 수 있다.

이렇게 제1 중화 처리부(100)에 도입되는 슬래그는 슬래그 충격장치(120)에 도입된다. 슬래그 충격장치(120)는 탄산수 속에 위치하도록 설치되며, 도입된 슬래그에 일정한 충격을 가하여 슬래그 내부에 잔존하고 있는 생석회 등 불순물을 적출시킨다. 이때, 슬래그로부터 적출된 생석회는 주변의 물과 반응하여 Ca(OH)₂를 생성하게 되는데, 이렇게 생성된 Ca(OH)₂는 탄산수 내에 포화된 이산화탄소에 의해 중화된다. 이를 위해 슬래그 충격 장치(120)는 그 벽면, 그리고 바닦면이 주변의 탄산수가 유입 유출될 수 있도록 유공 판으로 제작되는 것이 바람직하다.

슬래그 충격장치(120)가 슬래그에 가하는 충격의 강도 또는 양은 도입되는 슬래그의 부피, 중량, 또는 형태에 따라 적절히 조절될 수 있다.

이렇게 슬래그 충격 장치(120)에 의해 일정한 충격을 받아 잔존하는 생석회등 불순물을 적출하여 1차 중화된 슬래그는 슬래그 배출 장치(130, 140)에 의해 외부로 배출된다.

슬래그 배출 장치(130)는 슬래그 충격 장치(120)의 바닦 면에 구비되며, 하부 방향으로 개폐된다. 이때, 슬래그 배출 장치(130)가 하부 방향으로 열리게 되면, 슬래그는 슬래그 배출 장치(130)에 의해 발생된 경사에 의해 아래 방향으로 미끄러지게 된다.

슬래그 배출 장치(140)는 상기 슬래그 배출 장치(130)가 하부 방향으로 열려 슬래그가 미끄러져 배출되는 출구 부분에 위치되며, 슬래그를 배출하고자 할 때, 개폐되어 슬래그를 외부 또는 하부에 위치하는 제2 중화 처리부(400)로 배출한다.

슬래그 배출 장치(140)의 개폐시 슬래그와 함께 탄산수가 배출될 수 있다. 이렇게 배출되는 탄산수는 추후 수집되어 재활용 탄산수 유입관(160)을 통해 다시 도입된다. 그러나 슬래그 배출 장치(140)는 해당 슬래그가 배출되는 즉시 다시 닫도록 하여 탄산수의 배출을 최대한 줄이는 것이 바람직하다.

한편, 슬래그 충격장치(120)에 의해 슬래그로부터 적출된 생석회를 탄산수로 중화시키는 과정에서 탄산칼슘이 슬러지 형태로 생성될 수 있다.

이렇게 생성된 탄산칼슘 슬러지는 그 하중에 따라 제1 중화 처리부(100)의 하부에 침전되게 된다. 이렇게 침전되는 탄산칼슘 슬러지는 슬러지 밸브(150)를 이용하여 수집될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 중화 처리부(100)는 탄산수에 포 함되어 있는 이산화탄소를 이용하므로, 이산화탄소가 탄산수로부터 용이하게 빠져나오도록 반응 조건을 설정하는 것이 바람직하게 된다. 따라서 제1 중화 처리부(100)는 이산화탄소의 포화도를 높이기 위해 가능한 저온으로 유지하고, 탄산수 내의 이산화탄소의 농도를 높이는 것이 바람직하다.

한편, 제1 중화 처리부(100)는 슬래그를 이산화탄소를 과포화상태로 포함한 탄산수를 이용하여 중화처리하고 있으므로, 제1 중화 처리부(100)에 탄산수를 공급하기 위해 이산화탄소 발생장치(200), 및 탄산수 제조장치(300)를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 이산화탄소 발생장치(200)는 제1 중화 처리부(100)를 위해 충분한 양의 이산화탄소를 발생시킬 수 있는 것이면 특별한 제한이 없다. 바람직하게는 제1 중화 처리부(100)에서 배출되는 탄산칼슘 슬러지에 산 용액을 부가하여 이산화탄소를 생성할 수 있는 장치를 사용한다. 또한, 철강 공정을 수행하는 공장에서 배출되는 배기가스에 포함된 이산화탄소를 수집하는 이산화탄소 수집장치(도시 하지 않음)로부터 이산화탄소를 전달 받아 사용할 수 있다.

탄산수 제조장치(300)는 이산화탄소 발생장치(200)에서 생성된 이산화탄소를 물에 용해시켜 탄산수를 제조하여 제1 중화 처리부(100)에 공급할 수 있는 것이면 특별한 제한이 없다.

도 2에서는 제1 중화 처리부(100)에 탄산수가 직접 유입되는 것으로 도시되었으나, 이산화탄소 발생장치(200)에서 발생된 이산화탄소를 직접 제1 중화 처리부(100)에 투입하여 제1 중화 처리부(100) 내에서 탄산수가 생성되도록 구성할 수 있다.

다음으로, 제2 중화처리부(400)에 대하여 살펴본다.

도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 제2 중화 처리부(400)는 슬래그 유입관(410), 슬래그 회전 충격 장치(420), 슬래그 배출 장치(430, 440), 및 탄산수 회수판(450)을 포함한다.

여기서, 슬래그 유입관(410)은 슬래그가 제1 중화 처리부(100)로부터 제2 중화 처리부(400) 내부로 도입되는 통로이다. 이때 슬래그 유입관(410)은 슬래그와 함께 탄산수를 제1 중화 처리부(100)로부터 제2 중화 처리부(400) 내부로 도입할 수 있다. 슬래그 유입관(410)은 개폐 장치(미 도시)를 더 포함할 수 있으며, 개폐 장치의 조작에 따라 도입되는 슬래그의 양을 제어할 수 있다.

이렇게 제2 중화 처리부(400)에 도입되는 슬래그는 슬래그 회전 충격장치(420)에 도입된다. 슬래그 회전 충격장치(420)는 탄산수 속에 위치하도록 설치되며, 도입된 슬래그를 회전시키면서 일정한 충격을 가하여 슬래그 내부에 잔존하고 있는 생석회 등 불순물을 적출시킨다. 슬래그 회전 충격장치(420)가 슬래그에 충격을 가하는 방법은 특별히 제한되지는 않으나, 도 3에 도시된 바와 같이 슬래그 회전 충격장치(420)에 구비된 회전 통 내부에 슬래그를 넣고 회전 통을 회전, 좌/우 왕복 운동 시켜 슬래그가 회전 통에 충돌하여 충격을 받도록 구성될 수 있다. 도 3 에서는 상기 회전 통에 슬래그가 도입되는 도입구와 배출되는 배출구가 도시되어 있지 않으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 기술자라면 용이하게 구현 가능한 것이므로 여기서는 설명의 편의상 생략하였다. 이때, 슬래그로부 터 적출된 생석회는 주변의 물과 반응하여 Ca(OH)₂를 생성하게 되는데, 이렇게 생성된 Ca(OH)₂는 탄산수 내에 포화된 이산화탄소에 의해 중화된다. 이를 위해 슬래그 회전 충격 장치(420)는 그 벽면, 그리고 바닦면이 주변의 탄산수가 유입 유출될 수 있도록 유공 판으로 제작되는 것이 바람직하다.

이렇게 슬래그 회전 충격 장치(420)에 의해 일정한 충격을 받아 잔존하는 생석회등 불순물을 적출한 슬래그는 슬래그 배출 장치(430, 440)에 의해 외부로 배출된다. 슬래그 배출 장치는 제1 중화처리부(100)의 슬래그 배출 장치(130, 140)와 그 구성이 유사하므로 여기서는 구체적인 설명은 생략한다.

탄산수 회수판(450)은 슬래그 배출 장치(440)에 인접하도록 배치되며, 수평에 대하여 완만한 경사를 갖도록 설치되며, 탄산수가 통과할 수 있도록 유공판으로 이루어진다. 구체적으로 슬래그 배출 장치(440)가 열리게 되면 슬래그가 배출되는데, 배출되는 슬래그는 완만한 경사의 탄산수 회수판(450)에 의해 천천히 하부로 이동하게 되며, 이때 슬래그와 함께 배출된 탄산수는 탄산수 회수판(450)에 구비된 구멍을 통해 하부로 배출되게 되며, 따라서 슬래그만 외부 또는 제3 중화 처리부(800)로 배출된다.

한편 탄산수 회수판(450)의 구멍을 통해 하부로 배출되는 탄산수는 회수되어 제1 중화처리부(100)로 도입된다.

한편, 제2 중화 처리부(400)는 제2 중화 처리부(400)에 탄산수를 공급하기 위한이산화탄소 발생장치(600), 및 탄산수 제조장치(700)를 더 포함할 수 있다.

이산화탄소 발생장치(600), 및 탄산수 제조장치(700)는 제1 중화처리부(100)에 연결된 이산화탄소 발생장치(200), 및 탄산수 제조장치(300)와 그 구성이 유사하므로 여기서는 구체적인 설명을 생략한다.

또한, 제2 중화 처리부(400)는 탄산수 회수판(450)의 구멍을 통해 하부로 배출되는 탄산수를 회수하여 재활용하기 위해 슬러지 필터(500)를 더 포함할 수 있다.

슬러지 필터(500)는 탄산수에 포함된 탄산칼슘 슬러지를 걸러내어 탄산수만이 제1 중화 처리부(100)에 유입되도록 한다. 이때 걸러진 탄산칼슘 슬러지는 이산화탄소 발생장치(600)에 전달되어 이산화탄소의 생성을 위해 사용될 수 있다.

다음으로, 제3 중화처리부(800)에 대하여 살펴본다.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 제3 중화 처리부(800)는 슬래그 유입관(810), 슬래그 회전 충격 장치(820), 슬래그 배출 장치(830, 840), 탄산수 회수판(850), 및 pH 측정 장치(860, 870)를 포함한다.

여기서, 슬래그 유입관(810)은 슬래그가 제2 중화 처리부(400)로부터 제3 중화 처리부(800) 내부로 도입되는 통로이다. 이때 슬래그 유입관(810)은 슬래그와 함께 탄산수를 제2 중화 처리부(400)로부터 제3 중화 처리부(800) 내부로 도입할 수 있다. 슬래그 유입관(810)은 개폐 장치(미 도시)를 더 포함할 수 있으며, 개폐 장치의 조작에 따라 도입되는 슬래그의 양을 제어할 수 있다.

이렇게 제3 중화 처리부(800)에 도입되는 슬래그는 슬래그 회전 충격장치(820)에 도입되며, 슬래그 회전 충격장치(820)는 이산화탄소가 포화된 물인 탄산 수 속에 위치하며, 도입된 슬래그에 일정한 충격을 가하여 슬래그 내부에 잔존하고 있는 생석회 등 불순물을 적출시킨다. 슬래그 회전 충격장치(820)의 동작 및 구성은 제2 중화 처리부(400)의 슬래그 회전 충격 장치(420)와 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.

이렇게 슬래그 회전 충격 장치(820)에 의해 일정한 충격을 받아 잔존하는 생석회등 불순물을 적출한 슬래그는 슬래그 배출 장치(830, 840)에 의해 외부로 배출된다. 슬래그 배출 장치는 제1 중화처리부(100)의 슬래그 배출 장치(130, 140)와 그 구성이 유사하므로 여기서는 구체적인 설명은 생략한다.

탄산수 회수판(850)은 슬래그 배출 장치(840)에 인접하도록 배치되며, 수평에 대하여 완만한 경사를 갖도록 설치되며, 탄산수가 통과할 수 있도록 유공판으로 이루어진다. 구체적으로 슬래그 배출 장치(840)가 열리게 되면 슬래그가 배출되는데, 배출되는 슬래그는 완만한 경사의 탄산수 회수판(850)에 의해 천천히 하부로 이동하게 되며, 이때 슬래그와 함께 배출된 탄산수는 탄산수 회수판(850)에 구비된 구멍을 통해 하부로 배출되게 되며, 따라서 슬래그만 외부로 배출된다.

한편 탄산수 회수판(850)의 구멍을 통해 하부로 배출되는 탄산수는 슬러지 필터를 통해 회수되어 제1 중화처리부(100)로 도입된다.

한편, 제3 중화 처리부(800)는 슬래그를 이산화탄소를 과포화상태로 포함한 탄산수를 이용하여 중화처리하고 있으므로, 제3 중화 처리부(800)에 탄산수를 공급하기 위해 이산화탄소 발생장치(미도시), 및 탄산수 제조장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.

pH 측정 장치(860, 870)는 제3 중화 처리부(800)의 pH를 측정한다. 이때, pH가 목적하는 수준에 도달하지 못한 경우 해당 수준에 도달할 때 까지 슬래그 회전 충격 장치(820)를 가동하여 슬래그를 계속하여 중화시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서, pH 는 목적에 따라 적절하게 설정되나, 바람직하게는 pH를 7.5~8로 설정한다. pH 가 7 이하로 내려갈 경우에는 Ca(OH)₂와 이산화탄소의 반응으로 인해 중탄산칼슘이 생성되어 중화 반응의 효율이 낮아질 수 있다.

도 4에 도시된 제3 중화 처리부(800)에서는 발생하는 탄산칼슘 슬러지를 처리하기 위한 구성이 도시되어 있지 않으나, 필요에 따라 제1 중화 처리부(100)와 제2 중화 처리부(400)와 같이 탄산칼슘 슬러지를 처리하기 위한 구성이 더 부가될 수 있음은 당연하다.

도 1 내지 4에서 도시된 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치는 중화 처리부를 제1 중화처리부(100), 제2 중화 처리부(400), 및 제3 중화 처리부(800) 등과 같이 3 개를 갖도록 구성하고 있으나, 본 발명의 슬래그 중화 장치는 중화 처리부의 개수에 제한되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야의 평균적 지식을 가진 당업자라면 목적하는 슬래그의 중화 정도에 따라 제1 중화처리부(100), 제2 중화 처리부(400), 또는 제3 중화 처리부(800)를 적절하게 배치하여 사용하는 것도 가능하다.

또한, 도 1 내지 4에서 도시된 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치는 습식 중화 방법이 적용된 제1 중화처리부(100), 제2 중화 처리부(400), 및 제3 중화 처리부(800)를 사용하나, 이산화탄소를 직접 슬래그 골재에 인가하여 슬래그 골재를 중화시키는 건식 중화 방법이 적용된 중화 처리부(도시하지 않음)가 추가되도록 구성될 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치을 사용하면, 슬래그 자체를 중화시킬 수 있어, 슬래그를 건축 자재 등으로 사용하더라도 슬래그 자체가 충분히 중화되어 있으므로, 알카리성 침출수를 발생시키지 않으며, 그에 따라 알카리성 침출수에 의한 환경오염의 문제가 방지될 수 있다. 따라서 본 발명의 한 실시예에 따른 슬래그 중화 장치에 의해 중화된 슬래그는 일반 모래나 쇄석 골재처럼 건설 현장에 바로 자재로서 사용되는 것이 가능하다.

한편, 이와 같은 본 발명의 슬래그 중화 장치는 슬래그 중화 뿐만 아니라 알카리성 성분을 띄는 바다 모래나 알카리성 골재를 중화시키는 용도로도 변형 사용될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims

슬래그를 공급하는 슬래그 유입관;

탄산수 속에 위치하도록 설치되며, 상기 슬래그에 일정한 충격을 가하여 상기 슬래그 내부에 잔존하고 있는 생석회 불순물을 적출하는 슬래그 충격 장치; 및

상기 슬래그를 외부로 방출하는 슬래그 배출 장치;가 구비된 중화 처리부를 포함하며,

상기 슬래그 충격 장치로부터 적출된 생석회가 상기 탄산수와 반응하여 중화되는 것을 특징으로 하는 슬래그 중화 장치.
제1항에 있어서,

이산화탄소가 포화되어 이루어진 탄산수를 공급하는 탄산수 유입관이 상기 중화 처리부의 일측에 더 구비되어 상기 탄산수를 상기 중화 처리부에 공급하는 것을 특징으로 하는 상기 슬래그 중화 장치.
제1항에 있어서,

상기 탄산수를 생성하기 위해 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 유입관이 상기 중화 처리부의 일측에 더 구비되어 상기 이산화탄소가 상기 중화 처리부에 적재된 물에 도입되어 상기 탄산수를 생성하는 것을 특징으로 하는 상기 슬래그 중화 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 중화 처리부의 인근에

상기 생석회와 상기 탄산수의 중화 반응으로 인해 생성된 탄산 칼슘 슬러지를 이용하여 이산화탄소를 생성하는 이산화탄소 발생장치가 더 구비되며,

상기 이산화탄소 발생장치에서 생성된 이산화탄소가 상기 탄산수 생성에 이용되는 것을 특징으로 하는 상기 슬래그 중화 장치.
제4항에 있어서,

상기 이산화탄소 발생장치는 상기 탄산 칼슘 슬러지를 산 용액과 반응시켜 이산화탄소를 생성하는 것을 특징으로 하는 상기 슬래그 중화 장치.
제4항에 있어서,

상기 중화 처리부와 상기 이산화탄소 발생 장치 사이에 위치하며,

상기 이산화탄소 발생장치에서 생성된 이산화탄소를 물에 용해시켜 탄산수를 제조하는 탄산수 제조 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 슬래그 중화 장치.
제1항에 있어서,

상기 중화처리부는 상기 슬래그 주변 수용액의 pH가 7.5~8이 되도록 중화시키는 것을 특징으로 하는 상기 슬래그 중화 장치.
슬래그를 탄산수에 위치하는 슬래그 충격 장치 내부로 공급하는 단계;

상기 슬래그 충격 장치로 상기 슬래그에 일정한 조건으로 충격을 가하는 단계;

상기 슬래그로부터 적출되는 생석회 불순물이 상기 탄산수와 반응하는 단계;

상기 생석회와 상기 탄산수의 반응으로 생성된 탄산칼슘 슬러지를 회수하는 단계;

상기 회수된 탄산칼슘 슬러지에 산 용액을 첨가하여 이산화탄소를 생성시키는 단계; 및

상기 이산화탄소를 물에 용해시켜 상기 탄산수를 제조하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 중화 방법.
제8항에 있어서,

상기 슬래그 주변 수용액의 pH가 7.5~8이 되도록 상기 슬래그 충격 장치로 상기 슬래그에 충격을 가하는 것을 특징으로 하는 상기 슬래그 중화 방법.