KR101507938B1 - Method of processing by-product from magnesium refining - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마그네슘 정련 및 용해 시 사용하는 플럭스에 의해서 발생되는 정련 슬러지를 이용하여 각종 정련 부산물을 처리하는 마그네슘 정련 부산물 처리 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 정련 슬러지 내에 잔존하는 플럭스 성분을 재활용하여 각종 정련 부산물로 드로스와 크라운 부스러기를 효과적으로 재활용하거나 안정하게 처리하는 마그네슘 정련 부산물 처리 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for treating magnesium refining by-products which treats various refining by-products using refining sludge generated by the flux used for refining and dissolving magnesium, and more particularly, to a method for treating magnesium refining by-products by recycling flux components remaining in refining sludge The present invention relates to a magnesium refining by-product treating method for effectively recycling or stably treating drosses and crown fragments as refining by-products.
당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 금속의 정련시에는, 특히 마그네슘의 정련시에는 여러가지 부산물이 발생하는데, 그 대표적인 부산물로는 정련 슬러지, 드로스, 및 크라운 부스러기 등이 있다. As is well known to those skilled in the art, various refining by-products occur during the refining of the metal, especially magnesium refining. Typical byproducts thereof include refining sludge, dross, and crown debris.
상기 정련 슬러지와 관련한 물질로 마그네슘 크라운의 용해를 용이하게 하기 위한 저융점 플럭스와, 불순물을 제거하여 고품질의 합금을 제공하기 위한 플럭스가 있는데, 이러한 플럭스에 의해 불가피하게 발생되는 정련 슬러지는 마그네슘 생산량의 15%정도를 차지한다. There is a flux having a low melting point for facilitating dissolution of the magnesium crown and a flux for providing an alloy of high quality by removing impurities. The refining sludge inevitably generated by this flux has a magnesium production amount It accounts for about 15%.
상기 드로스는 마그네슘 용탕의 표면에서 대기와 반응하여 마그네슘 산화물 그리고 마그네슘 질화물이 형성되어 용탕 표면에 덮이게 되는 것으로서, 이 화합물(즉, 드로스)은 마그네슘 용탕 표면을 대기와 완전히 차단시키지 못하여 용탕 내부에서 발생된 마그네슘 증기가 대기와 만나 발화되는 현상에 의해 생성된다. 상기 드로스의 생성을 억제하기 위한 조치로, 황이나 플럭스를 사용하여 발화를 억제하기 때문에, 상기 드로스의 주 성분은 마그네슘 산화물, 마그네슘 질화물, 황, 황화물 그리고 플럭스 성분과 잔존하는 마그네슘 금속 등이다. The dross reacts with the atmosphere at the surface of the molten magnesium to form magnesium oxide and magnesium nitride to be covered on the surface of the molten metal. This compound (i.e., dross) can not completely block the surface of the molten magnesium from the atmosphere, The generated magnesium vapor is generated by the phenomenon that it is ignited with the atmosphere. Since the ignition is suppressed by using sulfur or flux as a measure for suppressing the generation of the dross, the main component of the dross is magnesium oxide, magnesium nitride, sulfur, sulfide, and magnesium metal remaining with the flux component .
상기 크라운 부스러기는 마그네슘 환원공정에서 생산되는 것으로서, 이러한 크라운은 대기 중에서 산화 및 질화되기 때문에 그 정도가 클 경우 작은 조각으로 부스러지기 쉽다. 이 때 약 3mm 이하의 크라운 부스러기는 산화물과 질화물 성분이 많아 용해 작업 시 시간이 오래 걸려 생산성을 저하시키고 용해 플럭스의 소모량이 커져 별도 분리 처리를 하고 있다.The crown is produced in a magnesium reduction process, and since the crown is oxidized and nitrided in the atmosphere, the crown is liable to be broken into small pieces when the degree is large. In this case, the crowns of about 3 mm or less have many oxide and nitride components, which takes a long time in the dissolving operation, thereby lowering the productivity and consuming the flux of dissolution.
상기와 같은 마그네슘 정련의 부산물은 일반적으로 대기 중에서 물과 반응시켜 잔존하는 마그네슘이 반응하여 수산화마그네슘과 수소가스를 형성하도록 한다. The by-product of magnesium refining such as described above is generally reacted with water in the atmosphere to react the remaining magnesium to form magnesium hydroxide and hydrogen gas.
마그네슘 정련 부산물의 성분은 잔존하는 플럭스 성분과, 반응생성물, 그리고 잔존하는 금속 마그네슘이 혼합되어 있는 상태로서 이 중에서 잔존 금속 마그네슘은 화재 사고로 연결될 확률이 높기 때문에 반드시 물과 반응시켜 수산화마그네슘을 형성시켜 폐기 처리를 해야 한다.The magnesium refining byproduct is a mixture of the remaining flux components, the reaction product, and the remaining metal magnesium. Since the remaining metal magnesium is highly likely to be connected to a fire accident, it is necessary to react with water to form magnesium hydroxide Disposal should be done.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 정련 슬러지 내에 잔존하는 플럭스 성분을 재활용하여 각종 정련 부산물로 드로스와 크라운 부스러기를 효과적으로 재활용하거나 안정하게 처리하는 마그네슘 정련 부산물 처리 방법을 제공하는 것이다.Therefore, a problem to be solved by the present invention is to provide a method of treating magnesium refining by-products which recycles or stably treats dross and crown debris with various refining by-products by recycling the flux component remaining in the refining sludge.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 마그네슘 정련 부산물에는 잔존하는 마그네슘과 플럭스 성분이 있기 때문에 재활용을 가능하게 하면서, 특히 마그네슘 금속은 대기중에서 발화에 의한 화재위험이 있기 때문에 회수하여 재활용할 수 있게 하는 마그네슘 정련 부산물 처리 방법을 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to provide a magnesium refining by-product which can be recycled because magnesium and flux components remain in the magnesium refining by-product, and in particular magnesium magnesium, which can be recovered and recycled, And a method for treating refining by-products.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 마그네슘 정련 슬러지 내에 잔존하는 플럭스 성분을 이용하여 크라운 부스러기와 드로스에서 금속 마그네슘을 회수하고 정련 슬러지 내에 잔존하는 덩어리 상태의 마그네슘 금속도 회수하여 안전성과 재활용이 가능하도록 하는 마그네슘 정련 부산물 처리 방법을 제공하는 것이다.
Another problem to be solved by the present invention is to recover metal magnesium from crown debris and dross using the flux component remaining in the magnesium refining sludge and to recover the magnesium metal in the lump state remaining in the refining sludge to enable safety and recycling And a method for treating magnesium refining by-products.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 정련 부산물 처리 방법은, 정해진 양의 플럭스를 용해하는 제1 용해 과정; 상기 용해되는 플럭스에 정련 슬러지를 투입하여 플럭스와 정련 슬러지를 용해하는 제2 용해 과정; 상기 용해되는 플럭스와 정련 슬러지에 마그네슘 크라운 부스러기를 투입하는 과정; 상기 마그네슘 크라운 부스러기 투입 후 용해하는 제3 용해 과정; 상기 제3 용해 과정을 마그네슘이 부유할 때까지 수행하는 과정; 및 상기 마그네슘이 부유하면, 상기 부유된 마그네슘을 회수하는 과정;을 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for treating magnesium refining by-products, comprising: a first dissolving step of dissolving a predetermined amount of flux; A second dissolving step of injecting refining sludge into the flux to dissolve the flux and refining sludge; Introducing magnesium crowns into the flux and refining sludge; A third dissolving step of dissolving the magnesium crown powder after the addition; Performing the third dissolution process until the magnesium floats; And recovering the suspended magnesium when the magnesium is floated.
상기 제3 용해 과정은 상기 플럭스에 의해 마그네슘이 분리되는 과정이 포함될 수 있다. The third dissolution process may include a step of separating the magnesium by the flux.
상기 제2 용해 과정은 불꽃 반응과 함께 용해될 수 있다. The second dissolution process can be dissolved together with the flame reaction.
상기 플럭스는 염화마그네슘(MgCl2)및 염화칼륨(KCl)을 포함할 수 있다. The flux may comprise a magnesium chloride (MgCl 2) and potassium chloride (KCl).
[MgCl2]/[ MgCl2 + KCl] ≒ 0.302 일 수 있다.
[MgCl 2 ] / [MgCl 2 + KCl] ≒ 0.302.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 정련 슬러지 내에 잔존하는 플럭스 성분을 재활용하여 각종 정련 부산물로 드로스와 크라운 부스러기를 효과적으로 재활용하거나 안정하게 처리할 수 있다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, the flux components remaining in the refining sludge can be recycled, and the dross and crown fragments can be effectively recycled or stably treated with various refining by-products.
도 1은 마그네슘 정련 슬러지에 잔존하는 금속 마그네슘을 보여주는 도면이다.
도 2는 마그네슘 정련 슬러지의 정성분석 결과를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 정련 부산물 처리 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 정련 부산물 처리 방법의 형태를 도시한 도면이다.
1 is a view showing the metal magnesium remaining in the magnesium refining sludge.
Fig. 2 is a diagram showing the results of qualitative analysis of magnesium refining sludge.
3 is a flow chart of a method for treating magnesium refining by-products in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view illustrating a method of treating a magnesium refining by-product according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a section includes a constituent element, it is understood that it can include other constituent elements, not excluding other constituent elements unless specifically stated otherwise.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 처리되는 마그네슘 정련 슬러지에 잔존하는 마그네슘을 보여주는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a diagram showing the magnesium remaining in a magnesium sludge treated according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 마그네슘 정련 슬러지에는 통상적으로 금속 마그네슘이 약 10~20% 잔존한다. 이러한 잔존 마그네슘은 화재 사고로 연결될 수 있으므로 후술하는 본 발명의 실시예에서와 같이 안전하게 처리해야 한다. Referring to FIG. 1, about 10 to 20% of metal magnesium typically remains in the magnesium refining sludge. Such residual magnesium may be connected to a fire accident, so it must be safely treated as in the embodiment of the present invention to be described later.
상기 잔존 마그네슘은, 도 2에 도시한 바와 같이 플럭스 성분과 용해 및 정련 시 반응생성물의 혼합체로서 존재하고 있음을 알 수 있다. As shown in Fig. 2, the residual magnesium exists as a mixture of the flux component and the reaction product upon dissolution and refining.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 정련 부산물 처리 방법의 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 정련 부산물 처리 방법에 따른 형태를 도시한 도면이다. FIG. 3 is a flow chart of a method of treating a magnesium refining by-product according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating a method of treating a magnesium refining by-product according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 정련 부산물 처리 방법은, 마그네슘 정련 슬러지 내에 잔존하는 플럭스 성분을 이용하여 크라운 부스러기와 드로스에서 금속 마그네슘을 회수하고 정련 슬러지 내에 잔존하는 덩어리 상태의 마그네슘 금속도 회수하여 안전성과 재활용이 가능하도록 하는 방법이다. The method of treating magnesium refining by-products according to an embodiment of the present invention is a method of recovering metal magnesium from crown debris and dross by using a flux component remaining in the magnesium refining sludge and recovering the magnesium metal remaining in the refining sludge, And recycling is possible.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 정련 부산물 처리 방법은, 정해진 양의 플럭스(20)를 용해하는 제1 용해 과정(S100); 상기 용해되는 플럭스에 정련 슬러지(40)를 투입하여 상기 플럭스와 정련 슬러지를 용해하는 제2 용해 과정(S200); 상기 용해되는 플럭스와 정련 슬러지에 마그네슘 크라운 부스러기(30)를 투입하는 과정(S300); 상기 마그네슘 크라운 부스러기 투입 후 용해하는 제3 용해 과정(S400); 상기 제3 용해 과정을 마그네슘 금속이 부유할 때까지 수행하는 과정(S500); 및 상기 마그네슘 금속이 부유하면, 상기 부유된 마그네슘 금속(60)을 회수하는 과정(S600);을 포함한다. The method for treating magnesium refining by-products according to an embodiment of the present invention includes a first dissolving process (S100) for dissolving a predetermined amount of flux (20); A second dissolving step (S200) of adding the refining sludge (40) to the flux to dissolve the flux and refining sludge; A step (S300) of injecting the
상기 제3 용해 과정(S400)은 상기 플럭스에 의해 마그네슘이 분리되는 과정이 포함될 수 있다. 상기 제2 용해 과정(S200)은 불꽃 반응과 함께 한다. 상기 플럭스는 염화마그네슘(MgCl2) 및 염화칼륨(KCl)을 포함할 수 있고, 이때, [MgCl2]/[ MgCl2 + KCl] ≒ 0.302의 사양에서 융점이 낮아 효과적으로 용해할 수 있다. In the third dissolution process (S400), magnesium may be separated by the flux. The second dissolving process (S200) is accompanied by flame reaction. The flux may contain magnesium chloride (MgCl 2 ) and potassium chloride (KCl). In this case, the flux has a low melting point in the specification of [MgCl 2 ] / [MgCl 2 + KCl] ≒ 0.302.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 정련 부산물 처리 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. Hereinafter, a magnesium refining by-product treatment method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 정련 부산물 처리 방법의 형태를 도시한 도면이다. FIG. 4 is a view illustrating a method of treating a magnesium refining by-product according to an embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 실시예에 따라 마그네슘을 회수하기 위한 플럭스(20)를, 도 4의 (A)에 도시한 바와 같이, 설정된 양 만큼 용해한다(S100). 상기 플럭스(20)는 바람직하게 조성비가 [MgCl2]/[ MgCl2 + KCl] ≒ 0.302 인 염화마그네슘(MgCl2) 및 염화칼륨(KCl)을 포함하지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 이 조성비에서 가장 융점이 낮아 정련 슬러지 용해가 용이하지만, 이와 다른 조성비라고 하더라도 실질적으로 마그네슘 금속회수가 가능한 조성비라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. First, according to an embodiment of the present invention, the
도 4의 (A)에서와 같은 플럭스 용해는 기존 기술에 따를 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. The flux dissolution as shown in FIG. 4 (A) may be in accordance with the existing technology, so a detailed description thereof will be omitted.
상기 플럭스가 용해되었으면, 또는 어느 정도 용해되었으면, 마그네슘을 처리할 대상의 정련 슬러지(40)를 도 4의 (B)와 같이 투입하고 용해한다(S200). When the flux is dissolved or dissolved to some extent, the
도 4의 (B)에서 상기 정련 슬러지와 플럭스는 불꽃 반응과 함께 용해될 수 있다. In FIG. 4 (B), the refining sludge and the flux can be dissolved together with the flame reaction.
상기 정련 슬러지와 플럭스가 불꽃 반응과 함께 용해된 형태를 도 4의 (C)에 나타내 보였다. FIG. 4C shows the form in which the refining sludge and the flux are dissolved together with the flame reaction.
도 4의 (C)에서와 같이 용해되었으면, 도 4의 (D)에 도시한 바와 같은 마그네슘 크라운 부스러기(30)를 상기 정련 슬러지와 플럭스가 용해된 곳에 투입하고 용해한다(S300)(S400). 상기 마그네슘 크라운 부스러기는 미리 준비할 수 있고, 상기 마그네슘 크라운 부스러기의 준비는 기존 기술에 따라 당업자가 용이하게 할 수 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 4 (C), the
S400의 용해 과정은, 마그네슘이 분리되어, 도 4의 (E)(F)에 도시한 바와 같이 부유할 때까지 지속한다. S400의 용해 과정에는 마그네슘 금속(60)이 분리되는 과정이 내재적으로 포함되는 것이다. The dissolution process of S400 continues until the magnesium is separated and floated as shown in (E) and (F) of Fig. The dissolution process of S400 implicitly includes the process of separating the
도 4의 (E)는 마그네슘 금속이 부유하기 시작한 형태를 도시한 것이고, 도 4의 (F)는 달걀 노른자 형태로 마그네슘 금속이 부유된 형태, 즉 회수가 가능한 형태로 마그네슘이 부유된 형태를 도시한 것이다. FIG. 4 (E) shows a state in which magnesium metal starts to float, and FIG. 4 (F) shows a state in which magnesium metal floats in the form of egg yolk, that is, It is.
도 4의 (F)와 같이 마그네슘(60)이 달걀 노른자 형태로 부유되면(S500), 회수하여 처리한다(S600). 부유된 마그네슘 금속(60)를 회수하는 기술은 기존의 유사 기술에 따를 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. If the
도 4의 (G)에 본 발명의 실시예에 따라 회수된 마그네슘 금속(10)의 형태를 나타내 보였다. FIG. 4 (G) shows the shape of the
이로써, 본 발명의 실시예에 따르면, 정련 슬러지 내에 잔존하는 플럭스 성분을 재활용하여 각종 정련 부산물로 드로스와 크라운 부스러기를 효과적으로 재활용하거나 안정하게 처리할 수 있다. Thus, according to the embodiment of the present invention, the flux components remaining in the refining sludge can be recycled, and the dross and crown fragments can be effectively recycled or stably treated with various refining by-products.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
10: 회수된 마그네슘
20: 용해 플럭스
30: 마그네슘 크라운 부스러기10: Magnesium recovered
20: Dissolution flux
30: Magnesium Crown crumbs
Claims (5)
정해진 양의 정련 슬러지 용해 플럭스를 용해하는 제1 용해 과정;
상기 용해되는 용해 플럭스에 정련 슬러지를 투입하여 플럭스와 정련 슬러지를 용해하는 제2 용해 과정;
상기 용해되는 플럭스와 정련 슬러지에 마그네슘 크라운 부스러기를 투입하는 과정;
상기 마그네슘 크라운 부스러기 투입 후 용해하는 제3 용해 과정;
상기 제3 용해 과정을 마그네슘 금속이 부유할 때까지 수행하는 과정; 및
상기 마그네슘이 부유하면, 상기 부유된 마그네슘을 회수하는 과정;
을 포함하는 마그네슘 정련 부산물 처리 방법.
As a method for treating magnesium refining by-products,
A first dissolving step of dissolving a predetermined amount of refining sludge dissolving flux;
A second dissolving step of dissolving flux and refining sludge by injecting refining sludge into the dissolving flux to be dissolved;
Introducing magnesium crowns into the flux and refining sludge;
A third dissolving step of dissolving the magnesium crown powder after the addition;
Performing the third dissolving process until the magnesium metal floats; And
Recovering the suspended magnesium when the magnesium floats;
≪ / RTI >
상기 제3 용해 과정은 상기 플럭스에 의해 마그네슘 금속이 분리되는 과정이 포함된 것을 특징으로 하는 마그네슘 정련 부산물 처리 방법.
The method of claim 1,
And the third dissolution process includes a step of separating the magnesium metal by the flux.
상기 제2 용해 과정은 불꽃 반응과 함께 용해되는 것을 특징으로 하는 마그네슘 정련 부산물 처리 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the second dissolution process is dissolved together with the flame reaction.
상기 슬러지 용해 플럭스는 염화마그네슘(MgCl2)및 염화칼륨(KCl)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 정련 부산물 처리 방법.
The method of claim 1,
The sludge was dissolved flux is magnesium chloride (MgCl 2) and potassium chloride by-product magnesium refining treatment method characterized in that it comprises a (KCl).
슬러지 용해 플럭스가[MgCl2]/[ MgCl2 + KCl] ≒ 0.302 인 것을 특징으로 하는 마그네슘 정련 부산물 처리 방법. 5. The method of claim 4,
When the sludge solubility flux is [MgCl 2 ] / [MgCl 2 + KCl] ≒ 0.302. ≪ / RTI >
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2013
- 2013-12-27 KR KR20130164877A patent/KR101507938B1/en active
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