KR101793512B1 - Manufacturing method of ceramic ball for water treatment and ceramic ball manufactured thereby - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a method of manufacturing ceramic balls for water treatment which are widely applicable to provide antibacterial performance in an economical manner. Specifically, the ceramic balls can be commercially used in water pipes or cooling water pipes of a boiler to prevent the scale build-up inside the pipes through the activation of water molecules, thus eliminating the need for the use of an additional pipe cleaning agent. Further, the ceramic balls can be used in household goods such as laundry aids or water purification filters for drinking water to perform washing and sterilization through the activation of water molecules, to remove by adsorption heavy metals or harmful substances present in water, to kill harmful bacteria such as E. Coli which are generated by contact with air, or to prevent the influx of contaminants. More specifically, in the method of the present invention, materials such as illite and amethyst are mixed together and crushed to 300-400 mesh, and wet-mixed with distilled water; the resulting wet-mixed mixture is dried, and in order to secure pores and increase strength of microcracks that naturally occur through the drying process, nano-sized fine particles including zeolite, silica, and oyster shells are evenly filled into the microcracks to minimize internal cracking of the final product of ceramic balls for water treatment to be formed after calcination. Additionally, the present invention relates to ceramic balls manufactured by the above method.

Description

수 처리용 세라믹 볼 제조방법 및 이에 의해 제조된 세라믹 볼 {MANUFACTURING METHOD OF CERAMIC BALL FOR WATER TREATMENT AND CERAMIC BALL MANUFACTURED THEREBY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a ceramic ball manufacturing method for a water treatment, and a ceramic ball manufactured by the method. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 산업용으로 보일러의 수관이나 냉각수 관에 적용되어 물 분자 활성화를 통한 스케일 관내 침착을 방지하여 별도의 청관제를 사용하는 부담을 덜게 하고, 생활용품으로 세탁용 보조제나 음용수 정수용 필터에 적용되어 물 분자 활성화를 통한 세척, 살균작용 이나 물속에 포함된 중금속이나 유해성분을 흡착 분리하고 공기 접촉시 생기는 대장균 등의 유해균을 살균하고 오염물질이 수용되는 것으로 막는 항균작용을 할 수 있으며 경제적이면서도 적용 범위가 넓은 수 처리용 세라믹 볼의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일라이트, 자수정 등을 혼합하여 300~400mesh로 분쇄하여 증류 정제수와 습식 혼합하고, 상기 습식 혼합된 혼합물을 건조한 다음, 상기 건조 과정을 통하여 자연 발생되는 미세 균열에 기공 확보 및 강도 증가를 위한 제올라이트, 의왕석, 굴껍질 등의 나노 분쇄 미세분말을 침투시켜 미세 균열을 고르게 메우게 함으로써, 소성 후 완성품인 수 처리용 세라믹 볼의 내부 균열 발생을 최소화할 수 있는 수 처리용 세라믹 볼 제조방법 및 이에 의해 제조된 세라믹 볼에 관한 것이다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to a water pipe or a cooling water pipe of an industrial plant for preventing water from being deposited in a scale pipe through activation of water molecules to reduce the burden of using a separate cleaner, It is able to carry out antibacterial action by washing and sterilizing by molecule activation, sterilizing heavy metal or harmful ingredient contained in water, sterilizing harmful bacteria such as Escherichia coli caused by air contact and accepting pollutant, and it is economical and applicable range More particularly, the present invention relates to a method for producing a wide range of water-treating ceramic balls, and more particularly, to a method for producing a wide range of water-treating ceramic balls by blending raw water, amethyst, etc. with 300 to 400mesh, wet- To increase the porosity and increase the strength of micro cracks A method of manufacturing a ceramic ball for water treatment capable of minimizing occurrence of internal cracks in a ceramic ball for water treatment, which is completed after sintering, by penetrating nano-crushed fine powder such as zeolite, quartz, oyster shell, And a ceramic ball produced thereby.

최근 수 처리 장치에서 비용 측면이나 효율성의 측면에서 우수한 세라믹 볼을 이용한 수 처리 장치가 개발되었고, 상기 볼 형태로 만들어진 세라믹 볼은 산업용으로 보일러의 수관이나 냉각수 관에 적용되어 물 분자 활성화를 통한 스케일 관내 침착을 방지하여 별도의 청관제를 사용하는 부담을 덜게 하고, 생활용품으로 세탁용 보조제나 음용수 정수용 필터에 적용되어 물 분자 활성화를 통한 세척, 살균작용 이나 물속에 포함된 중금속이나 유해성분을 흡착 분리하고 공기 접촉시 생기는 대장균 등의 유해균을 살균하고 오염물질이 수용되는 것으로 막는 항균작용을 할 수 있다. Recently, a water treatment apparatus using a ceramic ball which is superior in terms of cost and efficiency has been developed in the water treatment apparatus, and the ceramic ball made in the above ball shape is applied to a water pipe of a boiler or a cooling water pipe for industrial use, It reduces the burden of using a separate cleaner to prevent deposits. It is also applied to washing auxiliary agents and drinking water purification filters as daily necessities. It cleans and sterilizes by activating water molecules, adsorbs and separates heavy metals and harmful components contained in water It is possible to sterilize harmful bacteria such as Escherichia coli and the like, which are formed when air is contacted, and to prevent bacteria from being contained in the pollutants.

상기와 같은 세라믹 볼 제조방법과 관련되어 배경이 되는 선행기술로는 특허등록 제 10-0950231호, 제10-1543759호, 제10-1600543호 등이 있다.Prior art related to the above-described method of manufacturing ceramic balls is disclosed in Patent Registration Nos. 10-0950231, 10-1543759, and 10-1600543.

종래의 세라믹 볼은 원적외선, 살균, 제균 등의 수 처리 목적의 기능을 지닌 다양한 제작법이 공개되어 있으나, 제작과정에서 입자간에 고른 융착이 어려워 폐기되는 양이 많으며(수율 저하) 고온 소성과정에서 탄화되는 비율이 높아 불량율이 높은 문제점이 있었고, 세라믹 제품 사용시 세라믹 볼끼리의 마찰로 인한 마모가 심하고(특히 고온의 수 처리시설에서 사용시 마모도가 상대적으로 높음) 세라믹 표면에 이물질이 쉽게 도포되는 문제점이 있었다.
Conventional ceramic balls disclose various fabrication methods having functions for water treatment such as far-infrared rays, sterilization, and disinfection, but they have a large amount of waste due to difficulty in uniform fusion among the particles during the fabrication process (yield decreases) There is a problem in that the ceramic material is easily applied to the ceramic surface due to the abrasion due to the friction between the ceramic balls when the ceramic material is used (in particular, the wear is relatively high when used in a high temperature water treatment facility).

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 일라이트, 자수정 등을 혼합하여 300~400mesh로 분쇄하여 증류 정제수와 습식 혼합하고, 상기 습식 혼합된 혼합물을 건조한 다음, 상기 건조 과정을 통하여 자연 발생되는 미세 균열에 기공 확보 및 강도 증가를 위한 제올라이트, 의왕석, 굴껍질 등의 나노 분쇄 미세분말을 침투시켜 미세 균열을 고르게 메우게 함으로써, 소성 후 완성품인 수 처리용 세라믹 볼의 내부 균열 발생을 최소화할 수 있는 수 처리용 세라믹 볼 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a process for producing a water- The nano-crushed fine powders such as zeolite, quartz and oyster shells are infiltrated into the micro cracks naturally generated through natural processes to secure the porosity and increase the strength. Thus, the micro-cracks are evenly filled, And it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a ceramic ball for water treatment that can minimize the occurrence of internal cracks.

또한, 본 발명은, 제올라이트가 촉매작용, 흡착작용을 하는 특성을 지니고 있어 통상 자연 그대로의 것을 혼합하여 사용하거나 이를 특성체 외부에 코팅하여 수 처리용으로 많이 사용되고 있으나 사용기간이 길지 않은 단점을 극복하기 위하여, 상기 제올라이트를 나노 분쇄하여 세라믹화하여 반영구적으로 사용할 수 있도록 하는 수 처리용 세라믹 볼 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
In addition, since zeolite has catalytic action and adsorption action of zeolite, the zeolite is usually mixed with natural raw materials or coated on the outside of the characteristic body to be used for water treatment. However, The present invention also provides a method for manufacturing a ceramic ball for water treatment, which is capable of semi-permanently using the zeolite by nano-grinding and ceramizing the zeolite.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수 처리용 세라믹 볼 제조방법은, 일라이트, 자수정, 벤토나이트, 흑운모, 황토, 게르마늄, 각섬석을 혼합하여 300~400mesh로 분쇄한 다음 그 혼합물을 증류 정제수와 혼합하는 1차 혼합 단계와, 상기 1차 혼합 단계에서 혼합된 혼합물을 실온에서 건조하여 수분 함유량을 20%이내로 건조 단계와, 상기 건조 단계를 거친 혼합물에 나노 분쇄된 제올라이트, 의왕석, 굴껍질을 추가하여 상기 나노 분쇄된 입자들이 상기 300~400mesh로 분쇄된 입자 사이로 고르게 혼합되게 하는 2차 혼합 단계와, 상기 2차 혼합 단계를 거친 혼합물을 구상체 제작틀에 넣어 일정 크기의 구상체를 다수개 제작하는 구상체 제작 단계와, 상기 구상체를 소성하는 소성 단계와, 상기 소성이 완료된 구상체를 일정 크기로 재성형하고 표면을 매끄럽게 하기 위하여 연마하는 연마 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for producing ceramic balls for water treatment, which comprises milling at a temperature of 300 to 400 mesh with a mixture of ilite, amethyst, bentonite, biotite, loess, germanium and hornblende, And mixing the mixture in the first mixing step at room temperature to dry the mixture at a moisture content of 20% or less, and mixing the mixture obtained through the drying step with nano-pulverized zeolite, A second mixing step in which the nano-pulverized particles are mixed evenly among the pulverized particles at 300 to 400 mesh; and a step of mixing the mixture obtained through the second mixing step into a sphere forming frame to form a plurality of spheres A sintering step of sintering the spheroids; a step of re-shaping the sintered spheroids to a predetermined size, Characterized in that configured to include a grinding step of grinding to generously off.

삭제delete

또한, 본 발명은 상기 구상체 제작 단계가 상기 2차 혼합 단계를 거친 파우더 상태의 혼합물을 구상체 제작틀에 넣고 구상체를 제작하는 단계로서, 상기 구상체 제작틀에 최초 지름 1mm의 금속제 시드를 넣은 후 상기 구상체 제작틀이 일정 속도로 회전하면서 상기 2차 혼합 단계를 거친 파우더 상태의 혼합물에 지속적으로 접착제를 분사하여 구상체를 제작하는 것을 특징으로 한다The present invention also provides a method for manufacturing a spherical body, comprising the steps of: preparing a spherical body by placing a mixture of powders in the spherical body through a secondary mixing step; And then the spheroid body is rotated at a constant speed while continuously spraying an adhesive to the mixture of the powders through the secondary mixing step to form a spherical body

또한, 본 발명은 상기 소성 단계가 800±10%℃에서 24시간이내, 900±10%℃에서 24시간 이내, 1,000±10%℃에서 24시간 이내로 100℃ 단위로 온도를 상승하게 하여 각 온도마다 소성하게 하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the firing step may be performed at a temperature of 800 ± 10% for 24 hours, at a temperature of 900 ± 10% for 24 hours, at a temperature of 1,000 ± 10% And fired.

또한, 본 발명은 상기 소성 단계가 상기 구상체 제작 단계에서 제작된 구상체를 소성로에 넣을 때 사용되는 도자틀에 대하여 바닥면과 측면에 다수개의 구멍이 형성된 도자틀을 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the sintering step uses a porcelain frame having a plurality of holes formed on a bottom surface and a side surface thereof with respect to a porcelain frame used for putting a spherical body manufactured in the sphere forming step into a baking furnace.

또한, 본 발명은 상기와 같은 제조 방법에 의해 제조된 세라믹 볼인 것을 특징으로 한다.
Further, the present invention is characterized by being a ceramic ball manufactured by the above-described manufacturing method.

본 발명에 따른 수 처리용 세라믹 볼 제조방법은 일라이트, 자수정 등을 혼합하여 300~400mesh로 분쇄하여 증류 정제수와 습식 혼합하고, 상기 습식 혼합된 혼합물을 건조한 다음, 상기 건조 과정을 통하여 자연 발생되는 미세 균열에 기공 확보 및 강도 증가를 위한 제올라이트, 의왕석, 굴껍질 등의 나노 분쇄 미세분말을 침투시켜 미세 균열을 고르게 메우게 함으로써, 소성후 완성품인 수 처리용 세라믹 볼의 내부 균열 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.The method for producing a ceramic ball for water treatment according to the present invention is a method for producing a ceramic ball for water treatment, which comprises mixing a raw material such as sunlight, amethyst and the like, pulverizing the mixture into 300 to 400 mesh, wet- It is possible to minimize the occurrence of internal cracks in ceramic balls for water treatment, which is the final product after firing, by penetrating nano-crushed fine powders such as zeolite, quartz, and oyster shells to secure porosity and increase strength in microcracks There is an effect that can be.

또한, 본 발명은 상기 소성 단계에서 800±10%℃에서 24시간이내, 900±10%℃에서 24시간 이내, 1,000±10%℃에서 24시간 이내로 100℃ 단위로 온도를 상승하게 하여 각 3단계의 온도마다 소성하게 함으로써, 낮은 온도에서도 세라믹화가 이루어질 수 있는 효과가 있다.In the firing step, the temperature is raised at a temperature of 800 ± 10% ° C. within 24 hours, at a temperature of 900 ± 10% ° C. within 24 hours, at a temperature of 1,000 ± 10% So that the ceramic can be formed even at a low temperature.

또한, 본 발명은 상기 소성 단계에서 구상체를 소성하기 위하여 소성로에 넣을 때 사용되는 도자틀에 대하여 바닥면과 측면에 다수개의 구멍이 형성된 도자틀을 사용함으로써, 상기 바닥면과 측면에 형성된 다수개의 구멍으로 인하여 도자틀에 수용된 안쪽 구상체까지 열전도가 고르게 전달되어 생산수율의 증가 및 제품 완성도를 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention provides a ceramic mold for use in a sintering furnace for sintering a spherical body in the sintering step, wherein a ceramic mold having a plurality of holes in a bottom surface and a side surface thereof is used, The holes allow the heat conduction to be evenly transmitted to the inner spherical body accommodated in the ceramic frame, thereby increasing the production yield and product quality.

또한, 본 발명에 따른 수 처리용 세라믹 볼 제조방법에 의해 제조된 세라믹 볼은 1)산업용으로 보일러의 수관이나 냉각수 관에 적용되어 물 분자 활성화를 통한 스케일 관내침착을 방지하여 별도의 청관제를 사용하는 부담을 덜게 하고, 2)생활용품으로 세탁용 보조제나 음용수 정수용 필터에 적용되어 물 분자 활성화를 통한 세척, 살균작용 이나 물속에 포함된 중금속이나 유해성분을 흡착 분리하고 공기접촉시 생기는 대장균 등의 유해균을 살균하고 오염물질이 수용되는 것으로 막는 항균작용을 할 수 효과가 있다.
In addition, the ceramic ball manufactured by the method for manufacturing a ceramic ball for water treatment according to the present invention can be applied to a boiler water pipe or a cooling water pipe for industrial use, thereby preventing deposition in a scale pipe through activation of water molecules, 2) It is applied to washing auxiliary agent or drinking water purification filter as household goods. It is used for washing and sterilizing by water molecule activation, adsorbing and separating heavy metals and harmful substances contained in water, and harmful bacteria such as Escherichia coli And the antibacterial action can be effected by blocking pollutants.

도 1은 본 발명에 따른 수 처리용 세라믹 볼 제조방법의 흐름도
도 2는 본 발명의 소성단계에서 사용되는 도자틀의 일실시예를 도시한 도면
도 3은 본 발명에 따른 수 처리용 세라믹 볼 제조방법에 의해 제조된 세라믹 볼 도면1 is a flowchart of a method for manufacturing a ceramic ball for water treatment according to the present invention
2 is a view showing one embodiment of a ceramic frame used in the firing step of the present invention
Fig. 3 is a view showing a ceramic ball drawing produced by the method for producing a ceramic ball for water treatment according to the present invention

본 발명은 본 발명에 따른 수 처리용 세라믹 볼 제조방법은 산업용으로 보일러의 수관이나 냉각수 관에 적용되어 물 분자 활성화를 통한 스케일 관내 침착을 방지하여 별도의 청관제를 사용하는 부담을 덜게 하고, 생활용품으로 세탁용 보조제나 음용수 정수용 필터에 적용되어 물 분자 활성화를 통한 세척, 살균작용 이나 물속에 포함된 중금속이나 유해성분을 흡착 분리하고 공기접촉시 생기는 대장균 등의 유해균을 살균하고 오염물질이 수용되는 것으로 막는 항균작용을 할 수 있으며 경제적이면서도 적용 범위가 넓은 수 처리용 세라믹 볼의 제조방법에 관한 것이다.Industrial Applicability The present invention relates to a method of manufacturing a ceramic ball for water treatment according to the present invention, which is applied to a water pipe or a cooling water pipe of a boiler for industrial purposes to prevent deposition in a scale pipe through activation of water molecules, It is applied to washing auxiliary agent and filter for drinking water. It is used for washing and sterilizing by water molecule activation, adsorbing and separating heavy metals and harmful substances contained in water, sterilizing harmful bacteria such as Escherichia coli caused by air contact, And a method for producing a ceramic ball for water treatment which is economical and has a wide application range.

본 발명에 따른 수 처리용 세라믹 볼 제조방법에 대하여 첨부된 도면을 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a method of manufacturing a ceramic ball for water treatment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 수 처리용 세라믹 볼 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이 일라이트, 자수정, 벤토나이트, 흑운모, 황토, 게르마늄, 각섬석을 혼합하여 300~400mesh로 분쇄한 다음 그 혼합물을 증류 정제수와 혼합하는 1차 혼합 단계(S11 단계)와, 상기 1차 혼합 단계(S11 단계)에서 혼합된 혼합물을 실온에서 건조하여 수분 함유량을 20%이내로 건조 단계(S12 단계)와, 상기 건조 단계(S12 단계)를 거친 혼합물에 나노 분쇄된 제올라이트, 의왕석, 굴껍질을 추가하여 상기 나노 분쇄된 입자들이 상기 300~400mesh로 분쇄된 입자 사이로 고르게 혼합되게 하는 2차 혼합 단계(S13 단계)와, 상기 2차 혼합 단계(S13 단계)를 거친 혼합물을 구상체 제작틀에 넣어 일정 크기의 구상체를 다수개 제작하는 구상체 제작 단계(S14 단계)와, 상기 구상체를 소성하는 소성 단계(S15 단계)와, 상기 소성이 완료된 구상체를 일정 크기로 재성형하고 표면을 매끄럽게 하기 위하여 연마하는 연마 단계(S11 단계)를 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the method for producing a ceramic ball for water treatment according to the present invention is a method for producing a ceramic ball for water treatment according to the present invention, which comprises milling a mixture of Illight, amethyst, bentonite, biotite, loess, germanium and hornblende to 300 to 400mesh, (S12), drying (S12) and drying (S12) of the mixed mixture at room temperature to a moisture content of less than 20% in the first mixing step (S11) (Step S13) in which nano-pulverized zeolite, quartz and oyster shells are added to the mixture resulting from agglomeration of the nano-pulverized particles, A step S14 of forming a plurality of spheres having a predetermined size by putting the mixture obtained through the step S13 into a sphere forming frame, a sintering step of sintering the spheroids S15, And a polishing step (S11) in which the sphere-finished spheres are re-formed to a predetermined size and polished to smooth the surface.

상기 1차 혼합 단계(S11 단계)와 상기 2차 혼합 단계(S13 단계)에서 혼합되는 각 성분들의 중량%(wt%)는 일라이트 1~5 wt%, 자수정 3~7wt%, 벤토나이트 8~12 wt%, 흑운모 8~12 wt%, 황토 16~24 wt %, 게르마늄 8~12 wt%, 각섬석 8~12 wt%이고, 제올라이트 12~17wt%, 의왕석 6~10 wt%, 굴껍질 8~12 wt%로 한다.The weight percentages (wt%) of the components mixed in the primary mixing step (S11) and the secondary mixing step (S13) are 1 to 5 wt% of anilite, 3 to 7 wt% of amethyst, 8 to 12 wt% , 8 to 12 wt% of biotite, 8 to 12 wt% of biotite, 16 to 24 wt% of loess, 8 to 12 wt% of germanium and 8 to 12 wt% of amphibole, 12 to 17 wt% of zeolite, 6 to 10 wt% 12 wt%.

상기 1차 혼합 단계(S11 단계)는 일라이트 1~5 wt%, 자수정 3~7wt%, 벤토나이트 8~12 wt%, 흑운모 8~12 wt%, 황토 16~24 wt %, 게르마늄 8~12 wt%, 각섬석 8~12 wt%를 혼합하여 300~400mesh로 분쇄한 다음 그 혼합물을 증류 정제수와 혼합하여 24시간 경과하게 한다. 이 경우 증류 정제수는 300~400mesh로 분쇄된 혼합물과 같은 중량으로 혼합한다.
상기 중량%(wt%)의 수치들은 1차 및 2차 혼합 단계에 포함되는 모든 원료들의 총 중량을 기준으로 한 수치이다.The primary mixing step (S11) includes 1 to 5 wt% of anilite, 3 to 7 wt% of amethyst, 8 to 12 wt% of bentonite, 8 to 12 wt% of biotite, 16 to 24 wt% of loess, 8 to 12 wt %, Amphibolite 8 ~ 12 wt%, and the mixture is milled to 300 ~ 400mesh. Then, the mixture is mixed with distilled water for 24 hours. In this case, the purified distilled water is mixed in the same weight as the ground mixture at 300 to 400 mesh.
The values for the weight% (wt%) are based on the total weight of all the raw materials involved in the primary and secondary mixing steps.

다음으로 본 발명에 사용되는 광물들의 그 물성효과에 대하여 살펴보면 다음과 같다(두산백과사전 등 참조).Next, the physical properties of the minerals used in the present invention will be described below (see, for example, Doosan Encyclopedia).

[일라이트][Ilright]

화학성분으로 보아 백운모에 가까운 것도 있으나 비교적 SiO2, MgO, H2O가 많고, K2O는 적다. 알루미늄이 풍부한 이질(泥質) 또는 응회암질(凝灰岩質) 퇴적암 중에 산출되며, 열수성(熱水性) 광상모암의 변질광물로서 산출된다. 유해중금속의 흡착제거 수질정화 기능이 있다.The chemical composition is similar to muscovite but relatively SiO2, MgO, H2O and K2O are small. It is produced in aluminum-rich heterogeneous or tuffaceous sedimentary rocks and is produced as altered minerals in hydrothermal ore deposits. It has a function to purify harmful heavy metals by adsorption and elimination of water quality.

[자수정][amethyst]

자주색의 수정으로서,　텍토규산염(tectosilicate) 광물인 석영의 변종이다.　이산화철에 의해 자주색을 띠며, 산화철의 함량이 많을수록 색이 진해진다. 색이 짙고 아름다운 것은 보석으로 쓰인다. 자연살균, 원적외선방출, 천연미네랄 작용의 기능을 가진다.As a purple crystal, it is a variant of quartz, a tectosilicate mineral. It is purple by iron dioxide, and the more the iron oxide content, the darker the color. Colored and beautiful are used as jewelry. It has the function of natural sterilization, emission of far-infrared rays, and natural mineral action.

[벤토나이트][Bentonite]

운모와 같은 결정구조를 하는 단사정계에 속하는 광물인 몬모릴로나이트가 주로 들어있는 점토를 말한다. 빛깔은 백색, 회색, 담갈색, 담녹색등을 나타내며 주물형의 결합제, 요업원료의 혼입제, 연고의 기초제 등 다양한 분야에 사용된다. 천연미네랄 성분 다량 함유로 인한 불순물제거, 중금속 흡수 기능을 가진다.It is a clay mainly containing montmorillonite, which is a mineral belonging to monoclinic having a crystal structure like mica. Its color is white, gray, light brown, pale green, etc. It is used in various fields such as casting binder, incorporation of ceramics raw material, foundation of ointment. It has the function of removing impurities and absorbing heavy metals due to the large amount of natural minerals.

[흑운모][Biotite]

판상 또는 인상(鱗狀)을 이루며 흔히 육각형 또는 능면체를 나타낸다. 밑면에 쪼개짐이 완전하고 박편은 탄성을 가지는데 금운모(金雲母)에 비하여 작다. 높은 원적외선 방출량을 가지며, 게르마늄 성분이 높다.It is in the form of a plate or a scaly shape, and is often a hexagon or rhomboid. Splitting is complete on the underside and the flakes are elastic, smaller than gold mica. It has a high far-infrared emission and a high germanium content.

[의왕석]However,

미네랄이 풍부한 광물이며, 음이온 방출량은 토르말린의 약 2배정도이며, 원적외선작용, 음식의 방부작용, 체질개선, 신체의 산성화방지작용등, 방부작용, 정수작용, PH조절작용, 산화,환원작용등에 뛰어난 효과가 있는 것으로 알려져 있으며 정수기의 필터를 제작하는데 쓰임이 많은 성분이다. 본 발명에서는 의왕석을 흡착작용을 하는 목적으로 사용하며 수 처리 장치에서 세균 및 이물질을 의왕석의 다공질에 흡착하도록 하는 역할을 한다.　Mineral-rich minerals, the anion emission is about two times the amount of tourmaline, and is excellent for far-infrared rays action, food side effect, improvement of constitution, prevention of acidification of the body, side effects, water purification, PH control, oxidation and reduction It is known to be effective and is a component that is used to make filter of water purifier. In the present invention, quarry stone is used for the purpose of adsorbing action, and the water treatment apparatus plays a role of adsorbing bacteria and foreign matter on the porous of quartz.

[굴껍질][Oyster shell]

다공질 입자로 통기, 통수성이 좋아 본 발명에서는 물 분자의 환원작용의 목적으로 사용하며 일반 굴껍질을 고온에서 가열한 후 분쇄하여 불순물을 제거한 후 사용한다.In the present invention, it is used for the purpose of reducing water molecules, and the general oyster shell is heated at high temperature and then pulverized to remove impurities before use.

[제올라이트][Zeolite]

알칼리 및 알칼리토금속의 규산알루미늄 수화물인 광물을 총칭하는 말로 색깔은 무색 투명하거나 백색 반투명 하다. 비석이라고도 하며 종류는 많으나 함수량이 많은 점, 결정의 성질, 산상 등에 공통성이 있다. 결정구조적으로 각 원자의 결합이 느슨하여, 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 골격은 그대로 있으므로 다른 미립물질을 흡착할 수가 있다. 이 성질을 이용해서 흡착제로 사용하며, 크기가 다른 미립물질을 분리시키는 분자체[分子篩]로 사용한다.
Alkali and alkaline earth metals are silicate aluminum hydrates. The color is colorless transparent or white translucent. It is also called zeolite, and it has many kinds, but it has commonality with many points such as water content, crystal properties, and acidity. Crystalline structure of each atom is loosened, so that even if the water filling the space is discharged as a high heat, the skeleton remains, so other fine particles can be adsorbed. This property is used as an adsorbent, and it is used as a molecular sieve (molecular sieve) for separating fine particles of different sizes.

한편, 상기 건조 단계(S12 단계)는 상기 1차 혼합 단계(S11 단계)를 거친 혼합물을 실온에서 방향성을 가진 원통형의 건조기를 통하여 48시간 이상 건조하는데, 이 경우 그 혼합물의 수분함유량이 20%이내로 되게 한다.Meanwhile, in the drying step (S12), the mixture having been subjected to the first mixing step (S11) is dried at room temperature through a directional cylindrical dryer for at least 48 hours. In this case, the moisture content of the mixture is less than 20% .

상기 2차 혼합 단계(S13 단계)는 상기 건조 단계(S12 단계)를 거친 혼합물에 나노 분쇄된 제올라이트, 의왕석, 굴껍질을 추가하여 상기 나노 분쇄된 입자들이 상기 300~400mesh로 분쇄된 입자 사이로 고르게 혼합되게 하여 파우다 형태로 제조한다.In the second mixing step (S13), nano-pulverized zeolite, quartz and oyster shells are added to the mixture obtained through the drying step (S12) to uniformly disperse the nano-pulverized particles in the 300-400 mesh And mixed into a powder form.

상기와 같이 1차 혼합 단계(S11 단계)에서 습식 혼합하고 2차 혼합단계(S13 단계)에서 건식 혼합으로 구분하여 제조 과정을 거치는 것은 1차 혼합 단계(S11 단계)인 습식혼합은 잘 뭉쳐지는 장점이 있어 혼합의 어려움을 해소할 수는 있으나 이후 건조과정에서 수분이 마르면서 크랙 현상이 발생하고 이 크랙으로 인하여 상기 구상체 제작 단계(S14 단계) 또는 소성단계(S15 단계)에서 내부에 미세한 균열이 발생하여 생산수율 저하 및 완성품의 품질이 저하되는 단점을 해소하기 위함이다. 이는 수 처리용으로 사용하는 세라믹 볼의 특성상 수 처리 장치 내에서 그 세라믹 볼이 깨질 경우 수 처리 장치 등에 심각한 손상을 초래할 위험을 방지하기 위함이다.As described above, wet mixing in the primary mixing step (S11) and dry mixing in the secondary mixing step (S13) are performed, and the wet mixing as the primary mixing step (S11) However, since the moisture is dried during the drying process, a crack is generated due to the drying of the water, and a minute crack is generated in the sphere forming step (step S14) or the firing step (step S15) And the production yield is lowered and the quality of the finished product is lowered. This is to prevent the risk of causing serious damage to the water treatment apparatus and the like when the ceramic ball is broken in the water treatment apparatus due to the characteristics of the ceramic ball used for water treatment.

그래서 본 발명에서는 1차 혼합 단계(S11 단계)에서 최초 습식혼합을 통하여 일반 분쇄물을 고르게 혼합한 후 일정기간 건조시켜 최소 수분함유량을 20% 이내(바람직하게는 15% 이내)로 만들고 이에 나노 분쇄된 제올라이트 등을 건식으로 혼합하여 혼합물 사이의 미세한 틈에 고르게 융착할 수 있도록 하는 방식을 채택한 것이다. 즉, 1차 혼합 단계(S11 단계)에서 습식 혼합을 통하여 300~400mesh의 혼합물이 고르게 잘 섞이게 한 후 건조과정을 통하여 자연 발생되는 미세 균열에 기공 확보 및 강도 증가를 위한 제올라이트 등의 나노 분쇄 미세분말을 침투시켜 미세 균열을 고르게 메우게 함으로써 소성 후 완성품의 내부 균열 발생을 최소화할 수 있게 된다. Therefore, in the present invention, the ordinary pulverized material is uniformly mixed through the first wet mixing in the first mixing step (S11), and then the material is dried for a predetermined period to make the minimum moisture content within 20% (preferably within 15%), Zeolite or the like is dry-mixed so that it can be uniformly fused to fine gaps between the mixtures. That is, in the first mixing step (Step S11), the mixture of 300-400 mesh is uniformly mixed through wet mixing, and nano-crushed fine powder such as zeolite for securing porosity and increasing strength in naturally occurring microcracks through drying process So that the occurrence of internal cracks in the finished product after firing can be minimized.

상기 구상체 제작 단계(S14 단계)는 상기 2차 혼합 단계(S13 단계)를 거친 파우더 상태의 혼합물을 구상체 제작틀에 넣어 일정 크기의 구상체를 다수개 제작하는 단계로서, 상기 구상체 제작틀에 최초 지름 1mm의 금속제 시드를 넣은 후 상기 구상체 제작틀이 일정 속도(바람직하게는 25rpm)로 회전하면서 상기 2차 혼합 단계를 거친 파우더 상태의 혼합물에 지속적으로 접착제를 분사하여 구상체를 제작한다. 상기 구상체의 제작은 완성품이 희망하는 지름의 크기에 따라 시간을 달리하며 최종 요구 완성품을 지름 10mm(약 6g)의 볼로 제작할 경우 전 공정에서 평균 15%의 로스(loss)가 발생하며, 상기 금속제 시드의 투입 비율은 상기 혼합물 1TON을 사용할 경우 약 15만개의 시드를 투입하며, 상기 접착제(예: 메틸셀룰로스계 수용액)의 투입 비율은 홈합물의 수분함유율 15% 이하일 경우 1kg에 10g을 기준으로 하여 건조 상태 및 구상체 크기 등에 따라 지속적으로 분무하는 방식으로 한다.The spherical body forming step S14 is a step of preparing a plurality of spherical bodies having a predetermined size by putting the mixture of powders in the secondary mixing step S13 into a spherical body forming mold, , A spherical body is manufactured by continuously spraying an adhesive onto the mixture of powders in which the spherical body forming frame is rotated at a constant speed (preferably 25 rpm) while passing through the secondary mixing step . The spherical bodies are produced with a time varying according to the desired diameter of the finished product, and when the final finished product is manufactured with a ball having a diameter of 10 mm (about 6 g), an average loss of 15% occurs in the entire process, The feed rate of the seed is about 150,000 seeds when the above mixture 1TON is used. The feed rate of the adhesive (for example, methylcellulose aqueous solution) is 10 g per 1 kg when the water content of the joint product is 15% It should be sprayed continuously according to the state and size of the spherical body.

상기 구상체를 소성하는 소성 단계(S15 단계)는 800±10%℃에서 24시간이내, 900±10%℃에서 24시간 이내, 1,000±10%℃에서 24시간 이내로 100℃ 단위로 온도를 상승하게 하여 각 온도마다 소성하게 한다. The sintering step (S15 step) for sintering the spherical bodies is performed within 24 hours at 800 ± 10% ° C., within 24 hours at 900 ± 10% ° C., and at 1000 ± 10% And firing is performed for each temperature.

상기 제올라이트는 촉매작용, 흡착작용을 하는 특성을 지니고 있어 수 처리용으로 많이 사용되나 통상 자연 그대로의 것을 혼합하여 사용하거나 이를 특성체 외부에 코팅하여 사용하고 있으나 본 발명에서는 이를 세라믹화하여 반영구적으로 사용할 수 있도록 하고 있다. 그러나, 제올라이트는 1100℃ 이상에서 기공을 통한 흡착작용 등 물질의 일부 특성이 변환되고, 반면에 낮은 온도에서는 광물의 세라믹화가 이루어지지 않고 탄화되는 단점이 있기에 이를 극복하기 위하여 상기와 같이 3단계로 온도를 상승시켜가며 소성하게 한다.The zeolite has a characteristic of catalytic action and adsorption action and is widely used for water treatment. However, it is usually used as a natural product or it is coated on the outside of a characteristic body. However, in the present invention, . However, zeolite has a disadvantage in that some characteristics of the material such as adsorption action through pores are converted at a temperature of 1100 ° C or higher, while carbonization of the mineral is not performed at low temperatures. In order to overcome this problem, So as to burn it.

상기 소성 단계는 상기 구상체 제작 단계에서 제작된 구상체를 소성로에 넣을 때 사용되는 도자틀에 대하여 도 2에 도시된 바와 같이 바닥면과 측면에 다수개의 구멍이 형성된 도자틀을 사용한다. 상기와 같은 도자틀은 상기 도자틀의 바닥면과 측면에 형성된 다수개의 격자 무늬 또는 그물망 형상으로 형성함으로써, 도자틀 안쪽에 위치한 구상체들도 열전도가 고르게 전달되도록 하여 생산수율의 증가 및 제품 완성도를 높일 수 있는 이점이 있다.As shown in FIG. 2, a ceramic frame having a plurality of holes is formed on a bottom surface and a side surface of a ceramic frame used when the spherical body manufactured in the sphere forming step is put into a sintering furnace. Since the ceramic mold is formed into a plurality of grid patterns or meshes formed on the bottom and side surfaces of the ceramic mold, the spheroids located inside the ceramic mold are uniformly transferred, so that the production yield is increased and the product quality is improved. There is an advantage to increase.

상기 도자틀은 상기 구상체를 소성할 때 불꽃, 재, 연기가 직접 닿음으로써 생기는 문제점을 해소하기 위하여 상기 구상체를 내화 점토제 등으로 된 내화성 용기로서 반복해서 사용할 수 있어야 하고 열전도가 좋을 필요가 있으며, 상기 도자틀의 깨어짐을 방지하기 위하여 탄화규소가 포함된 내화물로 제작한다. 다수개의 구멍이 형성되지 않은 서랍형상의 도자틀을 사용할 경우 도자틀 내부에 가득찬 구상체들에 고루 열전도가 이루어지지 않고 소성을 위한 온도 상승시 상기 도자틀에 접촉된 부분이 탄화되거나 일부 내부에 위치한 구상체가 세라믹화가 되지 않는 문제점이 있는데, 상기와 같이 바닥면과 측면에 다수개의 구멍을 형성함으로써 그 문제점을 해소할 수 있다.In order to solve the problem caused by direct contact of flame, ash and smoke when the spherical body is fired, the spherical body should be able to be used repeatedly as a refractory container made of refractory clay or the like, In order to prevent breakage of the ceramic frame, the refractory is made of silicon carbide. When a drawer-shaped ceramic frame having a plurality of holes is not used, heat conduction is not uniformly applied to the spheres filled in the ceramic frame, and when the temperature for firing is raised, the portion contacting the ceramic frame is carbonized, There is a problem in that the spheroids located on the bottom surface and the side surface are not made ceramic. By forming a plurality of holes on the bottom surface and the side surface as described above, the problem can be solved.

상기 연마 단계(S16 단계)는 상기 소성 단계(S15 단계)가 완료되어 세라믹화된 구상체를 일정한 크기로 재성형하고 표면을 매끄럽게 하기 위하여 혼합기를 통하여 48시간 상호 연마작용을 시키는 단계이고, 이 단계를 통하여 일정한 크기의 결과물을 얻을 수 있으며 수 처리를 용이하게 하기 위한 표면강화 작용을 할 수 있다.In the polishing step S16, the sintering step S15 is completed, the ceramic spheroids are re-shaped to a predetermined size, and the surfaces are smoothly polished through a mixer for 48 hours. And a surface strengthening action can be performed to facilitate water treatment.

상기 세라믹화된 구상체는 연마 단계에서 기공내의 노폐물이 청소하기 위하여 매 시간마다 투입되는 세라믹화된 구상체의 중량 1/10의 활성수를 분사한다. 이 경우 활성수는 일반 물에 같은 비율의 제올라이트를 12시간 이상 넣어 물 분자 구조를 변환시킨 것을 사용한다.The ceramic spheres spray active water one-tenth of the weight of the ceramic spheres injected every hour for cleaning waste in the pores in the polishing step. In this case, the activated water is converted into water by changing the structure of the water by adding zeolite of the same ratio to ordinary water for 12 hours or more.

도 3은 상기 연마 단계(S16 단계)가 완료되어 제조된 세라믹 볼을 도시한 것이다. 상기 세라믹 볼은 단순히 오염물질의 흡착, 여과, 침전 등의 물리적 화학적 처리에 기반하지 않고 물 분자 자체를 원적외선 및 음이온을 이용한 물성 환원화 작용을 거치게 한 후 일반적인 오염물질의 분해, 각종 중금속 성분의 세라믹 볼 기공 내 흡착작용을 하게 하여 전 산업범위에서 효과적인 수 처리를 할 수 있다.FIG. 3 shows a ceramic ball manufactured by completing the polishing step (S16). The ceramic balls are not simply based on physicochemical treatments such as adsorption, filtration, and precipitation of pollutants, but after the water molecules themselves undergo physical reduction using far-infrared rays and anions, they are decomposed into general pollutants, The adsorption of water into the pores of the balls can be carried out, and effective water treatment can be carried out in the entire industrial range.

한편, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 세라믹 볼을 이용하여 음용수 정수용 필터에서 네지오넬라(legionella)균과 시겔라(shigella)균에 대한 살균력을 테스트한 결과, 음용수 정수용 필터에 세라믹 볼이 사용되어 30분이 경과한 상태의 음용수에 포함되어 있었던 네지오넬라균과 시겔라균이 50% 이상 제거됨을 확인하였고, 3시간이 경과한 상태에서는 음용수에 포함되어 있었던 네지오넬라균과 시겔라균이 90% 이상 제거됨이 확인되었다.
On the other hand, as a result of testing the sterilizing power against legionella bacteria and shigella bacteria in the drinking water purification filter using the ceramic balls manufactured by the manufacturing method of the present invention, ceramic balls were used in the drinking water purification filter , It was confirmed that more than 50% of Nezonelia and Shigella were contained in the drinking water after 30 minutes, and more than 90% of Nezonia and Shigella were contained in the drinking water after 3 hours. .

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 아래의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that it is possible.

10: 도자틀 11: 구멍10: Porcelain frame 11: Holes

Claims (6)

일라이트, 자수정, 벤토나이트, 흑운모, 황토, 게르마늄, 각섬석을 혼합하여 300~400mesh로 분쇄한 다음 그 혼합물을 증류 정제수와 혼합하는 1차 혼합 단계와,
상기 1차 혼합 단계에서 혼합된 혼합물을 실온에서 건조하여 수분 함유량을 20%이내로 건조 단계와,
상기 건조 단계를 거친 혼합물에 나노 분쇄된 제올라이트, 의왕석, 굴껍질을 추가하여 상기 나노 분쇄된 입자들이 상기 300~400mesh로 분쇄된 입자 사이로 고르게 혼합되게 하는 2차 혼합 단계와,
상기 2차 혼합 단계를 거친 혼합물을 구상체 제작틀에 넣어 일정 크기의 구상체를 다수개 제작하는 구상체 제작 단계와,
상기 구상체를 소성하는 소성 단계와,
상기 소성이 완료된 구상체를 일정 크기로 재성형하고 표면을 매끄럽게 하기 위하여 연마하는 연마 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수 처리용 세라믹 볼 제조방법.
A first mixing step of mixing the mixture with distilled water, pulverizing the mixture to 300 to 400 mesh, mixing the mixture with distilled water,
Drying the mixed mixture in the primary mixing step at room temperature to a moisture content of less than 20%
A second mixing step of adding nano-pulverized zeolite, quartz and oyster shells to the mixture obtained through the drying step so that the nano-pulverized particles are uniformly mixed into the particles pulverized to 300 to 400 mesh;
A spherical body forming step of putting a mixture obtained through the secondary mixing step into a spherical body forming mold to produce a plurality of spherical bodies of a predetermined size,
A sintering step of sintering the sphere body,
The sintered sphere is reshaped to a predetermined size and polished to smooth the surface
Wherein the ceramic balls are made of a metal.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 구상체 제작 단계는 상기 2차 혼합 단계를 거친 파우더 상태의 혼합물을 구상체 제작틀에 넣고 구상체를 제작하는 단계로서, 상기 구상체 제작틀에 최초 지름 1mm의 금속제 시드를 넣은 후 상기 구상체 제작틀이 일정 속도로 회전하면서 상기 2차 혼합 단계를 거친 파우더 상태의 혼합물에 지속적으로 접착제를 분사하여 구상체를 제작하는 것
을 특징으로 하는 수 처리용 세라믹 볼 제조방법.
The method according to claim 1,
The spherical body forming step is a step of preparing a spherical body by putting the mixture of powder state in the secondary mixing step into a spherical body forming frame, placing a metallic seed having an initial diameter of 1 mm in the spherical body forming frame, The mold is rotated at a constant speed and the spherical body is continuously formed by spraying the adhesive onto the mixture in the powder state through the secondary mixing step
By weight based on the total weight of the ceramic balls.
제1항에 있어서,
상기 소성 단계는 800±10%℃에서 24시간이내, 900±10%℃에서 24시간 이내, 1,000±10%℃에서 24시간 이내로 100℃ 단위로 온도를 상승하게 하여 각 온도마다 소성하게 하는 것
을 특징으로 하는 수 처리용 세라믹 볼 제조방법.
The method according to claim 1,
The sintering step is performed within 24 hours at 800 ± 10% ° C, within 24 hours at 900 ± 10% ° C, at 1000 ± 10%
By weight based on the total weight of the ceramic balls.
제1항에 있어서,
상기 소성 단계는 상기 구상체 제작 단계에서 제작된 구상체를 소성로에 넣을 때 사용되는 도자틀에 대하여 바닥면과 측면에 다수개의 구멍이 형성된 도자틀을 사용하는 것
을 특징으로 하는 수 처리용 세라믹 볼 제조방법.
The method according to claim 1,
The sintering step may be performed by using a porcelain frame having a plurality of holes on a bottom surface and a side surface thereof with respect to a ceramic frame used for putting a sphere manufactured in the sphere forming step into a sintering furnace
By weight based on the total weight of the ceramic balls.
제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 세라믹 볼.
A ceramic ball produced by the method of any one of claims 1 to 5.

Images