WO2011071218A1 - 석면폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법 - Google Patents

석면폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing lightweight building materials using asbestos waste, and more particularly, to a method for manufacturing lightweight building materials using asbestos waste, which can manufacture building materials by removing and reducing the weight of asbestos components of asbestos waste. It relates to a lightweight building material produced thereby.
  • asbestos is rich in sound absorption, heat insulation, corrosion resistance, chemical resistance, and low price, so construction materials such as mill board, asbestos slate, fireproof material, fireproof material, thermal insulation material, heat insulation material, electric insulation material, electrolyte membrane material and brake Applications such as lining materials have been widely used. Since the 1970s, however, reports of asbestos adversely affected humans.
  • Asbestos is composed of needle-like tissues with diameters ranging from 0.02 to 0.2 ⁇ m, so when powder is ingested through breathing, it remains in the respiratory organs for a long time, and after 20 to 40 years of incubation period, lung cancer, lung disease, pleura or pleura It was identified as a substance that can cause malignant mesothelioma, and it was designated as a first-class carcinogen by the International Cancer Research Institute (IARC) under the World Health Organization (WHO). As it is designated as a substance, the problem is serious.
  • IARC International Cancer Research Institute
  • WHO World Health Organization
  • Korean Unexamined Patent Publication No. 2002-0032672 asbestos waste is put into an opening container, the lid is covered and stored and recovered, and the asbestos waste treatment is charged with steelmaking raw materials such as scrap into the steelmaking furnace to dissolve and process the opening container.
  • the method is presented. This method has the advantage of easy handling of the opening container and suppression of processing time and cost, but it does not provide a method for recycling waste.
  • Korean Patent No. 10-0891372 discloses dissolving the waste asbestos in one or more strong acid solutions selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, and nitric acid, preparing the waste asbestos solution in a sol state, and then preparing sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication 2002-173358 proposed a method for producing porous ceramics with permeability using asbestos waste and sewage sludge to reduce the cost of waste treatment, but its application range was limited to sidewalk blocks due to its excellent flexural strength.
  • the present inventors have made diligent efforts to solve the above problems.
  • a lightweight building material is manufactured by adding silicon carbide, loess, zeolite, and alumina clay to asbestos waste, the asbestos component is not detected and the lightweight building material has excellent physical properties. It was confirmed that it can be prepared, the present invention was completed.
  • the present invention provides a method for producing a lightweight building material using asbestos waste, which can remove various asbestos components of asbestos waste and make it lighter.
  • the present invention (a) 100 parts by weight of asbestos waste, 40 to 100 parts by weight of ocher, 3 to 6 parts by weight of silicon carbide, 30 to 70 parts by weight of zeolite and 30 to 70 parts by weight of alumina clay To prepare a mixture; (b) molding the mixture; And (c) provides a method for producing a lightweight building material using asbestos waste comprising the step of firing the molded mixture to produce a building material.
  • the present invention also provides a lightweight building material, characterized in that 100 parts by weight of asbestos waste, 40 to 100 parts by weight of ocher, 3 to 6 parts by weight of silicon carbide, 30 to 70 parts by weight of zeolite and 30 to 70 parts by weight of alumina clay. do.
  • Figure 1 shows a process for producing an asbestos waste recycling product according to the invention.
  • Figure 2 is ground for use in the production of asbestos waste according to the invention.
  • Figure 3 shows a photograph of the building material product manufactured using asbestos waste, A is a light-weight product with bubbles formed, B is a permeable product.
  • Figure 4 shows the qualitative analysis results of the asbestos recycling product according to the present invention.
  • the present invention provides a mixture by (a) mixing 100 parts by weight of asbestos waste, 40-100 parts by weight of ocher, 3-6 parts by weight of silicon carbide, 30-70 parts by weight of zeolite and 30-70 parts by weight of alumina clay. Doing; (b) molding the mixture; And (c) calcining the molded mixture to produce a building material.
  • the lightweight building material refers to materials required for the construction of buildings or roads, such as lightweight bricks, lightweight panels, lightweight permeable bricks, sidewalk blocks, soundproofing materials, heat insulating materials, fireproof materials and the like.
  • asbestos waste is a waste product obtained by disassembling after asbestos having excellent durability, heat resistance, chemical resistance, electrical insulation, and the like and being used as a building material, fireproof material, electric insulation material, and fireproof coating material.
  • the fine asbestos fibers in the air are extremely harmful to the human body, causing asbestosis and the like, and the treatment process is strictly limited. Accordingly, in the present invention, by treating the asbestos waste to produce a building material, to prevent environmental pollution due to asbestos, and to recycle the waste asbestos by manufacturing environmentally friendly lightweight building materials with excellent strength and porosity without being detected asbestos components The cost of processing can be reduced.
  • loess refers to a sediment mainly composed of particles having a diameter of 0.002 mm to 0.005 mm in silt size, yellowish brown color, not weathered well, making a angular vertical wall, and mainly containing quartz, and fluorite, hornblende Etc., and it is lime.
  • it is possible to improve the strength by adding ocher, improve the strength, obtain far-infrared emission effect and deodorization effect, reduce the wear by equipment and reduce the firing temperature, and save energy. It showed an effect.
  • silicon carbide is a carbide of silicon, which is called carborundum in the trade name, and is of formula SiC.
  • silicon carbide expands the inside of the pores formed during foaming and is not affected by thermal changes, thereby maintaining the foamed pores without shrinking or deforming the cooling pores.
  • silicon carbide powder is mixed with asbestos waste and rises above 900 ° C, asbestos components begin to melt at 900 ° C, and silicon carbide melts at 1150 ° C, and the physical properties change in the process of ejecting gas. In this process, bubbles are generated to increase the weight reduction effect of the product.
  • zeolite are words that are generically aluminum silicate hydrate the mineral of the alkaline and alkaline earth metals, (Si, Al) O 4 in which tetrahedrons, the large gaps present in the structure bonded to the three-dimensional mesh center Is characteristic. Many kinds but high water content, crystal properties, acid phase ( ) And the like. Hardness does not exceed 6, specific gravity is about 2.2. Generally it is colorless transparent or white translucent. As it is a porous material, the absorption of the building material is improved, and when mixed with silicon carbide, there is an effect of generating a plurality of pores compared to other minerals.
  • alumina clay refers to clay (fine soil particles having a diameter of 0.004 mm or less), which is characterized by volcanic ash soil, and volcanic ash soil is a volcanic ash, pumice, or volcanic eruption under a wet or wet climate.
  • Alumina clay can act as a nucleus during foaming during construction materials manufacturing process, less wear of equipment, and improve the strength of the product.
  • a method for producing a lightweight building material using asbestos wastes is based on 100 parts by weight of asbestos waste, 40 to 100 parts by weight of ocher, 3 to 6 parts by weight of silicon carbide, 30 to 70 parts by weight of zeolite and alumina clay. Contains 30 to 70 parts by weight.
  • the strength of the product when added less than 40 parts by weight, the strength of the product may be weakened, when added in excess of 100 parts by weight, a cost problem occurs.
  • asbestos components when silicon carbide is added in less than 3 parts by weight, asbestos components may not be completely removed or light weight may be poor, and when added in excess of 6 parts by weight, excessive bubbles are generated and the strength is weak. Can be done.
  • the weight when the zeolite is added less than 30 parts by weight, the weight may not be good, and when added in excess of 70 parts by weight may cause a cost problem and weaken the strength.
  • the strength when added in less than 30 parts by weight, the strength may be weakened or the foaming process may not occur well, and when added in excess of 70 parts by weight, a cost problem occurs.
  • the crushing process is usually made in stages by a mill, a crusher and the like and the particle size is crushed to less than 2mm.
  • the molding can be carried out in a conventional manner, preferably through a dry molding process using a press.
  • the firing process may be carried out by a conventional firing method such as a kiln or tunnel kiln, and is performed for 1 hour at 1170 to 1200 ° C. If the firing temperature is less than 1170 ° C, bubbles are not formed and thus a lightweight product is produced. It cannot be manufactured, and when exceeded above 1190 ° C., a magnetic product is produced. In addition, when the firing time is less than 4 hours, the magnetization is not performed and the gas is not sufficiently ejected, and asbestos components cannot be sufficiently removed.
  • a conventional firing method such as a kiln or tunnel kiln
  • the present invention using asbestos waste containing 100 parts by weight, asbestos waste 40 to 100 parts by weight, 3 to 6 parts by weight of silicon carbide, 30 to 70 parts by weight of zeolite and 30 to 70 parts by weight of alumina clay It is about light weight building materials.
  • the method for manufacturing lightweight building materials using asbestos waste according to the present invention and the lightweight building materials produced by the same are various plastic materials that are harmless to the human body since the asbestos components are not detected by changing the physical properties of asbestos components by firing with addition of silicon carbide. It can be used for the manufacture of products, and it is possible to reduce the weight of the product, and the addition of ocher improves the strength, heat insulation and eco-friendliness of building materials, and by adding zeolite and alumina clay, light weight with excellent formability, absorption power and water retention power It is effective to manufacture building materials.
  • silicon carbide it was used to import that the particles of at least 80 mesh size to the purity of 80% or more, the zeolite was used as the purity of 80% or more, anti-soil clays IO 2 48% Al 2 O 3 32% Fe 2 O 3 A product consisting of 1.3% K 2 O 9.94% Na 2 O 0.1% and other ingredients was purchased and used. In addition, the compounding ratio of silicon carbide 3% was calculated as a value for the total 100 parts by weight of the other components except silicon carbide.
  • the firing is performed for 4 hours to 4 hours and 30 minutes, the firing temperature is 1170 ⁇ 1200 °C but when firing at 1170 °C can make a permeable product, when the firing temperature is above 1200 °C magnetic products are Produced.
  • 3 shows a photograph of a lightweight building material manufactured using asbestos waste.
  • asbestos waste is added to silicon carbide, loess, zeolite and alumina clay so that asbestos components are not detected and the weight of building materials can be reduced. It has the effect of manufacturing eco-friendly lightweight building materials with excellent moldability, water absorption and moisture retention.

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Abstract

본 발명은 석면 폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 석면 폐기물에 황토, 탄화규소, 제올라이트 및 반토질점토를 첨가하여 제조되는 석면 폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 경량 건축자재에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 석면 폐기물에 탄화규소, 황토, 제올라이트 및 반토질점토를 첨가하여 석면 성분이 검출되지 않고, 건축자재의 경량화가 가능하며, 강도, 단열성, 성형성, 흡수력 및 수분 보유력이 우수한 친환경 경량 건축자재를 제조 할 수 있는 효과가 있다.

Description

석면폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법
본 발명은 석면 폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 석면 폐기물의 석면 성분을 제거하고 경량화시켜 건축자재를 제조할 수 있는 석면 폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 경량 건축자재에 관한 것이다.
일반적으로 석면은 흡음성, 단열성, 내부식성, 내약품성이 풍부하고 가격이 저렴하기 때문에 예로부터 밀보드, 석면 슬레이트 등의 건축자재, 방화재, 내화재, 보온재, 단열재, 전기절연재, 전해막용재 및 브레이크라이닝 용재 등 그 용도가 넓게 사용되어 왔다. 하지만 1970년대 이후 석면이 인간에게 나쁜 영향을 끼친다는 보고가 나오기 시작했다. 석면은 직경 0.02㎛에서 0.2㎛정도의 침상 결정조직으로 이루어져 있기 때문에 호흡을 통하여 가루를 들어 마실 경우 호흡 기관에 장기간 잔류하여 20년에서 40년의 잠복기를 거쳐 폐암이나 폐증, 늑막이나 흉막에 암이 생기는 악성중피종을 유발할 수 있는 물질로 밝혀져 세계보건기구(WHO) 산하의 국제암연구소(IARC)에서 1급 발암물질로 지정하였고, 특히 국제암연구소는 석면이 함유된 탈크(활석)도 1급 발암물질로 지정하고 있어 문제의 심각성이 크다.
근래 환경 보전의 의식이 높아짐과 함께 건축물 해체시 발생하는 석면 페기물에 대한 안전한 처리방법의 제공이 요청되고 있다. 일반적으로 종래에는 발생된 폐기물의 처리를 위해 1500℃이상의 고온에서 융용시키거나, 처리 시설에 매립하였다. 그러나, 전자의 방법은 대량의 전력 및 화석 연료 에너지의 사용으로 비용이 많이 들고 환경적 오염을 초래할 수 있을 뿐만 아니라, 처리 후 석면이 잔재되어 있을 수 있고, 후자의 방법은 매립 장소 확보의 어려움이 있으며, 석면 폐기물에 포함된 석면을 변성 처리하는 것이 아니기 때문에 관리 소홀 및 사고 등으로 인해 석면이 유출될 가능성을 배제할 수 없는 문제점이 있다.
이에, 한국 공개 특허 특2002-0032672에서는 개부 용기에 석면폐기물을 투입해서 뚜껑을 덮어 보관 및 회수를 하고, 제강용 전기로에 스크랩 등의 제강 원료와 함께 장입하여 개부용기째 용해, 처리하는 석면폐기물 처리방법을 제시하였다. 이 방법은 개부용기의 취급이 용이하고 처리 시간 및 비용을 억제할 수 있는 장점이 있으나, 폐기물을 재활용하는 방법에 관해서는 제시하지 못하였다. 한편, 한국 등록 특허 10-0891372에서는 폐석면의 분해물을 황산, 염산, 불산 및 질산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 강산 용액으로 용해하여 졸 상태의 폐석면용액으로 준비한 뒤 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 및 수산화세슘으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 알칼리 용액으로 중화시켜 중화된 폐석면 용액을 제조하고 여기에 마그네슘화합물, 실리케이트화합물 또는 규산용액화합물 중에서 선택된 하나 이상의 화합물을 혼합하여 제조된 겔 상태의 고체화합물을 포함하는 친환경 단열재의 제조방법을 제시하였다. 이 방법은 폐석면을 분해하여 단열성 및 불연성능을 유지하면서 친환경적인 자재로 재활용할 수 있다는 장점이 있으나, 위험한 시약이 다수 사용되고 처리 방법이 복잡한 단점이 있으며 그 활용 범위도 단열재에 국한되어 넓지 않다. 또한 일본공개특허 2002-173358에서는 석면폐기물과 하수 슬러지를 이용해 투수력이 있는 다공성 세라믹을 제조하는 방법을 제시하여 폐기물 처리의 비용을 절감하였으나 휨강도가 우수한 물성으로 인하여 그 활용 범위가 보도블록으로 제한되었다.
이에 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 석면 폐기물에 탄화규소, 황토, 제올라이트 및 반토질점토를 첨가하여 경량 건축자재를 제조한 경우, 석면 성분이 검출되지 않고 물성이 우수한 경량 건축자재를 제조 할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
발명의 요약
본 발명은 석면 폐기물의 석면 성분을 제거하고, 경량화시켜 다양한 건축자재를 제조할 수 있는 석면 폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 석면 폐기물 100중량부, 황토 40~100중량부, 탄화규소 3~6중량부, 제올라이트 30~70중량부 및 반토질점토 30~70중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; (b) 상기 혼합물을 성형하는 단계; 및(c) 상기 성형된 혼합물을 소성하여 건축자재로 제조하는 단계를 포함하는 석면 폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 석면 폐기물 100중량부, 황토 40~100중량부, 탄화규소 3~6중량부, 제올라이트 30~70중량부 및 반토질점토 30~70중량부인 것을 특징으로 하는 경량 건축자재를 제공한다.
도 1는 발명에 따른 석면 폐기물 재활용 제품을 제조하기 위한 공정도를 나타낸 것이다.
도 2는 발명에 따른 석면 폐기물을 제조에 사용하기 위하여 분쇄한 것이다.
도 3은 석면 폐기물을 사용하여 제조된 건자재 제품의 사진을 나타낸 것이며, A는 기포가 형성된 경량 제품이고, B는 투수 제품을 나타내었다.
도 4는 본 발명에 따른 석면 재활용 제품의 정성 분석 결과를 나타낸 것이다.
발명의 상세한 설명 및 구체적인 구현예
본 발명은 일 관점에서 (a) 석면 폐기물 100중량부, 황토 40~100중량부, 탄화규소 3~6중량부, 제올라이트 30~70중량부 및 반토질점토 30~70중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; (b) 상기 혼합물을 성형하는 단계; 및(c) 상기 성형된 혼합물을 소성하여 건축자재로 제조하는 단계를 포함하는 경량 건축자재의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 경량 건축자재는 경량벽돌, 경량판넬, 경량투수벽돌, 보도블럭, 방음재, 단열재, 방화재 등과 같이 건물이나 도로등을 시공시에 필요한 자재를 일컫는다.
본 발명에 있어서, 석면 폐기물은 내구성, 내열성, 내약품성, 전기 절연성 등이 뛰어나고 값이 싼 석면(asbestos)이 건축자재, 방화재, 전기절연재 및 내화 피복 재료등으로 쓰인 후에 해체되어 생긴 폐기물로써 공기 중에 떠도는 미세한 석면섬유가 인체에 상당히 유해한 것으로 석면폐증(asbestosis) 등을 유발시키기 때문에 그 처리 과정이 엄격히 제한되고 있다. 이에, 본 발명에서는 석면 폐기물을 처리하여 건축 자재를 제조함으로써, 석면으로 인한 환경오염을 방지하고, 석면 성분이 검출되지 않으면서 강도와 다공성이 우수한 친환경성 경량 건축자재를 제조함으로써 폐기물을 재활용하여 석면 처리에 소요되는 비용을 절감할 수 있게 되었다.
본 발명에 있어서, 황토(Loess)는 주로 실트 크기의 지름 0.002~0.005mm인 입자로 이루어진 퇴적물을 말하며 황갈색을 띠고 풍화를 잘 받지 않으며, 모난 수직 벽면을 만들고 주로 석영을 함유하며 그 밖에 휘석, 각섬석 등을 함유하여 석회질이다. 건축자재를 제조할 때, 황토가 첨가됨으로써 소결성이 우수하여 강도를 향상시키고, 원적외선 방출 효과 및 탈취 효과를 얻을 수 있으며, 기기에 의한 마모가 적고, 소성 온도를 낮출 수 있게 하여 에너지를 절감할 수 있는 효과를 나타내었다.
본 발명에 있어서, 탄화규소(silicon carbide)는 규소의 탄화물로 상품명으로는 카보런덤이라 하고 화학식 SiC이다. 매우 단단하고 깨끗하며, 녹색빛을 띤 규소와 탄소의 결정성 화합물로 분자량은 40.1 이고, 비중은 3.21이며, 2500℃ 이상에서 분해된다. 고온강도가 높고, 내마모성, 내산화성, 내식성, 크립저항성 등의 특성이 우수하여 고온 구조재료로서 주목을 받는 재료이며, 현재 메카니컬 씰, 베어링, 각종 노즐, 고온 절삭공구, 내화판, 연마재, 제강시 환원재 및 피뢰기 등에 광범위하게 사용되고 있는 소재이며, 분말은 순수한 규사와 코크스 형태의 탄소를 전기로 속에서 가열해 제조 되어진다. 실제 제조에 있어서, 탄화규소는 발포시 형성되는 공극의 내부가 더욱 팽창하게 되고 열적변화에 큰 영향을 받지 않아 냉각과정에서 발포된 공극을 수축시키거나 변형시키지 않고 그대로 유지시켜주는 역할을 한다. 또한 탄화규소 분말을 석면 폐기물에 혼합하여 900℃이상 상승시키면, 900℃부터 석면 성분이 용융되기 시작하고 1150℃부터 탄화규소가 용융되어 가스를 분출시키는 과정에서 물성이 변화되어 제품에서 석면 성분이 검출되지 않으며, 이 과정에서 기포가 생기면서 제품의 경량화 효과를 상승시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 제올라이트(Zeolite)는 알칼리 및 알칼리토금속의 규산알루미늄 수화물인 광물을 총칭하는 말로, (Si, Al) O4의 사면체가 입체망상으로 결합하고 있는 구조로 중앙부에 큰 틈이 존재하는 것이 특징이다. 종류는 많으나 함수량이 많은 점, 결정의 성질, 산상(
Figure PCTKR2010003541-appb-I000001
) 등에 공통성이 있다. 굳기는 6을 넘지 않으며, 비중은 약 2.2이다. 일반적으로 무색 투명하거나 백색 반투명하다. 다공성 물질이므로 제조되는 건축자재의 흡수력을 향상시키고, 탄화규소와 함께 혼합될 때 다른 광물에 비하여 다수의 기공이 생성되는 효과가 있다.
본 발명에 있어서, 반토질점토는 화산회 토양이 특성인 점토(지름이 0.004mm 이하인 미세한 흙입자)를 일컫는데, 화산회토양(Volcanic ash soil)은 습윤 또는 아습윤 기후하에서 화산재, 부석, 또는 화산분출물로 이루어진 토양을 말한다. 반토질 점토는 건축자재 제조 과정중 발포시 핵의 역할을 할 수 있고, 기기 마모가 적으며, 제품의 강도를 향상시키는 역할을 한다.
본 발명에 있어서 석면 폐기물을 이용하여 경량 건축자재를 제조하는 방법은 석면 폐기물 100중량부에 대하여 상기 황토 40~100중량부, 탄화규소 3~6중량부, 제올라이트 30~70중량부 및 반토질점토 30~70중량부를 포함한다.
본 발명에 있어서, 황토가 40중량부 미만으로 첨가 되는 경우, 제품의 강도가 약해질 수 있으며, 100중량부를 초과하여 첨가되는 경우에는 비용문제가 발생한다.
본 발명에 있어서, 탄화규소가 3중량부 미만으로 첨가 되는 경우, 석면 성분이 다 제거 되지 않거나 경량화가 잘 되지 않을 수 있으며, 6중량부를 초과하여 첨가되는 경우에는 기포가 과도하게 발생하여 강도가 약해질 수 있다.
본 발명에 있어서, 제올라이트가 30중량부 미만으로 첨가 되는 경우, 경량화가 잘 되지 않을 수 있으며, 70중량부를 초과하여 첨가되는 경우에는 비용 문제가 발생하고 강도가 약해질 수 있다.
본 발명에 있어서, 반토질점토가 30중량부 미만으로 첨가 되는 경우, 강도가 약해지거나 발포 과정이 잘 일어나지 않을 수 있으며, 70중량부를 초과하여 첨가되는 경우에는 비용 문제가 발생한다.
본 발명에 있어서 파쇄 과정은 통상적으로 분쇄밀, 파쇄기 등에 의해 단계적으로 이루어지며 입자 크기는 2mm이하로 파쇄 되어진다.
본 발명에 있어서, 성형은 통상적인 방법으로 할 수 있으며, 바람직하게는 프레스를 이용한 건식 성형과정을 통하여 이루어진다.
본 발명에 있어서, 소성 과정은 가마 또는 터널가마 등과 같은 통상적인 소성 방법으로 수행할 수 있으며, 1170~1200℃ 서 4시간 동안 이루어지는데, 소성 온도가 1170℃미만이면 기포가 형성 되지 않아 경량제품을 제조할 수 없으며, 1190℃과 초과될 경우 자기질 제품이 생산된다. 또한, 소성 시간이 4시간 미만으로 이루어지면 자화가 안되고 가스가 충분히 분출되지 않아서 석면 성분을 충분히 제거할 수 없다.
본 발명은 다른 관점에서, 석면 폐기물 100중량부, 상기 황토 40~100중량부, 탄화규소 3~6중량부, 제올라이트 30~70중량부 및 반토질점토 30~70중량부를 포함하는 석면 폐기물을 이용한 경량 건축자재에 관한 것이다.
본 발명에 따른 석면 폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 경량건축자재는 탄화규소를 첨가하여 소성함으로써 석면 성분의 물성이 변화하여 석면 성분이 검출되지 않으므로 이를 인체에 무해한 다양한 건축자재의 제조에 활용할 수 있게 되었고 제품의 경량화가 가능하게 하였으며, 황토를 첨가함으로써 건축자재의 강도, 단열성 및 친환경성을 향상시켰고, 제올라이트 및 반토질점토를 첨가하여 성형성, 흡수력 및 수분 보유력이 우수한 경량 건축자재를 제조할 수 있는 효과가 있다.
실시예
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 석면폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법
석면 폐기물의 재활용 과정은 도 1에 나타난 공정을 통하여 하기 표 1에 제시된 배합비, 소성온도 및 소성 시간으로 실시하였다. 석면 폐기물과 광물은 혼합기에 의해 혼합되어 진 후, 프레스 건식 성형기(INOCATOR)를 이용해서 성형이 이루어졌으며, 소성은 터널가마(건우 터널가마)를 사용하였다. 실시예에서 석면 폐기물의 경우 부천 원미구 철거장에서 수거 후에 2mm이하의 크기로 파쇄하여 사용하였고 이를 도 2에 나타내었다. 황토는 (주)풍향 황토에서 구입하여 사용하였다. 탄화규소의 경우 순도 80%이상의 것으로 80메쉬 이상의 크기의 입자로 된 것을 수입하여 사용하였고, 제올라이트는 순도 80%이상의 것을 사용하였으며, 반토질점토는 IO2 48% Al2O3 32% Fe2O3 1.3% K2O 9.94% Na2O 0.1% 및 기타의 성분으로 구성되어 있는 제품을 구입하여 사용하였다. 또한 탄화규소의 배합비 3%는 탄화규소를 제외한 다른 구성 성분들의 합 100중량부에 대한 값으로 계산되었다.
표 1
Figure PCTKR2010003541-appb-T000001
상기 제조 방법에서, 소성은 4시간~4시간 30분 동안 이루어지고, 소성 온도는 1170~1200℃인데 1170℃에서 소성할 때는 투수 제품을 만들 수 있고, 소성 온도가 1200℃초과일 때에는 자기질 제품이 생산되었다. 도 3에 석면 폐기물을 이용하여 제조된 경량 건축자재의 사진을 제시하였다.
실험예 : 석면 검출 실험 및 물리적 특성 실험
실험을 통하여 석면 검출 여부를 실험한 결과 탄화규소를 첨가하지 않은 제품에서는 제품 제조 후에 석면 성분이 검출되었으며, 탄화규소를 첨가한 실시예 1~5 까지의 제품에서는 석면 성분이 검출되지 않았다(도 4). 비중에 있어서 우수한 결과를 보였으며, 흡수율은 비교예보다 매우 우수한 결과를 나타내었다. 압축강도에 있어서는 동등 수준의 결과를 나타내었다.
표 2
Figure PCTKR2010003541-appb-T000002
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 검은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 첨가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
본 발명에 따른 석면폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법은 석면 폐기물에 탄화규소, 황토, 제올라이트 및 반토질점토를 첨가하여 석면 성분이 검출되지 않고, 건축자재의 경량화가 가능하며, 강도, 단열성, 성형성, 흡수력 및 수분 보유력이 우수한 친환경 경량 건축자재를 제조 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 다음 단계를 포함하는, 경량 건축자재를 제조하는 방법:
    (a) 석면폐기물 100중량부, 황토 40~100중량부, 탄화규소 3~6중량부, 제올라이트 30~70중량부 및 반토질점토 30~70중량부를 혼합하여 혼합물을 제조 하는 단계;
    (b) 상기 혼합물을 성형하는 단계; 및
    (c) 상기 성형된 혼합물을 소성하여 건축자재로 제조하는 단계.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 (c)단계의 소성은 1170~1200℃의 온도에서 4시간~4시간 30분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항의 방법으로 제조된, 황토, 탄화규소, 제올라이트 및 반토질점토를 함유하는 경량 건축자재.
  4. 제 3항에 있어서, 석면 폐기물 100중량부, 황토 40~100중량부, 탄화규소 3~6중량부, 제올라이트 30~70중량부 및 반토질점토 30~70중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 경량 건축자재.
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