KR0136159B1

KR0136159B1 - 폐산여과장치

Info

Publication number: KR0136159B1
Application number: KR1019940036807A
Authority: KR
Inventors: 도명희
Original assignee: 김만제; 포항종합제철주식회사
Priority date: 1994-12-26
Filing date: 1994-12-26
Publication date: 1998-04-25
Also published as: KR960021097A

Abstract

본 발명은 폐산내에 함유된 불용성 이물질을 여과하는 장치에 관한 것으로, 특히 규소(Si)성분의 불용성 이물질을 규조토 필터로서 여과시킴으로서 자성재료인 산화철의 품질을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 폐산여과장치에 관한 것이다.

본 발명은 기계식 필터의 후류(Down Stream)측에 위치되어 정제산을 받는 중간탈규 농축산탱크; 상기 중간탈규농축산 탱크로 부터 정제산 공급펌프를 통하여 정제산을 공급받아 정제산으로부터 100ppm 이하로 규소입자를 제거하는 복수개의 규조토 필터; 및, 상기 규조토 필터에 사용되는 규조토를 물과 혼합하고, 규조토 공급펌프를 통하여 상기 규조토 필터에 제공하는 규조토저장탱크; 및, 상기 규조토 필터에서 추출되는 정제산을 상기 탈규농축산탱크로 제공하는 배관계통;을 포함하는 폐산여과장치를 제공한다.

Description

폐산여과장치

제 1 도는 일반적인 폐산 처리공정을 도시한 구성도

제 2 도는 본 발명에 따른 폐산여과장치의 구성도

제 3 도는 본 발명에 따른 폐산여과장치가 폐산처리공정에 장착된 구성도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 중간탈규농축산탱크, 20a,20b : 규조토필터,

30 : 규조토저장탱크, 110,112 : 산세탱크,

115 : 폐산저장탱크, 120 : 폐산농축탑,

124 : 응집반응조, 126 : 응집제탱크,

132a,132b,132c : 기계식필터, 135 : 탈규농축산탱크,

140 : 고온반응조, 140a : 히터(heater)

본 발명은 폐산내에 함유된 불용성 이물질을 여과하는 장치에 관한 것으로, 특히 규소(Si)성분의 불용성 이물질을 규조토 필터로서 여과시킴으로서 자성재료인 산화철의 품질을 크게 향상시킬수 있도록 개선된 폐산여과장치에 관한 것이다.

일반적인 폐산처리공정이 제 1 도에 도시되어 있다. 상기 폐산처리공정은 PCM(Pickling Cold Mill), POL(Pickling Oiling Line)등의 산세탱크(110)(112)에서 스트립의 산세처리후 발생된 폐산이 저장탱크(112)에 수집되어 저장되고, 상기 저장탱크(115)로부터 폐산펌프(117a)(117b)를 통하여 폐산농축탑(Tower Cooler)(120)으로 제공되어 대략 40%(비중 1.40-1.45)로 농축된다. 그리고, 상기 폐산농축탑(120)으로부터 농축산펌프 (122a)(122b)를 통하여 응집반응조(Coagulation Tank)(124)로 이송되며, 상기 응집반응조(124)에서는 응집제탱크(Coagulant Tank)(126)에서 응집제공급펌프(128)를 통하여 제공된 응집약품과 혼합되고, 교반기에 의하여 농축산과 응집제가 반응하여 농축산내의 규소(Si)성분이 입자상으로 응집된다. 또한 상기와 같이 규소성분이 입자상으로 존재하는 농축산은 펌프(130a)(130b)에 의하여 3세트의 기계식 필터(132a)(132b)(132c)를 차례로 통과하면서 규소입자를 제거하며 정제된 농축산은 탈규농축산탱크(Desilicated Tank)(135)에 수집되고, 공급펌프(137a)(137b)를 통하여 고온반응조(140)로 제공된다. 상기 고온반응조(140)에서는 하기의 수직(1)과 같이 정제된 농축산으로부터 HCl을 기화시켜 산화철( Fe₂O₃)을 생산하게 되는 것이다.

2FeCl2 + 2H₂O + ½O₂→ Fe₂O₃+ 4HCl ........ (1)

이와같은 화학반응은 정제된 농축산이 고온반응조(140)에서 히터(140a)대략 480℃로 가열되면 HCl성분이 기화되면서 산화철(Fe₂O₃)을 생산하는 것이다.

그러나, 상기와같은 종래의 폐산처리공정은 산화철( Fe₂O₃)에 함유된 SiO₂의 함량이 120-180 ppm으로 매우 높은 것이었다. 이는 상기와 같은 기계식 여과망(미도시을 내장한 3단의 필터(132a)(132b)(132c)에서는 규소응집물을 여과하는 능력이 제한된 것이어서 더이상 규소함량을 저하시킬수가 없는 것이다. 만일 여과망의 눈금을 더욱더 적게하고, 3단에서 5단내지 그이상으로 여과횟수를 증가시켜도 여과초기에만 잠시 SiO₂함량이 낮아질뿐 연속가동시에는 SiO₂함량이 다시 증가함으로서 실효를 거둘수가 없는 것이었다. 따라서, 120-180 ppm의 규소함량을 포함하는 산화철은, 100ppm이하의 규소함량을 요구하고 있는 자성재료인 Soft-Ferrite Core로서 사용될 수 없는 한계를 갖는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 폐산에서 추출되는 산화철중 규소함량을 100ppm이하로 낮춤으로서 고순도의 산화철을 생산할 수 있도록 개선된 폐산여과장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 산세탱크로부터 제공된 폐산을 농축하는 폐산농축탑을 갖추고, 상기 폐산농축탑 후방에서 폐산과 응집제를 반응시켜 규소입자를 생성하는 응집반응조를 갖추며, 상기 응집반응조 후방에서 폐산으로부터 규소입자를 여과시키는 기계식 필터를 갖추는 한편, 상기 기계식 필터에 의해서 규소입자가 제거된 정제산을 수집하는 탈규 농축산 탱크를 갖추고, 상기 탈규농축산 탱크후방측에서 정제산으로부터 HCl을 기화분리시켜 산화철( Fe₂O₃)을 추출하는 고온반응조를 갖는 폐산여과공정이 있어서, 상기 기계식 필터의 후류(Down Stream)측에 위치되어 정제산을 받는 중간탈규농축산탱크; 상기 중간탈규농축산 탱크로 부터 정제산 공급펌프를 통하여 정제산을 공급받아 정제산으로부터 100ppm이하로 규소입자를 제거하는 복수개의 규조토 필터; 및, 상기 규조토 필터에 사용되는 규조토를 물과 혼합하고, 규조토 공급펌프를 통하여 상기 규조토 필터에 제공하는 규조토저장탱크; 및, 상기 규조토 필터에서 추출되는 정제산을 상기 탈규농축산탱크로 제공하는 배관계통; 을 포함함을 특징으로 하는 폐산여과장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 폐산여과장치(1)는 제 2 도내지 제 3 도에 도시된 바와같이 종래의 기계식 필터(132a)(132b)(132c)와 탈규농축산 탱크(135)사이에 중간탈규 농축산탱크(10)와, 규조토필터(20a)(20b)및, 규조토저장탱크(30)를 포함하고 있다.

상기 탈규농축산 탱크(10)는 기계식 필터(132a)(132b)(132c)의 후방측에 배관(12)을 통하여 연결되어 120-180 ppm으로 규소입자가 제거된 정제산을 받아 저장한다. 그리고, 정제산 공급펌프(14)를 통하여 규조토필터(20a)(20b)로 상기와 같은 정제산을 공급할 수 있도록 배관(16)으로 연결되며, 상기 규조토필터(20a)(20b)는 각각 내부에 다수개의 여과포(22)를 갖추고, 상기 여과포(22)에 각각 규조토(24)가 부착된 상태에서 정제산의 규조입자를 제거하게 된다. 따라서 규조토필터(20a)(20b)에는 각각 규조토저장탱크(30)로부터 규조토 공급펌프(32a)(32b)를 통해 물과 혼합된 규조토가 공급되도록 배관으로 연결된다. 그리고, 상기 규조토탱크(30)에서 100ppm이하의 규조입자를 갖는 정제산은 배관계통(35)을 통하여 탈규농축산탱크(135)로 제공되도록 구성되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 중간 탈규농축산 탱크(10)에서 정제산을 규조토 필터(20a)(20b)로 제공하기 전에 규조토저장탱크(30)내에서는 물 2-67 Ton(㎥)에 규조토 50㎏을 투입하고 규조토 저장탱크(30a)상부에 갖춰진 교반기(30a)로서 충분히 교반시킨 다음 규조토 공급펌프(32a)(32b)를 통하여 각각의 규조토 필터(20a)(20b)로 가압공급한다. 따라서 규조토 필터(20a)(20b)내의 여과포(Filtering Element)(22)에는 표면에 규조토(24)가 부착되고, 이러한 상태에서 중간탈규농축산 탱크(10)로 부터 정제산 공급펌프(14)를 통해 120-180 ppm의 규소입자를 포함하는 정제산이 유입되어 여과포(22)에 부착된 규조토(24)에 의해서 규소입자가 여과된다. 이때, 상기 여과포(22)와 규조토(24)를 통과한 정제산의 규소입자 함유량은 60-90ppm으로 유지되고, 이는 배관계통(35)을 통해서 탈규농축산 탱크(135)로 유입되며, 최종적으로 고온반응조(140)로 유입되어 HCl 기화가스와 산화철( Fe₂O₃)로 열분해된다. 상기와 같이 120-180 ppm의 규소입자함유량을 60-90ppm이하로 낮춘 규조토 필터(20a)(20b)는 일정시간 사용후 역세공기관(Back Wash-Air)(22)을 통하여 여과포(22)에서 분리되고, 배출배관(29)을 통하여 규조토 필터(20a)(20b)에서 빠져나와 재생된다.

상기에서와 같이, 본 발명에 의하면 종래의 기계식 필터장치(132a)(132b)(133c)와 탈규농축산탱크(135)사이에서 규조토(24)에 의한 규소입자의 여과처리를 수행하기 때문에 최종적으로 고온반응조(135)에서 얻어지는 산화철( Fe₂O₃)의 규소함유량은 60-90ppm으로 얻어진다. 따라서 본 발명에 의해서 얻어진 고순도의 산화철은 100ppm이하의 Soft-Ferrite Core원료로 사용가능하기 때문에 산화철의 적용범위가 크게 확장되는 것이다.

Claims

산세탱크(110)(112)로부터 제공된 폐산을 농축하는 폐산농축탑(120)을 갖추고, 상기 폐산농축탑(120) 후방에서 폐산과 응집제를 반응시켜 규소입자를 생성하는 응집반응조(124)를 갖추며, 상기 응집반응조(124)후방에서 폐산으로부터 규소입자를 여과시키는 기계식 필터(132a)(132b)(132c)를 갖추는 한편, 상기 기계식 필터(132a)(132b)(132c)에 의해서 규소입자가 제거된 정제산을 수집하는 탈규 농축산 탱크(135)를 갖추고, 상기 탈규농축산 탱크(135) 후방측에서 정제산으로부터 HCl을 기화분리시켜 산화철( Fe₂O₃)을 추출하는 고온반응조(140)를 갖는 폐산여과공정에 있어서, 상기 기계식 필터(132a)(132b)(133c)의 후류(Down Stream)측에 위치되어 정제산을 받는 중간탈규농축산탱크(10); 상기 중간탈규농축산 탱크(10)로 부터 정제산 공급펌프(14)를 통하여 정제산을 공급받아 정제산으로부터 100ppm이하로 규소입자를 제거하는 복수개의 규조토 필터(20a)(20b); 및, 상기 규조토 필터(20a)(20b)에 사용되는 규조토를 물과 혼합하고, 규조토 공급펌프(32a)(32b)를 통하여 상기 규조토 필터(20a)(20b)에 제공하는 규조토저장탱크(30); 및, 상기 규조토 필터(20a)(20b)에서 추출되는 정제산을 상기 탈규 농축산 탱크(135)로 제공하는 배관계통(35); 을 포함함을 특징으로 하는 폐산여과장치.