KR100475147B1 - 알루미나 분진 중의 유해가스 제거를 위한 탈취제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐알루미늄을 재생하는 공정의 집진 설비에서 발생되는 알루미나 분진을 시멘트 제조공정의 원료로 재활용할 수 있도록 한 알루미나 분진중의 유해가스 제거를 위한 탈취제 조성물을 제공하기 위한 것으로 특히, 물과 접촉 시 고농도로 발생하는 유해가스인 암모니아 및 아황산가스를 제거하기 위하여 인산 90∼95 중량％, 목초액 5∼10 중량％를 혼합하여 제조한 탈취제 조성물을 제안하고자 하는 것이다.

Description

알루미나 분진 중의 유해가스 제거를 위한 탈취제 조성물{REMOVE NOXIOUS GAS DEODORANT COMPOSITE OF ALUMINA DUST}

폐알루미늄을 재생하는 공정의 집진 설비에서 발생되는 분진은 대부분 금속 알루미늄 , 알루미나, 수산화알루미늄 등이 주성분을 이루고 있으며, 유독성 가스와 악취를 포함하고 있어서 작업자의 건강 및 작업 환경의 악화로 인하여 현재는 전량 매립하고 있는 실정이다. 작업장에서 발생하는 유독성 가스 및 악취 성분을 효과적으로 처리할 수 있으며 시멘트의 물성에 영향을 주지 않는 탈취제를 개발함으로써 작업장 환경의 개선 및 시멘트의 제조원료인 알루미나 성분의 공급원으로 재활용하고자 한다.

본 발명은 폐알루미늄을 재생하는 공정의 집진 설비에서 발생되는 알루미나 분진을 시멘트 제조의 원료로 재활용할 수 있도록 분진에서 발생하는 유해가스 및 악취를 최소화할 수 있는 탈취제 개발에 관한 것이다.

폐알루미늄은 주로 폐차장에서 폐자동차에 함유된 부품과 엔진 블록 형태로 혹은 폐기물 집하장에서 각종 다이캐스팅과 주물제품 및 폐캔과 같은 폐기물 형태로 얻어진다. 또한 건축물 처리장에서 폐건축 자재(샤시)형태, 알루미늄 가공 공장에서 스크랩(기계철, 판재), 또는 칩 형태로 얻어진다. 이러한 폐알루미늄은 제품 가공 공장에서 바로 재처리되거나 전국 각처에 산재해 있는 폐자원 수거 업체를 통하여 수집되어 분리선별 과정을 통하여 알루미늄 재생업체에서 용해 과정을 거쳐 지금(괴라고도 함) 형태로 제조된다.

이러한 폐알루미늄을 재생하는 공정의 집진 설비에서 발생하는 분진의 대부분은 금속 알루미늄, 알루미나, 수산화알루미늄 등이 주성분을 이루고 있으며 시멘트의 제조 공정 중 1350℃로 가열하여 분해, 소결한 다음 냉각하여 클링커를 얻는 소성공정에서 알루미나 형태로 모두 전환되기 때문에 알루미나의 공급원으로 충분한 활용가치가 크다. 그러나 분진은 폐알루미늄을 재생하는 과정에서 발생하는 유독성 가스와 악취를 포함하고 있기 때문에 작업자의 건강 및 작업환경의 악화로 현재는 전량 매립하고 있는 실정이다.

본 발명은 폐알루미늄을 재생하는 공정의 집진 설비에서 발생되는 알루미나 분진을 시멘트 제조 공정의 원료로 재활용할 수 있도록 분진에서 발생하는 유해가스 및 악취를 최소화할 수 있는 탈취제를 개발하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 위해 인산, 제올라이트, 목초액, 과산화수소의 혼합비를 달리하여 탈취제를 제조하였으며 조성 혼합비를 표 1에 나타내었다.

<표 1> 탈취제 조성물 혼합비

(g/물 100g)

탈취제시료명	인 산	제올라이트	목초액	과산화수소	물
A	-	-	-	-	2
B	20
C	10	10.0
D	10		10.0
E	10			10.0

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐트릴 수 있는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 폐알루미늄을 재생하는 공정의 집진 설비에서 발생되는 알루미나 분진을 시멘트 제조 공정의 원료로 재활용할 수 있도록 분진에서 발생하는 유해가스 및 악취를 효과적으로 처리할 수 있는 탈취제 개발에 관한 것이다. 인산, 제올라이트, 목초액, 과산화수소의 조성 혼합비를 달리하여 제조한 탈취제와 알루미나 분진을 혼합한 후 일정 시간마다 탈취효과를 가스 검지관법으로 측정하였으며, 이하 구체적인 내용은 다음의 실시 예에서 설명한다.

<실시 예1>

100 ㎖ 비이커에 알루미나 분진 20 g를 넣고 표 1에 나타낸바와 같이 물 100 g에 대하여 조성 혼합비에 따라 각각의 화합물을 녹인 후 시료양의 10%에 해당하는 탈취제 조성물 2 g를 잘 혼합한 후 밀폐한 다음 일정 시간이 경과한 후에 탈취효과를 평가하기 위하여 암모니아 가스검지관(3M, 3H)으로 농도를 측정하였다. 측정 결과, 물 2 g만 첨가한 시료는 반응시간이 경과할수록 암모니아 농도가 계속 상승하여 120시간 경과 후에는 32%를 나타내었다. 조성 혼합비를 달리한 탈취제의 경우, 120시간 경과한 후 암모니아 농도는 인산 단독으로 사용한 시료 B가 15 ppm으로 가장 낮았으며 인산과 혼합한 탈취제 조성물은 제올라이트, 목초액, 과산화수소 순으로 낮은 암모니아 농도를 나타내었으며 그 결과를 표 2에 나타내었다.

<표 2> 탈취제 조성에 따른 암모니아 농도 변화

(단위 : ppm)

시료명	4hr	12hr	24hr	48hr	72hr	96hr	120hr
A	200	1,400	20,000	70,000	100,000	200,000	320,000
B	0	0	0	0	5	10	15
C	10	40	60	100	340	1,400	14,000
D	10	40	80	200	800	10,000	30,000
E	60	1,400	3000	8,000	12,000	38,000	54,000

<실시 예2>

실시 예 1과 동일한 시험방법으로 조성 혼합비를 달리한 탈취제의 시간에 따른 아황산가스 농도변화를 가스검지관(5Lb)으로 측정하였다. 반응시간이 경과함에 따라 아황산가스의 농도 변화는 암모니아 농도 변화와 거의 같은 경향을 나타내었으나 아황산가스의 농도는 암모니아 농도에 비해 훨씬 낮은 농도를 나타내었다. 측정한 결과를 표 3에 나타내었으며, 아황산가스가 산성 가스임에도 산성계 중화형 탈취제로 인산만을 사용한 시료가 탈취 성능이 가장 양호하였다.

<표 3> 탈취제 조성에 따른 아황산가스 농도 변화

(단위 : ppm)

시료명	4hr	24hr	72hr	120hr
A	0.4	1.8	4.5	5.0
B	0.2	0.3	0.6	1.2
C	0.3	0.4	0.7	4.5
D	0.3	0.4	1.0	4.7
E	0.3	0.5	1.2	4.9

<실시 예3>

인산은 알루미나 분진 중에 물리적으로 흡착되어 있는 고농도의 염기성 암모니아 가스와 화학적으로 인산 1몰 당 암모니아 가스 3몰이 반응하여 안정한 제2 인산암모늄염을 생성하며 염산 또는 질산과 같이 금속 알루미늄과 반응하여 수소가스를 발생하지 않고, 산성인 저 농도의 아황산가스는 목초액에 선택적으로 효과를 나타내어 복합적으로 인산 90∼95 중량％, 목초액 5∼10 중량％를 혼합하여 제조한 탈취제 조성물을 물 100 g에 대하여 20 중량％ 녹인 후 100 ㎖ 비이커에 알루미나 분진 20 g를 넣고 시료양의 10%에 해당하는 탈취제 조성물 2 g를 잘 혼합한 후 밀폐한 다음 탈취제 처리 후 재활용을 위한 보존 기간을 최대 3개월로 기준으로 할 때 탈취효과를 관능법으로 시험한 결과 가장 양호한 것으로 나타났다.

본 발명은 폐알루미늄을 재생하는 과정의 집진 설비에서 발생되는 알루미나 분진을 시멘트 제조공정의 원료로 재활용할 수 있도록 분진에서 발생하는 유해가스 및 악취를 최소화할 수 있는 탈취제를 개발함으로써 산업폐기물 재활용에 있어서 환경적인 측면과 경제적인 측면에서 큰 효과를 기대할 수 있다.

또한 본 발명의 탈취제는 작업자의 건강에 해로운 유해가스 및 악취를 최소화함으로써 작업장의 환경을 개선할 수 있다.

Claims (1)

1. 집진 설비에서 발생된 알루미나 분진을 시멘트 제조공정의 원료로 재활용할 때, 알루미나 분진 중에 물리적으로 흡착되어 있는 염기성 가스인 암모니아 및 산성가스인 아황산가스를 동시에 화학적 방법으로 처리하기 위하여 인산 90∼95 중량％, 목초액 5∼10 중량％를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 알루미나 분진 중의 유해가스 제거를 위한 탈취제 조성물.