KR100691165B1 - 산세공정에서 생긴 폐황산의 회수 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강판, 강관, 강재(steel)와 같은 철금속의 산세공정(pickling)에서 발생하는 폐황산을 산세용(酸洗用)으로 재사용하기 위한 방법에 관해 고안한 것으로, 특히 종래기술에서 사용하던 열교환기와 같은 냉각설비를 사용하지 않고 대신 다량의 황산원액(H2SO4 농도가 95% 이상) 또는 진한 황산수용액(H2SO4 농도가 85% 이상)을 첨가하여 폐황산 중에 다량 존재하는 철이온 등과 같은 금속이온(예: Fe2+ )을 황산철 등과 같은 금속염(예: FeSO4·7H2O)의 형태로 침전시켜 제거함으로써 폐황산을 재사용할 수 있게 하는 방법에 관한 것이다.
폐황산, 산세, 재사용,
Description
도면 1은 일반적인 산세 장치를 나타내는 도면;
도면 2는 본 발명에 따라 폐황산 회수공정에 사용하는 장치.
본 발명은 강판, 강관, 강재(steel)와 같은 철금속 또는 다른 금속의 산세공정(pickling)에서 발생하는 폐황산을 산세용(酸洗用)으로 재사용하기 위한 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 종래의 기술에서 사용하던 열교환기와 같은 냉각설비를 사용하지 않고 대신 다량의 황산원액(H2SO4 농도가 95% 이상) 또는 진한 황산수용액(H2SO4 농도가 85% 이상)을 첨가하여 폐황산 중에 다량 존재하는 철이온을 비롯한 금속이온(예: Fe2+ )을 침전시켜 제거하는 방법에 관한 것이다.
산(acid) 용액에 철금속의 표면을 침지하여 철금속 표면의 녹이나 스케일(scale)을 용해하여 제거하는 방법을 산세(pickling)라고 한다.
이하에서는 철금속에 황산을 산세액으로 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다. 도면 1은 일반적인 산세 장치를 나타내는 도면이다. 산세장치(120)에 들어있는 황산수용액(130)에 강판, 강관, 강재(steel)와 같은 철금속(140)을 지지대(110)를 사용하여 넣어 일정시간 침지하여 철금속 표면의 녹이나 스케일(scale)을 용해하여 제거한다.
이와 같은 철금속 표면의 산세공정을 위해서는 고온(약 60-80℃)의 황산수용액(황산농도가 약 10-30%)을 사용한다. 산세용 황산을 산세공정 중에서 오랫동안 반복 사용함으로 인해 황산중의 철이온(예: Fe2+ )의 농도가 높아지면 철 용해량이 포화상태에 가까워져 철표면의 녹이나 스케일(scale)의 용해속도가 낮아져 산세효율이 저하된다. 따라서 산세용 황산중의 철이온의 농도가 일정 이상(예: 철의 농도가 7-9% 정도)이 되면 산세용 황산을 폐기한다. 이 폐기되는 황산을 산세공정 발생 폐황산이라고 한다.
각종 금속의 산세공정에서 발생하는 폐황산을 회수하여 재사용하는 기존의 방법에 대하여 포항공대 환경공학연구정보센터에서 발간하는 잡지인 DICERT TechInfo Part II, Vol. 3, No.11, pp563-572, 2004에 요약하여 설명하고 있다.
각종 금속의 산세공정에서 발생하는 폐황산을 회수하여 재사용하는 방법으로 는 1)냉동법, 2)분무냉동법, 3)증발냉각법, 4)진공냉각법, 5)아세톤용해법, 6)진공증발법, 7)분무증발법, 8)수중연소법, 9)이온교환막법, 10)전해법, 11)BISRA법(영국철강연구회법) 등이 있다.
이들 방법 중 1)-5)의 벙법은 폐황산의 온도를 내려서 금속염의 용해도를 낮추어 철이온(예: Fe2+ )을 황산철염(예:FeSO4·7H2O)으로 석출, 침전시켜 제거한 후 폐황산을 회수하여 재사용하는 방법에 관한 것이다. 또한, 6)-8)의 방법은 폐황산을 가열하여 물을 증발시켜 물의 양을 줄여 금속염의 용해 가능량을 줄임으로써 철이온(예: Fe2+ )을 황산철염(예:FeSO4·7H2O)으로 석출, 침전시켜 제거한 후 폐황산을 회수하여 재사용하는 방법에 관한 것이다.
또한, 산세 공정에서 발생하는 폐황산을 단순 처리하는 방법으로는 알카리중화법이 있다. 이 방법은 폐황산을 소석회나 석회석과 같은 알카리로 중화처리하면서 동시에 폐황산 중의 철이온(예: Fe2+)은 수산화물(예: Fe(OH)2, Fe(OH)3 등) 로 침전시켜 제거하는 방법이다. 그러나 이 방법은 폐황산을 재사용할 수가 없고, 또한 생성되는 철수산화물의 처리에 많은 비용과 노력이 필요하다.
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또는 산세공정 발생 폐황산을 폐수 및 하수의 응집제로 사용하기도 하나, 그 수요처가 적어 원활하게 사용되지 못하고, 특히 폐황산 중의 황산을 회수하여 재사용할 수 없는 단점이 있다.
이상에서 살펴본 방법들 중 실제 많이 사용되고 있는 냉각법[ 상기 1)-5)의 방법] 이나 가열법[ 상기 6)-8)의 방법 ]을 적용하는 경우에는 폐황산을 냉각하거나 또는 가열하기 위한 복잡한 설비가 추가로 필요하고, 냉각과 가열을 위한 다량의 에너지가 필요하다는 단점이 있어, 실제 적용에는 문제가 되고 있다.
종래의 기술로서 한국 공개특허 제1993-0012567호의 경우도 설비 중에 냉각을 위한 열교환기를 사용함으로써 초기 설비비가 비싸고, 설치 면적이 넓으며, 운전 중에 다량의 에너지가 소비된다는 단점이 있어 널리 보급되지 못하고 있다.
이상에서 살펴본 방법들 중 실제 많이 사용되고 있는 냉각법[ 상기 1)-5)의 방법] 이나 가열법[ 상기 6)-8)의 방법 ]을 적용하는 경우에는 폐황산을 냉각하거나 또는 가열하기 위한 복잡한 설비가 추가로 필요하고, 냉각과 가열을 위한 다량의 에너지가 필요하다는 단점이 있어, 실제 적용에는 문제가 되고 있다.
종래의 기술로서 한국 공개특허 제1993-0012567호의 경우도 설비 중에 냉각을 위한 열교환기를 사용함으로써 초기 설비비가 비싸고, 설치 면적이 넓으며, 운전 중에 다량의 에너지가 소비된다는 단점이 있어 널리 보급되지 못하고 있다.
따라서 철금속 등의 산세 작업 현장에서는 냉각이나 가열 설비가 없어도 되며, 에너지 소비도 적은 폐황산 재사용 방법을 개발하는 것이 요구된다.
본 발명의 목적은 금속, 특히 철금속의 산세공정(pickling)에서 발생하는 폐황산을 회수하여 재사용하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 방법에서 사용하던 열교환기와 같은 냉각장치를 사용하지 않는 대신 철이온을 제거하기 위해 투입하는 황산원액의 양을 일정 수준 이상으로 다량 투입하기만 하면 되는 간단한 폐황산 재사용 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 금속, 특히 철금속의 산세공정에서 발생하는 페황산에 대해, 폐황산 중에 다량 존재하는 금속이온, 특히 철이온의 대부분을 제거하기 위해 황산원액(H2SO4 농도가 95% 이상)을 일정량 이상 다량 첨가하기만 하면 되는 간단한 폐황산 재사용 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 금속, 특히 철금속의 산세공정에서 발생하는 페황산에 대해 폐황산 중에 다량 존재하는 금속이온, 특히 철이온의 대부분을 제거하기 위해 진한 황산수용액(H2SO4 농도가 85% 이상)을 일정량 이상 다량 첨가하기만 하면 되는 간단한 폐황산 재사용 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 금속, 특히 철금속의 산세공정에서 발생하는 페황산에 대해, 폐황산 중에 다량 존재하는 금속이온, 특히 철이온의 대부분을 제거하기 위해 황산원액(H2SO4 농도가 95% 이상)을 일정량 이상 다량 첨가하기만 하면 되는 간단한 폐황산 재사용 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 금속, 특히 철금속의 산세공정에서 발생하는 페황산에 대해 폐황산 중에 다량 존재하는 금속이온, 특히 철이온의 대부분을 제거하기 위해 진한 황산수용액(H2SO4 농도가 85% 이상)을 일정량 이상 다량 첨가하기만 하면 되는 간단한 폐황산 재사용 방법을 제공하고자 한다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 산세공정에서 발생한 폐황산을 반응조(240)에서 교반하면서 상기 폐황산 1의 부피 당(當) 황산원액( H2SO4 농도가 95% 이상)을 1내지 4의 부피를 투입하거나, 또는 상기 폐황산 1의 부피 당(當) 황산수용액(H2SO4 농도가 85% 이상)을 황산원액 기준으로 1 내지 4의 부피를 투입하는 단계, 상기 황산원액 또는 상기 황산수용액이 혼합된 상기 폐황산을 교반하면서 침전반응을 유도하는 단계, 침전반응이 완료된 후에는 교반을 멈추고 생성된 황산철을 중력에 의해 자연 침강시켜 농축하는 단계 및 황산철을 침강하면서 상기 반응조(240)의 상부에 생성되는 황산을 회수하는 단계, 그리고 상기 단계들에서 열교환기와 같은 강제냉각설비는 전혀 필요 없는 방법으로 구성되는 폐황산 회수 방법이다.
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이외에 또 다른 실시예들이 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 실현 가능하다.
철금속 표면의 산세공정을 위해서는 고온(약 60-80℃)의 황산수용액(황산농도가 약 10-30%)을 사용한다. 산세용 황산을 산세공정 중에서 반복하여 오랫동안 사용함으로 인해 황산중의 철이온(예: Fe2+ )의 농도가 높아지면 철 용해량이 포화상태에 가까워져 철표면의 녹이나 스케일(scale)의 용해속도가 낮아져 산세효율이 저하된다. 따라서 산세용 황산중의 철이온의 농도가 일정 이상(예: 철의 농도가 7-9% 정도)이 되면 산세용 황산을 폐기한다. 이 폐기되는 황산을 산세공정 발생 폐황산이라고 한다.
각종 금속(예:강(steel) 및 기타 철금속)의 산세공정에서 발생하는 이러한 폐황산을 재사용하기 위해서는 폐황산 중에 존재하는 철이온(예: Fe2+ )을 대부분 제거하여 철 용해량을 낮추어 다시 철의 용해속도를 높임으로써 산세효율을 다시 향상시키면 된다. 즉, 산세공정 발생 폐황산을 재사용하기 위해서는 용해된 철이온(예: Fe2+ )을 완전히 제거할 필요가 없으며 산세효율을 다시 향상 시킬 수 있을 정도로만 철이온을 대부분 제거시키면 된다. 또한, 산세공정에 영향을 주지 않는 기타 다른 불순물들은 반드시 제거해야만 하는 것은 아니다.
따라서 본 발명에서는 각종 금속, 특히 철금속(예:강재(steel) 및 기타 철금속)의 산세공정에서 발생하는 폐황산을 산세용(酸洗用)으로 재사용하기 위해, 냉각설비 또는 가열설비를 사용하지 않는 대신 황산원액을 고농도로 다량 투입하여 폐황산 중에 존재하는 금속이온, 특히 철이온(예: Fe2+ )을 대부분 침전으로 간단하게 제거한다. 이렇게 함으로써 폐황산을 회수할 수 있고, 회수된 폐황산을 재사용하는 방법을 제시한다.
따라서 본 발명에서는 각종 금속, 특히 철금속(예:강재(steel) 및 기타 철금속)의 산세공정에서 발생하는 폐황산을 산세용(酸洗用)으로 재사용하기 위해, 냉각설비 또는 가열설비를 사용하지 않는 대신 황산원액을 고농도로 다량 투입하여 폐황산 중에 존재하는 금속이온, 특히 철이온(예: Fe2+ )을 대부분 침전으로 간단하게 제거한다. 이렇게 함으로써 폐황산을 회수할 수 있고, 회수된 폐황산을 재사용하는 방법을 제시한다.
구체적으로는 본 발명은 각종 금속, 특히 철금속(예: 강판, 강관, 강재(steel) 및 기타 철금속)의 산세공정(pickling)에서 발생하는 폐황산을 산세용(酸洗用)으로 재사용 하고자, 폐황산 중에 다량 존재하는 금속이온, 특히 철이온(예: Fe2+)의 대부분을 제거하기 위해 황산원액(H2SO4 농도가 95% 이상) 또는 진한 황산수용액(H2SO4 농도가 85% 이상)을 기존 방법보다 다량 첨가하여, 철이온을 금속염, 특히 황산철(예: FeSO4·7H2O 등)로 침전시킴으로써 제거한 후 회수된 폐황산을 산세공정에 재사용하는 방법에 관한 것이다. 이때 기존의 방법에서 필요로 하는 열교환기와 같은 냉각설비는 전혀 사용하지 않는다.
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이하 본 발명의 방법에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 이하에서는 철금속에 황산을 산세액으로 사용하는 경우를 예로 들어 다음과 같은 공정 단계별로 설명한다.
도면 2는 본 발명에 따라 폐황산 회수공정에 사용하는 장치를 나타낸다.
금속의 산세공정이 이루어지는 산세장치(210)에서는 산세공정 특성상 발생하는 고온(약 60-80℃)의 폐황산을 별도의 저장조(220)로 이송한다.
다음에는 이송된 폐황산 중에 부유하는 입자 및 불순물을 제거하기 위해 내산성(耐酸性)의 여과장치(230)를 통해 폐황산을 여과한다.
여과된 폐황산을 별도의 반응조(240)로 이송한 후 서서히 교반하면서, 폐황산 1의 부피 당(당(當)) 황산원액( H2SO4 농도가 95% 이상)을 1 내지 4의 부피를 투입한다. 바람직하게는 1 내지 2의 부피를 투입한다.
진한 황산수용액(H2SO4 농도가 85% 이상)을 투입하는 경우에는, 투입하는 황산의 양이 폐황산 1의 부피 당(당(當)) "황산원액"(H2SO4 농도가 최소 95% 이상) 기준으로 1 내지 4의 부피가 되도록 하며, 바람직하게는 1 내지 2의 부피가 되도록 조절한다.
황산원액 또는 진한 황산수용액의 투입이 끝나면 천천히 교반하면서, 또는 간헐적으로 교반하면서 황산철 침전반응을 효과적으로 진행시킨다.
침전반응이 완료된 후에는 교반을 멈추고 생성된 침전을 중력에 의해 자연 침강시켜 농축한다.
침전이 침강되면서 반응조의 상부에 생성되는 맑은 상등액을 회수하여 산세액 제조탱크(250)로 이송한다.
산세액 제조탱크에 이송되어 회수된 폐황산에 물탱크(270)로부터 물을 첨가하고, 황산원액탱크(260)로부터 황산원액을 첨가하여 산세(pickling)에 적정한 농도로 조절한 후 산세장치로 보내 재사용한다.
반응조(240)에서 하부에 침강된 침전은 회수, 세척, 및 탈수 공정을 거쳐 금속염으로 재이용 한다.
<실시예 1>
다음은 강관의 산세공정에서 발생한 실제 폐황산을 대상으로 황산원액( H2SO4 농도가 95% 이상)을 이용하여 폐황산 중의 철이온을 제거함에 있어 황산원액 필요량을 조사하는 실시 예이다.
실험 방법은 다음과 같다.
1) 실제 산세공정 폐황산을 입수한 후, 종이여과지로 여과하여 부유물질을 제거하였다.
2) 여과된 폐황산 30 ml에 황산원액을 각각 3, 6, 9, 12, 15, 30 ml 씩 각각 첨가한 후 교반하면서 침전반응을 진행시켰다.
3) 침전반응이 완료된 후 정치 상태에서 황산철 침전의 발생 및 침강 경향을 관찰하였다.
4) 필요한 경우에는, 침강 후 상등액만 따로 회수 후 다시 유리섬유 여과지로 여과한 후, 여과액 중의 철이온 농도를 원자흡광분광기(AAS)로 측정 하였다.
5) 관찰결과, 황산원액을 6 ml 이상을 첨가할 경우 가시적인 침전발생이 관찰 되었으며, 12ml 이상에서는 좀더 많은 양의 침전이, 15 ml 이상에서는 다량의 침전이 관찰되었다.
6) 따라서, 폐황산 중의 철이온을 제거하기 위해서는, 폐황산 30 ml에 대하여 적어도 황산원액을 6 ml 이상 투입하여야 하며, 실용적인 관점에서 철이온을 제대로 제거하기 위해서는 적어도 황산원액을 15 ml 이상, 바람직하게는 30 ml 이상다량을 첨가하여야 한다.(표1 참조)
7) 즉, 폐황산 중의 철이온을 제거하기 위해서는, 폐황산 1 부피에 대하여 적어도 황산원액을 0.2 부피 이상 투입하여야 하며, 실용적인 관점에서 철이온을 제대로 제거하기 위해서는 적어도 황산원액을 0.5 부피 이상, 바람직하게는 1 부피 이상을 첨가하여야 한다.(표1 참조)
표1. 황산원액에 첨가량에 따른 폐황산 중의 철이온 제거 경향
번호 | "폐황산"량(ml) | "황산원액" 투입량(ml) | 침전발생 현상 | 침전 침강,여과 후 "폐황산"중 철 농도 (ppm) | "폐황산" 중 철제거율(%) |
1 | 30 | 0 | 침전발생 없음 | 33,172 (폐황산 원액) | 0 |
2 | 30 | 3 | 침전발생 없음 | - | - |
3 | 30 | 6 | 미량의 부유상태의 침전발생 | - | - |
4 | 30 | 9 | 미량의 부유상태의 침전발생 | - | - |
5 | 30 | 12 | 소량의 침전발생 (일부는 바닥에 침강함) | - | - |
6 | 30 | 15 | 다량의 침전발생 (모든 침전은 바닥에 침강함) | 3,736 | 88.7 |
7 | 30 | 30 | 다량의 침전발생 (모든 침전은 바닥에 침강함) | 2,603 | 92.2 |
<실시예 2>
다음은 강관의 산세공정에서 발생한 실제 폐황산을 대상으로 황산원액( H2SO4 농도가 95% 이상)을 이용하여 폐황산 중의 철이온을 제거하는 최적 조건을 조사하는 실시 예이다.
실험 방법은 다음과 같다.
1) 실제 산세공정 폐황산을 입수한 후, 종이여과지로 여과하여 부유물질을 제거하였다.
2) 여과된 폐황산 30 ml에 황산원액을 각각 0, 15, 30, 60, 120 ml 씩 각각 첨가한 후 교반하면서 침전반응을 진행시켰다.
3) 침전반응이 완료된 후 정치 상태에서 충분히 침전물을 침강시켰다.
4) 침강 후 상등액만 따로 회수 후 다시 유리섬유 여과지로 여과한 후, 여과액 중의 철이온 농도를 원자흡광분광기(AAS)로 측정 하였다.
5) 측정결과 황산원액을 30 ml, 및 60ml 첨가하였을 때 철이온 제거 효율이 가장 높았다. (표2 참조)
6) 따라서 폐황산 중의 철이온을 침전으로 제거하기 위해서는 폐황산 1부피당 황산원액을 1부피 이상 4부피 이하를 첨가하는 것이 가장 제거효율이 높은 것으로 조사되었다. (표2 참조)
7)그러나 철이온 제거효율 이외에 황산 사용량, 반응시간 등을 복합적으로 고려할 때, 경제적이고 효과적으로 폐황산 중의 철이온을 침전으로 제거하기 위해서는 폐황산 1부피당 황산원액을 1 부피 이상 2 부피 이하를 첨가하는 것이 가장 최적 조건인 것으로 판단된다. (표1 및 2 참조)
표2. "황산원액"에 의한 산세공정 발생 "폐황산" 중의 철이온 제거 결과
번호 | "폐황산"량(ml) | "황산원액" 투입량(ml) | 침전발생 유무 | 침전 침강,여과 후 "폐황산"중 철 농도 (ppm) | "폐황산" 중 철제거율(%) |
1 | 30 | 0 | 무 | 33,172 (폐황산 원액) | 0 |
2 | 30 | 15 | 유 | 3,736 | 88.7 |
3 | 30 | 30 | 유 | 2,603 | 92.2 |
4 | 30 | 60 | 유 | 2,038 | 93.9 |
5 | 30 | 120 | 유 | 3,796 | 88.6 |
<실시예 3>
다음은 강관의 산세공정에서 발생한 실제 폐황산을 대상으로 진한 황산수용액(시판되는 황산원액에 물을 첨가하여 희석한 것)을 이용하여 폐황산 중의 철이온을 제거함에 있어 필요한 진한 황산수용액의 농도를 결정하기 위해 조사한 실시 예이다.
실험 방법은 다음과 같다.
1) 여러 종류의 진한 황산수용액을 제조하기 위해서는 황산원액 30 ml에 증류수를 각각 0, 6, 9, 12, 15, 30, 60 ml 씩 첨가하여 혼합하였다.
2) 실제 산세공정 폐황산을 입수한 후, 종이여과지로 여과하여 부유물질을 제거하였다.
3) 여과된 폐황산 30 ml에 1)에서 제조한 진한 황산수용액을 각각 첨가한 후 교반하면서 침전반응을 진행시켰다.
4) 침전반응이 완료된 후 정치 상태에서 황산철 침전의 발생 및 침강 경향을 관찰 하였다.
5) 필요한 경우에는, 침강 후 상등액만 따로 회수 후 다시 유리섬유 여과지로 여과한 후, 여과액 중의 철이온 농도를 원자흡광분광기(AAS)로 측정 하였다.
6) 관찰결과, 진한 황산수용액 중 황산원액의 농도가 적어도 67%이상은 되어야 황산철 침전을 가시적으로 생성시키는 것으로 관찰되었다.
7) 따라서, 폐황산 중의 철이온을 제거하기 위해서는, 투입하는 진한 황산수용액 중의 황산원액 농도가 적어도 67% 내지 70%이상은 되어야 하며, 실용적인 관점에서 철이온을 제대로 제거하기 위해서는 적어도 황산원액 농도가 80%이상, 바람직하게는 85% 이상은 되어야 한다.(표3 참조)
9) 한편, 경제성과 실용성을 고려한 관점에서 볼 때 진한 황산수용액을 사용하는 경우 폐황산 중 철이온의 제거 효율도 낮고 진한 황산수용액 제조라는 1개의 공정이 추가되므로 비경제적이다.
따라서, 폐황산 중의 철이온 제거를 위해서는 진한 황산수용액 보다는 황산원액을 사용하는 것이 바람직하다.(표3참조)
표3. "진한 황산수용액"에 첨가량에 따른 "폐황산" 중의 철이온 제거 경향
번호 | “폐황산”량(ml) | “진한 황산수용액” 투입량(ml) | 침전발생 현상 | 침전 침강,여과 후 “폐황산”중 철 농도 (ppm) | “폐황산” 중 철제거율(%) | ||
황산원액(ml) | 증류수(ml) | 황산수용액 농도(%)※ | |||||
0 | 30 | - | - | - | 침전발생 없음 | 33,172 (폐황산 원액) | 0 |
1 | 30 | 30 | 0 | 100 (황산원액) | 다량의 침전발생 (모든 침전은 바닥에 침강함) | 2,603 | 92.2 |
2 | 30 | 30 | 6 | 83.3 | 다량의 침전발생 (모든 침전은 바닥에 침강함) | 2,950 | 91.1 |
3 | 30 | 30 | 9 | 76.9 | 다량의 침전발생 (모든 침전은 바닥에 침강함) | 3,569 | 89.2 |
4 | 30 | 30 | 12 | 71.4 | 소량의 침전발생 (부유상태 또는 대부분 바닥에 침강함) | - | - |
5 | 30 | 30 | 15 | 66.7 | 소량의 침전발생 (부유상태 또느 일부는 바닥에 침강함) | - | - |
6 | 30 | 30 | 30 | 50 | 침전 발생 없음 | - | 0 |
7 | 30 | 30 | 60 | 33.3 | 침전 발생 없음 | - | 0 |
※ '황산수용액농도' 는 "진한 황산수용액" 중의 "황산원액"의 부피농도 (v/v%)임.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 산세공정 발생 폐황산을 회수하여 산세용(酸洗用)으로 재사용함에 있어 가열이나 냉각을 위한 별도의 설비나 에너지 투입이 없으므로 폐황산 회수 및 재사용 기술의 경제성을 확보할 수 있다. 또한, 산세공정에서 발생하는 폐황산을 간단하면서도 경제적으로 재사용 할 수 있게 됨에 따라 폐황산 처리에 수반되는 환경문제 및 처리비용 발생 문제를 해결 할 수 있다. 또한, 폐황산으로부터 회수된 황산철(예: FeSO4·7H2O)과 같은 금속염은 하수 또는 폐수의 응집제 등으로 적절하게 재활용 할 수 있어 경제적이며, 친환경적 방법이다.
Claims (3)
- 산세공정에서 발생하는 폐황산을 회수하는 방법에 있어서,산세공정에서 발생한 폐황산을 반응조에서 교반하면서 상기 폐황산 1의 부피 당(當)) 황산원액( H2SO4 농도가 95% 이상)을 1 내지 4의 부피를 투입하는 단계;상기 황산원액이 혼합된 상기 폐황산을 교반하면서, 별도의 냉각 시설을 사용하지 않고 자연적으로, 침전반응을 완료시키는 단계;침전반응이 완료된 후에는 교반을 멈추고 생성된 황산철을 중력에 의해 자연 침강시켜 농축하는 단계;상기 반응조(240)의 상부에 생성되는 황산을 회수하는 단계로 구성되는 폐황산 회수 방법.
- 제1항에 있어서,상기 황산원액을 첨가함에 있어 "폐황산" 1 부피 당 "황산원액"을 1 내지 2의 부피를 첨가하는 것을 특징으로 하는 폐황산 회수 방법.
- 산세공정에서 발생하는 폐황산을 회수하는 방법에 있어서,산세공정에서 발생한 폐황산을 반응조에서 교반하면서 상기 폐황산 1의 부피 당(當) 황산수용액(H2SO4 농도가 85% 이상)을 황산원액 기준으로 1 내지 4의 부피를 투입하는 단계;상기 황산수용액이 혼합된 상기 폐황산을 교반하면서, 별도의 냉각 시설을 사용하지 않고 자연적으로, 침전반응을 완료시키는 단계;침전반응이 완료된 후에는 교반을 멈추고 생성된 황산철을 중력에 의해 자연 침강시켜 농축하는 단계;상기 반응조의 상부에 생성되는 황산을 회수하는 단계로 구성되는 폐황산 회수 방법.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103979502A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-13 | 上海倍能化工技术有限公司 | 废硫酸再生方法及所得的硫酸 |
KR101853412B1 (ko) * | 2017-12-12 | 2018-04-30 | 임태균 | 강관 산세처리시스템 및 그 방법 |
KR20220126575A (ko) | 2021-03-09 | 2022-09-16 | 김일곤 | 폐황산 재생장치 및 재생방법 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930012567A (ko) * | 1991-12-24 | 1993-07-20 | 정화영 | 폐황산의 재생 처리법 |
-
2005
- 2005-08-19 KR KR1020050076061A patent/KR100691165B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
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---|---|---|---|---|
KR930012567A (ko) * | 1991-12-24 | 1993-07-20 | 정화영 | 폐황산의 재생 처리법 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103979502A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-13 | 上海倍能化工技术有限公司 | 废硫酸再生方法及所得的硫酸 |
KR101853412B1 (ko) * | 2017-12-12 | 2018-04-30 | 임태균 | 강관 산세처리시스템 및 그 방법 |
KR20220126575A (ko) | 2021-03-09 | 2022-09-16 | 김일곤 | 폐황산 재생장치 및 재생방법 |
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