KR100693216B1

KR100693216B1 - 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의제조방법

Info

Publication number: KR100693216B1
Application number: KR1020060009232A
Authority: KR
Inventors: 채홍기
Original assignee: 채홍기
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2007-03-13

Abstract

본 발명은 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산업부산물인 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재를 제조함으로써, 산업부산물을 재활용함과 동시에 아스콘의 물성을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법에 관한 것이다.

상기의 구성을 갖는 본 발명은 구리, 아연, 니켈, 스테인리스와 같은 비철금속관련 산업현장에서 발생되는 부산물인 비철금속 더스트를 재활용하여 아스콘 채움재를 제조함으로써, 주철 더스트와는 달리 자기장으로 인하여 응집되거나 또는 가공 탱크의 벽면에 달라붙는 현상 등을 발생되지 않기 때문에 채움재의 제조가 편리하고, 우수한 물성의 아스콘을 제조할 수 있는 효과가 있다.

비철금속, 소각, 더스트, 아스콘, 채움재

Description

비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법{Method for manufacturing of Asphalt concrete packing material using Nonferrous metal dust and Fly ash}

일반적으로 아스팔트 콘크리트 즉, 아스콘은 아스팔트와 자갈과 같은 굵은 골재와 모래 등의 잔골재 및 포장용 채움재를 혼합하여 제조되어진다. 이러한 아스콘의 제조시 사용되는 채움재로는 석회석분, 포틀랜트 시멘트, 소석회 등의 광물성 물질의 분말이 사용되고 있으나 근래에 와서는 고철을 원료로 하여 철강을 생산하는 과정에서 부산물로 발생되는 제강 더스트를 집진기로 포집하여 이를 아스콘의 채움재로 재활용함으로써 친환경적인 기술로 호응을 받고 있다.

그러나 이러한 제강 더스트는 주성분이 주철이기 때문에 제철 또는 제강 더스트만을 사용하여 채움재를 제조할 경우 산화철 등에 의해 발생되는 자기장으로 인하여 응집되거나 또는 가공 탱크의 벽면에 달라붙는 현상 등이 발생하여 아스콘 채움재의 효율적인 제조에 방해가 되는 문제점이 발생될 우려가 있다.

따라서 본 발명자는 비철금속 더스트를 사용함으로써, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다는 점에 착안하여 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 비철금속 더스트인 산업부산물을 재활용하여 아스콘 채움재를 제조함으로써, 주철 더스트와는 달리 자기장으로 인하여 응집되거나 또는 가공 탱크의 벽면에 달라붙는 현상 등을 발생되지 않아 채움재의 제조가 편리하고, 그리고 우수한 물성의 아스콘을 제조할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재 의 제조방법을 제공함에 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은 비철산업 공정에서 발생하는 산업부 산물을 이용하여 아스콘 채움재를 제조하는 것을 특징으로 하는 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조 방법은 다음과 같다.

비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법에 있어서,

ⅰ) 비철금속 더스트와 소각 더스트를 혼합하는 공정과,

ⅱ) 혼합된 더스트를 800∼1200℃의 온도로 가열하여 탄소분을 제거하는 공정과,

ⅲ) 변형되거나 또는 분말도가 좋지 않은 혼합 더스트를 분쇄기에 의해 분쇄하는 공정과;

ⅳ) 드럼타입 스크린으로 선별하는 공정;

을 포함하여 제조되어지는 것을 특징으로 한다.

상기 ⅰ)공정은 비철금속 더스트와 소각 더스트를 혼합하는 공정으로 그 혼합량은 비철금속 더스트 40~60중량%와 소각 더스트 40~60중량%를 혼합하여 제조되어지는 것을 특징으로 한다. 비철금속 더스트의 함량이 40중량% 미만이 될 경우에는 제강 더스트의 함량에 비해 상대적으로 소각 더스트의 함량이 많아 아스콘 채움 재를 제조시 더스트 혼합물이 비산되어 아스콘 채움재의 제조 효율이 떨어지거나 또는 아스콘 채움재에 의해 제조되어진 아스콘의 안정도 및 밀도 등의 품질이 저하될 우려가 있으며, 비철금속 더스트의 함량이 60중량%를 초과할 경우에는 소각 더스트의 함량에 비해 상대적으로 비철금속 더스트의 함량이 많아지지만 비철금속 더스트와 소각 더스트의 혼합성이 떨어져 아스콘 채움재의 물성이 저하될 우려가 있다.

본 발명에서 사용되는 비철금속 더스트는 구리, 아연과 같은 관련 금속의 산업현장에서 발생되는 더스트 부산물을 사용하는 것이 바람직하지만 반드시 상기의 비철금속에만 한정하는 것이 아니고 알루미늄, 니켈, 스테인리스 등과 같은 다른 비철금속 부산물을 사용해도 좋다.

그리고 본 발명에서 사용 가능한 소각 더스트는 폐비닐, 폐합성수지, 신발부자재 등과 같은 각종 산업쓰레기와 생활쓰레기를 소각시 소각로에서 발생되는 소각 더스트를 집진기에 의해 포집 회수한 것을 사용하면 된다.

상기 ⅱ)공정은 혼합 더스트에 함유된 탄소분을 제거하는 공정으로 선별공정에서 회수된 비철금속 더스트와 소각 더스트를 혼합하여 800∼1200℃의 온도로 가열하게 되면 혼합 더스트 중에 포함된 소량의 탄소분은 모두 제거되므로 보다 우수한 품질의 아스콘 채움재를 얻을 수 있다. 본 발명에서 사용하는 소각시스템은 로 타리 킬른식 소각시스템을 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 탄소는 700~900℃에서 연소시키면 이산화탄소가 되므로, 본 발명의 800~1200℃의 고온에서 혼합 더스트를 재연소시키면 잔존하고 있던 탄소의 이산화탄소로 되어 제거된다. 따라서 상기와 같은 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용하여 아스콘 채움재를 제조함으로써, 소각 더스트가 비산되는 것을 방지하고, 비철금속 더스트가 응집되고 탱크에 달라붙는 현상을 방지하여 제조를 원활히 할 수 있게 한다.

상기 ⅲ)공정은 상기 ⅱ)공정에서 연소시킨 혼합 더스트 중에서 변형되거나 또는 분말도가 좋지 않은 혼합 더스트는 분쇄기를 이용하여 분쇄시킨다. 본 발명에서 사용 가능한 분쇄기는 특별히 한정하지는 않으나 스크류 타입 분쇄기를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 ⅳ)공정에서는 드럼타입 스크린을 이용하여 75~600㎛크기의 입자로 선별한 후 아스콘 채움재로 사용되어진다.

이하 아래의 실시예를 통해 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같으나 본 발명은 반드시 아래의 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

1. 아스콘 충진재의 제조

(실시예 1 내지 4)

비철금속 더스트와 소각 더스트를 아래 [표 1]의 내용과 같이 혼합한 후 이 혼합된 더스트를 900℃의 온도로 가열하고, 분쇄한 후 드럼타입 스크린을 이용하여 75~600㎛크기의 입자를 선별하여 제조하였다.

[표 1] (중량 %)

구성성분	실시예
구성성분	1	2	3	4
구리 더스트	40	60	-	-
아연 더스트	-	-	40	60
소각 더스트	60	40	60	40

2. 아스콘 충진재 물성 시험

KS F 3501(역청 포장용 채움재)의 방법에 따라 시험한 결과는 다음 [표 2]와 같다.

[표 2]

품질 항목	KS기준	실시예
품질 항목	KS기준	1	2	3	4
소성 지수	6 이하	3	2	3	2
흐름 시험	50% 이하	36.8	37.5	36.5	37.8
침수 팽창	3% 이하	1	1	1	1
박리 저항성	1/4 이하	1/4 이하	1/4 이하	1/4 이하	1/4 이하

상기 [표 2]의 내용에 나타난 바와 같이 구리 더스트(실시예 1 및 2)와 아연 더스트(실시예 3 및 4)를 이용하여 제조한 아스콘 채움재는 모두 KS 규격에서 정한 품질을 만족시키고 있으며, 그리고 구리와 아연의 비철금속 종류의 구분에 따른 품 질 변화에는 특별한 영향을 주지 않음을 알 수 있다.

그리고 상기 실시예 1의 시료를 이용한 채움재(실시예 5)와 석회석분을 이용한 채움재(비교예 1)를 이용하여 다음 [표 3]의 배합비에 따라 아스콘을 제조한 다음 물성을 측정한 결과 다음 [표 4]의 내용과 같은 결과를 얻었다.

[표 3] (중량%)

골재의 종류	실시예 5	비교예 1
13 mm 골재	40	40
8 mm 골재	45	45
잔골재	11	11
아스콘 충진재	4	4

[표 4]

시험 항목	KS 기준	실시예 5	비교예 1
안정도(kgf)	500 이상	1098	942
흐름값(1/100 cm)	20~40	32	26
공극률(%)	3~5	4	4.7
포화도(%)	75~85	77	74
밀도(g/cm³)	2.3이상	2.331	2.315

상기 [표 4]에 나타난 바와 같이 본 발명에 따라 구리 더스트 채움재를 이용하여 제조한 아스콘(실시예 5)의 품질이 KS규격에서 정한 품질 기준치를 초과할 뿐만 아니라 석회분 채움재를 이용하여 제조한 아스콘(비교예 1)의 품질에 비해서도 안정도, 흐름값 등의 물성치가 일반적으로 더 우수한 것으로 나타났다.

Claims

비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법에 있어서,

ⅰ) 비철금속 더스트와 소각 더스트를 혼합하는 공정과,

ⅱ) 혼합된 더스트를 800∼1200℃의 온도로 가열하여 혼합 더스트에 함유된 탄소분을 제거하는 공정과,

ⅲ) 변형되거나 또는 분말도가 좋지 않은 혼합 더스트를 분쇄기에 의해 분쇄하는 공정과;

ⅳ) 드럼타입 스크린으로 선별하는 공정;

을 포함하여 제조되어지는 것을 특징으로 하는

을 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 ⅰ)공정에서 비철금속 더스트와 소각 더스트의 혼합량은 비철금속 더스트 40~60중량%와 소각 더스트 40~60중량%를 혼합하여 제조되어지는 것을 특징으로 하는 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 ⅲ)공정에서 사용하는 분쇄기는 스크류타입 분쇄기인 것을 특징으로 하는 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 ⅳ)공정에서 선별은 75~600㎛크기의 입자를 선별하는 것을 특징으로 하는 비철금속 더스트와 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법.