KR100797317B1 - The manufacturing method of body for matallic dust - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철계 더스트류의 성형체 제조방법에 관한 것으로, 철의 총함량이 30중량%이상인 철을 주성분으로 하는 철계 더스트류와 상기 철계 더스트류의 중량을 기준으로 2-10% 염산용액 8-12중량%을 혼합 및 성형한 후, 60-100℃의 온도 및 70-100%의 상대습도 조건하에서 최소 12시간 양생 처리함을 특징으로 하는 철계 더스트류의 성형체 제조방법이 제공된다.The present invention relates to a method for producing a molded article of iron-based dust, 2-10% hydrochloric acid solution based on the weight of the iron-based dust and iron-based dust with iron as the main component of the total content of iron more than 30% by weight 8-12 After mixing and molding the weight%, there is provided a method for producing a molded article of iron-based dust, characterized in that curing for at least 12 hours under a temperature of 60-100 ° C. and a relative humidity of 70-100%.
본 발명에 의해 철계 더스트류로 부터 철을 회수하기에 적합한 형태의 철계 더스트류의 성형체를 제조할 수 있다.
According to the present invention, a molded body of iron dusts in a form suitable for recovering iron from iron dusts can be produced.
철계 더스트류, 염산용액, 성형체, 금속철, 철산화물Iron-based dust, hydrochloric acid solution, molded body, metal iron, iron oxide
Description
본 발명은 철계 더스트류의 성형체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철을 주성분으로 하는 철계 더스트를 적절한 결합제를 사용한 적절한 조건하에서 양생 처리하여 전기로 등에서 재활용할 수 있는 적정한 강도를 갖는 철계 더스트류의 성형체를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a molded article of iron-based dust, and more particularly, iron-based dust having an appropriate strength that can be recycled in an electric furnace by curing the iron-based dust containing iron as a main component under appropriate conditions using an appropriate binder. It relates to a method for producing a molded article.
철계 더스트류는 현재 조선업계에서 선적 제조시 또는 수리시 강판의 산화에 의해 형성된 강판 표면의 녹을 제거하기 위해 금속계 또는 비금속계의 연마재를 사용하여 강판의 산화표면을 타격, 박리시켜 제거하는 경우, 철계 산화물의 미분형태로 다량 발생하게 된다. 이와 같은 공정에 사용되는 연마재로는 금속계의 경우 금속볼을 사용하고 있으며 비금속계의 경우 일반적으로 동제련소에서 동을 제련하는 과정중 부산물로 발생되는 Cu 슬래그가 많이 사용되고 있다. 금속계인 금속볼은 경도가 매우 크므로 반복사용이 가능하나 고가인 단점을 갖고 있으며 비금속계인 Cu 슬래그는 경도가 상대적으로 작아 연마시 파괴되어 1회 사용에 국한되어 사용되나 제련소의 부산물이기 때문에 가격이 매우 저렴하다는 장점을 갖는다. Iron-based dust is currently iron-based in the shipbuilding industry when metal oxides or non-metallic abrasives are blown and peeled off to remove rust on the surface of the steel sheet formed by oxidation of the steel sheet during shipment manufacture or repair. A large amount occurs in the form of fine powder of oxide. As the abrasive used in such a process, metal balls are used in the case of metals, and in the case of nonmetals, Cu slag generated as a by-product during copper smelting process is generally used. Metal ball, which is metal based, can be used repeatedly because of its high hardness, but has the disadvantage of being expensive. Non-metal Cu slag has relatively low hardness and is destroyed during polishing, so it is used only for one-time use. It is very inexpensive.
비금속계인 연마재로서 사용되고 있는 Cu 슬래그의 주성분으로서 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 FeO3, FeO, M-Fe 등의 철계원소와 슬래그 형성제인 CaO 및 SiO2로 구성되어 있고 Al2O3 및 MnO 등이 부성분으로 함유되어 있으며 인체에 해로운 영향을 미치는 중금속 등의 성분들은 거의 함유하고 있지 않다.As a main component of Cu slag used as a nonmetallic abrasive, as shown in Table 1 below, it is composed of iron-based elements such as FeO 3 , FeO, and M-Fe, and CaO and SiO 2 , which are slag forming agents, and Al 2 O 3 and MnO, etc. It is contained as a minor ingredient and contains few ingredients such as heavy metals that have a harmful effect on the human body.
금속계 연마재 및 비금속계 연마재 사용에 의해 발생되는 철계 더스트의 주성분으로서 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 FeO3, FeO, M-Fe 등 약 97%이상이 철을 주성분으로 하고 있으며 인체에 해로운 영향을 미치는 중금속 등의 성분들을 거의 함유하고 있지 않은 환경친화적인 재료임을 알 수 있다.As the main component of the iron dust generated by the use of metallic abrasives and non-metallic abrasives, as shown in Table 1, about 97% of FeO 3 , FeO, M-Fe, etc., contains iron as a main component and heavy metals that have a harmful effect on the human body. It can be seen that it is an environmentally friendly material containing almost no such ingredients.
제철공정에서 부생되는 철계 더스트류는 대표적으로 열연공정에서 슬래브를 압연한 후 표면에 발생된 산화철을 박리시켜주는 과정에서 발생되는 철계 더스트가 있다. 이러한 철계 더스트의 주성분은 또한 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 Fe2O3, FeO 등 약 99%이상이 철을 주성분으로 하고 있으며 인체에 해로운 영향을 미치는 중금속 등의 성분은 거의 함유되어 있지않은 재료이다.Iron-based dust produced by the steelmaking process is typically iron-based dust generated in the process of peeling the iron oxide generated on the surface after rolling the slab in the hot rolling process. As shown in Table 1, the iron-based dust is also composed of about 99% or more of iron, such as Fe 2 O 3 and FeO, and contains almost no heavy metals such as heavy metals that have harmful effects on the human body. .
새로운 선박의 축조나 구선박의 수리시 상기와 같은 과정에 의해 발생되는 철계 더스트는 철을 주성분으로 하는 주요한 자원임에도 불구하고 전혀 재활용되지 못하고 대기로 방출되어 대기환경을 오염시키는 원인이 되기도 하고 또한 발생되는 입자가 매우 미세하여 2차 자원으로 재활용되지 못하고 매립되고 있는 실정이다.Iron-based dust generated by the above process when constructing new ships or repairing old ships is not recycled at all but is released into the atmosphere and causes air pollution. The particles become very fine and are not buried as secondary resources, but are being buried.
한편, 제철소에서 부생되는 철계 더스트류는 일부 미분인 원료 본래의 상태로 산회수 공정에 투입하여 산화철의 생산량을 증가시키는 목적으로 사용되거나 또 는 일부는 소결 원료로, 일부는 매립하고 있는 실정이다.On the other hand, iron-based dusts by-produced in steel mills are used for the purpose of increasing the production of iron oxide by inputting them to the acid recovery process in the state of raw materials which are some fine powders, or some are sintered raw materials, and some are landfilled.
선박의 강철 표면을 연마하는 과정에서 발생되는 철계 더스트의 입도는 표 2에 나타낸 바와 같이 비금속계 연마제인 Cu 슬래그의 경우 2.36mm이상의 큰 입도를 일부 포함하고 있으나 대부분 1㎛이하의 입도분포를 나타내며 선박의 연마과정에서 생성되는 더스트와 제철소 열연공장에서 생성되는 더스트의 경우 대부분 600㎛이하의 매우 미세한 입도분포로 구성되어 있다.As shown in Table 2, the particle size of iron-based dust generated in the process of polishing the steel surface of the ship contains a large particle size of 2.36mm or more, but most of the particle size distribution is less than 1㎛. Dust produced during the grinding process and dust produced in the hot-rolling mill are mostly composed of very fine particle size distribution of less than 600㎛.
이와 같은 미세한 입도를 갖는 일반 철계 더스트류의 재활용 방법에 관해서 제안되어 있는 방법으로서, 제철 더스트에 포함되어 있는 철과 아연과 같은 비철금속을 분리, 회수하기위해 더스트에 탄재를 혼합하여 환원가스로 환원처리하는 방법(일본 특허 JP8-43393), 제철소 제선공정에서 발생하는 제선발생 더스트를 소결원료로 일부 첨가하는 방법(대한민국 공개 특허 제 1999-043750) 그리고 미분의 철광석과 더스트류를 주원료로 하고 결합제로서 물과 시멘트 또는 수경성을 갖는 고로 수쇄슬래그를 결합재로 첨가하여 펠렛으로 제조하는 방법 등이 있다.The proposed method for recycling general iron-based dusts having such a fine particle size is mixed with carbonaceous material in dust to reduce and recover non-ferrous metals such as iron and zinc contained in steel dust. (Japanese Patent JP8-43393), a method of adding a part of the iron-making dust generated in the steelmaking process as a sintered raw material (Korean Patent Laid-Open Patent No. 1999-043750), and the fine powder of iron ore and dust as a binder and water And cement or hydraulic blast furnace slag is added as a binder to produce a pellet.
상기한 바와 같이 현재까지 제안되어 있는 철계 더스트류의 처리방법은 주로 환원제와의 혼합에 의한 환원처리 또는 더스트 본래 상태로의 일부 첨가방법 등이 있으며 소정의 펠렛으로 제조하기 위해 결합제로서 물, 시멘트 또는 고로 수쇄슬래그를 사용하는 경우도 있다.As mentioned above, methods for treating iron-based dusts which have been proposed to date include mainly reduction treatment by mixing with a reducing agent or partial addition of dust to its original state, and water, cement or Hence, crushing slag may be used.
그러나, 아직까지 철계 더스트류의 재활용은 그 방법이 복잡하고 비효율적이어서 상기 철계 더스트류를 전기로 등에서 보다 쉽고 간편하게 재활용할 수 있는 방법이 요구된다.However, the recycling of iron-based dust is still complicated and inefficient, and thus, a method for easily and simply recycling the iron-based dust in an electric furnace is required.
나아가, 철계 더스트를 전기로에서 용해시켜 철을 회수 재활용하는 경우, 철계 더스트류 그 자체를 전기로에 투입하면 투입시 더스트는 다량 비산될 뿐만 아니라 전기로내에서 용해시 더스트류가 비산되는 문제가 있는 것이다.In addition, when iron-based dust is dissolved in an electric furnace to recover and recycle iron, when the iron-based dust itself is put into an electric furnace, dust is scattered at the time of the input, and dust is scattered when dissolved in the electric furnace.
이에 본 발명의 목적은 철을 주성분으로 하는 철계 더스트류를 재활용에 적합한 강도를 갖는 괴(덩어리) 상태의 성형체로 성형하는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of forming iron-based dusts containing iron as a main component into a shaped body in a mass having a suitable strength for recycling.
본 발명의 다른 목적은 철계 더스트중에 함유되어 있는 철성분을 전기로에서 회수하기위해 적용가능한 강도를 갖는 성형체로 성형하는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for molding an iron component contained in iron-based dust into a molded body having an applicable strength for recovering from an electric furnace.
본 발명의 일견지에 의하면, According to one aspect of the invention,
철의 총함량이 30중량%이상인 철을 주성분으로 하는 철계 더스트류와 상기 철계 더스트류의 중량을 기준으로 2-10% 염산용액 8-12중량%을 혼합 및 성형한 후, 60-100℃의 온도 및 70-100%의 상대습도 조건하에서 최소 12시간 양생 처리함을 특징으로 하는 철계 더스트류의 성형체 제조방법이 제공된다.
After mixing and molding iron-based dust containing iron having a total content of iron of 30% by weight or more and 8-12% by weight of 2-10% hydrochloric acid solution based on the weight of the iron-based dust, 60-100 ° C Provided is a method for producing a molded article of iron-based dust, characterized by curing at least 12 hours under conditions of temperature and relative humidity of 70-100%.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
철계 더스트를 전기로에서 용해시켜 철을 회수, 재활용하고자 하는 경우, 철계 더스트를 적정한 강도를 갖는 성형체로 제조하여 전기로에 적용하여야 한다. 철계 더스트류를 그 자체로 전기로에 투입하면 투입시 더스트는 다량 비산될 뿐만아니라 전기로내에서 용해시 더스트류가 비산되어 생산성의 향상을 기대할 수 없다. If iron dust is to be dissolved in an electric furnace to recover and recycle iron, the iron dust should be made into a molded body having an appropriate strength and applied to the electric furnace. When iron-based dust is added to the electric furnace by itself, dust is scattered in addition to the dust, and when dissolved in the electric furnace, dust is scattered, and thus, productivity improvement cannot be expected.
본 발명은 철계 더스트류를 결합제로서 염산용액과 혼합하여 성형하고 적정온도와 습도하에서 양생처리함으로써 전기로에 적용하기에 적합한 강도를 갖는 성형체로 제조하는 것이다.The present invention is to form a molded body having a strength suitable for application to an electric furnace by mixing the iron-based dust with a hydrochloric acid solution as a binder and curing under appropriate temperature and humidity.
먼저 철계 더스트류와 염산용액을 혼합하여 원하는 형태로 성형한다. 어떠한 (괴)덩어리 모양으로 성형할 수 있다.First, iron-based dusts and hydrochloric acid solution are mixed to form a desired shape. It can be shaped into any (lump) shape.
본 발명에서 사용하는 철계 더스트류는 철산화물 및 금속철 등 철 성분을 함유하는 어떠한 더스트류, 예를 들어 연마재로 사용되는 Cu 슬래그를 포함하며 철의 총 함량이 30중량%이상인 철계 더스트류를 사용한다.The iron dusts used in the present invention include any dust containing iron components such as iron oxides and metal irons, for example, Cu slag used as an abrasive, and iron dusts having a total content of iron of 30% by weight or more. do.
더스트중 철의 함량이 많을수록 성형체의 제조에 유리하며, 더스트중 철의 총 함량이 30중량%미만인 경우 결합제인 염산과의 반응이 미약하여 미세 입자간의 결합 역할을 하는 철 수산화물의 생성이 불충분하여 적정 강도를 갖는 성형체를 제 조하기 어렵다. 여기서 상기 성형체의 적정 강도는 통상 전기로에 투입시 성형체가 붕괴되지않고 더스트로 비산되지 않는 30이상의 강도를 의미한다.The higher the iron content in the dust, the more advantageous for the production of molded articles. When the total iron content in the dust is less than 30% by weight, the reaction with the hydrochloric acid as a binder is weak, resulting in insufficient production of iron hydroxide, which serves as a bond between the fine particles. It is difficult to produce shaped bodies having strength. Here, the appropriate strength of the molded body means a strength of 30 or more that does not collapse the dust is not collapsed when the injection into the electric furnace.
철과 반응하여 적정 강도를 갖는 성형체로 제조되도록 결합제로서 농도 2-10%의 염산 용액이 사용된다. 염산의 농도가 2%미만이면 미세 입자간의 결합이 약하고 10%를 초과하면 염산과 더스트류내의 철산화물 또는 금속철과의 반응이 급격히 진행되어 성형체가 균열되고 오히려 강도를 저하시키는 요인으로 작용한다.A hydrochloric acid solution at a concentration of 2-10% is used as a binder to react with iron to form a shaped body having an appropriate strength. If the concentration of hydrochloric acid is less than 2%, the binding between fine particles is weak, and if it exceeds 10%, the reaction of hydrochloric acid with iron oxide or metal iron in the dust proceeds rapidly, causing the molded body to crack and rather to reduce the strength.
농도 2-10%인 염산용액은 철계 더스트류의 중량을 기준으로 8-12중량%로 철계 더스트류와 혼합된다. 염산용액이 8중량%미만인 경우, 상기 철계 더스트류와 염산용액과의 접촉이 충분하지 않아 성형이 불가능하므로 성형체로 제조하기 곤란하며 12%를 초과하는 경우, 고체 더스트류가 과잉의 염산용액에 의해 슬러리 상태로 되기때문에 역시 성형체로 제조할 수 없다.The hydrochloric acid solution having a concentration of 2-10% is mixed with the iron-based dust at 8-12% by weight based on the weight of the iron-based dust. When the hydrochloric acid solution is less than 8% by weight, the contact between the iron-based dust and the hydrochloric acid solution is insufficient, so that molding is difficult, and when the hydrochloric acid solution is more than 12%, the solid dust is caused by the excess hydrochloric acid solution. Since it becomes a slurry state, it cannot also be manufactured in a molded object.
철계 더스트와 적정 농도의 염산용액을 혼합함으로써, 금속철 또는 철산화물과 염산의 반응에 의해 입자 계면상에 FeCl2 용액이 생성되고 그 후 소정의 양생과정, 즉 적정온도, 습도 및 유지시간동안 양생함으로써 FeCl2가 생성된다. 한편 FeCl2의 산화반응에 의해 서서히 철수산화물로 석출하는 용해, 석출반응에 의해 입자와 입자를 서로 강고하게 연결되어 적정강도를 갖는 성형체로 제조된다.By mixing the iron-based dust with an appropriate concentration of hydrochloric acid solution, a FeCl 2 solution is formed on the particle interface by the reaction of metal iron or iron oxide with hydrochloric acid, and then curing during a predetermined curing process, that is, a temperature, humidity and a holding time. As a result, FeCl 2 is produced. On the other hand, the particles are precipitated to iron hydroxide gradually by the oxidation reaction of FeCl 2 , and the particles and particles are firmly connected to each other by the precipitation reaction to produce a molded article having an appropriate strength.
상기와 같이 철계 더스트와 염산을 혼합하고 성형한 후, 성형물을 적정한 온도 및 상대습도 조건하에서 양생하여 철계 더스트류의 성형체를 제조한다.After mixing and molding the iron-based dust and hydrochloric acid as described above, the molded product is cured under appropriate temperature and relative humidity conditions to prepare a molded body of the iron-based dust.
본 발명에 적절한 양생 조건은 60-100℃의 온도 및 70-100%의 상대습도 조건 하에서 최소 12시간, 바람직하게는 12-24시간 양생하는 것이다. 본 발명자들은 반복적인 실험을 통해, 이러한 온도, 습도 및 양생 조건하에서 염산용액과 철산화물 또는 금속철과의 반응이 충분히 일어나 고체 입자계면에 철 수산화물을 형성함으로서 강도 30이상의 철계 더스트류의 성형체를 제조할 수 있음을 발견하였다.
Curing conditions suitable for the present invention are curing at least 12 hours, preferably 12-24 hours, at a temperature of 60-100 ° C. and a relative humidity of 70-100% . Through repeated experiments, the present inventors produced a molded article of iron-based dust having a strength of 30 or more by sufficiently reacting the hydrochloric acid solution with iron oxide or metal iron under such temperature, humidity and curing conditions to form iron hydroxide in the solid particle interface. I found it possible.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
실시예 1Example 1
(발명예 1-9)(Invention Example 1-9)
상기 표 1에 나타낸 선박의 축조과정에서 강철표면의 연마에 의해 부생되는 철계 더스트류인 미분 더스트 및 Cu 슬래그 각각 120g에 2%, 4%, 8% 및 10% 농도의 염산용액을 고체 더스트의 중량을 기준으로 8중량%인 96g을 첨가하고 균일하게 혼합하였다. Hydrochloric acid solutions of 2%, 4%, 8% and 10% in hydrochloric acid solutions containing 120% of iron dust dust and Cu slag, which are by-products produced by polishing of the steel surface during the construction of the vessel shown in Table 1, were used as the weight of solid dust. 8 g of 96% by weight was added and mixed uniformly.
또한 제철소 열연공정에서 발생하는 열연더스트 120g에 2% 농도의 염산용액을 고체 더스트류의 중량을 기준으로 8중량%인 96g을 첨가하고 균일하게 혼합하였다. 상기 혼합된 각 혼합물을 KSF2514의 모르타르 압축강도 시험방법에 따라 각각 성형체를 제조하였다. 성형체 제조후 온도 60℃, 상대습도 95%조건하에서 24시간 양생한 후 성형체를 취출하여 압축강도를 측정하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In addition, the hydrochloric acid solution of 2% concentration was added to 96 g of 8% by weight based on the weight of the solid dust to 120 g of hot rolled dust generated in the iron mill hot rolling process and mixed uniformly. Each of the mixed mixtures were prepared according to the mortar compressive strength test method of KSF2514, respectively. After the molded product was cured at a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 95% for 24 hours, the molded product was taken out to measure compressive strength, and the results are shown in Table 3 below.
(비교예 1-6) (Comparative Example 1-6)
선박 축조시 발생되는 미분 더스트 및 Cu 슬래그에 농도가 1%, 12%인 염산용액을 사용한 것을 제외하고 상기 발명예와 동일한 방법으로 실시하였으며 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 또한 결합제로서 포틀란트 시멘트를 미분 더스트류의 중량을 기준으로 8중량% 및 20중량% 그리고 Cu 슬래그에 20중량% 첨가한 것을 제외하고 상기 발명예와 동일한 방법으로 실시하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Except for the use of hydrochloric acid solution having a concentration of 1% and 12% for the fine dust and Cu slag generated during ship construction, the same method as in the invention was carried out and the results are shown in Table 3 below. In addition, except that Portland cement was added in an amount of 8% by weight and 20% by weight and 20% by weight of Cu slag based on the weight of fine dust, and the results were shown in Table 3 below. Shown in
더스트: 선박의 축조과정에서 강철표면의 연마에 의해 부생되는 철계 더스트
Dust: Iron-based dust produced by grinding steel surface during ship construction
상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 결합제로서 염산용액의 농도를 2-10%범위로 조절하여 제조한 성형체의 압축강도는 상기 범위내에서 염산용액의 농도가 증가함에 따라 성형체의 압축강도는 증가하는 경향을 나타내었으며 양호한 압축강도값을 가지는 성형체의 제조가 가능하였다.
As can be seen in Table 3, the compressive strength of the molded product prepared by adjusting the concentration of the hydrochloric acid solution to the range of 2-10% as the binder of the present invention increases the concentration of the hydrochloric acid solution within the above range. Showed a tendency to increase and it was possible to produce molded articles having good compressive strength values.
비교예 1-4에서, 염산의 사용량이 2%이하인 경우 철의 용해반응이 미약하여 입자와 입자간의 계면반응이 불충분하고 과잉의 염산용액이 첨가됨으로써 급속한 철 성분과의 반응에 의한 발열반응으로 성형체의 균열발생을 유도함으로서 약간의 접촉만으로도 부스러지는 정도의 특성을 나타내었다.In Comparative Example 1-4, when the amount of hydrochloric acid used is 2% or less, the dissolution reaction of iron is insufficient, so that the interfacial reaction between the particles and particles is insufficient, and an excess exothermic acid solution is added to the exothermic reaction by the rapid iron component reaction. By inducing cracks, the cracks were exhibited by a slight contact.
또한 일반적인 결합제로서 가장 많이 사용되는 시멘트를 사용한 비교예 5-7의 경우, 철계 더스트류의 입자가 매우 미세하므로 결합제인 시멘트를 고체 더스트류의 20중량%까지 첨가하여도 접촉에 의해 부스러지는 정도의 상태를 나타내었다. 따라서 결합제로서 시멘트를 사용하여 소정의 강도를 나타내는 성형체로 제조할 경우 다량의 시멘트를 사용해야할 것으로 판단된다. 그러나 결합제로서 시멘트양을 다량으로 사용하면 경제적인 면에서도 불리할 뿐만아니라 전기로 등에서 철을 회수할때 발생되는 부산물인 슬래그가 증가하므로 공정상 적합하지 못한 것이다.
In addition, in the case of Comparative Example 5-7 using the most commonly used cement as a general binder, the particles of iron-based dusts are very fine, so that even if the cement, which is a binder, is added up to 20% by weight of the solid dust, it is brittle by contact. Status was shown. Therefore, it is determined that a large amount of cement should be used when producing a molded article having a predetermined strength using cement as a binder. However, the use of a large amount of cement as a binder is not only economically disadvantageous, but also increases the slag which is a by-product generated when iron is recovered from an electric furnace, which is not suitable for the process.
실시예 2Example 2
(발명예 10-12)(Invention Example 10-12)
표 1에 나타낸 선박의 축조과정에서 강철표면의 연마에 의해 부생되는 철계 더스트류인 미분 더스트에 철이 거의 함유되지 않은 CaO와 SiO2가 주성분을 이루는 제철소 부생 고로 괴재 슬래그 미분을 적량 첨가하여 총 철함량을 50중량%, 70중량% 및 90중량%로 각각 조절한 더스트 120g에 10%농도의 염산용액을 고체 더스트류의 중량을 기준으로 8중량%인 96g을 첨가하고 균일하게 혼합한 후 KSF2514의 모르타르 압축강도 시험방법에 따라 각각 성형체를 제조하였다. 성형체 제조후, 온도 60℃, 상대습도 95% 조건하에서 24시간 양생한 다음 성형체를 취출하여 압축강 도를 측정하고 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.The total iron content is added by adding an appropriate amount of slag fines from the blast furnace blast furnace blast furnace, which is composed mainly of CaO and SiO 2 , which contains almost no iron, to the fine dust of iron-based dust produced by grinding of the steel surface during the construction of the ship shown in Table 1. 10% hydrochloric acid solution was added to 120g of dust adjusted to 50%, 70% and 90% by weight, and 8% by weight of 96g, based on the weight of solid dust, was mixed uniformly and then the mortar of KSF2514 was compressed. According to the strength test method, each molded body was produced. After the production of the molded article, the cured under a condition of temperature 60 ℃, relative humidity 95% for 24 hours, the molded article was taken out to measure the compressive strength and the results are shown in Table 4 below.
(비교예 8-9)(Comparative Example 8-9)
미분 더스트중 철의 총함량을 10중량% 및 30중량%로 각각 조절한 더스트를 사용한 것을 제외하고 상기 발명예와 동일한 방법으로 실시하였으며 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.Except that the dust was adjusted to 10% by weight and 30% by weight of the total iron content in the fine dust was carried out in the same manner as in the invention example and the results are shown in Table 4 below.
더스트: 선박의 축조과정에서 강철표면의 연마에 의해 부생되는 철계 더스트
Dust: Iron-based dust produced by grinding steel surface during ship construction
표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명예 10-12와 같이 성형하고자 하는 원료 더스트내의 총 철함량이 30중량%이상으로 함유되어 있는 경우 소정의 강도를 갖는 성형체로 제조될 수 있지만, 비교예 8-9와 같이 총 철함량이 30중량%이하인 경우 제조된 성형체는 충분한 강도를 나타내지 못한다. 이는 염산과 반응하는 철함량이 부족하여 미세입자 계면에서 결합역할을 하는 철수산화물의 생성이 불충분하기 때문이다. 따라서, 소정의 강도를 갖는 성형체로 제조하기 위해서는 철계 더스 트내중 철의 함량이 30중량%이상인 더스트를 사용하는 것이 바람직하다.
As can be seen from Table 4, when the total iron content in the raw material dust to be molded, as in Example 10-12 of the present invention contained more than 30% by weight, it can be produced as a molded article having a predetermined strength, Comparative Example If the total iron content is less than 30% by weight, such as 8-9, the formed article does not exhibit sufficient strength. This is because the iron content reacting with hydrochloric acid is insufficient, and the production of iron hydroxide, which acts as a binding agent at the fine particle interface, is insufficient. Therefore, in order to produce a molded article having a predetermined strength, it is preferable to use dust having an iron content of 30% by weight or more in the iron-based dust.
실시예 3Example 3
(발명예 13-15)(Invention Example 13-15)
표 1에 나타낸 선박의 축조과정에서 강철표면의 연마에 의해 부생되는 더스트류인 미분 더스트 120g에 10% 농도의 염산용액을 고체 더스트류의 중량을 기준으로 8중량%, 10중량% 및 12중량%로 첨가하고 균일하게 혼합한 후 KSF2514의 모르타르 압축강도 시험방법에 따라 각각 성형체를 제조하였다. 성형체 제조후 온도 60℃ 및 상대습도 95% 조건하에서 24시간 양생한 다음 성형체를 취출하여 압축강도를 측정하고 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.Hydrochloric acid solution of 10% concentration is added to 8%, 10% by weight and 12% by weight of 120% of ground dust, which is a by-product of dust produced by polishing of steel surface during the process of ship construction shown in Table 1. After the addition and uniform mixing, the molded bodies were prepared according to the mortar compressive strength test method of KSF2514. After the molded article was cured for 24 hours under the condition of 60 ° C. and 95% relative humidity, the molded article was taken out to measure the compressive strength, and the results are shown in Table 5 below.
(비교예 10-12)(Comparative Example 10-12)
10% 농도의 염산용액을 고체 더스트류의 중량을 기준으로 6중량%, 14중량% 및 16중량%로 첨가한 것을 제외하고 상기 발명예와 동일한 방법으로 실시하고 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.A 10% hydrochloric acid solution was added in 6 wt%, 14 wt%, and 16 wt% based on the weight of solid dust, and the results were shown in Table 5 below. .
더스트: 선박의 축조과정에서 강철표면의 연마에 의해 부생되는 철계 더스트
Dust: Iron-based dust produced by grinding steel surface during ship construction
상기 표 5의 발명예 13-15에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 결합제로서 사용하는 염산의 사용량을 고체 철계 더스트류의 중량을 기준으로 8-12중량% 범위조건으로 사용하면 압축강도 특성이 양호한 성형체를 제조할 수 있었다. 그러나, 비교예 10-12의 경우와 같이 상기 범위조건보다 적게하거나 많게하면 고체 더스트류에 대한 용액의 과부족 또는 과잉에 의해 성형이 불가능한 상태로 되거나 슬러리화가 되어 성형체로서의 제조가 이루어지지 않았다.
As can be seen in Inventive Example 13-15 of Table 5, when the amount of hydrochloric acid used as a binder in the present invention is used in the range of 8-12% by weight based on the weight of the solid iron dusts, the compressive strength characteristics are A good molded body could be produced. However, as in the case of Comparative Example 10-12, if it is less or more than the above range condition, the molding is not possible due to the lack or excess of the solution to the solid dust, or the slurry is formed, so that the production as a molded product was not performed.
실시예 4Example 4
(발명예 16-21)(Invention Example 16-21)
표 1에 나타낸 선박의 축조과정에서 강철표면의 연마에 의해 부생되는 철계 더스트류인 미분 더스트 120g에 10% 농도의 염산용액을 고체 더스트류의 중량을 기준으로 10중량% 첨가하고 균일하게 혼합한 다음 KSF2514의 모르타르 압축강도 시험방법에 따라 각각 성형체를 제조하였다. 성형체 제조후 온도 70℃, 80℃ 및 90℃ 그리고 상대습도 95% 조건하에서 24시간 양생한 다음 성형체를 취출하여 압축강도를 측정하고 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 또한 상대습도를 70%로 한 것과 양생유지 시간을 12시간, 18시간으로 한 경우도 각각 실시하여 하기 표 6에 나타내었다.10% by weight of hydrochloric acid solution based on the weight of the solid dust was added to 120 g of fine dust, which is an iron-based dust produced by grinding of the steel surface during the construction of the ship shown in Table 1, and mixed uniformly. According to the mortar compressive strength test method of the molded bodies were prepared. After the molded product was cured for 24 hours under the conditions of 70 ℃, 80 ℃ and 90 ℃ and 95% relative humidity and then the molded product was taken out to measure the compressive strength and the results are shown in Table 6. In addition, the relative humidity was set at 70% and the curing time was 12 hours and 18 hours, respectively.
(비교예 13-17)(Comparative Example 13-17)
성형체 제조후 양생온도를 20℃ 및 40℃로, 상대습도를 50%로 하고 그리고 양생 시간을 4시간 및 8시간으로 한 것을 제외하고 상기 발명예와 동일한 방법으로 실시하고 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.After the molding was prepared, the curing temperature was 20 ° C. and 40 ° C., the relative humidity was 50% and the curing time was 4 hours and 8 hours. Indicated.
더스트: 선박의 축조과정에서 강철표면의 연마에 의해 부생되는 철계 더스트
Dust: Iron-based dust produced by grinding steel surface during ship construction
상기 표 6의 발명예 16-21로 부터 확인할 수 있는 바와 같이, 성형체의 강도 발현에 중요한 역할을 하는 양생조건, 즉 양생온도, 양생습도 및 양생시간 등은 고체 더스트류와 염산의 반응에 의해 입자계면에 생성된 FeCl2 용액이 철수산화물로 석출하는 단계를 촉진시켜주는 과정으로서 60-100℃의 온도 및 70-100%의 상대습도 조건하에서 적어도 12시간동안 행하는 것이 바람직함을 알 수 있다.As can be seen from Inventive Example 16-21 of Table 6, the curing conditions, that is, curing temperature, curing humidity, curing time, etc., which play an important role in the strength development of the molded body, are determined by the reaction of solid dusts with hydrochloric acid. It can be seen that it is preferable to perform the FeCl 2 solution generated at the interface for at least 12 hours under a temperature of 60-100 ° C. and a relative humidity of 70-100% as a process for promoting the precipitation of iron hydroxide.
염산용액을 결합제로 사용하여 철계 더스트류의 성형체를 제조함으로써 전기로 등에서 철계 더스트류로 부터 철을 회수하기에 적합한 형태의 철계 더스트류의 성형체를 제조할 수 있다.By using a hydrochloric acid solution as a binder to produce a molded body of iron-based dust, it is possible to produce a molded body of iron-based dust suitable for recovering iron from the iron-based dust in an electric furnace or the like.
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- 2001-08-06 KR KR20010047340A patent/KR100797317B1/en not_active IP Right Cessation
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