KR100857587B1 - Compositions for artificial aggregates for orchid culture and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

An artificial aggregate composition and a preparation method thereof are provided to control the microstructure, porosity, draining velocity and absorption velocity of the artificial aggregate by using industrial waste and clay. A preparation method of artificial aggregate composition comprises steps of: a) preparing a mixture body by mixing at least one industrial waste selected from spent bleaching clay, steelmaking dust and stone sludge with clay; b) forming an article having a shape after drying the mixture by filter pressing; and c) preparing an artificial aggregate by calcining the article in rotary kiln of a temperature, and the surface of the artificial aggregate has shell which is denser than the core. The core of the artificial aggregate has porous structure generated by the inhibition of the release of the gas which is generated in the calcination process, which results in expansion of the gas. The preparation method of artificial aggregate composition optionally comprises a step of: d) grinding the artificial aggregate, and modifying the surface of the dense surface of the aggregate by a secondary calcination. The mixture body of the step a) consists of: 60wt% of clay and at least one selected from a waste group consisting of 5-10wt% of spent bleaching clay, 5wt% of steelmaking dust and 25wt% of stone sludge. Further, the step of c) is performed by calcining the article in rotary kiln at a 1100 to 1150°C of temperature for 10 minutes.

Description

인공난석용 조성물 및 그의 제조 방법{COMPOSITIONS FOR ARTIFICIAL AGGREGATES FOR ORCHID CULTURE AND ITS MANUFACTURING METHOD} COMPOSITIONS FOR ARTIFICIAL AGGREGATES FOR ORCHID CULTURE AND ITS MANUFACTURING METHOD}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 난석의 제조방법의 순서도를 도시한 것이다. Figure 1 shows a flow chart of a method of manufacturing artificial turbulence according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공난석인 시편 1 및 시편 2와 자연 난석의 미세구조를 SEM으로 관찰하여 도시한 것이다. FIG. 2 is a SEM observation of the microstructures of specimens 1 and 2, which are artificial turbulences, and natural eggs, according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 난석의 시편1의 셀(shell) 표면과 단면을 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates a shell surface and a cross section of specimen 1 of an artificial turbulence according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 난석의 시편과 자연 난석의 기공 분포를 영상 분석기로 측정하여 도시한 것이다. Figure 4 shows the measurement of the pore distribution of the specimen and the natural ovary artificial artificial dolmen according to an embodiment of the present invention measured.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세공 분석 측정 장치를 이용하여 미세기공 분포를 분석 결과를 도시한 것이다.Figure 5 shows the results of analyzing the micropore distribution using the pore analysis measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 난석의 시편들의 흡수율, 충진밀도, 및 단위용적 중량을 측정하여 도시한 것이다. Figure 6 shows the measured absorption, filling density, and unit volume weight of the specimens of the artificial turbulence according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포수 시편에 대하여 25℃ 대기 중에서 시간에 따른 수분 손실률을 측정하여 도시한 것이다. FIG. 7 illustrates a measurement of water loss rate with time in a 25 ° C. atmosphere for a catcher specimen according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 여러 산업 폐기물을 이용하여 제조된 경량 골재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 산업 폐기물을 점토와 혼합 사용하여 인공 난석을 제조하기 위한 인공 난석용 조성물 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lightweight aggregate manufactured using various industrial wastes, and more particularly, to a composition for artificial stool for producing artificial calcite by using various industrial wastes mixed with clay, and a manufacturing method thereof.

산업의 급속한 발전으로 인하여 산업 부산물 및 폐기물 종류가 다양화되고 그 발생량도 급증하고 있는 추세이다. 이에 따라 폐기물들을 재활용하여 유용한 대체자원으로 활용하는 연구가 환경보존 및 경제적 효과 때문에 점차 활성화되고 있다. Due to the rapid development of the industry, the types of industrial by-products and wastes are diversified, and the amount of their production is increasing rapidly. Accordingly, researches that recycle wastes and use them as useful alternative resources are being actively promoted due to environmental conservation and economic effects.

여러 폐기물 중 유해 중금속이 다량 포함된 전기로 제강(Elecrical Arc Furnace, EAF) 더스트(Dust)는 지정폐기물로서 처리문제가 심각하게 대두되고 있으며, 그 처리방안으로 전기로 제강 더스트에 존재하는 유가금속 회수, 시멘트의 고화에 의한 처리 등 다양한 방법이 연구되고 있다. Electrification Arc Furnace (EAF) dust containing a large amount of harmful heavy metals among many wastes is a designated waste, and the treatment problem is seriously raised, and as a treatment method, valuable metals recovered in the electric steel making dust are recovered. And various methods such as treatment by solidification of cement have been studied.

그러나, 선진국에서 주로 이용되는 유가금속 회수의 경우에는 고가의 설비비와 운영비로 인해 비경제적이고, 시멘트 고화에 의한 처리는 장기간에 걸친 유해성분의 용출 여부가 아직 검증되지 못하고 있다. 그러므로 전기로 제강 더스트를 점토와 혼합 및 유리화하여 안정화 시키는 방법이 국내외에서 많이 연구되고 있다.However, in the case of recovery of valuable metals mainly used in developed countries, it is uneconomical due to expensive equipment cost and operation cost, and the treatment by cement solidification has not yet been verified for the long-term dissolution of harmful components. Therefore, a method of mixing and vitrifying steelmaking dust with clay has been studied at home and abroad.

그러나, 아직까지 전기로제강 더스트를 포함한 여러 산업 폐기물들을 복합 사용하여 유용하면서 무해한 대체 자원으로 활용할 수 있는 방법들이 거의 개발되지 못하고 있는 실정이다. However, methods that can be utilized as a useful and harmless alternative resource by using various industrial wastes including electric furnace steel dust have not been developed yet.

따라서, 본 발명의 제1 목적은 전기로제강 더스트나 폐백토를 포함한 여러 산업 페기물을 점토와 함께 복합 사용하여 인공 난석을 제조함으로써 미세 구조, 기공율 및 공극율, 배수속도, 및 흡수율 등을 조절할 수 있는 인공 난석용 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, a first object of the present invention is to artificially manufacture artificial turbulence using a combination of various industrial wastes including clay furnace dust or waste clay together with clay, and to control microstructure, porosity and porosity, drainage rate, absorption rate, and the like. It is to provide a composition for ovary.

본 발명의 제2 목적은 상기한 인공 난석용 조성물로 이루어진 인공 난석을 제조할 수 있는 인공 난석의 제조 방법을 제공하는 것이다. It is a second object of the present invention to provide a method for producing an artificial egg stone, which can produce an artificial egg stone made of the above composition for artificial eggs.

상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 인공 난석용 조성물은 폐백토 5~10 중량부(wt%), 전기로제강 더스트 5 중량부(wt%), 및 석분 오니 25∼30 중량부(wt%)로 이루어진 폐기물 그룹 중에서 선택된 적어도 한 가지 이상의 폐기물에 점토 60 중량부(wt%)를 첨가하여 이루어진다.Composition for the artificial turbulence for achieving the first object of the present invention described above is 5 to 10 parts by weight (wt%) of waste clay, 5 parts by weight (wt%) of furnace steel dust, and 25 to 30 parts by weight (wt. 60 parts by weight (wt%) of clay is added to at least one waste selected from the waste group consisting of%).

상기 폐백토는 발포에 기여하므로 상기 인공난석이 다기공 구조를 갖고 흡수율이 향상되도록 첨가량을 조절할 수 있다.Since the waste clay contributes to foaming, the amount of artificial turbulence may be controlled to have a multi-pore structure and to improve absorption.

상술한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 인공 난석의 제조 방법은, a) 폐백토, 전기로제강 더스트, 및 석분 오니 중에서 적어도 하나 이상의 폐기물에 점토를 첨가하여 혼합체를 형성하는 단계; b) 상기 혼합체를 필터 프레싱(Filter Pressing)하여 습식 건조시킨 후에 특정 모양의 성형체로 성형하는 단계; 및 c) 상기 성형체를 소정 온도의 로터리 킬른(Rotary Kiln) 내에서 적정 시간 동안 1차 소결하여 인공 난석을 제조하는 단계를 포함한다.Method for producing an artificial turbulence for achieving the second object of the present invention described above comprises the steps of: a) adding clay to at least one of waste clay, electric furnace steel dust, and stone dust sludge to form a mixture; b) wet-drying the mixture by filter pressing and then molding the mixture into a shaped body; And c) first sintering the molded body in a rotary kiln at a predetermined temperature for a predetermined time to produce an artificial egg stone.

상기한 인공 난석의 제조 방법은 d) 상기 인공 난석을 분쇄, 또는 분쇄 후 2차 소결하여 상기 인공 난석의 표면의 치밀 조직을 변화시키는 단계를 더 포함한다.The method of manufacturing an artificial egg stone further includes d) changing the dense structure of the surface of the artificial egg stone by sintering or second sintering after the artificial egg stone is crushed.

상기 c) 단계는 상기 인공 난석의 표면이 내부(core)보다 치밀한 구조를 갖는 셀(shell)이 존재하므로, 상기 소결 공정 중 발생하는 가스가 상기 셀에 의해 방출이 억제되고 팽창하여 상기 인공 난석의 내부가 다기공성 구조가 되도록 할 수 있다.In step c), since a shell having a structure in which the surface of the artificial turbulence is denser than a core exists, the gas generated during the sintering process is suppressed by the cell and is expanded, thereby expanding the artificial turbulence. It can be made to be a porous structure inside.

상기 d) 단계를 통해 상기 셀을 형성시키거나 제거함으로써 상기 셀 부위에 존재하는 소정 크기 이하의 미세 기공, 및 수분방출 억제 능력을 제어할 수 있다.By forming or removing the cell through step d), the micropores having a predetermined size or less present in the cell site and the ability to inhibit water release may be controlled.

상기 a) 단계에서 상기 혼합체는 폐백토 5~10 중량부(wt%), 전기로제강 더스트 5 중량부(wt%), 및 석분 오니 25∼30 중량부(wt%)로 이루어진 폐기물 그룹 중에서 선택된 적어도 한 가지 이상의 폐기물에 점토 60 중량부(wt%)를 첨가하여 이루어질 수 있다.In the step a), the mixture is at least 5 to 10 parts by weight (wt%) of waste clay, 5 parts by weight (wt%) of electric furnace steel dust, and 25 to 30 parts by weight (wt%) of sludge dust. It can be done by adding 60 parts by weight (wt%) of clay to one or more wastes.

상기 b) 단계는 상기 혼합체를 볼 밀링(Ball Milling)하고 필터 프레싱하는 단계; 및 상기 볼 밀링 및 필터 프레싱된 혼합체를 2시간 정도 습식 건조시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 b) 단계는 상기 습식 건조된 혼합체를 소정 지름 및 높이를 갖는 원기둥 모양으로 성형한 후에 구형화 공정을 거쳐 상기 성형체를 형성할 수 있다.B) ball milling and filter pressing the mixture; And wet drying the ball milled and filter pressed mixture for about 2 hours. In the step b), the wet-dried mixture may be formed into a cylindrical shape having a predetermined diameter and height, and then, the spherical forming process may be performed to form the molded body.

상기 c) 단계는 1100~1150℃의 로터리 킬른 내에서 10분 정도 소결하여 상기 인공 난석을 제조할 수 있다.Step c) may be manufactured by sintering for about 10 minutes in a rotary kiln of 1100 ~ 1150 ℃ to produce the artificial turbulence.

한편, 난석은 난을 고정하고 뿌리에 물과 영양분을 공급하여 식물이 쾌적하게 생육하도록 만드는 소재로서 통기성 및 보수력이 크고, 보수된 수분을 서서히 방출할 수 있어야 한다. 난 뿌리가 너무 습하게 되면 부패될 수 있으므로 원활한 공기흐름이 가능한 통기성이 요구되는데 이는 난석 채움시에 공극률과 관계되고, 물과 영양분을 공급하였을 때 난석 기공 안에 가능한 다량의 수분과 영양분을 함유해야 하는데 이는 기공률에 관련된다. 또한 장기간 물과 영양분이 공급되지 않을 시, 난석이 자신의 기공 속에 채워진 수분과 영양분을 서서히 방출하여 난 성장을 유지되도록 하는 정도의 배수속도가 요구되는데 이는 기공분포와 관련이 있을 것으로 판단된다. On the other hand, the ovary is a material for fixing the eggs and supplying water and nutrients to the roots to make the plants grow comfortably, breathable and water-retaining, should be able to slowly release the repaired water. The egg roots can decay if they are too moist, so airflow is required for smooth air flow, which is related to the porosity when filling the ovaries, and must contain as much water and nutrients as possible in the pores of the ovaries when water and nutrients are supplied. This is related to porosity. In addition, when water and nutrients are not supplied for a long time, drainage rate is required to gradually release the moisture and nutrients filled in the pores of the pores to maintain egg growth, which may be related to pore distribution.

따라서 본 발명의 일 실시예에서는 인공 난석의 조성과 제조 공정을 변수로 인공난석의 발포를 제어하여 미세구조, 흡수율, 배수속도 등을 조절하고, 난석에 요구되는 최적의 물리적 특성을 얻을 수 있는 공정 조건을 제시할 수 있다. Therefore, in one embodiment of the present invention, by controlling the foaming of artificial turbulence using the composition and manufacturing process of artificial turbulence, the process of controlling the microstructure, absorption rate, drainage rate, etc., and obtaining the optimal physical properties required for the turbulence Conditions can be given.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 난석의 제조방법의 순서도를 도시한 것이다. Figure 1 shows a flow chart of a method of manufacturing artificial turbulence according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 난석의 제조 방법은, 폐백토, 전기로제강 더스트, 및 석분 오니 중에서 적어도 하나 이상의 폐기물에 점토와 물을 첨가하여 혼합체를 형성한다.(S1 참조)Referring to FIG. 1, in the method of manufacturing artificial turbulence according to an embodiment of the present invention, clay and water are added to at least one or more wastes among waste white clay, furnace steel dust, and stone dust sludge to form a mixture. Reference)

아래 표 1에서는 본 발명의 일 실시예에서 사용된 여러 원료들의 화학 조성이 나타나있다. 즉, 점토는 일반 점토벽돌을 제조하는데 사용되는 것이며, 폐백토는 유류 흡착제로 사용된 후 폐기된 것으로 SiO2와 Al2O3가 주성분이지만 강열 감량(Ignition Loss)이 48.4% 으로 대부분이 휘발성분이고, 전기로제강 더스트는 Fe2O3와 ZnO가 주성분이며, 석분오니(stone sludge)는 SiO2와 Al2O3가 주성분으로서 그 함량이 점토와 유사하다.Table 1 below shows the chemical composition of various raw materials used in one embodiment of the present invention. In other words, clay is used to make general clay bricks, and waste white clay is used as oil adsorbent and then discarded. Its main components are SiO 2 and Al 2 O 3 , but the ignition loss is 48.4%. In the electric furnace steel dust, Fe 2 O 3 and ZnO are the main components, and in stone sludge, SiO 2 and Al 2 O 3 are the main components and the content is similar to clay.

성분ingredient SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 Fe2O3 Fe 2 O 3 CaOCaO MgOMgO Na2ONa 2 O K2OK 2 O TiO2 TiO 2 P2O5 P 2 O 5 Cr2O3 Cr 2 O 3 MnOMnO ZnOZnO PbOPbO SO3 SO 3 I. lossI. loss 점토(Clay)Clay 64.864.8 17.717.7 7.27.2 0.20.2 0.70.7 0.20.2 1.81.8 1.01.0 0.10.1 -- -- -- -- -- 6.36.3 폐백토(Waste White Clay)Waste White Clay 41.941.9 5.45.4 1.71.7 0.30.3 0.70.7 0.30.3 0.60.6 0.70.7 0.10.1 -- -- -- -- -- 48.448.4 EAF 더스트EAF Dust 5.55.5 2.72.7 42.742.7 4.24.2 1.01.0 3.33.3 2.32.3 0.70.7 0.20.2 0.40.4 2.32.3 10.010.0 1.21.2 1.11.1 22.422.4 석분 오니(Stone Sludge)Stone Sludge 66.766.7 14.914.9 2.32.3 2.02.0 1.11.1 3.83.8 5.25.2 0.30.3 0.10.1 -- -- -- -- -- 3.63.6

또한, 혼합체는 폐백토 5~10 중량부(wt%), 전기로제강 더스트 5 중량부(wt%), 및 석분 오니 25∼30 중량부(wt%)로 이루어진 폐기물 그룹 중에서 선택된 적어도 한 가지 이상의 폐기물에 점토 60 중량부(wt%)와 물을 첨가하여 이루어진다.In addition, the mixture is at least one waste selected from the waste group consisting of 5 to 10 parts by weight (wt%) of waste clay, 5 parts by weight (wt%) of furnace steel dust, and 25 to 30 parts by weight (wt%) of sludge dust. It is made by adding 60 parts by weight (wt%) of clay and water.

인공 난석의 조성물 중에서 휘발성분이 많은 폐백토는 소결시 발포에 직접적인 영향을 줄 수 있으므로 시편1은 폐백토 10 중량부를 함유하고, 시편2는 폐백토 5중량부를 함유한다. Waste clay containing a lot of volatile components in the composition of artificial turbulence can directly affect foaming during sintering, so that specimen 1 contains 10 parts by weight of waste clay, and specimen 2 contains 5 parts by weight of waste clay.

Waste White ClayWaste White Clay D dustD dust Stone SludgeStone sludge ClayClay 시편1 Psalm 1 1010 55 2525 6060 시편2 Psalm 2 55 55 3030 6060

이러한 혼합체를 볼 밀링(Ball Milling) 및 필터 프레싱(Filter Pressing) 한 후 2시간 정도 습식 건조시키고(S2, S3, 및 S4 참조), 압출기를 사용하여 소정 지름 및 높이를 갖는 원기둥 모양의 성형체로 성형한 후 구형화 공정을 거치게 된다.(S5 참조) 이때, 성형체는 지름 = 7.5mm, 높이 = 7.5 mm 인 것이 바람직하다.The mixture is wet-dried for about 2 hours after ball milling and filter pressing (see S2, S3, and S4), and formed into a cylindrical shaped body having a predetermined diameter and height using an extruder. Afterwards, it is subjected to a spheronization process.

성형체는 1100~1150℃의 로터리 킬른(Rotary Kiln) 내에서 10분 동안 1차 소결되어 인공 난석으로 제조되고(S6 참조), 인공 난석은 분쇄 공정 또는 분쇄 후 2차 소결하는 공정을 통해 표면의 치밀 조직이 변화될 수 있다.(S7 및 S8 참조)The molded body is first sintered for 10 minutes in a rotary kiln at 1100 to 1150 ° C. to be manufactured into artificial turbulence (see S6). Organization may change (see S7 and S8).

I. D    I. D ProcessingProcessing 시편3 Psalm 3 crushed 시편1 to 1/2~1/3 of the ariginal sizecrushed specimen1 to 1/2 ~ 1/3 of the ariginal size 시편4 Psalm 4 sintered 시편1 at 1100℃/1hrsintered specimen 1 at 1100 ℃ / 1hr

표 3에 나타나 있듯이, 시편1의 인공 난석을 원래 크기의 1/2~1/3로 분쇄한 것을 시편 3이라 하고, 시편3을 1100℃/1hr로 재소성한 것을 시편4라고 명명한다.As shown in Table 3, the crushed artificial turbulence of Specimen 1 into 1/2 to 1/3 of its original size is called Specimen 3, and the refired Specimen 3 at 1100 ° C / 1hr is referred to as Specimen 4.

상기에서 제조된 시편1, 시편2, 시편3, 시편 4의 물성 측정 및 시편 분석을 통해 인공 난석을 단위 중량, 공극률, 배수속도, 기공분포, 표면의 미세구조 등의 물리적 특성을 평가한다.(S9 참조)The physical properties of the artificial turbulence, such as unit weight, porosity, drainage rate, pore distribution, and surface microstructure, are evaluated by measuring the physical properties of the specimens 1, 2, 3, and 4 prepared above. See S9)

상기에서, 단위 중량(unit weight)은 일정 부피의 용기 내에 시편을 충진시켰을 때 단위부피당 시편의 무게를 의미하고, 공극률(void content)은 시편이 충진된 용기 내에 시편 점유 공간을 제외하고 남은 부분을 백분율로 계산한 것이다. In the above description, the unit weight refers to the weight of the specimen per unit volume when the specimen is filled in a volume of the container, and the void content refers to the remaining portion of the specimen filled space except for the space occupied by the specimen. It is calculated as a percentage.

또한, 배수속도는 250 ml 용기 안에 포수된 인공난석을 채운 후 항온조에 넣어 시간에 따른 질량감소를 측정하여 계산하고, 인공 난석의 미세구조를 관찰하기 위해 주사전자현미경(SEM )을 이용한다. In addition, the drainage rate is calculated by measuring the mass loss over time after filling the artificial turbulence in a 250 ml container and put it in a thermostat, using a scanning electron microscope (SEM) to observe the microstructure of the artificial turbulence.

기공분포는 영상 분석 소프트웨어(Image analyzer software)와 세공 분포 측정 장치(Porosimeter)를 이용하여 측정한다. 광학현미경으로 미세구조를 관찰하고 이를 영상 분석 소프트웨어로 분석하는 방법은 거대기공 분석에 용이하지만 30~40 ㎛ 이하의 미세기공 분석에서는 오차가 많을 것으로 생각되어 미세기공의 정확한 분포를 측정하기 위하여 세공 분포 측정 장치를 부가적으로 사용한다.Pore distribution is measured using an image analyzer software and a porosimeter. Observation of the microstructure with an optical microscope and analysis by image analysis software are easy for macropore analysis, but it is thought that there will be a lot of error in micropore analysis of 30 ~ 40 ㎛ or less. Use additionally a measuring device.

이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인공난석용 조성물 및 그의 제조 방법에 의해 제조된 인공 난석의 미세구조, 물리적 특성, 배수속도를 중심으로 인공 난석의 특성을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to Figures 2 to 7 look at the characteristics of artificial turbulence centering on the microstructure, physical characteristics, drainage rate of artificial turbulence prepared by the composition for artificial turbulence according to an embodiment of the present invention and its manufacturing method As follows.

1) 미세구조 1) Microstructure

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공난석인 시편 1 및 시편 2와 자연 난석의 미세구조를 SEM으로 관찰하여 도시한 것이다. FIG. 2 is a SEM observation of the microstructures of specimens 1 and 2, which are artificial turbulences, and natural eggs, according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 자연난석은 인공난석에 비하여 기공이 많고 서로 연결되어 있으며 미세구조가 비교적 균일하다. 인공난석의 시편1은 폐백토 첨가량 차이로 인해 시편2에 비하여 더 많은 기공이 존재한다. As shown in FIG. 2, the natural ovate has many pores and is connected to each other, and the microstructure is relatively uniform as compared to the artificial ovate. Specimen 1 of artificial turbulence has more pores than specimen 2 due to the difference in the amount of waste clay added.

즉, 폐백토 내에 존재하는 유기물은 소결 공정에서 가스를 생성하여 시편1 및 시편2의 발포에 기여한다. 따라서 폐백토가 10 wt%가 첨가된 시편1은 5 wt%가 첨가된 시편2에 비하여 발포성이 더 우수하여 기공이 많이 존재하는 것으로 간주된다.That is, organic matter present in the waste clay produces gas in the sintering process and contributes to the foaming of specimens 1 and 2. Therefore, Specimen 1 to which 10 wt% of waste clay is added is more foamed than Specimen 2 to which 5 wt% is added.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 난석의 시편1의 셀(shell) 표면과 단면을 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates a shell surface and a cross section of specimen 1 of an artificial turbulence according to an embodiment of the present invention.

도 3에 나타나 있듯이, 시편1 및 시편2의 소결 공정에서 일반적으로 표면이 최초로 높은 온도에 이르게 되므로 표면에 액상이 빠르게 형성되고, 이로 인해 표면은 내부(core)보다 치밀한 구조를 갖는데 이를 셀(shell)이라 명명한다. As shown in FIG. 3, in the sintering process of specimens 1 and 2, the surface generally reaches a high temperature for the first time, so that a liquid phase is rapidly formed on the surface, and thus the surface has a more dense structure than the core. Name it).

소결 공정 중 시편 내에서 발생하는 가스가 셀에 의해 방출되지 못하면 팽창하여 시편 내부가 다기공성 구조가 되므로 셀의 존재는 발포에 중요한 역할을 한다. 시편1은 표면 전체가 치밀한 구조의 셀로 둘러싸여 있으므로 개기공(open pores)과 통기공(through pores)이 적고 폐기공(closed pores)이 많다. 반면에 시편3은 시편1을 1/2~1/3 크기로 분쇄(crushing)한 것으로서, 분쇄과정에서 시편의 내부 코어(core)가 노출되어 기공의 대부분은 개기공으로 구성된다. If the gas generated in the specimen is not released by the cell during the sintering process, it expands and the inside of the specimen becomes a porous structure, so the presence of the cell plays an important role in foaming. Specimen 1 is surrounded by a cell of dense structure throughout the surface, so there are few open pores and through pores, and many closed pores. On the other hand, specimen 3 is a crushing of the specimen 1 to a size of 1/2 to 1/3, the inner core of the specimen is exposed during the grinding process, most of the pores are composed of open pores.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 난석의 시편과 자연 난석의 기공 분포를 영상 분석기로 측정하여 도시한 것이다. Figure 4 shows the measurement of the pore distribution of the specimen and the natural ovary artificial artificial dolmen according to an embodiment of the present invention measured.

도 4에 나타나 있듯이, 각 시편의 기공분포에서 우측의 빗금 친 막대그래프는 모든 기공을 합한 값으로 기공률로 간주할 수 있고, 이 기공률로부터 자연난석이 인공난석에 비해 기공률이 큰 것을 알 수 있다. 또한 자연난석의 기공분포가 인공난석의 기공 분포와의 차이점은 자연난석에 160~210 ㎛ 크기의 거대 기공이 존재한다는 것이다.As shown in FIG. 4, the hatched bar graph on the right side of the pore distribution of each specimen can be regarded as the porosity as the sum of all the pores, and from this porosity, it can be seen that natural porosity has a higher porosity than artificial fossils. In addition, the pore distribution of natural ovary is different from the pore distribution of artificial ovary, and there is a large pore size of 160 ~ 210 ㎛ in natural ovary.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 세공 분석 측정 장치를 이용하여 미세기공 분포를 분석 결과를 도시한 것이다.Figure 5 shows the results of analyzing the micropore distribution using the pore analysis measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 영상 분석 소프트웨어로는 30~40 ㎛ 이하의 미세기공 분석에 오차가 클 것으로 생각하여 세공 분석 측정 장치(porosimeter)를 이용하여 미세기공 분포를 분석한 것으로서, 세공 분석 측정 장치는 시편을 직경 1~2mm 크기로 분쇄하여 분석하기 때문에 시편1 및 시편3의 기공 분포는 동일하므로 도 5에 도시하지 않는다.As shown in FIG. 5, the image analysis software is considered to have a large error in micropore analysis of 30 to 40 μm or less, and analyzes the micropore distribution using a porosimeter. Since the apparatus grinds and analyzes the specimen to a diameter of 1 to 2 mm, the pore distribution of the specimen 1 and the specimen 3 is the same, and thus is not shown in FIG. 5.

자연난석과 인공난석의 기공분포를 비교해보면, 도 5의 (a)에 나타나 있듯이 주피크의 기공크기가 자연난석은 10 ㎛ 크기인 반면에, 도 5의 (b~d)에 나타나 있듯이 인공난석은 기공크기가 40 ㎛ 이다. Comparing the pore distribution of natural and artificial turbulence, as shown in Fig. 5 (a), the pore size of the main peak is 10 µm in size, while artificial turbulence is shown in Fig. 5 (b to d). Silver pore size is 40 μm.

또한, 시편4를 제외한 모든 인공난석은 10 ㎛ 이하의 미세기공을 갖고 있으나 자연난석에는 10 ㎛ 이하의 미세기공이 존재하지 않는다. 이러한 미세 기공들은 SEM 분석을 통하여 주로 시편의 셀 부위에 존재하는 것을 알 수 있다. In addition, all artificial turbulence except specimen 4 has micropores of 10 μm or less, but micropores of 10 μm or less do not exist in the natural turbulence. These micro pores can be seen mainly in the cell site of the specimen through SEM analysis.

한편, 도 5의 (c)에 나타나 있듯이 시편4에는 미세기공이 존재하지 않는다. 이는 10~30 ㎛ 피크 강도 변화에서 확인할 수 있고, 시편1을 분쇄하여 2차 소결하는 공정에서 미세 기공들이 합체되어 더 큰 기공으로 성장하기 때문이다. 즉, 시편4의 10~30 ㎛ 피크강도가 시편1보다 증가되어 있으므로 시편1에 존재했던 10 ㎛이하의 미세기공이 2차 소결 공정에서 합체되어 큰 기공으로 성장한 것을 알 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 5 (c) there is no micropores in the specimen 4. This can be confirmed by the change in peak intensity of 10 to 30 μm, and fine pores are coalesced and grown to larger pores in the process of crushing specimen 1 and sintering second. That is, since the 10 ~ 30 ㎛ peak strength of the specimen 4 is increased than the specimen 1, it can be seen that the micropores of 10 µm or less that existed in the specimen 1 were coalesced in the secondary sintering process to grow into large pores.

세공 분석 측정 장치(Porosimeter)의 분석 결과로부터 10 ㎛ 이하의 미세기공은 공정상에서 셀을 형성시키거나 제거함으로써 제어 가능함을 확인할 수있다.From the analysis results of the porosimeter, it can be seen that micropores of 10 μm or less can be controlled by forming or removing cells in the process.

2) 물리적 특성2) physical properties

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 난석의 시편들의 흡수율, 충진밀도, 및 단위용적 중량을 측정하여 도시한 것이다. Figure 6 shows the measured absorption, filling density, and unit volume weight of the specimens of the artificial turbulence according to an embodiment of the present invention.

도 6의 (a)에 나타나 있듯이, 자연난석의 흡수율은 118%로 인공 난석에 비하여 매우 높다. 일반적으로 흡수율은 기공율과 비례하는데, 도 6의 결과가 영상 분석기로 분석한 결과(도 4의 빗금 친 막대그래프)와 일치한다. As shown in Figure 6 (a), the absorption rate of the natural ovary is 118%, which is very high compared to the artificial ovary. In general, the absorption rate is proportional to the porosity, and the result of FIG. 6 coincides with the result analyzed by the image analyzer (hatched bar graph of FIG. 4).

인공난석 중에서 시편1의 흡수율은 72%로서 시편2의 56%에 비해 높은데, 시편1이 시편2에 비해 발포성분인 폐백토가 더 많이 첨가되었기 때문에 도 4에 나타나 있듯이 시편1의 기공률이 시편2보다 더 크다.Among artificial turbulences, the absorption rate of specimen 1 is 72%, which is higher than that of specimen 2, and since porosity of specimen 1 is higher than that of specimen 2, it is shown that the porosity of specimen 1 is higher than that of specimen 2. Greater than

동일한 조성을 갖고 있음에도 불구하고 시편4의 흡수율이 시편1이나 시편3에 비해 낮다. 이는 시편1의 2차 소결공정에서 미세기공이 물질 이동에 의해 일부 채워져 기공률이 낮아졌기 때문이다. 도 4에 나타나 있듯이 시편4의 기공률은 시편1에 비해 낮다. Despite having the same composition, the absorption of specimen 4 is lower than that of specimen 1 or specimen 3. This is because in the second sintering process of Specimen 1, the micropores are partially filled by the material movement, thereby lowering the porosity. As shown in FIG. 4, the porosity of Specimen 4 is lower than that of Specimen 1.

골재의 공극률(void content)이 크면 공기 투과성이 향상되어 난 배양시 뿌리의 부패방지에 좋은 효과를 준다. 도 6의 (b)에서 확인할 수 있듯이 모든 인공난석의 공극률은 자연난석에 비해 크다. 수학식 1에 나타나 있듯이 골재의 공극률은 충진율과 밀접한 관계를 갖는다.Large void content of the aggregate improves air permeability, which has a good effect on root rot prevention during egg culture. As can be seen in Figure 6 (b) the porosity of all artificial turbulence is larger than the natural turbulence. As shown in Equation 1, the porosity of the aggregate is closely related to the filling rate.

공극률 (%) = 100 - 충진율 (%)               Porosity (%) = 100-Fill Rate (%)

일반적인 충진율은 골재의 형상분포와 관계되며, 일정 크기보다는 여러 크기의 골재가 혼합되었을 때 충진이 잘된다. 인공난석은 구(shpere) 형상으로 제조되어 크기와 형상이 비교적 일정한 반면에 자연난석은 부정형으로 크기 분포가 넓어 용기 내에 잘 충진되기 때문에 공극률이 낮다고 판단된다. The general filling rate is related to the shape distribution of aggregates, and filling is good when several sizes of aggregates are mixed rather than a certain size. Artificial turbulence is manufactured in a spherical shape and relatively constant in size and shape, whereas natural turbulence is indefinite and wide in size distribution, so it is considered to have low porosity.

인공난석 중에서 시편1, 시편 3 및 시편4는 조성이 같지만 공극률에 차이를 보이고 있는데, 시편3 및 시편4는 모두 46%의 공극률을 갖지만 시편1은 48%로 시편3 및 시편4에 비해 공극률이 약간 더 높다. 이는 시편3 및 시편4가 시편1을 분쇄한 것으로서 시편 크기에 비례하는 기본 공극 크기가 감소되는 동시에 시편 크기 분포가 넓어지면서 충진이 잘되기 때문에 공극률이 감소되단고 판단된다.  Among artificial turbulence, specimen 1, specimen 3 and specimen 4 have the same composition, but showed different porosity. While specimen 3 and specimen 4 had a porosity of 46%, specimen 1 had 48% of porosity compared to specimen 3 and specimen 4. Slightly higher. This is because the specimens 3 and 4 were pulverized specimen 1, and the porosity was reduced because the basic pore size proportional to the specimen size was reduced and the specimen size distribution was widened and the filling was good.

단위용적중량은 일정부피에 충진된 완전 건조된 시편의 단위 부피당 무게로서 난석의 경량도를 의미한다. 도 6의 (c)에 나타나 있듯이 자연난석의 단위용적중량은 320kg/m3으로, 인공난석의 390~450kg/m3보다 낮은 값을 나타내며, 실제로 자연난석은 완전 건조시 물에 뜰 정도로 매우 가벼워진다. 자연난석과 인공난석의 흡수율, 충진밀도, 단위용적중량 등의 물성을 비교해 볼 때, 흡수율과 단위용적중량은 자연난석이 우수하고, 공극률은 인공난석이 높은 것으로 나타난다.Unit volume weight is the weight per unit volume of a fully dried specimen filled in a volume and means the light weight of the ovary. In Fig. As shown in 6 (c) unit weight of natural nanseok is 320kg / m 3, indicates a value lower than 390 ~ 450kg / m 3 of an artificial nanseok, actually nature nanseok is very light, so the court when the bone dry water Lose. When comparing the physical properties such as absorption rate, packing density, unit volume weight, etc., of natural and artificial eggs, natural absorption is superior to unity weight, and porosity is high.

3) 배수 속도 3) drainage speed

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포수 시편에 대하여 25℃ 대기 중에서 시간에 따른 수분 손실률을 측정하여 도시한 것이다. FIG. 7 illustrates a measurement of water loss rate with time in a 25 ° C. atmosphere for a catcher specimen according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 인공 난석의 시편의 수분 방출 속도, 즉 배수속도는 기공 분포의 영향을 받는데, 모든 시편은 1 주일이 경과하여도 수분손실률이 50% 미만이고, 3 주일 경과 시에 수분손실률이 70% 이상으로 나타나고 있다.As shown in FIG. 7, the rate of water release, that is, the rate of drainage, of the specimen of the artificial turbulence is affected by the pore distribution. All specimens have a moisture loss rate of less than 50% even after one week, and after three weeks, The water loss rate is over 70%.

대부분의 시편은 실험 시작 후 3일 정도까지(초기단계)는 수분손실 그래프의 기울기가 직선을 유지한다. 시편으로부터 가장 먼저 방출되는 수분은 인공난석의 표면에 흡착되었거나 얇게 젖어있던(wetting) 것으로서, 골재와 골재사이의 공극(void)을 통하여 방출되고 있는 것으로 판단된다.For most specimens, the slope of the water loss graph remains straight up to three days after the start of the experiment (initial stage). The first water released from the specimen was adsorbed or thinly wetted on the surface of the artificial turbulence, and is believed to be released through the void between the aggregate and the aggregate.

시편들의 수분방출 초기단계를 살펴보면, 모든 인공난석의 배수속도(시간에 따른 수분 손실률), 즉 도 7의 그래프에서 기울기가 자연난석 보다 크며, 인공난석 중에서는 시편4의 수분손실률 값이 가장 큰 것으로 나타난다. Looking at the initial stages of water release of the specimens, the drainage rate of all artificial turbulence (moisture loss with time), that is, the slope is larger than the natural one in the graph of Figure 7, the moisture loss rate of specimen 4 is the largest appear.

수분방출 초기단계에서는 시편 자체의 기공보다 시편의 공극률 영향이 더 크기 때문에 공극률(도 6의 (b) 참조)이 낮은 인공난석의 초기 배수속도가 낮은 것으로 판단된다. 인공난석의 표면에 흡착되었거나 젖어있던 수분이 공극을 통하여 방출된 후에는 시편 기공에 채워져 있던 수분이 빠져나가기 시작한다.In the initial stage of water release, the effect of the porosity of the specimen is greater than that of the specimen itself, so the initial drainage speed of the artificial turbulence having a low porosity (see FIG. 6 (b)) is low. After moisture adsorbed or wetted onto the surface of the artificial turbulence is released through the pores, the moisture in the specimen pores begins to escape.

시편 기공에 채워진 수분이 방출되는 경우에, 배수속도는 기공크기에 영향을 받는데, 모세관에서 물이 빠져나오는 속도 v는 하기 수학식 2로 계산된다. When the water filled in the specimen pores is released, the rate of drainage is affected by the pore size. The rate of water exiting the capillary is calculated by Equation 2 below.

Figure 112007023173726-pat00001
Figure 112007023173726-pat00001

여기서,

Figure 112007023173726-pat00002
= 물과 수증기 간 계면장력,
Figure 112007023173726-pat00003
= 물과 모세관 간의 접촉각,
Figure 112007023173726-pat00004
= 물의 점도, L = 모세관의 길이, Rc = 모세관 반경이다. here,
Figure 112007023173726-pat00002
= Interfacial tension between water and water vapor,
Figure 112007023173726-pat00003
= Contact angle between water and capillary,
Figure 112007023173726-pat00004
= Viscosity of water, L = length of capillary, Rc = capillary radius.

수학식 2에서 모세관을 골재 시편내의 기공으로 가정하면 기공에서 빠져나오는 수분의 속도는 기공의 반경에 비례한다. 따라서 수분방출은 먼저 거대기공으로부터 시작되어 미세기공 순으로 빠져나갈 것으로 판단된다. In Equation 2, assuming that the capillary is the pores in the aggregate specimen, the rate of moisture coming out of the pores is proportional to the radius of the pores. Therefore, the release of water is thought to start from the macropores first and exit in the order of micropores.

자연난석의 수분 방출량은 6일이 경과된 후부터 인공난석의 시편1보다 많아지며(도 7의 part A 참조], 14일 경과 후부터는 모든 인공난석보다 크게 된다.(도 7의 part B)After 6 days, the amount of water released from the natural turbulence is greater than that of the specimen 1 of the artificial turbulence (see part A of FIG. 7), and after 14 days, the water is larger than all the artificial turbulences (part B of FIG. 7).

배수 실험 25일째에서 각 시편의 수분 손실률을 비교해보면, 도 7에 나타나 있듯이 자연난석은 91%, 인공난석의 시편3과 시편4는 모두 87%, 시편1은 83%로 나타난다. 자연난석 시편이 장기간의 배수 실험에서 가장 많은 수분을 손실하는 것은 거대기공의 존재 때문으로 생각된다. Comparing the water loss rate of each specimen on the 25th day of the drainage experiment, as shown in Figure 7, the natural ovary is 91%, both the specimen 3 and 4 of the artificial ovary 87%, 83% of the specimen 1 appears. It is believed that the presence of macropores causes the most loss of moisture in long-term drainage experiments.

즉, 자연난석에 존재하는 160~210 ㎛의 거대기공(도 4 참조)은 수분을 쉽게 방출할 수 있게 하는 경로 역할을 하지만, 수분이 80% 손실되는데 소요되는 시간을 비교해 보면, 시편1의 경우 23일이고 자연난석은 19일로서 인공난석의 수분방출 억제능력이 자연난석보다 우수함을 알 수 있다. That is, the large pore of 160 ~ 210 ㎛ present in the natural turbulence (see Fig. 4) serves as a path to easily release the moisture, but compared to the time it takes to lose 80% of moisture, in the case of specimen 1 It is 23 days and natural ovulation is 19 days, and it can be seen that the ability to suppress water release of artificial ovaries is superior to natural ovaries.

시편1이 자연난석은 물론 다른 인공난석보다 장기간 노출에도 수분방출이 상대적으로 낮은 것은 셀이 존재하기 때문이다. 셀은 유리상이 다량 포함된 치밀한 조직으로서 시편내 수분의 방출을 늦추기 때문이다. 따라서 인공난석, 특히 셀 조직을 갖고 있는 시편1이 자연난석보다 수분을 더 천천히 방출하는 특성 즉, 서방성(徐放性)이 우수한 것으로 나타나고 있다. Specimen 1 has a relatively low water release even after prolonged exposure to natural or other artificial eggs, because of the presence of cells. The cells are dense tissues containing large amounts of glassy phase, which slow down the release of moisture in the specimen. Therefore, artificial turbulence, in particular, specimen 1 having a cell structure, has been shown to release moisture more slowly than natural turbulence, that is, excellent sustained release (徐 放 性).

그러나 동일한 조성의 인공난석 일지라도, 시편3이나 시편4는 수분방출 능력이 시편1에 비하여 낮다. 시편3은 시편1을 1/2~1/3 크기로 분쇄한 것이고 시편4은 시편1을 1/2~1/3 크기로 분쇄(crushing)한 후 1100℃/1h로 2차 소결(sintering)한 시편이다. 따라서 시편3은 셀 조직이 파괴되었고, 시편4에서도 셀 조직이 재생되지 않아 수분 방출 억제능력이 시편1보다 낮다고 판단된다.However, even with artificial turbulence of the same composition, specimens 3 and 4 have a lower moisture release capacity than specimens 1. Specimen 3 is crushed specimen 1 to 1/2 to 1/3 size and specimen 4 is sintered to 1100 ℃ / 1h after crushing specimen 1 to 1/2 to 1/3 size It is a psalm. Therefore, in specimen 3, the cell tissue was destroyed, and in specimen 4, the cell tissue was not regenerated.

결과적으로, 배수속도, 배수량과 미세구조와의 관계를 분석해 보면, 3일 이내의 초기배수속도는 충진율에 영향을 받고, 이후 중간단계에서 마지막 단계까지 배수량은 160~210 ㎛의 거대기공과 셀 조직의 존재 여부에 따라 서방성 정도가 다르게 나타난다.As a result, when analyzing the relationship between drainage rate, drainage rate and microstructure, the initial drainage rate within 3 days is affected by the filling rate, and then from the middle to the last stage, the drainage is 160 ~ 210 ㎛ macropore and cell structure. The degree of sustained release varies depending on the presence of.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인공난석용 조성물 및 그의 제조방법은 폐백토, 전기로제강 더스트, 석분 오니 등의 폐기물을 점토에 복합 사용하여 습식 혼합하고 건조하여 경량골재를 제조하고 인공 난석으로서의 특성을 평가해 보면 폐백토는 강열감량이 48%인 폐기물로서 소결시 시편 내에 기체를 발생시켜 기공률과 흡수율을 높이는데 기여하고 있음을 알 수 있다. As described above, the composition for artificial turbulence according to an embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same are manufactured by using wet waste mixed with clay such as waste clay, electric furnace steel dust, stone flour sludge, etc. in a clay mixture to dry and produce lightweight aggregate. As a result of evaluating the characteristics of artificial turbulence, waste clay is a waste having a ignition loss of 48%, which contributes to the increase of porosity and absorption rate by generating gas in the specimen during sintering.

자연난석은 인공난석보다 통기공(through pores)이 잘 발달된 미세구조를 보이고 있고, 자연난석의 기공률은 인공난석보다 높고 이로 인한 흡수율이 118%로 인공난석에 비해 1.6 배를 나타내고 있다. The natural ovary shows a fine structure with better through pores than the artificial ovary. The porosity of the natural ovary is higher than that of the artificial ovary and the absorption rate is 118%, which is 1.6 times that of the artificial ovary.

시편 크기와 형태가 일정한 인공난석의 공극률은 크기가 다양하여 충진성이 좋은 자연난석에 비하여 높은 공극률을 나타내고, 난석의 기공분포 및 공극률은 배수속도 및 배수량에 영향을 주는데, 배수속도(water loss/time ratio)가 직선인 구간은 시편에 따라 3일~7일 이내이며, 그 기간동안의 배수량(수분손실)은 30~40% 이다.The porosity of artificial turbulence with a constant size and shape of specimens varies in size and shows higher porosity compared to natural fillers with good filling. Pore distribution and porosity of turbulence affect drainage rate and drainage rate. The section with a straight time ratio is within 3 to 7 days, depending on the specimen, and the drainage (moisture loss) during that period is 30 to 40%.

초기의 수분방출은 공극 사이를 통하여 이루어지므로 공극률이 낮은 자연난석의 초기단계 배수속도는 인공난석에 비해 낮지만, 자연난석에만 존재하는 120~180 ㎛의 거대 기공이 초기 이후의 수분방출 경로로 작용하면서 자연난석의 배수량은 인공난석보다 많음을 알 수 있다. Since the initial water release occurs between the pores, the initial stage drainage rate of the natural porosity with low porosity is lower than that of the artificial one, but the large pore size of 120 ~ 180 ㎛ existing only in the natural follicle acts as a water release path after the initial stage. However, it can be seen that the amount of natural turbulence is larger than that of artificial turbulence.

인공난석은 자연난석보다 수분방출 억제능력이 우수함을 알 수 있다. 특히, 시편1의 경우 80%의 수분이 손실되는데 소요된 시간이 24일로 자연난석의 19일에 비하여 수분방출이 느리게 진행되는데, 이는 인공난석에 치밀한 표면 조직인 셀이 존재하므로 수분 방출이 자연 난석에 비해 느린 것으로 판단된다. It can be seen that artificial turbulence has a superior ability to inhibit water release than natural turbulence. Particularly, in case of specimen 1, the time taken to lose 80% of moisture is 24 days, and the water discharge is slower than the 19 days of natural ovary. This is due to the presence of cells with dense surface tissue. It seems to be slow.

그러나 시편1을 분쇄한 시편3이나 시편1을 분쇄 및 2차 소결한 시편4는 표면의 셀이 손실되어 수분방출 억제능력이 시편1에 비해 저하됨을 알 수 있다.However, it can be seen that the specimen 3 which pulverized the specimen 1 or the specimen 4 which pulverized and secondary sintered the specimen 1 lost the cell on the surface, and thus the ability to inhibit moisture release was lowered compared to the specimen 1.

이와 같은 인공난석용 조성물 및 그의 제조 방법에 따르면, 여러 산업 폐기물을 점토와 복합 사용하여 습식 혼합하고 건조하여 인공 난석을 제조함으로써 산업 폐기물들을 재활용하여 유용한 대체 자원으로 활용할 수 있고, 그로 인해 환경 보존 및 경제성 면에서 활성화될 있는 효과가 있다. According to such a composition for artificial turbulence and a method for manufacturing the same, various industrial wastes are mixed with clay, wet mixed and dried to prepare artificial turbulence, and thus industrial wastes can be recycled and used as useful alternative resources. There is an effect that can be activated in economic terms.

또한, 상기한 인공 난석용 조성물 및 그의 제조 방법에 따르면, 조성물 및 공정을 변수로 인공 난석의 발포를 제어하여 셀, 미세기공, 흡수율, 및 배수 속도 등을 조절할 수 있어 난석에 요구되는 최적의 물리적 특성을 얻을 수 있는 효과가 있다. In addition, according to the composition for the artificial ovary and its manufacturing method, by controlling the foaming of the artificial ovate with the composition and the process as a variable, it is possible to adjust the cell, micropores, absorption rate and drainage rate, etc. There is an effect that can get the characteristics.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary knowledge in the scope of the invention described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

Claims (11)

삭제delete 삭제delete a) 폐백토, 전기로제강 더스트, 및 석분 오니 중에서 적어도 하나 이상의 폐기물에 점토를 첨가하여 혼합체를 형성하는 단계;a) adding clay to at least one of the waste clay, the furnace steel dust, and the sewage sludge to form a mixture; b) 상기 혼합체를 필터 프레싱(Filter Pressing)하여 습식 건조시킨 후에 특정 모양의 성형체로 성형하는 단계; 및b) wet-drying the mixture by filter pressing and then molding the mixture into a shaped body; And c) 상기 성형체를 소정 온도의 로터리 킬른(Rotary Kiln) 내에서 적정 시간 동안 1차 소결하여 인공 난석을 제조하는 단계;를 포함하며, c) first sintering the molded body in a rotary kiln at a predetermined temperature for a predetermined time to produce an artificial egg stone; and 상기 c) 단계는 상기 인공 난석의 표면이 내부(core)보다 치밀한 구조를 갖는 셀(shell)이 존재하므로, 상기 소결 공정 중 발생하는 가스가 상기 셀에 의해 방출이 억제되고 팽창하여 상기 인공 난석의 내부가 다기공성 구조가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 인공 난석의 제조 방법.In step c), since a shell having a structure in which the surface of the artificial turbulence is denser than a core exists, the gas generated during the sintering process is suppressed by the cell and is expanded, thereby expanding the artificial turbulence. Method for producing artificial turbulence, characterized in that the inside is a porous structure. 제3항에 있어서, The method of claim 3, d) 상기 인공 난석을 분쇄, 또는 분쇄 후 2차 소결하여 상기 인공 난석의 표면의 치밀 조직을 변화시키는 단계를 더 포함하는 인공 난석의 제조 방법.d) pulverizing or artificial sintering after crushing the artificial turbulence further comprises the step of changing the dense structure of the surface of the artificial dolmen. 삭제delete 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 d) 단계를 통해 상기 셀을 형성시키거나 제거함으로써 상기 셀 부위에 존재하는 소정 크기 이하의 미세 기공의 생성 여부, 및 수분방출 억제 능력을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 인공난석의 제조 방법.Forming or removing the cell through the step d), the method of manufacturing artificial turbulence, characterized in that it is possible to control the generation of fine pores of a predetermined size or less, and the ability to inhibit water release. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 a) 단계에서 상기 혼합체는 폐백토 5~10 중량부(wt%), 전기로제강 더스트 5 중량부(wt%), 및 석분 오니 25∼30 중량부(wt%)로 이루어진 폐기물 그룹 중에서 선택된 적어도 한 가지 이상의 폐기물에 점토 60 중량부(wt%)를 첨가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인공 난석의 제조 방법.In the step a), the mixture is at least 5 to 10 parts by weight (wt%) of waste clay, 5 parts by weight (wt%) of electric furnace steel dust, and 25 to 30 parts by weight (wt%) of sludge dust. A method for producing artificial turbulence, characterized in that by adding 60 parts by weight (wt%) of clay to one or more wastes. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 폐백토는 발포에 기여하므로 상기 인공난석이 다기공 구조를 갖고 흡수율이 향상되도록 첨가량을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 인공 난석용 조성물.Since the waste clay contributes to foaming, the artificial turbulence has a multi-porous structure and the composition for artificial turbulence can be adjusted so that the absorption rate is improved. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 b) 단계는 상기 혼합체를 볼 밀링(Ball Milling)하고 필터 프레싱하는 단계; 및 상기 볼 밀링 및 필터 프레싱된 혼합체를 2시간 정도 습식 건조시키는 단계를 포함하는 인공 난석의 제조 방법.B) ball milling and filter pressing the mixture; And wet-drying the ball milled and filter pressed mixture for about 2 hours. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 b) 단계는 상기 습식 건조된 혼합체를 소정 지름 및 높이를 갖는 원기둥 모양으로 성형한 후에 구형화 공정을 거쳐 상기 성형체를 형성하는 것을 특징으로 하는 인공 난석의 제조 방법.The step b) is the manufacturing method of the artificial turbulence, characterized in that for forming the molded body through a spherical process after molding the wet-dried mixture in a cylindrical shape having a predetermined diameter and height. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 c) 단계는 1100~1150℃의 로터리 킬른 내에서 10분 정도 소결하여 상기 인공 난석을 제조하는 것을 특징으로 하는 인공 난석의 제조 방법.The step c) is a method for producing artificial dolmens, characterized in that the artificial sintered by sintering for about 10 minutes in a rotary kiln of 1100 ~ 1150 ℃.
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