KR100878682B1 - Method for controlling formation of strong alkaline steel-making slag dissolution water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제강슬래그의 강알카리성 용출수 생성 억제방법에 관한 것으로, The present invention relates to a method for inhibiting strong alkaline elution of steelmaking slag.
입도 20mm이하의 제강슬래그를 SiO2함량이 4-8중량%인 물유리 수용액에 투입한 다음, pH 8-10범위의 조건하에서 최소 30분이상 침적시켜 제강슬래그 입자표면상에 실리카막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 제강슬래그의 강알카리성 용출수 생성 억제방법이 제공된다.Steelmaking slag having a particle size of 20 mm or less is added to a water glass aqueous solution having a SiO 2 content of 4-8% by weight, and then deposited for at least 30 minutes under a condition of pH 8-10 to form a silica film on the surface of the steelmaking slag particle. Provided is a method for suppressing strong alkaline elution of steelmaking slag.
본 발명의 방법은 제강슬래그의 강알카리성 용출수 생성문제를 효과적으로 해결하므로서 제강슬래그 활용에 의한 주변 환경문제의 발생소지를 없애고 토목 공사용등의 골재로서 안정적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
The method of the present invention has the effect of effectively solving the problem of generating strong alkaline effluent water of steelmaking slag, eliminating the occurrence of environmental problems caused by steelmaking slag, and stably used as aggregate for civil engineering.
제강슬래그, 용출수, 물유리, 실리카, 강알카리Steelmaking slag, eluent, water glass, silica, strong alkali
Description
본 발명은 강알카리성 제강슬래그 용출수의 생성 억제방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물유리 수용액을 이용하여 슬래그 입자표면에 실리카 코팅막을 형성시켜 물과 같은 용액과의 접촉에 의해 유발되는 강알카리성 제강슬래그 용출수의 생성을 억제하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for suppressing the production of strongly alkaline steelmaking slag, and more particularly, to form a silica coating film on the surface of slag particles using an aqueous glass solution of water to form a strongly alkaline steelmaking slag caused by contact with a solution such as water. The present invention relates to a method of suppressing generation of effluents.
제강슬래그는 제철소 제강공정에서 철을 정련하는 과정중 발생되는 슬래그로서 철산화물 성분을 다량으로 함유하고 있으며, 주성분으로서는 CaO, SiO2, MgO, MnO, Fe2O3등 주로 염기성 산화물을 많이 함유하고 있다. 제강슬래그는 입도분리 과정중 파쇄공정에서 발생하는 다량의 지금(철성분)은 제강공정에 재사용하고 나머지 슬래그는 입도별로 분리하여 미립분은 제철소 소결공정의 철광석 대용 또는 소결공정의 석회석 대용으로 활용하거나 시멘트 공장의 철질원료등으로 활용 또는 매립처리하기도 한다. 또한, 큰 입도를 가진 제강슬래그는 제강슬래그가 가지고 있는 고중량, 높은 마찰각등의 특성을 살려 연약지반 개량제나 성토재 또는 재하제등으로 서 사용하기도 한다. Steelmaking slag is a slag generated during the refining process of steelmaking in the steelmaking process, and contains a large amount of iron oxide components, and mainly contains a large amount of basic oxides such as CaO, SiO 2 , MgO, MnO, Fe 2 O 3 . have. The steel slag is reused in the steelmaking process for a large amount of present (iron component) generated during the crushing process during the particle size separation process, and the remaining slag is separated by the particle size, and the fine powder is used as an iron ore substitute in the sintering process in the steelworks or a limestone in the sintering process. It is also used as a raw material of cement factories or landfill. In addition, steel slag with a large particle size can be used as soft ground improver, soil material or loading agent by taking advantage of high weight and high friction angle of steel slag.
그러나, 제강슬래그에는 용강중 철성분 이외의 불순물을 제거하는 정련과정중에서 사용하는 생석회가 일부 미반응상태로 슬래그 내부에 잔존하고 있기때문에 물등과의 접촉에 의해 수화반응하여 부피팽창을 일으키는 문제 때문에, 구조용 골재로서의 사용에 많은 제약을 받고 있는 상태이다. 또한, 제강슬래그는 물과의 접촉에 의해 Ca 이온이 용출되어 소석회가 되므로서 슬래그 용출수의 pH를 상승시켜 고알카리성을 나타내는 문제점을 가지고 있어 토목용등의 골재로서 활용시에도 주변환경에 악 영향을 미칠소지가 있다.However, because the quicklime used in the refining process to remove impurities other than iron in molten steel remains inside the slag in a part of unreacted state, due to the problem of hydration reaction by contact with water and the like, it causes volume expansion. There is a lot of restrictions on the use as aggregate. In addition, steelmaking slag has a problem of high alkalinity by increasing the pH of slag elution water due to Ca ions eluting by contact with water and causing slaked lime, adversely affecting the surrounding environment when used as aggregate for civil engineering, etc. There is a possibility.
제강슬래그는 상기의 두가지 문제, 즉 팽창성과 고알카리성의 용출수 생성 문제 때문에 구조용 및 토목용 골재로서 활용시 특히 주의깊게 고려해야할 부분이다. 미반응 CaO에 의한 제강슬래그의 체적팽창을 안정화시키기 위한 방법으로서는 제강슬래그를 골재로 활용하기 이전에 미리 물과의 접촉에 의해 수화반응시켜 미반응 CaO를 Ca(OH)2 로 전이시키기 위해 대기중에서 에이징(aging) 처리하는방법(일본 특공소52-29332), 스팀 및 온수를 이용하여 에이징 처리하는방법(고베제강 기보, vol 43, No. 2, 1993)등이 제안되어 있거나 또는 실제 현장에 적용하여 실시하고 있다. 제강슬래그의 팽창성은 지금까지 제안 또는 적용하고 있는 방법에따라 팽창성의 안정화를 도모할 수 있다. 그러나 제강슬래그의 Ca 이온 용출에 의한 고알카리성 용출수의 생성방지 및 용출수 pH의 저감방법에 관해서는 거의 제안되어 있지 않는 상태이다. Steelmaking slag is a part to consider especially when used as structural and civil aggregates because of the above two problems, namely, expansion and high alkaline effluent generation problems. As a method for stabilizing the volume expansion of steelmaking slag by unreacted CaO, in order to transfer unreacted CaO to Ca (OH) 2 by hydration reaction by contact with water before using steelmaking slag as aggregate. Aging treatment method (Japanese Patent Office 52-29332), aging treatment using steam and hot water (Kobe Steel Co., Ltd., vol 43, No. 2, 1993) are proposed or applied to actual sites Is carried out. The expandability of steelmaking slag can stabilize the expandability according to the method proposed or applied so far. However, there have been few proposals on how to prevent formation of highly alkaline effluent water by elution of Ca ion of steelmaking slag and a method of reducing the effluent water pH.
이에 본발명자들은 상기의 제강슬래그 고알카리성 용출수의 생성문제를 해결하기 위해 실험을 거듭하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된것으로서, 고알카리성 용출수 생성에 집적적으로 관여하는 특정 입도의 제강슬래그를 물유리를 이용하여 특정 조건하에서 실리카로 코팅처리하므로써 강알카리성 슬래그 용출수의 생성을 보다 효과적으로 억제하는 방법을 제공하고자 한다. Accordingly, the present inventors have repeatedly experimented to solve the problem of generating the above-mentioned steelmaking slag high alkaline effluent, and proposed the present invention based on the result, and has a specific particle size that is involved in the generation of the high alkaline effluent. The steelmaking slag is coated with silica under specific conditions using water glass to provide a method of more effectively suppressing the production of strongly alkaline slag elution water.
본 발명의 일견지에 의하면, 입도 20mm이하의 제강슬래그를 4-8중량%의 물유리 수용액에 투입한 다음, pH 8-10범위의 조건하에서 최소 30분이상 침적시켜 제강슬래그 입자표면상에 실리카막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 제강슬래그의 강알카리성 용출수 생성 억제방법이 제공된다.
According to one aspect of the present invention, a steel film having a particle size of 20 mm or less is added to an aqueous solution of 4-8% by weight of water glass, and then deposited under a condition of pH 8-10 for at least 30 minutes to deposit a silica film on the surface of the steel-making slag particle. Provided is a method for inhibiting strong alkaline effluent generation of steelmaking slag.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에서 대상으로 하는 제강슬래그는 입도 20mm 이하의 제강슬래그가 바람직하다. 20mm 이하의 입도를 갖는 제강슬래그는 비표면적이 상대적으로 크기 때문에 물과의 접촉에 의해 용출되는 Ca이온의 양이 많으므로 고알카리성의 슬래그 용출수를 생성하는 주된 요인으로 작용하기 때문이다. 입도 20mm 이상의 제강슬래그는 비표면적이 작아 물등과 같은 용액과의 접촉에 의한 pH 상승은 있으나 20mm이하의 입도에 비해서는 매우 작은 pH 증가를 나타내기 때문에 본 발명에서 처리대상 으로 하지 않는다. The steelmaking slag targeted in the present invention is preferably a steelmaking slag having a particle size of 20 mm or less. This is because steel slag having a particle size of 20 mm or less has a relatively large specific surface area, and thus a large amount of Ca ions eluted by contact with water acts as a main factor for generating highly alkaline slag elution water. Steelmaking slag having a particle size of 20 mm or more has a small specific surface area and thus has a pH increase due to contact with a solution such as water. However, the steel slag has a very small pH increase compared to a particle size of 20 mm or less, and thus is not treated in the present invention.
본 발명에서 사용하는 물유리 수용액의 농도는 SiO2함량이 4-8중량%범위의 것이 바람직하다. 물유리에는 Na2O와 SiO2 성분이 존재하는데, 이들은 반응하여 Na2SiO3가 되고 이것은 물에 잘용해 하여 수용액안에서 Na2H2SiO 4를 형성한다. 이 Na2H2SiO4는 pH8-10부근의 수용액내에서 가수분해되어 Si(OH)4의 콜로이드 산으로 생성되고 이 실리카 콜로이드산이 슬래그 입자표면에 피착되어 제강슬래그에 실리카막을 형성하는 것으로 사료된다. The concentration of the water glass aqueous solution used in the present invention is preferably a SiO 2 content of 4-8% by weight. The water glass contains Na 2 O and SiO 2 components, which react to form Na 2 SiO 3 , which dissolves well in water to form Na 2 H 2 SiO 4 in aqueous solution. The Na 2 H 2 SiO 4 is hydrolyzed in an aqueous solution near pH 8-10 to form colloidal acid of Si (OH) 4 , and the silica colloidal acid is deposited on the surface of slag particles to form a silica film on steelmaking slag. .
즉, 본 발명에서 사용되는 물유리가 제강슬래그 입자표면에 막을 형성하는 과정은 하기 반응식 1과 같다.That is, the process of forming a film on the surface of the steel slag particles of the water glass used in the present invention is shown in Scheme 1 below.
Si(OH)4(콜로이드) + 제강슬래그 입자 표면 →실리카막 형성
Si (OH) 4 (colloid) + steel slag particle surface → silica film formation
이 때, 물유리 수용액의 농도가 SiO2함량이 4중량% 이하의 것을 사용하면 제강슬래그 입자표면에 충분한 실리카 피막이 형성되지 못해 강알카리성의 제강슬래그 용출수 생성방지에 대한 효과를 기대할 수 없다. 또한 물유리 수용액의 농도가 SiO2함량이 8중량%를 넘게되면 고농도로 인한 침적용액의 점도 상승으로 취급이 용이하지 않게되어 바람직하지않다.At this time, if the concentration of the water glass aqueous solution is less than 4% by weight of SiO 2 content sufficient silica film is not formed on the surface of the steelmaking slag can not be expected to have an effect on preventing the formation of strong alkaline steelmaking slag elution water. In addition, when the concentration of the water glass aqueous solution exceeds the SiO 2 content of more than 8% by weight it is not preferable because the handle is not easy to increase due to the viscosity of the deposition solution due to the high concentration.
제강슬래그가 투입된 물유리 수용액의 pH는 8-10의 범위조건으로 조절하여 슬래그를 침적하는 것이 바람직하다. 이때, 물유리 수용액의 pH를 8보다 낮은 조건이나 10보다 높은 조건으로 조절하여 슬래그를 처리하게되는 경우, 물유리 수용액내의 실리카성분이 가수분해 반응을 일으키지 않아 슬래그 입자 표면에 실리카 코팅막을 형성하지 못하기 때문에, 물등과 같은 용액과 슬래그내의 Ca이온과의 반응을 효과적으로 차단해주지 못하게 된다. The pH of the water glass aqueous solution into which the steelmaking slag is added is preferably adjusted to a range of 8-10 to deposit the slag. In this case, when the slag is treated by adjusting the pH of the water glass aqueous solution to a condition lower than 8 or higher than 10, since the silica component in the water glass aqueous solution does not cause a hydrolysis reaction, the silica coating film cannot be formed on the surface of the slag particles. It does not effectively block the reaction between the solution such as water, water and Ca ions in the slag.
물유리 수용액중에 제강슬래그를 침적처리하는 시간은 pH 조절후 30분이상 실시하는 것이 바람직하다. 침적시간이 30분 이하이면 실리카의 가수분해에 의해 생성된 실리카 수산화물이 슬래그 표면에 충분히 결합될 수 있는 시간이 부족하기 때문에 효과적인 실리카 코팅막을 형성할 수 없기 때문이다. 보다 바람직하게, 침적시간은 30-120분으로 한다.
The time for depositing the steelmaking slag in the water glass aqueous solution is preferably performed at least 30 minutes after the pH adjustment. This is because if the deposition time is 30 minutes or less, an effective silica coating film cannot be formed because the silica hydroxide produced by hydrolysis of silica is insufficient to be sufficiently bonded to the slag surface. More preferably, the deposition time is 30-120 minutes.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
<실시예 1><Example 1>
(발명예 1-3)(Invention Example 1-3)
제강공정에서 배출된 제강슬래그를 체로 입도분리하여 20mm이하인 입도 1kg을 준비한 후 5L의 반응용기에 투입하였다. 그 후 SiO2함량이 37%인 고농도 물유리 수용액에 물을 가해 SiO2함량이 4중량%, 6중량%, 8중량%인 물유리 수용액을 제조하여 제강슬래그가 투입되어 있는 반응용기에 각각 투입하고 용액의 pH를 9로 조절하였다. 용액의 pH를 9로 조절한 후 1시간 동안 용액속에 침적해둠으로서 실리카로 코팅된 제강슬래그 시료를 각각 제조하였다. The steelmaking slag discharged from the steelmaking process was separated by a sieve to prepare a particle size of 1kg having a diameter of 20mm or less and then put it in a 5L reaction vessel. Then SiO 2 content of 37% in a high concentration by applying water to the water glass solution SiO 2 content is 4 wt.%, To thereby prepare a water glass aqueous solution of 6% by weight, 8% by weight added to the reaction vessel with the steel slag is added and the solution PH was adjusted to 9. After the pH of the solution was adjusted to 9, samples of steel-making slag coated with silica were prepared by immersion in the solution for 1 hour.
제조된 제강슬래그의 용출수 pH 시험은 반응용기 5L에 실리카로 코팅된 제강슬래그 1kg을 투입하고 증류수를 2.5L첨가하여 대기중에서 20일간 방치한 후 상등액의 pH를 측정하여 하기 표 1에 각각 나타내었다. PH test of the elution water of the prepared steelmaking slag was added to the reaction vessel 5L 1kg of silica-coated steelmaking slag, 2.5L of distilled water and left in the air for 20 days and the pH of the supernatant was shown in Table 1 below. .
(비교예 1-3)(Comparative Example 1-3)
물유리 수용액의 농도를 1중량%, 2중량%, 10중량%인것을 사용하여 실시한 것을 제외하고는 상기 발명예와 동일한 방법으로 실시하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Except that the concentration of the water glass aqueous solution was carried out using 1% by weight, 2% by weight, 10% by weight was carried out in the same manner as in the invention example and the results are shown in Table 1 below.
(종래예 1-3) (Prior Example 1-3)
제강공정에서 배출된 제강슬래그 입도 20mm이하, 20-40mm입도, 40-70mm입도 1kg을 각각 5L의 반응용기에 투입하고 증류수 2.5L를 첨가한 후, 대기중에서 20일간 방치하였다. 그 후 상등액의 pH를 측정하여 하기 표 1에 각각 나타내었다. The steelmaking slag particle size discharged from the steelmaking process was put in a particle size of less than 20mm, 20-40mm, 1kg 40-70mm in each 5L of reaction vessel, 2.5L of distilled water, and left in the air for 20 days. Then, the pH of the supernatant was measured and shown in Table 1, respectively.
상기 표1에 나타낸 바와같이, 본 발명의 SiO2함량이 4-8중량%의 물유리 수용액을 사용하고 침적용액의 pH를 9로 조정한 후 60분간 침적 처리한 발명예(1-3)의 경우는 비교예(1-3) 및 종래예(1-3)과 비교해 볼 때, 제강슬래그 용출수의 pH가 현저히 저감되었다는 사실을 확인할 수 있다. 이것은 물유리 수용액중의 실리카 성분이 적정 pH범위에서 실리카 수산화물로 가수분해되어 제강슬래그 입자 표면에 실리카 코팅막이 형성되므로써 슬래그 내부의 Ca 이온 용출을 억제해 주기 때문에 나타난 결과로 판단된다. As shown in Table 1, in the case of Inventive Example (1-3) in which the SiO 2 content of the present invention was used for 4-8% by weight of a water glass aqueous solution and the pH of the deposition solution was adjusted to 9, followed by deposition for 60 minutes. Compared with Comparative Example (1-3) and Conventional Example (1-3), it can be confirmed that the pH of steelmaking slag elution water was significantly reduced. This is considered to be the result of the silica component in the water glass aqueous solution being hydrolyzed to silica hydroxide in the appropriate pH range to form a silica coating film on the surface of the steelmaking slag to suppress Ca ion elution inside the slag.
한편 물유리 수용액의 농도가 본 발명의 범위조건인 4-8중량%보다 낮을 경우에는 약간의 pH 저감효과는 기대할 수 있으나 현저한 저감효과는 기대할 수 없음을 확인할 수 있다. 또한 발명예의 범위조건보다 높을 경우에도 pH 저감효과를 어느정도까지는 기대할 수 있는 수준이나 고농도의 물유리 수용액 사용에 의한 고점도에 기인하여 효율이 저하될 뿐만 아니라 취급이 용이하지 않으므로 경제적이지 못하다는 사실을 알 수 있다. On the other hand, when the concentration of the water glass aqueous solution is lower than the range of 4-8% by weight of the present invention, a slight pH reduction effect can be expected, but it can be seen that a significant reduction effect is not expected. In addition, even if it is higher than the range condition of the invention example, it can be seen that it is not economical because the efficiency is not only lowered due to the level to which the pH reduction effect can be expected to some extent or due to the high viscosity due to the use of high concentration water glass aqueous solution. have.
종래예를 살펴보면 20mm이하 입도의 경우는 pH 12.03으로서 강알카리성을 나타내고 있음을 확인할 수 있고, 입도가 20mm 보다 큰 경우는 상대적으로 낮은 값을 나타내고 있음을 알 수 있다. 따라서 제강슬래그의 강알카리성 용출수 생성에는 20mm이하의 입도가 큰 역할을 하고 있음을 알 수 있으므로 입도 20mm이하의 제강슬래그에 본 발명의 방법을 적용하는 것이 바람직하다는 사실을 판단할 수 있다.
Looking at the conventional example, it can be seen that the particle size of 20 mm or less indicates strong alkalinity as pH 12.03, and when the particle size is larger than 20 mm, it shows a relatively low value. Therefore, it can be seen that it is preferable to apply the method of the present invention to the steelmaking slag having a particle size of 20mm or less, since it can be seen that the particle size of 20mm or less plays a large role in the generation of strongly alkaline effluent of steelmaking slag.
<실시예 2><Example 2>
(발명예 4-5)(Invention Example 4-5)
제강공정에서 배출된 제강슬래그를 체로 입도분리하여 20mm이하인 입도 1kg을 준비한 후 5L인 반응용기에 투입하였다. 그 후 SiO2함량이 37%인 고농도 물유리 수용액에 물을 가해 SiO2함량이 8중량%인 수용액을 제조하여 제강슬래그가 투입되어 있는 반응용기에 각각 투입하고 용액의 pH를 8.0과 10.0으로 각각 조절한 후 1시간 동안 용액속에 침적해둠으로서 실리카로 코팅된 제강슬래그 시료를 각각 제조하였다. The steelmaking slag discharged from the steelmaking process was separated into a particle size, and then prepared into a 1kg particle size of less than 20mm and put into a 5L reaction vessel. Then SiO 2 content of 37% in a high concentration by applying water to the water glass solution SiO 2 content is prepared, an aqueous solution of 8 wt%, respectively, put into a reaction vessel with the steel slag is added to each to adjust the pH of the solution to 8.0 with 10.0 After the sample was deposited for 1 hour in a solution to prepare a silica-coated steel slag sample.
제조된 슬래그의 용출수 pH 시험은 반응용기 5L에 실리카로 코팅된 제강슬래그 1kg을 투입하고 증류수를 2.5L첨가하여 대기중에서 20일간 방치한 후 상등액의 pH를 측정하여 하기 표 2에 각각 나타내었다. PH test of the produced slag was added to 1kg of steel-making slag coated with silica in 5L of the reaction vessel, 2.5L of distilled water was added and left in the air for 20 days, and the pH of the supernatant was shown in Table 2 below.
(비교예 4-6)(Comparative Example 4-6)
침적용액의 pH를 4.0, 7.0, 11.0으로 조정하여 실시한 것을 제외하고는 상기 발명예와 동일한 방법으로 실시하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Except that the pH of the immersion solution was adjusted to 4.0, 7.0, 11.0 was carried out in the same manner as in the invention example and the results are shown in Table 2 below.
상기 표 2에 나타낸 바와같이 본 발명의 침적용액의 pH를 8-10범위의 조건으로 조절하여 제조한 발명예(4-5)의 경우는 비교예(4-6)의 경우와 비교해 볼 때 제강슬래그 용출수의 pH 저감효과가 현저히 상승한다는 사실을 확인할 수 있다. 이것은 SiO2를 함유하고 있는 물유리가 pH 8-10범위의 조건에서 가수분해반응을 일으켜 실리카 수산화물을 형성하면서 슬래그 입자 표면에 실리카 코팅막을 형성하기 때문에 제강슬래그내의 Ca 이온 용출을 억제하는 효과를 발휘하기 때문인 것으로 판단된다. As shown in Table 2, the invention example (4-5) prepared by adjusting the pH of the deposition solution of the present invention in the range of 8-10 range was compared with the case of the comparative example (4-6). It can be seen that the pH reduction effect of the slag leached water is significantly increased. This is because the water glass containing SiO 2 forms a silica coating film on the surface of the slag particles by forming a hydrolysis reaction under the conditions of pH 8-10, forming silica hydroxide, thereby suppressing the Ca ion elution in the steelmaking slag. It is because of this.
물유리 수용액은 pH 10이상에서는 메타규산염 Na2H2SiO4를 형성하며, pH 8이하에서는 계속적인 축합반응에 의해 최종적으로 SIO2침전물을 형성하기 때문에 슬래그 입자 표면에 코팅막을 형성하지 못하게 되는것으로 사료된다.
Aqueous solution of water glass forms metasilicate Na 2 H 2 SiO 4 above pH 10 and finally SIO 2 precipitate is formed by continuous condensation reaction below pH 8, thus preventing the formation of coating film on the surface of slag particles. do.
<실시예 3><Example 3>
(발명예 6-7) (Invention Example 6-7)
제강공정에서 배출된 제강슬래그를 체로 입도분리하여 20mm이하인 입도 1kg을 준비한 후 5L인 반응용기에 투입하였다. 그후 SiO2함량이 37%인 고농도 물유리 수용액에 물을 가해 SiO2함량이 8중량%인 수용액을 제조하여 슬래그가 투입되어 있는 반응용기에 각각 투입하고 용액의 pH를 9.0으로 조절한 후 30분, 120분 동안 용액속에 침적해둠으로서 실리카로 코팅된 제강슬래그 시료를 각각 제조하였다. The steelmaking slag discharged from the steelmaking process was separated into a particle size, and then prepared into a 1kg particle size of less than 20mm and put into a 5L reaction vessel. Then 30 minutes after applying the water to the high concentration of water-glass solution SiO 2 content of 37% prepared by the aqueous solution of SiO 2 content of 8% by weight, respectively In a reaction vessel, which is the slag is added to adjust the pH of the solution to 9.0, Each steel sample was coated with silica by immersing in the solution for 120 minutes.
제조된 제강슬래그의 용출수 pH 시험은 반응용기 5L에 실리카로 코팅된 제강슬래그 1kg을 투입하고 증류수를 2.5L첨가하여 대기중에서 20일간 방치한 후 상등액의 pH를 측정하여 하기 표 3에 각각 나타내었다. Elution water pH test of the prepared steel slag was added to the reaction vessel 5L 1kg of silica-coated steelmaking slag, 2.5L of distilled water was added to stand in the air for 20 days and the pH of the supernatant was measured and shown in Table 3 below. .
(비교예 7-9)(Comparative Example 7-9)
침적용액속에 침적하는 시간을 1분, 5분, 20분간 실시한 것을 제외하고는 상기 발명예와 동일한 방법으로 실시하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다 Except that the time of immersion in the immersion solution was carried out for 1 minute, 5 minutes, 20 minutes and was carried out in the same manner as in the invention example and the results are shown in Table 3 below.
상기 표 3에 나타낸 바와같이, 본 발명의 침적용액속에 침적처리하는 시간을 30분 이상 실시하여 제조한 발명예(6-7)의 경우는 비교예(7-9)의 경우에 대비해 보다 pH 저감효과가 크게 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 이것은 물유리 수용액의 가수분해 반응에 의해 생성된 실리카 수산화물이 슬래그 입자표면에 안정하면서 견고한 코팅막을 형성하는데는 일정한 시간이 필요하다는 것을 간접적으로 확인할 수 있는 것이다. 따라서 효과적인 pH 저감효과를 위해서는 침적용액중에서 30분 이상 처리하는 것이 바람직하다는 사실을 확인할 수 있다. As shown in Table 3 above, in the case of Inventive Example (6-7) prepared by performing the time of immersion treatment in the immersion solution of the present invention for 30 minutes or more, the pH was reduced more than in the case of Comparative Example (7-9). It can be seen that the effect is large. This indirectly confirms that the silica hydroxide produced by the hydrolysis reaction of the water glass aqueous solution needs a certain time to form a stable and stable coating film on the surface of the slag particles. Therefore, in order to effectively reduce the pH it can be confirmed that the treatment in the deposition solution for 30 minutes or more is preferable.
상기 결과들로부터 제강슬래그 사용에 의한 용출수의 고 pH를 방지하기 위해서는 고 pH의 주된 원인으로 작용하는 제강슬래그의 미립분, 즉 20mm이하의 입도에 대해 물유리 수용액을 사용하여 슬래그 입자 표면에 실리카 막을 형성해 주어 물등과 같은 용액과의 직접적인 접촉을 방지해주는 본 발명의 방법이 매우 효과적임을 알 수 있다.From the above results, in order to prevent the high pH of the leached water by using the steelmaking slag, the silica membrane was deposited on the surface of the slag particle by using the water glass aqueous solution for the fine powder of the steelmaking slag which acts as the main cause of the high pH, that is, the particle size of 20mm or less. It can be seen that the method of the present invention, which is formed to prevent direct contact with a solution such as water, is very effective.
상술한 바와같이 본 발명은 제강슬래그의 강알카리성 용출수 생성문제를 효과적으로 해결하므로서 제강슬래그 활용에 의한 주변 환경문제의 발생소지를 없애고 제강슬래그를 토목 공사용 등의 골재로서 안정적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention effectively solves the problem of generating strong alkaline effluent from steelmaking slag, thereby eliminating the occurrence of environmental problems caused by steelmaking slag, and stably using steelmaking slag as aggregate for civil engineering works. .
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