KR100942109B1 - Method for manufacturing melting materials of stainless steel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스텐레스 산세공장에서는 발생하는 스텐레스 슬러지의 유해 성분인 불소와 황산 성분의 안정화 처리를 통하여 스텐레스 원료로 이용 가능한 스텐레스 용해 원료 제조방법에 관한 것으로 그 구성은 스텐레스 산세공장에서 발생하는 스텐레스 중화 슬러지에 물과 소석회를 가하고 혼합하여 혼합 슬러리의 pH를 12.0이상으로 하는 단계; 상기 pH 12.0 이상 된 혼합 슬러리를 300-800℃에서 소성 처리하는 단계: 상기 소성된 분말에 스텐레스 금속 함유 부산물을 첨가하여 금속농도(Fe+Ni+Cr) 40% 이상으로 상승시키는 단계; 상기 단계에서 얻어진 분체에 바인더를 넣고 괴상으로 성형하는 단계; 상기 성형체를 건조하여 수분을 제거하는 단계로 이루어진다.The present invention relates to a method for producing a stainless dissolving raw material that can be used as a raw material of stainless steel through stabilization of fluorine and sulfuric acid, which are harmful components of stainless sludge generated at a stainless steel pickling plant. Adding water and slaked lime and mixing to bring the pH of the mixed slurry to 12.0 or more; Firing the mixed slurry having a pH of 12.0 or higher at 300-800 ° C .: adding a stainless metal-containing byproduct to the calcined powder to raise the metal concentration (Fe + Ni + Cr) to 40% or more; Putting a binder into the powder obtained in the above step and forming into a block; Drying the molded body to remove moisture.

중화 슬러지, 황산, 스텐레스, 불산 Neutralized sludge, sulfuric acid, stainless steel, hydrofluoric acid

Description

스텐레스 용해 원료 제조방법{Method for manufacturing melting materials of stainless steel} Method for manufacturing melting materials of stainless steel

본 발명은 스텐레스 산세공장에서는 발생하는 스텐레스 슬러지의 유해 성분인 불소와 황산 성분의 안정화 처리를 통하여 스텐레스 원료로 이용 가능한 스텐레스 용해 원료 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a stainless dissolving raw material that can be used as a raw material of stainless steel through stabilization of fluorine and sulfuric acid, which are harmful components of stainless sludge generated in a stainless steel pickling plant.

스텐레스 산세공장에서는 황산 산세 및 불산 산세를 하게 되고 그에 따라 스텐레스 금속 성분인 Fe, Cr, Ni이 상기 산에 용해되어 폐산으로 NaOH와 Ca(OH)2로 중화되어 중화 슬러지로 발생되며 그 중화 슬러지내에는 질산, 불산, 황산의 유해성 음이온이 포함되어 재활용에 장애가 되고 있다.In the stainless pickling plant, sulfuric acid pickling and hydrofluoric acid pickling are performed. Accordingly, stainless metal components Fe, Cr, and Ni are dissolved in the acid, and are neutralized with NaOH and Ca (OH) 2 as waste acid. Contains harmful anions such as nitric acid, hydrofluoric acid, and sulfuric acid, which impedes recycling.

상기 발생한 중화 케익을 스텐레스 원료로 재활용하기 위해서는 열처리를 해야 하는데 질산, 불산, 황산의 유해성 음이온이 열처리 중 불산, 황산 등으로 배출되므로 환경적 문제가 있어 재활용되고 있지 못하기 때문에 스텐레스 중화 슬러지는 현재 전량 매립처리되고 있다.In order to recycle the neutralized cake produced as stainless raw material, heat treatment should be performed. However, since the negative ions of nitric acid, hydrofluoric acid, and sulfuric acid are discharged to hydrofluoric acid and sulfuric acid during heat treatment, the environmentally neutralized sludge is not recycled. It is landfilled.

따라서 현재의 중화 슬러지를 만드는 방법 대신 용매추출 기법(JP 1985-206481, US 4565675)을 이용하여 폐산과 유기 용매를 반응시켜 산과 금속을 분리하고 재활용하는 방법이 제시되었다. 그러나 이 방법은 새로운 설비 비용과 높은 용매 비용 등 운전 비용이 높아 경제성이 떨어지는 문제점이 있다. 즉 폐산 상태에서 금속 및 다양한 음이온의 효과적 분리는 오히려 경제적이지 못하여 현재까지 어떤 공정도 상업화에 성공하지 못하고 있다.Therefore, a method of separating and recycling acid and metal by reacting waste acid and organic solvent using a solvent extraction technique (JP 1985-206481, US 4565675) instead of the current method of making neutralized sludge has been proposed. However, this method has a problem of low economic efficiency due to high operating costs such as new equipment cost and high solvent cost. In other words, the effective separation of metals and various anions in the waste acid state is not economical, and so far, no process has been successfully commercialized.

따라서 본 발명자는 폐산 상태에서 금속이온과 음이온을 분리하는 방법 대신 슬러지내에 포함된 유해성 음이온(황산,불산)과 유가금속이온(특히 Ni)을 슬러지에서 선택적으로 분리하고 고가 금속인 Ni을 농축 하는 경제적인 새로운 방법을 제공하고자 슬러지에 물을 가하여 슬러지내 질산이온 이 0.1중량%이하가 될 때까지 세척하는 단계; 스텐레스 중화 슬러지에 슬러지 무게의 두배 이상의 물을 가한 후 고농도 염산을 가하여 pH=1.0-4.0까지 산 용해하는 단계; 상기 산 용해 용액과 미용해 슬러지를 여과기를 통해 고액 분리하는 단계; 분리된 산 용해 용액에 소석회, 수산화나트륨, 탄산나트륨 중 1종 이상의 중화제를 투입하여 pH=9-12.5까지 중화하는 단계; 상기 중화 생성된 슬러지에 물을 가하여 여과 세척하는 단계; 상기 여과물을 여과 한 후 소성하고 분쇄하는 단계; 상기 단계에서 얻어진 분말을 괴상으로 성형하는 단계를 포함하는 스텐레스 용해 원료 제조방법을 제시한 바 있다(대한민국 특허출원 2006-0130327). 그러나 이 방법은 슬러지 처리 과정 중 2차 슬러지 발생(슬러지 잔사)이 일어나 슬러지 처리량 감소에는 효과적이지 못한 문제점이 있다. Therefore, the present inventors selectively separate the harmful anions (sulfuric acid and hydrofluoric acid) and the valuable metal ions (particularly Ni) contained in the sludge instead of the method of separating the metal ions and the anions in the waste acid state and concentrate the expensive metal Ni. Adding water to the sludge to provide a novel method of washing until the nitrate ion in the sludge is less than 0.1% by weight; Adding water at least twice the weight of the sludge to the stainless neutralized sludge, and then dissolving the acid to pH = 1.0-4.0 by adding high concentration hydrochloric acid; Solid-liquid separation of the acid dissolving solution and the undissolved sludge through a filter; Adding one or more neutralizers of hydrated lime, sodium hydroxide, and sodium carbonate to the separated acid dissolving solution to neutralize to pH = 9-12.5; Filtering the washed sludge by adding water to the neutralized sludge; Calcining and filtrating the filtrate; It has been proposed a method for manufacturing a stainless steel melt raw material comprising the step of forming the powder obtained in the above step into a block (Korean patent application 2006-0130327). However, this method has a problem that secondary sludge generation (sludge residue) occurs during the sludge treatment process, which is not effective in reducing sludge throughput.

 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 해소하고자, 종래 스텐레스 산세공장에서 발생하는 슬러지를 전량 재활용하되 2차 슬러지 발생이 전혀 없으며 재활용에 따른 열처리 시 불산, 황산 가스 배출에 따른 환경 문제도 없는 스텐레스 용해 원료 제조방법을 제공함에 있다.The present invention is to solve this problem in consideration of the above, to recycle the total amount of sludge generated in the conventional stainless pickling plant, there is no secondary sludge generation and stainless steel without environmental problems due to the discharge of hydrofluoric acid, sulfuric acid gas during heat treatment The present invention provides a method for manufacturing a melted raw material.

본 발명의 해결수단은 스텐레스 산세공장에서 발생하는 스텐레스 중화 슬러지에 물과 소석회를 가하고 혼합하여 혼합 슬러리의 pH를 12.0 이상으로 하는 단계; 상기 pH 12.0 이상 된 혼합 슬러리를 300-800℃에서 소성 처리하는 단계: 상기 소성된 분말에 스텐레스 금속 함유 부산물을 첨가하여 금속농도(Fe+Ni+Cr) 40%이상으로 상승시키는 단계; 상기 단계에서 얻어진 분체에 바인더를 넣고 괴상으로 성형하는 단계; 상기 성형체를 건조하여 수분을 제거하는 단계로 이루어진다.Solution of the present invention is the step of adding the water and calcined lime to the stainless steel neutralization sludge generated in the stainless pickling plant to mix the pH of the mixed slurry to 12.0 or more; Firing the mixed slurry having a pH of 12.0 or higher at 300-800 ° C .: adding a stainless metal-containing byproduct to the calcined powder to raise the metal concentration (Fe + Ni + Cr) to 40% or more; Putting a binder into the powder obtained in the above step and forming into a block; Drying the molded body to remove moisture.

이상과 같은 본 발명은 종래 매립처리되고 있는 중화 슬러지를 전량 재활용 함으로써 슬러지 발생이 전혀 없으며, 재활용에 따른 열처리 시 불산,황산 가스 배출에 따른 환경 문제도 없어 환경오염을 방지할 수 있음은 물론, 자원화가 가능하므로 경제적으로도 유리한 효과가 있다.As described above, the present invention has no sludge by recycling all of the neutralized sludge which is conventionally landfilled, and there is no environmental problem due to the discharge of hydrofluoric acid and sulfuric acid gas during heat treatment according to recycling, thereby preventing environmental pollution, It is possible economically beneficial effect.

본 발명은 스텐레스 산세공장에서 발생하는 스텐레스 중화 슬러지에 물과 소석회를 가하고 혼합하여 혼합 슬러리의 pH를 12.0 이상으로 하는 단계;The present invention comprises the steps of adding and mixing water and slaked lime to the stainless neutralized sludge generated in the stainless steel pickling plant to make the pH of the mixed slurry to 12.0 or more;

상기 pH 12.0 이상 된 혼합 슬러리를 300-800℃에서 소성 처리하는 단계:Firing the mixed slurry having a pH of 12.0 or more at 300-800 ° C .:

상기 소성된 분말에 스텐레스 금속 함유 부산물을 첨가하여 금속농도(Fe+Ni+Cr) 40%이상으로 상승시키는 단계;Adding a stainless metal-containing byproduct to the calcined powder to increase the metal concentration (Fe + Ni + Cr) to 40% or more;

상기 단계에서 얻어진 분체에 바인더를 넣고 괴상으로 성형하는 단계; Putting a binder into the powder obtained in the above step and forming into a block;

상기 성형체를 건조하여 수분을 제거하는 단계를 포함하는 스텐레스 용해 원료 제조방법을 요지로 한다.A stainless steel dissolving raw material manufacturing method comprising the step of drying the molded body to remove moisture is provided.

스텐레스 중화슬러지를 재활용하기 위해서는 고온에서 용융환원 열처리를 해야하는데 이를 위하여 전기로에 투입하면 슬러지내의 음이온인 SO4, F가 황산 및 불산으로 배출된다.In order to recycle stainless neutralized sludge, melt-reduction heat treatment should be performed at high temperature. For this purpose, when it is put into an electric furnace, SO 4 and F, anions in the sludge, are discharged to sulfuric acid and hydrofluoric acid.

그 이유는 상기 SO4, F가 CaSO4, CaF2로 존재하면 고온에서도 안정하여 산성 가스 배출을 하지 않지만 금속물질과 결합된 다음과 같은 형태의 슬러지가 되면 열처리 시 황산과 불산을 배출한다.The reason is that when SO 4 and F are present as CaSO 4 and CaF 2 , they are stable even at high temperature and do not emit acid gas. However, sulfuric acid and hydrofluoric acid are emitted during heat treatment when the sludge has the following form combined with a metal material.

즉 스텐레스 폐산을 중화하여 침전을 할 때 철, 니켈, 크롬을 가진 수산화물 형태뿐만 아니라 유해성 음이온을 포함하는 음이온이 철, 크롬 금속의 수산물내에 포함된다는 것이다. 이와 같은 중간상을 분석한 결과 다음과 같은 상으로 확인되었다.In other words, when neutralizing stainless waste acid, precipitates include iron, nickel, and chromium hydroxides, as well as anions containing harmful anions, in the iron and chromium metal products. Analysis of these intermediate phases confirmed the following phases.

Fe+2 3.6 Fe+3 0.9 (O, OH, F)9 -------------------------- 1Fe +2 3.6 Fe +3 0.9 (O, OH, F) 9 -------------------------- 1

Fe(OH)SO4 Cr(OH)2F --------------------------------2Fe (OH) SO 4 Cr (OH) 2 F -------------------------------- 2

상기 중간상들은 800℃ 이상에서 F와 SO4를 HF, H2SO4형태로 배출하면서 산성 가스를 방출한다. 이와 같은 산성 가스의 배출을 없애기 위해서는 금속 함유 수산화물내에서 F, SO4를 제거하여야만 한다. 이를 제거하는 방법은 슬러지의 pH를 12.0이상으로 높이면 상기 금속함유 수산화물은 각각 철수산화물과 석고(CaSO4) 및 형석(CaF2)으로 분해가 일어난다.The intermediate phases release acidic gases while venting F and SO 4 in HF, H 2 SO 4 form at 800 ° C. or higher. In order to eliminate such acid gas emissions, F and SO 4 must be removed in the metal-containing hydroxide. In the method of removing this, when the pH of the sludge is increased to 12.0 or more, the metal-containing hydroxide is decomposed into iron hydroxide, gypsum (CaSO 4 ) and fluorite (CaF 2 ), respectively.

상기 내용을 화학 반응식으로 표현하면 다음과 같다.The above contents are expressed as chemical reaction formulas as follows.

Fe+2 3.6 Fe+3 0.9 (O, OH, F)9 +4.5Ca(OH)2 =4.5FeOOH +4.5CaF2 ------------3Fe +2 3.6 Fe +3 0.9 (O, OH, F) 9 + 4.5Ca (OH) 2 = 4.5FeOOH + 4.5CaF 2 ------------ 3

Fe(OH)SO4 Cr(OH)2F +Ca(OH)2=FeOOH + Cr(OH)3+CaSO4 ------------------4Fe (OH) SO 4 Cr (OH) 2 F + Ca (OH) 2 = FeOOH + Cr (OH) 3 + CaSO 4 ------------------4

즉 철과 크롬은 수산화물로 분리되고 음이온은 Ca와 반응하여 석고(CaSO4) 및 형석(CaF2)로 분해가 일어난다. 상기 석고(CaSO4) 및 형석(CaF2)은 고온에서 안정한 화합물로 가스발생이 없기 때문에 철강 공정에 오랫동안 사용되어온 제강 플럭스이다. That is, iron and chromium are separated into hydroxides, and anions react with Ca to decompose into gypsum (CaSO 4 ) and fluorite (CaF 2 ). The gypsum (CaSO 4 ) and fluorite (CaF 2 ) is a steelmaking flux that has been used for a long time in steel processing because it is a compound that is stable at high temperatures and does not generate gas.

따라서 상기와 같은 반응을 유도하면 후속 열처리 시 산성 가스 발생이 없고 유효 금속 자원은 물론 제강용 플럭스를 동시에 얻을 수 있게 된다.Therefore, if the above reaction is induced, no acid gas is generated during the subsequent heat treatment, and an effective metal resource as well as a steelmaking flux can be simultaneously obtained.

한편, CaF2 자체는 고온에서도 안정한 화합물이지만 수분이 존재하는 분위기내에서 고온에서(800℃이상) 열처리하면 다음과 같은 반응으로 불산이 생성될 수 있음을 알게 되었다.On the other hand, CaF 2 itself is a compound that is stable even at high temperatures, but it was found that hydrofluoric acid may be generated by the following reaction when heat treated at a high temperature (over 800 ° C.) in an atmosphere of moisture.

CaF2 +H2O=CaO + 2HF---------------------------------------------- 5CaF 2 + H 2 O = CaO + 2HF ---------------------------------------- ------ 5

따라서 후속 열처리 과정에서 상기와 같은 반응을 억제하기 위해 슬러지내에 존재하는 수분을 제거하여야 한다. Therefore, the water present in the sludge should be removed in order to suppress the above reaction during the subsequent heat treatment.

슬러지내의 수분이란 슬러지가 자체적으로 함수하고 있는 수분과 상기 반응식 3과 4의 생성물인 FeOOH,Cr(OH)3 에서 OH기의 결정수로 인한 H2O를 사전에 배출 시키는 것이 필요하다.Moisture in the sludge is required to discharge the H 2 O due to the water in which the sludge itself functions and the crystallized water of the OH group in FeOOH, Cr (OH) 3 , the products of Schemes 3 and 4.

따라서 수분을 완전히 제거하기 위한 소성공정이 필요한데 이때에는 300-800℃에서 수분을 제거하는 것이 바람직하다. 300℃이하에서는 FeOOH,Cr(OH)3 OH기의 결정수 형태로 있는 수분 배출이 어렵고, 800℃이상에서는 열처리하면 소성공정에서 OH기의 결정수로 인한 H2O와 CaF2 반응 즉 상기 반응식 5와 같은 반응이 진행되어 소성공정 중에 다량의 황산과 불산 가스가 발생하므로 바람직하지 못하다.Therefore, a firing process is required to completely remove the water, and at this time, it is preferable to remove the water at 300-800 ° C. It is difficult to discharge water in the form of crystal water of FeOOH, Cr (OH) 3 OH group below 300 ℃, and heat treatment at 800 ℃ or above may cause H 2 O and CaF 2 reaction due to OH group crystallization in the firing process. It is not preferable because a reaction such as 5 proceeds to generate a large amount of sulfuric acid and hydrofluoric acid gas during the firing process.

상기 소성된 슬러지는 Ni : 2-3%, Fe : 20-30%, Cr : 4-6% 수준이 되어 금속농도가 26%-39%에 이른다. 그러나 이와 같이 금속 농도가 낮은 원료를 용융환원 처리하면 슬라그/메탈 비가 증가하여 용융 환원 회수 시 슬라그와 메탈의 분리가 용이하지 않아 금속 회수율에 어려움이 생긴다. The calcined sludge is Ni: 2-3%, Fe: 20-30%, Cr: 4-6% levels to reach a metal concentration of 26% -39%. However, when the raw material having a low metal concentration is melt-reduced, the slag / metal ratio is increased, so that the separation of slag and metal is not easy during the melt reduction recovery, which causes difficulty in metal recovery.

따라서 금속농도가 높은 스텐레스 부산물을 혼합하는 것이 좋다. 이와 같은 금속농도가 높은 스텐레스 부산물은 물을 함유하지 않으며 금속농도가 높은 것을 배합하여야 하며 전기로 더스트, 밀링스케일이 바람직하다.Therefore, it is good to mix stainless steel by-products with high metal concentration. Such stainless by-products having high metal concentrations do not contain water and should be formulated with high metal concentrations. Electric dust and milling scales are preferred.

한편, 상기 소성단계와 금속농도가 높은 물질의 혼합 부산물을 혼합하면 분말 상으로 되기 때문에 이를 괴상화하여 투입한다.On the other hand, when the mixing by-products of the high sintering step and the metal concentration are mixed, it becomes powdered and injected into a bulk.

상기 괴상화 방법은 구상의 펠렛타이징, 조개탄 모양의 브리케팅, 사각벽돌 모양의 형태로 만드는 것을 말하며 상기 원료와 시멘트 바인더를 혼합하여 제조할 수 있다. The agglomeration method refers to a spherical pelletizing, briquettes of briquettes, square bricks, and the like may be prepared by mixing the raw material and the cement binder.

세멘트 바인더를 첨가하여 양생하는 과정에서 수분이 불가피하게 첨가해야 하므로 양생 후 이 수분도 제거하여야 한다. 이와 같은 수분은 부착 수 형태이므로 건조하여 수분을 8%이내에서 제거하고 노내에 투입하여야 한다.Since moisture must be added in the process of curing by adding the cement binder, this moisture must also be removed after curing. Such moisture is in the form of adhered water, so it must be dried to remove the moisture within 8% and put into the furnace.

이하 본 발명을 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples.

[실시예1]Example 1

스텐레스 산세 폐산의 중화 pH를 달리하여 슬러지의 pH가 2.5-7인 슬러지를 합성하였다. 중화 슬러지에 물을 가하고 소석회를 가하여 슬러지의 pH(이하 음이온 안정화 pH 라 함)를 12.0이상이 되도록 가한 후 페달 믹서에서 혼합처리 하였다.Sludge with a pH of 2.5-7 was synthesized by varying the neutralization pH of stainless pickling waste acid. Water was added to the neutralized sludge and calcined lime was added to the pH of the sludge (hereinafter referred to as anion stabilization pH) to 12.0 or more, and then mixed in a pedal mixer.

상기 슬러리 형태의 슬러지를 소성온도를 달리하여 열처리하고 수분을 제거하였다. 건조된 슬러지 80g에 대하여 스텐레스 제강더스트 및 밀스케일을 각각 10g 씩 첨가하여 시료의 금속농도를 상향 조절하였다.The sludge in the slurry form was heat-treated at different firing temperatures and water was removed. Stainless steel dust and mill scale were added to 80 g of the dried sludge to adjust the metal concentration of the sample.

상기 시료 100g을 탄소 10%를 혼합한 후 전기로에 넣고 용융 환원 처리(1500 ℃)를 하였다. 용융 환원 과정 중 발생하는 가스는 가스 포집기로 포집하여 300cc물이 담긴 트랩을 통과하도록 하여 발생되는 수증기 및 불산, 황산을 흡수하였다.100 g of the sample was mixed with 10% of carbon, and placed in an electric furnace to perform melt reduction (1500). ℃). The gas generated during the melt reduction process was collected by a gas collector and passed through a trap containing 300 cc of water to absorb water vapor, hydrofluoric acid, and sulfuric acid.

상기 반응처리 후 가스 포집기에서 늘어난 물의 량을 투입되는 시료의 무게로 나누어 백분위를 구한 것을 제품 함수율이라 정의하였다.The product water content was defined as the percentile obtained by dividing the amount of water increased in the gas collector after the reaction treatment by the weight of the sample to be introduced.

상기 황산, 불산이 흡수된 트랩의 물은 음이온 분석기(이온크로마토그라피, Dionex사 DX-500 )로 불산,황산의 발생량을 정량 분석하여 황산 불산의 발생량을 정량적으로 평가할 수 있었다. The sulfuric acid and the hydrofluoric acid trapped water was quantitatively analyzed for the amount of hydrofluoric acid and sulfuric acid generated by an anion analyzer (ion chromatography, DX-500, Dionex Co., Ltd. DX-500).

각 제조 조건에 따른 불산,황산 배출량과 금속회수 상태 등을 종합하여 하기 표1에 나타내었다.The hydrofluoric acid, sulfuric acid emissions, and metal recovery states of each manufacturing condition are summarized in Table 1 below.

구분 division 제조 조건Manufacture conditions 가스발생량(부피%)Gas generation volume (% by volume) 비고Remarks 음이온 안정화 pHAnion Stabilization pH 소성 온도 (oC) Firing temperature (oC) 금속 함량 (중량%)Metal content (% by weight) 성형 방법Molding method 제품 함수율 (중량%)Product moisture content (% by weight) FF SO4SO4 비교예1 Comparative Example 1 2.52.5 150150 35%35% -- 1111 0.940.94 0.700.70 회수율 <90%Recovery rate <90% 비교예2 Comparative Example 2 33 450450 4545 펠레타이징Pelletizing 22 0.160.16 0.100.10 비교예3 Comparative Example 3 77 450450 4444 펠레타이징Pelletizing 33 0.050.05 0.050.05 발명예1 Inventive Example 1 12.012.0 450450 4343 펠레타이징Pelletizing 44 미검출 Not detected 미검출Not detected 발명예2 Inventive Example 2 12.212.2 450450 4444 브리케팅Briquetting 33 미검출Not detected 미검출Not detected 발명예3 Inventive Example 3 12.312.3 450450 4343 브릭성형Brick molding 44 미검출Not detected 미검출Not detected 발명예4 Inventive Example 4 12.212.2 350350 4343 펠레타이징Pelletizing 33 미검출Not detected 미검출Not detected 비교예4 Comparative Example 4 12.312.3 150150 4343 펠레타이징Pelletizing 1111 0.030.03 미검출Not detected 비교예5 Comparative Example 5 12.112.1 950950 4343 펠레타이징Pelletizing 33 -- -- 소성중 HF 가스발생HF gas generation during firing 비교예6 Comparative Example 6 12.112.1 450450 3535 펠레타이징Pelletizing 22 미검출Not detected 미검출Not detected 회수율 <90%Recovery rate <90% 비교예7 Comparative Example 7 12.212.2 450450 4545 펠레타이징Pelletizing 1212 0.020.02 미검출Not detected

스텐레스 슬러지의 중화 pH가 낮은 경우 (비교예1-3)의 불산과 황산 형태로 가스가 발생한다. 그러나 pH를 상승시키면 가스 발생량이 줄어든다.When the neutralization pH of stainless sludge is low (Comparative Example 1-3), gas is generated in the form of hydrofluoric acid and sulfuric acid. However, increasing the pH reduces gas production.

특히 소석회를 가하여 안정화 pH를 12.0 이상으로 하면 금속 회수 열처리 중 불산과 황산의 가스는 발생하지 않는다.(발명예1-4) 그러나 안정화 pH를 12이상으로 하여도 300℃이하에서 소성되어 결정수가 남게되면 금속회수 열처리중 수분이 발생하여 물 흡수트랩내 수분량이 증가 되었으며 이를 제품함수율로 환산할 경우 11%까지 수분이 배출된다. 이 배출 수분은 CaF2와 반응하면서 불산이 배출됨을 알수 있다.(비교예4)Particularly, when the stabilization pH is set to 12.0 or higher by the addition of slaked lime, the gases of hydrofluoric acid and sulfuric acid are not generated during the metal recovery heat treatment (Invention Example 1-4). If moisture is generated during the metal recovery heat treatment, the water content in the water absorption trap is increased, and when it is converted into the product content rate, water is discharged up to 11%. The discharged water reacts with CaF 2 to release hydrofluoric acid (Comparative Example 4).

마찬가지 원리로 제품 소성은 충분히 하였으나 양생과정의 투입된 물을 제거하지 않은 경우(비교예7)에도 불산 가스가 발생함을 알 수 있다. 소성온도를 800℃이상으로 하면(비교예5) 소성과정 중 발생한 물과 CaF2등이 반응하여 불산이 생성되므로 바람직하지 못하다. 따라서 소성온도는 300-800℃가 적절하다.In the same principle, it can be seen that even when the product is fired sufficiently, the hydrofluoric acid gas is generated even when the injected water in the curing process is not removed (Comparative Example 7). When the calcination temperature is 800 ° C. or higher (Comparative Example 5), hydrofluoric acid is generated by reaction between water generated during the calcination process and CaF 2 , which is not preferable. Therefore, the firing temperature is appropriately 300-800 ℃.

한편, 스텐레스 중화 슬러지는 금속농도(Ni+Cr+Fe)가 낮기 때문에 금속회수 열처리하여 금속과 슬라그 분리시 분리가 잘되지 않는다.(비교예1,비교예6) On the other hand, stainless neutralized sludge has low metal concentration (Ni + Cr + Fe), so it is difficult to separate when metal and slag are separated by metal recovery heat treatment (Comparative Example 1, Comparative Example 6).

따라서 금속 함량이 높은 스텐레스 부산물을 혼합하여 금속 농도를 높이는 것이 바람직하다. Therefore, it is desirable to increase the metal concentration by mixing stainless by-products having a high metal content.

Claims (4)

스텐레스 산세공장에서 발생하는 스텐레스 중화 슬러지에 물과 소석회를 가하고 혼합하여 혼합 슬러리의 pH를 12.0이상으로 하는 단계;Adding water and slaked lime to the stainless neutralized sludge generated in the stainless pickling plant to mix the pH of the mixed slurry to 12.0 or more; 상기 pH 12.0 이상 된 혼합 슬러리를 300-800℃에서 소성 처리하는 단계:Firing the mixed slurry having a pH of 12.0 or more at 300-800 ° C .: 상기 소성된 분말에 스텐레스 금속 함유 부산물을 첨가하여 금속농도(Fe+Ni+Cr)40%이상으로 상승시키는 단계;Adding a stainless metal-containing by-product to the calcined powder to increase the metal concentration (Fe + Ni + Cr) to 40% or more; 상기 단계에서 얻어진 분체에 바인더를 넣고 괴상으로 성형하는 단계; Putting a binder into the powder obtained in the above step and forming into a block; 상기 성형체를 건조하여 수분 및 OH기 함량이 8%이하가 되도록 하는 단계를 포함하는 스텐레스 용해 원료 제조방법.Drying the molded body to a method of producing a stainless melt raw material comprising the step of so that the moisture and OH group content is 8% or less. 제1항에서 있어서, 상기 괴상의 형태는 펠렛타이징, 브리케팅, 벽돌형 중 어느 하나임을 특징으로 하는 스텐레스 용해 원료 제조방법.The method of claim 1, wherein the mass is in the form of pelletizing, briquetting, brick type. 제1항에 있어서, 상기 스텐레스 금속 함유 부산물은 스텐레스 제강 더스트, 밀스케일 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스텐레스 용해 원료 제조방법.The method of claim 1, wherein the stainless metal-containing by-product is any one of stainless steel dust and mill scale. 삭제delete
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