KR101268633B1 - Treating Agent For Acidic Waste Liquid Treatment, and Treatment Process Using The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제철공정의 부산물인 S를 함유하는 고로슬래그를 수냉시켜 수재슬래그로 준비하는 단계; 상기 수재슬래그를 100㎛ 이하의 크기로 파쇄하는 단계; 및 상기 파쇄된 수재슬래그와 중금속을 함유하는 산성폐액을 반응기에서 수열반응시키는 단계;를 포함하는 산성폐액 처리방법 및 중금속을 포함하는 산성폐액을 처리하는 산성폐액 처리제에 관한 것이다.The present invention comprises the steps of cooling the blast furnace slag containing S as a by-product of the steelmaking process to prepare a water slag; Crushing the wood slag to a size of 100 μm or less; And a hydrothermal reaction of the crushed reclaimed slag and the acidic waste solution containing the heavy metal in a reactor. The present invention relates to an acidic waste solution treating method including an acidic waste solution containing a heavy metal.

Description

산성폐액처리용 처리제 및 이를 이용한 산성폐액 처리방법 {Treating Agent For Acidic Waste Liquid Treatment, and Treatment Process Using The Same}Treatment agent for acidic waste liquid and method for treating acid waste liquid using same {Treating Agent For Acidic Waste Liquid Treatment, and Treatment Process Using The Same}

본 발명은 산성폐액처리용 처리제 및 이를 이용한 산성폐액 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대량의 침전물을 생성시키지 않고 유독한 중금속 성분을 안정한 수열상으로 고정시킬 수 있는 산성폐액처리용 처리제 및 이를 이용한 산성폐액 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a treatment agent for treating acidic waste liquid and a method for treating acidic waste liquid using the same, and more particularly, a treatment agent for treating acidic waste liquid which can fix toxic heavy metal components in a stable hydrothermal phase without generating a large amount of sediment and the same. It relates to a method of treating acidic waste used.

본 발명은 제철공정에서 발생하는 슬래그를 이용하여 수열반응시킴으로써 인체에 유해한 중금속류를 포함하고 있는 산성폐액을 처리하는 방법에 대한 것이다. 이하에 중금속을 포함하고 있는 산성폐액의 발생과정 및 통상 상기 산성폐액의 처리방법에 대하여 설명한다.The present invention relates to a method for treating acidic waste liquid containing heavy metals harmful to human body by hydrothermal reaction using slag generated in steelmaking process. The following describes the generation process of the acidic waste liquid containing heavy metals and the treatment method of the acidic waste liquid.

중금속을 함유한 폐액은 금속 제련공업의 다방면에서 배출되는데, 금속의 종류, 공정 및 공장의 규모에 따라 다양한 형태로 만들어진다. 그 중 대표적인 것으로는 산세폐액, 도금폐액 등을 포함하는 산성폐수를 들 수 있다. Waste liquids containing heavy metals are discharged from various aspects of the metal smelting industry, and they are made in various forms depending on the type of metal, process and plant size. Typical examples thereof include acidic wastewater including pickling waste liquid and plating waste liquid.

산세폐액은 강산성으로, 금속의 소둔공정 후 가온하면서 황산, 염산, 질산, 불산, 인산 또는 이들 산의 혼합액에 금속을 침지시킴으로써, 금속표면에 부착된 스케일을 용해/제거하여 표면을 깨끗하게 하는 조작인 산세 (pickling)공정에 의하여 발생되는 것을 의미한다. 또한, 산세액에서 꺼낸 금속 표면에 부착된 산세액을 씻어내기 위해 담수로 세정을 하게 되는데, 이때 발생하는 폐수를 산세세정폐수라 한다. 이와 같이 산세공정에서는 산농도가 높은 산세폐액, 및 산세액이 담수로 희석된 비교적 낮은 농도의 산세세정폐수가 발생한다. The pickling liquor is strongly acidic, and is an operation that cleans the surface by dissolving / removing the scale attached to the metal surface by immersing the metal in sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, or a mixture of these acids while heating after the annealing process of the metal. It means that it is generated by a pickling process. In addition, the pickling liquid attached to the metal surface taken out of the pickling liquid is washed with fresh water, and the wastewater generated at this time is called a pickling wastewater. As described above, the pickling process generates a high pickling waste liquid and a relatively low concentration of pickling waste water in which the pickling liquid is diluted with fresh water.

도금폐액은 전술한 바와 유사하게 도금공정에서 발생하는 것으로, 도금액과 세척수를 포함하는 두 종류의 폐액이 발생한다. 원하는 모양으로 가공된 금속제품은 표면의 먼지, 녹을 깨끗이 제거한 후에 도금을 실시한다. 도금과정에서 피도금 모재는 음극으로 작용하고 모재에 입혀질 용액 중의 금속은 양극으로 작용하게 된다. 도금공장에서 배출되는 폐수의 양은 비교적 적은 편이나 크롬, 구리 등의 금속뿐만 아니라 사안화물 등의 독성물질을 함유하므로 위험한 폐수이다. The plating waste liquid is generated in the plating process similar to the above, and generates two kinds of waste liquids including a plating liquid and washing water. Metal products processed to the desired shape are plated after removing dirt and rust from the surface. In the plating process, the substrate to be plated acts as a cathode and the metal in the solution to be coated on the substrate acts as a cathode. The amount of wastewater discharged from the plating plant is relatively small, but it is a dangerous wastewater because it contains not only metals such as chromium and copper, but also toxic substances such as tetrachloride.

오늘날 국내에서 발생되는 산성폐수들의 대부분은 석회석 혹은 생석회를 이용한 단순중화법에 의하여 처리되고 있으나 산성폐수의 방류시 수질기준이 강화되고 있고, 또한 상기 처리된 산성폐수에는 질소산화물 (NOX)성분이 포함되어 방류되는 등의 문제점을 가지고 있다. 또한, 산성폐수 중에서 금속원소 및 산을 회수하는 기술이 주목받고 있으나 아직 연구단계에 머물러 있다. 상기 중화법에 의하여 발생하는 복합금속수산화물 슬러지는 반드시 90% 이상 탈수시켜야 하고, 소정 이상의 탈수는 자연증발에 의존해야 하므로 취급하기 곤란하다. 특히, 폐수 중 6가 크롬으로 존재하는 크롬의 경우, 알칼리 조건에서 용이하게 수산화물을 생성하는 구리, 철, 니켈, 아연 등과 달리, 알칼리 조건에서 침전되지 않고 3가 크롬보다 독성이 강하다. 즉, 6가 크롬은 수산화크롬으로 침전시키기 전에 3가로 환원시키는 공정을 별도로 실시해야 하는 번거로움이 있다. 바륨, 납, 은 등이 크롬이온과 반응하여 불용성의 침전을 만드는 것으로 알려져 있으나, 상기 바륨, 납, 은 등은 고가일뿐만 아니라 2차 오염을 유발할 가능성이 높아 폐수처리용으로는 부적절하다. Today, most of the acidic wastewater generated in Korea is treated by simple neutralization method using limestone or quicklime. However, when the acidic wastewater is discharged, the water quality standards are being strengthened, and the treated acidic wastewater contains nitrogen oxides (NO X ). It has a problem such as being included and discharged. In addition, technologies for recovering metal elements and acids from acidic wastewater are attracting attention, but are still in the research stage. The composite metal hydroxide sludge produced by the neutralization method must be dehydrated at least 90%, and the dehydration of at least a predetermined amount must be dependent on natural evaporation, which makes it difficult to handle. In particular, in the case of chromium present as hexavalent chromium in wastewater, unlike copper, iron, nickel, zinc, etc., which easily generate hydroxides under alkaline conditions, they are not precipitated under alkaline conditions and are more toxic than trivalent chromium. That is, the hexavalent chromium is troublesome to separately carry out the process of reducing the trivalent chromium before it is precipitated with chromium hydroxide. Barium, lead, silver and the like are known to react with chromium ions to form an insoluble precipitate, but the barium, lead, silver and the like are not only expensive but also likely to cause secondary pollution, which is not suitable for wastewater treatment.

전술한 산성폐액 뿐만 아니라 폐광산에서 발생하는 산성광산배수 (AMD, Acid Mine Drainage)에 포함된 중금속도 심각한 환경오염의 원인이 되고 있다. 현재 국내에 폐광된 광산은 1000여 개에 이르는 것으로 알려져 있으며 그 중 일부분은 폐광후 적절한 환경관리가 이루어지지 않고 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 다수의 폐광산 주변에는 폐석 및 광산 폐기물(광미)이 그대로 방치되어있으며, 광산 폐기물의 침출수 중 다양한 형태의 유해 중금속 등의 오염물질이 수질-토양-대기오염을 지속적으로 유발하고 있다. 침출수는 유량이 일정하지 않고 간헐적으로 발생하지만 비소, 납, 카드늄 등 고도의 유독물질을 포함하고 있고 일단 하류로 배출이 되면 수계 및 토양을 점진적으로 오염시켜 복원이 상당히 곤란한 특성이 있다. 이전에는 주로 갱내수 처리에 대해서 연구되어 왔으며 이용되는 처리법에는 석회연화법, 이온교환법, 활성 알루미나 법, 생물학적 황산염 환원법, 철-망간 산화법 (Fe-Mn Oxidation), 폭기와 용존산소 부상법 등이 있다.In addition to the acidic waste liquids described above, heavy metals contained in the acid mine drainage (AMD) generated from the abandoned mines are also causing serious environmental pollution. At present, it is known that about 1,000 mines are abandoned in Korea, and some of them are not properly managed after the mine. In addition, waste-rock and mine wastes (tailings) are left unattended around many waste mines, and contaminants such as various types of harmful heavy metals in the leachate of mine wastes continue to cause water-soil-air pollution. Leachate does not have a constant flow rate and occurs intermittently, but contains highly toxic substances such as arsenic, lead, and cadmium. Once discharged downstream, the leachate gradually pollutes the water system and soil, which makes it difficult to recover. Previously, the mine water treatment has been mainly studied, and the treatment methods used are lime softening, ion exchange, activated alumina, biological sulfate reduction, iron-manganese oxidation (Fe-Mn Oxidation), aeration and dissolved oxygen flotation.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 중금속을 포함한 산성폐액의 처리방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention devised to solve the above problems is to provide a method for treating an acidic waste liquid including heavy metals.

또한, 본 발명의 다른 목적은 수산화물 침전등 발생시키지 않고 환경부하가 없는 산성폐액의 처리방법을 제공하기 위함이다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for treating an acidic waste liquid without generating an hydroxide or the like and without an environmental load.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 제철공정의 부산물을 이용한 산성폐액용 처리제를 제공하기 위함이다.In addition, another object of the present invention is to provide a treatment agent for acidic waste liquid using a by-product of the iron making process.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 제철공정의 부산물인 S를 함유하는 고로슬래그를 수냉시켜 수재슬래그로 준비하는 단계; 상기 수재슬래그를 100㎛ 이하의 크기로 파쇄하는 단계; 및 상기 파쇄된 수재슬래그와 중금속을 함유하는 산성폐액을 반응기에서 수열반응시키는 단계;를 포함하는 산성폐액 처리방법에 관한 것이다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention comprises the steps of cooling the blast furnace slag containing S as a by-product of the steelmaking process to prepare as a water slag; Crushing the wood slag to a size of 100 μm or less; And hydrothermally reacting the crushed reclaimed slag with an acidic waste solution containing heavy metals in a reactor.

상기 수재슬래그로 준비하는 단계는 상기 고로슬래그를 1600℃에서 10분 동안 용융한 후 수냉시킬 수 있다.The preparing of the reclaimed slag may be performed by melting the blast furnace slag at 1600 ° C. for 10 minutes and then cooling the water.

상기 S는 중량%로, 0.5~2.0%일 수 있다.S may be 0.5% to 2.0% by weight.

상기 산성폐액은 상기 수재슬래그 1g 당 10㎖로 수열반응시킬 수 있다.The acidic waste liquid may be hydrothermally reacted at 10 ml per 1 g of the reclaimed slag.

또한, 상기 수열반응은 200~250℃의 온도에서 24시간 이상 수행될 수 있다.In addition, the hydrothermal reaction may be performed for at least 24 hours at a temperature of 200 ~ 250 ℃.

상기 중금속은 Cr, As, Cd 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The heavy metal may include at least one of Cr, As, and Cd.

상기 중금속은 수열반응 후에 안정한 수열상으로 고정되되, 상기 수열상은 토버모라이트 (tobermorite) (Ca5Si6O16(OH)4H2O) 또는 우바로바이트 (uvarovite) (Ca3Cr2(SiO4)3)의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The heavy metal is fixed in a stable hydrothermal phase after the hydrothermal reaction, the hydrothermal phase is tobermorite (Ca 5 Si 6 O 16 (OH) 2 4H 2 O) or uvarovite (Ca 3 Cr 2 (SiO 4 ) 3 ) may be included.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 중금속을 포함하는 산성폐액 처리제와 수열반응하는 산성폐액 처리제로, 상기 산성폐액 처리제는 중량%로, 0.5~2.0%의 S을 함유하되 100㎛ 이하의 크기를 갖고, 상기 산성폐액과 수열반응하여 중금속을 수열상으로 생성하되, 생성된 수열상은 상기 산성폐액 처리제에 고정되는 것을 특징으로 하는 산성폐액 처리제에 관한 것이다.In addition, according to another feature of the present invention, the present invention is an acid waste treatment agent that hydrothermally reacts with an acid waste treatment agent containing a heavy metal, the acid waste solution treatment agent by weight, containing 0.5 ~ 2.0% of S but less than 100㎛ It has a size of, and hydrothermal reaction with the acidic waste liquid to produce a heavy metal hydrothermal phase, the generated hydrothermal phase relates to an acidic waste treatment agent, characterized in that fixed to the acidic waste liquid treatment agent.

상기 산성폐액 처리제는 고로슬래그를 수냉하여 제조되는 수재슬래그를 포함할 수 있다.The acidic waste treatment agent may include a reclaimed slag prepared by cooling the blast furnace slag.

또한, 상기 수열상은 토버모라이트 (tobermorite) (Ca5Si6O16(OH)4H2O) 또는 우바로바이트 (uvarovite) (Ca3Cr2(SiO4)3)의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The hydrothermal phase may be at least one of tobermorite (Ca 5 Si 6 O 16 (OH) 2 4H 2 O) or uvarovite (Ca 3 Cr 2 (SiO 4 ) 3 ). It may include.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 중금속을 포함한 산성폐액의 처리방법을 제공할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to provide a method for treating an acidic waste liquid including a heavy metal.

또한, 본 발명에 따르면 수산화물 침전등 발생시키지 않고 환경부하가 없는 산성폐액의 처리방법을 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a method for treating an acidic waste liquid having no environmental load without generating hydroxide precipitation.

또한, 본 발명에 따르면 제철공정의 부산물을 이용한 산성폐액용 처리제를 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention can provide a treatment agent for acidic waste liquid using a by-product of the steelmaking process.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 산성폐액 처리방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오토클레이브의 개략도.
도 3은 수열반응 시간에 따른 산성폐액 중의 잔류 Cr농도을 나타낸 그래프.
도 4는 실시예에 따른 수열반응후 XRD 그래프.
도 5는 실시예에 따른 12시간 및 24시간 수열반응후 용출되는 Cr농도를 도시한 그래프.
도 6은 수열반응 시간에 따른 산성폐액 중의 잔류 As농도 및 Cd농도를 나타낸 그래프.
1 is a flow chart showing an acidic waste liquid treatment method according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of an autoclave according to an embodiment of the invention.
3 is a graph showing the residual Cr concentration in the acidic waste solution according to the hydrothermal reaction time.
4 is a XRD graph after the hydrothermal reaction according to the embodiment.
5 is a graph showing the Cr concentration eluted after 12 hours and 24 hours hydrothermal reaction according to the embodiment.
Figure 6 is a graph showing the residual As concentration and Cd concentration in the acidic waste solution according to the hydrothermal reaction time.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various forms. In the following description, it is assumed that a part is connected to another part, But also includes a case in which other elements are electrically connected to each other in the middle thereof. In the drawings, parts not relating to the present invention are omitted for clarity of description, and like parts are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 산성폐액 처리방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a flow chart showing an acidic waste liquid treatment method according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산성폐액 처리방법은 제철공정의 부산물인 S를 함유하는 고로슬래그를 수냉시켜 수재슬래그로 준비하는 단계 (수재슬래그 준비단계; S1); 상기 수재슬래그를 100㎛ 이하의 크기로 파쇄하는 단계 (수재슬래그 파쇄단계; S2); 및 상기 파쇄된 수재슬래그와 중금속을 함유하는 산성폐액을 반응기에서 수열반응시키는 단계 (수열반응단계; S3);를 포함한다. 상기 반응기는 오토클레이브 (autoclave)일 수 있으며, 이하에서는 오토클레이브를 예시로 설명하나 이에 제한되는 것은 아니다.Acidic waste liquid treatment method according to a preferred embodiment of the present invention comprises the steps of cooling the blast furnace slag containing S as a by-product of the iron making process to prepare as a water slag (water slag preparation step; S1); Crushing the handmade slag to a size of 100 µm or less (handling slag crushing step; S2); And hydrothermally reacting the acid waste fluid containing the crushed reclaimed slag and heavy metal in a reactor (hydrothermal reaction step; S3). The reactor may be an autoclave, and the autoclave is described below by way of example, but is not limited thereto.

수열반응단계 (S3)의 수열반응이란 고온/고압의 물이 공존하는 조건에서 진행되는 화학반응으로, 일반적인 압력 하에서는 불가능한 범위까지의 용해도의 증가, 반응속도의 증대, 화학평형의 이동 등이 가능하므로 여러 가지 광물상의 생성 또는 인공합성이 가능하다. 물의 임계온도 (374.2℃) 전후, 수백기압 내지 수천기압의 압력범위에서 수행되는 것으로, 예컨대, 오토클레이브 등을 포함하는 특별히 설계된 고압반응기를 이용하여 수행될 수 있다. 상기 수열반응은 수정, 루비 등 보석뿐만 아니라 ALC와 같은 고부가가치 건설자재의 생산에 활용될 수 있다. 인공합성은 주로 실리카-알루미나계 광물에 적용될 수 있고, 철강슬래그, 특히 고로슬래그는 적절한 재료 중 하나일 수 있다. 본 발명에서는 제철공정의 부산물인 S를 함유하는 고로슬래그를 수냉시켜 수재슬래그로 준비하는 단계에 의하여 수재슬래그로 제조하고, 상기 수재슬래그를 100㎛ 이하의 크기로 파쇄하며, 이를 이용하여 오토클레이브에서 수열반응을 통하여 산성폐액을 처리할 수 있다.The hydrothermal reaction in the hydrothermal reaction step (S3) is a chemical reaction that proceeds under conditions of high temperature / high pressure water, and it is possible to increase solubility, increase reaction rate, and shift chemical equilibrium to an impossible range under normal pressure. Various mineral phases can be created or artificially synthesized. Before and after the critical temperature of the water (374.2 ℃), it is carried out in a pressure range of several hundred to several thousand atmospheres, for example, it can be carried out using a specially designed high pressure reactor including an autoclave and the like. The hydrothermal reaction can be utilized in the production of high value-added construction materials, such as ALC, as well as gemstones, such as quartz. Artificial synthesis can be applied mainly to silica-alumina-based minerals, and steel slag, in particular blast furnace slag, can be one of the suitable materials. In the present invention, the blast furnace slag containing S as a by-product of the steelmaking process is cooled to prepare water slag, and the slag is crushed to a size of 100 μm or less, and the autoclave is crushed to a size of 100 μm or less. Acidic waste liquid can be treated by hydrothermal reaction.

수재슬래그 준비단계 (S1)는 수열반응에서 사용하기 위하여 고로슬래그를 수재슬래그로 처리하는 단계를 포함한다. 상기 고로슬래그는 1600℃에서 10분 동안 용융한 후 수냉시킴으로써 벌크 (bulk)한 수재슬래그를 제조할 수 있다. 또한, 상기 고로슬래그는 S를 함유할 수 있는데, 상기 S는 중량%로, 0.5~2.0%일 수 있다.The reclaimed slag preparation step (S1) includes treating the blast furnace slag with reclaimed slag for use in hydrothermal reaction. The blast furnace slag may be produced by melting the slag at 1600 ° C for 10 minutes and then cooled by water (bulk). In addition, the blast furnace slag may contain S, the S may be 0.5% to 2.0% by weight.

고로슬래그를 수재슬래그롤 제조하는 데, 온도 및 시간은 서로 유기적으로 관련되어 작용할 수 있다. 온도가 1600℃ 초과인 경우에는, 시간을 단축할 수는 있는 반면, 공정을 제어하기 어려울 수 있다. 시간이 10분을 초과하는 경우에는, 생산효율이 감소되므로, 상기 고로슬래그는 1600℃에서 10분 동안 용융하는 것이 바람직할 수 있다.In making slag rolls of blast furnace slag, temperature and time may act organically related to each other. If the temperature is above 1600 ° C., the time can be shortened while the process can be difficult to control. When the time exceeds 10 minutes, the production efficiency is reduced, it may be preferable that the blast furnace slag is melted for 10 minutes at 1600 ℃.

상기 수재슬래그 준비단계 (S1)에 의하여 제조된 수재슬래그는 수재슬래그 파쇄단계 (S2)에 의하여 100 ㎛ 이하의 크기로 파쇄될 수 있다.The reclaimed slag prepared by the reclaimed slag preparation step (S1) may be crushed to a size of 100 μm or less by the reclaimed slag crushing step (S2).

상기 파쇄된 수재슬래그가 100 ㎛ 초과인 경우에는, 부피에 대한 표면비가 감소되어 반응효율이 저하될 수 있다. 또한, 중금속을 수열상으로 고정하는 데 사용하는 S의 이동이 저하될 수 있으며, 이는 추가의 수재슬래그를 더 필요로하여 부산물의 양을 증가시킬 수 있다.In the case where the crushed reclaimed slag is more than 100 μm, the surface-to-volume ratio may be reduced to decrease the reaction efficiency. In addition, the migration of S, which is used to fix heavy metals in the hydrothermal phase, may be reduced, which may require additional additional slag to increase the amount of by-products.

수열반응단계 (S3)는 중금속을 함유하는 산성폐액을 상기 파쇄된 수재슬래그와 함께 오토클레이브 (autoclave)에서 수열반응시키는 것으로, 예컨대, 상기 산성폐액은 상기 수재슬래그 1g 당 10㎖로 수열반응시킬 수 있다. 즉, 수재슬래그 1g 당 10㎖의 산성폐액으로 조정하여 오토클레이브 등과 같은 반응용기에 상기 수재슬래그와 함께 넣는다. Hydrothermal reaction step (S3) is a hydrothermal reaction of an acidic waste solution containing heavy metals in an autoclave with the crushed wood slag, for example, the acidic waste fluid can be hydrothermally reacted with 10ml per 1g of the wood slag have. That is, it is adjusted to 10 ml of acid waste per 1 g of the reclaimed slag and placed in the reaction vessel such as an autoclave together with the reclaimed slag.

상기 오토클레이브의 부피는 처리할 산성폐액의 양에 의하여 좌우될 수 있으나, 압력유지의 어려움을 감안하여, 100 ㎖ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 상기 오토클레이브는 내외부 소재를 차별화하여 제작될 수 있는데, 산성용액과 접촉하는 내부는 내반응성이 우수한 테프론으로 제작되고, 고온 및 고압을 견디어야 하는 외부는 스테인레스로 제작될 수 있다. 상기 오토클레이브의 개폐부는 오링 및 진공크림 등을 이용하여, 물의 포화수증기압을 유지하도록 충분히 밀폐성을 부여할 수 있다. 오토클레이브를 밀폐시킨 후, 일정 온도로 가열하면서 소정 시간 반응시킬 수 있다. 이때, 상기 오토클레이브를 가열하는 외부 가열로는 균일하게 가열할 수 있는 머플가열로가 적당하다. The volume of the autoclave may depend on the amount of acidic waste to be treated, but in view of the difficulty of maintaining the pressure, the volume of the autoclave is preferably 100 ml or less. In addition, the autoclave can be produced by differentiating the inner and outer materials, the inside of the contact with the acidic solution is made of Teflon excellent in the reaction resistance, the outside to withstand high temperature and high pressure can be made of stainless steel. The opening and closing portion of the autoclave may be sufficiently sealed to maintain a saturated steam pressure of water by using an O-ring and a vacuum cream. After the autoclave is sealed, it can be reacted for a predetermined time while heating to a constant temperature. At this time, an external heating furnace for heating the autoclave is suitable for a muffle furnace that can be uniformly heated.

상기 수열반응은 200~250℃의 온도에서 24시간 이상 수행될 수 있다.The hydrothermal reaction may be performed for at least 24 hours at a temperature of 200 ~ 250 ℃.

수열반응은 물의 임계온도 (374.2℃) 전후에서 수행될 수 있는데, 고온일수록 반응이 촉진될 수 있는 반면, 안정적인 수열상의 생성을 저해할 수 있다. 따라서, 반응속도 및 안정적인 수열상을 모두 고려하여 수열반응의 온도를 설정하는 것이 중요하다. 상기 수열반응시 온도가 250℃ 초과인 경우, 신속하게 수열반응이 진행되는 반면, 수열상의 생성이 저해되어, 산성폐액 처리가 불완전하게 진행될 수 있다. 또한, 수열반응시 온도가 200℃ 미만인 경우, 수열상의 생성은 안정적이나 반응속도가 감소되어 공정효율이 감소할 수 있다. 또한, 상기 수열반응은 200~250℃의 온도는 일반적인 세라믹 가공온도에 비해서 대단히 낮은 온도로, 이는 수열반응의 반응환경적인 우월성을 나타내며, 수재슬래그를 용융할 때 발생하는 현열을 이용할 수 있는 잠재적 가능성도 내포한다. 수열반응의 시간은 중금속 이온농도의 감소속도 및 수열상 생성속도 (약 0.5 ㎛/시간)를 고려하여 24시간 이상일 수 있다. 상기 수열반응의 시간이 24시간 미만인 경우, 수열상이 생성될 시간이 충분하지 못하여 산성폐액 내의 미반응된 중금속이 다량 존재할 수 있다.The hydrothermal reaction can be carried out before or after the critical temperature of the water (374.2 ℃), the higher the temperature can promote the reaction, while inhibiting the generation of a stable hydrothermal phase. Therefore, it is important to set the temperature of the hydrothermal reaction in consideration of both the reaction rate and the stable hydrothermal phase. If the temperature during the hydrothermal reaction is more than 250 ℃, while the hydrothermal reaction proceeds quickly, the formation of the hydrothermal phase is inhibited, the acidic waste liquid treatment may be incompletely proceeded. In addition, when the temperature during the hydrothermal reaction is less than 200 ℃, the formation of the hydrothermal phase is stable but the reaction rate is reduced can reduce the process efficiency. In addition, the hydrothermal reaction temperature is 200 ~ 250 ℃ temperature is very low compared to the general ceramic processing temperature, which represents the reaction environmental superiority of the hydrothermal reaction, and the potential of using the sensible heat generated when melting the slag slag It also implies. The time of the hydrothermal reaction may be 24 hours or more in consideration of the reduction rate of heavy metal ion concentration and the hydrothermal phase formation rate (about 0.5 μm / hour). If the time of the hydrothermal reaction is less than 24 hours, the time for generating the hydrothermal phase is not enough, there may be a large amount of unreacted heavy metal in the acid waste.

상기 산성폐액 중의 중금속은 Cr, As, Cd 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있고, 또한, 상기 중금속은 수열반응 후에 안정한 수열상으로 고정되되, 상기 수열상은 토버모라이트 (tobermorite) (Ca5Si6O16(OH)4H2O) 또는 우바로바이트 (uvarovite) (Ca3Cr2(SiO4)3)의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 전술한 반응에 의하여 산성폐액중 중금속은 수열상화될 수 있으며, 수열상화된 중금속은 수재슬래그에 고정될 수 있다.The heavy metal in the acidic waste liquid may include at least one of Cr, As, and Cd, and the heavy metal is fixed to a stable hydrothermal phase after the hydrothermal reaction, and the hydrothermal phase is tobermorite (Ca 5 Si). 6 O 16 (OH) 2. 4H 2 O) or uvarovite (Ca 3 Cr 2 (SiO 4 ) 3 ). By the above-described reaction, the heavy metal in the acidic waste liquid may be hydrothermally phased, and the hydrothermally phased heavy metal may be fixed to the water slag.

상기 수열반응 중, 수재슬래그에서는 칼슘, 실리콘 등의 금속원소들이 수용액중에 용출될 수 있고, 용출된 금속원소는 산성폐액에 의하여 형성된 수산화이온과 반응하여 안정한 수열상인 토버모라이트를 생성할 수 있다. 또한, 산성폐액 중의 중금속은 여분의 칼슘, 실리콘 등과 반응하여 또 다른 수열반응상을 생성하고, 동시에 수재슬래그의 분말표면에 생성되고 있는 토버모라이트를 모재로 삼아 그 내부에 고정될 수 있다. 수열반응 후의 산성폐액에는 중금속 성분이 현저히 감소되며, 기타 금속원소 회수공정을 이용하여 회수되어 재사용될 수 있다.During the hydrothermal reaction, the metal slag such as calcium and silicon may be eluted in the aqueous solution in the reclaimed slag, and the eluted metal element may react with the hydroxide ions formed by the acidic waste solution to generate a stable hydrothermal phase tobermorite. In addition, the heavy metal in the acidic waste liquid reacts with extra calcium, silicon, and the like to create another hydrothermal reaction phase, and at the same time, it can be fixed therein by using tobermorite generated on the powder surface of the reinforcing slag. The acidic waste liquid after hydrothermal reaction is significantly reduced in heavy metal components and can be recovered and reused using other metal element recovery processes.

이하에, 용액 중의 중금속의 고정 메커니즘을 크롬 (Cr)의 경우를 대표하여 설명한다. Below, the fixing mechanism of the heavy metal in solution is demonstrated on behalf of the case of chromium (Cr).

크롬이온은 수열반응 후에 우바로바이트의 형태로 존재하게 되는데 우바로바이트는 고온안정성이 우수한 광물로, 상기 우바로바이트를 모재로 삼아 그 내부에 고정되는 경우에는 화학적 및 물리적으로 강한 고정 효과를 기대할 수 있다. 또한, 우바로바이트는 중의 크롬의 가수는 3가이므로, 수열반응 중 6가로 존재했던 크롬이온 (착이온 포함)도 전량 3가로 환원됨을 알 수 있다. 크롬이온의 환원반응은 고로슬래그 또는 수재슬래그에 함유되어 있는 S에 의한 것이며 아래 반응식에 따라 수행될 수 있다. 상기 고로슬래그 또는 수재슬래그에 포함된 S은 크롬을 6가 이온에서 3가 이온으로 환원시킬 수 있으므로, 황산제1철과 아황산가스 등과 같은 별도의 환원제를 필요로하지 않으므로, 생산비를 낮출 수 있고, 또한 환원제 첨가 단계를 생략할 수 있으므로 생산성을 증가시킬 수 있다.Chromium ions are present in the form of ubarobyte after hydrothermal reaction. Ubarobyte is a mineral having excellent high temperature stability. Can be. In addition, since the valence of chromium in trivalent ubalobite is trivalent, it can be seen that chromium ions (including complex ions) that existed at a hexavalent value in the hydrothermal reaction are also reduced to the trivalent amount. The reduction reaction of chromium ion is due to S contained in blast furnace slag or reclaimed slag and can be carried out according to the following reaction formula. S contained in the blast furnace slag or reclaimed slag can reduce the chromium from hexavalent ions to trivalent ions, and thus does not require a separate reducing agent such as ferrous sulfate and sulfurous acid gas, thereby reducing production costs. In addition, since the step of adding a reducing agent can be omitted, productivity can be increased.

반응식:

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Scheme:
Figure 112011055528865-pat00001

이 밖에 중금속, 예컨대, 카드늄 (Cd), 납 (Pb) 또는 비소 (As) 등은 전술한 크롬에 비하여 존재할 수 있는 가수가 다양하지 않고, 또한, 가수별로 화학적 특징이 크게 변하지 않는다. 즉, 수열반응을 이용한 크롬의 환원조건은 다른 중금속의 환원조건에 비하여 가장 가혹한 조건일 수 있으며, 상기 크롬이 환원되는 경우에는 그 외의 중금속, 예컨대 카드늄, 납 또는 비소는 상기 크롬의 환원 이전에 수행될 수 있다.
In addition, heavy metals such as cadmium (Cd), lead (Pb), or arsenic (As), etc., do not have a wide variety of valences that may be present as compared to chromium described above, and chemical characteristics do not change significantly for each valence. That is, the reduction conditions of chromium using hydrothermal reaction may be the harshest conditions than the reduction conditions of other heavy metals, and when the chromium is reduced, other heavy metals such as cadmium, lead or arsenic are performed before the reduction of chromium. Can be.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나, 하기 실시예들은 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명의 권리 범위가 하기 실시예들에 의하여 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the following examples.

(실시예 및 비교예)(Examples and Comparative Examples)

산성폐액 중 중금속의 고정현상을 확인하기 위해 제철공정의 부산물인 S를 함유하는 고로슬래그로 제조된 실시예 및 S를 뺀 고로슬래그로 제조된 비교예를 준비하였다. 이는 표 1에 나타내었다.In order to confirm the fixed phenomenon of the heavy metals in the acidic waste liquid, an example prepared by blast furnace slag containing S as a by-product of the steelmaking process and a comparative example prepared by blast furnace slag minus S were prepared. This is shown in Table 1.

중량%weight% CaOCaO Al2O3 Al 2 O 3 SiO2 SiO 2 MgOMgO SS 기타Etc 비교예Comparative example 4242 1515 3737 66 -- 실시예 Example 4141 15.515.5 3535 77 1.51.5

실시예 및 비교예를 제조하기 위하여, 표 1과 같이 소정의 성분이 되도록 각 시약을 조심스럽게 혼합하였다. 이와 같이 고로슬래그의 형태로 제조된 실시예 및 비교예는 1600℃에서 균일 용융에 충분한 시간 (10분) 동안 용융한 다음 급냉하여 수재슬래그로 제조하였다. 상기 수재슬래그를 곱게 파쇄하여 사이즈 100 ㎛ 이하의 것을 취하여 표 1의 실시예 및 비교예로 제작하였다. In order to prepare Examples and Comparative Examples, each reagent was carefully mixed to the desired components as shown in Table 1. Thus prepared examples and comparative examples in the form of blast furnace slag was melted for a time (10 minutes) sufficient for homogeneous melting at 1600 ℃ and then quenched to prepare a hand slag. The handmade slag was crushed finely to take a size of 100 μm or less and prepared in Examples and Comparative Examples of Table 1.

산성폐액은 각 중금속 (Cr6 + 등)의 농도가 1000 mg/L가 되도록 증류수에 크롬의 경우 중크롬산칼륨 (K2Cr2O7)을 (그 외 중금속의 경우는 각 화학분석용 표준시료를) 해당량 투입하여 제작하였다. Acidic waste solution was prepared by distilled water with potassium dichromate (K 2 Cr 2 O 7 ) for chromium (in case of other heavy metals), and the concentration of each heavy metal (Cr 6 +, etc.) in 1000 mg / L. ) Produced by adding the appropriate amount.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오토클레이브의 개략도이다. 2 is a schematic diagram of an autoclave according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 오토클레이브 (10)는 수재슬래그 (14)와 산성폐액 (13)의 수열반응이 진행되는 반응기로, 테프론으로 이루어진 내부용기 (11)와 스테인리스강으로 이루어진 외부용기 (12)로 구성될 수 있다. 상기 외부용기 (12) 내에는 산성폐액 (13)과 수재슬래그 (14)가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 2, the autoclave 10 is a reactor in which hydrothermal reaction of the reclaimed slag 14 and the acidic waste solution 13 proceeds. An inner container 11 made of Teflon and an outer container made of stainless steel 12 It can be composed of). The outer container 12 may include an acidic waste solution 13 and a reclaimed slag 14.

분말상의 수재슬래그 (14) 약 1g 및 산성폐액 (13) 약 10㎖을 도 2에 도시한 바와 같이 오토클레이브 (10)를 밀폐시킨 후, 250℃로 가열하면서, 1, 3, 6, 12, 18시간 수열반응시켰다. 각각의 시간 동안 반응시킨 후에 수재슬래그를 여과한 후, 산성폐액 중의 잔류 중금속 농도를 분석하였다. About 1 g of powdered wood slag 14 and about 10 ml of acidic waste liquid 13 were sealed in the autoclave 10 as shown in Fig. 2, and then heated to 250 ° C. Hydrothermal reaction was carried out for 18 hours. After reacting for each time, the slag was filtered and the residual heavy metal concentration in the acidic waste liquid was analyzed.

도 3은 수열반응 시간에 따른 산성폐액 중의 잔류 Cr농도을 나타낸 그래프이다. 도 3을 참조하면, Cr을 함유한 산성폐액과 실시예 및 비교예와의 수열반응에서 반응시간에 따라 Cr농도는 감소하지만 실시예를 이용한 경우는 비교예에 비하여 Cr농도의 감소속도가 월등함을 확인할 수 있었다. 또한, 비교예의 경우는 12시간 이후에는 산성폐액 중의 Cr농도가 감소되지 않고 유지함을 확인할 수 있었다. 즉, S를 함유하는 고로슬래그를 이용한 실시예가 S를 함유하지 않은 고로슬래그를 이용한 비교예에 비하여 시간에 따른 Cr농도의 변화가 현저하게 감소됨을 확인할 수 있었다.3 is a graph showing the residual Cr concentration in the acidic waste solution according to the hydrothermal reaction time. Referring to FIG. 3, in the hydrothermal reaction between an acidic waste solution containing Cr and an example and a comparative example, the Cr concentration decreases depending on the reaction time, but the reduction rate of Cr concentration is superior to that of the comparative example when using the example. Could confirm. In addition, in the case of the comparative example, after 12 hours it was confirmed that the Cr concentration in the acidic waste liquid is not reduced. That is, it can be seen that the embodiment using the blast furnace slag containing S is significantly reduced in change in Cr concentration with time compared to the comparative example using the blast furnace slag not containing S.

도 4는 실시예에 따른 수열반응후 XRD 그래프이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 경우, 토버모라이트 및 우바로바이트 등과 같은 수열상을 확인할 수 있었다. 특히, 우바로바이트의 경우에는 크롬을 함유하고 있음을 확인할 수 있다. 또한, 상기 우바로바이트는 수열반응시 온도 250℃ 이상 및 반응시간 24시간 이상 반응시킨 경우에 현저하게 나타남을 확인할 수 있었다. 상기 크롬은 3가 이온으로 존재함을 확인할 수 있었다.4 is an XRD graph after hydrothermal reaction according to an embodiment. Referring to FIG. 4, according to an embodiment of the present invention, hydrothermal images such as tobermorite and ubarobyte may be identified. In particular, it can be seen that Ubarobyte contains chromium. In addition, the ubalobite was found to be remarkable when the reaction was hydrothermal reaction temperature of more than 250 ℃ and reaction time 24 hours or more. The chromium was confirmed to exist as trivalent ions.

도 5는 실시예에 따른 12시간 및 24시간 수열반응후 용출되는 Cr농도를 도시한 그래프이다. 도 5는 생성된 수열상의 안정도를 확인하기 위한 것이다. 각각 12시간 및 24시간 수열반응후의 수재슬래그는 테프론 용기 내에서 증류수에 침지시켰다. 상기 테프론 용기는 진동조 (200rpm)을 이용하여 흔들었으며, 침지시간에 따른 증류수 내의 Cr농도를 확인하였다. 도 5에 도시된 바와 같이, 12시간 수열반응시킨 수재슬래그의 경우, 수재슬래그로부터 Cr이 빠르게 용출되었다. 반면, 24시간 수열반응시킨 수재슬래그의 경우, Cr이 용출되지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 충분한 수열반응 시간을 통해 생성된 수열상은 화학적으로 안정하여 중금속(크롬)이 안전하게 고정되었음을 의미한다.5 is a graph showing the Cr concentration eluted after 12 hours and 24 hours hydrothermal reaction according to the embodiment. 5 is for confirming the stability of the generated hydrothermal image. Reclaimed slag after 12 and 24 hours hydrothermal reaction, respectively, was immersed in distilled water in a Teflon vessel. The Teflon vessel was shaken using a vibrating vessel (200 rpm), and the Cr concentration in the distilled water was confirmed according to the immersion time. As shown in FIG. 5, in the case of the hot slag subjected to hydrothermal reaction for 12 hours, Cr was rapidly eluted from the hot slag. On the other hand, it was confirmed that Cr was not eluted in the case of hot slag subjected to hydrothermal reaction for 24 hours. This means that the hydrothermal phase generated through sufficient hydrothermal reaction time is chemically stable and the heavy metal (chromium) is safely fixed.

상기 S를 함유하는 고로슬래그고 제작된 실시예는, 예컨대 중금속을 포함하는 산성폐액 처리제와 수열반응하는 산성폐액 처리제로 작용할 수 있다. 이때, 상기 산성폐액 처리제는 중량%로, 0.5~2.0%의 S을 함유하되 100㎛ 이하의 크기를 갖고, 상기 산성폐액과 수열반응하여 중금속을 수열상으로 생성하되, 생성된 수열상은 상기 산성폐액 처리제에 고정될 수 있다. 또한, 상기 산성폐액 처리제는 고로슬래그를 수냉하여 제조되는 수재슬래그를 포함할 수 있다. 상기 수열상은 토버모라이트 또는 우바로바이트의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The blast furnace slag-containing embodiment containing the S, for example, may act as an acidic waste liquid treatment agent that hydrothermally reacts with an acidic waste liquid treatment agent containing heavy metals. At this time, the acidic waste liquid treatment agent containing 0.5% to 2.0% by weight of S, but having a size of 100㎛ or less, and hydrothermal reaction with the acidic waste liquid to produce a heavy metal hydrothermal phase, the generated hydrothermal phase is the acid It can be fixed to the waste treatment agent. In addition, the acidic waste treatment agent may include a reclaimed slag prepared by water cooling the blast furnace slag. The hydrothermal phase may include any one or more of tobermorite or ubarobyte.

도 6은 수열반응 시간에 따른 산성폐액 중의 잔류 As농도 및 Cd농도를 나타낸 그래프이다. 도 6은 전술한 바와 유사하게 실시예를 이용하여 산성폐액을 수열반응시킨 후, 산성폐액 중의 잔류 As농도 및 Cd농도를 확인한 결과이다. AS 또는 Cd를 함유하고 있는 산성폐액 (초기농도 1000 ppm)을 이용하여 수열반응시킨 것으로, 수열반응 시간에 따른 As농도 및 Cd농도는 수열반응시간에 따라 점점 감소함을 확인할 수 있었고, 18시간의 수열반응 후는 산성폐액 중의 잔류 As농도 및 Cd농도가 현저히 감소되었음을 확인할 수 있었다.Figure 6 is a graph showing the residual As concentration and Cd concentration in the acidic waste solution according to the hydrothermal reaction time. 6 is a result of confirming the residual As concentration and the Cd concentration in the acidic waste liquid after hydrothermal reaction of the acidic waste liquid using the Example similarly to the above. The hydrothermal reaction was carried out using an acidic waste solution containing AS or Cd (initial concentration of 1000 ppm). As concentration and Cd concentration with hydrothermal reaction time decreased gradually with hydrothermal reaction time. After the hydrothermal reaction, it was confirmed that the residual As concentration and Cd concentration in the acidic waste liquid were significantly reduced.

이와 같이, 본 발명에 따른 산성폐액 처리방법 및 산성폐액처리용 처리제를 이용하여, 제강공정에서 생성되는 산성폐액을 용이하게 처리할 수 있다. 또한, 상기 산성폐액처리용 처리제의 모재는 제련공정의 부산물인 고로슬래그를 이용할 수 있으므로, 별도의 비용를 추가하지 않고 생산효율을 향상시킬 수 있다. 본 실시예에 따른 산성폐액 처리방법은 크롬이온 등의 중금속이온을 환원하기 위한 환원제를 투입할 필요가 없고, 또한 상기 환원제의 투입에 의하여 발생하는 수산화물 또는 탄산화물 등의 침전이 발생하지 않으므로, 환경적 및 경제적으로 유리하게 사용될 수 있다.
As described above, the acid waste liquid generated in the steelmaking process can be easily treated using the acid waste liquid treating method and the acid waste liquid treating agent according to the present invention. In addition, since the base material of the treatment agent for treating acidic waste liquid may use the blast furnace slag as a by-product of the smelting process, it is possible to improve the production efficiency without adding a separate cost. In the method of treating acidic waste liquid according to the present embodiment, it is not necessary to add a reducing agent for reducing heavy metal ions such as chromium ions, and precipitation of hydroxide or carbonate generated by the addition of the reducing agent does not occur. It can be used advantageously and economically.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalents thereof are included in the scope of the present invention Should be interpreted.

10: 오토클레이브 11: 내부용기
12: 외부용기 13: 산성폐액
14: 수재슬래그
10: autoclave 11: inner container
12: outer container 13: acidic waste liquid
14: Hand slag

Claims (10)

제철공정의 부산물인 S를 함유하는 고로슬래그를 수냉시켜 수재슬래그로 준비하는 단계;
상기 수재슬래그를 100㎛ 이하의 크기로 파쇄하는 단계; 및
상기 파쇄된 수재슬래그와 중금속을 함유하는 산성폐액을 반응기에서 수열반응시키는 단계;를 포함하는 산성폐액 처리방법.
Cooling the blast furnace slag containing S, a by-product of the steelmaking process, to prepare water slag;
Crushing the wood slag to a size of 100 μm or less; And
And hydrothermally reacting the acid waste solution containing the crushed reclaimed slag and heavy metal in a reactor.
제1항에 있어서,
상기 수재슬래그로 준비하는 단계는 상기 고로슬래그를 1600℃에서 10분 동안 용융한 후 수냉시키는 것을 특징으로 하는 산성폐액 처리방법.
The method of claim 1,
The preparing of the reclaimed slag is characterized in that the blast furnace slag is melted at 1600 ° C. for 10 minutes and then cooled with water.
제1항에 있어서,
상기 고로슬래그 내에 포함된 S는 중량%로, 0.5~2.0%인 것을 특징으로 하는 산성폐액 처리방법.
The method of claim 1,
S contained in the blast furnace slag is a weight percent, acid waste treatment method characterized in that 0.5 to 2.0%.
제1항에 있어서,
상기 산성폐액은 상기 수재슬래그 1g 당 10㎖로 수열반응시키는 것을 특징으로 하는 산성폐액 처리방법.
The method of claim 1,
The acidic waste solution treatment method, characterized in that the hydrothermal reaction by 10ml per 1g of the reclaimed slag.
제1항에 있어서,
상기 수열반응은 200~250℃의 온도에서 24시간 이상 수행되는 것을 특징으로 하는 산성폐액 처리방법.
The method of claim 1,
The hydrothermal reaction is acid waste treatment method characterized in that carried out for at least 24 hours at a temperature of 200 ~ 250 ℃.
제1항에 있어서,
상기 중금속은 Cr, As, Cd 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 산성폐액 처리방법.
The method of claim 1,
The heavy metal is acidic waste solution treatment method comprising at least one of Cr, As, Cd.
제1항에 있어서,
상기 중금속은 수열반응 후에 안정한 수열상으로 고정되되, 상기 수열상은 토버모라이트 (tobermorite) (Ca5Si6O16(OH)4H2O) 또는 우바로바이트 (uvarovite) (Ca3Cr2(SiO4)3)의 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 산성폐액 처리방법.
The method of claim 1,
The heavy metal is fixed in a stable hydrothermal phase after the hydrothermal reaction, the hydrothermal phase is tobermorite (Ca 5 Si 6 O 16 (OH) 2 4H 2 O) or uvarovite (Ca 3 Cr 2 (SiO 4 ) 3 ) acid waste liquid treatment method comprising at least one.
중금속을 포함하는 산성폐액과 수열반응하는 산성폐액 처리제로, 상기 산성폐액 처리제는 중량%로, 0.5~2.0%의 S을 함유하되 100㎛ 이하의 크기를 갖고, 상기 산성폐액 처리제는 상기 산성폐액과 수열반응하여 상기 산성폐액 내에 중금속을 수열상으로 고정하는 것을 특징으로 하는 산성폐액 처리제.An acidic waste liquid treatment agent that hydrothermally reacts with an acidic waste liquid containing heavy metal, wherein the acidic waste liquid treating agent is 0.5% to 2.0% by weight, and has a size of 100 μm or less, and the acidic waste liquid treating agent is used with the acidic waste liquid. Acidic waste fluid treatment agent characterized in that the hydrothermal reaction to fix the heavy metal in the hydrothermal phase in the acid waste. 제8항에 있어서,
상기 산성폐액 처리제는 고로슬래그를 수냉하여 제조되는 수재슬래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 산성폐액 처리제.
9. The method of claim 8,
The acidic waste liquid treatment agent comprises an acidic slag produced by cooling the blast furnace slag.
제8항에 있어서,
상기 수열상은 토버모라이트 (tobermorite) (Ca5Si6O16(OH)4H2O) 또는 우바로바이트 (uvarovite) (Ca3Cr2(SiO4)3)의 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 산성폐액 처리제.
9. The method of claim 8,
The hydrothermal phase comprises at least one of tobermorite (Ca 5 Si 6 O 16 (OH) 2 4H 2 O) or uvarovite (Ca 3 Cr 2 (SiO 4 ) 3 ). Acidic waste liquid treatment agent characterized in that.
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