KR101366297B1 - Treating method of byproduct - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 부산물 처리 방법은 SO4(황산염) 및 SO3(아황산염) 중 적어도 어느 하나가 함유된 용매를 마련하는 과정, 용매 내에 슬래그를 침지시켜, BaSO4(황산바륨) 및 BaSO3(아황산바륨)을 생성하는 과정 및 용매와 침전물을 분리하는 과정을 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면 슬래그에 함유된 Ba(바륨)을 BaSO4(황산바륨) 또는 BaSO3(탄화바륨) 형태로 용이하게 처리될 수 있다. 따라서, Ba(바륨)의 용출에 의한 환경 오염의 유발 가능성을 억제할 수 있어, 슬래그를 안전하게 처리할 수 있다. The by-product treatment method according to the present invention is a process for preparing a solvent containing at least one of SO 4 (sulphate) and SO 3 (sulfite), by dipping slag in the solvent, BaSO 4 (barium sulfate) and BaSO 3 (sulfuric acid Barium), and separating the solvent and the precipitate.
Therefore, according to embodiments of the present invention, Ba (barium) contained in the slag can be easily treated in the form of BaSO 4 (barium sulfate) or BaSO 3 (barium carbide). Therefore, the possibility of causing the environmental pollution by elution of Ba (barium) can be suppressed, and slag can be processed safely.
Description
본 발명은 부산물 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슬래그에 함유된 수용성의 Ba(바륨)의 용출을 최소화하는 부산물 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a by-product treatment method, and more particularly to a by-product treatment method for minimizing the dissolution of the water-soluble Ba (barium) contained in the slag.
페로 망간을 제조하는 일반적인 공정은 망간 광석과 환원제인 코크스 및 슬래그 형성제(Flux)를 전기로에 장입하고, 코크스의 탄소를 이용하여 산화물 형태인 망간 광석을 환원시킴으로써 제조된다. 이와 같이 코크스를 이용하여 전기로에서 제조된 페로 망간은 환원제인 코크스로 인해서 제품 중에 탄소가 포화되어 있는 고탄 페로 망간의 형태로 얻어진다. 또한, 페로 망간에서 인(P)의 함량은 0.4%이하로 대부분 높게 나타나고 있으며, 제철용으로 많이 사용되는 페로 망간에서도 인(P)함량이 0.1 ~ 0.2%로 비교적 높게 나타나고 있다.A general process for producing ferro manganese is prepared by charging manganese ore and reducing agent coke and slag forming agent (Flux) into an electric furnace and reducing the manganese ore in oxide form using carbon of coke. As such, ferro-manganese produced in an electric furnace using coke is obtained in the form of high-carbon ferro-manganese in which carbon is saturated in a product due to coke as a reducing agent. In addition, the content of phosphorus (P) in ferro-manganese is mostly high as 0.4% or less, and the phosphorus (P) content in ferro-manganese, which is frequently used for steelmaking, is relatively high as 0.1-0.2%.
한편, 인(P)은 강 중의 불순물로 존재하며 고온 취성 유발 등과 같이 철강 제품의 품질을 해치기 때문에, 특별한 경우를 제외하고는 용강 중의 인(P)의 함량을 낮추는 공정이 실시된다. 즉, 페로 망간 중의 인(P)을 인화물(Ca3P2, Mg3P2 등) 등의 형태로 제거하는 환원 탈린 공정 또는 페로 망간 중의 인(P)을 인산화물(Ba3(PO4)2 등) 등의 형태로 제거하는 산화 탈린 공정 등으로 인(P)의 함량을 낮춘다. 산화 탈린 공정의 경우 탈린제로서, BaCO3, BaO, BaF2, BaCl2, CaO, CaF2, Na2CO3, Li2CO3 등이 사용된다. 여기서, Ca계 탈린제는 탈린 효율이 낮으며 Na와 Li계 탈린제는 증기압이 높아 복린 현상이 발생되기 때문에, 주로 BaCO3나 BaO 등과 같은 Ba계 탈린제가 페로 망간의 탈린에 사용되고 있다.On the other hand, since phosphorus (P) is present as an impurity in steel and impairs the quality of steel products, such as causing high temperature brittleness, a process of lowering the content of phosphorus (P) in molten steel is carried out except in special cases. That is, the phosphorus (P 3 ) in phosphorus (Ba 3 (PO 4 ) or phosphorus (P 4 ) in ferro-manganese is reduced or dephosphorization process in which phosphorus (P) in ferro manganese is removed in the form of phosphide (Ca 3 P 2 , Mg 3 P 2, etc.). 2 ) to lower the content of phosphorus (P) by the deoxidation process such as removing in the form of. In the case of the deoxidation process, BaCO 3 , BaO, BaF 2 , BaCl 2 , CaO, CaF 2 , Na 2 CO 3 , Li 2 CO 3, or the like is used as the dephosphorizing agent. Here, since the Ca-based dephosphorizer has low dephosphorization efficiency and Na and Li-based dephosphorizer have a high vapor pressure, the ablation phenomenon occurs, and a Ba-based dephosphorizer such as BaCO 3 or BaO is mainly used for dephosphorization of ferro manganese.
하지만, BaCO3나 BaO 등과 같은 Ba계 탈린제를 이용하여 페로 망간을 탈린 처리하게 되면, 탈린 처리 후 발생되는 슬래그 중에는 Ba가 필연적으로 함유될 수밖에 없다. 그런데 Ba은 수용성 물질이기 때문에, 슬래그를 매립 처분하는 경우에Ba이 빗물이나 지하수 등에 용출되어 환경을 오염시키는 문제점이 있다. 따라서 페로 망간의 슬래그 중에 함유된 Ba을 효과적으로 회수할 수 있는 슬래그 처리 방법이 개발이 요구된다.However, when deferring ferro manganese using Ba-based dephosphorization agents such as BaCO 3 or BaO, Ba is inevitably contained in slag generated after dephosphorization treatment. However, since Ba is a water-soluble substance, when the slag is disposed of in landfill, Ba is eluted from rainwater, groundwater, and the like and contaminates the environment. Therefore, the development of a slag treatment method capable of effectively recovering Ba contained in the slag of ferro-manganese is required.
한국등록특허 제1036317호에는 탈린제로 BaCO3에 Al2O3, NaF 및 빙정석(Na3AlF4) 중 선택되는 적어도 하나의 용제가 혼합되는 재료를 이용하고, 탈린 단계에서 발생되는 더스트를 제강용 탈린제로 재활용하는 페로 망간의 탈린 부산물 재활용 방법이 개시되어 있다.Korean Patent No. 1036317 uses ferro-manganese which uses BaCO3 as a dephosphorizing agent and a material in which at least one solvent selected from Al2O3, NaF, and cryolite (Na3AlF4) is mixed, and recycles dust generated in the dephosphorization step as dephosphorization agent for steelmaking. Disclosed is a method for recycling tallin by-products.
본 발명의 일 기술적 과제는 슬래그 내 포함된 Ba(바륨)의 용출을 최소화하는 부산물 처리 방법을 제공하는 데 있다.One technical problem of the present invention is to provide a by-product treatment method for minimizing the dissolution of Ba (barium) contained in the slag.
본 발명의 다른 기술적 과제는 페로 망간의 탈린 슬래그에 함유된 수용성의 Ba(바륨)을 BaSO4(황산바륨) 또는 BaSO3(탄화바륨)화 시키는 부산물 처리 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem of the present invention is to provide a by-product treatment method for converting BaSO 4 (barium sulfate) or BaSO 3 (barium carbide) of water-soluble Ba (barium) contained in the Tallinn slag of ferro-manganese.
본 발명에 따른 부산물 처리 방법은 SO4(황산염) 및 SO3(아황산염) 중 적어도 어느 하나가 함유된 용매를 마련하는 과정, 상기 용매 내에 슬래그를 침지시켜, BaSO4(황산바륨) 및 BaSO3(아황산바륨) 중 적어도 어느 하나를 생성하는 과정 및 상기 용매와 침전물을 분리하는 과정을 포함한다.The by-product treatment method according to the present invention is a process for preparing a solvent containing at least one of SO 4 (sulphate) and SO 3 (sulfite), by dipping slag in the solvent, BaSO 4 (barium sulfate) and BaSO 3 ( Barium sulfite), and a process of separating the solvent and the precipitate.
상기 슬래그는 Ba(바륨)이 함유된 탈린제를 이용하여 페로 망간을 탈린하는 과정에서 생성된다.The slag is produced in the process of dephosphorizing ferro manganese using a dephosphorizing agent containing Ba (barium).
상기 용매를 마련하는 과정은 용액에 BaSO4(황산바륨) 및 BaSO3(아황산바륨) 중 적어도 어느 하나를 생성하기 위한 첨가제를 용해시켜 제조하며, 상기 용액으로 물을 사용한다.The process of preparing the solvent is prepared by dissolving an additive for producing at least one of BaSO 4 (barium sulfate) and BaSO 3 (barium sulfite) in a solution, using water as the solution.
상기 물은 슬래그 1g 당 3ml 이상인 것이 바람직하다.Preferably, the water is at least 3 ml per gram of slag.
상기 황산염(SO4)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서, 상기 슬래그에 포함되어 있는 Ba 1g 당 SO4 2-(황산염 이온)이 0.03g 내지 0.55g 함유되도록 첨가제를 투입한다.In preparing a solvent containing the sulfate (SO 4 ), an additive is added to contain 0.03 g to 0.55 g of SO 4 2- (sulfate ion) per 1 g of Ba included in the slag.
상기 황산염(SO4)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서, 상기 슬래그에 포함되어 있는 수용성 Ba 1g 당 SO4 2-(황산염 이온)이 0.7g 이상이 함유되도록 첨가제를 투입한다.In preparing a solvent containing the sulfate (SO 4 ), an additive is added so that 0.7 g or more of SO 4 2- (sulfate ion) is contained per 1 g of the water-soluble Ba contained in the slag.
상기 황산염(SO4)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서, 상기 첨가제로 M2SO4, MSO4 및 알룸(Alum) 계열의 물질 중 적어도 어느 하나를 사용한다.In preparing a solvent containing the sulfate (SO 4 ), at least one of M 2 SO 4 , MSO 4 and Alum-based materials may be used as the additive.
상기 M2SO4 물질로 K2SO4 및 NaSO4 중 어느 하나를 사용한다.One of K 2 SO 4 and NaSO 4 is used as the M 2 SO 4 material.
상기 아황산염(SO3)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서, 상기 슬래그에 포함되어 있는 Ba 1g 당 SO3 2-(아황산염 이온)이 0.02g 내지 0.4g 함유되도록 첨가제를 투입한다.In preparing a solvent containing the sulfite (SO 3 ), an additive is added so as to contain 0.02 g to 0.4 g of SO 3 2- (sulfite ion) per 1 g of Ba included in the slag.
상기 아황산염(SO3)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서, 상기 슬래그에 포함되어 있는 수용성의 Ba 1g 당 SO3 2-(아황산염 이온)이 0.6g 함유되도록 첨가제를 투입한다.In preparing a solvent containing the sulfite (SO 3 ), an additive is added so that 0.6 g of SO 3 2- (sulfite ion) is contained per 1 g of water-soluble Ba contained in the slag.
상기 아황산염(SO3)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서, 상기 첨가제로 M1SO3 계열(M1 = 1가 금속)의 물질을 사용한다.In preparing a solvent containing the sulfite (SO 3 ), a substance of M 1 SO 3 series (M 1 = monovalent metal) is used as the additive.
상기 M1SO3 계열(M1 = 1가 금속)의 물질로 K2SO3 및 NaSO3 중 어느 하나를 사용한다.As the material of the M 1 SO 3 series (M 1 = monovalent metal), any one of K 2 SO 3 and NaSO 3 is used.
상기 용매 내에 슬래그를 침지시키는데 있어서, 상기 슬래그를 교반이 없는 정체욕에서 24시간 이상 침지시킨다.In immersing slag in the solvent, the slag is immersed for at least 24 hours in a static bath without stirring.
상기 용매 내에 슬래그를 침지시키는데 있어서, 상기 슬래그가 침지된 용매를 교반시킨다.In immersing slag in the solvent, the solvent in which the slag is immersed is stirred.
본 발명의 실시예들에 따른 부산물 처리 방법에 의해, 슬래그에 함유된 Ba(바륨)을 BaSO4(황산바륨) 또는 BaSO3(탄화바륨) 형태로 용이하게 처리할 수 있다. 따라서, Ba(바륨)의 용출에 의한 환경 오염의 유발 가능성을 억제할 수 있어, 슬래그를 안전하게 처리할 수 있다.By-product treatment method according to embodiments of the present invention, Ba (barium) contained in the slag can be easily treated in the form of BaSO 4 (barium sulfate) or BaSO 3 (barium carbide). Therefore, the possibility of causing the environmental pollution by elution of Ba (barium) can be suppressed, and slag can be processed safely.
도 1은 본 발명에 따른 부산물 회수 과정을 순차적으로 나타낸 순서도
도 2는 페로 망간 슬래그의 XRD 그래프
도 3은 SO4를 함유하는 용매에 페로 망간 슬래그를 침지시켰을 때의 XRD 그래프
도 4는 SO3를 함유하는 용매에 페로 망간 슬래그를 침지시켰을 때의 XRD 그래프1 is a flow chart sequentially showing the by-product recovery process according to the present invention
2 is an XRD graph of ferro manganese slag
3 is an XRD graph when ferro manganese slag is immersed in a solvent containing SO 4 .
4 is an XRD graph when ferro manganese slag is immersed in a solvent containing SO 3 .
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.
본 발명에 따른 부산물 처리 방법은, 슬래그에 함유된 Ba을 회수하기 위한 방법으로서, 여기에서는 페로 망간(FeMn)의 슬래그에 다량 포함된 수용성의 Ba(바륨)을 BaSO4(황산바륨) 또는 BaSO3(아황산바륨)으로 변환 시킨 후, 상기 BaSO4(황산바륨) 또는 BaSO3(아황산바륨)이 포함된 슬래그를 처리하는 부산물 처리 방법에 관하여 설명한다.The by-product treatment method according to the present invention is a method for recovering Ba contained in the slag, wherein the water-soluble Ba (barium) contained in the slag of ferro manganese (FeMn) is replaced with BaSO 4 (barium sulfate) or BaSO 3 After the conversion to (barium sulfite), a by-product treatment method for treating the slag containing BaSO 4 (barium sulfate) or BaSO 3 (barium sulfite) will be described.
통상적으로 페로 망간 중 인(P)을 제거하는 탈린 공정에서 탈린 효과기 우수한 Ba계 탈린제를 이용한다. 그리고 페로 망간을 탈린 처리하게 되면, Ba계 탈린제에 의해 탈린 처리 후 발생되는 슬래그에는 Ba이 함유될 수 밖에 없다. 그런데 Ba은 수용성의 물질이기 때문에 슬래그를 매립 처분하는 경우에 Ba이 빗물이나 지하수 등에 용출되어 환경을 오염시키는 문제가 발생된다. In general, a Ba-based dephosphorizing agent having an excellent delineation effector is used in a delineation process for removing phosphorus (P) in ferro manganese. When the ferro-manganese is treated with delineation, the slag generated after the delineation treatment by the Ba-based dephosphorizing agent may contain Ba. However, since Ba is a water-soluble substance, when the slag is disposed of in landfill, Ba is eluted from rainwater or groundwater, causing a problem of polluting the environment.
따라서, 본 발명의 실시예들에서는 페로 망간 슬래그 중에 함유된 Ba을 효과적으로 회수할 수 있는 부산물 처리 방법을 제공한다.Accordingly, embodiments of the present invention provide a by-product treatment method capable of effectively recovering Ba contained in ferro manganese slag.
도 1은 본 발명에 따른 부산물 회수 과정을 순차적으로 나타낸 순서도이다. 도 2는 페로 망간 슬래그의 XRD 그래프이다. 도 3은 SO4를 함유하는 용매에 페로 망간 슬래그를 침지시켰을 때의 XRD 그래프이다. 도 4는 SO3를 함유하는 용매에 페로 망간 슬래그를 침지시켰을 때의 XRD 그래프이다.1 is a flow chart sequentially showing the by-product recovery process according to the present invention. 2 is an XRD graph of ferro manganese slag. 3 is an XRD graph when ferro manganese slag is immersed in a solvent containing SO 4 . 4 is an XRD graph when ferro manganese slag is immersed in a solvent containing SO 3 .
도 1을 참조하면, 부산물 회수 과정은 황산염(SO4, 이하 SO4) 또는 아황산염(SO3, 이하 SO3)이 함유된 용매를 마련하는 과정(S100), 용매 내에 슬래그를 침지시켜 상기 슬래그 중 수용성 Ba(바륨)을 BaSO4(황산바륨) 또는 BaSO3(아황산바륨)화 시키는 과정(S200), 용매와 침전물을 분리하는 과정(S300) 및 침전물을 처리하는 과정(S400)을 포함한다. 여기서 실시예에 따른 슬래그는 예컨데, Ba을 포함하는 탈린제를 이용하여 페로 망간을 탈린하는 과정에서 생성된 것이다.Referring to Figure 1, the by-product recovery process is sulfate (SO 4 , A process for preparing a solvent containing SO 4) or sulfite (SO 3 , hereinafter SO 3 ) (S100), by immersing slag in the solvent to convert the water-soluble Ba (barium) from the slag into BaSO 4 (barium sulfate) or BaSO 3 ( Barium sulfite) process (S200), the process of separating the solvent and the precipitate (S300) and the process of treating the precipitate (S400). Here, the slag according to the embodiment is generated in the process of delineating ferro manganese using a dephosphorization agent containing Ba, for example.
SO4 또는 SO3이 함유된 용매에 페로 망간 슬래그를 침지시키면, 슬래그 중에 존재하는 수용성의 Ba이 용해되고, 하기 방응식 (1)에서와 같이 Ba2+(바륨이온)이 발생된다. 이때 용매가 SO4을 포함하는 용매인 경우, 하기 반응식 (2)에서와 같이 Ba2+이 용매 내에 존재하는 SO4 2-과 반응하여 이온 결합함으로써, BaSO4이 생성되며, 생성된 BaSO4는 침전된다. 또한, 용매가 SO3을 포함하는 용매인 경우, 하기 반응식 (3)에서와 같이 Ba2+이 용매 내에 존재하는 SO3 2-과 반응하여 이온 결합함으로써, BaSO3이 생성되며, 생성된 BaSO3는 침전된다.When the ferro manganese slag is immersed in a solvent containing SO 4 or SO 3 , the water-soluble Ba existing in the slag is dissolved, and Ba 2+ (barium ion) is generated as in the following equation (1). At this time, the solvent is by an ionic bond by reacting with the SO 4 2- to the Ba 2+ as in the case of the solvent, the following reaction formula (2) containing SO 4 is present in the solvent, and BaSO 4 is produced, the resulting BaSO 4 is Precipitates. Further, the solvent when the solvent, to ion reacts with SO 3 2- present in a Ba 2+ a solvent as shown in the reaction formula (3) bonds, including SO 3, BaSO 3 is generated, the generated BaSO 3 Is precipitated.
Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH- --------------------- 반응식 (1) Ba (OH) 2 = Ba 2+ + 2OH - --------------------- formula (1)
Ba2+ + SO4 2- = BaSO4 --------------------- 반응식 (2)Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 --------------------- Scheme (2)
Ba2+ + SO3 2- = BaSO3 --------------------- 반응식 (3)
Ba 2+ + SO 3 2- = BaSO 3 --------------------- Scheme (3)
이와 같은 반응에 의해 슬래그 내에 함유된 수용성의 Ba이 BaSO4 또는 BaSO3로 변하고, 생성된 BaSO4 또는 BaSO3는 물에 대한 용해도가 매우 낮은 특징이 있다. 이에, BaSO4 또는 BaSO3를 포함하는 슬래그를 매립하더라도, 상기 BaSO4 또는 BaSO3가 물에 대한 용해도가 매우 낮기 때문에, 종래와 같이 빗물이나 지하수 등에 용출되어 환경을 오염시키는 것을 최소화 할 수 있다.In the reaction by the same water-soluble Ba contained in the slag is changed into or BaSO 4 BaSO 3, BaSO 4 or BaSO 3 produced has a very low solubility in water characteristic. Thus, BaSO even 4 or embedded in the slag containing BaSO 3, because of the BaSO 4 or BaSO 3 has a very low solubility in water, is eluted, for example, from rain or underground water as in the prior art can be minimized that may pollute the environment.
하기에서는 도 1을 참조하여 실시예에 따른 부산물 회수 과정을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the by-product recovery process according to the embodiment will be described in more detail with reference to FIG. 1.
먼저, BaCO3, Ba 등과 같이 Ba계 탈린제를 이용하여 페로 망간의 탈린 처리를 완료한 후, 생성된 슬래그를 준비한다. 슬래그에는 약 20 내지 50 wt%의 Ba이 존재하고, 이중 수용성 Ba의 양은 약 3 내지 30% 이다. 도 2를 참조하면, SO4(황산염) 또는 SO3(아황산염)이 함유된 용매에 침투하기 전 슬래그에는 BaSO4 또는 BaSO3가 존재하지 않는다. 그리고 준비된 슬래그를 파쇄하는데, 그 입자가 예컨데 2mm 이하 또는 0.5mm 이하가 되도록 파쇄하는 것이 바람직하다.First, after completing the dephosphorization treatment of ferro manganese using a Ba-based dephosphorization agent such as BaCO 3 , Ba and the like, the produced slag is prepared. Slag is present in about 20 to 50 wt% Ba, of which the amount of water soluble Ba is about 3 to 30%. Referring to FIG. 2, there is no BaSO 4 or BaSO 3 in the slag before penetrating into the solvent containing SO 4 (sulphate) or SO 3 (sulphite). Then, the prepared slag is crushed, and it is preferable to crush the particles so as to be 2 mm or less or 0.5 mm or less.
또한, SO4(황산염) 또는 SO3(아황산염)이 함유된 용매를 마련한다(S100). 이를 위해 용액 예컨데, 물을 준비하고, 상기 물에 첨가제를 투입하여 용해 시킴으로써, SO4 또는 SO3이 함유된 용매를 제조한다. 이때, 물은 후속 공정에서 혼합되는 페로 망간 슬래그 1g 당 3ml 이상을 준비하는 것이 바람직하다.In addition, a solvent containing SO 4 (sulphate) or SO 3 (sulfite) is prepared (S100). To this end, a solution, for example, water is prepared, and an additive is added to the water to dissolve, thereby preparing a solvent containing SO 4 or SO 3 . At this time, the water is preferably prepared more than 3ml per 1g of ferro manganese slag mixed in the subsequent process.
SO4이 함유된 용매는 물에 M2SO4, MSO4 계열 및 알룸(Alum) 계열 중 어느 하나의 물질을 첨가제로하여 투입하고, 이를 용해시켜 제조한다. 실시예에서는 M2SO4 계열의 재료로 K2SO4 및 Na2SO4 중 어느 하나를 사용한다. 물에 M2SO4, MSO4 계열 및 알룸(Alum) 계열 중 어느 하나의 첨가제가 용해된다. 첨가제가 용해되면서 SO4 2- 이온이 발생되는데, 상기 SO4 2- 이온은 이후 페로 망간 슬래그의 수용성의 Ba과 반응하여, 용해도가 매우 낮은 BaSO4이 된다. 이에, 용매 내에는 페로 망간 슬래그 내에 포함된 Ba을 BaSO4화 시킬 수 있는 충분한 양 SO4 2- 이온이 함유되어 있어야 한다.The solvent containing SO 4 is prepared by adding one of M 2 SO 4 , MSO 4 and Alum to the water as an additive and dissolving it. In an embodiment, one of K 2 SO 4 and Na 2 SO 4 is used as the M 2 SO 4 -based material. The additive of any one of M 2 SO 4 , MSO 4 and Alum is dissolved in water. As the additive is dissolved, SO 4 2- ions are generated, and the SO 4 2- ions are then reacted with water-soluble Ba of ferro manganese slag, resulting in very low solubility BaSO 4 . Accordingly, the solvent should contain a sufficient amount of SO 4 2- ions to BaSO 4 Ba contained in the ferro manganese slag.
한편, Ba계 탈린제로 예컨데, BaCO3와 NaF가 혼합된 탈린제를 이용하는 경우, 탈린 공정을 완료한 슬래그에는 BaMn2O3, Ba2SiO4, MnO, BaO, BaCO3(미반응 Flux), BaMnO2, MnO2, SiO2, Na2CO3, Na2O, BaF2의 반응물이 생성된다. 이 중 BaO와 같은 물질은 공지 중의 수분과 결합되어 Ba(OH)2화 되고, 여기에 H2O가 붙어 Ba(OH)2H2O와 같은 수화물이 된다. 이에, BaCO3와 NaF가 혼합된 탈린제를 이용한 탈린 공정시 발생된 슬래그에는 BaO, Ba(OH)2, Ba(OH)2+H2O의 수용성 물질이 존재한다. 다른 예로, Ba계 탈린제로 BaCl2를 이용하는 경우 슬래그에는 BaCl2가 존재하게 되며, 상기 BaCl2는 수용성의 물질이다. 여기서, 슬래그 내에 포함되어 있는 Ba의 양은 상기 슬래그를 물에 용해시켜, 상기 물에 용출되는 Ba의 양을 측정함으로써 검출할 수 있다.On the other hand, as a Ba-based dephosphorization agent, for example, when using a dephosphorization agent mixed with BaCO3 and NaF, slag that completed the dephosphorization process is BaMn 2 O 3 , Ba 2 SiO 4 , MnO, BaO, BaCO 3 (unreacted Flux), BaMnO A reactant of 2 , MnO 2 , SiO 2 , Na 2 CO 3 , Na 2 O, BaF 2 is produced. Among them, a substance such as BaO is combined with moisture in the known to form Ba (OH) 2 , and H 2 O is attached thereto to form a hydrate such as Ba (OH) 2 H 2 O. Thus, in the slag generated during the delineation process using a dephosphorization agent mixed with BaCO 3 and NaF, water-soluble substances of BaO, Ba (OH) 2 , and Ba (OH) 2 + H 2 O exist. As another example, when BaCl 2 is used as the Ba-based dephosphorizing agent, BaCl 2 is present in the slag, and BaCl 2 is a water-soluble material. The amount of Ba contained in the slag can be detected by dissolving the slag in water and measuring the amount of Ba eluted in the water.
따라서, 본 실시예에서는 슬래그 중 Ba의 함량, 더욱 바람직하게는 수용성 Ba의 양에 따라 SO4 2- 이온의 양을 조절하며, 상기 SO4 2- 이온의 양은 투입되는 첨가제의 양을 조절하여 제어할 수 있다. 즉, 슬래그 중 Ba 1g 당 SO4 2- 이온이 0.03g 내지 0.55g, 더욱 바람직하게는 슬래그 내에 존재하는 수용성의 Ba의 1g 당 SO4 2- 이온이 0.70g 이상 함유되도록 한다. 예를 들어, SO4 2- 이온의 양이 슬래그 내 Ba 1g 당 0.03g 미만이거나, 수용성 Ba 1g 당 0.70g 미만인 경우, SO4 2- 이온의 양이 너무 작아 BaSO4화 되는 Ba의 양이 작다. 예컨데, 슬래그 매립 시 전체 슬래그의 함량(mg/L)에 대해 10 % 이상의 Ba이 용출될 수 있다. 반대로 SO4 2- 이온의 양이 슬래그 내 Ba 1g 당 0.55g을 초과하도록 하는 경우, Ba의 양에 비해 첨가되는 첨가제의 양이 너무 많아, 첨가제의 소모량이 커지는 단점이 있다.Therefore, in the present embodiment, the content of Ba in slag, more preferably, and adjusting the amount of SO 4 2- ions depending on the amount of soluble Ba, controlled by adjusting the amount of the SO 4 2- ions in the amount of additive to be added can do. That is, this SO 4 2- ions per 1g of Ba slag 0.03g to 0.55g, more preferably SO 4 2- ions per 1g of soluble Ba present in the slag to be not less than 0.70g. For example, SO 4 2- or the amount of the ions is less than 0.03g per 1g Ba within the slag, if water-soluble is less than 0.70g per 1g Ba, SO 4 2- ion, the amount of Ba is too small, the amount of BaSO 4 is less anger . For example, at least 10% Ba may be eluted with respect to the total slag content (mg / L) when the slag is embedded. On the contrary, when the amount of SO 4 2- ions exceeds 0.55 g per 1 g of Ba in the slag, the amount of the additive added is too large compared to the amount of Ba, and the consumption of the additive is increased.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 슬래그에 포함된 Ba 1 당 SO4 2- 이온이 0.03g 내지 0.55g, 더욱 바람직하게는 슬래그 내에 존재하는 수용성의 Ba의 1g 당 SO4 2- 이온이 0.70g 이상 함유되도록 첨가제를 투입한다. 이에, 첨가제의 소모량이 크지 않으면서 슬래그 내 포함된 다량의 Ba을 용이하게 BaSO4로 변환시킬 수 있으며, 슬래그 매립 시 용출되는 Ba의 양을 전체 슬래그에 대해 10% 이하가 되도록 할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the SO 4 2- ion per Ba 1 contained in the slag is 0.03 g to 0.55 g, more preferably, the SO 4 2- ion per 0.7 g of water-soluble Ba present in the slag is 0.70 g or more. Add the additive so that it contains. Thus, a large amount of Ba contained in the slag can be easily converted to BaSO 4 without the consumption of the additive, and the amount of Ba eluted during the slag landfill can be 10% or less with respect to the total slag.
또한, SO3가 함유된 용매의 경우도 마찬가지로 슬래그 중 Ba의 함량, 더욱 바람직하게는 수용성 Ba의 양에 따라 SO3 2- 이온의 양을 조절하며, 상기 SO3 2- 이온의 양은 투입되는 첨가제의 양을 조절하여 제어할 수 있다. 즉, 슬래그 중 Ba 1g 당 SO3 2- 이온이 0.02g 내지 0.4g, 더욱 바람직하게는 슬래그 내에 존재하는 수용성의 Ba의 1g 당 SO3 2-이온이 0.6g 이상 함유되도록 한다. 예를 들어, SO3 2- 이온의 양이 슬래그 내 Ba 1g 당 0.02g 미만이거나, 수용성 Ba 1g 당 0.6g 미만인 경우, SO3 2- 이온의 양이 너무 작아 BaSO3화 되는 Ba의 양이 작다. 예컨데, 슬래그 매립 시 전체 슬래그의 함량(mg/L)에 대해 10 % 이상의 Ba이 용출될 수 있다. 반대로 SO3 2- 이온의 양이 슬래그 내 Ba 1g 당 0.4g을 초과하도록 하는 경우, Ba의 양에 비해 첨가되는 첨가제의 양이 너무 많아, 첨가제의 소모량이 커지는 단점이 있다.In the case of a solvent containing SO 3 as well, the amount of SO 3 2- ions is adjusted according to the content of Ba in the slag, more preferably, the amount of water-soluble Ba, and the amount of SO 3 2- ions is added to the additive. It can be controlled by adjusting the amount of. That is, this SO 3 2- ions per 1g of Ba slag 0.02g to 0.4g, more preferably SO 3 2- ions per 1g of soluble Ba present in the slag to be not less than 0.6g. For example, if the amount of SO 3 2- ions is less than 0.02 g per 1 g of Ba in the slag or less than 0.6 g per 1 g of water-soluble Ba, the amount of SO 3 2- ions is too small so that the amount of Ba converted to BaSO 3 is small. . For example, at least 10% Ba may be eluted with respect to the total slag content (mg / L) when the slag is embedded. On the contrary, when the amount of SO 3 2- ions is greater than 0.4 g per 1 g of Ba in the slag, the amount of the additive added is too large compared to the amount of Ba, and the consumption of the additive is increased.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 슬래그에 포함된 Ba 1 당 SO3 2- 이온이 0.02g 내지 0.4g, 더욱 바람직하게는 슬래그 내에 존재하는 수용성의 Ba의 1g 당 SO3 2- 이온이 0.6g 이상 함유되도록 첨가제를 투입한다. 이에, 첨가제의 소모량이 크지 않으면서 슬래그 내 포함된 다량의 Ba을 용이하게 BaSO3로 변환시킬 수 있으며, 슬래그 매립 시 용출되는 Ba의 양을 전체 슬래그에 대해 10% 이하가 되도록 할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the SO 3 2- ion per Ba 1 contained in the slag is 0.02 g to 0.4 g, more preferably 0.6 g or more SO 3 2- ion per 1 g of water-soluble Ba present in the slag. Add the additive so that it contains. Thus, a large amount of Ba contained in the slag can be easily converted to BaSO 3 without a large consumption of the additive, and the amount of Ba eluted during the slag embedding can be 10% or less with respect to the total slag.
SO4 또는 SO3가 함유된 용매가 제조되면, 상기 용매 내에 페로 망간 슬래그를 침지시켜, 슬래그 중 수용성의 Ba을 BaSO4(황산바륨) 또는 BaSO3(아황산바륨)화 시킨다. 이때, 침지되는 슬래그는 상온 또는 25℃ 내지 40℃인 것이 바람직하다.그리고 슬래그를 용매에 침지시킬 때, 교반이 없는 조건 즉, 정체욕에서 1일(24시간) 이상 침적시키는 것이 바람직하다. When a solvent containing SO 4 or SO 3 is prepared, the ferro manganese slag is immersed in the solvent to convert BaSO 4 (barium sulfate) or BaSO 3 (barium sulfite) into water-soluble Ba in the slag. At this time, the slag to be immersed is preferably at room temperature or 25 ℃ to 40 ℃. When the slag is immersed in the solvent, it is preferable to immerse the slag for 1 day (24 hours) or more in a condition without stirring, that is, a standing bath.
예를 들어 정체욕에서 슬래그와 첨가제를 반응시킬 때, 반응 시간이 24시간 미만인 경우, 반응 시간이 너무 짧아 슬래그 내 함유되어 있는 다량의 수용성 Ba이 BaSO4 또는 BaSO3 화 되기에 충분하지 않다. 이에, 슬래그 매립 시 전체 슬래그의 함량(mg/L)에 대해 10 % 이상의 Ba이 용출될 수 있다.For example, when reacting slag and additives in a standing bath, if the reaction time is less than 24 hours, the reaction time is too short to be sufficient for the large amount of water-soluble Ba contained in the slag to be BaSO 4 or BaSO 3 . Thus, more than 10% Ba may be eluted with respect to the total slag content (mg / L) when the slag is embedded.
또한, 슬래그를 용매에 침지시킬 때 상기 용매를 교반할 수도 있는데, 예컨데, 임펠러(impeller)와 같은 교반기를 이용한 교반시 정체욕에 비해 반응 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the slag is immersed in the solvent, the solvent may be stirred, for example, there is an effect that the reaction time can be shortened compared to the stagnation bath when stirring using a stirrer such as an impeller (impeller).
예컨데, SO4이 함유된 용매에 페로 망간 슬래그를 침지시키면, 상기 슬래그가 침적되면서 슬래그 중에 존재하는 수용성의 Ba이 용해되고, 방응식 (1)에서와 같이 Ba2+이 발생된다. 그리고 반응식 (2) 및 도 3에서와 같이 Ba2+가 용매 내에 존재하는 SO4 2-과 반응하여 이온 결합함으로써, BaSO4 생성된다. 이때 전술한 바와 같이 용매 내에는 Ba 1g 당 0.03g 내지 0.55g, 바람직하게는 수용성의 Ba 1g 당 0.70g 이상의 SO4 2-가 함유되어 있다. 이에 슬래그 내에 존재하는 다량의 수용성 Ba의 대부분이 BaSO4가 된다.For example, when ferro-manganese slag is immersed in a solvent containing SO 4 , the water-soluble Ba existing in the slag is dissolved while the slag is deposited, and Ba 2+ is generated as in the equation (1). And BaSO 4 is produced by reacting Ba 2+ with SO 4 2- present in the solvent and reacting with ions as shown in Scheme (2) and FIG. At this time, as described above, the solvent contains 0.03 g to 0.55 g per 1 g of Ba, preferably 0.70 g or more SO 4 2- per 1 g of water-soluble Ba. Thus, most of the large amount of water-soluble Ba present in the slag becomes BaSO 4 .
다른 예로, 아황산염(SO3)이 함유된 용매에 페로 망간 슬래그를 침지시키면, 마찬가지로 슬래그 중에 존재하는 수용성의 Ba이 용해되면서, 반응식 (1)에서와 같이 Ba2+이 발생된다. 그리고 반응식 (3) 및 도 4에서와 같이 Ba2+가 용매 내에 존재하는 SO3 2-과 반응하여 이온 결합함으로써, BaSO3이 생성된다. 이때 전술한 바와 같이 용매 내에는 Ba 1g 당 0.02g 내지 0.4g, 바람직하게는 수용성의 Ba 1g 당 0.6g 이상의 SO3 2-가 함유되어 있다. 이에 슬래그 내에 존재하는 다량의 수용성 Ba의 대부분이 BaSO3가 된다.As another example, immersion of ferro-manganese slag in a solvent containing sulfite (SO3), while dissolving the water-soluble Ba present in the slag, Ba 2+ is generated as in Scheme (1). And BaSO 3 is produced by reacting Ba 2+ with SO 3 2- present in the solvent and reacting with ions as shown in Scheme (3) and FIG. 4. At this time, as described above, the solvent contains 0.02 g to 0.4 g per Ba, preferably 0.6 g or more SO 3 2- per 1 g of water-soluble Ba. As a result, most of the large amount of water-soluble Ba present in the slag becomes BaSO 3 .
그리고, 생성된 BaSO4 또는 BaSO3는 물에 비해 비중이 크기 때문에, 침전된다.And, generated BaSO 4 or BaSO 3 is Due to its high specific gravity compared to water, it precipitates.
슬래그 중 수용성의 Ba을 BaSO4 또는 BaSO3 화시키는 공정이 완료되면, 용매와 침전물을 분리한다(S300). 실시예에서는 침전물과 용액을 분리하기 위해, 필터를 이용한다. 즉, 필터(filter)를 통해 용매를 여과시켜, 침전물 즉, 슬래그와 BaSO4 또는 BaSO3을 용매와 분리한다. 용매에 황산 성분 또는 수용성의 Ba이 잔존할 수 있으므로, 물을 이용하여 세척하면서 분리 공정을 진행하는 것이 바람직하다. 이때, 세척 공정에 사용되는 물은 슬래그의 양에 따라 달리지는데, 슬래그 1g 당 0.1ml 이상의 물을 세척 공정에 사용하는 것이 효과적이다.When the process of converting the water-soluble Ba in the slag BaSO 4 or BaSO 3 is completed, the solvent and the precipitate is separated (S300). In the examples, a filter is used to separate the precipitate and the solution. That is, the solvent is filtered through a filter to separate the precipitate, ie slag and BaSO 4 or BaSO 3 from the solvent. Since the sulfuric acid component or water-soluble Ba may remain in the solvent, it is preferable to proceed with the separation process while washing with water. At this time, the water used in the washing process depends on the amount of slag, it is effective to use more than 0.1ml of water per 1g of slag in the washing process.
이후, 분리된 침전물을 처리한다(S400). 즉, 분리된 슬래그와 BaSO4 또는 BaSO3을 건조한 후, 매립처리한다. 이때, 매립되는 슬래그에는 수용성의 Ba의 양이 상기 슬래그 전체 양에 비해 10 % 이하로 작고, BaSO4 또는 BaSO3은 물에 대한 용해도가 매우 낮으므로, 슬래그를 매립하더라도 용출되는 Ba의 양은 전체 슬래그 양에 대해 10% 이하로 작다. 이에, 종래에 비해 환경 오염의 발생을 최소화 시킬 수 있다.Thereafter, the separated precipitate is treated (S400). That is, the separated slag and BaSO 4 or BaSO 3 is dried and then landfilled. At this time, since the amount of water-soluble Ba is less than 10% compared to the total amount of slag, and BaSO 4 or BaSO 3 has very low solubility in water, the amount of Ba eluted even when the slag is embedded is total slag. Less than 10% by volume. Therefore, it is possible to minimize the occurrence of environmental pollution compared to the prior art.
그리고 분리된 용액은 상기에서 전술한 제 2 단계와 제 3 단계, 제 4 단계를 반복하여 처리할 수 있다. 이때, 용액 내의 양이온이 SO4 2- 이온 또는 SO3 2- 이온 결합하는 원소들이 물에서의 포화 용해도에 도달하지 않는 조건에서 반복 처리하는 것이 바람직하다. 그리고 용액의 재 사용 중에 SO4 2- 이온 또는 SO3 2- 이온과 결합하는 양이온이 포화 농도에 도달하게 되면, 용액을 폐수 처리 시설로 보내어 상기 용액을 폐수 처리한다.The separated solution may be treated by repeating the second, third and fourth steps described above. At this time, it is preferable to repeat the treatment under the condition that the cations in the solution do not reach the SO 4 2- ion or the SO 3 2- ion-bonding saturation solubility in water. And when the cation binding with SO 4 2- ions or SO 3 2- ions reaches a saturation concentration during the reuse of the solution, the solution is sent to a wastewater treatment plant to treat the solution.
표1은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 부산물 회수 조건에 따른 슬래그 내 Ba의 용출양 및 비율을 나타낸 표이다. 여기서, 제 1 내지 제 8 실시예의 슬래그와 제 1 내지 제 4 비교예의 슬래그는 그 특성이 동일하다. 즉, 제 1 내지 제 8 실시예의 슬래그와 제 1 내지 제 4 비교예의 최초 슬래그양은 24000mg/L, 슬래그 중 Ba의 양이 42 wt%, 슬래그 중 수용성 Ba의 양이 24wt%이다. 이러한 슬래그를 회수하는데 있어서, 첨가제 종류, 첨가제 투입량(g), 용매 제조시 용액량(ml), 반응 시간(hr) 및 교반 유/무에 따라 제 1 내지 제 8 실시예와 제 1 내지 제 4 비교예로 나누었다.Table 1 is a table showing the elution amount and ratio of Ba in the slag according to the by-product recovery conditions according to the examples and comparative examples of the present invention. Here, the slag of the 1st-8th Example and the slag of the 1st-4th Comparative Example are the same in the characteristic. In other words, the slag of the first to eighth examples and the first slag amount of the first to fourth comparative examples is 24000 mg / L, the amount of Ba in the slag is 42 wt%, the amount of water-soluble Ba in the slag is 24wt%. In recovering such slag, the first to eighth embodiments and the first to fourth embodiments depend on the type of the additive, the amount of the additive added (g), the amount of the solution in the preparation of the solvent (ml), the reaction time (hr) and the presence / absence of stirring. It divided into the comparative example.
그리고, 제 1 실시예 내지 제 8 실시예는 용매에 함유되는 SO4 2- 이온이 수용성 Ba 1g 당 0.7g 이상, SO3 2- 이온의 함량이 슬래그에 포함되어 있는 수용성 Ba 1g 당 0.6g 이상이 되도록 첨가제(Na2SO4 또는 Na2SO3)의 투입량을 조절하였고, 용액 즉, 물을 100ml 이상 첨가하였으며, 반응 시간은 24시간 이상이다. 여기서 제 1 내지 제 6 실시예 및 제 8 실시예는 용매 내에 슬래그 침투시 교반을 진행하지 않았으며, 제 7 실시예에서는 교반을 진행하였다. In addition, in the first to eighth embodiments, the SO 4 2- ion contained in the solvent is 0.7g or more per 1g of water-soluble Ba, and the content of SO 3 2- ion is 0.6g or more per 1g of water-soluble Ba containing the slag. The amount of the additive (Na 2 SO 4 or Na 2 SO 3 ) was adjusted so that 100 ml or more of a solution, that is, water, was added and the reaction time was 24 hours or more. Here, the first to sixth and eighth embodiments did not proceed with stirring when the slag penetrated into the solvent, and the seventh embodiment proceeded with stirring.
제 1 비교예 및 제 2 비교예는 반응 시간이 24시간 미만인 12시간 진행한 경우이다. 제 3 비교예는 첨가제인 Na2SO4의 투입량이 18g으로, SO4 2- 이온이 수용성 Ba 1g 당 0.7g 미만으로 첨가되는 경우이다. 또한, 제 4 비교예는 첨가제인 Na2SO3의 투입량이 15g으로, SO3 2- 이온이 수용성 Ba 1g 당 0.6g 미만으로 첨가되는 경우이다.The 1st comparative example and the 2nd comparative example are the case where it progressed for 12 hours whose reaction time is less than 24 hours. The third comparative example is a case where an input amount of Na 2 SO 4 as an additive is 18 g, and SO 4 2- ions are added at less than 0.7 g per 1 g of water-soluble Ba. In addition, the fourth comparative example is a case where the input amount of Na 2 SO 3 as an additive is 15 g, and SO 3 2- ions are added at less than 0.6 g per 1 g of water-soluble Ba.
그리고 이러한 제 1 내지 제 8 실시예에 따른 방법에 의한 침전물과 제 1 내지 제 4 비교예에 따른 침전물 각각을 물에 침지시켜, 용출되는 Ba의 양을 검출하였다.
And each of the precipitates by the method according to the first to eighth and the precipitates according to the first to fourth comparative examples were immersed in water to detect the amount of Ba eluted.
구분
division
Slag content (g)
첨가제 투입량(g)
Additive input amount (g)
용액 양(ml)
Solution amount (ml)
반응 시간(hr)
Reaction time (hr)
교반
유/무
Stirring
The presence or absence
Ba 용출양(mg/L)
Ba elution amount (mg / L)
Ba 용출량 비율(%)
Ba elution rate (%)
실시예1st
Example
42
42
24
24
100
100
: 25gNa 2 SO 4
25
교반radish
Stirring
실시예Second
Example
: 25gNa 2 SO 4
25
교반radish
Stirring
실시예Third
Example
: 25gNa 2 SO 4
25 g
교반radish
Stirring
실시예Fourth
Example
: 23gNa 2 SO 3
23
교반radish
Stirring
실시예Fifth
Example
: 23gNa 2 SO 3
23
교반radish
Stirring
실시예6th
Example
: 23gNa 2 SO 3
23 g
교반radish
Stirring
실시예Seventh
Example
: 25gNa 2 SO 4
25
교반
Stirring
실시예Eighth
Example
: 25gNa 2 SO 4
25
교반radish
Stirring
비교예1st
Comparative Example
: 25gNa 2 SO 4
25
교반radish
Stirring
비교예Second
Comparative Example
: 23gNa 2 SO 3
23
교반radish
Stirring
비교예Third
Comparative Example
: 18gNa 2 SO 4
: 18
교반radish
Stirring
비교예Fourth
Comparative Example
: 15gNa 2 SO 3
: 15
교반radish
Stirring
표 1을 참조하면, 제 1 내지 제 8 실시예에 따른 부산물 처리 방법에 의하면, 최초 슬래그의 양(24000mg/L)에 대해 용출된 Ba의 양(mg/L)은 10% 이하이다. 그리고 제 2 실시예와 제 7 실시예를 비교 해 보면, 첨가제를 Na2SO4로 동일한 양을 사용하였을 때, 슬래그를 용매 내에 침투시켜 반응시킬 때, 교반 공정을 진행한 제 7 실시예의 경우 제 2 실시예에 비해 반응 시간이 짧다. 즉, 제 7 실시예에서와 같이 교반을 실시하는 경우, 용출된 Ba의 양이 10% 이하가 되도록 하는 반응 시간이 제 2 실시예에 비해 반응 시간이 짧다. 이로 부터, 용매와 슬래그의 반응 시에, 교반 작업의 동반은 반응 효율을 증가시키는 효과가 있음을 알 수 있다.Referring to Table 1, according to the by-product treatment method according to the first to eighth embodiments, the amount of Ba eluted (mg / L) relative to the amount of initial slag (24000 mg / L) is 10% or less. Comparing the second and seventh embodiments, when the additive was used in the same amount as Na 2 SO 4 , when the slag was penetrated into the solvent and reacted, the seventh embodiment proceeded to the stirring process. The reaction time is short compared with the 2 examples. That is, when stirring is carried out as in the seventh example, the reaction time is shorter than the second example so that the amount of Ba eluted is 10% or less. From this, it can be seen that in the reaction of the solvent and the slag, accompanying the stirring operation has the effect of increasing the reaction efficiency.
제 1 비교예의 경우 첨가제로 Na2SO4를 사용하며, 반응 시간을 12시간으로 하였다. 제 1 비교예에서와 같이 반응 시간을 24시간 미만으로 짧게 하는 경우, 첨가제인 Na2SO4의 양을 충분히 하더라도 반응 시간이 너무 짧아, 이후 용출되는 Ba이 약 27%로 10%를 초과한다. 또한, 제 2 비교예의 경우, 첨가제로 Na2SO3를 사용하며, 반응 시간을 12시간으로 하였다. 마찬가지로, 제 2 비교예에서와 같이 반응 시간을 24시간 미만으로 짧게 하는 경우, 첨가제인 Na2SO3 의 양이 충분하더라도, 반응 시간이 너무 짧아, 이후 용출되는 Ba이 약 27%로 10%를 초과한다.In the case of the first comparative example, Na 2 SO 4 was used as an additive, and the reaction time was 12 hours. When the reaction time is shortened to less than 24 hours as in the first comparative example, even if the amount of the additive Na 2 SO 4 is sufficient, the reaction time is too short, so that the eluted Ba exceeds about 10% to about 27%. In the case of the second comparative example, Na 2 SO 3 was used as the additive, and the reaction time was 12 hours. Similarly, when the reaction time is shortened to less than 24 hours as in the second comparative example, even if the amount of the additive Na 2 SO 3 is sufficient, the reaction time is too short, so that the eluted Ba is about 27% to 10%. Exceed.
그리고 제 3 비교예의 경우 첨가제로 Na2SO4를 사용하고, 반응 시간을 24시간 이상으로 처리하였으나, 첨가제의 투입양이 18g으로써, SO4를 함유하는 용매 내에 포함된 SO4 2- 이온의 양이 수용성 Ba 1 당 0.29g 이다. 즉, 제 3 비교예의 경우, 용매 내에 포함된 SO4 2- 이온의 양이 수용성 Ba 1 당 0.7g 미만으로 작다. 이에, 다량의 수용성 Ba2+ 이온과 반응할 SO4 2- 이온의 양이 충분하지 않아, 10%를 초과하는 Ba 용출양을 보였다.In the third comparative example, Na 2 SO 4 was used as an additive and the reaction time was treated for 24 hours or more. However, the amount of the additive was 18 g, which was the amount of SO 4 2- ions contained in the solvent containing SO 4 . It is 0.29 g per 1 water-soluble Ba. That is, in the third comparative example, the amount of SO 4 2- ions contained in the solvent is small, less than 0.7 g per water-soluble Ba 1. Thus, the amount of SO 4 2- ions to react with a large amount of water-soluble Ba 2+ ions was not enough, resulting in a Ba dissolution amount exceeding 10%.
제 4 비교예의 경우 첨가제로 Na2SO3를 사용하고, 반응 시간을 24시간 이상으로 처리하였으나, 첨가제의 투입양이 15g으로써, SO3를 함유하는 용매 내에 포함된 SO3 2- 이온의 양이 수용성 Ba 1 당 0.23g 이다. 즉, 제 4 비교예의 경우, 용매 내에 포함된 SO3 2- 이온의 양이 수용성 Ba 1 당 0.6g 미만으로 작다. 이에, 다량의 수용성 Ba2+ 이온과 반응할 SO3 2- 이온의 양이 충분하지 않아, 10%를 초과하는 Ba 용출양을 보였다.The use of Na 2 SO 3 to 4 and the comparative example when the additive, as a treatment, but the reaction time to 24 hours or more, the amount of additive added 15g, the amount of SO 3 2- ions contained in the solvent containing a SO 3 0.23 g per water-soluble Ba. That is, in the fourth comparative example, the amount of SO 3 2- ions contained in the solvent is small, less than 0.6 g per water-soluble Ba 1. Thus, the amount of SO 3 2- ions to react with a large amount of water-soluble Ba 2+ ions was not enough, resulting in a Ba elution amount exceeding 10%.
이와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 방법으로 슬래그를 처리함으로써, Ba 용출양을 10% 이하로 조절할 수 있다. 따라서, 이후 슬래그를 매립하더라도, Ba이 빗물이나 지하수 등에 용출되어 환경을 오염시키는 것을 종래에 비해 줄일 수 있다.Thus, by treating the slag in the method according to the embodiments of the present invention, the amount of Ba dissolution can be adjusted to 10% or less. Therefore, even if the slag is subsequently buried, it is possible to reduce the elution of Ba from rainwater, groundwater, and the like to contaminate the environment, as compared with the related art.
Claims (14)
상기 용매 내에 슬래그를 침지시켜, BaSO4(황산바륨) 및 BaSO3(아황산바륨) 중 적어도 어느 하나를 생성하는 과정; 및
상기 용매와 침전물을 분리하는 과정을 포함하고,
상기 아황산염(SO3)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서, 상기 첨가제로 M1SO3 계열(M1 = 1가 금속)의 물질을 사용하며,
상기 황산염(SO4)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서, 상기 슬래그에 포함되어 있는 Ba 1g 당 SO4 2-(황산염 이온)이 0.03g 내지 0.55g 함유되도록 첨가제를 투입하는 부산물 처리 방법.Dissolving an additive in the solution to prepare a solvent containing at least one of SO 4 (sulfate) and SO 3 (sulfite);
Immersing slag in the solvent to produce at least one of BaSO 4 (barium sulfate) and BaSO 3 (barium sulfite); And
Separating the solvent and the precipitate;
In preparing a solvent containing the sulfite (SO 3 ), a substance of M 1 SO 3 series (M 1 = monovalent metal) is used as the additive,
In preparing a solvent containing the sulfate (SO 4 ), an additive is added to add 0.03 g to 0.55 g of SO 4 2- (sulfate ion) per 1 g of Ba contained in the slag.
상기 슬래그는 Ba(바륨)이 함유된 탈린제를 이용하여 페로 망간을 탈린하는 과정에서 생성된 것인 부산물 처리 방법.The method according to claim 1,
The slag is a by-product treatment method generated in the process of delineating ferro manganese using a dephosphorization agent containing Ba (barium).
상기 용액으로 물을 사용하는 부산물 처리 방법.The method according to claim 1,
The by-product treatment method using water as the solution.
상기 물은 슬래그 1g 당 3ml 이상인 부산물 처리 방법.The method according to claim 3,
The water is a by-product treatment method of more than 3ml per 1g of slag.
상기 황산염(SO4)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서,
상기 슬래그에 포함되어 있는 수용성 Ba 1g 당 SO4 2-(황산염 이온)이 0.7g 이상이 함유되도록 첨가제를 투입하는 부산물 처리 방법.The method according to claim 1,
In preparing a solvent containing the sulfate (SO 4 ),
The by-product treatment method for adding an additive so that 0.7g or more of SO 4 2- (sulfate ion) per 1g of water-soluble Ba contained in the slag.
상기 황산염(SO4)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서,
상기 첨가제로 M2SO4, MSO4 및 알룸(Alum) 계열의 물질 중 적어도 어느 하나를 사용하는 부산물 처리 방법.The method according to claim 1 or 3,
In preparing a solvent containing the sulfate (SO 4 ),
The by-product treatment method using at least one of M 2 SO 4 , MSO 4 and Alum-based material as the additive.
상기 M2SO4 물질로 K2SO4 및 Na2SO4 중 어느 하나를 사용하는 부산물 처리 방법. The method of claim 7,
The by-product treatment method using any one of K 2 SO 4 and Na 2 SO 4 as the M 2 SO 4 material .
상기 용매 내에 슬래그를 침지시켜, BaSO4(황산바륨) 및 BaSO3(아황산바륨) 중 적어도 어느 하나를 생성하는 과정; 및
상기 용매와 침전물을 분리하는 과정을 포함하고,
상기 아황산염(SO3)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서, 상기 첨가제로 M1SO3 계열(M1 = 1가 금속)의 물질을 사용하며,
상기 아황산염(SO3)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서, 상기 슬래그에 포함되어 있는 Ba 1g 당 SO3 2-(아황산염 이온)이 0.02g 내지 0.4g 함유되도록 첨가제를 투입하는 부산물 처리 방법.Dissolving an additive in the solution to prepare a solvent containing at least one of SO 4 (sulfate) and SO 3 (sulfite);
Immersing slag in the solvent to produce at least one of BaSO 4 (barium sulfate) and BaSO 3 (barium sulfite); And
Separating the solvent and the precipitate;
In preparing a solvent containing the sulfite (SO 3 ), a substance of M 1 SO 3 series (M 1 = monovalent metal) is used as the additive,
In preparing a solvent containing the sulfite (SO 3 ), an additive is added to add 0.02 g to 0.4 g of SO 3 2- (sulfite ion) per 1 g of Ba contained in the slag.
상기 아황산염(SO3)이 함유된 용매를 마련하는데 있어서,
상기 슬래그에 포함되어 있는 수용성의 Ba 1g 당 SO3 2-(아황산염 이온)이 0.6g 이상 함유되도록 첨가제를 투입하는 부산물 처리 방법.The method of claim 9,
In preparing a solvent containing the sulfite (SO 3 ),
The by-product treatment method of adding an additive so that 0.6g or more of SO 3 2- (sulfite ion) per 1g of water-soluble Ba contained in the slag.
상기 M1SO3 계열(M1 = 1가 금속)의 물질로 K2SO3 및 Na2SO3 중 어느 하나를 사용하는 부산물 처리 방법.The method according to claim 1 or 9,
The by-product treatment method using any one of K 2 SO 3 and Na 2 SO 3 as the material of the M 1 SO 3 series (M 1 = monovalent metal).
상기 용매 내에 슬래그를 침지시키는데 있어서,
상기 슬래그를 교반이 없는 정체욕에서 24시간 이상 침지시키는 부산물 처리 방법.The method according to claim 1 or 9,
In immersing slag in the solvent,
The by-product treatment method for immersing the slag in a stagnation bath without stirring for more than 24 hours.
상기 용매 내에 슬래그를 침지시키는데 있어서,
상기 슬래그가 침지된 용매를 교반시키는 부산물 처리 방법.The method according to claim 1 or 9,
In immersing slag in the solvent,
The by-product treatment method of stirring the solvent in which the slag is immersed.
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