KR101373028B1 - 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법 - Google Patents

폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 농자재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 습식 분산 장치에 물과 폐 유황을 투입하고, 물속에서 폐 유황을 나노 크기로 분산시켜, 나노 크기의 폐 유황을 포함하는 유황 졸을 생성하는 기술로써, 농약 또는 농약비료 살포에 의해서 발생하는 유용 동식물의 해를 감소시키고, 농자재의 사용이 편리한 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법에 관한 것으로, 분산 장치에 물과 분산제를 투입하고, 분산 장치에 투입된 물과 분산제에 유황 원료를 혼합하여 유황 원료를 분산하여 유황 분산액을 생성하는 분산 단계, 유황 분산액에 미량 요소 또는 생석회를 혼합하여 유황 분산액의 pH를 조절하여 알칼리 유황액을 생성하는 pH 조절 단계 및 알칼리 유황액에 증점제, 동결방지제 또는 분산제를 혼합하여 유황 졸을 완성하는 완성 단계를 포함하고 있다.
나아가, 본 발명은 다유화칼슘을 포함하지 않으므로, 공기 중에서 분해되지 않으므로 저장이 용이한 효과가 있고, 물과 유황 원료를 반응시킨 후, 생석회를 투입함으로써, 생석회가 유황 및 물과 반응하여 발생하는 유독성가스를 감소시키는 효과가 있다.

Description

폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법{Manufacturing Method for High Concentrated Basic Sulfur Sol Using Waste Sulfur}
본 발명은 농자재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 습식 분산 장치에 물과 폐 유황을 투입하고, 물속에서 폐 유황을 나노 크기로 분산시켜, 나노 크기의 폐 유황을 포함하는 유황 졸을 생성하는 기술로써, 농약 또는 농약비료 살포에 의해서 발생하는 유용 동식물의 해를 감소시키고, 농자재의 사용이 편리한 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법에 관한 것이다.
농작물을 재배하는 경우에는 각종 세균 및 곰팡이균에 의한 병해가 발생하기 때문에, 병해를 방지하기 위해서 농약 또는 농약비료를 사용하고 있다. 현재 사용되고 있는 농약 또는 농약비료로는 석회유황합제, 액상 유황 수화제, 유황 분말 또는 과립 3종류로 나눌 수 있다.
우선, 석회유황합제는 한국등록특허 제10-0443406호인 ‘복합비료의 제조방법’에 설명되어 있다. 한국등록특허 제10-0443406호는 살균력이 우수함과 동시에 안정성이 뛰어나 작물 또는 식물을 재배하는 과정에서 시비할 경우 지속적인 병충해 예방 효과를 얻을 수 있도록 한 다유화칼슘을 포함하는 복합비료의 제조방법에 관한 것으로써, 물 100 중량부에 대하여 생석회 20~30 중량부와 유황 30~50 중량부를 반응용기에 투입한 다음 95℃~130℃에서 반응시켜 다유화칼슘 함유액을 제조하는 단계, 다유화칼슘 함유액 1000 중량부에 대하여 붕산소다 15~25중량부와 몰리브덴산소다 0.5~2 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계, 다유화칼슘 함유액에 음이온 계면활성제인 소디움 디설퍼석시네이트와 비이온계 계면활성제로 폴리옥시에틸렌 알킬에테르를 혼합하여 제조한 안정제를 총조성물 100 중량부에 대하여 0.3~5 중량부를 더 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러나, 다유화칼슘은 공기 중에서 분해되기 쉬워 밀봉 상태로 저장하여야 하고, 분말 유황의 융점은 115℃ 이상으로 분말 유황을 반응시키기 위해서는 많은 에너지가 필요하다. 또한, 생석회가 유황 및 물과 반응할 때 H2S, SO2, SO3와 같은 유독성가스가 발생하고, 반응 후에는 생석회로 인해 20 중량% 이상의 슬러지 또는 폐수가 발생하며, 슬러지 또는 폐수를 처리하기 위한 환경관리비가 필요하다는 단점이 있다.
유황을 미립자로 만들어 수화되도록 만든 액상 수화 유황은 유황을 핀밀로 1차 분쇄 후 볼밀로 2차로 분쇄하여 일정한 입도에 도달한 유황만 탱크로 이송하여 원료로 사용하기 때문에 모든 유황을 분쇄하기 위해서는 장시간이 소요되고, 공정이 번거로우며, 원료 손실이 많아 수율이 낮은 단점이 있다. 또한, 유황의 입도가 큰 원료가 혼입될 가능성이 있어, 농약의 효과가 감소되고, 약해가 발생될 수 있다.
마지막으로, 유황 분말 또는 과립 형태의 농약은 유황과 증점제를 혼합하여 과립화하거나 유황만을 과립화한 것으로 유황 입자가 커 비료 용도로 바닥에 뿌리는 간접 살포를 함으로써, 약효가 감소되고, 토양 오염 및 토양 산성화가 발생하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 위에서 서술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공정이 간단하고, 일체형 분산 장치의 사용으로 인해 원료 손실이 없으며, 유황 졸에 포함된 유황의 입도를 균일하게 하고, 약해를 감소시킬 수 있는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
또한, 공기 중에서 쉽게 분해되는 다유화칼슘을 포함함으로써, 농자재를 밀봉 상태로 저장해야 하는 문제점과, 생석회가 유황 및 물과 반응하여 유독성가스를 발생시키는 문제점을 해결할 수 있는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법은 분산 장치에 물과 분산제를 투입하고, 분산 장치에 투입된 물과 분산제에 유황 원료를 혼합하여 유황 원료를 분산하여 유황 분산액을 생성하는 분산 단계, 유황 분산액에 미량 요소 또는 생석회를 혼합하여 유황 분산액의 pH를 조절하여 알칼리 유황액을 생성하는 pH 조절 단계 및 알칼리 유황액에 증점제, 동결방지제 또는 분산제를 혼합하여 유황 졸을 완성하는 완성 단계를 포함하고 있다.
나아가, 분산 단계는 분산 장치에 상기 물 25 중량% 내지 35 중량%, 분산제 1.8 중량% 내지 3.5 중량%를 투입하고, 물과 상기 분산제에 유황 원료 33 중량% 내지 42 중량%를 분산하여 제 1 유황 분산액을 생성하는 제 1 분산 단계 및 제 1 분산 단계를 통해 생성된 제 1 유황 분산액에 분산제 0.6 중량% 내지 0.75 중량%를 혼합하고, 제 1 유황 분산액과 분산제를 혼합한 혼합액에 유황 원료 18 중량% 내지 22 중량%를 혼합하여 유황 원료를 분산하여 유황 분산액을 생성하는 제 2 분산 단계를 포함한다.
더 나아가, 제 1 분산 단계는 분산 장치의 내부에 구성된 분해기(Disperser)를 400rpm 내지 500rpm의 회전 속도로, 30분 내지 60분 동안 회전시켜, 유황 원료를 분산시키고, 제 1 유황 분산액을 생성하는 것을 특징으로 하고, 제 2 분산 단계는 분산 장치의 내부에 구성된 분해기를 600rpm 내지 700rpm의 회전 속도로, 60분 내지 90분 동안 회전시켜, 유황 원료를 분산시키고, 유황 분산액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
pH 조절 단계는 미량 요소 2 중량% 내지 3 중량% 또는 생석회 3 중량% 내지 5 중량%를 혼합하여 유황 분산액을 pH 10 내지 12로 조절하여 알칼리 유황액을 생성하고, 완성 단계는 알칼리 유황액에 상기 증점제 0.05 중량% 내지 0.2 중량%, 동결방지제 2 중량% 내지 5 중량% 또는 분산제 0.6 중량% 내지 0.75 중량%를 혼합하고, 20분 내지 30분 동안 분산하여 유황 졸을 생성하며, 유황 졸은 유황의 입도가 10㎚ 내지 100㎚ 크기인 것을 특징으로 한다.
아울러, 분산제는 무수말레인계 또는 가용화제를 포함하고, 증점제는 몬모닐나이트, 로거스트빈검, 구아검, 아라비아검, 알긴산검, 한천 또는 카라기난 중 어느 하나 이상을 포함하며, 동결 방지제는 프로필렌글리콜(Propylene Glycol), 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol), 염화마그네슘(Magnesium Chloride) 또는 염화나트륨(Sodium Chloride) 중 어느 하나 이상을 포함한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 일체형의 분산 장치 내에서 제조 공정이 이뤄짐으로써, 공정의 번거로움과 원료 손실을 감소시키고, 수율을 증가시킨다. 또한, 습식 분산 장치의 분해기를 회전시킴으로써, 습식 분산 장치 내부에 투입된 원료에 원심력이 작용하게 되며, 제품과 비드가 분리된다. 이로 인해, 제품으로 분리된 유황 원료의 입도가 균일해지고, 나노화된 입자의 비표면적이 커져 작물에 대한 고착력을 증가시킴. 따라서, 본 발명은 유용 동식물에게 발생할 수 있는 약해를 저하시키는 반면, 살균 및 살충 효과는 증가시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다유화칼슘을 포함하지 않으므로, 공기 중에서 분해되지 않으므로 저장이 용이한 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 물과 유황 원료를 반응시킨 후, 생석회를 투입함으로써, 생석회가 유황 및 물과 반응하여 발생하는 유독성가스를 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분산 단계를 설명하는 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적인 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 에에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법을 설명하는 순서도이다. 도시된 바와 같이, 분산 장치에 물과 분산제를 투입하고, 분산 장치에 투입된 물과 분산제에 유황 원료를 혼합하여 유황 원료를 분산하여 유황 분산액을 생성하는 분산 단계(s101), 유황 분산액에 미량 요소 또는 생석회를 혼합하여 유황 분산액의 pH를 조절하여 알칼리 유황액을 생성하는 pH 조절 단계(s102) 및 알칼리 유황액에 증점제, 동결방지제 또는 분산제를 혼합하여 유황 졸을 완성하는 완성 단계(s103)를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 나노 분산 및 분급의 방법은 크게 건식과 습식으로 구분되고, 전자를 분쇄 후자를 분산이라고 한다. 더욱 상세하게, 분산은 A라는 물질이 B라는 물질에 안정되게 녹아있는 상태를 말하는 것으로, 고체가 액체에 또는 액체가 액체에 고루 퍼져있는 상태를 말한다. 아울러, 용질의 입자가 용매의 입자보다 클 경우 용질이 용매에 녹지 않기 때문에 분산 장치를 이용하여 용질의 입자를 용매의 입자보다 작게 만들어 용질을 용매에 녹이는 것을 분산이라고 한다. 나아가, 분산은 용매에 따라 서스펜션(Suspension) 또는 유화(Emulsion)로 나눌 수 있다. 고체를 액체에 분산시키는 것을 서스펜션, 액체와 액체의 반응을 유화라고 한다.
아울러, 본 발명은 분산 장치에 물과 분산제를 투입하고, 분산 장치에 투입도니 물과 분산체에 유황 원료를 혼합하여 유황 원료를 분산하여 유황 분산액을 생성한 후, 유황 분산액에 생석회를 반응시킴으로, H2S, SO2, SO3와 같은 유독성가스가 발생하지 않는다.
일 실시 예에 있어서, 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조는 s101단계에서 s103단계까지 모든 단계가 바스켓 밀 습식 분산 장치에서 모두 일어나는 것을 특징으로 한다. 따라서, 유황 원료를 반응시키기 위해 별도의 가열 공정을 거치지 않으므로, 유황 원료를 녹이기 위한 에너지가 필요하지 않다. 또한, 하나의 분산 장치 내에서 분쇄, 분산 및 혼합을 포함하는 모든 단계가 이루어짐으로, 빠른 시간 내에 유황 원료를 나노 크기로 분산할 수 있으며, 원료 손실이 낮아 수율이 높은 효과가 있다. 또한, 유황 원료를 나노 크기까지 분산함으로써, 분산 후 입자끼리의 응집이 일어나지 않아 입도 분포가 일정하다.
나아가 바스켓 밀 습식 분산 장치는 샤프트(Shaft), 모터(Motor), 분해기(Disperser) 및 바스켓(Basket)을 포함하는 밀 몸체(Mill Body), 조절판(Control Pannel), 원자로(Reactor) 및 비드(Beads)로 구성되어 있다. 나아가, 샤프트 축이 지표면과 수직으로 놓여 있고, 샤프트가 상하로 움질일 수 있으며, 샤프트 끝에 바스켓이 달려 있다. 아울러, 바스켓 내부에는 비드와 2장의 디스크가 구비되는데, 바스켓 상단과 하단에 각각 구비된다. 바스켓 상단의 디스크는 원료를 하단으로 밀어내는 역할을 하며, 하단의 디스크는 원료를 바깥 또는 옆면으로 밀어내는 역할을 한다. 따라서, 바스켓 상단 및 하단에 구비된 2장의 디스크가 고속으로 회전하며 원료를 분쇄, 분산 및 혼합한다.
또한, 원료는 샤프트 또는 분해기의 회전에 의해 비드가 충돌되게 되고, 비드 간 충돌에 의해 원료를 분쇄, 분산 및 혼합하게 된다. 아울러, 비드는 바스켓의 디스크 존에서만 활동하고 상부로 올라가지 않고, 분산된 원료는 원심력에 의해 상부로 올라감으로, 비드와 원료는 분리되게 되며, 디스크 존과 샘플 존 사이 스크린이 장착됨으로써, 별도의 필터링 공정 없이도, 원료 입자 크기는 일정하게 유지된다. 본 발명에서 비드는 지르코니아 비드를 사용함으로써, 중금속 오염에 대한 문제점을 해결하고, 바스켓 밀 습식 분산 장치의 구조가 간단함으로 유지관리가 용이하고, 소량의 세제와 물을 이용하여 세척이 가능하며, 발생하는 폐수의 양을 감소시키는 효과가 있다.
일 실시 예에 있어서, 분산 장치에 물과 분산제를 투입하고, 분산 장치에 투입된 물과 분산제에 유황 원료를 혼합하여 유황 원료를 분산하여 유황 분산액을 생성하는 분산 단계(s101)는 도 2에 도시되어 있다. 도 2는 본 발명에 따른 분산 단계를 설명하는 순서도로, 분산 장치에 물 25 중량% 내지 35 중량%, 분산제 1.8 중량% 내지 3.5 중량%를 투입하고, 물과 분산제에 유황 원료 33 중량% 내지 42 중량%를 분산하여 제 1 유황 분산액을 생성하는 제 1 분산 단계(s201) 및 제 1 분산 단계를 통해 생성된 제 1 유황 분산액에 분산제 0.6 중량% 내지 0.75 중량%를 혼합하고, 제 1 유황 분산액과 분산제를 혼합한 혼합액에 유황 원료 18 중량% 내지 22 중량%를 혼합하여 유황 원료를 분산하여 유황 분산액을 생성하는 제 2 분산 단계(s202)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법에서 사용되는 분산제는 3 중량% 내지 5 중량%인데, 제 1 분산 단계(s201)에서 사용되는 분산제의양은 총 중량의 60% 내지 70%를 사용하고, 제 2 분산 단계(s202)에서는 제 1 분산 단계(s201)에서 사용하고 남은 분산제의 50%를 첨가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법에서 사용되는 유황 원료는 제 1 분산 단계(s201)에서 총 중량의 60% 내지 70%를 사용하고, 제 2 분산 단계(s202)에서 총 중량의 30% 내지 40%를 사용한다.
나아가, 제 1 분산 단계(s201)는 분산 장치의 내부에 구성된 분해기를 400rpm 내지 500rpm의 회전 속도로, 30분 내지 60분 동안 회전시켜, 유황 원료를 분산시키고, 제 1 유황 분산액을 생성하는 것을 특징으로 한다. 또한, 제 2 분산 단계(s202)는 분산 장치의 내부에 구성된 분해기를 600rpm 내지 700rpm의 회전 속도로, 60분 내지 90분 동안 회전시켜, 유황 원료를 분산시키고, 상기 유황 분산액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 제 1 분산 단계(s201) 또는 제 2 분산 단계(s202)에서 분해기의 회전 속도 400rpm 이하로 설정할 경우, 유황 원료의 분쇄 또는 분산이 일어나지 않고, 700rpm 이상으로 설정할 경우, 비드가 누출될 위험이 있다. 또한, 분산 시간을 30분 또는 60분 이하로 할 경우, 분쇄 또는 분산되지 않은 유황 원료가 존재할 수 있고, 60분 또는 90분 이상으로 할 경우, 20분 내지 30분 동안 분쇄 또는 분산한 유황 원료 입자와 크기가 유사하다. 바스켓 밀 습식 분산 장치를 이용하여 유황 원료를 분쇄 또는 분산할 경우, 분해기의 선 속도를 10m/s 내지 25m/s로 설정하는데, 10m/s 이하의 선 속도에서는 유황 원료의 분쇄 또는 분산이 이루어지지 않고, 25m/s이상의 선 속도에서는 비드가 누출될 위험이 있다.
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일 실시 예에 있어서, 유황 분산액에 미량 요소 또는 생석회를 혼합하여 유황 분산액의 pH를 조절하여 알칼리 유황액을 생성하는 pH 조절 단계(s102)는 미량 요소 2 중량% 내지 3 중량% 또는 생석회 3 중량% 내지 5 중량%를 혼합하여 유황 분산액을 pH 10 내지 12로 조절하여 상기 알칼리 유황액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
미량 요소란 고동식물의 필수요소 16종 중에서 정상 건전한 식물체 중의 함량이 ppm수준으로 미소한 원소가 미량요소로 현재 철(Fe), 망간(Mn), 아연(Zn), 구리(Cu), 붕소(B), 몰리브덴(Mo), 염소(Cl) 7종이 있다. 따라서, 미량 요소가 2 중량% 미만인 경우, 미량요소결핍증이 발생하여 과실의 속이 검게 변하는 증상이 나타나고, 생물이 정상적으로 생장할 수 없고, 3 중량% 초과인 경우, 유황 졸의 영양 불균형을 초래할 수 있다.
아울러, 생석회는 석회석(CaCO3)을 1200℃ 내지 1300℃로 가열하여 30시간 내지 35시간 동안 소성하여 생산된 것으로, 소성 정도에 따라 유황 졸 제조 시 슬러리 발생량이 결정됨으로, 생석회의 소성에 따라 유황 졸의 품질이 좌우된다. 석회석을 1200℃미만 또는 1300℃초과의 온도로 30시간 미만 또는 35시간 초과 동안 소성하게 된다면, 유황 졸 제조 시, 슬러리가 발생되고, 석회석이 불완전 소성 또는 과 소성으로 인하여 과다한 이산화탄소가 발생된다. 또한, 생석회를 3 중량% 미만의 양을 투입하면, 유황 졸의 pH가 산성 또는 중성이 되어, 유황 졸 사용시 토양을 산성화시킬 수 있고, 5 중량% 초과의 양을 투입하면, 유황 졸의 pH가 강염기성이 되어, 유황 졸 사용 시, 피부에 부작용을 일으킬 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 알칼리 유황액에 증점제, 동결방지제 또는 분산제를 혼합하여 유황 졸을 완성하는 완성 단계(s103)는 알칼리 유황액에 상기 증점제 0.05 중량% 내지 0.2 중량%, 상기 동결방지제 2 중량% 내지 5 중량% 또는 상기 분산제 0.6 중량% 내지 0.75 중량%를 혼합하고, 20분 내지 30분 동안 분산하여 상기 유황 졸을 생성하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 증점제는 몬모닐나이트(Montmorillonite)계, 이소프로필 알코올(Isopropyl Alcohol), 아크릴산(Acrylic Acid)과 이소프로필 알코올 혼합물, 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스(Sodium Carboxymethyl Cellulose), 로거스트빈검, 구아검, 아라비아검, 알긴산검, 한천 또는 카라기난 중 어느 하나 이상을 포함하고,동결 방지제는 프로필렌글리콜(Propylene Glycol), 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol), 염화마그네슘(Magnesium Chloride) 또는 염화나트륨(Sodium Chloride) 중 어느 하나 이상을 포함한다.
또한, 증점제는 점도를 증가시키는 물질로, 증점제를 0.05 중량% 미만으로 투입하면 액체상태에서 졸상태로 변화하지 않고, 0.2 중량% 초과로 투입하면 겔 상태로 변화된다. 동결 방지제를 2 중량% 미만을 투입하면 유황 졸의 동결을 방지할 수 없고, 5 중량% 초과로 투입하면 동결 방지제에 포함된 염화성분이 식물에 영향을 미쳐 삼투압 현상에 의해 식물 내부에 있는 물이 외부로 빠져나오게 된다.
아울러, 분산제는 무수말레인계 또는 가용화제를 포함하는 것을 특징으로 하고, 바람직하게는 무수말레인계 분산제와 가용화제 분산제를 40 : 60 내지 60 : 40 비율로 혼합하여 사용한다. 또한, 분산제를 3 중량% 미만 투입하면, 황이 석출되거나 유황 졸이 굳는 문제점이 발생하고, 5 중량% 초과 투입할 경우, 분산제를 3 중량% 내지 5 중량% 투입할 때와 차이가 없다.
완성 단계(s103)를 통해 생성된 유황 졸은 농약, 비료 또는 농약비료와 같은 농자재로 사용할 수 있다. 또한, 유황 졸 내부에 포함되는 유황의 입도는 10㎚ 내지 100㎚ 크기로 포함된다. 유황의 입도가 10㎚ 내지 100㎚ 크기로 형성되면, 유황의 비표면적을 확대함으로, 약효가 증가하고, 유황 졸의 경시 안정성과 고착성을 증가시켜 약해 경감과 약효 지속성을 유지시키고, 살균 및 살충 효과를 증가시킨다. 또한, 유황 입도의 나노화에 의하여 유황 원료끼리 응집이 발생하지 않는다. 아울러, 유황의 입도가 10㎚ 미만일 경우, 분산 후 입자끼리 응집이 일어나는 문제점이 있고, 유황의 입도가 100㎚ 초과일 경우, 공정 시간이 증가하는 문제점이 있다.
구분 분산시간 유황함량
(중량%)		 pH 비중 입도(㎚) 분산성
(시간)
Sample1 30분 60 11.3 1.59 13 3
Sample2 60분 60 11.3 1.6 1.6 5
Sample3 90분 60 11.3 1.6 0.9 8
Sample4 120분 60 11.3 1.6 0.8 13
수입 제품 - 52.9 7.5 1.43 2.5 3
J사 제품 - 52.3 7.6 1.42 3.2 1.5
표 1은 제조 방법 중 분산 시간을 30분, 60분, 90분, 120분으로 하여 Sample 1 내지 4를 생성한 것이다. 분산 시간은 유황을 다 투입한 후 rpm을 650으로 설정했을 때의 분산 시간을 기록한 것이다. 또한, 분산성은 공시료를 메스실린더에 100배로 희석한 후, 방치하여 투입한 공시료 전체가 가라앉는 시간을 체크하여 표기한 것이고, 유황 함량은 이온 교환 크로마토그래피를 사용하여 분석한 것이다. 표에 도시된 바와 같이, 분산 시간이 증가할수록 유황 원료의 입도는 감소하나, 분산 시간이 90분 이상일 경우 유황 원료의 입도 차이는 감소한다. 또한, 분산 시간이 증가할수록 분산성은 증가한다.
구분 분산 조건 분산제의 양(%) 입도(㎚) 분산성(시간)
Sample1 650rpm*90분 3.5 1.6 5
Sample2 650rpm*90분 4.0 0.93 7.5
Sample3 650rpm*90분 4.5 0.9 8
Sample4 650rpm*90분 5.0 0.88 8.2
표 2는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법 중 분산제의 양을 상이하게 하여 Sample을 제조한 것이다. 분산제의 양에 따라 입도 변화 및 분산성을 비교한 실험이다. 도시된 바와 같이, 분산제의 양이 증가할수록 입도의 크기는 감소하고 분산성은 증가한다. 그러나, 분산제의 양이 4.5 중량% 이상일 경우, 입도 크기의 변화 폭이 줄어든 것을 알 수 있다.
구분 보관기간 Sample 4 수입 제품 J사 제품





온 도
영하
10℃
 10일 상태 양호 동결 됨 동결 됨
30일 상태 양호
60일 상태 양호
90일 상태 양호

실온
(15℃~20℃)
 10일 상태 양호 상태 양호 상태 양호
30일 상태 양호 상태 양호 상태 양호
60일 상태 양호 상태 양호 상태 양호
90일 상태 양호 상태 양호 상태 양호

영상
35℃		 10일 상태 양호 상태 양호 상태 양호
30일 상태 양호 상태 양호 상태 양호
60일 상태 양호 상태 양호 상태 양호
90일 상태 양호 상태 양호 상태 양호
표 3은 표 1 또는 표 2에서 제조 한 Sample 4와 수입 제품 및 타사 제품과의 온도 변화에 따른 제품 안정성 및 동결 실험을 결과이다. 영하 10℃, 실온(15℃~20℃) 및 영상 35℃에서 각각 10일, 30일, 60일, 90일간 보관하여 층 분리 상태와 굳어지는 상태를 관찰하였다. 그 결과, 본 발명에 따라 제조된 Sample 4는 온도 및 보관 기간에 영향을 받지 않고 상태가 양호한 반면, 수입 제품 및 J사 제품은 영하의 온도에서 동결되는 것을 알 수 있다.
구분 처리군 1 처리군 2 처리군 3 무처리군

Sample 4
 약효
 살균 3 3 5 38
살충 99 100 100 -24
약해 0 0 0 0

수입 제품
 약효
 살균 3 3 7 39
살충 98 97 100 -31
약해 0 2 1 0

J사 제품
 약효
 살균 4 4 7 40
살충 98 96 100 -29
약해 1 3 2 0
구분 처리군 1 처리군 2 처리군 3 무처리군

Sample 4
 약효
 살균 1 0 0 38
살충 100 100 100 -20
약해 0 0 0 0

수입 제품
 약효
 살균 2 3 6 37
살충 97 97 100 -31
약해 0 2 2 0

J사 제품
 약효
 살균 4 4 7 35
살충 96 96 100 -29
약해 2 3 3 0
표 4는 복숭아나무에 대한 제품의 약효 실험이고, 표 5는 사과나무에 대한 제품의 약효 실험의 결과를 나타낸 것이다. 실험은 표 1 또는 표 2에서 제조 한 Sample 4를 이용하였고, 7년 내지 9년생 복숭아 및 사과나무에 Sample 4, 수입 제품, J사 제품을 1000배 희석하여 15일 간격으로 2회 살포한 후, 마지막 살포일로 부터 7일 후에 약효와 약해를 달관 조사한 것이다. 복숭아 및 사과나무는 Sample 4, 수입 제품, J사 제품에 따라 각각 4그루씩 준비하고, 3그루에는 실험 조건에 따라 제조된 Sample 4, 수입 제품, J사 제품을 처리하고, 1그루는 아무것도 처리하지 않았다. 그 결과, Sample 4를 처리한 복숭아 나무는 수입 제품 또는 J사 제품보다 살충 효과 및 약해 효과가 높게 나왔고, 살균 효과는 제품에 따라 차이가 나지 않았다. 또한, Sample 4를 처리한 사과 나무는 수입 제품 또는 J사 제품보다 살충 효과 및 약해 효과가 높게 나왔다.
나아가, 본 실험의 약효 조사 기준은 각 나무의 한 가지에서 100개의 나뭇잎을 선별하여 표시한 후, 무처리군은 Sample 4, 수입 제품, J사 제품 처리 전 균에 오염된 잎수를 측정한 것이고, 처리군 1 내지 3은 Sample 4, 수입 제품, J사 제품 처리 후 균에 오염된 잎수를 표시한 것이다. 살충력은 깍지벌레 수를 세어 처리 후와 처리 전의 살충력을 백분율로 나타내었고, 약해는 약효를 위해 지정된 나뭇잎을 대상으로 Sample 4, 수입 제품, J사 제품 처리 전을 ‘0’으로 하고, Sample 4, 수입 제품, J사 제품 처리 후 약해 발생 잎을 조사하여 백분율로 표시하였다.
본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경 가능함은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims (10)

  1. 분산 장치에 물과 분산제를 투입하고, 상기 분산 장치에 투입된 물과 분산제에 유황 원료를 혼합하여 상기 유황 원료를 분산하여 유황 분산액을 생성하는 분산 단계;
    상기 유황 분산액에 미량 요소 또는 생석회를 혼합하여 상기 유황 분산액의 pH를 조절하여 알칼리 유황액을 생성하는 pH 조절 단계; 및
    상기 알칼리 유황액에 증점제, 동결방지제 또는 분산제를 혼합하여 유황 졸을 완성하는 완성 단계;
    를 포함하는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 분산 단계는,
    상기 분산 장치에 상기 물 25 중량% 내지 35 중량%, 상기 분산제 1.8 중량% 내지 3.5 중량%를 투입하고, 상기 물과 상기 분산제에 상기 유황 원료 33 중량% 내지 42 중량%를 분산하여 상기 제 1 유황 분산액을 생성하는 제 1 분산 단계; 및
    상기 제 1 분산 단계를 통해 생성된 상기 제 1 유황 분산액에 상기 분산제 0.6 중량% 내지 0.75 중량%를 혼합하고, 상기 제 1 유황 분산액과 상기 분산제를 혼합한 혼합액에 상기 유황 원료 18 중량% 내지 22 중량%를 혼합하여 상기 유황 원료를 분산하여 상기 유황 분산액을 생성하는 제 2 분산 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 분산 단계는,
    상기 분산 장치의 내부에 구성된 분해기(Disperser)를 400rpm 내지 500rpm의 회전 속도로, 30분 내지 60분 동안 회전시켜, 상기 유황 원료를 분산시키고, 상기 제 1 유황 분산액을 생성하는 것을 특징으로 하는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 제 2 분산 단계는,
    상기 분산 장치의 내부에 구성된 분해기를 600rpm 내지 700rpm의 회전 속도로, 60분 내지 90분 동안 회전시켜, 상기 유황 원료를 분산시키고, 상기 유황 분산액을 생성하는 것을 특징으로 하는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 pH 조절 단계는,
    상기 미량 요소 2 중량% 내지 3 중량% 또는 생석회 3 중량% 내지 5 중량%를 혼합하여 상기 유황 분산액을 pH 10 내지 12로 조절하여 상기 알칼리 유황액을 생성하는 것을 특징으로 하는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 완성 단계는,
    상기 알칼리 유황액에 상기 증점제 0.05 중량% 내지 0.2 중량%, 상기 동결방지제 2 중량% 내지 5 중량% 또는 상기 분산제 0.6 중량% 내지 0.75 중량%를 혼합하고, 20분 내지 30분 동안 분산하여 상기 유황 졸을 생성하는 것을 특징으로 하는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 유황 졸은,
    유황의 입도가 10㎚ 내지 100㎚ 크기인 것을 특징으로 하는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 분산제는,
    무수말레인계 또는 가용화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 증점제는,
    몬모닐나이트, 로거스트빈검, 구아검, 아라비아검, 알긴산검, 한천 또는 카라기난 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 동결 방지제는,
    프로필렌글리콜(Propylene Glycol), 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol), 염화마그네슘(Magnesium Chloride) 또는 염화나트륨(Sodium Chloride) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 유황을 이용한 고농도 염기성 유황 졸 제조 방법.
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