KR101421042B1 - 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법 - Google Patents

카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 클레이 원광에서 카오린나이트를 정제하여 발생된 부산물을 혼합하여 소성하는 소성 벽돌에 있어서, 상기 부산물은 세리사이트를 포함하되, 세리사이트 40 ~ 50 wt%, 백토, 카오링 및 점토를 포함하도록 혼합하여 소성하는 것을 특징으로 한다.

Description

카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법{A Brick using Kaolinite Refining By-products and A Method of Manufacturing Brick}
본 발명은 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클레이 원광에서 카오린나이트를 정제하여 발생된 세리사이트가 포함되어진 부산물을 혼합하여 소성하는 소성 벽돌 및 그 제조방법에 관한 것이다.
고령토족 광물에는 kaolinite, nacrite, dickite 및 halloysite 등이 있는데, 이들 광물 중 kaolinite(카오린나이트)는 도자기의 원료로 매우 중요할 뿐만 아니라, 내화재의 주요 원료로 사용되며, 분제로써 제지 및 고무의 충진제로도 널리 사용되고 있다.
또한, 근래에는 염화비닐계 수지 등의 안정제, 도료, 안료, 화장품 및 약품 등에도 광범위하게 사용되고 있으며, 첨단 산업의 발달에 따라 최근에는 정밀기계 및 전자부품에도 이용되고 있다.
이러한 급속한 수요의 증가에 따라 종래에는 카오린나이트의 비율이 높은 고품위 원광에 대한 수요가 매우 높았으나, 최근에는 매장량이 감소함에 따라, 저품위 원광을 이용하되, 소정의 정제 공정을 거쳐 고품위로 만들어 사용하는 추세에 있다.
일반적으로 원광을 이용하여 카오린나이트를 정제하는 방법은 도 1에 도시된 블록도와 같다.
최초 카오린나이트가 포함된 원광을 선정하여 이를 확보하고, 원광을 소정의 운반수단을 이용하여 작업장으로 이동시킨 후, 분쇄기를 이용하여 일정 크기 이하의 입자로 분쇄하여 해체하게 된다. 분쇄하여 해체된 원광은 회전체에 넣어 밀도에 따라 발생되는 원심력 차이를 이용하여 입도 분리하게 되며, 세리사이트를 포함하는 비교적 작은 입자들이 불순물로써 제거되어진다.
이후, 부선, 선택응집, 고구배자력선별, 침출법 등과 같은 정제 방식을 이용하여 탈철 과정을 거치며, 로터리 킬른 등의 장비를 이용하여 건조하게 된다. 건조한 이후에는 이를 포장하여 소정의 정제된 카오린나이트를 확보할 수 있게 된다.
한편, 상기 정제 과정에서 발생된 부산물은 산화칼륨(K₂O) 성분의 함량이 높아 소결성을 향상시키는 효과가 있는 다량의 Sericite(세리사이트)를 함유하여, 향균, 탈취, 원적외선 방출, 음이온 방출, 전자파 차폐 효과가 우수한 장점이 있으며, 수분 함량이 낮은 특징을 가지고 있다.
하지만, 상기 부산물은 폐기 처분되어 오염원으로 작용하였으며, 통상적으로 세리사이트를 걸러내기 위해서는 별도의 복잡한 공정을 거쳐야만 했다.
한편, 종래의 시멘트 벽돌이나 골재를 혼합하여 만든 벽돌은 수분이 많은 지하에 시공시 곰팡이가 쉽게 발생하여 위생상 좋지 않을 뿐만 아니라, 여름철에 불쾌한 냄새가 발생하였으며, 시멘트에서 라돈가스나 탄산가스와 같은 독성물질이 새어나오는 문제점이 있었다.
이에 친환경 벽돌을 제작하기 위한 선행기술문헌으로는 한국 공개특허공보 출원번호 제10-2009-0116072호 '황토벽돌 제조방법' 등이 있다. 이들 발명들은 시멘트를 제거하고, 백토, 황토, 점토, 카오링, 장석 등을 이용하여 벽돌을 제작하였으나, 이러한 친환경 벽돌은 소결성이 떨어지고, 소성 과정에서 수분으로 인하여 기공이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 관련 특허로서, 한국 등록특허공보 제10-0769938호 '무기성 백마사토를 이용한 점토 벽돌의 제조방법' 및 한국 등록특허공보 제10-0969951호 '석분오니를 이용한 점토벽돌과 그 제조방법' 등이 있으나, 상기 선행기술문헌들은 원재료를 얻는 과정에서 침전제를 사용하여 응집하는 과정이 필수적으로 요구되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 카오린나이트 정제 후 세리사이트를 함유한 부산물을 이용하여 벽돌을 제작함으로써, 폐기 처분되어야 할 부산물을 재활용하여, 공정 및 원가절감 효과가 우수하고, 소결성이 높으며, 수분 함량이 낮아 기공이 발생하지 않으면서도, 곰팡이 등의 발생을 예방할 수 있으며, 독성물질이 새어나오는 것을 방지할 수 있고, 별도의 침전제를 사용하지 않아 친환경적인 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 클레이 원광에서 카오린나이트를 정제하여 발생된 부산물을 혼합하여 소성하는 소성 벽돌에 있어서, 상기 부산물은 세리사이트를 포함하되, 세리사이트 40 ~ 50 wt%, 백토, 카오링 및 점토를 포함하도록 혼합하여 소성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소성 벽돌은 상기 부산물에 장석을 포함하도록 혼합하여 소성하는 것을 특징으로 한다.
삭제
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한편, 본 발명에 따른 클레이 원광에서 카오린나이트를 정제하여 발생된 부산물을 이용한 소성 벽돌 제조방법(M)에 있어서, 카오린나이트가 포함된 클레이 원광을 선정하고 채취하는 원광 선정 단계(S100); 상기 클레이 원광을 분쇄기를 이용하여 일정 크기 이하의 입자로 분쇄하여 해체하는 원광 해체 단계(S200); 분쇄하여 해체된 클레이 원광을 회전체에 넣어 밀도에 따라 발생되는 원심력 차이를 이용하여 입도 분리하는 입도 분리 단계(S300); 상기 입도 분리 단계(S300)에 발생된 부산물을 추출하는 부산물 추출 단계(S400); 필터프레스를 이용하여 상기 부산물을 필터링하는 필터링 단계(S500); 상기 부산물은 세리사이트를 포함하되, 세리사이트 40 ~ 50 wt%, 백토, 카오링 및 점토를 포함하도록 혼합하여 젤 형태의 혼합물로 만드는 부산물 혼합 단계(S600); 상기 혼합물을 벽돌 금형에 넣어 일정한 형상의 벽돌로 성형하고 진공으로 만드는 벽돌 성형 및 진공 단계(S700); 상기 벽돌을 건조하는 벽돌 건조 단계(S800); 및 상기 벽돌을 킬른에서 소성하는 벽돌 소성 단계(S900);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
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또한, 상기 부산물 혼합 단계(S600)는, 상기 젤 형태의 혼합물을 에이징 탱크에 보관하는 에이징 단계(S610); 및 상기 혼합물을 에이징 탱크에서 원료 공급기에 투입하는 공급기 투입 단계(S620);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 벽돌 성형 단계(S700)는, 상기 벽돌 금형에 혼합물을 압착하는 혼합물 압착 단계(S710); 및 상기 벽돌 금형에 편심 진동을 가하는 편심 진동 단계(S720);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 편심 진동 단계(S720)는 회전 모터, 바이브레이터 또는 초음파 진동을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 벽돌 건조 단계(S800) 이후에 벽돌을 소성하기 위하여 자동적재하는 자동 적재 단계(S850);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌 및 그 제조방법에 따르면, 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용하여 벽돌을 제작함으로써, 폐기 처분되어야 할 부산물을 재활용하여 오염원을 제거할 수 있으며, 세리사이트를 걸러내기 위하여 별도의 복잡한 공정을 거치지 않아도 되는 이점이 있다.
따라서, 별도의 공정을 거치지 않아 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
부산물에 포함된 세리사이트는 산화칼륨(K₂O) 성분의 함량이 높아 벽돌 제작에 있어 소결성을 향상시키는 효과가 있으며, 수분 함량이 낮아 기공이 발생하지 않는 이점이 있다.
또한, 세리사이트는 다공성 구조를 가지므로 소음, 진동을 차단하는 효과가 있으며, 유해물질을 흡수하는 흡착력이 뛰어나 곰팡이의 발생을 방지하여 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.
또한, 건축물에 사용시 시멘트가 포함되지 않으므로 대류, 복사에 의한 열 이동이 적어 축열효과가 뛰어나며, 시멘트의 독성물질이 새어나오는 것을 예방하는 등 친환경적이다.
뿐만 아니라, 세리사이트는 방사능 및 전자파 차단 기능이 우수하며, 혈액 순환을 촉진시키는 원적외선 및 음이온이 방출되어 인체에 유익한 효과를 가져온다.
또한, 세리사이트를 얻는 과정에서 별도의 침전제를 사용하지 않아 친환경적인 이점이 있다.
도 1a는 종래기술에 따른 원광으로부터 카오린나이트를 정제하는 공정을 도시한 블록도.
도 1b는 종래기술에 따른 원광으로부터 카오린나이트를 정제하는 공정을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌 제조방법을 도시한 블록도.
본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
고령토족 광물 중에서 kaolinite(카오린나이트)는 도자기의 원료로 매우 중요할 뿐만 아니라, 내화재의 주요 원료로 사용되며, 분제로써 제지 및 고무의 충진제로도 널리 사용되고 있고, 근래에는 안정제, 도료, 안료, 화장품 및 약품 등에도 사용되고 있으며, 최근에는 정밀기계 및 전자부품에도 광범위하게 이용되고 있다.
이에 최근에는 고품위 원광을 이용하는데 더 나아가 저품위 원광을 이용하되, 적극적으로 카오린나이트를 정제하는 방법이 널리 이용되고 있다.
일반적으로 클레이 원광을 이용하여 카오린나이트를 정제하는 방법은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같다.
최초 카오린나이트가 포함된 클레이 원광을 선정하여 이를 채취하고, 채취된 클레이 원광을 소정의 운반수단을 이용하여 작업장으로 이동시킨 후, 프렛트밀 등의 분쇄기를 이용하여 일정 크기 이하의 입자로 분쇄하여 해체하며, 분쇄하여 해체된 크레이 원광은 회전체에 넣어 밀도에 따라 발생되는 원심력 차이를 이용하여 입도 분리하고, 입자 크기가 1.5 ~ 2.0mm 미만의 세리사이트를 포함하는 비교적 작은 입자를 불순물(부산물)로써 제거한다.
한편, 이때 상기 부산물 중 세리사이트의 순도는 거의 100%에 가까운 정도로 추출할 수 있다.
이후, 1.5 ~ 2.0mm 이상의 입자는 부선, 선택응집, 고구배자력선별, 침출법 등과 같은 정제 방식을 이용하여 탈철 과정을 거치며, 이후에 로터리 킬른 등을 이용하여 카오린나이트를 건조하고 포장하여 소정의 정제된 카오린나이트를 확보할 수 있게 된다.
점토 광물의 화학식과 화학 조성

광물명

화학식
화학 조성(무게%)
Figure 112014015270677-pat00001
Figure 112014015270677-pat00002
Figure 112014015270677-pat00003
Figure 112014015270677-pat00004
Figure 112014015270677-pat00005

Kaolinite
Figure 112014015270677-pat00006
˙
Figure 112014015270677-pat00007
˙
Figure 112014015270677-pat00008
46.54
39.50
13.96
-
-

Sericite
Figure 112014015270677-pat00009
˙
Figure 112014015270677-pat00010
˙
Figure 112014015270677-pat00011
˙
Figure 112014015270677-pat00012
72.0
13.2
-
11.8
1.29
한편, 표 1에 도시된 바와 같이 상기 정제 과정에서 발생된 부산물의 Sericite(세리사이트)는 산화칼륨(
Figure 112014015270677-pat00013
) 성분의 함량이 높아 소결성을 향상시키는 효과가 있으며, 그 외에도 향균, 탈취, 원적외선 방출, 음이온 방출, 전자파 차폐 효과가 우수한 장점이 있으며, 수분 함량이 낮은 특징을 가지고 있는 유용한 물질이다.
이에 본 발명은 종래의 시멘트 벽돌이 지니는 문제점을 극복하고 친환경적인 소성 벽돌을 제공하기 위하여 클레이 원광에서 카오린나이트를 정제하여 발생된 부산물을 원료로 이용한다.
즉, 카오린나이트 정제 후에 발생된 부산물을 이용하여 소성 벽돌을 제작함으로써, 폐기 처분되어야 할 부산물을 재활용하여 오염원을 제거할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 유용한 물질인 세리사이트를 걸러내기 위하여 별도의 복잡한 공정을 거치지 않아도 되는 이점이 있으며, 세리사이트를 얻는 과정에서 침전제를 이용한 응집과정과 같은 별도의 화학적 공정이 요구되지 않아 친환경적인 장점이 있다.
즉, 상기 부산물은 세리사이트를 포함하는 것으로 상기 세리사이트는 산화칼륨(
Figure 112014015270677-pat00014
) 성분의 함량이 높아 벽돌 제작에 있어 소결성을 향상시키는 효과가 있으며, 수분 함량이 낮아 기공이 발생하지 않는 이점이 있는 바, 별도의 인위적인 부가제를 첨가하지 않아도 소정의 강도를 확보할 수 있는 소성 벽돌을 제공할 수 있다.
이로써, 시멘트 등을 사용하지 않으면서도 소정의 강도를 확보할 수 있어, 바닥재는 물론 건축자재에 이르기까지 광범위하게 사용할 수 있는 이점이 있다. 또한, 대류, 복사에 의한 열 이동이 적어 축열효과가 뛰어나며, 시멘트의 독성물질이 새어나오는 것을 예방하는 등 친환경적이다.
한편, 세리사이트는 다공성 구조를 가지므로 소음, 진동을 차단하는 효과가 있으며, 유해물질을 흡수하는 흡착력이 뛰어나 곰팡이의 발생을 방지하여 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.
뿐만 아니라, 세리사이트는 방사능 및 전자파 차단 기능이 우수하며, 혈액 순환을 촉진시키는 원적외선 및 음이온이 방출되어 인체에 유익한 효과를 가져오는 바 찜질방 등의 내장재로도 사용이 가능하다.
한편, 상기 부산물은 세리사이트, 백토, 카오링 및 점토를 포함하도록 혼합하여 소성할 수 있다.
종래의 일반적인 친환경 벽돌 또한 백토, 카오링 및 점토 등을 포함하는 것이나, 이들 벽돌은 세리사이트를 포함하고 있지 않아 소결성이 낮아 압축강도가 떨어졌으며, 수분 함량이 높아 기공이 발생하는 문제점이 있었고, 이를 방지하기 위하여 건조과정을 필연적으로 동반해야 했는바 공기가 길어지는 번거로움이 있었다.
즉, 본 발명은 부산물에 포함된 세리사이트와 백토, 카오링 및 점토 등을 이용하여 친환경적인 벽돌을 제공할 수 있어 별도의 강도 확보를 위한 부가제를 첨가할 필요가 없다.
한편, 클레이 원광의 부산물은 장석을 포함하도록 혼합할 수 있으며, 상기 정석은 원적외선 방사, 음이온 방출, 중금속 및 유해균 흡착 및 공기 정화 작용 등의 추가적인 효과 및 부가적인 이점을 제공한다.
종래 벽돌과 다양한 실시예에 따른 소성 벽돌의 구성비
구분 종래 벽돌 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
백토
(wt%)
40
15
10
10
10
장석
(wt%)
5
5
5
5
5
카오링
(wt%)
25
30
25
20
15
적 점토
(wt%)
30
40
40
35
25
세리사이트
(wt%)
-
10
20
30
45
압축강도
(N/mm²)
27.0
30.0
35.0
40.0
57.0
흡수율
(%)
발수제 처리
9.5
9.0
8.0
7.0
상기 표 2는 본 발명에 따른 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌에 있어서, 혼합물의 다양한 실시예 및 종래 벽돌의 구성비를 도시한 표이다.
즉, 세리사이트의 함량이 높아짐에 따라 압축강도가 증가하며, 별도의 발수처리를 하지 않더라도 10% 미만의 흡수율을 지니는 것을 확인할 수 있다.
이에 따라 상기 소성 벽돌은 표 3에 도시한 바와 같이 세리사이트 40 ~ 50 wt%를 포함하도록 혼합하여 소성하는 것이 보다 바람직하다.
이에 세리사이트의 함량이 45 wt% 인 경우에 있어서, 다양한 혼합물의 다양한 실시예에 따른 압축강도 및 흡수율을 점토벽돌의 KSL4201기준과 비교하여 나타내면 다음의 표 3 내지 표 6과 같다.
원료명
 wt%
 본 발명 점토벽돌 KSL4201 기준
압축강도(N/mm²) 흡수율(%) 압축강도(N/mm²) 흡수율(%)
백토 10

55.0



8.5



24.50 이상

10 이하
장석 10
카오링 10
무안 점토 25
세리사이트 45
원료명
 wt%
 본 발명 점토벽돌 KSL4201 기준
압축강도(N/mm²) 흡수율(%) 압축강도(N/mm²) 흡수율(%)
백토 10

55.5



8.3



24.50 이상

10 이하
장석 10
카오링 5
무안 점토 30
세리사이트 45
원료명
 wt%
 본 발명 점토벽돌 KSL4201 기준
압축강도(N/mm²) 흡수율(%) 압축강도(N/mm²) 흡수율(%)
백토 5

57.0



7.5



24.50 이상

10 이하
장석 10
카오링 5
무안 점토 35
세리사이트 45
원료명
 wt%
 본 발명 점토벽돌 KSL4201 기준
압축강도(N/mm²) 흡수율(%) 압축강도(N/mm²) 흡수율(%)
백토 5

57.0



7.5



24.50 이상

10 이하
장석 10
카오링 5
적 점토 35
세리사이트 45
본 발명의 점토는 그 종류를 특별히 제한하지 않으나, 상기 실시예는 무 안점토 또는 적 점토를 그 대상으로 한 것이며, 적 점토를 사용하는 경우 붉은 색을 띠는 미려한 벽돌을 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 클레이 원광에서 카오린나이트를 정제하여 발생된 부산물을 이용한 소성 벽돌 제조방법(M)은 도 2에 도시된 바와 같이 원광 선정 단계(S100), 원광 해체 단계(S200), 입도 분리 단계(S300), 부산물 추출 단계(S400), 필터링 단계(S500), 부산물 혼합 단계(S600), 벽돌 성형 및 진공 단계(S700), 벽돌 건조 단계(S800) 그리고 벽돌 소성 단계(S900)를 포함한다.
상기 원광 선정 단계(S100)는 카오린나이트가 포함된 클레이 원광을 선정하고 채취하는 단계이다.
또한, 상기 원광 해체 단계(S200)는 상기 원광 선정 단계(S100)에서 분리한 클레이 원광을 프렛트 밀 등의 분쇄기를 이용하여 일정 크기 이하의 입자로 분쇄하여 해체하는 단계이다. 한편, 상기 원광 해체 단계(S200) 이전에 산지에서 클레이 원광을 작업장으로 옮기기 위하여 덤프 트럭 등을 이용하여 운반하는 원광 운반 단계가 포함될 수 있다.
상기 입도 분리 단계(S300)는 분쇄하여 해체된 클레이 원광을 회전체에 넣어 밀도에 따라 발생되는 원심력 차이를 이용하여 입도 분리하는 단계로, 입자의 크기에 따라 부산물과 이후 카오린나이트 정제 단계(SK)가 진행될 입자를 걸러내게 된다. 통상적으로 1.5 ~ 2.0mm 미만의 입자가 부산물로 분류되며, 그 이상의 크기를 지니는 입자가 이후 카오린나이트 정제 단계(SK)로 이동된다.
상기 부산물 추출 단계(S400)는 상기 입도 분리 단계(S300)에 발생된 부산물을 추출하는 단계이다.
한편, 상기 입도 분리 단계(300)에서 부산물을 제외한 나머지 입자들은 상기한 바와 같이 이후 카오린나이트 정제 단계(SK)를 거치게 된다.
상기 이후 카오린나이트 정제 단계(SK)는 상기 도 1a에 도시된 바와 같이 탈철 단계, 건조 단계 및 포장 단계를 포함한다.
상기 탈철 단계는 부선, 선택응집, 고구배자력선별, 침출법 등과 같은 정제 방식을 이용하여 산화철 성분을 제거하는 단계이다.
이후, 이를 건조하고 포장하여 정제된 카오린나이트를 얻을 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 필터링 단계(S500)는 상기 부산물을 필터프레스를 이용하여 필터링하는 단계이다. 상기 필터프레스는 부산물의 수분함량이 전체 중량대비 15% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 필터링 단계(S500)가 완료되면, 상기 부산물은 순도 100%에 가까운 세리사이트가 된다. 이로써, 별도의 세리사이트를 확보하기 위한 공정을 거치지 않더라도, 고품질의 세리사이트를 얻을 수 있는바, 종래 세리사이트를 얻기 위한 공정에 따른 월 소요 전략량을 대폭 감소시킬 수 있다.
상기 필터링 단계(S500) 이후에 진행되는 부산물 혼합 단계(S600)는 필터링된 부산물을 혼합하여 젤 형태의 혼합물로 만드는 단계이다. 이때, 상기 부산물에 장석, 백토, 카오링 및 점토를 포함하도록 혼합할 수 있다.
한편, 상기 젤 형태의 혼합물을 에이징 탱크에 보관하는 에이징 단계(S610); 및 상기 혼합물을 에이징 탱크에서 원료 공급기에 투입하는 공급기 투입 단계(S620);를 포함할 수 있다.
상기 에이징 단계(S610)는 미생물의 상호 작용을 통하여 혼합물을 숙성시키는 단계이며, 이후, 일정 기간이 경과하면, 원료 공급기에 상기 혼합물을 투입하여 추후 성형이 용이하도록 하기 위한 공급기 투입 단계(S620)를 거칠 수 있다.
상기 벽돌 성형 및 진공 단계(S700)는 상기 혼합물을 벽돌 금형에 넣어 일정한 형상의 벽돌로 성형하고 벽돌이 진공상태가 되도록 하는 단계이다.
이때 상기 벽돌 성형 및 진공 단계(S700)는 상기 벽돌 금형에 혼합물을 압착하는 혼합물 압착 단계(S710); 및 상기 벽돌 금형에 편심 진동을 가하는 편심 진동 단계(S720);를 포함할 수 있다.
한편, 상기 편심 진동 단계(S720)는 회전 모터, 바이브레이터 또는 초음파 진동 등을 포함하여 다양한 방식으로 진행될 수 있다.
이로써, 벽돌 금형에 공극이 발생하지 않고 일정한 형상의 벽돌이 제작되도록 혼합물을 주입할 수 있다.
상기 벽돌 성형 단계(S700) 이후에 진행되는 벽돌 건조 단계(S800)는 수분을 제거하여 추후 벽돌 소성 단계(S900)에서 발생될 수 있는 수증기에 의한 공극을 방지할 수 있다.
한편, 상기 벽돌 건조 단계(S800) 이후에 벽돌을 소성하기 위하여 자동적재하는 자동 적재 단계(S850);를 더 포함할 수 있다.
마지막으로 벽돌 소성 단계(S900)는 벽돌을 일정한 범위의 온도에서 소성하는 단계로, 1200℃ 내외의 터널형 킬른에서 소성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 벽돌 소성 단계(S900)를 마친 소성 벽돌은 선별과정을 거쳐 제품포장한 후 양질의 소성 벽돌만 출고하게 된다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
M:소성 벽돌 제조방법 S100:원광 선정 단계
S200:원광 해체 단계 S300:입도 분리 단계
S400:부산물 추출 단계 S500:필터링 단계
S600:부산물 혼합 단계 S610:에이징 단계
S620: 공급기 투입 단계 S700:벽돌 성형 및 진공 단계
S710:혼합물 압착 단계 S720:편심 진동 단계
S800:벽돌 건조 단계 S850:자동 적재 단계
S900:벽돌 소성 단계 SK:이후 카오린나이트 정제 단계

Claims (11)

  1. 클레이 원광에서 카오린나이트를 정제하여 발생된 부산물을 혼합하여 소성하는 소성 벽돌에 있어서,
    상기 부산물은 세리사이트를 포함하되, 세리사이트 40 ~ 50 wt%, 백토, 카오링 및 점토를 포함하도록 혼합하여 소성하는 것을 특징으로 하는 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소성 벽돌은 상기 부산물에 장석을 포함하도록 혼합하여 소성하는 것을 특징으로 하는 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 클레이 원광에서 카오린나이트를 정제하여 발생된 부산물을 이용한 소성 벽돌 제조방법(M)에 있어서,
    카오린나이트가 포함된 클레이 원광을 선정하고 채취하는 원광 선정 단계(S100);
    상기 클레이 원광을 분쇄기를 이용하여 일정 크기 이하의 입자로 분쇄하여 해체하는 원광 해체 단계(S200);
    분쇄하여 해체된 클레이 원광을 회전체에 넣어 밀도에 따라 발생되는 원심력 차이를 이용하여 입도 분리하는 입도 분리 단계(S300);
    상기 입도 분리 단계(S300)에 발생된 부산물을 추출하는 부산물 추출 단계(S400);
    필터프레스를 이용하여 상기 부산물을 필터링하는 필터링 단계(S500);
    상기 부산물은 세리사이트를 포함하되, 세리사이트 40 ~ 50 wt%, 백토, 카오링 및 점토를 포함하도록 혼합하여 젤 형태의 혼합물로 만드는 부산물 혼합 단계(S600);
    상기 혼합물을 벽돌 금형에 넣어 일정한 형상의 벽돌로 성형하고 진공으로 만드는 벽돌 성형 및 진공 단계(S700);
    상기 벽돌을 건조하는 벽돌 건조 단계(S800); 및
    상기 벽돌을 킬른에서 소성하는 벽돌 소성 단계(S900);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 부산물 혼합 단계(S600)는,
    상기 젤 형태의 혼합물을 에이징 탱크에 보관하는 에이징 단계(S610); 및
    상기 혼합물을 에이징 탱크에서 원료 공급기에 투입하는 공급기 투입 단계(S620);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌 제조방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 벽돌 성형 단계(S700)는,
    상기 벽돌 금형에 혼합물을 압착하는 혼합물 압착 단계(S710); 및
    상기 벽돌 금형에 편심 진동을 가하는 편심 진동 단계(S720);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 편심 진동 단계(S720)는 회전 모터, 바이브레이터 또는 초음파 진동을 포함하는 것을 특징으로 하는 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌 제조방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 벽돌 건조 단계(S800) 이후에
    벽돌을 소성하기 위하여 자동적재하는 자동 적재 단계(S850);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카오린나이트 정제 후 부산물을 이용한 소성 벽돌 제조방법.
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