KR101618305B1 - 구리 제거용 플럭스 및 이를 이용한 구리 제거 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구리 제거용 플럭스 및 이를 이용한 구리 제거 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용선 중에 함유된 구리(Cu) 성분을 용이하게 제거할 수 있는 구리 제거용 플럭스 및 이를 이용한 구리 제거 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스는 용선 중의 구리를 제거하기 위한 구리 제거용 플럭스로서, 상기 구리와 반응하기 위한 황산나트륨(Na2SO4)을 포함하는 혼합물로 형성되고, 상기 황산나트륨은 상기 혼합물의 전체 중량%에 대하여 40 중량% 이상으로 함유된다.

Description

구리 제거용 플럭스 및 이를 이용한 구리 제거 방법{Flux for removing copper and method for removing copper using the same}
본 발명은 구리 제거용 플럭스 및 이를 이용한 구리 제거 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용선 중에 함유된 구리(Cu) 성분을 용이하게 제거할 수 있는 구리 제거용 플럭스 및 이를 이용한 구리 제거 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고로에서 출선되는 용선은 예비 처리 공정, 전로 공정, 2차 정련 공정 등의 제강 공정을 거쳐 용강으로 제조되고, 이러한 용강은 연속 주조 공정을 거쳐 슬라브, 블룸, 빌릿, 빔 블랭크 등의 주편으로 제조된다.
고로에서 출선되는 용선은 철광석을 소결시킨 소결광과 코크스 등을 고로에 장입시켜 가열하는 제선 공정을 통해 제조된다. 즉, 고로에서 출선되는 용선은 철원(鐵源)으로서 철광석을 사용하는데, 국내 및 국외의 제강 시장에서 철광석의 원가가 상승되고, 이로 인해 철광석의 원활한 수급이 이루어지지 않아 철광석 이외의 철원을 확보하기 위한 방안들이 강구되어 왔다.
최근에는 철원을 확보하기 위한 방안들 중에서 고철 등의 철 스크랩을 용선으로 재활용하는 방안이 활발하게 적용되고 있다. 즉, 철 스크랩을 전기로에 장입하고 용해시켜 용선을 제조함으로써 고로에서 출선되는 용선과 병용하는 방식 또는 고로에서 출선되는 용선을 대체하는 방식으로 주편을 제조하는데 사용할 수 있다.
철 스크랩은 철광석(또는 소결광)과 달리 사용 용도에 따라 다양한 성분이 포함되어 있으며, 이로 인해 철 스크랩을 철원으로 하는 용선에는 다양한 성분이 함유된다. 용선에 함유되는 다양한 성분 중 구리 성분은 연속주조 공정시 주편에 표면 크랙 등의 결함을 발생시키고, 열간 가공시 고온 취성과 같은 열간 취성을 유발하여 주편의 품질을 저하시키는 원인으로 작용하였다.
종래에는 구리 코팅과 같이 철 스크랩의 표면에 구리 성분이 노출되면 슈레더 가공과 자선 분리를 통해 철 스크랩을 선별하여 사용하였다. 그런데, 철 스크랩의 내부에 구리 성분이 포함된 경우에는 선별을 통해서도 분리하지 못하여 용선에 구리 성분이 포함되게 되었다.
용선에 함유되는 구리 성분은 철 성분보다 산화력이 약한 특성으로 인해 종래의 제강 공정에는 용선에 함유되는 구리 성분을 쉽게 산화 제거하지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 철 스크랩 등과 같이 저급 원료를 용선의 철원으로 사용하는 경우 주편의 품질의 품질이 크게 저하될 수 있는 문제점이 있었다.
KR 10-1276921 B1
본 발명은 용선 중의 구리를 안정적으로 제거할 수 있는 구리 제거용 플럭스 및 이를 이용한 구리 제거 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 플럭스의 투입에 의한 황 혼입량을 일정하게 유지하면서도 용선 중의 구리 제거율을 향상시킬 수 있는 구리 제거용 플럭스 및 이를 이용한 구리 제거 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스는, 용선 중의 구리(Cu)를 제거하기 위한 구리 제거용 플럭스로서, 상기 구리와 반응하기 위한 황산나트륨(Na2SO4)을 포함하는 혼합물로 형성되고, 상기 황산나트륨은 상기 혼합물의 전체 중량%에 대하여 40 중량% 이상으로 함유된다.
상기 혼합물은 탄산나트륨(Na2CO3)을 더 포함할 수 있다.
상기 황산나트륨 대비 탄산나트륨의 중량비는 1.2 이하의 값을 가질 수 있다.
상기 혼합물은 산화칼슘(CaO), 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화마그네슘(MgO) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 혼합물은 미라빌라이트(mirabilite), 흘라우버르라이트(glauberite), 세나다이트(thenardite) 및 블뢰다이트(bloedite) 중 적어도 하나 이상의 광물로부터 마련될 수 있다.
상기 혼합물은 상기 적어도 하나 이상의 광물에 황산나트륨을 혼합하여 마련될 수 있다.
상기 혼합물은 전체 중량%에 대하여 황산나트륨 성분이 34 내지 40 중량%로 함유된 세나다이트 광물에 외삽으로 10 중량% 이상의 황산나트륨을 혼합하여 마련될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거 방법은, 용선 내부에 함유된 구리를 제거하는 방법으로서, 전술한 구리 제거용 플럭스를 마련하는 과정; 및 상기 용선과 상기 구리 제거용 플럭스를 반응시켜 상기 용선 중에 함유된 구리를 제거하는 과정;을 포함한다.
상기 구리를 제거하는 과정은, 상기 용선을 상기 구리 제거용 플럭스에 액적 상태로 분사하여 상기 용선 중에 함유된 구리를 제거하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 구리를 제거하는 과정에서, 상기 용선 중의 구리 제거율은 50% 이상의 값을 가질 수 있다.
상기 구리를 제거하는 과정에서, 상기 용선 중의 황(S) 혼입량은 0.05 내지 0.15 중량%의 값을 가질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스 및 이를 이용한 구리 제거 방법에 의하면, 용선 중에 함유되는 구리를 플럭스 중에서 효율적으로 분리 제거할 수 있다.
또한, 탄산나트륨 성분을 포함하지 않으면서도 구리와 황의 반응물을 안정하게 유지하여 용선 내로 구리 성분이 재혼입되는 것을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스 및 이를 이용한 구리 제거 방법에 의하면 구리 제거율을 향상시키면서도 용선 중에 혼입되는 황의 픽업량을 감소시킬 수 있으며, 천연 광물을 이용하여 플럭스를 제조함으로써 제조 비용을 감소시키고, 용강의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스와 용선의 반응 결과를 측정하기 위한 실험 장치를 나타내는 개략도.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스의 구리 제거율 및 황 혼입량을 나타내는 그래프.
도 6 내지 도 9는 황화철을 함유하는 종래의 구리 제거용 플럭스의 구리 제거율 및 황 혼입량을 나타내는 그래프.
본 발명에 따른 구리 제거용 플럭스 및 이를 이용한 구리 제거 방법은 용선 중에 함유된 구리(Cu) 성분을 용이하게 제거할 수 있는 기술적 특징을 제시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스는 용선 중의 구리(Cu)를 제거하기 위한 구리 제거용 플럭스로서, 상기 구리와 반응하기 위한 황산나트륨(Na2SO4)을 포함하는 혼합물로 형성되고, 상기 황산나트륨은 상기 혼합물의 전체 중량%에 대하여 40 중량% 이상으로 함유된다.
구리(Cu)가 함유된 철 스크랩을 가탄 용해하여 탄소를 함유한 용선을 제조하게 되면, 철 스크랩 중의 구리는 거의 전량이 용선 중에 용해된다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서는 용선 중에 용해된 구리를 제거하기 위하여 황산나트륨(Na2SO4)을 포함하는 혼합물로 형성되는 플럭스를 용선과 접촉시켜 용선 중의 구리를 황화구리(CuxS)로서 플럭스 중에서 분리 제거한다.
종래의 구리 제거용 플럭스의 경우 비용 및 효율의 면에서 황화철(FeS)과 탄산나트륨(Na2CO3)을 포함하는 플럭스를 사용하였다. 여기서, 황화철에 함유된 황(S) 성분에 의하여 용선 중의 구리를 황화구리로 반응시켜 분리 제거하기 위하여는 플럭스 내에 탄산나트륨을 일반적으로 함께 사용하게 된다. 이는 탄산나트륨에 함유된 나트륨(Na) 성분이 구리와 황의 반응물을 안정한 상으로 만들기 때문으로 파악된다.
반면, 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스의 경우 구리와 반응하는 황 성분과 상기 구리와 황의 반응물을 안정한 상으로 만드는 나트륨 성분을 동시에 함유하는 황산나트륨으로 플럭스를 형성함으로써 탄산나트륨 성분이 필수적으로 포함될 필요는 없다. 그러나, 황산나트륨의 함유량이 많아지면 구리 제거율은 증가하게 되나, 황산나트륨만을 플럭스의 성분으로 하는 경우에는 반응성이 매우 커서 용선 내 투입시 화염이 발생하는 등 조업성이 열위해지는 단점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스는 황산나트륨 외에 탄산나트륨을 더 포함하는 혼합물로 형성함으로써 구리와 황의 반응물을 보다 안정한 상으로 만들 수 있으며, 탄산나트륨의 혼합에 의하여 용선과 플럭스 간에 과도한 반응성이 나타나는 현상을 방지할 수 있게 된다. 구리 제거용 플럭스 내의 황산나트륨의 함유량 및 탄산나트륨과의 함량비에 대하여는 후술하는 실험 예와 관련하여 상세하게 설명하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스는 황산나트륨 외에 산화칼슘(CaO), 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화마그네슘(MgO) 등의 산화물을 더 포함할 수 있다. 이러한 산화물의 추가에 의하여 플럭스의 용융점, 염기도 및 점도 등을 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 플럭스의 제조 과정에서 원료로 사용되는 광물 상에 포함되어 유입되는 불순물로써 작용하여 황산나트륨과 용선의 반응성을 적절하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 상기 산화물의 조성에 의하여 플럭스의 용융점, 염기도, 점도 및 반응성 등을 조절하는 구성은 다양하게 알려진바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서, 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스의 용선에 대한 반응 실험 결과를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스와 용선의 반응 결과를 측정하기 위한 실험 장치를 나타내는 개략도이다. 본 실험에서는, 도 1에 도시된 바와 같이 흑연 도가니(10)에 구리가 함유된 메탈을 120g 넣고, 고주파 유도 용해로(20)를 이용해 아르곤(Ar) 가스의 분위기하에서 1500℃까지 승온한 후, 메탈(M)이 용해된 것을 확인하였다. 메탈(M)이 용해된 것을 확인한 후 온도를 1400℃로 낮추고 상기 온도에서 초기 메탈(M)을 샘플링하였다. 이후, 상부에서 하기의 표 1과 같은 각각의 조성을 가지는 플럭스(F) 30g을 투입하고, 30분 동안 유지하여 반응시키고, 직후에 메탈(M)을 샘플링하여 성분 분석을 수행하였다.
Figure 112014110989276-pat00001
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스의 구리 제거율 및 황 혼입량을 나타내는 그래프이다. 보다 상세하게는, 도 2는 총 플럭스의 중량 대비 황산나트륨의 중량에 대한 구리 제거율을 나타내는 그래프이고, 도 3은 황산나트륨의 중량 대비 탄산나트륨의 중량에 대한 구리 제거율을 나타내는 그래프이다. 또한, 도 4는 총 플럭스의 중량 대비 황산나트륨의 중량에 대한 황 혼입량을 나타내는 그래프이고, 도 3은 황산나트륨의 중량 대비 탄산나트륨의 중량에 대한 황 혼입량을 나타내는 그래프이다.
도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 황산나트륨을 포함하는 혼합물로 형성되는 구리 제거용 플럭스의 용선 중의 탈Cu율 즉, 구리 제거율은 전체 플럭스 대비 황산나트륨의 중량%가 증가할수록 그 값이 증가하는 것을 알 수 있다. 또한, 상기의 구리 제거율은 황산나트륨 대비 탄산나트륨의 중량비가 감소할수록 그 값이 증가한다.
즉, 표 1에 나타난 실험 예 3의 경우 전체 중량%에 대하여 황산나트륨은 약 25 중량% 함유되고, 황산나트륨 대비 탄산나트륨의 중량비는 약 1.33의 값을 가진다. 이때의 구리 제거율은 약 25.5%로 낮은 구리 제거 효과를 보인다. 반면에 표 1에 나타난 실험 예 2의 경우 전체 중량 %에 대하여 황산나트륨은 약 83 중량% 함유되고 황산나트륨 대비 탄산나트륨의 중량비는 0.2의 값을 가지게 되어, 63.3%의 구리 제거율로 용선 중의 구리를 가장 효과적으로 제거할 수 있음을 알 수 있다.
여기서, 플럭스가 용선 중의 구리를 제거하기 위한 기능을 수행하기 위하여 그 구리 제거율은 약 50% 이상의 값을 가지는 것이 바람직하다. 따라서, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스를 형성하는 혼합물에 함유되는 황산나트륨의 양은 전체 플럭스의 중량%에 대하여 40 중량% 이상의 값을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스를 형성하는 혼합물에 함유되는 황산나트륨 대비 탄산나트륨의 중량비는 1.2 이하의 값을 가질 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이, 황산나트륨을 포함하는 혼합물로 형성되는 구리 제거용 플럭스의 용선 중의 S픽업(pick-up)량 즉, 황 혼입량은 전체 플럭스 대비 황산나트륨의 중량% 또는 황산나트륨 대비 탄산나트륨의 중량비의 변화와 무관하게 용선 중 0.05 중량% 내지 0.15 중량% 범위 내인 약 0.10 중량%로 유지되고 있는 것을 알 수 있다.
반면에, 도 6 내지 도 9는 황화철을 함유하는 종래의 구리 제거용 플럭스의 구리 제거율 및 황 혼입량을 나타내는 그래프이다. 보다 상세하게는, 도 6은 총 플럭스의 중량 대비 황화철의 중량에 대한 구리 제거율을 나타내는 그래프이고, 도 7은 황화철의 중량 대비 탄산나트륨의 중량에 대한 구리 제거율을 나타내는 그래프이다. 또한, 도 8은 총 플럭스의 중량 대비 황화철의 중량에 대한 황 혼입량을 나타내는 그래프이고, 도 9는 황화철의 중량 대비 탄산나트륨의 중량에 대한 황 혼입량을 나타내는 그래프이다.
도 6 및 도 7에 나타난 바와 같이, 종래의 황화철을 포함하는 혼합물로 형성되는 구리 제거용 플럭스의 용선 중의 구리 제거율은 대체적으로 황화철의 중량%가 증가할수록 그 값이 증가하나, 탄산나트륨을 포함하지 않는 비교 예 4의 경우에는 구리 제거율이 급격하게 감소함을 알 수 있다. 이는 황화철 대비 탄산나트륨의 중량비가 감소하는 경우에도 동일하게 적용된다.
한편, 도 8 및 도 9에 나타난 바와 같이, 종래의 황화철을 포함하는 혼합물로 형성되는 구리 제거용 플럭스의 용선 중의 황 혼입량은 전체 플럭스 대비 황화철의 중량%가 증가하거나 황화철 대비 탄산나트륨의 중량비가 감소할수록 급격하게 증가하는 것을 알 수 있다. 즉, 종래의 구리 제거용 플럭스의 경우 황화철의 함량이 높을수록 구리 제거율은 향상되나, 이에 따라 용선 중의 황 혼입량 또한 급격하게 상승하는 문제점이 있다. 따라서, 황 혼입량을 제어하기 위하여는 함유되는 황화철의 함량을 적절하게 제한하여야 하고, 이에 따른 탄산나트륨의 함량도 조절되어야 한다.
즉, 종래의 구리 제거용 플럭스의 경우 상기한 바와 같이 50% 이상의 구리 제거율 및 많아도 0.3 중량% 이하의 황 혼입량을 가지기 위하여는 전체 중량%에 대하여 황화철의 함량은 40 내지 80 중량% 수준이 되어야 하고, 상기 황화철 대비 탄산나트륨의 질량비는 0.5 내지 2 정도의 수준이 되어야 한다. 따라서, 종래의 구리 제거용 플럭스는 본 발명의 실시 예와 같이 황 혼입량을 약 0.10 중량%로 유지하게 되면 구리 제거율은 40% 이하로 감소하게 되는 문제점이 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스에 의하면 탄산나트륨을 필수적으로 포함할 필요가 없이 플럭스 내의 황산나트륨 함량만으로 구리 제거율을 제어할 수 있으며, 종래의 황화철을 함유하는 플럭스와 비교할 때 동일한 구리 제거율을 가지면서도 용선 중에 혼입되는 황의 픽업량을 효과적으로 감소시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스를 형성하는 혼합물은 황산나트륨을 추출하기 위해 주로 사용되는 미라빌라이트(mirabilite), 흘라우버르라이트(glauberite), 세나다이트(thenardite) 및 블뢰다이트(bloedite) 중 적어도 하나 이상의 천연 광물을 원료로 하여 마련될 수 있다. 여기서, 각 광물에 함유되어 있는 황산나트륨의 양은 각각 차이가 있는바 각 광물에 일정량의 황산나트륨을 혼합하여 혼합물의 전체 중량%에 대하여 40 중량% 이상의 황산나트륨 성분을 함유하도록 마련할 수 있음은 물론, 각 광물에 탄산나트륨 및/또는 산화칼슘, 산화규소, 산화알루미늄 및 산화마그네슘 등의 산화물을 적어도 하나 이상 포함하여 구리 제거용 플럭스를 형성할 수 있음은 물론이다.
하기의 표 2는 내몽골산 세나다이트의 주요 광물 성분의 함량비를 나타낸다.
Figure 112014110989276-pat00002
황산나트륨은 천연으로는 무수물이 서부 아메리카, 캐나다, 중앙 아시아, 시베리아 및 북아프리카 등의 건조 지대에서 널리 볼 수 있는 세나다이트로 산출된다. 이 중 고품질이면서 채광과 가공이 쉬운 내몽골산 세나다이트의 경우 황산나트륨이 함유되어 있을 뿐만 아니라, 일정량의 탄산나트륨, 산화규소 및 산화마그네슘 등이 함유되어 있어 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스를 제조하기 위한 최적의 조건을 가진다.
그러나 표 2에 나타난 바와 같이 내몽골산 세나다이트의 경우 황산나트륨의 함유량은 34 내지 40 중량%의 범위 내인 35.5 중량%인바 구리 제거용 플럭스를 형성하기 위하여는 상기 내몽골산 세나다이트 광물에 일정량의 황산나트륨을 추가로 혼합하는 것이 바람직하다.
즉, 구리 제거용 플럭스를 형성하기 위한 혼합물은 전체 중량%에 대하여 황산나트륨 성분이 34 내지 40 중량%로 함유된 세나다이트 광물에 외삽으로 10 중량% 이상의 황산나트륨을 혼합하여 마련될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거용 플럭스는 천연 광물인 세나다이트에 일정량의 황산나트륨을 혼합하여 플럭스를 제조함으로써 제조 비용을 절감할 수 있으며, 용선 중의 구리를 안정적으로 제거하여 용강의 품질을 향상시킬 수 있다.
이하에서, 본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거 방법을 설명한다. 상기 구리 제거 방법에 사용되는 구리 제거용 플럭스에 관하여는 전술한바, 이에 대한 중복적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 구리 제거 방법은, 용선 내부에 함유된 구리를 제거하는 방법으로서, 전술한 구리 제거용 플럭스를 마련하는 과정; 및 상기 용선과 상기 구리 제거용 플럭스를 반응시켜 상기 용선 중에 함유된 구리를 제거하는 과정;을 포함한다.
먼저 용선은 철 스크랩, 철근, 동제련 슬래그 등 다양한 저가의 철원을 용해로에서 용융 및 환원시켜 제조될 수 있다. 용해로는 전기로, SAF(submerged arc furnace) 또는 LF(Ladle Furnace)일 수 있으며, 용선을 제조하는 과정에서 코크스(혹은 석탄), 생석회, SiO2 등을 투입하여 환원시킬 수 있으며, 인 성분을 제거할 수도 있다. 이와 같이 저가의 철원을 이용하여 제조된 용선에는 구리가 다량 함유된다.
이와 같이, 구리가 다량 함유된 용선 내부의 구리를 제거하기 위하여 전술한 구리 제거용 플럭스를 마련한다. 상기 구리 제거용 플럭스는 황산나트륨이 플럭스를 형성하는 혼합물의 전체 중량%에 대하여 40 중량% 이상으로 함유되는 플럭스를 사용하며, 미라빌라이트(mirabilite), 흘라우버르라이트(glauberite), 세나다이트(thenardite) 및 블뢰다이트(bloedite) 중 적어도 하나 이상의 천연 광물을 원료로 하여 마련되거나, 이에 일정량의 황산나트륨을 혼합하여 마련될 수 있음은 전술한 바와 같다.
이후, 구리가 다량 함유되어 있는 반응 전의 용선과 구리 제거용 플럭스를 반응시켜 상기 용선 중에 함유된 구리를 제거한다. 용선과 구리 제거용 플럭스를 반응시키기 위하여는 용선이 장입되는 용기에 구리 제거용 플럭스를 투입하여 반응시킬 수 있으며, 상기 용선과 플럭스를 반응시켜 구리를 제거하는 과정에서 용선 중에 함유된 구리는 50% 이상 제거된다. 즉, 구리 제거용 플럭스를 형성하는 혼합물에 함유되는 황산나트륨의 양을 전체 플럭스의 중량%에 대하여 40 중량% 이상으로 하여 용선 중의 구리 제거율이 약 50% 이상의 값을 가질 수 있으며, 이때 황산나트륨 대비 탄산나트륨의 중량비는 1.2 이하의 값을 가짐은 전술한 바와 같다.
또한, 상기 용선과 플럭스를 반응시켜 구리를 제거하는 과정에서 용선 중에 혼입되는 황 픽업량은 전체 용선의 중량%에 대하여 0.05 내지 0.15 중량%의 값으로 유지된다. 따라서, 종래 기술의 문제점인 플럭스에 함유되는 황 성분을 포함하는 성분의 함량이 높을수록 용선 중의 황 혼입량이 급격하게 상승되는 것을 방지할 수 있으며, 효율적인 구리 제거율을 가지면서도 용선 중에 혼입되는 황의 픽업량을 효과적으로 감소시킬 수 있게 된다.
상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10: 흑연 도가니 20: 고주파 유도 용해로

Claims (10)

  1. 용선 중의 구리(Cu)를 제거하기 위한 구리 제거용 플럭스로서,
    상기 구리와 반응하기 위한 황산나트륨(Na2SO4) 및 반응물을 안정한 상으로 유지하기 위한 탄산나트륨(Na2CO3)을 포함하는 혼합물로 형성되고,
    상기 황산나트륨은 상기 혼합물의 전체 중량%에 대하여 40 중량% 이상으로 함유되고,
    상기 황산나트륨 대비 탄산나트륨의 중량비는 1.2 이하의 값을 가지는 구리 제거용 플럭스.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합물은 산화칼슘(CaO), 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화마그네슘(MgO) 중 적어도 하나를 더 포함하는 구리 제거용 플럭스.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합물은 미라빌라이트(mirabilite), 흘라우버르라이트(glauberite), 세나다이트(thenardite) 및 블뢰다이트(bloedite) 중 적어도 하나 이상의 광물로부터 마련되는 구리 제거용 플럭스.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 혼합물은 상기 적어도 하나 이상의 광물에 황산나트륨을 혼합하여 마련되는 구리 제거용 플럭스.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합물은 전체 중량%에 대하여 황산나트륨 성분이 34 내지 40 중량%로 함유된 세나다이트 광물에 외삽으로 10 중량% 이상의 황산나트륨을 혼합하여 마련되는 구리 제거용 플럭스.
  8. 용선 내부에 함유된 구리를 제거하는 방법으로서,
    청구항 1 및 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 하나의 구리 제거용 플럭스를 마련하는 과정; 및
    상기 용선과 상기 구리 제거용 플럭스를 반응시켜 상기 용선 중에 함유된 구리를 제거하는 과정;을 포함하는 구리 제거 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 구리를 제거하는 과정에서, 상기 용선 중의 구리 제거율은 50% 이상의 값을 가지는 구리 제거 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 구리를 제거하는 과정에서, 상기 용선 중의 황(S) 혼입량은 0.05 내지 0.15 중량%의 값을 가지는 구리 제거 방법.
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