KR101812791B1 - Red mud liquid slurry and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보크사이트에서 알루미나를 생산하고 얻어지는 산업부산물인 레드머드를 건조 등의 전처리 과정 없이 물에 분산시킨 레드머드 액상 슬러리 및 이의 제조방법에 관한 발명이다. 보다 구체적으로 본 발명은 슬러지 상태의 고점도의 레드 머드를 물에 균질하게 분산시킴으로써 장기 분산 안정성을 더욱 향상시킨 레드머드 액상 슬러리 및 이의 제조방법에 관한 발명이다. The present invention relates to a red mud liquid slurry in which red mud which is an industrial by-product obtained by producing alumina from bauxite is dispersed in water without a pretreatment such as drying and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a red mud liquid slurry in which the long-term dispersion stability is further improved by homogeneously dispersing red mud with high viscosity in sludge state in water and a method for producing the same.
레드머드(red mud)는 보크사이트 원료 광물에서 베이어(Bayer)법, 즉, 알루미나가 다량 존재하는 원료광물에 수산화나트륨를 가하여 수산화알루미늄을 추출하는 방법에 의해 수산화알루미늄을 추출하고 남은 슬러지를 의미하는 것으로, 스칼렛 클레이(scarlet clay)라고 하며, 통상 30 ~ 50 중량%정도의 함수율을 가진 고점도의 슬러지 상태로 배출된다. Red mud means the sludge remaining after extracting aluminum hydroxide by the Bayer method, that is, the method of extracting aluminum hydroxide by adding sodium hydroxide to a raw mineral having a large amount of alumina from bauxite raw mineral , And scarlet clay, and is discharged into a high viscosity sludge state having a water content of usually about 30 to 50 wt%.
레드머드의 주성분은 Fe2O3 이며, 이로 인해 적색의 색상이 발현되어 레드머드라 통칭되고 있다. 전세계적으로 슬러지 상태로 연간 1억 2천 만톤, 건조 분말상태로는 4천 만톤 이상 배출되고 있으며, 그 양은 매년 증가하고 있는 추세이다. 국내에서도 연간 슬러지 상태의 레드머드가 20 만톤 씩 배출되고 있으나, 레드머드 자체를 처리할 수 있는 방안이 없어 건축재료 등에 극히 제한적으로만 이용되고 있을 뿐만 아니라, 그 근본적인 처리방안도 없는 상황이다. 특히, 전 세계적으로 레드머드의 적재장소가 마땅치 않으며, 침출수 유출에 의하여 인근 농작물 및 인명에 피해를 주기도 하는 등 환경문제를 야기하고 있다. 따라서 레드머드 슬러지의 처리가 시급한 상황이나 함수상태의 레드머드 슬러지는 재활용하기에 어려움이 있다.The main component of red mud is Fe 2 O 3 , which causes red color to be expressed and is collectively called red mud. The world is producing more than 120 million tons of sludge per year and more than 40 million tons of dry powder, the amount of which is increasing every year. In Korea, annual sludge red mud is discharged at 200,000 tons. However, there is no way to treat red mud itself, and thus it is not only limited to building materials but also has no fundamental treatment. Especially, the place of loading red mud around the world is not enough, and leaking water leaks cause environmental problems such as damage to nearby crops and human life. Therefore, it is difficult to recycle red mud sludge which is in a state of urgency or in a functional state of red mud sludge.
레드머드 슬러지를 재활용하기 위하여 레드머드 슬러지를 가열 및 탈수하는 과정을 거쳐 분말화 한 후 건축 재료의 안료 등으로 일부 사용하고 있으나, 50중량% 정도의 함수율을 가진 레드머드 슬러지를 완전히 건조하기 위해서는 레드머드 1톤당 약 4만원 이상의 연료비가 필요하기 때문에 비경제적이며, 건조시킨 분말을 건축 재료 등의 조성물에 혼합 시 분말이 고르게 혼합되지 않거나 분산성이 저하되는 등의 문제점이 있어 사용이 제한적이다.Red mud sludge is used as a pigment for building materials after being heated and dehydrated in order to recycle the red mud sludge. However, in order to completely dry red mud sludge having a water content of about 50% by weight, red It is uneconomical because it requires a fuel cost of about 40,000 won or more per ton of mud, and the use thereof is limited because the powder is not evenly mixed or the dispersibility is lowered when the dried powder is mixed with a composition such as building materials.
따라서 분말화하지 않고, 레드머드에 산성 빗물, 폐 황산을 혼합하여 황토수를 제조하는 기술이 대한민국 공개특허 제 10-2013-0027116호(2013.03.15.)에 기재되어 있으나, 상기 기술은 pH 11 ~ 12 정도인 강알칼리성 물질인 레드머드를 콘크리트 제조 시 첨가하는 경우 백화현상이 발생하는 문제를 해결하기 위하여, pH 5.6이하의 산성 빗물과 pH 2 이하의 폐황산을 이용하여 중화시킨 황토수를 제조하고, 여기에 시멘트, 마사토, 골재 등을 배합하여 콘크리트 조성물을 제조하는 것으로 산성 빗물을 지속적으로 구입하는데 어려움이 있으며, 폐황산을 사용함에 따른 불순물의 혼입에 따른 물성 유지의 어려움이 있으며, 상기 방법은 콘크리트 조성물 제조 직전에 황토수를 배합한 후 여기에 곧바로 시멘트 등의 첨가제를 투입하여 콘크리트 조성물을 제조하는 방법으로 황토수의 장기 분산 안정성에 관련한 언급이 없다.Thus, a technique for producing yellow loam water by mixing acidic rainwater and waste sulfuric acid into red mud is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2013-0027116 (Mar. 13, 2013) In order to solve the problem of whitening when adding red mud which is a strong alkaline substance, which is about ~ 12, in the production of concrete, acidified rainwater having a pH of 5.6 or less and neutralized sulfuric acid And it is difficult to continuously purchase acidic rainwater by mixing cement, kaolin, aggregate, and the like to produce a concrete composition, and there is a difficulty in maintaining physical properties due to incorporation of impurities due to the use of waste sulfuric acid. Is a method for preparing a concrete composition by adding an additive such as cement directly to a mortar mixed with a mortar immediately before the preparation of a concrete composition There is no mention regarding the long-term dispersion stability of loess can.
또한, 레드머드와 물을 혼합탱크에 투입하여 레드머드와 물을 완전하게 혼합하여 끈적끈적한 레드머드 입자들의 결합력을 해체하여 레드머드 슬러리를 제조하는 방법이 대한민국 공개특허 제 10-2015-0110096호(2015.10.02.)에 기재되어 있다. 상기 특허는 혼합탱크에 믹서기 등의 혼합도구를 설치하여 혼합하거나 굴삭기 등의 장비 또는 핸드 믹서기 등을 이용하여 혼합하거나, 레드머드가 야적되어 있는 상태 또는 적재된 상태 등에서 고압의 분사기 등을 이용하여 물을 분사함으로써 레드머드의 입자들을 강제적으로 해체시켜 레드머드 슬러리를 제조하고, 레드머드가 수분이 증발되어 건조되어 있는 상태의 경우에는 이를 분쇄하여 분말을 만든 후 상기와 같은 공정을 통하여 물과 함께 혼합하여 레드머드 슬러리를 제조함이 기재되어 있다. 그러나 상기 특허와 같이 일반적인 믹서기를 이용하거나, 고압의 분사기 등을 사용하여 물과 혼합하는 경우 분산안정성이 낮아 레드머드 슬러리를 제조 후 바로 사용하지 않고 보관하는 경우는 사용 전에 현장에서 재분산을 시켜야 하는 번거로움이 있으므로 현장에 바로 적용이 불가능한 문제가 있다. 또한, 적재된 상태에서 고압의 분사기를 이용하여 물을 분사하는 경우 너무 많은 양의 물을 사용하거나, 적은 양의 물을 사용하는 경우 슬러리 내 정확한 레드머드의 함량을 알 수 없으므로 다른 조성물과 혼합 시 정확한 배합 비율을 결정하는데 어려움이 있다.In addition, a method of adding red mud and water to a mixing tank to thoroughly mix red mud and water to dissolve the binding force of the sticky red mud particles to produce a red mud slurry is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2015-0110096 Feb. 20, 2015). The above-mentioned patent discloses a technique in which a mixing tool such as a blender is installed and mixed in a mixing tank, an apparatus such as an excavator or a hand mixer or the like is mixed with water, The red mud particles are forcibly disintegrated to produce a red mud slurry. When the red mud is dried by evaporating the water, the red mud is pulverized to prepare a powder, which is then mixed with water Thereby producing a red mud slurry. However, when the blend is mixed with water using a general blender or a high-pressure sprayer as in the above patent, dispersion stability is low. Therefore, when the red mud slurry is stored without being used immediately after preparation, There is a problem that can not be applied directly to the field because of the hassle. In addition, when water is sprayed using a high-pressure sprayer in a loaded state, the amount of red mud in the slurry can not be known when using too much water or using a small amount of water. Therefore, It is difficult to determine an accurate blending ratio.
따라서 산업부산물로 발생되는 레드머드 슬러지를 건조를 하여 분말로 제조하는 에너지 손실 없이 함수 상태의 레드머드 슬러지를 그대로 사용할 수 있으며, 건설 현장에서 추가의 분산과정 없이 바로 적용이 가능하도록 장기 분산 안정성이 우수한 액상의 레드머드 슬러리가 요구된다.Therefore, red mud sludge as an industrial by-product can be used as dry red mud sludge without energy loss by drying it and can be applied directly without additional dispersion process at the construction site. Liquid red mud slurry is required.
본 발명은 산업부산물로 얻어지는 스칼렛 클레이인 레드머드를 별도의 건조를 통해 분말로 제조하는 과정 없이 함수 상태로 물에 분산시킴으로써, 건조에 소요되는 비용을 절약할 수 있으며, 제조 후 건설 현장까지 이동 및 보관 시 레드머드가 다시 가라앉지 않도록 장기 분산 안정성이 향상된 레드머드 액상 슬러리를 제공하는데 목적이 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can reduce the cost of drying by dispersing the scarlet clay, red mud, which is an industrial by-product, into water in a watery state without preparing it as powder through separate drying, It is an object of the present invention to provide a red mud liquid slurry having improved long term dispersion stability so that red mud does not sink again when stored.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 산업부산물인 레드머드 슬러지를 건조과정 없이 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 물에 분산시킨 레드머드 액상 슬러리로서,To achieve the above object, the present invention provides a red mud liquid slurry in which red mud sludge as an industrial by-product is dispersed in water using a homogenizer or an inline mixer without drying,
25℃에서 측정된 점도가 1,000 ~ 8,000 cps이고, 하기 식 1에 따른 침전지수가 10 % 이하인 분산성이 향상된 레드머드 액상 슬러리에 관한 것이다.The present invention relates to a red mud liquid slurry having a viscosity of 1,000 to 8,000 cps measured at 25 DEG C and an improved dispersibility with a precipitation amount of 10% or less according to the following formula (1).
[식 1][Formula 1]
침전지수 = [100 - (n일간 침전 후 상층액의 부피 / 최초 레드머드 액상 슬러리의 부피)] × 100Settling index = [100 - (volume of supernatant after n days of precipitation / volume of initial red mud liquid slurry)] x 100
(상기 식 1에서 n은 7 ~ 28에서 선택된다.)(In the above formula 1, n is selected from 7 to 28.)
또한 본 발명은 산업부산물인 함수율 30 ~ 50 중량%의 레드머드 슬러지에 물, 안정화제 및 소포제를 첨가한 후, 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 균질하게 분산시키는 단계를 포함하는 레드머드 액상 슬러리의 제조방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a red mud liquid slurry comprising a step of adding water, a stabilizer and a defoaming agent to red mud sludge having a water content of 30 to 50 wt% as an industrial by-product, and then homogeneously dispersing the mixture using a homogenizer or an inline mixer And a method for producing the same.
본 발명은 레드머드 슬러지를 건조하여 분말상태로 제조하지 않고, 함수 상태로 제조하므로 제조원가를 절감할 수 있으며, 장기 분산 안정성을 향상시킴으로써 제조하여 건설 현장까지 이송하는 과정에서 레드머드가 가라앉는 문제를 해결할 수 있으므로 제품화가 가능한 효과가 있다.The present invention can reduce the manufacturing cost by manufacturing the red mud sludge in a functional state without drying the powdered mud sludge, thereby improving the long-term dispersion stability and manufacturing the red mud sludge. So that it can be commercialized.
또한, 본 발명은 액상의 슬러지를 제공함으로써 액상 내 고형분 함량으로 존재하는 레드머드의 함량을 예측 가능하므로 다른 조성물에 혼합 시 그 함량을 정량화하여 사용할 수 있는 장점이 있으며, 건조된 분말상태의 스칼렛 분말을 사용하는 것에 비하여 분산성이 더욱 향상되는 효과가 있다.In addition, since the present invention can predict the content of red mud present in the solid content in liquid phase by providing liquid sludge, it is advantageous to quantitatively use the amount of red mud when mixed with other compositions. The dried powdered scarlet powder The dispersibility is further improved as compared with the use of
도 1은 본 발명의 실시예 13에 따른 액상 슬러리의 14일 침전 후 사진이다.
도 2는 본 발명의 비교예 4에 따른 액상 슬러리의 14일 침전 후 사진이다.
도 3은 본 발명의 비교예 5에 따른 액상 슬러리의 한 시간 침전 후 사진이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a photograph of a liquid slurry according to Example 13 of the present invention after 14 days of precipitation. FIG.
2 is a photograph of the liquid slurry according to Comparative Example 4 of the present invention after 14 days of precipitation.
3 is a photograph of the liquid slurry according to Comparative Example 5 of the present invention after one hour of precipitation.
이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, It should be understood, however, that the invention is not limited thereto and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. Unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The terminology used in the description of the invention is merely intended to effectively describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. Also, the singular forms as used in the specification and the appended claims are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise.
본 발명의 일 양태는 산업부산물인 레드머드 슬러지를 건조과정 없이 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 물에 분산시킨 레드머드 액상 슬러리로서,One aspect of the present invention is a red mud liquid slurry in which red mud sludge as an industrial by-product is dispersed in water using a homogenizer or an inline mixer without drying,
25℃에서 측정된 점도가 1,000 ~ 8,000 cps이고, 하기 식 1에 따른 침전지수가 10 % 이하인 분산성이 향상된 레드머드 액상 슬러리이다.A red mud liquid slurry having a viscosity measured at 25 DEG C of 1,000 to 8,000 cps and an improved dispersibility with a precipitation amount of 10% or less according to the following formula (1).
[식 1][Formula 1]
침전지수 = [100 - (n일간 침전 후 상층액의 부피 / 최초 레드머드 액상 슬러리의 부피)] × 100Settling index = [100 - (volume of supernatant after n days of precipitation / volume of initial red mud liquid slurry)] x 100
(상기 식 1에서 n은 7 ~ 28에서 선택된다.)(In the above formula 1, n is selected from 7 to 28.)
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 상기 레드머드 액상 슬러리는 함수율 30 ~ 50 중량%의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 10 ~ 80 중량부, 안정화제 0.01 ~ 5 중량부 및 소포제 0.01 ~ 5 중량부를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, the red mud liquid slurry is prepared by mixing 10 to 80 parts by weight of water, 0.01 to 5 parts by weight of a stabilizer, and 10 to 50 parts by weight of a defoaming agent, based on 100 parts by weight of Red Mud sludge having a water content of 30 to 50% 0.01 to 5 parts by weight.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 상기 레드머드 액상 슬러리는 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 분산제 5 ~ 30 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the Redmud liquid slurry of the present invention, the Redmud liquid slurry may further comprise 5 to 30 parts by weight of a dispersant relative to 100 parts by weight of Redmud sludge.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 상기 레드머드 액상 슬러리는 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 트리알콕시실란 화합물 및 양쪽성 계면활성제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 0.01 ~ 10 중량부 더 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, the red mud liquid slurry may contain 0.01 to 10 wt% of one or more selected from trialkoxysilane compounds and amphoteric surfactants per 100 wt parts of red mud sludge It may be to include more sub-units.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 상기 레드머드 액상 슬러리는 함수율이 50 ~ 80 중량%인 것일 수 있다.In one embodiment of the redmud liquid slurry of the present invention, the redmud liquid slurry may have a water content of 50 to 80 wt%.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 안정화제는 수분산성 폴리우레탄계 화합물인 것일 수 있다.In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, the stabilizer may be a water-dispersible polyurethane-based compound.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 상기 소포제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 지방산 솔비탄에스테르, 지방산 디에탄올아민, 알킬모노글리세릴에테르에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 비이온성 계면활성제인 것일 수 있다.In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, the defoaming agent is any one or two or more nonionic surfactants selected from polyoxyethylene alkyl ethers, fatty acid sorbitan esters, fatty acid diethanolamines, alkyl monoglyceryl ethers .
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 상기 분산제는 폴리카르본산계 분산제, 리그닌술포네이트계 분산제, 폴리나프탈렌술포네이트계 분산제, 폴리멜라민술포네이트계 분산제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다.In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, the dispersant may be any one or two selected from the group consisting of a polycarboxylic acid-based dispersant, a lignin sulfonate-based dispersant, a polynaphthalene sulfonate-based dispersant, and a polymelamine sulfonate- Or more.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 상기 트리알콕시실란 화합물은 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고,In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, the trialkoxysilane compound is selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n- Hexyltrimethoxysilane, n-heptyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyl tri But are not limited to, methoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, Hydroxypropyltrimethoxysilane, 2-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, Silane, 3- glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclo (Meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, Ethoxysilane, or a mixture of two or more thereof,
상기 양쪽성 계면활성제는 알킬 베타인 및 아미도알킬 베타인에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다.The amphoteric surfactant may be any one or a mixture of two or more selected from alkyl betaines and amido alkyl betaines.
본 발명의 또 다른 양태는 산업부산물인 함수율 30 ~ 50 중량%의 레드머드 슬러지에 물, 안정화제 및 소포제를 첨가한 후, 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 균질하게 분산시키는 단계를 포함하는 레드머드 액상 슬러리의 제조방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a method for producing a red mud sludge, comprising adding water, a stabilizer and a defoaming agent to red mud sludge having a water content of 30 to 50 wt% as an industrial by-product and then homogenously dispersing the mixture using a homogenizer or an inline mixer. Mud liquid slurry.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 제조방법의 일 양태에서, 상기 호모지나이저 또는 인라인믹서는 4000 ~ 5000 rpm으로 분산시키는 것일 수 있다.In one embodiment of the process for preparing the red mud liquid slurry of the present invention, the homogenizer or the inline mixer may be dispersed at 4000 to 5000 rpm.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 제조방법의 일 양태에서, 상기 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 분산 시 분산제를 더 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, it may further comprise a dispersing agent when dispersed using the homogenizer or the inline mixer.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 제조방법의 일 양태에서, 상기 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 분산 시 트리알콕시실란 화합물 및 양쪽성 계면활성제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 것일 수 있다.In one aspect of the method for producing the red mud liquid slurry of the present invention, the dispersion is further comprised of one or a mixture of two or more selected from trialkoxysilane compounds and amphoteric surfactants using the homogenizer or the inline mixer .
이하는 본 발명의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each configuration of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 발명자들은 산업부산물로 배출되는 레드머드 슬러지를 건조과정 없이 그대로 액상으로 제조하기 위하여 연구한 결과, 함수 상태의 레드머드 슬러지를 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 물에 균질화가 가능함을 발견하였으며, 이때 액상 슬러리의 점도가 1,000 ~ 8,000 cps인 범위에서 균질화가 가능하고, 장기 분산 안정성이 더욱 향상됨을 발견하여 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention have studied red mud sludge discharged as an industrial byproduct as a liquid without any drying process and found that it is possible to homogenize water with water using a homogenizer or an inline mixer And that the viscosity of the liquid slurry can be homogenized in the range of 1,000 to 8,000 cps and the stability of long-term dispersion is further improved, thereby completing the present invention.
종래 기술과 같이 일반 믹서를 이용하여 물에 분산시키는 경우는 분산안정성이 낮고, 레드머드의 강한 응집력으로 인해 한 시간 이내에 레드머드층과 물층이 분리되는 현상이 발생하였으나, 호모지나이저 또는 인라인믹서를 사용하는 경우는 7일 이상, 더욱 구체적으로 7일 ~ 28일이 경과하여도 분산안정성이 유지되는 놀라운 효과를 확인하였으며, 이때 특정의 안정화제, 소포제 등의 첨가제를 조합하여 균질화함으로써 장기 분산 안정성을 더욱 향상시킬 수 있음을 발견하였다.As in the prior art, when dispersing in water using a general mixer, the dispersion stability is low and the red mud layer and the water layer are separated within one hour due to the strong cohesive force of the red mud. However, a homogenizer or an inline mixer In case of use, it is confirmed that the dispersion stability is maintained even after 7 days or more, more specifically 7 days to 28 days. In this case, additives such as stabilizers and antifoaming agents are combined and homogenized, It can be further improved.
추가로 분산제, 트리알콕시실란 화합물 및 양쪽성 계면활성제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함함으로써 장기 분산 안정성이 더욱 향상됨을 발견하여 본 발명을 완성하였다.Further, the present inventors have further found that the long-term dispersion stability is further improved by further containing any one or two or more selected from dispersants, trialkoxysilane compounds and amphoteric surfactants, thereby completing the present invention.
본 발명에서 장기 분산 안정성은 레드머드 슬러지를 물에 균질화하여 액상 슬러리를 제조한 후, 일정 기간 유지한 상태에서 레드머드와 물이 층분리 되는 정도를 관찰하여 하기 식 1과 같이 침전지수로 평가하였다.In the present invention, the long-term dispersion stability was evaluated by determining the degree of separation of red mud and water in a state where the red mud sludge was homogenized in water to prepare a liquid slurry and maintained for a predetermined period of time, .
[식 1][Formula 1]
침전지수 = [100 - (n일간 침전 후 상층액의 부피 / 최초 레드머드 액상 슬러리의 부피)] × 100Settling index = [100 - (volume of supernatant after n days of precipitation / volume of initial red mud liquid slurry)] x 100
(상기 식 1에서 n은 7 ~ 28에서 선택된다.)(In the above formula 1, n is selected from 7 to 28.)
보다 구체적으로, 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 균질화된 레드머드 슬러리를 제조한 후, 500ml 실린더에 채우고, 밀봉을 한 상태에서 7 ~ 28일간, 더욱 좋게는 14일간 유지시킨 후, 레드머드 층과 물층으로 분리되는 정도를 관찰하였다.More specifically, a homogenized red mud slurry was prepared using a homogenizer or an inline mixer, filled into a 500 ml cylinder, maintained in a sealed state for 7 to 28 days, preferably for 14 days, And water level were observed.
상기 식 1에서 최초 레드머드 액상 슬러리의 부피는 균질화한 후 500ml 실린더에 채운 액상 슬러리의 부피이고, 상기 n일간 침전 후 상층액의 부피는 7 ~ 28일간 유지시켜 레드머드가 가라앉은 후 상부의 물층의 부피를 나타낸다. 더욱 구체적으로는 14일간 유지시킨 후 레드머드가 가라앉은 후 상부의 물층의 부피인 것일 수 있다.The volume of the initial red mud liquid slurry in the formula 1 is the volume of the liquid slurry filled in a 500 ml cylinder after homogenization and the volume of the supernatant after the n days of precipitation is maintained for 7 to 28 days so that the red mud sinks, . More specifically, it may be the volume of the upper water layer after the red mud sinks after being maintained for 14 days.
본 발명에서 침전지수가 10 %이하인 범위에서 장기 분산 안정성이 우수한 것으로 할 수 있으며, 침전지수가 10%를 초과하는 범위에서는 레드머드가 가라앉아 물과 분리가 되므로 건설 현장 등 사용자에게 이송하는 과정에서 분리가 발생하므로 추가의 분산과정이 필요로 하여 에너지 및 시간이 소요될 수 있다. In the present invention, the long-term dispersion stability can be excellent in the range of the settling water count of 10% or less. When the settling water count exceeds 10%, the red mud is separated from the water and separated from the water. So that additional dispersion process is required and energy and time may be consumed.
본 발명자들이 연구한 결과, 레드머드 액상 슬러리의 25℃에서 측정된 점도가 1,000 ~ 8,000 cps이면서 동시에 침전지수가 10% 이하인 물성을 만족하는 범위에서 장기 분산 안정성이 우수함을 확인하였다. As a result of the studies conducted by the present inventors, it was confirmed that the long-term dispersion stability was excellent in the range that the viscosity of the red mud liquid slurry measured at 25 ° C was 1,000 to 8,000 cps and the number of precipitates was 10% or less.
더욱 좋게는 25℃에서 측정된 점도가 3,000 ~ 8,000 cps이면서 동시에 침전지수가 10% 이하인 물성을 만족하는 범위에서 장기 분산 안정성이 더욱 우수함을 확인하였다. It was further confirmed that the long-term dispersion stability was even better in the range of viscosity measured at 25 ° C. of 3,000 to 8,000 cps and at the same time satisfying the physical properties of 10% or less of the precipitate.
상기 점도 및 침전지수를 만족하기 위한 본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 제 1 양태는 함수율 30 ~ 50 중량%의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 10 ~ 80 중량부, 안정화제 0.01 ~ 5 중량부 및 소포제 0.01 ~ 5 중량부를 포함하는 것이다.The first aspect of the red mud liquid slurry of the present invention for satisfying the above viscosity and precipitation index is characterized by comprising 10 to 80 parts by weight of water, 0.01 to 5 parts by weight of stabilizer And 0.01 to 5 parts by weight of an antifoaming agent.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 제 2 양태는 함수율 30 ~ 50 중량%의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 10 ~ 80 중량부, 안정화제 0.01 ~ 5 중량부, 소포제 0.01 ~ 5 중량부 및 분산제 5 ~ 30 중량부를 포함하는 것이다.The second embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention is characterized by comprising 10 to 80 parts by weight of water, 0.01 to 5 parts by weight of stabilizer, 0.01 to 5 parts by weight of defoamer, and 0.01 to 5 parts by weight of a stabilizer, based on 100 parts by weight of Red Mud sludge having a water content of 30 to 50% And 5 to 30 parts by weight of a dispersant.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 제 3 양태는 함수율 30 ~ 50 중량%의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 10 ~ 80 중량부, 안정화제 0.01 ~ 5 중량부, 소포제 0.01 ~ 5 중량부, 분산제 5 ~ 30 중량부 및 트리알콕시실란 화합물 0.01 ~ 10 중량부를 포함하는 것이다.The third aspect of the red mud liquid slurry according to the present invention is characterized by comprising 10 to 80 parts by weight of water, 0.01 to 5 parts by weight of a stabilizer, 0.01 to 5 parts by weight of a defoaming agent, 5 to 30 parts by weight of a dispersant and 0.01 to 10 parts by weight of a trialkoxysilane compound.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 제 4 양태는 함수율 30 ~ 50 중량%의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 10 ~ 80 중량부, 안정화제 0.01 ~ 5 중량부, 소포제 0.01 ~ 5 중량부, 분산제 5 ~ 30 중량부 및 양쪽성 계면활성제 0.01 ~ 10 중량부를 포함하는 것이다.The fourth aspect of the red mud liquid slurry of the present invention is characterized by comprising 10 to 80 parts by weight of water, 0.01 to 5 parts by weight of a stabilizer, 0.01 to 5 parts by weight of a defoaming agent, 5 to 30 parts by weight of a dispersant and 0.01 to 10 parts by weight of an amphoteric surfactant.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 제 5 양태는 함수율 30 ~ 50 중량%의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 10 ~ 80 중량부, 안정화제 0.01 ~ 5 중량부, 소포제 0.01 ~ 5 중량부, 분산제 5 ~ 30 중량부 및 트리알콕시실란 화합물 및 양쪽성 계면활성제의 혼합물 0.01 ~ 10 중량부를 포함하는 것이다.The fifth aspect of the red mud liquid slurry of the present invention is characterized by comprising 10 to 80 parts by weight of water, 0.01 to 5 parts by weight of a stabilizer, 0.01 to 5 parts by weight of a defoaming agent, 5 to 30 parts by weight of a dispersant, and 0.01 to 10 parts by weight of a mixture of a trialkoxysilane compound and an amphoteric surfactant.
상기 제 1 양태 내지 제 5 양태는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 예시한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.The above first to fifth aspects are merely illustrative and are not intended to limit the scope of the present invention.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 상기 레드머드 슬러지는 보오크사이트 원광석으로부터 수산화알루미늄(Al(OH)3) 및 산화알루미늄(Al2O3)을 제조하는 공정에서 발생되는 산업부산물로 얻어지는 함수율 30 ~ 50 중량%의 끈적끈적한 물질로서, 건조 등의 전처리 없이 사용한다. 화학조성의 경우 SiO2, Al2O3 및 Fe2O3가 약 80%를 차지하고 있으며, 이중 레드머드가 황토색으로 나타나게 하는 Fe2O3는 21% ~ 23%를 차지하는 것일 수 있으며, 상기 함량은 생산되는 업체에 따라 달라질 수 있다.In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, the red mud sludge is an industrial by-product generated in the process of producing aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) It is a sticky substance with an obtained water content of 30 to 50% by weight and is used without any pretreatment such as drying. For the chemical composition, SiO 2 , Al 2 O 3 And Fe 2 O 3 is accounted for about 80%, and double red mud can be Fe 2 O 3, which appears as earth colors are accounted for 21% ~ 23%, the content may vary depending on the manufacturer.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 함수율 30 ~ 50 중량%의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 10 ~ 80 중량부, 더욱 좋게는 25 ~ 60 중량부를 사용하는 것일 수 있으며, 상기 범위에서 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 균질화가 가능하며, 점도 및 침전지수를 만족시킬 수 있다. 이때, 더욱 바람직하게는 레드머드 액상 슬러리 내 함수율이 50 ~ 80 중량%, 더욱 좋게는 60 ~ 70 중량%를 만족하는 범위로 물을 첨가하는 것이 좋다. 물의 함량이 증가하는 경우는 장기 분산 안정성이 저하될 수 있으므로 상기 함수율을 만족하는 것이 좋다.In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, 10 to 80 parts by weight, more preferably 25 to 60 parts by weight, of water may be used per 100 parts by weight of red mud sludge having a water content of 30 to 50% by weight, Homogenization can be achieved using a homogenizer or an inline mixer in the range, and the viscosity and precipitation index can be satisfied. At this time, it is more preferable to add water in a range that the water content in the redmud liquid slurry satisfies 50 to 80% by weight, more preferably 60 to 70% by weight. When the content of water increases, the long-term dispersion stability may be deteriorated.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 레드머드 슬러지에 물을 첨가하여 호모지나이저 또는 인라인믹서로 균일화 하는 경우 소량의 거품이 발생할 수 있는데, 이러한 거품이 발생하는 것을 방지하고, 균일하게 분산되도록 하기 위한 관점에서 소포제를 0.01 ~ 5 중량부, 더욱 좋게는 0.1 ~ 3 중량부를 첨가할 수 있다. 이때 상기 소포제로는 제한되는 것은 아니나 비이온성 계면활성제인 것일 수 있다. 비이온성 계면활성제는 친수부가 비전해질, 즉 이온화하지 않는 친수성 부분이 있는 것으로 알킬글리콜 같은 저분자 계열 또는 폴리에틸렌 글리콜과 폴리비닐 알코올과 같은 고분자 계가 있으며, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 지방산 솔비탄에스테르, 지방산 디에탄올아민, 알킬모노글리세릴에테르 등이 하나 또는 둘 이상의 혼합하여 사용할 수 있다. In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, when water is added to the red mud sludge and homogenized with a homogenizer or an inline mixer, a small amount of bubbles may be generated, preventing such bubbles from being generated, 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 3 parts by weight, of a defoaming agent may be added. The antifoaming agent may be, but is not limited to, a nonionic surfactant. Non-ionic surfactants are hydrophilic, non-ionizable hydrophilic moieties, such as low molecular weight polymers such as alkyl glycols or high molecular weight polymers such as polyethylene glycol and polyvinyl alcohol, polyoxyethylene alkyl ether fatty acid sorbitan esters, fatty acid diethanolamines , Alkyl monoglyceryl ether, and the like can be used singly or in combination of two or more.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 물만을 첨가하여 호모지나이저 또는 인라인믹서로 분산을 하는 경우는 장기 분산 안전성을 달성할 수 없으므로 장기 분산 안정성을 향상시키기 위하여 안정화제를 0.01 ~ 5 중량부로 첨가하는 것일 수 있다. 더욱 좋게는 0.1 ~ 3 중량부를 사용할 수 있다. 상기 안정화제는 제한되는 것은 아니나 수분산성 폴리우레탄계 화합물, 셀룰로오스 에테르계 화합물 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용함으로써 장기 분산 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다. 더욱 좋게는 수분산성 폴리우레탄계 화합물을 사용함으로써 장기 분산 안정성을 20% 이상 더욱 향상시킬 수 있다.In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, when only water is added and dispersed in a homogenizer or an inline mixer, long-term dispersion stability can not be achieved. Therefore, in order to improve long-term dispersion stability, May be added in portions. And more preferably 0.1 to 3 parts by weight. The stabilizer is not limited, but long-term dispersion stability can be further improved by using any one or a mixture of two or more selected from a water-dispersible polyurethane-based compound, a cellulose ether-based compound and the like. More preferably, by using a water-dispersible polyurethane-based compound, the long-term dispersion stability can be further improved by 20% or more.
상기 수분산성 폴리우레탄계 화합물은 수분산 가능한 폴리우레탄을 의미하는 것으로, 물에 유화되거나, 완전히 또는 부분적으로 물에 용해 가능한 폴리우레탄이라면 제한되지 않으며, 상업화된 예로는 HANKUCK LATICES사의 HIRESOL 시리즈, BASF사의 Rheovis PU 시리즈 등을 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.The water-dispersible polyurethane-based compound means water-dispersible polyurethane, and is not limited as long as it is emulsified in water or fully or partially soluble in water. Commercial examples include HIRESOL series manufactured by HANKUCK LATICES, Rheovis PU series, and the like, but the present invention is not limited thereto.
상기 셀룰로오스 에테르계 화합물은 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스, 카복시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 폴리사카라이드 수용성 폴리머 등으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.The cellulose ether compound may be selected from the group consisting of methylcellulose, ethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, polysaccharide water-soluble polymers, But is not limited thereto.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 상기 안정화제와 함께 분산제를 사용하는 경우는 침전지수가 더욱 낮아짐을 확인하였으며, 분산제로는 폴리카르본산계 분산제, 리그닌술포네이트계 분산제, 폴리나프탈렌술포네이트계 분산제, 폴리멜라민술포네이트계 분산제 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 더욱 좋게는 폴리카르본산계 분산제를 혼합하여 사용하는 경우 침전지수가 더욱 낮아질 수 있으며, 장기 분산 안정성이 더욱 향상되는 효과를 달성할 수 있다.In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, it was confirmed that when the dispersing agent was used together with the stabilizing agent, the number of the precipitating agent was further lowered. As the dispersing agent, polycarboxylic acid dispersant, lignin sulfonate dispersant, polynaphthalene sulfonate Based dispersing agent, a polymelamine sulfonate-based dispersing agent, and the like, or a mixture of two or more thereof. Even more preferably, when the polycarboxylic acid-based dispersant is mixed and used, the number of the precipitating paper can be further lowered, and the effect of further improving the long-term dispersion stability can be achieved.
본 발명의 레드머드 액상 슬러리의 일 양태에서, 상기 안정화제, 분산제와 함께 트리알콕시실란 화합물 및 양쪽성 계면활성제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더욱 포함함으로써 침전지수를 더욱 낮추어 장기 분산 안전성을 향상시킬 수 있으며, 레드머드의 재응집을 방해하고, 이후 시멘트나 골재 등과 혼합하여 콘크리트 조성물을 제조하는 등의 후공정에서 다른 조성물과의 혼화성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 원인을 알 수 없으나 트리알콕시실란 화합물이 가수분해 되어 표면에너지를 높임으로써 분산성이 더욱 향상되는 것으로 판단된다. In one embodiment of the red mud liquid slurry of the present invention, the stabilizing agent, the dispersant together with one or two or more selected from trialkoxysilane compounds and amphoteric surfactants is further contained, thereby further lowering the precipitation index, It is possible to further improve the miscibility with other compositions in a post-process such as to prevent re-aggregation of red mud and then to mix concrete with cement, aggregate or the like to prepare a concrete composition. In addition, although the cause is unknown, it is considered that the dispersibility is further improved by increasing the surface energy by hydrolyzing the trialkoxysilane compound.
상기 트리알콕시실란 화합물은 구체적으로 예를 들면, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. The trialkoxysilane compound specifically includes, for example, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxy Silane, i-propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-heptyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, But are not limited to, ethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltriethoxy Silane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-hydroxystyrene Hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, Propyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3- glycidoxypropyltrimethoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2-ethylhexyltrimethoxysilane, (Meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, and the like. Or a mixture of two or more thereof.
상기 양쪽성 계면활성제는 양이온기와 음이온기를 동시에 갖는 계면활성제로, 예를 들면, 동일한 분자 내에 양전하와 음전하를 둘 다 갖는 쯔비터이온(Zwitterion) 화합물을 의미한다. 쯔비터이온 화합물의 예로는 알킬 베타인 및 아미도알킬 베타인 등이 포함되지만, 이로써 제한되지 않는다. The amphoteric surfactant is a surfactant having both a cationic group and an anionic group, for example, a zwitterion compound having both a positive charge and a negative charge in the same molecule. Examples of zwitterionic compounds include, but are not limited to, alkyl betaines and amido alkyl betaines.
상기 알킬 베타인으로는 코코-베타인(Coco-Betaine), 라우릴 베타인(Lauryl Betaine) 및 올레일 베타인(Oleyl Betaine) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다.The alkyl betaine may be any one or a mixture of two or more selected from Coco-Betaine, Lauryl Betaine and Oleyl Betaine.
상기 아미도알킬 베타인은 코카미도에틸 베타인(Cocamidoethyl Betaine), 코카미도프로필 베타인(Cocamidopropyl Betaine), 라우라미도프로필 베타인(Lauramidopropyl Betaine), 미리스타미도프로필 베타인(Myristamidopropyl Betaine), 소야미도프로필 베타인(Soyamidopropyl Betaine) 및 올레아미도프로필 베타인(Oleamidopropyl Betaine) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다.The amido alkyl betaine may be selected from the group consisting of cocamidoethyl betaine, cocamidopropyl betaine, lauramidopropyl betaine, myristamidopropyl betaine, Soyamidopropyl Betaine, Oleamidopropyl Betaine, and the like, or a mixture of two or more thereof.
상기 트리알콕시실란 화합물 및 양쪽성 계면활성제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물의 함량은 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 0.01 ~ 10 중량부, 더욱 좋게는 0.1 ~ 2 중량부를 사용함으로써 목적으로 하는 분산성과 장기분산안정성을 향상시킬 수 있으며, 후공정에서 다른 조성물과의 혼화성을 더욱 향상시킬 수 있으므로 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.The content of any one or two or more selected from the trialkoxysilane compound and the amphoteric surfactant is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of Redmud sludge, The dispersibility and the long-term dispersion stability can be improved, and the miscibility with other compositions can be further improved in the subsequent step.
다음으로 본 발명의 레드머드 액상 슬러리를 제조하는 방법에 대하여 구체적으로 설명하면, 산업부산물인 함수율 30 ~ 50 중량%의 레드머드 슬러지에 물, 안정화제 및 소포제를 첨가한 후, 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 균질하게 분산시키는 단계를 포함한다. 또한 필요에 따라 분산제, 트리알콕시실란 화합물 및 양쪽성 계면활성제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 첨가하는 것일 수 있다. Next, a method for producing the red mud liquid slurry of the present invention will be described in detail. Water, a stabilizer and a defoaming agent are added to red mud sludge having a water content of 30 to 50 wt% as an industrial byproduct, And homogenously dispersing it using a mixer. Further, if necessary, one or more of a mixture selected from a dispersant, a trialkoxysilane compound and an amphoteric surfactant may be further added.
상기 호모지나이저(homogenizer) 또는 인라인믹서(inline mixer)는 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 회전 속도는 제한되는 것은 아니나 4000 ~ 5000 rpm으로 3 ~ 30분간 교반과 함께 균질화 하는 것일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. The homogenizer or inline mixer can be used without limitation as long as it is commonly used and may be homogenized with agitation for 3 to 30 minutes at 4000 to 5000 rpm although the rotation speed is not limited. But are not limited thereto.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples and comparative examples. However, the following examples and comparative examples are merely examples for explaining the present invention in more detail, and the present invention is not limited by the following examples and comparative examples.
1. 점도1. Viscosity
레드머드 액상 슬러리를 25 ℃로 준비한 후, 브룩필드 점도계(DV1MRVTJO)에 4번 스핀들을 장착한 후, 10rpm으로 점도를 측정하였다.The red mud liquid slurry was prepared at 25 DEG C, and then the spindle was mounted on the Brookfield viscometer (DV1MRVTJO) four times and the viscosity was measured at 10 rpm.
2. 침전지수2. Precipitation index
장기 분산 안정성을 평가하기 위하여, 제조된 레드머드 액상 슬러리를 500ml실린더에 채운 후, 상부를 밀봉하였다. 그대로 14일간 실온에서 방치를 하여 레드머드 층과 물층이 분리되는 것을 관찰하였다. 14일 후 상층액인 물층의 부피를 측정하여 하기 식 1에 의해 침전지수를 계산하였다.In order to evaluate the long-term dispersion stability, the prepared redmud liquid slurry was filled in a 500 ml cylinder, and the upper portion was sealed. The mixture was allowed to stand at room temperature for 14 days to observe the separation of the red mud layer and the water layer. After 14 days, the volume of the water layer as the supernatant was measured and the precipitation index was calculated according to the following equation (1).
[식 1][Formula 1]
침전지수 = [100 - (14일간 침전 후 상층액의 부피 / 최초 레드머드 액상 슬러리의 부피)] × 100Settling index = [100 - (volume of supernatant after 14 days of precipitation / volume of initial red mud liquid slurry)] x 100
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 레드머드 슬러지는 전남 영암군 대불공단에 위치하고 있는 KC 주식회사에서 발생된 것으로 성분표는 하기 표 1과 같다. 함수율은 50 중량%이었으며, pH는 11이었다.The red mud sludge used in the examples and comparative examples was generated from KC Co., Ltd. located in Daebul Industrial Complex, Yeongam-gun, Chonnam, and the composition table thereof is shown in Table 1 below. The water content was 50% by weight and the pH was 11.
[실시예 1][Example 1]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 20 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.14 중량부 및 소포제로 KPX사 NEORIN-430을 0.14 중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.20 parts by weight of water, 0.14 parts by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180 as a stabilizer, and 0.14 parts by weight of NEORIN-430 of KPX as a defoaming agent were added to 100 parts by weight of Red Mud sludge shown in Table 1 using a homogenizer And homogenized by stirring at 4000 rpm for 10 minutes.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 2][Example 2]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 25 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.14 중량부 및 소포제로 KPX사 NEORIN-430을0.14 중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.25 parts by weight of water, 0.14 parts by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180, and 0.14 parts by weight of KPX NEORIN-430 as a defoaming agent were added to 100 parts by weight of Red Mud sludge shown in Table 1 using a homogenizer And homogenized by stirring at 4000 rpm for 10 minutes.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 3][Example 3]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 50 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.14 중량부 및 소포제로 KPX사 NEORIN-430을 0.14 중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.50 parts by weight of water, 0.14 parts by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180 as a stabilizer, and 0.14 parts by weight of NEORIN-430 of KPX as a defoaming agent were added to 100 parts by weight of Red Mud sludge shown in Table 1, And homogenized by stirring at 4000 rpm for 10 minutes.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 4][Example 4]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 80 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.14 중량부 및 소포제로 KPX사 NEORIN-430을 0.14 중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.80 parts by weight of water, 0.14 part by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180 as a stabilizer, and 0.14 parts by weight of NEORIN-430 by KPX as a defoaming agent were added to 100 parts by weight of Red Mud sludge shown in Table 1 using a homogenizer And homogenized by stirring at 4000 rpm for 10 minutes.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 5][Example 5]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 100 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.14 중량부 및 소포제로 KPX사 NEORIN-430을 0.14 중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.100 parts by weight of water, 100 parts by weight of water, 0.14 parts by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180 as a stabilizer, and 0.14 parts by weight of NEORIN-430 as a defoaming agent were kneaded with 100 parts by weight of Red Mud sludge shown in Table 1 using a homogenizer And homogenized by stirring at 4000 rpm for 10 minutes.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 6][Example 6]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 50 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.36 중량부 및 소포제로 KPX사 NEORIN-430을 0.14 중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.50 parts by weight of water, 0.36 part by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180 as a stabilizer, and 0.14 parts by weight of NEORIN-430 of KPX as a defoaming agent were added to 100 parts by weight of Red Mud sludge shown in Table 1 above using a homogenizer And homogenized by stirring at 4000 rpm for 10 minutes.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 7][Example 7]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 50 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.36 중량부, 소포제로 KPX사 NEORIN-430을 0.14 중량부, 에스테르계 분산제(KG케미칼, DYWELL-500)을 7중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.50 parts by weight of water, 0.36 part by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180 as a stabilizer, 0.14 parts by weight of KPX NEORIN-430 as a defoaming agent, 0.1 part by weight of an ester dispersant (KG chemical, DYWELL -500) was used and homogenized by homogenizer at 4000 rpm for 10 minutes with stirring.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 8][Example 8]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 50 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.36 중량부, 소포제로 KPX사 NEORIN-430을 0.14 중량부, 에스테르계 분산제(KG케미칼, DYWELL-500)를 14중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.50 parts by weight of water, 0.36 part by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180 as a stabilizer, 0.14 parts by weight of KPX NEORIN-430 as a defoaming agent, 0.1 part by weight of an ester dispersant (KG chemical, DYWELL -500) was used and homogenized by homogenizer at 4000 rpm for 10 minutes with stirring.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 9][Example 9]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 50 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.36 중량부, 소포제로 KPX사 NEORIN-430을 0.14 중량부, 에스테르계 분산제(KG케미칼, DYWELL-500)을 30중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.50 parts by weight of water, 0.36 part by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180 as a stabilizer, 0.14 parts by weight of KPX NEORIN-430 as a defoaming agent, 0.1 part by weight of an ester dispersant (KG chemical, DYWELL -500) was used and homogenized by homogenizer at 4000 rpm for 10 minutes with stirring.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 10][Example 10]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 50 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.36 중량부, 소포제로 KPX사 NEORIN-430을 0.14 중량부, 에스테르계 분산제(KG케미칼, DYWELL-500)을 7중량부, 3-아미노프로필트리에톡시실란을 0.5 중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.50 parts by weight of water, 0.36 part by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180 as a stabilizer, 0.14 parts by weight of KPX NEORIN-430 as a defoaming agent, 0.1 part by weight of an ester dispersant (KG chemical, DYWELL -500) and 0.5 parts by weight of 3-aminopropyltriethoxysilane, and homogenized using a homogenizer at 4000 rpm for 10 minutes with stirring.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 11][Example 11]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 50 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.36 중량부, 소포제로 KPX사 NEORIN-430을 0.14 중량부, 에스테르계 분산제(KG케미칼, DYWELL-500)을 7중량부, 3-아미노프로필트리에톡시실란을 5 중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.50 parts by weight of water, 0.36 part by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180 as a stabilizer, 0.14 parts by weight of KPX NEORIN-430 as a defoaming agent, 0.1 part by weight of an ester dispersant (KG chemical, DYWELL -500) and 5 parts by weight of 3-aminopropyltriethoxysilane were homogenized using a homogenizer at 4000 rpm for 10 minutes with stirring.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 12][Example 12]
상기 실시예 7과 동일한 조성으로 하고, 호모지나이저를 이용하여 5000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.The same composition as in Example 7 was used, and the mixture was homogenized with a homogenizer at 5000 rpm for 10 minutes with stirring.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 13][Example 13]
상기 실시예 7과 동일한 조성으로 하고, 호모지나이저를 이용하여 5000 rpm으로 20분간 교반하여 균질화하였다.The same composition as in Example 7 was used, and the mixture was homogenized using a homogenizer at 5000 rpm for 20 minutes with stirring.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 또한 14일 후 침전 상태를 도 1에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below. The precipitated state after 14 days is shown in Fig.
[실시예 14][Example 14]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 50 중량부, 안정화제로 HANKUCK LATICES사 HIRESOL 180을 0.36 중량부, 소포제로 KPX사 NEORIN-430을 0.14 중량부, 에스테르계 분산제(KG케미칼, DYWELL-500)을 7중량부, 양쪽성 계면활성제로 코카미도프로필 베타인을 0.5 중량부 사용하고, 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.50 parts by weight of water, 0.36 part by weight of HANKUCK LATICES HIRESOL 180 as a stabilizer, 0.14 parts by weight of KPX NEORIN-430 as a defoaming agent, 0.1 part by weight of an ester dispersant (KG chemical, DYWELL -500), 0.5 part by weight of cocamidopropyl betaine as an amphoteric surfactant, and homogenized using a homogenizer at 4000 rpm for 10 minutes with stirring.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 15][Example 15]
상기 실시예 1의 조성을 이용하여 인라인 믹서를 이용하여 교반하여 균질화한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다. Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition of Example 1 was homogenized by stirring using an inline mixer.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[실시예 16] [Example 16]
상기 실시예 7에서, 물의 함량을 25중량부로 변경한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 조성으로 하고, 호모지나이저를 이용하여 5000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.The same composition as in Example 7 was used, except that the water content was changed to 25 parts by weight in Example 7, and the mixture was homogenized by stirring at 5000 rpm for 10 minutes using a homogenizer.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[비교예 1][Comparative Example 1]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 100 중량부 및 소포제로 KPX사 NEORIN-430 0.14 중량부를 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.100 parts by weight of water and 0.14 parts by weight of NEORIN-430 as a defoaming agent were homogenized by homogenizer at 4000 rpm for 10 minutes with respect to 100 parts by weight of Red Mud sludge shown in Table 1 above.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below.
[비교예 2][Comparative Example 2]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 150 중량부 및 소포제로 KPX사 NEORIN-430 0.14 중량부를 호모지나이저를 이용하여 4000 rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.150 parts by weight of water and 0.14 part by weight of KPX NEORIN-430 as a defoaming agent were homogenized with a homogenizer at 4000 rpm for 10 minutes with respect to 100 parts by weight of Red Mud sludge shown in Table 1 above.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 또한 14일 후 침전 상태를 도 2에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below. The precipitated state after 14 days is shown in Fig.
[비교예 3][Comparative Example 3]
상기 표 1의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 50 중량부, 안정화제로 메틸셀룰로오스 0.14 중량부 및 소포제로 KPX사 NEORIN-430 0.14 중량부를 전동식 몰탈믹서(천광정밀, 주전원운동식)를 이용하여 125rpm으로 10분간 교반하여 균질화하였다.50 parts by weight of water, 0.14 parts by weight of methylcellulose as a stabilizer, and 0.14 parts by weight of KPX NEORIN-430 as a defoaming agent were added to 100 parts by weight of Red Mud sludge in Table 1 using an electric mortar mixer (Chunghwa Precision, main power source) And homogenized by stirring at 125 rpm for 10 minutes.
제조된 레드머드 액상 슬러리의 점도 및 침전지수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 이때, 몰탈믹서를 이용하여 혼합하는 경우, 혼합 후 한시간만에 층 분리가 발생하였으며, 이를 도 3에 나타내었다.The viscosity and precipitation index of the prepared red mud liquid slurry were measured and are shown in Table 2 below. In this case, when mixing was performed using a mortar mixer, layer separation occurred within one hour after mixing, and this is shown in FIG.
(중량부)additive
(Parts by weight)
상기 표 2에서 호모믹서는 호모지나이저 믹서를 의미하고, 첨가제는 트리알콕시실란 화합물 또는 양쪽성 계면활성제를 의미한다.In Table 2, the homomixer means a homogenizer mixer, and the additive means a trialkoxysilane compound or an amphoteric surfactant.
상기 표 2에서 보이는 바와 같이, 호모지나이저 믹서 및 인라인믹서를 사용한 경우 비교예 1의 몰탈믹서를 사용한 경우에 비하여 분산성이 우수하고, 장기 분산안정성이 더욱 향상됨을 알 수 있었다. 또한, 안정화제 및 소포제를 혼합하여 사용하는 경우 침전지수가 10% 이하로 장기분산안정성이 더욱 향상되는 것을 알 수 있었다.As shown in Table 2, when the homogenizer mixer and the inline mixer were used, the dispersibility was better than that of the mortar mixer of Comparative Example 1, and the stability of long-term dispersion was further improved. In addition, when the stabilizer and defoaming agent were mixed, it was found that the long-term dispersion stability was further improved to 10% or less of the sedimentation tank.
Claims (13)
상기 레드머드 액상 슬러리는 함수율 30 ~ 50 중량%의 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 물 20 ~ 100 중량부, 안정화제 0.01 ~ 5 중량부 및 소포제 0.01 ~ 5 중량부를 포함하고,
25℃에서 측정된 점도가 1,000 ~ 8,000 cps이고, 하기 식 1에 따른 침전지수가 10 % 이하인 레드머드 액상 슬러리.
[식 1]
침전지수 = [100 - (n일간 침전 후 상층액의 부피 / 최초 레드머드 액상 슬러리의 부피)] × 100
(상기 식 1에서 n은 7 ~ 28에서 선택된다.)As a red mud liquid slurry in which red mud sludge as an industrial by-product is dispersed in water using a homogenizer or an inline mixer without drying,
The red mud liquid slurry contains 20 to 100 parts by weight of water, 0.01 to 5 parts by weight of a stabilizer and 0.01 to 5 parts by weight of a defoaming agent based on 100 parts by weight of Red Mud sludge having a water content of 30 to 50% by weight,
A red mud liquid slurry having a viscosity measured at 25 占 폚 of 1,000 to 8,000 cps and having a number of precipitates of 10% or less according to the following formula (1).
[Formula 1]
Settling index = [100 - (volume of supernatant after n days of precipitation / volume of initial red mud liquid slurry)] x 100
(In the above formula 1, n is selected from 7 to 28.)
상기 레드머드 액상 슬러리는 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 분산제 5 ~ 30 중량부를 더 포함하는 것인 레드머드 액상 슬러리.The method according to claim 1,
Wherein the Redmud liquid slurry further comprises 5 to 30 parts by weight of a dispersant based on 100 parts by weight of Redmud sludge.
상기 레드머드 액상 슬러리는 레드머드 슬러지 100 중량부에 대하여, 트리알콕시실란 화합물 및 양쪽성 계면활성제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 0.01 ~ 10 중량부 더 포함하는 것인 레드머드 액상 슬러리.The method according to claim 1 or 3,
Wherein the redmud liquid slurry further comprises 0.01 to 10 parts by weight of at least one selected from a trialkoxysilane compound and an amphoteric surfactant per 100 parts by weight of red mud sludge.
상기 레드머드 액상 슬러리는 함수율이 50 ~ 80 중량%인 레드머드 액상 슬러리.The method according to claim 1,
The Redmud liquid slurry has a water content of 50 to 80% by weight.
상기 안정화제는 수분산성 폴리우레탄계 화합물인 것인 레드머드 액상 슬러리.The method according to claim 1,
Wherein the stabilizer is a water-dispersible polyurethane-based compound.
상기 소포제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 지방산 솔비탄에스테르, 지방산 디에탄올아민, 알킬모노글리세릴에테르에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 비이온성 계면활성제인 것인 레드머드 액상 슬러리.The method according to claim 1,
Wherein the defoaming agent is any one or two or more nonionic surfactants selected from polyoxyethylene alkyl ethers, fatty acid sorbitan esters, fatty acid diethanolamines, and alkyl monoglyceryl ethers.
상기 분산제는 폴리카르본산계 분산제, 리그닌술포네이트계 분산제, 폴리나프탈렌술포네이트계 분산제, 폴리멜라민술포네이트계 분산제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것인 레드머드 액상 슬러리.The method of claim 3,
Wherein the dispersant is any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of a polycarboxylic acid-based dispersant, a lignin sulfonate-based dispersant, a polynaphthalene sulfonate-based dispersant, and a polymelamine sulfonate-based dispersant.
상기 트리알콕시실란 화합물은 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고,
상기 양쪽성 계면활성제는 알킬 베타인 및 아미도알킬 베타인에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것인 레드머드 액상 슬러리.5. The method of claim 4,
The trialkoxysilane compound may be at least one selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, Propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-heptyltrimethoxy Silane, n-octyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3- Chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltriethoxysilane, 3-aminopropyl Trimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2 Hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3- glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxy (Meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, and mixtures thereof.
Wherein the amphoteric surfactant is any one or a mixture of two or more selected from alkyl betaines and amido alkyl betaines.
상기 호모지나이저 또는 인라인믹서는 4,000 ~ 8,000 rpm으로 분산시키는 것인 레드머드 액상 슬러리의 제조방법.11. The method of claim 10,
Wherein the homogenizer or the inline mixer is dispersed at 4,000 to 8,000 rpm.
상기 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 분산 시 분산제를 더 포함하는 것인 레드머드 액상 슬러리의 제조방법.11. The method of claim 10,
Wherein the dispersion further comprises a dispersing agent when dispersed using the homogenizer or the inline mixer.
상기 호모지나이저 또는 인라인믹서를 이용하여 분산 시 트리알콕시실란 화합물 및 양쪽성 계면활성제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 것인 레드머드 액상 슬러리의 제조방법.13. The method of claim 12,
Further comprising a mixture of one or more selected from a trialkoxysilane compound and an amphoteric surfactant when dispersed using the homogenizer or an inline mixer.
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