KR101962240B1 - A method to manufacturing alkali neutralizers with iron slag or calcium oxide, and neutralize waste by dry methods to manufacture chemical deposits with 38% or more of plaster content - Google Patents
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- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
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Abstract
Description
본 발명은 제강슬래그 또는 산화칼슘을 함유한 산업부산물을 주원료로 알칼리중화제를 제조하고 폐산을 건식법으로 중화하여 SO3 함량 38%(중량기준) 이상의 화학석고를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an alkaline neutralizing agent by using an industrial by-product containing steel-making slag or calcium oxide as an main raw material and neutralizing the waste acid by a dry method to produce a chemical gypsum having an SO 3 content of 38% (by weight) or more.
반도체 산업에서 발생하는 황산은 불순물인 중금속등의 함량이 적어 대부분 증발농축하거나 산화철을 반응시켜 황산철을 제조하는 방식으로 재활용되고 있다. 그러나 이러한 재활용 방법은 판매시장의 한계에 부딪혀 날로 증가하는 황산폐산 발생량을 감당하기 어려운 상황이며 새로운 재활용 시장의 확보가 요구되고 있다.The sulfuric acid generated in the semiconductor industry is recycled in such a manner that most of the sulfuric acid is produced by evaporation or reaction with iron oxide because the content of heavy metals such as impurities is low. However, this recycling method is difficult to cope with the increasing amount of sulfuric acid wastes generated due to the limit of the sales market and it is required to secure a new recycling market.
재활용되지 못한 황산폐산은 부득이하게 액상소석회를 사용하여 중화처리 하고 있으나 반도체 산업에서 발생하는 황산폐산의 농도가 50~70%의 고농도로 발생하기 때문에 액상소석회의 소비량이 증가하고 응집, 여과 등의 운전비용이 증가하므로 경제적이지 못하다. 또한 이 액상소석회 중화법은 2차 부산물이 중화슬러지와 폐수가 동시에 발생하여 두 가지 부산물을 안정적으로 처리해야하는 문제점이 있다.The sulfuric acid waste which is not recycled is inevitably neutralized by using liquid slaked lime, but since the concentration of sulfuric acid waste acid generated in the semiconductor industry occurs at a high concentration of 50 to 70%, consumption of liquid slaked lime is increased and the operation such as flocculation and filtration It is not economical because the cost increases. Also, this liquid slaked lime neutralization method has a problem that the secondary byproducts are generated simultaneously with the neutralized sludge and the wastewater, and the two by-products must be stably treated.
제철소 부산물로 발생되는 제강슬래그는 국내에서만 년간 약 9백만톤이 발생되고 있으나 알칼리 수용성(Free-CaO)를 함유하고 있어서 팽창붕괴의 불안정성 때문에 콘크리트용 골재로 사용이 용이하지 못하며 토양과 접촉시 알칼리 오염이 발생하여 비료 및 토양개량제 외 사용이 제한적이어서 대량으로 발생되는 제강슬래그의 안정적으로 재활용하기 위한 많은 연구가 현재까지 지속되고 있다.Steelmaking slag generated as a by-product of steel mills generates about 9 million tons per year in Korea, but it is not easy to use as aggregate for concrete due to instability of expansion collapse because it contains alkali-free (Free-CaO) And the use of fertilizer and soil modifier is limited. Therefore, many studies for stable recycling of steel slag generated in large quantities have been continued to date.
제강슬래그는 제철고온에서 발생되는 물질로 산화칼슘(CaO) 함량은 40~60%로 높으나 실제 중화 반응에 관여할 수 있는 활성(반응성) 산화칼슘(CaO)의 함량이 낮아 황산폐산 또는 황산의 중화제로 사용하기에는 과량 비율로 사용되어야 하며 이 중화비율로 중화된 부산물은 SO3 함량이 25%(중량기준) 이상 포함되기 어려워 화학석고 기준에 부합하지 않는다.Steelmaking slag is a material generated at high temperature of steel and calcium oxide (CaO) content is as high as 40 ~ 60%, but the content of active (reactive) calcium oxide (CaO) that can be involved in actual neutralization reaction is low, , And the by-products neutralized with this neutralization ratio do not meet the chemical gypsum standards because the SO 3 content is not more than 25% (by weight).
또한 전로슬래그 외 스테인레스강 슬래그, 제철소 백필터 분진, 발전소 플라이애쉬, 발전소 탈황석고, 정유탈황석고 등도 산화칼슘(CaO) 함량이 낮아 중화제로 사용하기에 품질이 낮으며 이 또한 황산 중화 후 부산물의 석고함량이 화학석고 기준에 부합하지 않는다.In addition, since the content of CaO in stainless steel slag other than converter slag, dust filter in steel mill, fly ash in power plant, desulfurization gypsum in power plant, and desulfurization gypsum in refinery is low, the quality is low as a neutralizing agent, The content does not meet the chemical gypsum standards.
고체 분말상태의 소석회(Ca(OH)2) 및 CaO를 함유한 생석회(CaO), 탄산칼슘(CaCO3), 제강슬래그 외 CaO를 함유한 산업부산물 등을 황산과 직접 혼합하여 중화처리제로 사용하지 않고 수분을 60~70% 함유한 액상소석회를 사용하여 중화하는 이유는 황산폐산과 혼합 시 급격한 발열과 함께 끓어오르는 현상이 발생하고 이로 인하여 분말과 흄이 비산되어 취급이 어렵기 때문이다. CaO, calcium carbonate (CaCO 3 ), steel slag, industrial byproducts containing CaO, etc., containing calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and CaO in solid powder form are directly mixed with sulfuric acid and used as a neutralizing agent The reason for neutralization using liquid slaked lime containing 60 ~ 70% of water is that when mixed with sulfuric acid wastes, boiling accompanied by rapid heat generation occurs and powder and fume are scattered, which makes handling difficult.
따라서, 본 발명은 저렴한 산업부산물 중 산화칼슘(CaO)을 함유한 제강슬래그 등을 주 원료로 사용함에 있어서 소석회(Ca(OH)2)등을 첨가하여 품질을 개선하고 건식 중화법으로 반도체 산업 등에서 발생되는 폐산을 경제적으로 처리함과 동시에 발생되는 부산물을 화학석고로 재활용하는 제강슬래그 또는 산화칼슘을 함유한 산업부산물을 주원료로 알칼리중화제를 제조하고 폐산을 건식법으로 중화하여 SO3 함량 38%(중량기준) 이상의 화학석고를 제조하는 방법을 제공하는 목적으로 한다.Therefore, the present invention is to improve the quality by adding calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) or the like to steel slag containing calcium oxide (CaO) as a main raw material, An alkaline neutralizing agent is prepared from steel slag or industrial byproducts containing calcium oxide which is produced by recycling the produced waste acid economically and byproducts generated by chemical gypsum, and the waste acid is neutralized by a dry method to obtain an SO 3 content of 38% Quot; standard ") or more.
본 발명의 목적은 저렴한 산업부산물 중 산화칼슘(CaO)을 함유한 제강슬래그등을 황산폐산 등을 중화제로 사용하기에 적합하도록 품질을 개선하고 건식으로 중화할 수 있도록 방법을 발명하여 이를 통하여 화학석고를 제조할 수 있도록 하는 방법이다.DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for improving quality and neutralizing dry steel by appropriately using sulfuric acid waste acid as a neutralizing agent in steel making slag containing calcium oxide (CaO) And the like.
본 발명은 산업부산물 중 산화칼슘(CaO)을 함유한 제강슬래그등을 중화제로 사용하기에 부족한 활성(반응성) 산화칼슘(CaO)을 보완하기 위해 소석회(Ca(OH)2)를 첨가하여 알칼리중화제를 제조하는 것이다.(Ca (OH) 2 ) is added to supplement active (reactive) calcium oxide (CaO), which is insufficient to use steelmaking slag containing calcium oxide (CaO) as a neutralizer, .
본 발명은 분말상태의 고형분의 알칼리중화제를 사용함에 있어서 발열과 끓는 현상을 제어하기 위해 안정제로 수분을 첨가하여 반응을 안정화 시키는 건식중화법으로 제조하는 것이다.The present invention relates to a dry neutralization method for stabilizing a reaction by adding water as a stabilizer in order to control heat generation and boiling phenomenon in the use of solid alkali neutralizing agent in powder state.
본 발명은 중화과정에서 발생하는 발열을 통하여 중화부산물의 수분을 증발시키며 고형분으로 회수하는 방법으로 화학석고 형태의 중화부산물을 습득하는 것이다.The present invention is to acquire a chemical gypsum-form neutralization by-product by evaporating moisture of a neutralization by-product through a heat generated in the neutralization process and recovering it as a solid component.
본 발명은 폐자원인 산화칼슘(CaO)을 함유한 산업부산물과 폐기물인 황산폐산을 동시에 경제적으로 처리하고 부산물을 화학석고로 재활용 될 수 있도록 제조하는 제강슬래그 또는 산화칼슘을 함유한 산업부산물을 주원료로 알칼리중화제를 제조하고 폐산을 건식법으로 중화하여 SO3 함량 38%(중량기준) 이상의 화학석고를 제조하는 방법을 제공하는 특징이 있다.The present invention relates to an industrial by-product containing steel-making slag or calcium oxide which is produced by economically treating industrial by-products containing calcium oxide (CaO), which is a waste resource, and sulfuric acid waste, as a by- And neutralizing the waste acid by a dry method to produce a chemical gypsum having an SO 3 content of 38% (by weight or more).
본 발명은 제철소부산물인 제강슬래그를 포함하여 산화칼슘(CaO)을 함유한 폐자원인 산업부산물을 활용하여 반도체 산업에서 발생하는 황산폐산과 중화하는 방법에 있어서 부산물을 경제적으로 고품질의 화학석고로 제조하는 방법으로 아래와 같은 효과를 갖는다.The present invention relates to a method for neutralizing sulfuric acid generated in the semiconductor industry by using industrial by-products, which is a waste resource containing calcium oxide (CaO), including steelmaking slag as a by-product of a steel mill, The following effects are obtained.
첫째, 제강슬래그등 산업부산물의 재활용 시장을 확대하므로 이의 처리에 따른 환경문제를 해결할 수 있다.First, it will expand the recycling market for industrial by-products such as steelmaking slag, thus solving environmental problems caused by disposal.
둘째, 지속적으로 증가하고 있는 반도체 산업의 황산폐산을 경제적, 안정적으로 처리할 수 있으며 발생된 부산물을 화학 석고로 대체하므로 재활용 시장을 확장하는 효과가 있다.Second, it can economically and stably treat the sulfuric acid waste acid of the semiconductor industry, which is continuously increasing, and replaces the generated byproducts with chemical gypsum, thereby expanding the recycling market.
셋째 시멘트 회사등에서 사용되는 부재료인 석고는 국내 수급이 부족하여 천연석고를 수입하고 있어 이를 대체하므로 수입대체 효과가 있고 천연석고 대비 가격이 저렴하므로 경제적이다.Third, the gypsum used in cement companies is imported because natural gypsum is imported due to lack of domestic supply and demand.
넷째, 산업부산물을 주 원료로 사용하므로 알칼리중화제의 가격이 일반 액상 소석회등에 비해 저렴하고 건식중화법의 공정이 단순하여 경제적이다.Fourth, since industrial byproducts are used as the main raw material, the price of alkali neutralizer is lower than that of general liquid slaked lime, and the process of dry neutralization method is simple and economical.
다섯째, 본 발명의 방법으로 필요에 따라 기타 염산, 질산, 불산등의 처리방법에도 응용될 수 있어 경제적으로 처리가 가능하다.Fifth, the method of the present invention can be applied to other treatment methods such as hydrochloric acid, nitric acid, hydrofluoric acid and the like, if necessary, thereby enabling economical treatment.
도 1은 본 발명에 따른 중화처리장치의 개략적인 구성도1 is a schematic configuration diagram of a neutralization treatment apparatus according to the present invention
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대하여서는 동일한 참조부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분은 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’된 것도 포함한다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 ‘포함’한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only a case where it is directly connected, but also an indirect connection between other parts.
In addition, when a part is referred to as including an element, it is to be understood that the element may include other elements, not the exclusion of any other element, unless specifically stated otherwise.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 저의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.The terms used in the present invention are defined in consideration of the functions of the present invention and may vary depending on the intention or custom of the user or the operator. Therefore, the definitions of these terms are used in the meaning As well as the other.
그리고 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략하고, 이하 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다.And optional terms in the following embodiments are used to distinguish one element from another element, and the element is not limited by the terms.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명 실시에 따른 제강슬래그를 주 원료로 활용하여 고형분 상태에서 반도체 황산폐산을 중화하고 중화 후 부산물을 화학석고로 제조하여 재활용 할 수 있도록 하는 방법은, 산업현장에서 발생하는 부산물 중 제철소에서 발생하는 제강슬래그 분말에 활성(반응성) 산화칼슘(CaO)을 증가시키기 위하여 소석회(Ca(OH)2)를 첨가하는 방법으로 알칼리중화제를 제조하고 고형분 상태의 알칼리중화제에 반도체에서 발생하는 폐산을 직접 투입하여 중화 시키는 건식중화법으로 화학석고를 제조하는 방법에 있어서, The method of neutralizing the semiconductor sulfuric acid waste acid in the solid state and making the by-product after the neutralization by chemical gypsum using the steel slag according to the present invention as a main raw material, An alkali neutralizer was prepared by adding calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) to increase active (reactive) calcium oxide (CaO) in steelmaking slag powder, and the waste acid generated from the semiconductor was directly added to the alkali neutralizer in the solid state A method for producing a chemical gypsum by neutralizing a dry neutralization method,
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알칼리중화제를 활성(반응성) 산화칼슘(CaO) 함량 30%(중량기준) 이상으로 제조하기 위해 주원료인 제강슬래그와 부원료인 소석회(Ca(OH)2)를 1:0.5(중량비율)로 혼합하여 알칼리중화제를 제조하는 알칼리중화제 제조단계 ;In order to produce an alkali neutralizing agent with a content of active (reactive) calcium oxide (CaO) of 30% (by weight) or more, steel slag, which is a main material, and calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) Preparing an alkali neutralizing agent for producing an alkali neutralizing agent;
상기 알칼리중화제 제조단계의 혼합물에 폐산의 혼합·중화 시 급격한 발열반응을 억제하기 위해 알칼리중화제와 수분을 1:0.15(중량비율)로 일정 수분을 첨가 후 교반 하는 건식 중화법의 안정제인 수분을 첨가하는 수분첨가단계;In order to suppress the rapid exothermic reaction during the mixing and neutralization of the waste acid in the alkali neutralizing agent preparation step, water is added as a stabilizer of a dry neutralization method in which water is added at a ratio of 1: 0.15 (weight ratio) ;
반도체 공정에서 발생하는 황산농도 30%(중량기준) 이상의 폐산을 수집하고 알칼리중화제와 폐산을 1:1.35(중량비율)로 계량하는 폐산계량단계;A waste acid metering step of collecting a waste acid having a sulfuric acid concentration of 30% (by weight) or more generated in a semiconductor process and measuring an alkali neutralizing agent and waste acid at a ratio of 1: 1.35 (weight ratio);
상기 수분첨가단계의 혼합물에 상기 폐산계량단계에서 계량된 폐산의 유량을 제어하며 서서히 반응기에 투입하는 중화시작단계;A neutralization starting step of gradually adding a mixture of the water addition step to the reactor while controlling the flow rate of the waste acid measured in the waste acid metering step;
상기 중화시작단계 후 발영 반응을 통한 중화물을 고형화 하는 중화 및 고형화단계;Neutralizing and solidifying the neutralized product through an emulsification reaction after the neutralization starting step;
상기 중화 및 고형화단계가 완료되면 저장조로 이송하여 72시간 이상 pH 안정화 숙성을 위한 중화숙성단계; 를 포함하여 제강슬래그 또는 산화칼슘(CaO)을 함유한 산업부산물을 주원료로 알칼리중화제를 제조하고 황산폐산 또는 황산을 건식법으로 중화하여 함량 38%(중량기준) 이상의 화학석고를 제조하는 방법을 제공한다.After the neutralization and solidification steps are completed, the mixture is transferred to a storage tank and aged for pH stabilization for aging for 72 hours or longer; , An alkaline neutralizing agent is produced from an industrial by-product containing steel making slag or calcium oxide (CaO) as an main raw material, and a sulfuric acid waste acid or sulfuric acid is neutralized by a dry method to produce a chemical gypsum having a content of 38% .
한편, 반도체 산업분야에서 발생하는 황산폐산은 국내기준으로 1년에 약 20 ~ 25만 톤 이상이 발생이 되고 있으며 그 발생량은 산업의 성장 비례에 따라 계속 증가하고 있다. On the other hand, the amount of sulfuric acid waste generated in the semiconductor industry is about 20 ~ 250 thousand tons per year, and the amount of sulfuric acid is continuously increasing according to the growth rate of the industry.
상기 반도체 산업의 황산 폐산 발생은 웨이퍼 세정이나 에칭과정에서 발생하는데, 이때 사용하는 초고순도의 황산사용은 중금속 등의 불순물 함량이 적고 재활용할 수 있는 가치는 높지만, 재활용 시장의 한계와 중화 처리 시 과다한 비용이 수반되는 문제점이 있어 경제적으로 재활용할 수 있는 신규시장이 활성화 되지 못하고 있으므로, 이에 대한 기술개발이 시급히 요구되고 있는 상황이고, 이에 본 발명은 반도체 산업에서 발생하는 고농도 황산폐산을 중화처리 후 재활용을 함에 있어 기존 재활용 방법과 비교하여 비용 및 시장에서 경쟁력 있는 조건으로 처리할 수 있게 된다.The generation of sulfuric acid in the semiconductor industry occurs during the wafer cleaning and etching process. The use of ultrahigh purity sulfuric acid in this case has a low impurity content such as heavy metals and a high value for recycling. However, the limitations of the recycling market, Therefore, the present invention relates to a method of recycling high-concentrated sulfuric acid produced in the semiconductor industry after neutralization and recycling. , It can be processed in a cost and competitive condition in the market in comparison with existing recycling methods.
그리고 또 본 발명 실시에 있어 제강슬래그 사용은 고온에서 발생하는 슬래그의 특성상 산화칼슘(CaO)의 대부분 안정화되어 비활성 성분으로 존재할 수 있도록 한다.In addition, in the practice of the present invention, the use of steelmaking slag enables most of the calcium oxide (CaO) to be stabilized as an inactive component due to the characteristics of the slag generated at a high temperature.
따라서 중화반응 후 부산물이 화학석고로 재활용이 가능하도록 하기 위해서는 알칼리중화제 사용량대비 고농도 황산폐산의 양을 증가시켜야 하며 이를 위해서 알칼리중화제의 활성(반응성) 산화칼슘(CaO) 함량을 높여야 하므로 소석회(Ca(OH)2)를 첨가하여 품질이 개선된 알칼리중화제를 제조할 수 있게 된다.Therefore, in order to enable the by-products to be recycled as chemical gypsum after the neutralization reaction, it is necessary to increase the amount of high sulfuric acid wastes relative to the amount of alkali neutralizing agent, and to increase the calcium (CaO) content of the active (reactive) alkali neutralizing agent, OH) 2 ) is added to prepare an alkali neutralizer having improved quality.
한편, 제강슬래그에 첨가되는 석회는 아래 표2와 같이 실시한다.
도 1에서 도시한 바와 같이 제강슬래그와 소석회(Ca(OH)2)를 각각 계량하여 반응기에 투입 혼합하므로 적합한 품질의 알칼리중화제를 제조할 수 있게 되는 것이다.Meanwhile, the lime added to steelmaking slag is carried out as shown in Table 2 below.
As shown in FIG. 1, steelmaking slag and calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) are weighed and mixed in a reactor, so that an alkaline neutralizer of appropriate quality can be produced.
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알칼리중화제의 혼합비율은 제강슬래그 등의 산업부산물 품질과 황산폐산의 농도 등에 따라 변경될 수 있다.The mixing ratio of the alkali neutralizing agent can be changed depending on the quality of industrial byproduct such as steel making slag and the concentration of sulfuric acid waste acid.
제조된 알칼리중화제는 건조된 분말상태로 고형분 상태로 황산폐산과의 직접 반응 시 급격한 발열로 인한 증기와 분진이 발생하게 되므로 이를 방지하기 위해 안정제로 수분을 첨가하며 첨가되는 수분량은 알칼리중화제 1 : 0.05~0.5(중량비율)로 첨가할 수 있으며 보다 바람직하게는 1 : 0.1~0.3(중량비율)로 첨가하여 제조할 수 있다.
이때. 수분의 첨가비율은 황산의 농도에 따라 변경될 수 있다.The prepared alkali neutralizer is in the form of dried powder, and when it reacts directly with sulfuric acid waste acid in the solid state, steam and dust are generated due to rapid heat generation. To prevent this, water is added as a stabilizer and the amount of added water is 1: To 0.5 (weight ratio), and more preferably 1: 0.1 to 0.3 (weight ratio).
At this time. The addition rate of water can be changed depending on the concentration of sulfuric acid.
반응기에 투입되어 안정제인 수분이 첨가된 알칼리중화제에 황산폐산을 계량하여 투입하는 과정에서 급격한 반응을 억제하기 위하여 적정한 유량으로 투입하면서 완속 교반을 실시한다.In the process of adding sulfuric acid waste acid to the alkaline neutralizer added with water as a stabilizer, the stabilizer is added to the reactor at a proper flow rate to perform a slow stirring in order to suppress the abrupt reaction.
반응기에서의 알칼리중화제에 황산폐산이 투입되어 교반이 실시되는 과정에서 중화와 함께 발열이 발생하게 되며 이와 함께 수분이 증발되어 고형화가 이루어진다. 이때 배출되는 중화부산물의 수분함량이 20%를 넘지 않아야 고형분의 형태를 유지할 수 있게 된다.During the stirring of the sulfuric acid waste acid into the alkali neutralizer in the reactor, heat is generated together with neutralization, and the water is evaporated and solidified. At this time, if the moisture content of the neutralized by-product discharged does not exceed 20%, the solid form can be maintained.
반응기에서 중화 완료된 부산물은 컨베이어를 사용하여 개방형 저장창고로 이송되어 진다. The neutralized by-products in the reactor are transferred to an open storage warehouse using a conveyor.
초기의 중화부산물은 활성(반응성이)이 부족한 산화칼슘(CaO)로 인하여 완벽하게 중화가 이루어지지 않은 상태로 약산성을 나타내게 되고 완벽한 중화(pH6~8)를 이루기 위하여 일정시간의 숙성(Aging)을 실시하며 보다 바람직하게는 72시간의 숙성을 실시하는 것이 바람직하다.The initial neutralization byproducts are weakly neutralized due to calcium oxide (CaO) lacking activity (reactivity) and exhibit a weak acidity. Aging of a certain period of time is required to achieve complete neutralization (pH 6-8) It is more preferable to carry out aging for 72 hours.
Claims (7)
알칼리중화제를 활성(반응성) 산화칼슘(CaO) 함량 30%(중량기준) 이상으로 제조하기 위해 주원료인 제강슬래그와 부원료인 소석회(Ca(OH)2)를 1:0.5(중량비율)로 혼합하여 알칼리중화제를 제조하는 알칼리중화제 제조단계 ;
상기 알칼리중화제 제조단계의 혼합물에 고농도 폐산의 혼합·중화 시 급격한 발열반응을 억제하기 위해 알칼리중화제와 수분을 1:0.15(중량비율)로 일정 수분을 첨가 후 교반 하는 건식 중화법의 안정제인 수분을 첨가하는 수분첨가단계;
반도체 공정에서 발생하는 황산농도 30%(중량기준) 이상의 폐산을 수집하고 알칼리중화제와 폐산을 1:1.35(중량비율)로 계량하는 폐산계량단계;
상기 수분첨가단계의 혼합물에 상기 폐산계량단계에서 계량된 폐산의 유량을 제어하며 서서히 반응기에 투입하는 중화시작단계;
상기 중화시작단계 후 발열 반응을 통한 중화물을 고형화하는 중화 및 고형화단계;
상기 중화 및 고형화단계가 완료되면 저장조로 이송하여 72시간 이상 pH 안정화 숙성을 위한 중화숙성단계;
를 포함하여 제강슬래그 또는 산화칼슘(CaO)을 함유한 산업부산물을 주원료로 알칼리중화제를 제조하고 폐산을 건식법으로 중화하여 SO3 함량 38%(중량기준) 이상의 화학석고를 제조하는 방법.(Ca (OH) 2 ) was added to increase the amount of active (reactive) calcium oxide (CaO) in steelmaking slag powder produced in the steelworks among industrial byproducts generated in the industrial field, and an alkali neutralizing agent A method for producing a chemical gypsum by a dry neutralization method in which a high concentration sulfuric acid waste acid generated in a semiconductor is directly added to a neutralizing agent and neutralized,
In order to produce an alkali neutralizing agent with a content of active (reactive) calcium oxide (CaO) of 30% (by weight) or more, steel slag, which is a main material, and calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) Preparing an alkali neutralizing agent for producing an alkali neutralizing agent;
In order to suppress the rapid exothermic reaction during the mixing and neutralization of the high-concentration waste acid in the above-mentioned alkaline neutralizing agent preparation step, water is added as a stabilizer of the dry neutralization method in which water is added at a ratio of 1: 0.15 (weight ratio) A water addition step of adding water;
A waste acid metering step of collecting a waste acid having a sulfuric acid concentration of 30% (by weight) or more generated in a semiconductor process and measuring an alkali neutralizing agent and waste acid at a ratio of 1: 1.35 (weight ratio);
The flow rate of the waste acid measured in the waste acid metering step is controlled to the mixture in the water addition step and the mixture is slowly added to the reactor A neutralization start phase;
Neutralizing and solidifying the neutralized product through an exothermic reaction after the initiation of neutralization;
After the neutralization and solidification steps are completed, the mixture is transferred to a storage tank and aged for pH stabilization for aging for 72 hours or longer;
, An alkaline neutralizing agent is produced from an industrial by-product containing steel-making slag or calcium oxide (CaO) as an main raw material, and a waste acid is neutralized by a dry method to produce a chemical gypsum having an SO 3 content of 38% or more.
알칼리중화제 제조단계는, 제강슬래그 외 산화칼슘(CaO)을 함유한 스테인레스강 슬래그, 발전소 플라이애쉬 중 하나 이상의 물질을 주원료로 사용하는 것을 더 포함하는 제강슬래그 또는 산화칼슘(CaO)을 함유한 산업부산물을 주원료로 알칼리중화제를 제조하고 폐산을 건식법으로 중화하여 SO3 함량 38%(중량기준) 이상의 화학석고를 제조하는 방법.The method according to claim 1,
The step of producing the alkali neutralizing agent may be carried out by using a steel slag containing calcium oxide (CaO) besides steel making slag, a steelmaking slag further containing a material of at least one of the power plant fly ash, or an industrial by-product containing calcium oxide (CaO) And neutralizing the waste acid by a dry method to produce a chemical gypsum having an SO 3 content of 38% (by weight or more).
알칼리중화제 제조단계는, 활성 산화칼슘(CaO)의 함량을 증가시키기기 위해 사용되는 소석회(Ca(OH)2)를 대신해 생석회(CaO)나 석회석(CaCO3) 중 하나이상의 물질을 부원료로 첨가하는 것을 더 포함하는 제강슬래그 또는 산화칼슘(CaO)을 함유한 산업부산물을 주원료로 알칼리중화제를 제조하고 폐산을 건식법으로 중화하여 SO3 함량 38%(중량기준) 이상의 화학석고를 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
The step of preparing the alkali neutralizing agent may be carried out by adding at least one of calcium oxide (CaO) and limestone (CaCO 3 ) as an additive in place of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) used for increasing the content of active calcium oxide (CaO), and neutralizing the waste acid by a dry method to produce a chemical gypsum having an SO3 content of 38% or more by weight.
폐산계량단계에 있어서 사용되는 반도체 공정에서 발생하는 황산농도 30%(중량기준) 이상의 폐산 외 염산폐산, 질산폐산, 불산 산업부산물을 사용하는 것을 더 포함하는 제강슬래그 또는 산화칼슘(CaO)을 함유한 산업부산물을 주원료로 알칼리중화제를 제조하고 폐산을 건식법으로 중화하는 SO3 함량 38%(중량기준) 이상의 화학석고를 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
(CaO), which further comprises using a waste acid hydrochloric acid waste acid, a nitric acid waste acid, and a hydrofluoric acid industrial by-product, which has a sulfuric acid concentration of 30% (by weight) or more generated in the semiconductor process used in the waste acid metering step, A method of producing a chemical gypsum having an SO 3 content of 38% (by weight) or more by neutralizing a waste acid with a dry acid method by preparing an alkali neutralizing agent as an active ingredient by-product.
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