KR102130692B1 - 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중금속 함량이 높아 재활용이 불가능한 스테인레스스틸 슬러지에 인산염계 바인더를 혼합하여 중금속 성분이 용출되지 않도록 안정화함과 더불어, 시멘트용 혼화재 규격을 만족하도록 분말도를 향상시킴으로써, 스테인레스 슬러지를 시멘트용 혼화재로 재활용할 수 있는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법은, 스테인레스스틸 슬러지 100 중량부당 인산염계 바인더를 0.1 ~ 0.5 중량부 혼합하여 스테인레스스틸 슬러지에 포함된 크롬(Cr)을 MgCrO₄·4H₂O 형태로 고형화함으로써, 스테인레스스틸 슬러지를 안정화시키는 제1 단계와, 안정화된 인산염계 바인더 혼합물을 1,000 ℃ 이상에서 12시간 이상 고온 소성하는 제2 단계 및, 고온 소성한 인산염계 바인더 혼합물을 10 ~ 30 mm 크기의 스틸 볼을 이용하여 50 ~ 60rpm 으로 120 시간 이상 볼 밀 처리함으로써, 3,000 blaine 이상의 분말도를 형성하는 제3 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING CEMENT ADDITIVES USING THE STAINLESS STEEL SLUDGE}

본 발명은 중금속 함량이 높아 재활용이 불가능한 스테인레스스틸 슬러지에 인산염계 바인더를 혼합하여 중금속 성분이 용출되지 않도록 안정화함과 더불어, 시멘트용 혼화재 규격을 만족하도록 분말도를 향상시킴으로써, 스테인레스 슬러지를 시멘트용 혼화재로 재활용할 수 있는 기술에 관한 것이다.

스테인레스스틸(STS) 슬러지는 스테인레스 강판 생산과정에서 발생되는 산세폐액을 수처리 할 때 발생하는 폐기물로 대부분 매립으로 처리하고 있다.

스테인레스스틸 슬러지는 강판의 표면에 부착되었던 스케일이나 압연유 등이 기원이 되기 때문에 원 강판의 조성에 크게 영향을 받는데, 스테인레스 강판의 슬러지는 스테인레스 강판의 특성상 철분(Fe)은 물론이고 슬러지내 크롬(Cr)의 함량이 높아 재활용 시 크롬용출이 발생할 수 있다.

즉, 스테인레스스틸 슬러지를 재활용하는 경우, 환경오염 및 인체위해 등의 위험에 노출될 수 있다.

이로 인해 스테인레스스틸 슬러지는 다른 슬러지와는 달리 그 사용에 제약을 가지고 있어 현재까지는 고형화 후 매립하여 처리하는 것이 일반적이다.

그러나, 스테인레스스틸 슬러지는 수분함량이 높기 때문에, 매립 처리를 위해서는 필수적으로 성형과정을 수행하여야 하는데, 수분함량 감소를 위한 고화제 투입, dust 혼합, 건조과정 등 여러 과정을 거쳐야 하는 공정상의 번거로움이 발생된다.

즉, 매립이 아닌 다른 방법을 이용하여 스테인레스스틸 슬러지를 재활용할 수 있는 방법을 모색할 필요성이 강하게 대두되고 있다.

이에, 선행문헌1(한국특허등록 제1527972호)에는 스테인레스 소둔산세슬러지에서 중금속의 용출이 억제되도록 안정화하여 이를 시멘트 혼화재로 사용할 수 있도록 해 주는 기술이 개시되어 있다.

선행문헌1에서는 스테인레스 소둔산세슬러지에 SSD(Sodium Dimethy1 Dithiocarbamate)를 첨가하여 소둔산세 슬러지 중 크롬 성분을 고정화한다.

그러나, 상기한 SSD(Sodium Dimethy1 Dithiocarbamate)는 고가의 고정화제로서, 이를 스테인레스 소둔산세슬러지에 혼합하는 경우, 크롬성분이 안정적으로 안정화되는 효과는 있으나, 스테인레스스틸 슬러지 100g 중량부당 고가의 SSD 를 일정 중량부 이상 즉, 17~25g 중량부 첨가하게 됨으로 인해 슬러지의 금액의 상승되는 것이 불가피하게 된다.

이에 따라, 상기한 선행문헌1과 같이 제조되어 생성된 안정화된 소둔산세 슬러지는 시멘트 혼화재 규격을 만족함에도 불구하고, 가격 경쟁력의 약화로 인해 실제적으로 시멘트 혼화재로서 이용되지 못하고 있는 실정이다.

1. 한국등록특허 제10-1527972호 (명칭 : 스테인레스 소둔산세슬러지의 안정화 방법, 이를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법, 그로부터 제조된 시멘트 혼화재 및 시멘트 조성물)

이에, 본 발명은 사정을 감안하여 창출된 것으로, 중금속 함량이 높아 재활용이 불가능한 스테인레스 슬러지에 저가의 인산염 바인더를 혼합하여 크롬 성분이 용출되지 않도록 안정화시킴과 더불어, 고밀도화하여 시멘트 혼화재 규격을 만족시킴으로써, 현실적인 스테인레스 슬러지의 재활용도를 향상시킬 수 있도록 해 주는 스테인레스 소둔산세슬러지를 이용한 시멘트 혼화재 제조 방법을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.

또한, 시멘트 사용 환경에 대응되도록 스테인레스 슬러지에 혼합되는 인산염 바인더의 중량비를 조절함으로써, 용도 맞춤형의 시멘트 혼합제로서 이용할 수 있도록 해 주는 스테인레스 소둔산세슬러지를 이용한 시멘트 혼화재 제조 방법을 제공함에 또 다른 기술적 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 스테인레스스틸 슬러지 100 중량부당 인산염계 바인더를 0.1 ~ 0.5 중량부 혼합하여 스테인레스스틸 슬러지에 포함된 크롬(Cr)을 고정화함으로써, 스테인레스스틸 슬러지를 안정화시키는 제1 단계와, 안정화된 인산염계 바인더 혼합물을 1,000 ℃ 이상에서 12시간 이상 고온 소성하는 제2 단계 및, 고온 소성한 인산염계 바인더 혼합물을 10 ~ 30 mm 크기의 스틸 볼을 이용하여 50 ~ 60rpm 으로 120 시간 이상 볼 밀 처리함으로써, 3,000 blaine 이상의 분말도를 형성하는 제3 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법이 제공된다.

또한, 상기 제1 단계에서 스테인레스스틸 슬러지에 포함된 크롬(Cr)은 인산염계 바인더와 이온 반응하여 MgCrO₄·4H₂O 형태로 고형화되는 것을 특징으로 하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법이 제공된다.

또한, 상기 제1 단계에서 스테인레스스틸 슬러지에 혼합되는 인산염계 바인더는 Na phosphate 와 Ca phosphate 인 것을 특징으로 하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법이 제공된다.

또한, 상기 제1 단계에서 스테인레스스틸 슬러지 100 중량부당 인산염계 바인더를 0.3 중량부 미만으로 혼합하여 실내용 시멘트 혼화재를 제조하거나, 스테인레스스틸 슬러지 100 중량부당 인산염계 바인더를 0.3 중량부 이상으로 혼합하여 실외용 시멘트 혼화재를 구분하여 제조하는 것을 특징으로 하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법이 제공된다.

또한, 스테인레스스틸 슬러지를 입도별로 분리하는 단계를 추가로 포함하여 구성되고, 입도별로 분리된 스테인레스스틸 슬러지에 대해 상기 제1 내지 제3 단계를 각각 수행하되, 제3 단계에서 입도크기가 클수록 볼 밀 처리 시간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법이 제공된다.

또한, 스테인레스스틸 슬러지를 슬러지 생성환경에 의한 수분 함량에 기초하여 건식 슬러지와 분화 슬러지로 분리하는 단계를 추가로 포함하여 구성되고, 수분 함량에 의해 분리된 슬러지에 대해 상기 제1 내지 제3 단계를 각각 수행하는 것을 특징으로 하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 중금속 함량이 높아 재활용이 불가능한 스테인레스스틸 슬러지에 인산염계 바인더를 혼합하여 중금속 성분이 용출되지 않도록 안정화함과 더불어, 시멘트용 혼화재 규격을 만족시키도록 분말도를 향상시킴으로써, 스테인레스스틸 슬러지를 시멘트용 혼화재로 재활용할 수 있다.

또한, 크롬성분의 용출을 고정화하기 위해 스테인레스스틸 슬러지에 고가의 SSD(Sodium Dimethy1 Dithiocarbamate)를 다량 혼합하지 않고, 저가의 인산염계 바인더를 소량 혼합하여 시멘트용 혼화재 규격을 만족시킴으로써, 저렴한 비용으로 스테인레스스틸 슬러지의 재활용이 가능하게 된다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도2와 도3은 본 발명자가 스테인레스스틸 슬러지에 인산염 바인더를 혼합하여 고온소성한 이후 실시한 크롬 농도 측정 결과를 나타낸 도면.
도4는 본 발명자가 스테인레스스틸 슬러지에 인산염 바인더를 혼합한 혼합물을 볼밀 처리한 이후의 분말도 실험결과를 나타낸 도면.
도5는 도1의 과정을 통해 완성된 시멘트용 혼화재에 대한 ph별 크롬 용출량 측정결과를 나타낸 도면.
도6은 한국화학융합시험연구원에서 실시한 본 발명에 따른 시멘트용 혼화재에 대한 시험 성적표.

본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

본 발명은 스테인레스스틸 슬러지를 시멘트용 혼화재로 재활용하기 위한 것이 특징이다.

일반적으로 시멘트 원료는 점토질, 철질, 규산질 등으로 이루어지고, 시멘트 원료 중 철질 폐기물 재활용 기준은 하기 표1과 같다.

즉, 본 발명은 상기한 표1의 시멘트 원료 기준을 만족하도록 스테인레스스틸 슬러지를 공정하는 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도1을 참조하면, 본 발명에 따른 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법은, 먼저 적어도 하나 이상의 스테인레스스틸 업체로부터 스테인레스스틸 슬러지를 수집하고, 수집된 스테인레스스틸 슬러지를 입도별로 분리한다(ST100).

일반적으로 스테인레스스틸 슬러지는 스테인레스 강판을 생성하는 공정시 발생하는 폐기물로 그 크기가 다양하다. 이에 시멘트용 혼화재 제조를 위한 공정을 수행하기 전에 스테인레스스틸 슬러지를 입도별로 분리하고, 입도별로 분리된 스테인레스스틸 슬러지에 대해 슬러지 안정화 공정 및 볼밀 공정을 각각 수행함으로써, 전체적인 공정 프로세서를 보다 효율적으로 운용할 수 있도록 한다.

또한, 상기 ST100 단계에서 스테인레스스틸 슬러지는 해당 공급 업체에서의 스테인레스스틸 공정환경에 따라 건식 슬러지와 분화 슬러지로 구분한 후, 이를 입도별로 분리할 수 있다.

일반적으로 스테인레스 강판의 공정 환경에 따라 이에 의해 생성되는 스테인레스스틸 슬러지의 수분 함유량이 달라진다. 이에, 시멘트용 혼화재 제조를 위한 공정을 수행하기 전에 슬러지 공급 업체의 스테인레스 슬러지 생성 환경을 고려하여 분화 슬러지와 건식 슬러지로 구분하여 분리하여 이후 공정을 각각 수행함으로써, 스테인레스스틸 슬러지의 수분함량에 따른 전체적인 공정 프로세서를 보다 효율적으로 운용할 수 있도록 한다.

즉, 본 발명에 있어서는 ST100 단계 이후의 스테인레스스틸 슬러지의 안정화 공정 및 볼밀 공정을 입도별 및/또는 스테인레스 공정환경별로 분리하여 동일하게 실시한다. 이때, 입도별 또는 스테인레스 공정환경별 구체적인 공정 조건, 예컨대 시간, 속도 등의 조건은 입도범위에 따라 다르게 설정될 수 있음은 물론이다.

상기한 상태에서, 스테인레스스틸 슬러지에 인산염계 바인더를 혼합한다(ST200). 인산염계 바인더는 스테인레스스틸 슬러지 100중량부당 1 중량부 이하, 바람직하게는 01 ~ 0.5 중량부 범위로 혼합하는 것이 바람직하다.

여기서, 인산염계 바인더는 스테인레스스틸 슬러지에 포함된 크롬산염과 이온 반응하여 고형물을 형성함으로써, 스테인레스스틸 슬러지를 안정화한다.

인산염은 화학식에서 3H가 빠지고 그 앞에 K(칼륨),Ca(칼슘), Na(나트륨) Mg(마그네슘)등의 알카리 금속이 결합된 것들로서, K₃PO₄(인산 칼륨), Ca₃(PO₄)₂(인산 칼슘),인산 나트륨,인산 마그네슘 등이 있다.

스테인레스스틸 슬러지를 안정화하기 위한 인산염계 바인더는 바람직하게 Na phosphate (인산 나트륨) 와 Ca phosphate (인산 칼슘)이 될 수 있다. 즉, 인산염의 Na, 또는 Ca 이온이 크롬산염의 Cr 이온이 자리 바꿈(이온 반응)함으로써, 고형물을 생성하는 것이다.

도2와 도3은 본 발명자가 스테인레스스틸 슬러지에 인산염 바인더를 혼합하여 고온소성한 이후 실시한 크롬 농도 실험 결과로서, 이는 인산염에 의해 크롬 성분이 고형화됨으로써, 인산염이 스테인레스스틸 슬러지에 대해 바인더 기능을 제대로 수행하는지를 확인하기 위한 것이다.

도2은 재령별 크롬(Cr)과 납(Pb)이온 용출량과 이온 고정화율 실험결과치이다.

도2에서 A는 Na phosphate 를 바인더로 혼합한 경우이고, B 는 Ca phosphate 를 바인더로 혼합한 경우의 실험 결과로서, 인산염계 바인더 혼합물을 H₂SO₄ 10% 용액에 기간별로 담지한 이후 샘플을 수집하여 측정한 결과치다.

도2의 실험결과표에 의하면, 스테인레스스틸 슬러지에 Na phosphate 또는 Ca phosphate 를 혼합한 경우, 스테인레스스틸 슬러지에서 납(Pb) 성분과 크롬(Cr) 성분이 거의 용출되지 않아 상기한 두 종류의 바인더 모두에서 이온 고정화율이 99% 이상 확보됨을 확인할 수 있다.

도3은 도2에 도시된 재령 28일 수화물에 대한 X-Ray 실험결과로서, 재령 28일 수화물 100g을 DI water와 HCl 을 혼합하여 제조된 pH 5.8 ~ 6.3 범위의 HCl 수용액에 1: 10 중량비로 혼합하고, 이 혼합물을 추출 용기에 넣어 6시간 동안 진탕한 후, 200 rpm 의 진동수로 진폭 4~5cm의 진동을 주어 여과하고, 이를 3000rpm 이상 20분 정도 원심분리한 후 그 상등액을 이용하여 실험한 것이다.

도3에서 B(흑색 그래프)는 분화 슬러지에 대한 고형물 실험 결과를 나타낸 것이고, C(적색 그래프)는 건식 슬러지에 대한 고형물 실험 결과를 나타낸 것이다.

즉, 도3에 도시된 바와 같이 스테인레스스틸 슬러지에 Na phosphate 또는 Ca phosphate 를 혼합한 경우, Soil, MgO, MgCrO₄·4H₂O, Pb₉Mg₉Si₉O₂₄(OH)₂₄ 를 포함하는 수화물이 생성됨을 알 수 있다.

여기서, 재령 28일 수화물 즉, 스테인레스스틸 슬러지와 인산염계 바인더가 혼합된 혼합물은 Cr(NO₃)·9H₂O 와 Pb(NO₃)₂ 성분이 포함되고, 크롬 계열 수화물과 납 계열 수화물은 불용성 수화물인 바, Cr³⁺ 는 이온 반응을 통해 MgCrO₄·4H₂O 수화물을 생성하고, Pb²⁺는 Pb₉Mg₉Si₉O₂₄(OH)₂₄ 수화물을 생성한다. 다시말해, 크롬 성분은 MgCrO₄·4H₂O 수화물 형태로 고형화됨을 알 수 있다.

이후, ST200 단계에서 생성된 스테인레스스틸 슬러지와 인산염계 바인더가 혼합된 혼합물 즉, 인산염계 바인더 혼합물을 퍼니스(furnace)에 넣고 1,000℃ 이상의 환경에서 10 시간 이상 고온 소성한 후, 일정 시간 담지한다(ST300). 바람직하게는 인산염계 바인더 혼합물을 1,200℃ 환경에서 12 시간 고온 소성한다.

이어, 상기 ST300 단계에서 고온 소성된 인산염계 바인더 혼합물을 볼 밀(Ball-mill)처리함으로써, 시멘트용 혼화재를 완성한다(ST400).

이때, 볼 밀처리는 고온 소성된 인산염계 바인더 혼합물이 3,000 blaine 이상의 분말도를 형성하도록 하기 위한 공정으로, 10 ~ 30 mm 크기의 스틸 볼(steel ball)을 이용하여 50 ~ 60rpm 으로 120 시간 이상 수행한다.

도4는 스테인레스스틸 슬러지에 인산염 바인더를 혼합한 혼합물을 볼밀 처리한 이후의 분말도 실험결과로서, 공기투과식 시멘트 분말도 측정(KS L 5106 규격) 결과이다.

도4는 305mmΦ×305mm 크기의 밀(mill) 내에 15 ~ 26.5 mm 크기의 스틸 볼 40kg 을 충진함과 더불어, 인산염계 바인더 혼합물 20kg을 투입하고, 분쇄 효율을 높이기 위해 분쇄 조제(DEG)를 혼합물의 0.03wt% 비율로 첨가한 상태에서 볼 밀을 56 rpm 으로 60~180 분 동작시킨 결과이다.

이때, 스테인레스스틸 공정환경별 즉, 건식 슬러지와 분화 슬러지를 구분하여 실험하였는 바, 도4에서와 같이 상기한 볼 밀 조건에서 120분 동작 볼 밀을 동작시키는 경우, 건식 슬러지와 분화 슬러지 모두에서 시멘트 분말도 규격(KS L 5106 규격, 3,000 blaine 이상)를 만족하는 것을 알 수 있다.

또한, 상기한 볼 밀 조건에서 160분 이상 볼 밀을 동작시키는 경우, 건식 슬러지와 분화 슬러지 모두에서 상용 고로슬래그미분말(수제)의 분말도 규격인 4,000 ~ 5,000 blaine 을 만족시키는 것을 알 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조시 볼밀 시간을 조절함으로써, 시멘트 혼화재 또는 상용 고로슬래그미분말 규격을 충족하도록 제조하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명에 있어서는 시멘트를 사용하는 시공환경을 고려하여 인산염계 바인더의 혼합비율을 다르게 설정할 수 았다.

도5는 도1에서 완성된 시멘트용 혼화재에 대한 ph별 크롬 용출량 실험결과이다. 이는 도2 내지 도3의 실험 시료와 동일하며, 인산염계 바인더는 스테인레스스틸 슬러지 100g 중량부당 0.5% 중량부 비율로 혼합하였다.

도5는 시멘트 혼화재 100g을 DI water와 HCl 을 혼합한 pH 5.8 ~ 6.3 범위의 HCl 수용액에 1: 10 중량비로 혼합하고, 이 혼합물을 추출 용기에 넣어 6시간 동안 진탕한 후, 200 rpm 의 진동수로 진폭 4~5cm의 진동을 주어 여과하고, 이를 3000rpm 이상 20분 정도 원심분리한 후 그 상등액을 이용하여 실험한 것이다.

도5는 50ml 당 크롬 농도를 측정한 것으로, 본 발명에 따른 시멘트용 혼화재는 ph가 증가할수록 크롬 용출량이 증가하는 특성을 나타냄을 알 수 있다.

도시되지는 않았지만, 바인더를 혼합하지 않은 스테인레스 스틸 슬러지를 이용하여 생성된 시멘트 혼화재의 경우 동일 실험에 대해 ph별 150-540 ppm이 검출되었다.

이에 반하여 본 발명과 같이 인산염계 바인더를 혼합하여 생성된 시멘트 혼화재는 ph2 내지 ph11 환경 조건에서 약 0.2ppm 정도의 크롬 성분이 방출됨을 알 수 있다.

또한, 도5에 의하면 ph가 증가할수록 크롬 성분의 용출량이 증가함을 알 수 있다. 이에, 본 발명에 있어서는 시멘트 사용 용도를 고려하여 바인더 혼합비율을 조절함으로써, 시멘트 용도별 혼화재를 생성할 수 있다.

즉, 스테인레스스틸 슬러지 100 중량부당 인산염계 바인더를 0.3 중량부 미만으로 혼합하여 실내용 시멘트 혼화재를 제조하거나, 스테인레스스틸 슬러지 100 중량부당 인산염계 바인더를 0.3 중량부 이상으로 혼합하여 실외용 시멘트 혼화재를 구분하여 제조할 수 있다.

예컨대, 실내의 벽면 시공용 시멘트는 ph 가 비교적 낮은 환경이 유지되는 것으로, 보다 적은 중량비의 바인더(ex, ph4 기준, 0.2%) 가 혼합된 실내용 시멘트 혼화재를 생성하고, 도로나 건물 외벽 시공용 시멘트는 ph 가 비교적 높은 환경(산성비 등의 외부 영향 등)에 노출되므로, 이를 고려하여 보다 높은 중량비의 바인더(ex, ph11 기준, 0.5%) 가 혼합된 실외용 시멘트 혼화재를 생성할 수 있다.

한편, 도6은 한국화학융합시험연구원에서 실시한 본 발명에 따른 시멘트용 혼화재에 대한 시험 성적표이다.

이 시험 성적표에 제출된 시료는 상술한 도2 내지 도4의 실험결과를 갖는 것과 동일한 시료로서, 시험 성적표에 의하면 Cr⁶⁺ 가 불검출되고, 그 이외에도 상기 표1에 나타난 시멘트 산업 페기물 재활용 기준 규격에서의 납, 구리, 카드뮴, 비소, 수은에 대한 기준을 만족하는 것을 알 수 있다.

Claims (6)

1. 스테인레스스틸 슬러지 100 중량부당 인산염계 바인더를 0.1 ~ 0.5 중량부 혼합하여 스테인레스스틸 슬러지에 포함된 크롬(Cr)을 MgCrO₄·4H₂O 형태로 고형화함으로써, 스테인레스스틸 슬러지를 안정화시키는 제1 단계와,
   안정화된 인산염계 바인더 혼합물을 1,000 ℃ 이상에서 12시간 이상 고온 소성하는 제2 단계 및,
   고온 소성한 인산염계 바인더 혼합물을 10 ~ 30 mm 크기의 스틸 볼을 이용하여 50 ~ 60rpm 으로 120 시간 이상 볼 밀 처리함으로써, 3,000 blaine 이상의 분말도를 형성하는 제3 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 단계에서 스테인레스스틸 슬러지에 포함된 크롬(Cr)은 인산염계 바인더와 이온 반응하여 MgCrO₄·4H₂O 형태로 고형화되는 것을 특징으로 하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 단계에서 스테인레스스틸 슬러지에 혼합되는 인산염계 바인더는 Na phosphate 와 Ca phosphate 인 것을 특징으로 하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 단계에서 스테인레스스틸 슬러지 100 중량부당 인산염계 바인더를 0.3 중량부 미만으로 혼합하여 실내용 시멘트 혼화재를 제조하거나, 스테인레스스틸 슬러지 100 중량부당 인산염계 바인더를 0.3 중량부 이상으로 혼합하여 실외용 시멘트 혼화재를 구분하여 제조하는 것을 특징으로 하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   스테인레스스틸 슬러지를 입도별로 분리하는 단계를 추가로 포함하여 구성되고,
   입도별로 분리된 스테인레스스틸 슬러지에 대해 상기 제1 내지 제3 단계를 각각 수행하되, 제3 단계에서 입도크기가 클수록 볼 밀 처리 시간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   스테인레스스틸 슬러지를 슬러지 생성환경에 의한 수분 함량에 기초하여 건식 슬러지와 분화 슬러지로 분리하는 단계를 추가로 포함하여 구성되고,
   수분 함량에 의해 분리된 슬러지에 대해 상기 제1 내지 제3 단계를 각각 수행하는 스테인레스스틸 슬러지를 이용한 시멘트용 혼화재 제조 방법.

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