KR102149063B1 - Sub-materials for Manufacturing CSA Cement Using Waste By product - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐 부산물을 이용한 CSA 시멘트 제조용 부원료에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 CSA시멘트의 주요 성분에서 일부 또는 모두 함유하고 있는 실리콘 웨이퍼슬러지, 탈황 플라이애쉬(Fly Ash), 및 염색폐수슬러지에 함수율 조절재로서 폐석회, 제철슬러지를 혼합하여 CSA 시멘트 제조를 위한 부원료를 제공하므로 폐 부산물의 이용에 의한 환경 문제 해결 및 원료비 절감을 이루는 폐 부산물을 이용한 CSA 시멘트 제조용 부원료에 관한 것이다.The present invention relates to an auxiliary material for manufacturing CSA cement using waste by-products, and in more detail, controlling the moisture content in silicon wafer sludge, desulfurization fly ash, and dyeing wastewater sludge containing some or all of the main components of CSA cement. The present invention relates to an auxiliary material for manufacturing CSA cement using waste by-products which solves environmental problems by using waste by-products and reduces raw material costs by mixing waste lime and steel sludge as ash to provide an auxiliary material for manufacturing CSA cement.
일반적으로 시멘트라 함은 토목·건축공사 등에 다량으로 사용되는 포틀랜드 시멘트계를 말하며, 상기 포틀랜드 시멘트계에는 보통·중용열·조강·저열·내황산 포틀랜드시멘트 등이 이에 속한다. 이 밖에 고산화철형 포틀랜드 시멘트·백색 포틀랜드시멘트도 있는데, 이들은 토목공사나 건축공사 수행 시 용도에 맞게 사용될 수 있도록 여러 종류의 포틀랜트 시멘트가 다양하게 제조되고 있다.In general, cement refers to a Portland cement system that is used in a large amount for civil engineering and construction works, and the Portland cement system includes normal, medium heat, crude steel, low heat, and sulfuric acid portland cement. In addition, there are high-oxide type Portland cement and white Portland cement, and various types of Portland cement are manufactured in various ways so that they can be used according to the purpose when performing civil works or construction works.
그러나 지하 기초공사, 간척지 복토, 버림콘크리트공사, 방수공사, 흙포장공사 등에 사용되는 시멘트는 물과 접촉되면 빠르게 경화되면서 높은 강도를 발현시킬 수 있는 초조강성 시멘트계인 칼슘설포알루미네이트 시멘트(CSA시멘트)를 많이 사용하고 있다. However, the cement used for underground foundation work, reclaimed land cover, abandoned concrete work, waterproof work, soil pavement work, etc. is rapidly hardened when in contact with water, and calcium sulfoaluminate cement (CSA cement), an ultra-strong cement system capable of expressing high strength. You are using a lot.
상기한 CSA 시멘트는 시멘트 내에 CaO-Al2O3-SiO2-SO3-Fe2O3 성분이 들어 있기 때문인데 Ca성분의 수화반응과 함께 Ca-S-Al 성분이 에틀린자이트 반응을 일으켜 초속경이 되면서 Fe성분이 고강도를 지속적으로 나타낼 수 있도록 작용하는 것으로 알려져 있다.The CSA cement mentioned above is because the CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 -SO 3 -Fe 2 O 3 component is contained in the cement, and the Ca-S-Al component reacts with the hydration reaction of the Ca component. It is known that the Fe component acts to continuously show high strength as it rises and becomes the initial speed.
CSA시멘트는 일반적으로 60~70％의 석회, 20~30％의 알루미나, 10~15％에 달하는 산화철, 6％ 이하의 무수규산 및 황 등으로 구성되어 있지만 CSA시멘트의 특성에 따라 알루미나 또는 산화철의 구성비율이 달라지기도 한다.CSA cement is generally composed of 60~70% lime, 20~30% alumina, 10~15% iron oxide, 6% or less silicic anhydride and sulfur, but depending on the characteristics of CSA cement, alumina or iron oxide The composition ratio may change.
이러한 CSA시멘트를 생산하는 방법은 주 원료인 석회에 부원료인 알루미나, 산화철, 무수규산, 황 등을 CSA 시멘트의 특성에 따라 적정 비율로 혼합하여 조성한 원료를 시멘트 소성로에 넣고 1400℃ 이상의 고온으로 소성시켜 생성되는 크링카를 미분쇄하여 제조하는 것이다.The method of producing such CSA cement is to mix the main raw material lime with sub-materials such as alumina, iron oxide, silicic anhydride, sulfur, etc. in an appropriate ratio according to the characteristics of CSA cement, and put it in a cement kiln and fire it at a high temperature of 1400℃ or higher. It is manufactured by pulverizing the resulting clinker.
최근 고층건물이 많이 건설되면서 지하 기초공사량이 늘어나고 도로가 늘어나면서 연약지반 보강공사 등이 증가하고 있어 공사 기간을 단축하기 위하여 빠른 시간에 고강도가 발현되는 CSA 시멘트의 사용량이 급증하고 있다. 이에 CSA 시멘트 생산에 필요한 부 원료로 사용되는 성분인 알루미나, 산화철, 무수규산, 황의 사용량도 증가되어 시멘트 제조원가 절감 차원에서 상기 부원료의 성분이 많이 포함된 폐 부산물을 부원료로 이용하려는 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다.Recently, as high-rise buildings are constructed, the amount of underground foundation work increases and roads increase, and soft ground reinforcement work is increasing. In order to shorten the construction period, the use of CSA cement, which exhibits high strength in a short time, is increasing rapidly. As a result, the use of alumina, iron oxide, silicic anhydride, and sulfur, which are components used as auxiliary raw materials for CSA cement production, has also increased, thereby actively developing technology to use waste by-products containing a large amount of the auxiliary raw materials as auxiliary raw materials in order to reduce the cement manufacturing cost. It is going on.
종래 기술의 일 예로 한국 등록특허 제10-1147635호(2012년05월14일)에는 시멘트 폐 부산물 원료와 인산부산석고를 혼합하여 초속경-고강도 시멘트를 제조하는데 필요한 5성분계(CaO-Al2O3-SiO2-SO3-Fe2O3)의 함유 비율을 조절하여 다양한 초속경-고강도 시멘트 제조방법이 개시되어 있다.As an example of the prior art, Korean Patent Registration No. 10-1147635 (May 14, 2012) discloses a 5-component system (CaO-Al2O3-SiO2) required to manufacture ultra-fast hard-high strength cement by mixing cement waste by-product raw materials and phosphate by-product gypsum. Various super-fast hard-high-strength cement manufacturing methods are disclosed by controlling the content ratio of -SO3-Fe2O3).
상기 초속경-고강도 시멘트 제조방법은 5성분계에 해당하는 각 성분의 혼합비율에 따른 여러 종류의 특수시멘트 제조방법에 대한 기술을 개시하고 있으나 폐 부산물 원료라 기재되어 있을 뿐 구체적인 폐 부산물의 내용이 명시되지 않아 실용성이 부족한 단점이 있었다. The ultra-fast hard-high-strength cement manufacturing method discloses a technique for manufacturing various types of special cement according to the mixing ratio of each component corresponding to the five-component system, but it is described as a waste by-product raw material, but the specific content of the waste by-product is specified. There was a drawback of lack of practicality because it was not.
또한 한국 공개특허 제10-2018-0009261호(2018년01월26일)에 개시된 슬래그를 포함하는 시멘트 콘크리트용 조강혼합물 및 이의 제조방법에서는 슬래그, 칼슘화합물, 금속산화물, 알칼리금속, 등의 수산화물 및 물을 포함하여 시멘트 콘크리트용 조강 혼합물을 제조하는 방법이 개시되어 있다.In addition, in the crude steel mixture for cement concrete including slag disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2018-0009261 (January 26, 2018) and a method for manufacturing the same, hydroxides such as slag, calcium compounds, metal oxides, alkali metals, etc. A method of preparing a crude steel mixture for cement concrete including water is disclosed.
상기 슬래그를 포함하는 시멘트 콘크리트용 조강혼합물 제조방법은 제철슬래그, 플라이애쉬 등과 같이 산업 부산물을 재 활용하는 면에서 경제성이 있지만 고온에서 소성되어 발생하는 제철 슬래그나 플라이 애쉬의 자체 조강 특성을 이용하는 기술로 CSA시멘트 제조에 필요한 부원료로서 성분을 제공하지는 못하기 때문에 조강 혼합물을 CSA계 시멘트 제조용 부원료로 사용하지 못하게 되는 한계가 있었다.The method for producing a crude steel mixture for cement concrete containing slag is economical in terms of recycling industrial by-products such as steel slag and fly ash, but it is a technology that utilizes the characteristics of iron steel slag or fly ash generated by firing at high temperature. Since the ingredient cannot be provided as an auxiliary material necessary for the production of CSA cement, there is a limit that the crude steel mixture cannot be used as an auxiliary material for the production of CSA-based cement.
본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, CSA시멘트의 주요 성분의 일부 또는 모두 함유하고 있는 실리콘 웨이퍼슬러지, 탈황 플라이애쉬(Fly Ash), 및 염색폐수슬러지에 함수율 조절재로서 폐석회, 제철슬러지를 혼합하여 CSA 시멘트 제조를 위한 부원료를 제공하므로 폐 부산물의 이용에 의한 환경 문제 해결 및 원료비 절감을 이루도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art, and a moisture content control material in silicon wafer sludge, desulfurization fly ash (Fly Ash), and dyeing wastewater sludge containing some or all of the main components of CSA cement. As an auxiliary material for CSA cement production by mixing waste lime and steel sludge, the purpose is to solve environmental problems and reduce raw material costs by using waste by-products.
이러한 본 발명은 건고 상태에서 90 중량% 이상의 알루미나(Al2O3)성분을 함유하고 있는 실리콘 웨이퍼 슬러지 10~20 중량%와, 건고 상태에서 6 중량% 이상의 SO3 가 함유되어 있는 탈황 플라이 애쉬 20~30 중량%와, 건고 상태에서 60 중량% 이상의 Fe2O3 가 함유되어 있는 염색 폐수 슬러지 25~35 중량% 및 함수율 조절재를 25~35 중량%를 혼합하여 제조함에 그 특징이 있다.The present invention is a silicon wafer sludge containing more than 90% by weight of alumina (Al 2 O 3 ) component in a dry state of 10 to 20% by weight, and a desulfurization fly ash 20 containing more than 6% by weight of SO 3 in a dry state. It is characterized by mixing ~30% by weight and 25-35% by weight of dyeing wastewater sludge containing more than 60% by weight of Fe 2 O 3 in a dry state and 25-35% by weight of a moisture content control material.
본 발명에 따르면, 상기 함수율 조절재는 건고(乾固)상태에서 CaO 성분이 90 중량% 이상 함유되어 있는 폐석회와, 건고(乾固)상태에서 SiO2 성분이 90 중량% 이상 함유되어 있는 제철 슬러지 중에 적어도 하나 이상을 혼합 제조함에 그 특징이 있다.According to the present invention, the moisture content control material is a waste lime containing 90% by weight or more of CaO component in a dry state, and a steel-making sludge containing 90% by weight or more of SiO 2 component in a dry state. It is characterized by mixing at least one or more of them.
이러한 본 발명은 폐기되는 폐 부산물을 이용하여 CSA 시멘트 제조를 위한 부원료를 제공하므로 폐 부산물의 이용에 따른 환경 문제 해결은 물론 CSA 시멘트 제조를 위한 원료비를 절감하도록 효과를 갖는 것이다.Since the present invention provides an auxiliary material for manufacturing CSA cement using waste by-products that are discarded, as well as solving environmental problems caused by the use of waste by-products, the present invention has an effect of reducing the cost of raw materials for manufacturing CSA cement.
즉, CSA시멘트의 주요 성분인 CaO-Al2O3-SiO2-SO3-Fe2O3 성분을 일부 또는 모두 함유하고 있는 폐 슬러지로서 실리콘 웨이퍼슬러지, 탈황 플라이애쉬(Fly Ash), 및 염색폐수슬러지를 이용하고, 함수율 조절재로서 폐석회, 제철슬러지 중에 하나 이상을 혼합하여 CSA 시멘트의 주원료인 석회에 혼합하기 위한 부원료로 제공하여 사용하면서 폐기되는 폐 부산물의 이용에 의한 환경 문제 해결은 물론 CSA 시멘트 제조를 위한 원료비 절감, 특히 고가의 Al성분 원료를 저렴하고 안정적으로 사용할 수 있어서 원료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.That is, as waste sludge containing some or all of the CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 -SO 3 -Fe 2 O 3 components, which are the main components of CSA cement, silicon wafer sludge, desulfurization fly ash, and dyeing Wastewater sludge is used, and one or more of waste lime and steel sludge are mixed as a moisture content control material and provided as an auxiliary material for mixing with lime, the main raw material of CSA cement. There is an effect of reducing the cost of raw materials for the production of CSA cement, in particular, the cost of raw materials can be reduced because expensive Al raw materials can be used inexpensively and stably.
그 밖에 상기 부원료를 성분별로 필요한 만큼 각각 투입하거나 일괄 투입할 수도 있어 CSA시멘트 제조설비 운영이 간결해 지는 효과가 있다.In addition, since the sub-materials can be added individually or collectively as needed for each component, there is an effect that the operation of the CSA cement manufacturing facility is simplified.
도 1 내지 도 3은 본 발명 부원료 혼합 성분의 다양한 실시 예를 보여주는 구성도.1 to 3 are configuration diagrams showing various embodiments of the present invention adjunct ingredient mixture.
이하, 상기한 본 발명의 폐 부산물을 이용한 CSA 시멘트 제조용 부원료를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an auxiliary material for manufacturing CSA cement using the waste by-products of the present invention will be described in detail.
본 발명은 CSA시멘트의 주요 성분(CaO-Al2O3-SiO2-SO3-Fe2O3)에서 일부 또는 모두 함유하고 있는 실리콘 웨이퍼슬러지, 탈황 플라이애쉬(Fly Ash), 및 염색폐수슬러지를 기본 구성물로 하고 상기 기본 구성물에 함수율 조절재로서 폐석회, 제철슬러지를 혼합하여 CSA 시멘트 제조를 위한 부원료를 제공하는 것이다.The present invention is a silicon wafer sludge, desulfurization fly ash (Fly Ash), and dyeing wastewater sludge containing some or all of the main components of CSA cement (CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 -SO 3 -Fe 2 O 3 ) As a basic composition, waste lime and iron making sludge are mixed as a moisture content control material in the basic composition to provide an auxiliary material for manufacturing CSA cement.
즉, 본 발명은 건고 상태에서 90 중량% 이상의 알루미나(Al2O3)성분을 함유하고 있는 실리콘 웨이퍼 슬러지 10~20 중량%와, 건고 상태에서 6 중량% 이상의 SO3 가 함유되어 있는 탈황 플라이 애쉬 20~30 중량%와, 건고 상태에서 60 중량% 이상의 Fe2O3 가 함유되어 있는 염색 폐수 슬러지 25~35 중량%를 혼합하는 기본 조성물로 하고, 이에 함수율 조절재를 25~35 중량%를 혼합하여 제조하는 것이다.That is, the present invention is a silicon wafer sludge containing more than 90% by weight of alumina (Al 2 O 3 ) in a dry state, 10 to 20% by weight, and a desulfurization fly ash containing more than 6% by weight of SO 3 in a dry state. It is a basic composition that mixes 20 to 30% by weight and 25 to 35% by weight of dyeing wastewater sludge containing more than 60% by weight of Fe 2 O 3 in a dry state, and 25 to 35% by weight of a moisture content control material To manufacture.
여기서, 상기 실리콘 웨이퍼 슬러지, 탈황 플라이 애쉬 및 염색 폐수 슬러지의 비율이 너무 적게 되면 CSA시멘트의 주요 성분(CaO-Al2O3-SiO2-SO3-Fe2O3)이 함유 량이 너무 적게 되어 초속경-고강도 특성을 이루기 곤란하고, 상기 실리콘 웨이퍼 슬러지, 탈황 플라이 애쉬 및 염색 폐수 슬러지의 비율이 너무 많게 되면 함수율 조절재의 함유 량이 반대로 적게 되어 시멘트의 특성을 갖기 곤란하기 때문에 실리콘 웨이퍼 슬러지 10~20 중량%와, 탈황 플라이 애쉬 20~30 중량%와, 염색 폐수 슬러지 25~35 중량%, 이에 함수율 조절재를 25~35 중량%를 혼합 사용함이 바람직하다.Here, if the ratio of the silicon wafer sludge, desulfurization fly ash, and dyeing wastewater sludge is too small, the main component of CSA cement (CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 -SO 3 -Fe 2 O 3 ) is contained too little. If the ratio of the silicon wafer sludge, desulfurization fly ash, and dyeing wastewater sludge is too high, the content of the moisture content control material is reversed and it is difficult to have the characteristics of cement, so silicon wafer sludge 10-20 It is preferable to mix and use 25 to 35% by weight of a moisture content control material, 20 to 30% by weight of desulfurized fly ash and 25 to 35% by weight of dyeing wastewater sludge.
그리고, 상기 실리콘 웨이퍼 슬러지는 건고 상태에서 90 중량% 이상의 알루미나(Al2O3) 성분을 함유하도록 얻을 수 있고, 탈황 플라이 애쉬는 건고 상태에서 SO3 가 6 중량% 이상, 염색 폐수 슬러지는 건고 상태에서 Fe2O3 가 60 중량% 이상 함유되어 있는 폐 부산물을 사용함이 바람직한데, 이는 CSA 시멘트의 초속경-고강도 특성을 이루기 위한 것이다.In addition, the silicon wafer sludge can be obtained to contain 90% by weight or more of alumina (Al 2 O 3 ) component in the dry state, and the desulfurization fly ash has 6% by weight or more of SO 3 in the dry state, and the dyeing wastewater sludge is in a dry state. It is preferable to use a waste by-product containing more than 60% by weight of Fe 2 O 3 , which is to achieve the ultra-fast hardness-high strength characteristics of CSA cement.
상기 함수율 조절재는 건고(乾固)상태에서 CaO 성분이 90 중량% 이상 함유되어 있는 폐석회와, 건고(乾固)상태에서 SiO2 성분이 90 중량% 이상 함유되어 있는 제철 슬러지 중에 어느 하나 또는 둘 다를 혼합 제조하는 것이다.The moisture content control material is one or two of waste lime containing 90% by weight or more of CaO component in the dry state, and steel sludge containing 90% by weight or more of SiO 2 component in the dry state. Everything is mixed and manufactured.
이때, 상기 폐석회와 제철 슬러지를 모두 혼합하는 경우 폐석회에 제철 슬러지를 5:5 비율로 혼합함이 바람직하다.In this case, when mixing both the waste lime and the seasonal sludge, it is preferable to mix the waste lime with the seasonal sludge in a ratio of 5:5.
본 발명에서 상기한 실리콘 웨이퍼슬러지, 탈황 플라이애쉬(Fly Ash), 및 염색 폐수 슬러지는 CSA시멘트에서 요구되는 성분을 포함하는 것으로 마련하는 것이 바람직하다.In the present invention, the silicon wafer sludge, desulfurization fly ash, and dyeing wastewater sludge are preferably prepared to contain components required for CSA cement.
상기 실리콘 웨이퍼 슬러지는 반도체를 제작하는 공정에서 연마, 절단과정에서 발생하는 슬러지를 사용하는 것이 바람직하다.As for the silicon wafer sludge, it is preferable to use sludge generated during polishing and cutting in a semiconductor manufacturing process.
일반적으로 반도체 웨이퍼 제작 시에 필요에 따라 세라믹 베이스에 Al피막을 입히고 그 위에 필요한 금속을 코팅하여 필요한 기능을 가진 웨이퍼로 제작하는데, 상기한 웨이퍼를 연마하거나 절단 시에 발생하는 실리콘 웨이퍼 슬러지에는 건고기준으로 90 중량% 이상의 Al2O3 성분과 나머지는 Si성분으로 이루어져 있다.In general, when manufacturing a semiconductor wafer, an Al film is coated on the ceramic base as needed, and the necessary metal is coated on it to produce a wafer with the necessary functions. Dryness standards for silicon wafer sludge generated when polishing or cutting the above wafers As 90% by weight or more of Al 2 O 3 The component and the rest are composed of Si component.
상기 실리콘 웨이퍼 슬러지의 일 실시 예로 성분 분석한 결과는 아래의 (표 1)와 같이 나타났다.The results of component analysis as an example of the silicon wafer sludge were shown in Table 1 below.
[표 1][Table 1]
상기 탈황 플라이애쉬는 폐 타이어 제조시나 유리 용해로 등에서 발생되는 배기가스 내에 함유된 황산가스를 제거하기 위하여 탈황반응기에 황산가스가 포함된 배기가스를 통과시키면서 탈황반응기 상부에서 소석회(Ca(OH)2) 용액을 분사하므로 소석회의 Ca 성분과 황산가스인 SO2가 결합하여 CaSO4 또는 CaSO3 형태로 침전 제거하게 되는데, 이때 침전물로 발생하는 것이 바람직하다. The desulfurization fly ash is slaked lime (Ca(OH) 2 ) from the top of the desulfurization reactor while passing the exhaust gas containing sulfuric acid gas through the desulfurization reactor to remove sulfuric acid gas contained in the exhaust gas generated from waste tire manufacturing or glass melting furnaces. Since the solution is sprayed, the Ca component of slaked lime and the sulfuric acid gas SO 2 are combined to precipitate and remove in the form of CaSO 4 or CaSO 3 , which is preferably generated as a precipitate.
상기 탈황 플라이애쉬에는 건고기준으로 6 중량% 정도의 SO3가 함유되어 있고 나머지는 대부분 CaO성분으로 구성되어 있는데, 제철소나 화력발전소, 소각설비에서 발생되는 탈황 플라이애쉬에는 납, 크롬, 비소와 같은 중금속이 많이 포함되어 있어서 사용하지 않고, 유리 용해로나 타이어 제조공정 등에서 발생하는 탈황 플라이애쉬를 사용하는 것이 바람직하다.The desulfurization fly ash contains about 6% by weight of SO 3 on a dry basis, and most of the rest is composed of CaO, and the desulfurization fly ash generated in steel mills, thermal power plants, and incineration facilities includes lead, chromium, and arsenic. Since it contains a lot of heavy metals, it is preferable to use desulfurized fly ash generated in glass melting furnaces, tire manufacturing processes, and the like.
상기 탈황 플리이애쉬의 일실시 예로 성분 분석한 결과는 아래의 (표 2)과 같이 나타났다.The results of component analysis as an example of the desulfurized fly ash are shown in Table 2 below.
[표 2][Table 2]
상기 염색 폐수 슬러지는 염색 폐수를 처리할 때 염색 폐수에 포함된 COD와 색도를 제거하기 위하여 황산제1철이나 염화제1철을 약품으로 사용하는 펜톤산화 공법에서 발생하는 염색 폐수 슬러지를 사용하는 것이 바람직하다.The dyeing wastewater sludge is a dyeing wastewater sludge generated from the Fenton oxidation process using ferrous sulfate or ferrous chloride as a chemical to remove COD and color in the dyeing wastewater when treating dyeing wastewater. desirable.
일반적으로 펜톤산화 공법은 Fe성분을 침강제로 사용하여 COD 및 색도를 침강 처리하는 기술이므로 이때 발생하는 염색 폐수 슬러지에는 건고기준으로 산화철인 Fe203 성분이 60 중량%이상 함유 되어 있다. In general, the Fenton oxidation method uses Fe as a settling agent to settle COD and chromaticity, so the dyeing wastewater sludge generated at this time contains more than 60% by weight of iron oxide, Fe 2 0 3 , on a dry basis.
상기 펜톤산화 공법으로 처리된 염색폐수슬러지의 일 실시 예로 성분 분석한 결과는 아래 (표 3)과 같이 나타났다.The results of component analysis as an example of the dyeing wastewater sludge treated by the Fenton oxidation method are shown in Table 3 below.
[표 3][Table 3]
이러한 본 발명은 CSA시멘트의 주요 성분인 CaO-Al2O3-SiO2-SO3-Fe2O3 성분을 일부 또는 모두 함유하고 있는 폐 슬러지로서 실리콘 웨이퍼슬러지, 탈황 플라이애쉬(Fly Ash), 및 염색폐수슬러지를 이용하고, 함수율 조절재로서 폐석회, 제철슬러지 중에 하나 이상을 혼합한 원료를 시멘트 소성로에 넣고 1400℃ 이상의 고온으로 소성시켜 생성되는 크링카를 미분쇄하여 제조하기 때문에 폐 부산물의 이용에 의한 환경 문제 해결은 물론 CSA 시멘트 제조를 위한 원료비 절감, 특히 고가의 Al성분 원료를 저렴하고 안정적으로 사용할 수 있어서 종래 보다 월등히 원료비를 절감할 수 있게 되는 것이다.The present invention uses silicon wafer sludge, desulfurization fly ash, and dyeing wastewater sludge as waste sludge containing some or all of the CaO-Al2O3-SiO2-SO3-Fe2O3 components, which are the main components of CSA cement, As a moisture content control material, since it is manufactured by pulverizing the clinker produced by putting at least one of waste lime and steel sludge into a cement kiln and firing it at a high temperature of 1400℃ or higher, it is not only solving environmental problems caused by the use of waste by-products. The cost of raw materials for the production of CSA cement can be reduced, in particular, since expensive Al-based raw materials can be used inexpensively and stably, it is possible to significantly reduce raw material costs compared to the conventional one.
Claims (2)
건고 상태에서 6 중량% 이상의 SO3 가 함유되어 있는 탈황 플라이 애쉬 20~30 중량%와,
건고 상태에서 60 중량% 이상의 Fe2O3 가 함유되어 있는 염색 폐수 슬러지 25~35 중량% 및 함수율 조절재를 25~35 중량%를 혼합하여 제조한 것을 특징으로 하는 폐 부산물을 이용한 CSA 시멘트 제조용 부원료.
10-20% by weight of silicon wafer sludge containing more than 90% by weight of alumina (Al 2 O 3 ) component in a dry state,
20-30% by weight of desulfurized fly ash containing more than 6% by weight of SO 3 in the dry state, and
Sub-material for CSA cement production using waste by-products, characterized in that it is prepared by mixing 25-35% by weight of dyeing wastewater sludge containing more than 60% by weight of Fe 2 O 3 and 25-35% by weight of a moisture content control material in a dry state .
상기 함수율 조절재는 건고(乾固)상태에서 CaO 성분이 90 중량% 이상 함유되어 있는 폐석회와, 건고(乾固)상태에서 SiO2 성분이 90 중량% 이상 함유되어 있는 제철 슬러지 중에 적어도 하나 이상을 혼합 제조한 것을 특징으로 하는 폐 부산물을 이용한 CSA 시멘트 제조용 부원료.The method of claim 1,
The moisture content control material contains at least one of waste lime containing 90% by weight or more of CaO component in the dry state, and at least one of the steel-making sludge containing 90% by weight or more of SiO 2 component in the dry state. An auxiliary material for manufacturing CSA cement using waste by-products, characterized in that prepared by mixing.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108640544A (en) * | 2018-06-05 | 2018-10-12 | 广州机械设计研究所 | A kind of system of multithreading waste-material-preparing cement |
| KR20220165998A (en) | 2021-06-09 | 2022-12-16 | 김철호 | method of manufacturing calcium compounds using waste lime landfill |
| KR20230005662A (en) | 2021-07-01 | 2023-01-10 | 김철호 | method of manufacturing greenhouse gas reduction type calcium compounds using waste shell |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100796722B1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-01-24 | 한국지질자원연구원 | Method for solidifying sewage sludge |
| KR101147635B1 (en) | 2011-08-10 | 2012-05-23 | 한국지질자원연구원 | The manufacturing method of the calcium sulfoaluminate with the properties of rapid hardening and high compressive strength in the cao-al2o3-sio2-so3-fe2o3 system of waste materials |
| KR101205506B1 (en) * | 2012-01-20 | 2012-11-27 | (주)에이엠에스 엔지니어링 | Composites of eco-friendly inorganic binder using by-products |
| KR101552672B1 (en) * | 2015-04-09 | 2015-09-11 | (주)에쓰에푸씨물산 | A composite of fire-resistance coating materials comprising new heat-resistance materials |
| KR101642039B1 (en) * | 2016-02-11 | 2016-07-22 | 에코플러스 주식회사 | A composite of eco-friendly binding materials with low CO2 emission property by using waste resources, steam cured cement mortar and stem cured concrete composite comprising the same |
| KR101662721B1 (en) * | 2015-05-08 | 2016-10-05 | 한국세라믹기술원 | Lightweight grout composition and grouting method therewith |
| KR20180009261A (en) | 2016-07-18 | 2018-01-26 | 이지스 주식회사 | Mixture of early strength for cement concrete including slag and manufacturing method of the same |
-
2019
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100796722B1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-01-24 | 한국지질자원연구원 | Method for solidifying sewage sludge |
| KR101147635B1 (en) | 2011-08-10 | 2012-05-23 | 한국지질자원연구원 | The manufacturing method of the calcium sulfoaluminate with the properties of rapid hardening and high compressive strength in the cao-al2o3-sio2-so3-fe2o3 system of waste materials |
| KR101205506B1 (en) * | 2012-01-20 | 2012-11-27 | (주)에이엠에스 엔지니어링 | Composites of eco-friendly inorganic binder using by-products |
| KR101552672B1 (en) * | 2015-04-09 | 2015-09-11 | (주)에쓰에푸씨물산 | A composite of fire-resistance coating materials comprising new heat-resistance materials |
| KR101662721B1 (en) * | 2015-05-08 | 2016-10-05 | 한국세라믹기술원 | Lightweight grout composition and grouting method therewith |
| KR101642039B1 (en) * | 2016-02-11 | 2016-07-22 | 에코플러스 주식회사 | A composite of eco-friendly binding materials with low CO2 emission property by using waste resources, steam cured cement mortar and stem cured concrete composite comprising the same |
| KR20180009261A (en) | 2016-07-18 | 2018-01-26 | 이지스 주식회사 | Mixture of early strength for cement concrete including slag and manufacturing method of the same |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108640544A (en) * | 2018-06-05 | 2018-10-12 | 广州机械设计研究所 | A kind of system of multithreading waste-material-preparing cement |
| KR20220165998A (en) | 2021-06-09 | 2022-12-16 | 김철호 | method of manufacturing calcium compounds using waste lime landfill |
| KR20230005662A (en) | 2021-07-01 | 2023-01-10 | 김철호 | method of manufacturing greenhouse gas reduction type calcium compounds using waste shell |
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