KR102282158B1 - Composition for inhibiting the elution of heavy metals from desulfurization waste and method for inhibiting the elution of heavy metals from desulfurization waste using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 탈황 공정에서 배출되는 탈황 폐기물의 중금속 용출을 억제하기 위한 조성물 및 이를 이용한 탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for inhibiting the elution of heavy metals in desulfurization waste discharged from a desulfurization process and a method for inhibiting the elution of heavy metals in desulfurization waste using the same.
통상적으로 제철 공장에서 탈황 공정을 운영하면서 수산화칼슘(Ca(OH)2) 또는 중탄산나트륨(NaHCO3) 등의 약품을 분말 또는 수용액 상태로 투입하여 기체 상태의 황산화물(SOx)을 제거한다. 그러나, 탈황 공정에서 배기 가스는 황산화물과 함께 납, 수은 등의 중금속을 함유하고 있기 때문에, 황산화물을 처리하고 발생하는 폐기물 매립시 수질 또는 토양으로부터 용출되어 심각한 환경오염을 야기한다. 탈황 공정에서 중탄산나트륨을 분말 상태로 투입하면, 아래와 같은 반응식을 통해 황산화물과 반응해 황산나트륨으로 전환되면서 중금속류들이 흡착된다.Typically, while operating a desulfurization process in a steel mill, chemicals such as calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) or sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) are added in powder or aqueous solution to remove gaseous sulfur oxides (SO x ). However, since the exhaust gas in the desulfurization process contains heavy metals such as lead and mercury along with sulfur oxides, the wastes generated from the treatment of sulfur oxides are eluted from water or soil during landfilling, thereby causing serious environmental pollution. When sodium bicarbonate is added in powder form in the desulfurization process, it reacts with sulfur oxides through the following reaction formula to convert to sodium sulfate, and heavy metals are adsorbed.
2 NaHCO3 + SO2 + 1/2 O2 → Na2SO4 + 2CO2 + H2O2 NaHCO 3 + SO 2 + 1/2 O 2 → Na 2 SO 4 + 2CO 2 + H 2 O
이때 발생된 황산나트륨(Na2SO4)은 분말 형태의 폐기물로 처리되어야 하는데, 흡착된 중금속에 의해 처리 방법이 제한되고, 환경 오염 문제를 야기할 수 있다.At this time, the generated sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) should be treated as waste in powder form, but the treatment method is limited by the adsorbed heavy metal, which may cause environmental pollution problems.
황산나트륨 폐기물에 흡착된 중금속의 영향을 저감하기 위해 중금속의 용출을 저해하는 방법으로 pH를 높여 수산화물 형태로 중금속을 고정시키거나, 킬레이트제를 이용해 안정화시키는 방법 등이 있다. pH를 높이는 방법은 가장 보편적이고 비용이 적게 소요되는 방법으로서, 주위에서 흔히 구할 수 있는 산화칼슘, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 산화마그네슘 등의 알칼리 성분의 물질을 폐기물에 혼합하여 폐기물 중의 중금속을 PbOH 등 수산화물 형태의 침전물로 변환시켜서 침출수 중의 중금속 함량을 줄이는 방법이다.In order to reduce the effect of heavy metals adsorbed to sodium sulfate waste, methods for inhibiting the elution of heavy metals include fixing the heavy metals in the form of hydroxides by increasing the pH or stabilizing them using a chelating agent. The method of raising the pH is the most common and cost-effective method. It mixes alkali components such as calcium oxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium oxide, which are commonly available in the environment, into the waste to remove heavy metals in the waste from hydroxide such as PbOH. It is a method to reduce the heavy metal content in the leachate by converting it to a precipitate in the form of sediment.
킬레이트제 방법은 폴리염화알루미늄, 폴리아크릴아마이드, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 니트릴로트리아세트산(NTA), 디에틸렌트리아민펜타아세틱산(DTPA), 에틸렌 디아민-N, N'-디숙신산(EDDS) 등의 킬레이트제를 사용하여 중금속을 안정화시키는 방법이다. 그러나, 황산나트륨은 수용액 상태에서 pH가 10 이상이라 추가적인 알칼리제에 의한 중금속 용출 억제 효과가 적고, 킬레이트제는 상대적으로 가격이 비싸기 때문에 경제성이 부족한 문제점이 있다.The chelating agent method is polyaluminum chloride, polyacrylamide, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), ethylenediamine-N, N'-disuccinic acid (EDDS) ) is a method of stabilizing heavy metals using a chelating agent such as However, since sodium sulfate has a pH of 10 or more in an aqueous solution, the effect of inhibiting the elution of heavy metals by an additional alkali agent is small, and the chelating agent is relatively expensive, so there is a problem in that economic efficiency is insufficient.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 포함한 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 탈황 폐기물 특히 제철 공장의 철광석 소결 공장에서 중탄산나트륨에 의한 탈황의 결과물로 발생되는 황산나트륨 폐기물에 함유된 수은, 납 등의 중금속 이온의 용출을 억제하는 조성물 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is intended to solve various problems including the above problems, in which heavy metal ions such as mercury and lead contained in sodium sulfate wastes generated as a result of desulfurization by sodium bicarbonate in desulfurization wastes, particularly in iron ore sintering plants of iron mills. An object of the present invention is to provide a composition and method for inhibiting dissolution.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 조성물을 제공한다. According to one aspect of the present invention for solving the above problems, there is provided a composition for inhibiting the elution of heavy metals in desulfurization waste.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중금속 용출 억제 조성물은 중탄산나트륨 및 중금속 용출 안정제를 포함하고, 상기 중금속 용출 안정제 함량은 상기 중탄산나트륨 함량 기준으로 0.5 내지 5 중량%이고, 상기 중금속 용출 안정제는 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 1 내지 6 중량%, 황화나트륨 1 내지 8 중량% 및 탈황 석고 86 내지 98 중량%를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the heavy metal dissolution inhibiting composition includes sodium bicarbonate and a heavy metal dissolution stabilizer, the heavy metal dissolution stabilizer content is 0.5 to 5 wt% based on the sodium bicarbonate content, and the heavy metal dissolution stabilizer is ethylene 1 to 6% by weight of diaminetetraacetic acid (EDTA), 1 to 8% by weight of sodium sulfide, and 86 to 98% by weight of desulfurized gypsum.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탈황 석고는 소석회(Ca(OH)2), 석고(CaSO4) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the desulfurized gypsum may include slaked lime (Ca(OH) 2 ), gypsum (CaSO 4 ), or a combination thereof.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따르면, 탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention for solving the above problems, there is provided a method for inhibiting the elution of heavy metals in desulfurization waste.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 방법은 소결 배가스에 상기 조성물을 공급하여 배가스의 탈황 공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the method for inhibiting the elution of heavy metals in the desulfurization waste may include supplying the composition to the sintering exhaust gas to perform a desulfurization process of the exhaust gas.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탈황 공정은, 중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 혼합하는 단계 및 탈황 반응조에 상기 중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 포함하는 혼합물을 투입하여 배가스와 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the desulfurization process may include mixing sodium bicarbonate and a heavy metal elution stabilizer, and adding a mixture containing the sodium bicarbonate and heavy metal elution stabilizer to a desulfurization reactor to react with the flue-gas. can
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탈황 공정은, 탈황 반응조에 중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 개별 투입하여 배가스와 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the desulfurization process may include the step of individually adding sodium bicarbonate and a heavy metal elution stabilizer to the desulfurization reactor to react with the exhaust gas.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 개별 투입시, 상기 중탄산나트륨 함량은 배가스 내에 함유된 황산화물 함량에 비례하고, 상기 중금속 용출 안정제 함량은 배가스 내에 함유된 중금속 함량에 비례할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the sodium bicarbonate and the heavy metal elution stabilizer are individually added, the sodium bicarbonate content is proportional to the sulfur oxide content contained in the flue gas, and the heavy metal elution stabilizer content is the heavy metal content contained in the flue gas. can be proportional.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탈황 공정은 탈황 반응조에 중탄산나트륨을 투입하여 배가스와 반응시키는 단계 및 상기 중탄산나트륨과 배가스가 반응하여 배출된 탈황 폐기물에 중금속 용출 안정제를 투입하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the desulfurization process includes the steps of adding sodium bicarbonate to a desulfurization reactor to react with the flue gas, and adding a heavy metal elution stabilizer to the desulfurization waste discharged by reacting the sodium bicarbonate with the flue gas. can
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 탈황 폐기물에 포함된 중금속의 용출 안정성을 높여 환경오염을 최소화할 수 있다. 또한, 고가의 약품 대신 타 종류의 탈황 공정의 폐기물인 탈황 석고를 다량 사용하고, EDTA 및 황화나트륨 사용을 최소화하여 경제성을 확보할 수 있다. 또한, 현장 여건 및 운영 조건에 따라 용출 안정제의 투입 시기 및 방법을 다변화할 수 있다. 또한, 분말 활성탄을 중금속 제거용으로 탈황 공정에서 사용할 경우, 탈황 폐기물의 색도 변화 문제가 발생될 수 있으나 상기 중금속 용출 안정제는 황산나트륨과 색이 유사하며, 용해성이 높아 폐기물 재활용이 가능하다.According to an embodiment of the present invention made as described above, it is possible to minimize environmental pollution by increasing the elution stability of heavy metals contained in the desulfurization waste. In addition, it is possible to secure economic feasibility by using a large amount of desulfurized gypsum, which is a waste of other types of desulfurization process, instead of expensive drugs, and minimizing the use of EDTA and sodium sulfide. In addition, the timing and method of inputting the dissolution stabilizer can be diversified according to site conditions and operating conditions. In addition, when powdered activated carbon is used in the desulfurization process for heavy metal removal, a problem of color change of the desulfurization waste may occur, but the heavy metal dissolution stabilizer is similar in color to sodium sulfate and has high solubility so that the waste can be recycled.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 개별 투입하여 배가스와 반응시키는 탈황 공정을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 중탄산나트륨과 배가스가 반응하여 배출된 탈황 폐기물에 중금속 용출 안정제를 투입하는 탈황 공정을 나타내는 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a desulfurization process in which sodium bicarbonate and a heavy metal elution stabilizer are individually added and reacted with the flue gas according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a desulfurization process of adding a heavy metal elution stabilizer to desulfurization waste discharged by reacting sodium bicarbonate and flue gas according to an embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0023] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein with respect to one embodiment may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents to those claimed. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions in various aspects, and the length, area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, in order to enable a person of ordinary skill in the art to easily practice the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 따르면, 배기 가스 탈황 공정에 중탄산나트륨(NaHCO3)을 탈황제로 사용한다. 탈황 공정의 결과물로 황산나트륨(Na2SO4)이 주성분인 탈황 폐기물이 생성되는데, 탈황 폐기물에 흡착된 중금속이 수용액 내에 용출되지 않도록 분말 형태의 용출 안정제를 첨가한다. 중금속 용출 안정제는 중탄산나트륨 함량 기준으로 0.5 내지 5 중량% 첨가될 수 있다. 중금속 용출 안정제의 함량이 너무 낮으면 중금속 용출량을 충분히 낮출 수 없어 효과가 미미하다. 또한, 중금속 함량 대비 용출 안정제를 너무 많이 넣으면 잉여로 투입된 용출 안정제의 잔존량이 많아져 처리 비용이 증가하는 단점이 있다. 중금속 용출 안정제는 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 1 내지 6 중량%, 황화나트륨 1 내지 8 중량% 및 탈황 석고 86 내지 98 중량%를 혼합하여 제조한다. 추가적으로, 탈황 폐기물 수용액 내의 중금속 농도를 낮출 수 있는 물질을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) is used as a desulfurization agent in the exhaust gas desulfurization process. As a result of the desulfurization process , a desulfurization waste containing sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) as a main component is generated, and a dissolution stabilizer in powder form is added to prevent the heavy metal adsorbed on the desulfurization waste from eluting into the aqueous solution. The heavy metal dissolution stabilizer may be added in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the sodium bicarbonate content. If the content of the heavy metal elution stabilizer is too low, the heavy metal elution amount cannot be sufficiently lowered and the effect is insignificant. In addition, if too much of the dissolution stabilizer is added relative to the heavy metal content, the residual amount of the dissolution stabilizer added in excess increases, thereby increasing the treatment cost. The heavy metal dissolution stabilizer is prepared by mixing 1 to 6% by weight of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 1 to 8% by weight of sodium sulfide, and 86 to 98% by weight of desulfurized gypsum. Additionally, it may further include a material capable of lowering the concentration of heavy metals in the aqueous solution of desulfurization waste.
본 발명의 실시예에 있어서, 탈황 석고는 탈황 과정에서 부산물로 생성되는 석고 물질로서, 소석회(Ca(OH)2), 석고(CaSO4) 또는 이들의 조합을 의미한다. 탈황 석고 내의 소석회와 석고는 중금속과 함께 용해되면 중금속을 흡착하거나 응집시켜 침전시킨다. 탈황 석고 내 소석회와 석고 비율은 특별히 한정되지 않는다. 탈황 석고는 Ca 이온을 제공할 수 있는 다른 Ca 화합물로 대체할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 다른 종류의 탈황 공정의 부산물인 탈황 석고를 소결 배가스 중의 탈황 공정에 활용함으로써 값비싼 킬레이트제 등의 사용량을 줄여 경제성을 확보할 수 있다.In an embodiment of the present invention, desulfurized gypsum is a gypsum material produced as a by-product in the desulfurization process, slaked lime (Ca(OH) 2 ), gypsum (CaSO 4 ), or a combination thereof. When the slaked lime and gypsum in the desulfurized gypsum are dissolved together with the heavy metal, the heavy metal is adsorbed or aggregated to precipitate. The ratio of slaked lime and gypsum in the desulfurized gypsum is not particularly limited. Desulfurized gypsum can be replaced with other Ca compounds that can provide Ca ions. According to an embodiment of the present invention, by using desulfurization gypsum, a by-product of other types of desulfurization process, in the desulfurization process in the sintering flue gas, it is possible to reduce the amount of expensive chelating agent and the like, thereby securing economic efficiency.
본 발명의 실시예에 있어서, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)은 킬레이트제로써 중금속과 착화합물을 형성해 중금속의 용출을 억제하는 약품이다. 다만, 화합물 형태의 중금속의 경우 EDTA가 착화합물을 형성하는데 한계가 있으며, 이때 EDTA는 화합물 형태의 중금속을 이온 형태로 전환시키는 역할을 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) is a chelating agent that forms a complex with a heavy metal to inhibit the elution of the heavy metal. However, in the case of a heavy metal in the form of a compound, EDTA has a limitation in forming a complex, and in this case, EDTA may serve to convert the heavy metal in the form of a compound into an ionic form.
본 발명의 실시예에 있어서, 중금속 용출 억제 조성물 내 황화나트륨(Na2S)의 S 이온은 수은, 납 등의 중금속 이온과 결합해 매우 낮은 용해도를 갖는 화합물을 형성하기 때문에 중금속의 용출을 억제할 수 있다.In an embodiment of the present invention , the S ion of sodium sulfide (Na 2 S) in the composition for inhibiting the elution of heavy metals combines with heavy metal ions such as mercury and lead to form a compound with very low solubility, so that the elution of heavy metals can be inhibited. can
이하에서는, 소결 배가스에 상기 탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 조성물을 공급하여 중금속 용출을 억제하는 탈황 공정에 대해 설명한다. 이하 실시예는 용출 안정제의 투입 방법을 다변화하여 제시한 것으로, 용출 안정제를 투입 방법은 아래의 실시예에 특별히 한정되지 않는다. Hereinafter, a desulfurization process of suppressing the elution of heavy metals by supplying the composition for inhibiting the elution of heavy metals of the desulfurization waste to the sintering flue gas will be described. The following examples are presented by diversifying the dissolution stabilizer input method, and the dissolution stabilizer input method is not particularly limited to the following examples.
일 실시예로서, 탈황 공정은, 중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 사전 혼합 후, 혼합물을 반응조에 투입하여 배가스와 반응시킬 수 있다. 용출 안정제와 중탄산나트륨을 동시에 투입할 경우, 별도의 추가 설비가 필요 없이 기존 탈황 설비에서 사용이 가능하다.As an embodiment, in the desulfurization process, after pre-mixing sodium bicarbonate and a heavy metal elution stabilizer, the mixture may be introduced into a reactor to react with the flue-gas. When dissolution stabilizer and sodium bicarbonate are simultaneously added, it can be used in existing desulfurization facilities without the need for additional equipment.
또 다른 실시예로서, 탈황 반응조에 중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 개별 투입하여 배가스와 반응시킬 수 있다.As another embodiment, sodium bicarbonate and a heavy metal elution stabilizer may be individually added to the desulfurization reactor to react with the flue-gas.
도 1은 중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 개별 투입하는 방법을 나타낸다. 1 shows a method of individually adding sodium bicarbonate and a heavy metal dissolution stabilizer.
도 1을 참조하면, 배기 가스 내에 함유된 황산화물(SOx) 함량에 비례하여 중탄산나트륨을 주입하고, 배기 가스 내에 함유된 중금속 함량에 비례하여 중금속 용출 안정제를 주입한다. 용출 안정제와 중탄산나트륨을 개별로 탈황 설비에 투입할 경우, 투입 장비가 각각 필요할 수 있으나, 배기 가스 성상에 따라 능동적으로 투입이 가능하여 보다 경제적일 수 있다. 즉, 배기 가스 내에 함유된 중금속 함량에 비례하여 중금속 용출 안정제를 투입할 수 있어 미반응된 용출 안정제 비율을 획기적으로 감소시킬 수 있다.Referring to FIG. 1 , sodium bicarbonate is injected in proportion to the sulfur oxide (SO x ) content contained in the exhaust gas, and a heavy metal elution stabilizer is injected in proportion to the heavy metal content contained in the exhaust gas. When the dissolution stabilizer and sodium bicarbonate are individually added to the desulfurization facility, each input equipment may be required, but it can be more economical because it can be actively added according to the characteristics of the exhaust gas. That is, since the heavy metal elution stabilizer can be added in proportion to the heavy metal content contained in the exhaust gas, the unreacted elution stabilizer ratio can be dramatically reduced.
변형된 실시예로서, 탈황 반응조에 중탄산나트륨을 투입하여 배가스와 반응시킨 후, 배출된 탈황 폐기물에 중금속 용출 안정제를 투입할 수 있다.As a modified embodiment, sodium bicarbonate may be added to the desulfurization reactor to react with the flue-gas, and then a heavy metal elution stabilizer may be added to the discharged desulfurization waste.
도 2는 탈황 폐기물에 중금속 용출 안정제를 투입하는 공정을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart showing a process of adding a heavy metal elution stabilizer to the desulfurization waste.
도 2를 참조하면, 중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 개별 투입하는 경우와 마찬가지로, 배기 가스 내에 함유된 황산화물(SOx) 함량에 따라 중탄산나트륨 주입량을 설정하고, 배기 가스 내에 함유된 중금속 함량에 따라 중금속 용출 안정제 주입량을 설정한다. 탈황 설비에서 발생된 황산나트륨 폐기물에 용출 안정제를 혼합할 경우, 추가 혼합 설비가 필요할 수 있으나, 황산나트륨 내 중금속 성상, 농도 등에 따라 용출 안정제 조성물의 혼합비를 변경할 수 있어 필요 이상으로 용출 안정제가 투입되는 것을 막을 수 있다. Referring to FIG. 2 , as in the case of individually adding sodium bicarbonate and heavy metal elution stabilizer , the sodium bicarbonate injection amount is set according to the sulfur oxide (SO x ) content contained in the exhaust gas, and according to the heavy metal content contained in the exhaust gas Set the injection amount of the heavy metal dissolution stabilizer. When mixing the dissolution stabilizer with the sodium sulfate waste generated from the desulfurization facility, additional mixing equipment may be required, but the mixing ratio of the dissolution stabilizer composition can be changed according to the properties and concentration of heavy metals in sodium sulfate to prevent excessive input of the dissolution stabilizer. can
이하에서는, 본 발명의 이해를 돕기 위한 실시예들을 설명한다. 다만, 하기의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 실시예들이 아래의 실시예들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments for helping understanding of the present invention will be described. However, the following examples are provided only to help the understanding of the present invention, and the embodiments of the present invention are not limited to only the following examples.
실시예Example
질산에 용해된 수은 이온으로 10 mg/L의 수은 수용액을 조제 후, NaOH를 이용하여 pH를 5.8~6.3으로 조정하였다. 이후, 수은 수용액에 EDTA, Na2S, 탈황 석고를 단독으로 주입(비교예 1 내지 3) 또는 혼합 주입하였다. 실시예 1의 조성물은 탈황 석고 90 중량%, EDTA 5 중량% 및 황화나트륨 5 중량%를 함유한다. 비교예 4의 조성물은 EDTA 및 황화나트륨을 1:1 농도 비로 함유한다. After preparing a 10 mg/L aqueous mercury solution with mercury ions dissolved in nitric acid, the pH was adjusted to 5.8 to 6.3 using NaOH. Then, EDTA, Na 2 S, and desulfurized gypsum were injected alone (Comparative Examples 1 to 3) or mixed injection into the aqueous mercury solution. The composition of Example 1 contains 90% by weight of desulfurized gypsum, 5% by weight of EDTA and 5% by weight of sodium sulfide. The composition of Comparative Example 4 contains EDTA and sodium sulfide in a 1:1 concentration ratio.
혼합 용액을 6시간 동안 진탕(200rpm, 진폭 4~5cm)하고, 1.0 ㎛ 유리 섬유 여과지로 여과 후 잔여 수은 농도를 측정하였다. 아래 표 1은 조성물에 따른 수은 제거율을 나타낸다.The mixed solution was shaken (200 rpm, amplitude 4-5 cm) for 6 hours, filtered with 1.0 μm glass fiber filter paper, and the residual mercury concentration was measured. Table 1 below shows the mercury removal rate according to the composition.
표 1에 나타낸 바와 같이, EDTA, Na2S, 탈황 석고를 단독으로 주입한 경우 수은 제거율이 상대적으로 낮아 중금속 용출 억제 효과가 낮은 것으로 예상된다. 중금속 용출 억제 조성물에 탈황 석고를 다량 첨가한 경우(실시예 1)와 첨가하지 않은 경우(비교예 4)를 비교하면, 탈황 석고를 첨가한 경우 수은이 검출되지 않아 탈황 폐기물 배출 기준에 더 근접함을 알 수 있다. 따라서, EDTA, Na2S 및 탈황 석고를 혼합 투입하는 경우, 중금속의 용출 안정성을 높이고 경제성을 확보할 수 있는 장점이 있다. As shown in Table 1, when EDTA, Na 2 S, and desulfurized gypsum were injected alone, the mercury removal rate was relatively low and the effect of inhibiting the elution of heavy metals was expected to be low. When a large amount of desulfurized gypsum was added to the heavy metal elution inhibiting composition (Example 1) and not added (Comparative Example 4), mercury was not detected when desulfurized gypsum was added, so it is closer to the standard for desulfurization waste discharge can be known Therefore, when mixed input of EDTA, Na 2 S and desulfurized gypsum, there is an advantage in that it is possible to increase the elution stability of heavy metals and secure economic feasibility.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.Although the present invention has been illustrated and described with reference to preferred embodiments as described above, it is not limited to the above embodiments and is not limited to the above-described embodiments, and various methods can be made by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains within the scope of the present invention. Transformation and change are possible. Such modifications and variations are intended to fall within the scope of the present invention and the appended claims.
Claims (7)
상기 중금속 용출 안정제 함량은 상기 중탄산나트륨 함량 기준으로 0.5 내지 5 중량%이고,
상기 중금속 용출 안정제는,
에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 1 내지 6 중량%;
황화나트륨 1 내지 8 중량%; 및
탈황 석고 86 내지 98 중량%;를 포함하는,
탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 조성물.Contains sodium bicarbonate and a heavy metal dissolution stabilizer,
The content of the heavy metal dissolution stabilizer is 0.5 to 5% by weight based on the sodium bicarbonate content,
The heavy metal dissolution stabilizer,
1 to 6% by weight of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA);
1 to 8% by weight of sodium sulfide; and
86 to 98% by weight of desulfurized gypsum; containing,
A composition for inhibiting the elution of heavy metals from desulfurization waste.
상기 탈황 석고는 소석회(Ca(OH)2), 석고(CaSO4) 또는 이들의 조합을 포함하는,
탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 조성물.The method of claim 1,
The desulfurized gypsum includes slaked lime (Ca(OH) 2 ), gypsum (CaSO 4 ) or a combination thereof,
A composition for inhibiting the elution of heavy metals from desulfurization waste.
탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 방법.A sintering flue gas comprising the step of supplying the composition according to claim 1 or 2 to perform a desulfurization process of the flue gas,
A method of suppressing the elution of heavy metals from desulfurization waste.
상기 탈황 공정은,
중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 혼합하는 단계; 및
탈황 반응조에 상기 중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 포함하는 혼합물을 투입하여 배가스와 반응시키는 단계;를 포함하는,
탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 방법.4. The method of claim 3,
The desulfurization process is
mixing sodium bicarbonate and a heavy metal dissolution stabilizer; and
Including, by introducing a mixture containing the sodium bicarbonate and the heavy metal elution stabilizer to the desulfurization reactor and reacting with the flue-gas;
A method of suppressing the elution of heavy metals from desulfurization waste.
상기 탈황 공정은,
탈황 반응조에 중탄산나트륨과 중금속 용출 안정제를 개별 투입하여 배가스와 반응시키는 단계를 포함하는,
탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 방법.4. The method of claim 3,
The desulfurization process is
Including the step of individually adding sodium bicarbonate and a heavy metal elution stabilizer to the desulfurization reactor to react with the exhaust gas,
A method of suppressing the elution of heavy metals from desulfurization waste.
상기 중탄산나트륨 함량은 배가스 내에 함유된 황산화물 함량에 비례하고, 상기 중금속 용출 안정제 함량은 배가스 내에 함유된 중금속 함량에 비례하는,
탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 방법.6. The method of claim 5,
The sodium bicarbonate content is proportional to the sulfur oxide content contained in the flue gas, and the heavy metal elution stabilizer content is proportional to the heavy metal content contained in the flue gas,
A method of suppressing the elution of heavy metals from desulfurization waste.
상기 탈황 공정은,
탈황 반응조에 중탄산나트륨을 투입하여 배가스와 반응시키는 단계; 및
상기 중탄산나트륨과 배가스가 반응하여 배출된 탈황 폐기물에 중금속 용출 안정제를 투입하는 단계;를 포함하는,
탈황 폐기물의 중금속 용출 억제 방법.4. The method of claim 3,
The desulfurization process is
adding sodium bicarbonate to a desulfurization reactor to react with the flue-gas; and
Including; adding a heavy metal elution stabilizer to the desulfurization waste discharged by the reaction of the sodium bicarbonate and the flue gas
A method of suppressing the elution of heavy metals from desulfurization waste.
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