KR20040028144A - 급냉 슬래그를 이용한 규산질비료 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지력 향상이나 식물의 생육 발달 등을 위해 사용되는 규산질 비료에 관한 것으로서, 특히 제철 또는 제강시 제조과정에서 부산물로 발생되는 급냉 슬래그를 이용한 규산질 비료의 침상구조를 파괴하여 손쉽게 시비할 수 있도록 하는것을 목적으로 하여 안출된 것이다.

본 발명은 제철 또는 제강시 발생되는 급냉 슬래그를 중간부 온도와 출구온도가 적절하게 조절되는 건조로를 통과시키는 건조공정 및 분쇄공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 규산질 비료 제조 방법과, 제철 또는 제강시 발생되는 급냉슬래그에 결합제를 혼합하여 제립하는 혼합 및 제립공정을 거쳐 중간부 온도와 출구온도가 적절하게 조절되는 건조로를 통과시키는 건조공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 규산실 비료의 제조방법에 관한 것이다.

Description

급냉 슬래그를 이용한 규산질비료 제조방법{Producing method of the silicate fertilizer using the sudden cooling slag}

본 발명은 지력향상 및 토양의 개량이나 식물의 생육 발달을 위해 사용되는 규산질 비료에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 제철 폐기물인 급냉 슬래그를 이용하여 규산질 비료를 제조하는 방법에 관한 것이다.

규산질 비료는 규산 성분을 주성분으로 한 것으로서, 특히 제철소에 나오는 부산물인 슬래그(광재)가 규산질 비료로 유용하게 사용될 수 있음이 확인된 후부터 널리 사용되고 있다. 일반적으로 벼와 보리와 같은 벼과 식물은 다량으로 규산을 흡수하는 것으로 알려져 있으며, 또한 사탕수수, 옥수수, 딸기 등과 같은 다른 식물들에도 줄기나 잎의 골격 형성에 규산이 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

급냉 슬래그는 제철 또는 제강시 제조과정에서 부산물로 발생되는 슬래그 중에서도 1500℃ 이상의 용융상태에서 압력수로 급속 냉각되어 작은 입자로 파쇄된 슬래그를 의미하는데, 이러한 급냉 슬래그를 그 자체가 입자 형태로서, 서냉 슬래그에 비해 그 조직이 물리화학적으로 불안정하기 때문에 입자 상태로 시비되어도 비료성분인 가용성 규산, 가용성 석회 등이 용이하게 용출되어 식물이 쉽게 흡수할 수 있다고 알려져 있다.

그러나, 상기와 같이 얻어지는 급냉 슬래그는 1500℃ 이상의 용융상태에서 급격히 냉각될 때 일어난 조직변화로 인하여 입자 표면에 뾰족한 유리질의 침상물질이 부착되어 있기 때문에, 토양에 시비하기 위하여 손으로 만질때 통증을 느끼게하거나 피부에 침투하여 염증을 일으키는 등의 문제점이 있다.

한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 일 방법으로 대한민국 특허 공개 제 1996-4297호에서는 급냉 슬래그에 아미노산 발효부산폐액을 첨가하여 혼합한 후 60∼100℃에서 건조시킴에 의해 침상의 물질이 제거된 입상 규산질 비료를 제조하는 방법이 제시되어 있으나, 이 경우에도 침상의 구조가 완전히 제거되지 못하고 상당수 잔존하고 있어 상기 문제점을 완전히 해결하지는 못하였다.

본 발명은 상기와 같은 급냉 슬래그를 이용한 규산질 비료의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 특히 급냉 슬래그의 침상 구조를 최소화 하기 위한 일방법으로 급냉 슬래그의 건조 공정을 개선하고 분쇄공정을 채용한 것을 특징으로 하는 규산질 비료 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 제철 또는 제강시 발생되는 급냉 슬래그를 건조기 중간부 내부온도가 150∼500℃이고 출구부 내부온도가 60∼100℃로 유지되는 건조로에서 열풍 건조시킨 후 침상 물질의 제거를 위해 분쇄공정을 거치도록 하는 것을 특징으로 하는 급냉 슬래그를 이용한 규산질 비료의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 급냉 슬래그에 아미노산 발효부산 폐액, 라이신 제조폐액, 폐당밀 등의 결합제를 혼합하여 제립한 후 건조기 중간부 내부온도가 150∼500℃, 출구부 내부온도가 60∼100℃로 유지되는 건조로에서 건조시킨 후 선별기를 거쳐 제품화 되는 것을 특징으로 하는 급냉 슬래그를 이용한 규산질 비료의 제조방법에 관한 것이다.

이하에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명에 사용되는 제철 공장의 급냉 슬래그는 수분이 과다하게 포함되어 있어 선별과 포장이 어렵고 쉽게 굳어지는 경향이 있기 때문에 적정의 조건에서 건조시 우수한 제품을 생산 할 수 있는데, 본 발명에서는 건조기의 구조를 건조기 중간부 내부온도를 150∼500℃로 유지시키고 건조기의 출구부 내부온도를 60∼100℃로 유지한 상태에서 급냉 슬래그를 통과시키는 열풍건조 방법을 사용한다. 이때 건조로에 투입되는 연료로는 정제유, 방카씨유, LNG, LPG 등 연료를 사용할 수 있으며, 건조로를 통과하는 시간은 대략 10분∼1시간 범위로 하는것이 바람직하다.

상기와 같이 건조로를 통과한 급냉 슬래그는 침상구조를 파괴하는 분쇄공정을 거치게 되는데, 즉 건조된 급냉 슬래그를 햄머밀, 볼밀, 로쉬밀 등을 사용해 분쇄하는 공정을 거치게 되며, 이 경우 분쇄된 급냉 슬래그는 입도별로 선별하는 선별공정을 거쳐 각 규격별로 제품화 하는데, 예를 들어 1.7㎜체에서 98%이상, 0.6㎜체에 60%이상 통과한 제품은 분상규산질 비료로 사용될 수 있으며, 2.0㎜체에 98% 이상 통과한 제품은 사상규산질 비료로 사용될수 있으며, 1.7㎜체에 98%이상 통과한 제품과, 1.2㎜체에 98%이상 통과한 제품과 2,500 블레인(blaine)∼3500블레인의 제품들은 규산보증용 복합비료의 원료로 사용될수 있다.

또한, 급냉 슬래그의 침상구조를 최소화 하기 위한 방법으로 결합제로 작용하는아미노산 발효부산폐액, 라이신 제조폐액, 폐 당밀 등을 급냉 슬래그 100중량부에 대하여 10∼25중량부 사용해 입상의 급냉 슬래그에 피복시키는 방법이 사용될 수 있으며, 이때 아미노산 발효부산폐액 등을 물로 희석 시킨 후 분무하여 제립하는 것이 좋다. 급냉 슬래그와 결합제의 비율은 급냉 슬래그 중 침상무질의 과다에 따라 증감될 수 있으나 규산질 비료 공정규격에 고시된 유효성분함량이 최소 기준치에 미달되지 않는 범위로 하여야 한다. 또한 이와 같이 결합제로 코팅된 급냉 슬래그는 건조공정 및 선별 공정을 거쳐 제품화 하는데, 본 발명에서는 건조 공정으로 건조기 중간부 내부온도가 150∼500℃, 출구부 내부온도가 60∼100℃로 유지되는 건조로를 거치는 공정을 채용하는 것을 특징부로 한다.

또한, 본 발명에서는 급냉 슬래그와 결합제를 반응시 반응 촉진을 위해 황산, 인산, 염산과 같은 산을 소량 첨가하는 것도 가능하다.

이하에서 실시예를 들어 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하나, 이들에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

[실시예 1]

성분 비율이 가용성 규산 30중량%, 가용성 석회 21중량%, 구용성 고토 4중량% 및 알카리분 45중량%로 되어 있는 제철공장에서 발생된 급냉 슬래그 100㎏을 중간부 내부온도가 대략 300℃범위로 유지되고 출구부 내부온도가 대략 80℃로 유지된 상태의 건조기를 대략 20분간 통과시킨 후, 햄머밀을 사용하여 침상물질을 분쇄하고 선별기를 사용하여 1.7㎜체에 98%이상, 0.6㎜체에 60%이상 통과한 것들을 선별하여 분상규산질 비료로 제품화 하였고, 2.0㎜체에 98%이상 통과한 것들을 선별하여 사상규산질 비료로제품화하였다.

[실시예 2]

실시예 1에서 사용한 제철 공장에서 발생된 급냉 슬래그 입자 100㎏에 고형분이 55중량%인 아미노산 폐액 20㎏ 및 습식인산 6㎏을 혼합한 후 분무하여 제립하였으며, 이때 슬래그 입자표면에 골고루 코팅되도록 급냉 슬래그 입자들을 교반하면서 결합제를 분무시켰다.

상기와 같이 제립된 급냉 슬래그를 중간부 내부온도가 대략 300℃이고 출구부 내부온도가 대략 80℃로 조절되는 건조기에 통과시킨 후 선별기를 거쳐 입상 규산질 비료를 제조하였다.

상기 실시예 등에서와 같이 본 발명에 따라 제조된 규산질 비료는 침상 구조가 파괴되어 입자표면이 부드럽게 됨으로서 쉽게 손으로 시비할 수 있을 뿐만 아니라, 아미노산 폐액과 같은 결합제로부터 유기질 성분이 보충되어 상승적인 비료효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 제철 또는 제강시 발생되는 급냉 슬래그를 중간부 내부온도가 150∼500℃이고 출구부 내부온도가 60∼100℃로 유지되는 건조로에서 건조시키는 열풍건조공정, 침상 물질의 제거를 위한 분쇄공정, 선별 공정 및 제품화 공정을 거치는 것을 특징으로 하는 급냉 슬래그를 이용한 규산질 비료의 제조방법.
2. 제철 또는 제강시 발생되는 급냉 슬래그 100중량부에 결합제 10∼25 중량부를 혼합하여 제립하는 혼합 및 제립공정을 거친 후, 중간부 내부온도가 150∼500℃, 출구부 내부온도가 60∼100℃로 유지되는 건조로를 통과시키는 건조공정을 거쳐 선별 공정 및 제품화 공정을 거치는 것을 특징으로 하는 급냉 슬래그를 이용한 규산질 비료의 제조방법.
3. 제 1항 및 제 2항의 어느 한항에 있어서, 급냉 슬래그의 건조로 통과시간은 10분 내지 1시간 범위내에서 조절됨을 특징으로 하는 급냉 슬래그를 이용한 규산질 비료의 제조방법.
4. 제 2항에 있어서, 결합제는 아미노산 발효부산 폐액, 라이신 제조폐액 및 폐당밀 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 급냉 슬래그를 이용한 규산질 비료의 제조방법.