KR20050101730A

KR20050101730A - The method of separating gravels, sand from waste concrete by hydrochloric acid

Info

Publication number: KR20050101730A
Application number: KR1020040026903A
Authority: KR
Inventors: 김승래
Original assignee: 김승래
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2005-10-25

Abstract

본 발명은 폐 콘크리트에 산류(염산)를 반응시킨 뒤 자갈과 모래를 분리하는 방법으로 상세하게 설명하면 이물질과 고철 등이 제거된 양질의 폐콘크리트를 적정한 크기(40mm이하)로 파쇄한 뒤 이를 묽은염산이 들어 있는 용기에 일정시간 동안 반응시킨다. 콘크리트는 자갈, 모래, 시멘트, 혼화재 등으로 구성되며, 특히 시멘트의 주성분은 석회(CaO), 실리카(SiO₂₎, 알루미나(Al₂O₃)및 산화철(Fe₂O₃) 등 으로 되어있다. 폐 콘크리트 내의 석회질 성분과 묽은 염산이 반응하여, 자갈과, 모래 등으로 분리되어 가라앉게 되는데, 이를 적정한 도구를 사용하여 밖으로 꺼낸 뒤 자갈과 모래의 표면에 묻어있는 염산(HCl)은 수산화나트륨 수용액(NaOH)을 이용하여 중화신킨 후 오염되지 않은 깨끗한 물로 완전히 세척한다. 건설용 건자재로 사용되는 골재는 물리 화학적으로 안정한 상태를 유지해야 하므로 충분히 세척한 뒤 체(스크린)를 통하여 필요한 입도에 맞게 분리한다. 세척하기전 먼저 선별하는 방법도 가능하며, 물이 풍부한 경우 묽은 염산에서 꺼내어 바로 물을 이용하여 세척할 수도 있고, 필요한 골재의 크기에 따라 추가로 파쇄작업을 할 수도 있다.The present invention is described in detail by reacting acid (hydrochloric acid) to the waste concrete and then separating the gravel and sand to crush the high-quality waste concrete from which foreign substances and scrap metal are removed to an appropriate size (40 mm or less) and dilute it. React in a vessel containing hydrochloric acid for a period of time. Concrete is composed of gravel, sand, cement, admixtures, etc. In particular, the main components of cement are lime (CaO), silica (SiO ₂₎ , alumina (Al ₂ O ₃ ) and iron oxide (Fe ₂ O ₃ ). The calcite components and dilute hydrochloric acid in the waste concrete react and fall into gravel, sand, etc., which are then sinked out using a suitable tool. NaHin) and wash thoroughly with clean, uncontaminated water. Aggregate used as construction materials for construction should be kept in a physicochemically stable state, so wash it sufficiently and separate it according to the required particle size through a sieve (screen). It is also possible to sort before washing. If water is abundant, it can be taken out of dilute hydrochloric acid and washed with water immediately, or it can be additionally crushed depending on the size of aggregate required.

Description

The method of separating gravels, sand from waste concrete by hydrochloric acid}

현재 국내의 중간처리업체 또는 재활용 전문 업체에서 생산되는 재활용 골재는 단순 파쇄식 선별이 주를 이루며 경우에 따라 파쇄된 폐 콘크리트를 강제 마모시킨 뒤 코팅 처리하여 만드는 방법도 있다. 일본 등의 선진국에서는 열 가열 등의 기술을 이용하여 폐 콘크리트에서 자갈과 시멘트 성분을 분리하는 방법 등이 사용되고 있다고 하나, 대부분 모든 처리 방법에서 시멘트 잔류물을 완벽하게 제거 할 수 없으며, 재활용 골재의 이런 성분들은 레미콘 타설 공사후 크랙 발생으로 인한 부실 공사의 위험 요소가 되고 있다. Currently, recycled aggregates produced by domestic intermediate treatment companies or recycling specialists are mainly composed of simple crushing sorting. In some cases, there is a method of forcing the crushed waste concrete to wear and coating. In developed countries such as Japan, a method of separating gravel and cement components from waste concrete using techniques such as heat heating is used. However, most of the treatment methods cannot remove cement residues completely. Ingredients are a risk factor for insolvent construction due to cracking after ready-mixing concrete laying.

폐 콘크리트는 양질의 것들만 모아 사용해야 하며 특히 이물질과 고철 등의 성분을 포함하지 않은 상태로 사용해야 한다. 석회와 염산이 반응하면 염화칼슘(CaCl₂)과 물이 발생되며, 염산과 수산화나트륨이 반응하면 나트륨이온, 염소이온, 물이 생성된다. 이러한 원리를 통하여 폐 콘크리트로 부터 자갈과 모래를 분리하여 얻을 수 있고, 자갈과 모래 표면에 묻어있는 묽은 염산을 수산화나트륨 수용액으로 중화하고, 순수한 물로 세척하여 양질의 자갈과 모래를 얻을 수 있다. 이때 투입되는 폐 콘크리트의 양과 생산공정, 공정시간에 따라 염산과 수산화나트륨의 농도를 결정한다.Waste concrete should be collected only with good quality materials, especially without foreign substances and scrap metal. When lime and hydrochloric acid react, calcium chloride (CaCl ₂ ) and water are generated. When hydrochloric acid and sodium hydroxide react, sodium ions, chlorine ions, and water are produced. Through this principle, gravel and sand can be separated from waste concrete, and the diluted hydrochloric acid on the gravel and sand surface can be neutralized with aqueous sodium hydroxide solution and washed with pure water to obtain high quality gravel and sand. At this time, the concentration of hydrochloric acid and sodium hydroxide is determined according to the amount of used waste concrete, production process, and processing time.

이물질과 고철 등을 제거한 폐 콘크리트를 적정한 크기로 파쇄 시킨 뒤 묽은염산이 담겨진 용기(1)에 투입시킨다. 이때 사용되는 용기와 장비들은 염산에 반응하지 않는 종류 또는 염산에 강한 재료로 만들어진 것을 사용한다. 폐 콘크리트는 묽은 염산과 반응하여 일정한 시간이 흐른 뒤 자갈과 모래로 분리된다. 이렇게 분리된 자갈과 모래는 적정한 도구를 사용하여 밖으로 꺼낸 뒤, 수산화나트륨을 이용하여 자갈과 모래의 표면에 묻어 있는 염산을 중화시킨다. 수산화나트륨 용기(2)에서 꺼낸 자갈과 모래는 오염되지 않은 깨끗한 물이 들어 있는 수조(3)에 넣어 골재 표면에 묻어있는 잔류물을 1차로 제거시킨다. 콘크리트에 사용되는 골재는 특히 물리 화학적으로 안정한 상태를 유지해야 하므로 세척기(4)를 이용하여 골재 표면에 잔류물이 없도록 충분히 세척한 뒤 필요한 입도에 맞게 스크린(5)을 이용하여 선별 사용한다. 세척하기전 먼저 골재와 모래를 입도 별로 분리하는 방법도 있으나, 이때 사용되는 체(스크린)는 내산성 또는 내 알칼리성으로 이루어진 것을 사용해야 한다. 물이 풍부한 경우는 물만으로 충분히 세척하는 방법을 고려하고, 분리 된 자갈의 입도에 따라 추가적인 파쇄 작업을 병행 할 수 도 있다.Waste concrete which has removed foreign substances and scrap metal is crushed to an appropriate size and put into a container (1) containing dilute hydrochloric acid. The vessels and equipment used are those which do not react with hydrochloric acid or are made of materials resistant to hydrochloric acid. The waste concrete reacts with dilute hydrochloric acid, and after a certain time, it is separated into gravel and sand. The separated gravel and sand are taken out with a suitable tool, and sodium hydroxide is used to neutralize the hydrochloric acid on the surface of the gravel and sand. Gravel and sand taken out of the sodium hydroxide container (2) is put in a water tank (3) containing clean water uncontaminated to remove the residue on the aggregate surface first. Aggregate used in concrete should be maintained in a particularly physicochemically stable state, so that there is no residue on the aggregate surface using the washing machine (4) and then screened using the screen (5) according to the required particle size. Before washing, there is also a method of separating the aggregate and sand by particle size, but the sieve (screen) used should be made of acid or alkali resistant. If the water is abundant, consider the method of washing with water alone, and additional crushing may be performed depending on the particle size of the separated gravel.

현재 국내의 대부분의 토목공사와 건축공사에서 사용되는 골재는 산림, 육상골재, 해사 등이 주를 이룬다. 산림골재는 산림을 파괴 할 수밖에 없는 환경파괴의 주범이 되고 있으며, 기타 다른 골재 채취 업도 비산먼지 및 소음 유발 등의 심각한 환경 문제를 발생시킨다. 특히 최근에 인천 앞 바다의 모래 채취로 인한 심각한 자연훼손이야 말로 우리 나라의 고민거리가 되고 있으며, 해사를 사용하는 경우 염분이 잔류하여 구조물에 심각한 문제를 발생시킬 소지가 있으며, 부실공사에대한 우려가 제기되고 있다. 산류와 콘크리트 및 알칼리류를 적정하게 반응시킨뒤 물리 화학적으로 안정하게 처리한 골재를 사용한다면 생산비용 문제를 떠나 자연보호와 자원의 재활용 측면에 상당한 보탬이 될 것으로 기대한다. Currently, the aggregate used in most civil and construction works in Korea is mainly forest, land aggregate, and maritime. Forest aggregates are the main culprit of environmental destruction that can only destroy forests, and other aggregate harvesting industries also cause serious environmental problems such as scattering dust and noise. In particular, severe natural damage caused by sand collection in the sea in front of Incheon has become an issue for our country. In case of using maritime sand, there is a possibility of causing serious problems in the structure due to the salinity remaining. Is being raised. Aggregate treated with acid and concrete and alkali and then physicochemically stable is expected to be a significant contributor to the conservation of nature and the recycling of resources apart from the cost of production.

도1은 묽은염산을 폐 콘크리트에 반응시켜 자갈과 모래를 분리하는 공정을 나타낸 그림.1 is a diagram showing a process for separating gravel and sand by reacting dilute hydrochloric acid with waste concrete.

<도면의 주요부에 대한 부호와 설명><Signs and explanations of the main parts of the drawings>

1 : 묽은 염산이 담겨진 용기 2 : 수산화나트륨 수용액 용기1: container containing dilute hydrochloric acid 2: sodium hydroxide aqueous solution container

3 : 맑은 물이 담겨진 수조 4 : 물 세척 설비3: water tank containing clear water 4: water washing equipment

5 : 스크린5: screen

Claims

Separation of gravel and sand by reacting dilute hydrochloric acid with the waste concrete, neutralizing with sodium hydroxide and washing with water to obtain gravel and sand for construction materials