KR20130049277A - 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물 및 그 제조방법 - Google Patents

메탈 실리콘 추출용 규사 성형물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물은 점토성분과, 액상의 접착제와, 일정한 범위의 크기분포를 가지는 규사를 혼합하여 덩어리 형태로 제조됨으로써 고온으로 유지되는 탄열 환원로에 장입된 상태에서 환원 반응이 일어나는 동안에 그 형태가 유지됨으로써 열전달 및 가스 순환이 원활하게 일어나도록 하는 효과를 제공한다.

Description

메탈 실리콘 추출용 규사 성형물 및 그 제조방법{Silica sand agglomerates for extracting metal grade silicon and menufacturing method thereof}
본 발명은 규사로부터 메탈 실리콘을 제조하기 위한 기술에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 규사를 고온의 환원 반응로에 장입하여 메탈 실리콘을 제조하기 위한 전처리 공정으로서 그 환원 반응로에 장입하기 위한 규사 성형물 및 그 성형물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
실리콘은 자연계에서 가장 광범위하게 분포하는 원소 중 하나이다. 실리콘은 금속과 비금속 사이의 반금속 원소이다. 자연상태에서 실리콘은 주로 산화실리콘과 규산염 형태로 존재한다. 최초의 실리콘은 1811년 커이노차크와 시더러더가 산화물로 실리콘을 가열하여 얻었다. 실리콘의 성질은 1823년 베르젤리우스(Berzelius)에 의해 실리콘(Si)이란 명칭을 사용하였다. 1855년 듀웨일리(Deweili)에 의해 회색 금속 광채의 결정질 실리콘이 발명되었다.
고순도 실리콘은 라이온(D.w.lyon)이 SiCd4+2Zn = 2ZnCl2+Si 의 방법을 통해 발명하였다. 1869년 드미트리 이바노비치 멘델레프(Dmitri Ivanovich Mendeleev)가 원소 주기율을 제기하면서 실리콘의 원자번호는 14 제 Ⅳ A족에 속하게 되었다. 현대 공업에서 규모화 생산되는 실리콘의 탄열 환원법은 20세기 초 발명된 것으로 100년이 채 되지 않는다. 규석과 탄소 환원제 등을 원료로 탄열 환원법으로 생산된 실리콘의 규소 함유량은 99% 이상 제품으로 ‘99실리콘’이라 칭하였고, 영문에서는 메탈 실리콘, 러시아어로는 결정질 실리콘이라 칭하였다.
고순도의 메탈 실리콘은 일련의 정련처리를 거치면 단결정 실리콘(규소 함량 99.99%) 생산이 가능하다. 이것은 전자산업에서 사용되며 반도체의 핵심 원료로 사용된다. 현재 고순도 99실리콘은 광범위한 용도로 사용되며, 국내외 시장의 99실리콘에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 하이테크 기술의 진보, 세계 경제의 발전에 따라 실리콘이 사용범위 또한 점차 광범위해졌고 수요량도 점차 증가하고 있다.
20세기 60년대 이전 프랑스, 미국, 일본, 이탈리아와 구 소련은 연이어 수천 킬로와트의 단상, 3상 전기용광로를 건설하였고, 탄열 환원법을 사용하여 용광로 내에서 메탈 실리콘을 정련하였다.
탄열 환원법에 의한 메탈 실리콘의 환원 과정은 다음 화학식과 같다. 즉, SiO2 + 2C ----> Si + 2CO와 같은 반응에 의해 메탈 실리콘을 얻을 수 있다. 이와 같은 환원 반응은 흡열 반응으로서 고온의 환원 반응로에서 이루어진다. 이와 같은 탄열 환원법에 관하여는 공개특허 제2010-0043092호(공개일 : 2010년 4월 27일)에 개시되어 있다.
종래에는 공개특허 제2010-0043092호에 개시된 바와 같이 메탈 실리콘의 원료로 규석을 사용하였다. 일반적으로 규석을 잘게 부순 다음 활성탄 등 필요한 원료와 배합하여 탄소봉이 설치된 전기로에서 고온으로 가열하여 환원 반응이 일어나게 한다. 그런데, 메탈 실리콘의 원석이 되는 규석(석영)은 지구상 광범위하게 분포되어 있지만, 60년대부터 대량으로 채굴되어온 결과 그 채굴 여건이 점차 어려워지고 있다.
따라서, 관련 산업계에서는 메탈 실리콘의 원료로서 규석 이외의 재료를 탐구하고 있다. 규사(silica sand)는 규석과 거의 동일한 성분을 포함하고 있으므로 규석의 좋은 대체 소재가 될 수 있다. 규석은 강도가 높아 탄열 환원 과정에서 부서질 염려가 없으나 규사는 덩어리 형태가 아니므로 탄열 환원로에 장입하기 어려운 문제점이 있다. 만약 탄열 환원로에 장입된 규사 덩어리가 파손될 경우 열전달이나 가스 순환이 막혀 환원 반응이 제대로 일어나지 않게 되는 문제점이 있다. 따라서, 탄열 환원로에 장입되는 규사 덩어리는 충분한 강도를 가져야만 한다.
그런데, 규사는 모래 성분으로서 규석과 같은 덩어리를 형성하기 어렵다. 환원 반응로에 규사를 장입하여 환원 반응을 일으키기 위해서는 종래의 규석과 같은 덩어리 구조물을 형성하여야만 한다. 그러나, 현재 규사를 이용하여 규석과 같은 덩어리 구조물이 개발되어 있지 않다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 모래 성분인 규사를 이용하여 규석을 대체할 수 있는 메탈 실리콘 소재를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물은, 점토 성분 3wt% 내지 6wt%, 액상의 접착제 4wt% 내지 9wt% 및 나머지 성분으로서 입자크기가 0.03mm 내지 0.7mm의 분포를 가지는 규사를 포함한 점에 특징이 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시 예에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물은, 점토 성분 12wt% 내지 18wt%, 액상의 접착제 9wt% 내지 15wt% 및 나머지 성분으로서 입자크기가 0.8mm 내지 2.3mm의 분포를 가지는 규사를 포함한 점에 특징이 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시 예에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물은, 점토 성분 12wt% 내지 18wt%, 액상의 접착제 9wt% 내지 15wt% 및 나머지 성분으로서 입자크기가 0.8mm 내지 2.3mm의 분포를 가지는 규사를 포함한 점에 특징이 있다.
상기 액상의 접착제는 녹말가루와 물이 혼합된 것이 바람직하다.
상기의 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물을 제조하는 방법으로서,
점토 성분과, 액상의 접착제와, 규사를 혼합하는 혼합단계;
상기 혼합단계에서 형성된 혼합물에 압력을 가하여 기공을 감소시킴으로써 밀도를 증가시키는 가압단계;
상기 가압단계를 거친 혼합물을 일정한 크기의 덩어리로 제조하는 성형단계; 및
상기 성형단계에서 형성된 덩어리 구조물을 건조하는 건조단계;를 포함한 점에 특징이 있다.
상기 성형단계에서 형성되는 덩어리의 형태는 구형, 원통형, 조개탄, 자갈 형태 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 건조단계 후에 형성되는 덩어리 구조물의 겉보기 밀도는 85% 내지 98%인 것이 바람직하다.
상기 건조단계에서 사용되는 건조방식은 가열 건조, 송풍 건조, 자연 건조 중 어느 하나의 방식이 채용된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물 및 그 성형물의 제조방법은 규석 대신에 지구상에서 쉽게 구할 수 있는 모래 형태의 규사를 이용하여 메탈 실리콘을 제조할 수 있게 함으로써 경제적인 비용으로 원자재를 확보하고 자연환경을 보호하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물의 성분을 보여주는 표이다.
도 2는 본 발명에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물을 제조하는 방법의 공정도이다.
도 3은 본 발명에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물의 사진이다.
도 4는 도 3에 도시된 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물을 탄열 환원로에 장전한 상태의 사진이다.
도 5는 도 4에 도시된 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물을 1300℃까지 가열한 후 상온으로 냉각한 후 형태를 보여주는 사진이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물의 성분을 보여주는 표이다. 도 2는 본 발명에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물을 제조하는 방법의 공정도이다. 도 3은 본 발명에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물의 사진이다. 도 4는 도 3에 도시된 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물을 탄열 환원로에 장전한 상태의 사진이다. 도 5는 도 4에 도시된 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물을 1300℃까지 가열한 후 상온으로 냉각한 후 형태를 보여주는 사진이다.
<제1실시 예>
본 발명의 제1실시 예에 따르면, 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물은 점토 성분 3wt% 내지 6wt%, 액상의 접착제 4wt% 내지 9wt% 및 나머지 성분으로서 입자크기가 0.03mm 내지 0.7mm의 분포를 가지는 규사를 포함하고 있다.
상기 점토 성분은 탄열 환원로에 장입된 성형물이 환원반응하는 과정에서 규사 입자 간 결합을 유지하기 위해 혼합된다. 상기 점토 성분은 규사 입자의 크기에 따라 혼합되는 중량이 달라진다. 상기 점토 성분은 예컨대 도자기를 제조하는 데 사용되는 고령토, 황토 등이 채용될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 점토 성분의 함량이 3wt% 미만인 경우에는 탄열 환원로에서 성형물이 환원반응할 때 규사 간 결합력이 너무 약해서 그 성형물이 파손되어 조기에 분말화 됨으로써 규사 입자 주위에 열전달이 제대로 이루어지지 않고 환원 가스의 순환이 제대로 이루어지지 않아 메탈 실리콘을 제대로 얻을 수 없는 문제점이 있다. 상기 점토 성분의 함량이 6wt%를 초과하는 경우에는 탄열 환원로에서 환원 반응이 일어날 때 성형물이 충분한 강도를 유지하지만 필요 이상의 점토 성분이 많이 혼합됨으로써 성형물에 메탈 실리콘의 양이 적어져서 메탈 실리콘의 회수량이 적어지는 문제점이 있다. 본 발명에서 의미하는 점토 성분은 넓은 의미에서 점토광물로서 카올리나이트(kaolinite), 딕카이트(dickite), 핼로이사이트(halloysite) 등의 카올린(kaolin)계 광물, 몬모릴로나이트(montmorillonite), 벤토나이트(bentonite), 산성백토 등이 있으며, 고령토, 내화점토 등이 이에 속한다. 그 중에서도 카올린(백도토, Al2O3·2SiO2·2H2O) 성분이 많은 점토 성분을 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시 예에서 상기 점토 성분은 카올린 함량이 70% 이상인 것을 사용하였다. 상기 점토 성분은 카올린 함량이 30%~99% 정도 함유된 것이 채용될 수 있다.
본 실시 예에서 액상의 접착제는 녹말가루와 수분이 혼합된 녹말 풀을 사용하였다. 상기 녹말 풀은 예컨대 일반시중에서 흔히 구할 수 있는 도배용 녹말 풀이 채용될 수 있다. 일반적으로 녹말 풀은 녹말가루 100wt%에 물을 40wt% 내지 80wt% 정도 첨가하여 혼합함으로써 제조될 수 있다.
상기 액상의 접착제가 4wt% 미만으로 함유된 경우에는 상온에서 규사와 점토가 제대로 결합되지 않아 충분한 경도를 유지할 수 없는 문제점이 있다. 한편, 상기 액상의 접착제가 9wt%를 초과하는 경우에는 상온에서 규사와 점토가 결합된 상태에서 혼합물의 점도가 지나치게 작아져서 흘러내림으로써 성형물이 제 형태를 유지하지 못하는 문제점이 있다.
상기 규사는 메탈 실리콘의 원재료가 되는 광물이다. 일반적으로 상기 규사로는 사막 모래를 채용할 수 있다. 상기 규사의 입자는 그 규사의 풍화 정도에 따라 다양하게 분포할 수 있다. 본 실시 예에서는 상기 규사의 입자가 0.03mm 내지 0.7mm인 것으로 한정하고 있다. 상기 규사 입자의 크기에 따라 첨가되는 점토 성분의 함량과 액상의 접착제의 함량이 달라지게 된다. 따라서, 상기 규사의 입자의 크기를 본 실시 예와 같이 0.03mm 내지 0.7mm로 한정하는 것은 혼합되는 점토 성분의 함량과 액상의 접착제의 함량에 의해 결정된 것이다.
<제2실시 예>
본 발명의 제2실시 예에 따르면, 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물은 점토 성분 7wt% 내지 9wt%, 액상의 접착제 6wt% 내지 12wt% 및 나머지 성분으로서 입자크기가 0.6mm 내지 1.1mm의 분포를 가지는 규사를 포함하고 있다.
상기 점토 성분은 탄열 환원로에 장입된 성형물이 환원반응하는 과정에서 규사 입자 간 결합을 유지하기 위해 혼합된다. 상기 점토 성분은 규사 입자의 크기에 따라 혼합되는 중량이 달라진다. 상기 점토 성분은 예컨대 도자기를 제조하는 데 사용되는 고령토, 황토 등이 채용될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 점토 성분의 함량이 7wt% 미만인 경우에는 탄열 환원로에서 성형물이 환원반응할 때 규사 간 결합력이 너무 약해서 그 성형물이 파손되어 조기에 분말화 됨으로써 규사 입자 주위에 열전달이 제대로 이루어지지 않고 환원 가스의 순환이 제대로 이루어지지 않아 메탈 실리콘을 제대로 얻을 수 없는 문제점이 있다. 상기 점토 성분의 함량이 9wt%를 초과하는 경우에는 탄열 환원로에서 환원 반응이 일어날 때 성형물이 충분한 강도를 유지하지만 필요 이상의 점토 성분이 많이 혼합됨으로써 성형물에 메탈 실리콘의 양이 적어져서 메탈 실리콘의 회수량이 적어지는 문제점이 있다. 본 실시 예에서 액상의 접착제는 녹말가루와 수분이 혼합된 녹말 풀을 사용하였다. 상기 점토 성분에 관한 상세한 정보는 제1실시 예에 관한 서술을 참조하기로 한다.
상기 녹말 풀은 예컨대 일반시중에서 흔히 구할 수 있는 도배용 녹말 풀이 채용될 수 있다. 일반적으로 녹말 풀은 녹말가루 100wt%에 물을 40wt% 내지 80wt% 정도 첨가하여 혼합함으로써 제조될 수 있다.
상기 액상의 접착제가 6wt% 미만으로 함유된 경우에는 상온에서 규사와 점토가 제대로 결합되지 않아 충분한 경도를 유지할 수 없는 문제점이 있다. 한편, 상기 액상의 접착제가 12wt%를 초과하는 경우에는 상온에서 규사와 점토가 결합된 상태에서 혼합물의 점도가 지나치게 작아져서 흘러내림으로써 성형물이 제 형태를 유지하지 못하는 문제점이 있다.
상기 규사는 메탈 실리콘의 원재료가 되는 광물이다. 일반적으로 상기 규사로는 사막 모래를 채용할 수 있다. 상기 규사의 입자는 그 규사의 풍화 정도에 따라 다양하게 분포할 수 있다. 본 실시 예에서는 상기 규사의 입자가 0.6mm 내지 1.1mm인 것으로 한정하고 있다. 상기 규사 입자의 크기에 따라 첨가되는 점토 성분의 함량과 액상의 접착제의 함량이 달라지게 된다. 따라서, 상기 규사의 입자의 크기를 본 실시 예와 같이 0.6mm 내지 1.1mm로 한정하는 것은 혼합되는 점토 성분의 함량과 액상의 접착제의 함량에 의해 결정된 것이다.
<제3실시 예>
본 발명의 제3실시 예에 따르면, 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물은 점토 성분 12wt% 내지 18wt%, 액상의 접착제 9wt% 내지 15wt% 및 나머지 성분으로서 입자크기가 0.8mm 내지 2.3mm의 분포를 가지는 규사를 포함하고 있다.
상기 점토 성분은 탄열 환원로에 장입된 성형물이 환원반응하는 과정에서 규사 입자 간 결합을 유지하기 위해 혼합된다. 상기 점토 성분은 규사 입자의 크기에 따라 혼합되는 중량이 달라진다. 상기 점토 성분은 예컨대 도자기를 제조하는 데 사용되는 고령토, 황토 등이 채용될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 점토 성분의 함량이 12wt% 미만인 경우에는 탄열 환원로에서 성형물이 환원반응할 때 규사 간 결합력이 너무 약해서 그 성형물이 파손되어 조기에 분말화 됨으로써 규사 입자 주위에 열전달이 제대로 이루어지지 않고 환원 가스의 순환이 제대로 이루어지지 않아 메탈 실리콘을 제대로 얻을 수 없는 문제점이 있다. 상기 점토 성분의 함량이 18wt%를 초과하는 경우에는 탄열 환원로에서 환원 반응이 일어날 때 성형물이 충분한 강도를 유지하지만 필요 이상의 점토 성분이 많이 혼합됨으로써 성형물에 메탈 실리콘의 양이 적어져서 메탈 실리콘의 회수량이 적어지는 문제점이 있다. 상기 점토 성분에 관한 상세한 정보는 제1실시 예에 관한 서술을 참조하기로 한다.
본 실시 예에서 액상의 접착제는 녹말가루와 수분이 혼합된 녹말 풀을 사용하였다. 상기 녹말 풀은 예컨대 일반시중에서 흔히 구할 수 있는 도배용 녹말 풀이 채용될 수 있다. 일반적으로 녹말 풀은 녹말가루 100wt%에 물을 40wt% 내지 80wt% 정도 첨가하여 혼합함으로써 제조될 수 있다.
상기 액상의 접착제가 9wt% 미만으로 함유된 경우에는 상온에서 규사와 점토가 제대로 결합하지 않아 충분한 경도를 유지할 수 없는 문제점이 있다. 한편, 상기 액상의 접착제가 15wt%를 초과하는 경우에는 상온에서 규사와 점토가 결합된 상태에서 혼합물의 점도가 지나치게 작아져서 흘러내림으로써 성형물이 제 형태를 유지하지 못하는 문제점이 있다.
상기 규사는 메탈 실리콘의 원재료가 되는 광물이다. 일반적으로 상기 규사로는 사막 모래를 채용할 수 있다. 상기 규사의 입자는 그 규사의 풍화 정도에 따라 다양하게 분포할 수 있다. 본 실시 예에서는 상기 규사의 입자가 0.8mm 내지 2.3mm인 것으로 한정하고 있다. 상기 규사 입자의 크기에 따라 첨가되는 점토 성분의 함량과 액상의 접착제의 함량이 달라진다. 따라서, 상기 규사의 입자의 크기를 본 실시 예와 같이 0.8mm 내지 2.3mm로 한정하는 것은 혼합되는 점토 성분의 함량과 액상의 접착제의 함량에 의해 결정된 것이다.
이제 이와 같은 성분으로 이루어진 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물의 제조방법에 대해 서술하기로 한다.
본 발명에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물의 제조방법은, 혼합단계(S1), 가압단계(S2), 성형단계(S3), 건조단계(S4)를 포함하고 있다.
상기 혼합단계(S1)에서는 상술한 바 있는 함량의 비율로 점토 성분과 액상의 접착제와 규사를 혼합한다. 상기 혼합단계(S1)에서의 혼합은 교반기를 사용하여 수행될 수 있다. 상기 혼합단계(S1)에서 혼합은 상온에서 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 혼합단계(S1)에서의 교반시간은 3분 내지 10분 정도가 바람직하다.
상기 가압단계(S2)에서는 상기 혼합단계(S1)에서 형성된 혼합물에 압력을 가하여 기공을 감소시킨다. 상기 가압단계(S2)는 실린더 형태의 금형에 혼합물을 장입하고 피스톤과 같은 프레스로 압력을 가하여 혼합물에 존재하는 기공을 감소시킨다. 일반적으로 가압단계(S2)에서 완전하게 기공을 제거하는 것은 현실적으로 불가능하다. 상기 성형단계(S3)에서는 상기 가압단계(S2)를 거친 혼합물을 일정한 크기의 덩어리로 제조한다. 상기 성형단계(S3)에서 제조되는 덩어리의 형태는 예컨대 구형, 원통형, 조개탄, 자갈 형태와 같은 형태가 될 수 있다.
상기 건조단계(S4)에서는 상기 성형단계(S3)에서 형성된 덩어리 구조물을 건조한다. 상기 건조단계(S4)에서의 건조방식은 예컨대 가열 건조, 송풍 건조, 자연 건조와 같이 다양한 방식이 채용될 수 있다. 상기 건조단계(S4)를 거친 후에 성형물의 겉보기 밀도는 85% 내지 95%가 되도록 하였다. 겉보기 밀도란 성형물의 표면적을 분모로 하고 성형물의 표면에 분포하는 기공의 점유율을 분자로 한 백분율이다. 상기 성형물의 겉보기 밀도가 85% 미만인 경우에는 그 성형물이 탄열 환원로에서 고온으로 가열될 경우 기공이 확장됨으로써 그 성형물을 파손시키는 문제점이 있다. 상기 성형물의 겉보기 밀도가 98%를 초과하는 경우에는 현실적으로 문제는 없으나 가압단계(S2)에서 가해지는 압력이 지나치게 크게 됨으로써 프레스 장치가 손상되거나 사고의 위험이 있다. 상기 건조단계(S4)가 자연건조 방식으로 수행될 경우, 성형물의 지름이 5cm 내지 8cm 정도일 때, 건조시간은 24시간 내지 48시간 정도가 바람직하다. 상기 건조단계(S4)에서 가열 건조 방식 등이 적용될 경우 건조시간은 자연건조에 비하여 단축될 수 있다.
이와 같은 성분과 제조방법으로 제조된 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물은 규석 대신에 지구상에서 쉽게 구할 수 있는 모래 형태의 규사를 이용하여 메탈 실리콘을 제조할 수 있게 함으로써 예컨대 사막의 모래를 이용할 수 있으므로 경제적인 비용으로 원자재를 확보하고 자연환경을 보호하는 효과를 제공한다. 상기 규사 성형물은 시험결과 탄열 환원로의 환원반응 온도보다 높은 1300℃에서도 그 형태가 유지됨으로써 규석을 대체할 수 있는 좋은 소재가 될 수 있음을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물 및 그 성형물의 제조방법은 규석 대신에 지구상에서 쉽게 구할 수 있는 모래 형태의 규사를 이용하여 메탈 실리콘을 제조할 수 있게 함으로써 경제적인 비용으로 원자재를 확보하고 자연환경을 보호하는 효과를 제공한다.
이상, 바람직한 실시 예들을 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예들에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.
S1 : 혼합단계 S2 : 가압단계
S3 : 성형단계 S4 : 건조단계

Claims (8)

  1. 점토 성분 3wt% 내지 6wt%, 액상의 접착제 4wt% 내지 9wt% 및 나머지 성분으로서 입자크기가 0.03mm 내지 0.7mm의 분포를 가지는 규사를 포함한 것을 특징으로 하는 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물.
  2. 점토 성분 7wt% 내지 9wt%, 액상의 접착제 6wt% 내지 12wt% 및 나머지 성분으로서 입자크기가 0.6mm 내지 1.1mm의 분포를 가지는 규사를 포함한 것을 특징으로 하는 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물.
  3. 점토 성분 12wt% 내지 18wt%, 액상의 접착제 9wt% 내지 15wt% 및 나머지 성분으로서 입자크기가 0.8mm 내지 2.3mm의 분포를 가지는 규사를 포함한 것을 특징으로 하는 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물.
  4. 제1항 내지 제3항 어느 한 항에 있어서,
    상기 액상의 접착제는 녹말가루와 물이 혼합된 것을 특징으로 하는 메탄 실리콘 추출용 규사 성형물.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물을 제조하는 방법으로서,
    점토 성분과, 액상의 접착제와, 규사를 혼합하는 혼합단계;
    상기 혼합단계에서 형성된 혼합물에 압력을 가하여 기공을 감소시킴으로써 밀도를 증가시키는 가압단계;
    상기 가압단계를 거친 혼합물을 일정한 크기의 덩어리로 제조하는 성형단계; 및
    상기 성형단계에서 형성된 덩어리 구조물을 건조하는 건조단계;를 포함한 것을 특징으로 하는 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 성형단계에서 형성되는 덩어리의 형태는 구형, 원통형, 조개탄, 자갈 형태 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 건조단계 후에 형성되는 덩어리 구조물의 겉보기 밀도는 85% 내지 98%인 것을 특징으로 하는 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 건조단계에서 사용되는 건조방식은 가열 건조, 송풍 건조, 자연 건조 중 어느 하나의 방식이 채용된 것을 특징으로 하는 메탈 실리콘 추출용 규사 성형물의 제조방법.


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