KR20130112610A - 철강산세후 폐철산화물을 이용한 황색안료 제조방법 - Google Patents
철강산세후 폐철산화물을 이용한 황색안료 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 향후 시장이 커질것으로 예상되는 리싸이클링 사업부분에 대비하고, 철강수세 및 다양한 공정에서 나오는 산업폐기물 중 철이온의 함유량이 많은 폐철금속분이나 폐철산화물로부터 향후 친환경안료로 대치될 노란색철안료를 제조하고자 할 때, 제조공정이 까다롭고, 일정한 색도가 잘 유지되지 않아 제조시 제조공정이 매우 어렵다.
해결방법으로 폐철슬러지에 황산(가하여) 철이온을 용해한 후 용해된 철이온 용액(pH<1이하의 강산)을 강염기나 약염기를 이용하여 pH를 2-3의 범위로 낮추고.
염기를 넣기 전에 CTABr을 소량가하여 산화철의 주형계면활성제로 이용 안료의 구조를 만들어 준다.이후에 tetraethylorthosilicate를 소량가하여 응집제로 이용하여 입자를 키운다. 이후에 염기를 가하여 황색산화철을 얻을 수있다.
산업폐기물로부터 친환경노란색철안료 제조공정을 개선하고, 보다 더 간단한 제조방법을 이용하여, 이러한 기술적인 부분과 상업적인 부분을 해결하고자 한다.
해결방법으로 폐철슬러지에 황산(가하여) 철이온을 용해한 후 용해된 철이온 용액(pH<1이하의 강산)을 강염기나 약염기를 이용하여 pH를 2-3의 범위로 낮추고.
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산업폐기물로부터 친환경노란색철안료 제조공정을 개선하고, 보다 더 간단한 제조방법을 이용하여, 이러한 기술적인 부분과 상업적인 부분을 해결하고자 한다.
Description
본 고안은 착색제, 전도성 초기물질 원료등으로 산업적으로 많은 용도가 있는 제품(원재료)를 산업폐기물, 철 스크랩, 철함유 폐광석등을 리사클링하여 친환경 고부가가치 제품으로 재생산하는 화학적 습식처리 방법에 관한 것이다.
철강수세 및 다양한 공정에서 나오는 산업폐기물 중 철이온의 함유량이 많은 폐철금속분이나 폐철산화물로부터 향후 친환경안료로 대치될 노란색철안료를 제조하고자 한다. 이러한 과정에서 종전의 친환경노란색 제조는 제조공정이 까다롭고, 일정한 색도가 잘 유지되지 않아 제조시 제조공정이 매우 어렵다.
산수세에 의해 얻어진 철분말이나 폐산화철은 액성이 강산이므로, 노란색철안료를 제조하기까지 중화, 입자의 생성, 입자의 성장, 산화조건 등 공정과정과 반응과정이 매우 까다로워 산업폐기물로부터 노란색철안료제조에 어려움이 많이 따른다. 따라서 친환경노란색철안료 제조공정을 개선하고, 보다 더 간단한 제조방법 개발하는 데 있다.
기존 방법은 습식법과 건식법이 있는데, 건식법으로 철강 공장 산회수설비에서 부산물인 산성이 강한 산화철을 구입해서 보유한 분쇄설비로 입자 및 색상조정을 거쳐, 안료용 적색 산화철을 제조하고 있다.
습식법은 황산철등을 원료로 하여 습식 화학 반응 공정으로 산화철을 제조하는데 액성이 강산이므로, 노란색철안료를 제조하기까지 중화, 입자의 생성, 입자의 성장, 산화조건 등 공정과정과 반응과정이 매우 까다로워 산업폐기물로부터 노란색 철안료 제조는 현제까지는 어렵다.
산업폐기물에서 철을 강산이기 때문에 중화하고 입자를 제어하는 데 어려움이 많이 따르는 단점이 있었다. 해결방법은 폐철슬러지에 황산(가하여) 철이온을 용해한 후 용해된 철이온 용액(pH<1이하의 강산)을 강염기나 약염기를 이용하여 pH를 2-3의 범위로 염기를 넣기 전에 CTABr을 소량가하여 산화철의 주형계면활성제로 이용 이후에 tetraethylorthosilicate를 소량가하여 응집제로 이용하여 입자를 키운다. 이후에 염기를 가하여 황색산화철을 얻는다. 침전물이 생성되면 반응온도를 60-70℃로 올린후 교반하여 침전물을 여과하고 뜨거운 증류수로 세척하여 건조시킨다.
본 기술을 이용하여 철이 함유된 모든 철슬러지나 철함유된 성분으로부터 철이온을 추출하여 노란색산화철을 간단하게 합성할 수 있어, 친환경안료제조로의 활용에 이용될 것이다.
도1. 본 고안에 의한 황색 산화철 제조 Flow chart.
1. 폐철강 제품 및 철 스크랩등은 산으로 우선 용해하여야 한다. 이때 철의 추출이 쉽지 않기 때문에 산이외에 촉매로써 온도(70℃-80℃)를 가온하고, 물리적인 에너지를 부가하면 효과적이다.
2. 황산제일철 용액에 암모니아수를 단시간에 더한다.
암모니아수의 양은 pH가 6.9~ 7.1 이 되도록 양을 조정 한다.
이 조작은 수산화제일철의 유핵을 만드는 공정으로, 이 때 염기(암모니아수, NaOH)의 양을 서서히 변화시켜 제조한다. 양이 맞지않으면 황산철이 완전하게 수산화 제일철은 되지 않는
다.
3. 황색 산화철의 결정 성장의 반응조건
온도 : 75℃
공기량: 20 /분
황산제일철 : 20 ml/분
암모니아: pH 3.5를 유지하도록 첨가.
4. 수세
상기에 나타낸 것처럼 종점 pH를 3.5로 했을 경우에는 액중에 약2%의 황산제일철이
잔존하기 때문에 이것을 세면으로 제거해야 한다.
5. 여과, 건조, 분쇄
여과는 통상의 방법으로 실시한다. (프레스 필터 등 )
건조는 110℃~115℃으로 실시한다. 분쇄도 통상의 분쇄를 실시한다.
6. 표면 처리
표면 처리 방법은 많은 방법이 있다. 처리를 가하지 않아도 안료로서 사용 가능하다. 그러나 황색산화철은 표면 활성이 지극히 강하다. 또 내열성은 180℃이하이다. 이 때문에 표면 처리를 가하는 것이 바람직하다.
Claims (3)
- 폐철슬러지에 황산(가하여) 철이온을 용해한 후 용해된 철이온 용액(pH<1이하의 강산)을 강염기나 약염기를 이용하여 pH를 2-3의 범위로 낮추어 준다.
- 1항에 있어서,
안료의 구조를 완성하기 위해서, 염기를 넣기 전에 CTABr을 소량가하여 산화철의 주형계면활성제로 이용 안료의 구조를 만들어 준다. - 제2항에 있어서,
입자가 키워질수 있도록 이후에 tetraethylorthosilicate를 소량가하여 응집제로 이용하여 입자를 키운다.
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| KR1020120035124A KR20130112610A (ko) | 2012-04-04 | 2012-04-04 | 철강산세후 폐철산화물을 이용한 황색안료 제조방법 |
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| KR20130112610A true KR20130112610A (ko) | 2013-10-14 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116216680A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-06-06 | 湖北锂宝新材料科技发展有限公司 | 一种利用工业废铁泥制备磷酸铁锂正极材料的方法 |
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2012
- 2012-04-04 KR KR1020120035124A patent/KR20130112610A/ko not_active Application Discontinuation
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