KR20150124500A - Production Method of Granular Calcium-Sulfur Fertilizer Having Enhanced Decay Rate and the Granular Calcium-Sulfur Fertilizer Produced This Method - Google Patents

Production Method of Granular Calcium-Sulfur Fertilizer Having Enhanced Decay Rate and the Granular Calcium-Sulfur Fertilizer Produced This Method Download PDF

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이석형
김광수
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Abstract

The present invention relates to a method for producing a granular calcium sulfur fertilizer having an improved decay rate by using dihydrate gypsum, and the granular calcium sulfur fertilizer produced thereby. More specifically, the present invention relates to: a method for producing a granular calcium sulfur fertilizer having an improved decay rate by using dihydrate gypsum, wherein, as a byproduct generated during a phosphorous (P) producing step, wet sludge selected from the group consisting of phosphoric acid byproduct gypsum (CaSO_4·2H_2O), desulfurization gypsum, waste gypsum, and other side dihydrate gypsum is used alone, or a strong alkali material is added in powdered and dried dihydrate gypsum, and the pH is adjusted to 6 or more and 12 or less, so a fertilizer having an improved decay rate is produced; the granular calcium sulfur fertilizer produced thereby; and a mixed fertilizer (BB fertilizer) using the granular calcium sulfur fertilizer as a filler. In a step of producing hemihydrate gypsum by drying phosphoric acid byproduct gypsum, which is dihydrate gypsum, the same is rapidly hardened with water (H_2O) at room temperature and becomes difficult to be dissolved in water, so the same is dried at a temperature below 100°C. Accordingly, strength expression is weak, a product contains moisture, and a large quantity of fine powder is generated to be a problem of being lumped with powder when the fertilizer is sprayed, so users avoid to use the fertilizer. According to the present invention, the problem has been resolved.

Description

이수석고를 이용한 붕괴도가 향상된 입상 칼슘유황비료 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 입상 칼슘유황비료 {Production Method of Granular Calcium-Sulfur Fertilizer Having Enhanced Decay Rate and the Granular Calcium-Sulfur Fertilizer Produced This Method}[0001] The present invention relates to a method for producing granular calcium sulfur fertilizer having improved disintegration using the granular calcium fertilizer, a method for producing granular calcium sulfur fertilizer using the granular calcium fertilizer, a method for producing granular calcium sulfur fertilizer using the granular calcium fertilizer,

본 발명은 산업부산물인 이수석고를 이용한 붕괴도가 향상된 입상 칼슘유황비료 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 입상 칼슘유황비료에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 산업부산물인 이수석고, 인산석고, 탈황석고, 부산이수석고를 이용한 붕괴도가 향상된 입상칼슘유황비료 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 입상유황칼슘비료에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a granular calcium sulfur fertilizer having improved disintegration degree by using an industrial by-product, and a granular calcium sulfur fertilizer produced by the method. More particularly, the present invention relates to a method for producing granular calcium sulfur fertilizer with improved disintegration using industrial by-products such as Lysosugo, phosphate gypsum, desulfurization gypsum, and Busan liquorice, and a granular calcium calcium fertilizer produced by the method.

일반적으로 석고(Gypsum, CaSO4ㆍ2H2O)는 천연적으로 퇴적암 형태로 퇴적되어 있기도 하지만, 대부분 인산비료를 제조할 때 부산물로 발생한다. 비료제조 부산물로 나오는 석고는 비료제조 공정에서 황산을 첨가하여 pH 2-3 정도로 강산성을 나타낸다. 석고 발생과정을 살펴보면 다음과 같다.In general, gypsum (CaSO 4 · 2H 2 O) is deposited naturally in sedimentary form, but mostly occurs as a byproduct when producing phosphate fertilizers. Gypsum as a byproduct of fertilizer production is strongly acidic at pH 2-3 by adding sulfuric acid in fertilizer manufacturing process. The process of gypsum formation is as follows.

인광석 → 분쇄 → 황산, 물 → 반응 → 여과조(H3PO4 분리, 비료 원료로 사용) → 석고 적치장Phosphate → crushing → sulfuric acid, water → reaction → filtration tank (separation of H 3 PO 4 , used as fertilizer raw material) → gypsum stock

CaF(PO4)3 + 5H2SO4 + 2H2O → HF + 5CaSO4ㆍ2H2O
CaF (PO 4) 3 + 5H 2 SO 4 + 2H 2 O → HF + 5CaSO 4 2H 2 O and

이와 같은 과정에서 1톤의 인산질 비료를 생산하는 과정에서 약 5톤의 석고가 생산된다. 현재 매년 230만 톤의 석고가 비료제조 공정에서 발생하고, 석고보드, 시멘트원료 등 건축자재로 쓰이고 나머지는 야적되어 현재 약 2000만 톤에 이르고 있다.In this process, about 5 tons of gypsum is produced in the process of producing 1 ton of phosphorous fertilizer. At present, 2.3 million tons of gypsum is produced in the fertilizer manufacturing process, and it is used as building materials such as gypsum board and cement raw materials, and the remaining amount is about 20 million tons.

화력발전소 배연탈황과정에서 사용하는 CaO, 액상소석회로 인해서 발생하는 탈황석고 역시 이수석고로서 연간 100만 톤 이상 발생되고 있고, 석고보드 혹은 시멘트 공장의 원료로 사용되고 있다.
The desulfurization gypsum generated by CaO and liquid slag is also used as a raw material for gypsum board or cement plant.

또한 상당한 양의 페석고가 폐기되고 있고, 반수화과정을 거쳐 반수석고로 사용 후 폐기되는 많은 양의 페석고가 공정부산물로 발생한 부생이수석고가 있다.
In addition, a considerable amount of plaster is discarded, and a large amount of plaster that is discarded after half-hydration is used as a semi-gypsum is a by-product of the process as a by-product.

그리고 석고의 조성은 CaSO4ㆍ2H2O로 석회와 황산기가 주성분이다. 일반 농경지에 석회 또는 유황성분을 공급할 목적으로 석고를 사용하고 있으나, 일반 농경지에 석고를 사용하면 토양 pH를 더욱 낮추는 것이 문제가 된다. 따라서 pH가 높은 석탄회와 석고를 혼합하여 토양개량제로서의 가능성 연구는 수행되었으며 관련 특허가 공개되었다.The composition of the gypsum is CaSO 4 · 2H 2 O, which is mainly composed of lime and sulfate. Although gypsum is used for the purpose of supplying lime or sulfur to general agricultural land, if gypsum is used in general farmland, lowering soil pH is a problem. Therefore, the feasibility study as a soil remediation agent was carried out by mixing the high pH fly ash and the gypsum, and related patents were disclosed.

또한 새로 간척된 토양과 같이 pH가 높은 특수한 토양에 석고를 사용하면 Ca 성분이 토양을 입단화 함으로써 투수속도를 빠르게 함과 동시에, 간척지토양 표토에 너무 많아 문제가 되고 있는 Na+와 Mg2 +를 Ca2 +로 치환하여 신속한 제염을 기대할 수 있으며, 높은 pH를 낮추어 점토의 안정화와 염기의 균형공급을 통하여 효과가 인정되어 일부 활용하고 있다.
In addition, when gypsum is used in a special soil with a high pH such as newly reclaimed soil, the Ca component accelerates the permeation rate by grafting the soil, and Na + and Mg 2 + , which are problematic in the reclaimed soil soils, It can be expected to rapidly decontaminate by substituting with Ca 2 + , and the effect is recognized through stabilization of clay and balanced supply of base by lowering high pH.

또한 방치되거나 매립되는 석고의 재활용과 석고의 적절한 사용을 위하여 2003년 8월5일 농촌진흥청 고시 제2003-13호를 통하여 비료관리법에 의한 비료공정규격에 부산석고비료를 신설하여 석고비료를 제조 공급하고 있다.
In order to recycle gypsum that is left neglected or buried and to use gypsum properly, Busan Gypsum Fertilizer was established in the fertilizer process standard by the Rural Development Administration Notice No. 2003-13 on August 5, 2003 to manufacture and supply gypsum fertilizer .

그런대 현재 시판되고 있는 부산석고비료는 수분 함유량이 많으며, 분말화되어 있고. 입상화되어 있어도 강도미흡하고, 분진이 대량발생 함으로써 유실되는 물량이 많은 게 사실이다.
As such, Busan gypsum fertilizer, which is currently on the market, has a high moisture content and is powdered. Even if it is granular, it is inadequate in strength, and it is true that a lot of dust is lost due to the generation of a large amount of dust.

유황은 식물생육에 있어서 3가지 아미노산, 즉 시스틴(Cystine), 시스테인(Cysteine), 메티오닌(Methionine)의 구성성분일 뿐만 아니라, 두과 작물의 뿌리혹 형성에 필수적이고, 마늘과 양파 등의 작물에서는 지방과 결합되어 특수한 냄새를 내개하며, 이 성분이 부족할 경우 식물 생육이 억제되고 농작물의 수량과 품질에도 크게 관여하는 것으로 보고되고 있다.
Sulfur is not only a constituent of three amino acids, cystine, cysteine and methionine in plant growth, but it is also essential for the root formation of two crops. In crops such as garlic and onion, It has been reported that the lack of these components inhibits plant growth and greatly affects the yield and quality of crops.

상기와 같이 유황사용에 따른 긍정적인 효과가 있음에도 불구하고, 유황은 독성을 지니고 있어, 독성으로 인한 2차 오염의 우려로 농작물에 충분한 양을 살포할 수 없기 때문에 여전히 유황에 의한 효과는 크지 않았다. 그러나 유황의 독성이 제거되면서도 유황의 효능은 그대로 유지되기 때문에 농작물의 생육에 필요한 충분한 양을 사용할 수 있게 되어, 그 만큼의 유황에 의한 효과를 볼 수 있다는 장점이 있기 때문에 정제 유황을 이용한 비료에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.Despite the positive effect of using sulfur as described above, the sulfur has toxicity, and because of the fear of secondary contamination due to toxicity, it is not possible to spray a sufficient amount into the crops, so that the effect by sulfur is still insignificant. However, since the efficacy of the sulfur is maintained while the toxicity of the sulfur is removed, the sufficient amount necessary for the growth of the crop can be used, and there is an advantage that the effect of the sulfur can be seen. Research is actively underway.

그러나 정제 유황을 이용한 비료생산은 독성제거 및 열간반응으로 인해서 많은 작업경비와 원료비가 높아서 농민들이 저렴하게 사용할 수 없는 실정이다.
However, production of fertilizer using refined sulfur is not available for farmers because of high cost and high cost of labor due to toxicity removal and hot reaction.

인산석고의 화학적 조성Chemical composition of phosphate gypsum 성분ingredient 함량 (%)content (%) 비고Remarks CaSO4ㆍ2H2OCaSO 4 .2H 2 O 93 이상93 or more 건조기준

발생처: 남해화학 동부한농
Drying criterion

Origin: Namhae Chemical East Hanchon
SiO2 SiO 2 2.3-4.52.3-4.5 Al2O3 Al 2 O 3 0.7-1.60.7-1.6 Fe2O3 Fe 2 O 3 0.07-1.60.07-1.6 CaOCaO 28-3028-30 SO3SO3 43-4443-44 pHpH 2.5-5.52.5-5.5

배연탈황석고의 화학적 조성Chemical composition of flue gas desulfurization gypsum SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 Fe2O3 Fe 2 O 3 CaOCaO MgOMgO K2OK 2 O Na2ONa 2 O MnOMnO TiO2 TiO 2 P2O5 P 2 O 5 IglossIgloss SO3 SO 3 NGNG 0.130.13 0.260.26 0.100.10 40.8240.82 0.110.11 0.060.06 0.070.07 0.0030.003 0.0180.018 0.0080.008 1.251.25 58.3058.30 FGDAFGDA 0.150.15 0.530.53 0.240.24 40.1240.12 0.600.60 0.110.11 0.060.06 0.010.01 0.0250.025 0.0080.008 0.530.53 57.2057.20

인산석고는 인광석(Ca3(PO4)2)을 원료로 황산을 반응시켜 인산질 비료를 제조하는 과정에서 부산물로 생성된다. 이러한 인산석고는 시멘트 원료나 석고 제조용으로 부분적으로 재활용되고는 있으나, 그 재활용비율이 극히 제한적이어서 주위 환경오염을 가중시킴에도 불구하고 방치되고 있는 실정이다.Phosphate gypsum is produced as a by-product in the process of producing phosphate fertilizer by reacting phosphoric acid (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) with sulfuric acid as a raw material. Although these gypsum plaster is partly recycled for the production of cement raw materials and gypsum, its recycling rate is extremely limited, and thus it is left in spite of increasing environmental pollution.

이러한 문제점을 개선하기 위하여, 부산 인산석고를 제한적이긴 하지만 토양개량제 또는 석회질 비료로서 이용하고자 하는 몇몇 시도가 있었다. To remedy this problem, there have been some attempts to utilize Pusan Phosphate Gypsum as a soil amendment agent or calcareous fertilizer although it is limited.

대한민국특허공보 제 10-099307에서는 인산석고 및 알카리성 복토토양개량제의 혼합물을 포함하는 복토제 및 복합비료를 고분자수지로 피복시킨 피복비료 및 요소수지로 피복시킨 피복비료의 혼합물을 포함하는 직파재배용 비료조성물과, 그 제조방법에 대해 제시됐다. 그러나 구체적인 제거방법, pH, 붕괴도, 건조온도 등에 대한 정확한 제시가 없다.Korean Patent Publication No. 10-099307 discloses a direct fertilization fertilizer composition comprising a soil fertilizer containing a mixture of a phosphate gypsum and an alkaline soil soil improving agent and a mixture of a cover fertilizer coated with a polymer resin and a cover fertilizer coated with a urea resin And a manufacturing method thereof. However, there is no accurate indication of specific removal methods, pH, disintegration, drying temperature,

대한민국 공개특허 제1999-0046573호에는 복합비료 제조시 생성되는 부산물 석고와 화력발전소의 연료로 사용되는 석탄에서 생성되는 석탄회를 적정 비율로 혼합한 석고와 석탄회를 이용한 혼합 토양 개량제 및 그 제조방법이 개시되어 있으나, pH가 강산성이어서 그 이용범위가 일부 간척지, 밭, 과수원 등으로 제한적이고, 제품형태도 분상이어서 농민들의 선호도가 낮다는 문제점이 지적되었다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-0046573 discloses a gypsum obtained by mixing gypsum produced in the manufacture of compound fertilizer and coal fly ash generated from coal used as a fuel for a thermal power plant, and a mixed soil improving agent using coal fly ash and a method for producing the same. However, it has been pointed out that the pH is strongly acidic and its use range is restricted to some reclamation areas, fields, orchards, etc., and the product form is also divided, resulting in low preference of farmers.

또한, 대한민국 공개특허 제2006-0027110호에는 인산석고 폐슬러지 및 인산석고 정제과정에서 얻어지는 폐수 슬러지에 생석회(CaO)와 탄산칼슘, 제올라이트, 또는 이의 혼합물로부터 선택된 바인더를 첨가하여 부산석회비료를 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 토양개량용 부산석회비료가 개시되어 있으나, 적용 가능한 작물 범위, 실제 작물생육에 있어서의 효과 등이 검정되지 아니하여 그 보급은 제한적이었다. 또한 그 제조방법중 건조방식, 건조온도, 제품수분, 강도, 붕괴도에 대한 정확한 명시가 없다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-0027110 also discloses a process for producing a lime-based fertilizer by adding a binder selected from calcium oxide (CaO), calcium carbonate, zeolite, or a mixture thereof to wastewater sludge obtained in a phosphate gypsum waste sludge and phosphate gypsum refining process And a method of producing the lime-based fertilizer for improving the soil have been disclosed. However, the range of applicable crops and the effect on actual crop growth have not been tested, and the supply thereof has been limited. In addition, there is no exact specification of drying method, drying temperature, product moisture, strength, and degree of collapse in the manufacturing method.

대한민국 공개특허 제2008-0018548호에는 인산석고를 주원료로 Mg-지오라이트, 도로마이트, 펄라이트를 이용한 인산석고 토양개량제 생산에 대한 특허로 pH 6 이하의 토양개량제 제조방법에 대한 특허가 이루어 졌으나. 제품자체가 산성이고, 구체적인 붕괴도 명시가 없고, 물에 용이하게 붕괴된다는 내용이 있으나 구체적인 붕괴도에 대한 언급이 없다.
Korean Patent Laid-Open No. 2008-0018548 has patented a method for producing a soil improvement agent having a pH of 6 or less with a patent for the production of a phosphate gypsum soil improving agent using Mg-geolite, a roadmate, or a pearlite as a main raw material of phosphate gypsum. Although the product itself is acidic, there is no specific collapse, and it is easily collapsed in water, but there is no mention of specific collapse.

따라서 기존의 이수석고를 이용한 비료 제조방법은 부산물인 인산석고를 이용해서 토양개량제, 피복비료, 코팅비료 정도의 생산방식에 제한적이고, 이수석고가 반수석고화 되면서 발생하는 붕괴도 저하/즉 비료성분의 용출불량 문제는 언급되지도 않고, 해결방법 역시 제시된 적이 없다. 입상비료가 토양에 살포시 비료성분이 토양으로 흡수되지 못하고 토양에 그대로 잔류한다면 비료로서의 기능을 상실했다고 여겨진다.
Therefore, the conventional fertilizer manufacturing method using the existing algae gypsum is limited to the production method of the soil modifying agent, the coating fertilizer and the coating fertilizer using the by-product phosphorus gypsum, and the degradation caused by the high- The problem of badness is not mentioned and no solution has been presented. When granular fertilizer is applied to soil, if the fertilizer component can not be absorbed into the soil and remains in the soil, it is considered to have lost its function as fertilizer.

한편, 적절한 인산석고의 시용은 1) 인산석고에서 용해된 칼슘에 의해 토양입자간 응집이 조장되어 토양의 입단화를 촉진하고, 2) 인산석고의 높은 용해도에 따라 칼슘성분이 토양수에 녹아 심토 환경을 작물 생육에 적합하도록 개선시키고, 3) 인산석고 시비시 공급되는 칼슘이온이 나트륨이온을 지하로 용탈 제거시킴으로서 간척지 토양의 토성을 개량하고, 4) 인산석고의 높은 용해도로 인해 칼슘 및 유황의 비료공급효과가 기대할 수 있는 등 유용한 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
On the other hand, the application of proper phosphate gypsum is promoted by 1) facilitating the aggregation of soil by promoting aggregation between soil particles by calcium dissolved in phosphate gypsum, 2) calcium component is dissolved in soil water due to high solubility of phosphate gypsum, Improving the environment to be suitable for growing crops; 3) improving the soil of the reclaimed soil by removing the sodium ion from the calcium ion supplied under the phosphate gypsum fertilization to the underground; and 4) the high solubility of the calcium phosphate and gypsum Fertilizer supply effect can be expected, and it is known that there is a useful effect.

이에, 본 발명자들은 인산석고의 칼슘과 유황성분을 이용한 입상칼슘유황 비료를 개발하고자 노력하던 중, 이수석고를 이용하여 입상 칼슘유황비료를 제조하고, 상기 비료의 붕괴도가 매우 향상된 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the present inventors have made efforts to develop a granular calcium sulfur fertilizer using calcium and sulfur components of gypsum, and have found that the granular calcium sulfur fertilizer was prepared by using Lee Suk Seok, and the disintegration degree of the fertilizer was remarkably improved, .

본 발명의 목적은 이수석고(CaSO4ㆍ2H2O)를 혼합성형(Pellet, 고형) 후, 강도발현을 위한 건조 작업시 건조열원(100℃ 이상)으로 인해 반수석고(CaSO4ㆍ1/2H2O)로 전이되면서 성형제품이 물(H2O)에 풀어지지 않는, 즉 붕괴되지 않는 문제점을 극복한 입상칼슘유황 비료 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for producing a cemented carbide (CaSO 4 .1H 2 O) by mixing a semi- gypsum (CaSO 4 .1H 2 O) with a dry heat source 2 O) so that the molded product is not dissolved in water (H 2 O), that is, it is not collapsed.

구체적으로, 본 발명의 목적은 이수석고인 인산, 탈황, 폐석고를 건조시키면서 발생하는 반수석고화 과정에서 이수석고의 결정수가 100℃에서 탈수를 시작해 200℃ 정도에서 마무리 되면서, 상온에서 물(H2O)과 급속경화하면서 물에 풀어지지 않는 현상으로 인해서, 건조작업시 100℃ 이하에서 건조함으로써, 강도발현이 미흡하고, 제품이 수분을 함유하고, 미분발생이 많이 발생함으로써, 비료살포시 대량의 분발생과 상온 고결현상(덩어리짐)으로 인해서 사용을 기피하는 문제점을 해결한 입상칼슘유황 비료 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 입상칼슘유황 비료를 제공하는 것이다.
More specifically, as an object of the present invention yisuseok finishing deceased phosphate, desulfurization, approximately half of gypsum development process 200 ℃ number of crystals of high yisuseok start dehydration at 100 ℃ from occurring while drying the pyeseokgo, water at room temperature (H 2 O ) And rapid curing, the product is dried at a temperature of 100 ° C or lower during the drying operation due to the phenomenon that the product is not released into water. Therefore, the product exhibits insufficient strength and contains moisture and generates a large amount of fine powder. And a granular calcium sulfur fertilizer produced by the method. The present invention also provides a method for producing granular calcium sulfur fertilizer which solves the problem of avoiding use due to high temperature and high temperature (lump) at room temperature.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 통상의 입상 칼슘유황비료 제조방법에 있어서, 인(P) 제조과정에서 발생하는 부산물로서 인산부산석고(CaSO4ㆍ2H2O), 탈황석고, 폐석고, 기타 부생이수석고로 이루어진 군중에서 선택된 습슬러지 단독 또는 분말 건조된 이수석고에 강알카리 물질을 첨가하여 pH를 6 이상 12 이하로 조정하여 붕괴도가 향상된 비료를 제조하는 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a conventional granular calcium sulfur fertilizer, which comprises, as a byproduct generated in the manufacturing process of phosphorus (P), phosphorus acid gypsum (CaSO 4 .2H 2 O), desulfurization gypsum, Wherein the pH is adjusted to 6 or more and 12 or less by adding a wet alkali sludge selected from the group consisting of byproducts or by-products selected from the group consisting of by- .

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 입상 칼슘유황비료를 제공한다.The present invention also provides a granular calcium sulfur fertilizer produced by the above method.

또한, 본 발명은 상기 입상 칼슘유황비료를 필러로 사용하는 것을 특징으로 하는 혼합 비료(BB 비료)를 제공한다.
Further, the present invention provides a mixed fertilizer (BB fertilizer) characterized by using the granular calcium sulfur fertilizer as a filler.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

인산석고 성형 및 건조시에 100℃정도에서 건조하면, 강도가 미발현되고 수분이 다량 함유되며, 강도 미흡으로 인하여 대량의 분진이 발생하는 문제점이 있다. 다만, 붕괴도가 양호하여 물에 잘 용해되는 특성이 있다. (H2O, 풀어짐)When dried at about 100 캜 during the molding of plaster of gypsum and drying, there is a problem that a large amount of dust is generated due to insufficient strength, moisture content, and insufficient strength. However, it is good in the degree of disintegration and has a property of being dissolved well in water. (H 2 O, solved)

한편, 성형 및 건조시에 100℃정도에서 건조하면, 강도가 양호하고, 수분이 1% 미만이며, 분 발생이 적은 장점이 있다. 다만, 붕괴도가 불량한 단점이 있다. (분해율 43% 정도)On the other hand, when it is dried at about 100 캜 at the time of molding and drying, strength is good, water content is less than 1%, and minute generation is less. However, there is a disadvantage in that the degree of collapse is poor. (About 43% decomposition)

따라서, 본 발명은 이수석고(CaSO4ㆍ2H2O)인 인산석고를 혼합, 성형(Pellet, 고형)후 강도발현을 위한 건조 작업시에 건조 열원(100℃ 이상)으로 인해 반수석고(CaSO4ㆍ1/2H2O)로 전이되면서 성형제품이 물(H2O)에 풀어지지 않는, 즉 붕괴되지 않는 문제점을 극복하는 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention relates to a method for producing a steel sheet, comprising the steps of mixing gypsum phosphate (CaSO 4 .2H 2 O) with a semi- dry gypsum (CaSO 4 1 / 2H 2 O) to prevent the molded product from being unwound (i.e., not collapsed) in water (H 2 O).

상기에 언급한 바와 같이, 비료 제조과정에서 필수적인 건조과정으로 인한 이수석고의 반수석고로의 전이로 인해 물에 풀어지지 않음으로 인해 비료성분이 토양에 흡수되지 않고 그대로 있고, 비료로서의 제 역할을 하지 못하는 문제점이 발생하는데, 본 발명은 강알카리 물질을 이용하여 이수석고의 결정수 증발로 인한 기공을 코팅화시켜 반수석고화를 중지시키고 물에 침적시 "붕괴도(물에 풀어지는 현상, 24시간 침적시 98% 이상)"가 양호한 입상칼슘유황 비료 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 입상칼슘유황비료를 제공한다.
As mentioned above, due to the drying process of the fertilizer, it is not dissolved in water due to the transition of the alumite to the half-gypsum due to the drying process, the fertilizer component is not absorbed into the soil and remains as fertilizer However, the present invention uses a strong alkali material to coat the pores caused by the evaporation of crystalline water of aqua gypsum so as to stop the gypsum gypsum formation, and when the water is immersed in water, the "collapse degree" 98% or more at the time of immersion) "and a granular calcium sulfur fertilizer produced by the above method.

본 발명은 통상의 입상 칼슘유황비료 제조방법에 있어서, 인(P) 제조과정에서 발생하는 부산물로서 인산부산석고(CaSO4ㆍ2H2O), 탈황석고, 폐석고, 기타 부생이수석고로 이루어진 군중에서 선택된 습슬러지 단독 또는 분말 건조된 이수석고에 강알카리 물질을 첨가하여 pH를 6 이상 12 이하로 조정하여 붕괴도가 향상된 비료를 제조하는 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a method for producing a conventional granular calcium sulfur fertilizer, which comprises the steps of: (a) selecting a phosphorus-containing gypsum (CaSO 4 .2H 2 O), a desulfurizing gypsum, a scum and other by- Wherein the pH is adjusted to 6 or more and 12 or less by adding a strong alkaline substance to the wet sludge alone or to the powder-dried alumite high so that a fertilizer having improved degree of collapse is produced.

본 발명의 입상 칼슘유황비료 제조방법에 있어서, 상기 입상 칼슘유황비료 제조는 원료혼합-믹싱-성형-건조-냉각-포장단계로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 강알카리물질은 Ca계열(CaO, Ca(OH)2, CaCO3), 슬래그 분말, NaOH, 소듐 실리케이트(Sodium Silicate), 시멘트계열(OPC, 조강, 슬래그/시멘트), 플라이애쉬 및 자선분관 미분말로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.In the process for producing the granular calcium sulfur fertilizer of the present invention, it is preferable that the granular calcium sulfur fertilizer is composed of raw material mixing-mixing-molding-drying-cooling-packing step and the strong alkaline material is Ca CaO, Ca OH) 2 , CaCO 3 ), slag powder, NaOH, sodium silicate, cement series (OPC, crude steel, slag / cement), fly ash and charcoal fine powder.

또한, 본 발명의 입상 칼슘유황비료 제조방법에 있어서, 상기 강알카리 물질은 이수석고 100중량부에 대하여 0.2-20중량부를 사용하는 것이 바람직하고, 이때 상기 강알카리 물질의 투입비는 알카리 pH가 11이면 습슬러지 100중량부를 기준으로 10-20%, pH가 12면 0.5-5 중량부, pH가 13이면 0.2-1.0 중량부를 투입하는 것이 보다 바람직하다.Further, in the method for producing granular calcium sulfur fertilizer according to the present invention, it is preferable to use 0.2 to 20 parts by weight of the strong alkaline substance with respect to 100 parts by weight of the alumina solids, More preferably 10-20% by weight based on 100 parts by weight of wet sludge, 0.5-5 parts by weight of pH 12, and 0.2-1.0 parts by weight of pH 13.

또한, 본 발명의 입상 칼슘유황비료 제조방법에 있어서, 상기 분말 건조는 열원으로 경유, 방카유, 정제유 및 LNG로 이루어진 군중에서 선택되며, 킬른드라이어를 이용하여 버너의 직화 또는 간접열로 100℃ 이상의 건조 열원으로 이수석고가 반수석고로 전이되는 것이 바람직하다.In the method for producing granular calcium sulfur fertilizer according to the present invention, the powder drying is selected from the group consisting of light oil, bark oil, refined oil and LNG as a heat source, It is preferable that the dry heat source is converted into an aquatic high-gypsum plaster.

또한, 본 발명의 입상 칼슘유황비료 제조방법에 있어서, 상기 제조방법은 상기 입상 칼슘유황비료 또는 혼합비료(Bulk 비료/BB비료)를 기본 베이스로 하거나 기타 비료가 일부 혼합된 BB비료에 상기 입상 칼슘유황비료 전체를 혼합하는 것이 바람직하다.
In the method for producing granular calcium sulfur fertilizer according to the present invention, the granular calcium sulfur fertilizer or the mixed fertilizer (Bulk fertilizer / BB fertilizer) is used as a basic base or the BB fertilizer in which other fertilizer is partially mixed, It is preferable to mix the entire sulfur fertilizer.

본 발명은 인광석(Ca3(PO4)3)을 이용한 "인(P)" 생산시 발생하는 pH 산성(2-4)인 인산석고를 이용한 비료 제조나 화력발전소 배연탈황 과정에서 발생되는 배연탈황석고, 및 폐석고를 이용한 입상비료 제조시에 사용될 수 있다.
The present invention relates to the production of fertilizer using phosphoric acid gypsum, which is pH acid (2-4), which occurs during the production of phosphorus (P) using phosphorus (Ca 3 (PO 4 ) 3 ) or flue gas desulfurization Gypsum, and waste stones.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 입상 칼슘유황비료를 제공한다.The present invention also provides a granular calcium sulfur fertilizer produced by the above method.

본 발명의 입상 칼슘유황비료에 있어서, 상기 비료는 칼슘 23 중량%와 유황 13중량%를 함유하고 pH를 6 이상 12 이하로 pH 조절이 가능한 것이 바람직하고, 상기 비료는 수분율이 1% 이하, 분 발생량이 10% 미만, 및 물(H2O)에 침적후 24시간 경과 후 붕괴율(%)이 98% 이상인 것이 바람직하다.In the granular calcium sulfur fertilizer of the present invention, it is preferable that the fertilizer contains 23% by weight of calcium and 13% by weight of sulfur and is capable of adjusting the pH to 6 or more and 12 or less. The fertilizer preferably has a moisture content of 1% The generation rate is less than 10%, and the decay rate (%) after 24 hours from immersion in water (H 2 O) is preferably 98% or more.

또한, 본 발명의 입상 칼슘유황비료에 있어서, 상기 비료는 상기 유황비료를 기본으로, 추가적으로 규산, 질소, 인산, 칼륨 및 미량원소로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상을 추가적으로 함유하는 것이 바람직하다.
Further, in the granular calcium sulfur fertilizer of the present invention, it is preferable that the fertilizer additionally contains at least one selected from the group consisting of silicate, nitrogen, phosphoric acid, potassium and trace elements based on the sulfur fertilizer.

또한, 본 발명은 상기 입상 칼슘유황비료를 필러로 사용하는 것을 특징으로 하는 혼합 비료(BB 비료)를 제공한다.
Further, the present invention provides a mixed fertilizer (BB fertilizer) characterized by using the granular calcium sulfur fertilizer as a filler.

본 발명의 원료인 이수석고는, 인산부산석고(CaSO4ㆍ2H2O), 탈황석고, 폐석고, 기타 부생이수석고는 인(P)제조과정에서 발생하는 부산물이며, 탈황공정에서 발생하는 탈황석고, 폐석고, 기타 부생이수석고로서 습슬러지 단독 혹은 분말 건조 후 사용가능하다. 상기 슬러지 100 중량부를 기준으로 강알카리 물질 0.2-20중량부를 사용하는 것이 가능하고, 단독비료 사용시 또는 혼합비료 사용시에 pH 영역을 6 이상 12이하로 제한하는 것이 바람직하다. pH 6 이하시에는 건조과정을 거치면서 붕괴도가 45% 정도로 붕괴도가 미흡하고 pH 12이상시에는 성형액상바인더로 인해 Gas 발생의 여지가 있다.As a raw material of the present invention, it is a by-product of phosphorus acid gypsum (CaSO 4 .2H 2 O), desulfurized gypsum, scum and other byproducts which are produced during the phosphorus (P) production process. Desulfurization gypsum, , And other by-products as gypsum. It can be used after wet sludge alone or after powder drying. It is possible to use 0.2 to 20 parts by weight of a strong alkaline substance based on 100 parts by weight of the sludge. It is preferable that the pH range is limited to 6 or more and 12 or less when using a single fertilizer or a mixed fertilizer. When the pH is less than 6, the degree of decay is about 45% and the degree of decay is insufficient. When the pH is 12 or higher, there is a possibility of gas generation due to the molded liquid binder.

상기 강알카리 물질이란 Ca계열(CaO, Ca(OH)2, CaCO3), 슬래그 분말, NaOH, 소듐 실리케이트(Sodium Silicate), 시멘트계열(OPC, 조강, 슬래그/시멘트), 플라이애쉬 및 자선분관 미분말로서 단독 혹은 혼합사용이 가능하다. pH 10 이상의 중금속의 문제가 없을시에 사용이 가능하나, 비료의 사용 용도에 따라서 강알카리 물질을 범용적으로 사용하는 것이 가능하다. 일예로 복합비료의 필러로서 사용시에는 pH 영역을 5-7에서 생산해야 하므로 강알카리 물질을 선별해서 사용해야 하고, 간척지나 밭작물에 사용시에 pH 영역은 6-7 정도로 조절해서 사용하며, 논 작물에 사용시에는 8-10 정도로 pH 영역을 선택해서 사용할 수 있다.The strong alkaline materials include Ca-based (CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 ), slag powder, NaOH, sodium silicate, cement series (OPC, crude steel, slag / cement), fly ash, It can be used singly or in combination. It can be used when there is no problem of a heavy metal of pH 10 or more, but it is possible to use a strong alkali substance in a general manner depending on the use of the fertilizer. For example, when using as a filler for compound fertilizer, pH range should be produced at 5-7, so strong alkaline substance should be used selectively. PH range should be adjusted to 6-7 when used for reclaimed land or field crops. The pH range can be selected to be about 8-10.

강알카리 물질의 투입비는 알카리 pH가 11정도이면 습슬러지 100중량부를 기준으로 10-20중량부 첨가 가능하고, 강알카리 물질의 pH가 12면 0.5-5중량부 이내로 사용이 가능하고, 강알카리 물질의 pH가 13정도면 0.2-1.0중량부 정도 투입이 가능하다. 특수한 경우를 제외하고 중성영역의 비료를 원하는 경우가 많음으로 강알카리 투입비율의 적절한 조치가 필요하다.The mixing ratio of the strong alkaline substance may be 10-20 parts by weight based on 100 parts by weight of the wet sludge when the alkaline pH is about 11 and 0.5-5 parts by weight or less of the pH of the strong alkaline substance, If the pH of the solution is about 13, 0.2-1.0 parts by weight can be added. With the exception of special cases, it is often desirable to have fertilizer in the neutral zone, so proper measures of the input rate of the strong alkali are needed.

붕괴도는 모든 비료에 적용되는 항목으로서 건조, 냉각된 제품을 물(H2O)에 침적후 24시간 경과 후 붕괴율(%)이 98% 이상이어야 한다. 이것은 규산질비료 법적규정에(농림수산부령) 준한 것으로, 이에 미흡시 반품 및 폐기처리 해야 한다.The degree of decay shall be applied to all fertilizers. The degree of decay (%) shall be 98% or more after 24 hours from immersing the dried and cooled product in water (H 2 O). This is in accordance with the legal regulations of silicate fertilizer (Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries), and if it is not enough, return it and dispose of it.

본 발명의 입상비료의 제조방법은 통상적이고 상식적인 방법에 준한다. 구체적으로, 원료혼합-믹싱-성형-건조-냉각-포장의 범용적인 방법에 따른다. 또한 모든 비료는 출하시 수분율이 1% 이하로 규정하고, 일정강도 이상의 제품으로서, 분 발생량이 10% 미만이어야 하며, 붕괴도가 98% 이상의 제품을 통상적인 입상비료로 본다.The method for producing the granular fertilizer of the present invention is based on a common and common method. Specifically, it follows a general method of raw material mixing-mixing-molding-drying-cooling-packaging. In addition, all fertilizers should have a moisture content of 1% or less at the time of shipment, a product with a certain strength or more, a yield of 10% or less, and a product with a degree of collapse of 98% or more as ordinary granular fertilizer.

본 발명에 의해 생산된 칼슘유황비료는 칼슘(23%)과 유황(13%)을 함유하고 pH 조절이 가능한 입상비료로서 기본적으로 pH 영역을 중성(6-7)로 유지하고 붕괴도가 98% 이상인 입상칼슘유횡비료이다. The calcium sulfur fertilizer produced by the present invention is a granular fertilizer containing calcium (23%) and sulfur (13%) and capable of pH control, basically maintaining the pH range at neutral (6-7) Or more of the calcium and magnesium fertilizer.

본 발명에서 제시한 건조방법은 일반적 비료업체에서 사용중인 킬른드라이어를 사용하며, 열원으로는 범용적인 경유, 방카유, 정제유, LNG 등 일반적인 방법으로서 버너의 직화나 간접열 등 100℃ 이상의 건조 열원으로 인해서 이수석고가 반수석고로 전이되면서 발생하는 반수화 과정으로 인해 발생하는 붕괴도 불량요인을 차단시켜 붕괴도를 향상시킨 입상칼슘유황비료를 제공한다.The drying method proposed by the present invention uses a kiln dryer used in a general fertilizer maker. As a heat source, a general heat source such as light oil, bark oil, refined oil and LNG is used as a heat source such as burner flame or indirect heat, The present invention provides a granular calcium sulfur fertilizer which improves the degree of disintegration by preventing the collapse and failure caused by the semi-hydration process caused by the transition to high-cost semi-gypsum.

본 발명은 인산부산석고를 이용 비료생산시에 건조과정의 열원으로 인해, 이수석고가 반수석고화 되면서 발생하는 붕괴도 불량(물에 안 풀어지는 현상)이 발생함을 강알카리 물질을 이용, pH 영역을 조절해, 이수석고의 공극을 폐쇄시켜서 성형작업, 건조작업을 거쳐도 붕괴도가 98% 이상인 입상칼슘유황비료를 제조한다. 본 발명의 비료의 붕괴도 불량시에는 비료성분의 용출이 제한되므로, 비료 그 자체의 역할을 수행하지 못하는 문제점을 극복하고자 하는 발명으로서, 건조과정을 거쳐(150℃ 이상) 이수석고가 반수석고화가 진행돼도 붕괴도가 양호한 입상칼슘유황비료를 제공한다.The present invention relates to a method for producing a fertilizer using phosphorus-containing gypsum, comprising the steps of applying a strong alkaline substance to a pH region So that the granular pore is closed, and granular calcium sulfur fertilizer having a degree of collapse of 98% or more is produced even after the shaping work and the drying work. In order to overcome the problem that the dissolution of the fertilizer component is not performed when the disintegration of the fertilizer of the present invention is poor, the fertilizer itself does not play a role. As an invention, after the drying process (over 150 ° C) To provide granular calcium sulfur fertilizer with good collapse degree.

본 발명에 의해 제조된 이수석고를 이용한 입상칼슘유황 비료 생산시에 반수화과정을 거치면서 발생되는 붕괴도 불량문제를 극복한 칼슘유황비료를 필러로 사용한 혼합비료(BB비료) 전체를 포함한다.
(BB fertilizer) using the calcium sulfur fertilizer as a filler which overcomes the problem of the collapse and badness generated by the semi-hydration process when producing the granular calcium sulfur fertilizer produced by the present invention produced by the present invention.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 이수석고인 인산부산석고를 건조시키면서 발생하는 반수석고화 과정에서 이수석고의 결정수가 100℃에서 탈수를 시작해 200℃ 정도에서 마무리 되면서, 상온에서 물(H2O)과 급속경화하면서 물에 풀어지지 않는 현상으로 인해서, 건조작업시 100℃ 이하에서 건조함으로써, 강도발현이 미흡하고, 제품이 수분을 함유하고, 미분발생이 많이 발생함으로써 비료 살포시 대량의 분발생과 상온 고결현상(덩어리짐)으로 인해서 사용을 기피하는 문제점을 해결하였다. 또한, 비료성분으로서의 칼슘의 기능과 유황비료의 기능을 토양에 접목하여 논/밭 작물의 색도와 토양의 입단화를 촉진하고, 간척지 토양의 토성을 개량하고자 하는 바료의 기본적인 물성만족과 토양으로의 적정 용출을 유도하는 기본적인 붕괴도를 향상시켜서 칼슘 및 유황의 비료공급효과가 기대할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.
The present invention constituted as described above is yisuseok as deceased phosphate in half gypsum development process that occurs while drying the Busan gypsum can determine a high yisuseok finishing degree to start 200 ℃ dehydrated at 100 ℃, water at room temperature (H 2 O) and Due to the phenomenon of rapid curing and not being released into water, drying at a temperature of 100 ° C or less during the drying operation results in insufficient strength development. As the product contains moisture and generates a large amount of fine powder, And solved the problem of avoiding the use due to the phenomenon (agglomeration). In addition, the function of calcium as a fertilizer component and the function of sulfur fertilizer are combined with the soil to promote the coloring of soil and rice field / field crops, and to improve soil properties of reclaimed soil. It is possible to improve the basic degree of collapse leading to appropriate elution and to have the beneficial effect that the effect of calcium and sulfur fertilizer supply can be expected.

도 1은 본 발명의 입상 칼슘유황비료 제작 흐름도이고
도 2는 CaSO4의 열간 석고변화를 나타낸 그래프이고
도 3은 열간에서 이수석고-반수석고-무수석고의 물성변화를 나타낸 그래프이고,
도 4는 건조 온도에 따른 인산석고의 경화성을 나타낸 사진이고,
도 5는 건조 온도에 따른 인산석고에 바인더 첨가한 후의 붕괴도를 나타낸 사진이고,
도 6은 150℃에서 건조된 인산석고에 약한 알카리를 투여하여 pH 5.64로 조정한 경우의 붕괴도를 나타낸 사진이고,
도 7은 150℃에서 건조된 인산석고에 강 알카리를 투여하여 pH 6.18로 조정한 경우의 붕괴도를 나타낸 사진이다.
1 is a flow chart of the granular calcium sulfur fertilizer production process of the present invention
2 is a graph showing the change in hot gypsum of CaSO 4
3 is a graph showing changes in physical properties of the high-hemi-gypsum-anhydrous gypsum in hot weather,
FIG. 4 is a photograph showing the curing ability of the gypsum powder according to the drying temperature,
FIG. 5 is a photograph showing the degree of collapse after the binder was added to the gypsum phosphate according to the drying temperature,
FIG. 6 is a photograph showing the degree of collapse when pH of the phosphate gypsum dried at 150 ° C. is adjusted to pH 5.64 by administration of weak alkali,
7 is a photograph showing the degree of collapse when adjusted to pH 6.18 by administration of strong alkali to gypsum phosphate dried at 150 ° C.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 제시하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 상기와 같은 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art may understand the present invention without departing from the scope and spirit of the present invention. It is not.

<실시예 1> 습슬러지에 알카리 물질 투여에 따른 pH 변화<Example 1> pH change due to administration of alkaline substance to wet sludge

습슬러지에 강알카리 물질을 투입하여 pH를 변화시키고 바인더를 추가로 투입하여 성형시켜서 붕괴도와 강도를 측정하였다. 구체적으로 하기 표 3 내지 표 5에 기재된 바와 같이 다양한 종류의 알카리 물질을 투여하여 습슬러지의 pH 변화를 측정하였다.Strong alkaline substances were added to the wet sludge to change the pH, and the binder was added to the mixture for molding, and the disintegration and strength were measured. Specifically, the pH change of the wet sludge was measured by administering various kinds of alkaline substances as shown in Tables 3 to 5 below.

상기 강알카리 물질이란 Ca계열(CaO, Ca(OH)2, CaCO3), 슬래그 분말, NaOH, 소듐 실리케이트(Sodium Silicate), 시멘트계열(OPC, 조강, 슬래그/시멘트), 플라이애쉬 및 자선분관 미분말로서 단독 혹은 혼합사용이 가능하다.The strong alkaline materials include Ca-based (CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 ), slag powder, NaOH, sodium silicate, cement series (OPC, crude steel, slag / cement), fly ash, It can be used singly or in combination.

먼저, 하기 표 3에 기재한 바와 같이, 습슬러지에 알카리 물질을 투여하고, 진탕기를 이용한 혼합으로 pH를 조절하였다.First, as shown in Table 3 below, the alkaline substance was administered to the wet sludge, and the pH was adjusted by mixing with a shaker.

원 료 조 건Raw material condition 초기 pHInitial pH 30분 경과 후 pHAfter 30 minutes pH 비 고 Remarks 습슬러지+알카리제 (100 / 5)Wet sludge + alkaline (100/5) 4.874.87 5.835.83 알카리제 pH/11.76
습슬러지 pH/4.12
Alkaline pH / 11.76
Wet sludge pH / 4.12
습슬러지+알카리제 (100 / 10)Wet sludge + alkaline agent (100/10) 5.185.18 6.116.11 습슬러지+알카리제 (100 / 15)Moisture sludge + alkali (100/15) 6.176.17 6.366.36 습슬러지+알카리제 (100 / 20)Wet sludge + alkaline agent (100/20) 6.416.41 6.846.84

또한, 하기 표 4에 기재한 바와 같이, 습슬러지에 강알카리 물질을 투여하고, 진탕기를 이용한 혼합으로 pH를 조절하였다.Further, as shown in Table 4 below, a strong alkaline substance was administered to the wet sludge, and pH was controlled by mixing with a shaker.

원 료 조 건Raw material condition 초기 pH Initial pH 30분경과 후 pHAfter 30 minutes and after pH 비 고Remarks 습슬러지+강알카리제 (100 /1)Wet sludge + hard alkaline (100/1) 8.458.45 9.249.24 알카리제 pH /13.12
습슬러지 pH/3.86
Alkaline pH / 13.12
Wet sludge pH / 3.86
습슬러지+강알카리제 (100 /2)Wet sludge + strong alkali (100/2) 12.6012.60 12.8112.81 습슬러지+강알카리제 (100 /3)Wet sludge + strong alkali (100/3) 12.7612.76 12.9612.96

또한, 하기 표 5에 기재한 바와 같이, 습슬러지에 또 다른 강알카리 물질을 투여하고, 진탕기를 이용한 혼합으로 pH를 조절하였다.In addition, as shown in Table 5 below, another strong alkaline substance was added to the wet sludge, and the pH was adjusted by mixing with a shaker.

원 료 조 건Raw material condition 초기 pHInitial pH 30분경과 후 pHAfter 30 minutes and after pH 비 고Remarks 습슬러지+강알카리제 (100 / 1 )Wet sludge + hard alkaline (100/1) 8.458.45 9.459.45 알카리제 pH /12.77
습슬러지 pH/3.86
Alkaline pH / 12.77
Wet sludge pH / 3.86
습슬러지+강알카리제 (100 / 3 )Wet sludge + strong alkali (100/3) 12.6012.60 10.0310.03 습슬러지+강알카리제 (100 / 5 )Wet sludge + strong alkaline (100/5) 12.7612.76 10.3810.38

<실시예 2> 인산부산석고의 경화성 및 붕괴도 측정&Lt; Example 2 > Measurement of curability and collapse degree of phosphorus gypsum plaster

상기 실싱예 1의 결과치를 바탕으로 pH 영역을 조절해보고, 바인더 투입 성형작업을 거쳐 붕괴도와 강도 수분율 측정하였다. 또한, 온도를 150℃ 이상으로 건조하여 조정 후 이수석고의 반수석고로의 전이를 막을 수 있는 방안을 찾고자 하였다.The pH range was adjusted on the basis of the results of the above silylation 1, and the degree of disintegration and strength was measured through a binder injection molding operation. Also, we tried to find a way to prevent the transition of the gypsum ash after drying by setting the temperature above 150 ℃.

하기 표 6에 기재된 조건으로 인산부산석고의 경화성을 측정하였다. (도 4)The curability of the phosphorus acid gypsum was measured under the conditions shown in Table 6 below. (Figure 4)

작업 조건Working condition 건 조 시 간 (HDR)Drying time (HDR) 비 고 Remarks 1HDR1HDR 2HDR2HDR 3HDR3HDR 150℃ 건조Dry at 150 ℃ 경화Hardening 경화Hardening 경화Hardening H2O 30%투입H 2 O 30% input 안 풀림Not loosened 안 풀림Not loosened 안 풀림Not loosened 100℃ 건조100 ℃ drying 이경화Lee Kyung Hwa 이경화Lee Kyung Hwa 이경화Lee Kyung Hwa 침적:24HDRDeposition: 24HDR 풀림Loosening 풀림Loosening 풀림Loosening

상기의 결과에서 보듯이, 150℃에서 건조된 인산석고는 물과 반응이 바로 경화되나, 100℃에서 건조된 시료는 경화되지 않고 있다. 결론적으로 인산석고를 150℃ 건조시 이수석고-→반수석고로 전이됨을 확인하였다.
As can be seen from the above results, the phosphate gypsum dried at 150 ° C immediately cured the reaction with water, but the sample dried at 100 ° C is not cured. In conclusion, it was confirmed that the phosphate gypsum was transferred to high-gypsum → semi-gypsum at 150 ℃.

또한, 하기 표 7에 기재된 조건으로 100℃, 150℃에서 건조된 인산부산석고를 이용하여 바인더 첨가하고 입상(Pellet)작업 후 붕괴도를 측정하였다. (도 5)In addition, binder was added by using the phosphorus acid gypsum dried at 100 DEG C and 150 DEG C under the conditions shown in Table 7 below, and the degree of collapse after the pellet operation was measured. (Fig. 5)

원료조건Raw material condition B I N D E RB I N D E R H2OH 2 O MolassesMolasses CMCM 150℃
건조시료
150 ℃
Dry sample
100℃100 150℃150 100℃100 150℃150 100℃100 150℃150 ℃
NonNon NonNon NonNon NonNon NonNon NonNon 100℃
건조시료
100 ℃
Dry sample
199℃199 150℃150 100℃100 150℃150 100℃100 150℃150 ℃
붕괴collapse 붕괴collapse 붕괴collapse 붕괴collapse 붕괴collapse 붕괴collapse

그 결과, 150℃ 건조된 인산석고는 바인더에 상관없이 붕괴도가 불량함을 측정하였다.
As a result, it was determined that the phosphate gypsum dried at 150 ° C had a poor degree of decay regardless of the binder.

또한, 하기 표 8에 기재된 조건으로 인산부산석고의 붕괴도와 강도를 측정하였다. (도 6 및 도 7)In addition, the collapse and strength of the gypsum plaster of Phosphorus were measured under the conditions shown in Table 8 below. (Figs. 6 and 7)

원료 조 건Raw material condition 건조후
pH
after drying
pH
토치10분 가열Torch heating for 10 minutes 건조(150℃) *2HDRDry (150 ° C) * 2HDR 비고Remarks
강도 burglar 붕괴도Collapse 수분율Moisture content 강도burglar 붕괴도Collapse 수분율 Moisture content 습석고+알카리(100/10)Wet plaster + alkali (100/10) 6.116.11 1.821.82 붕괴collapse 2.352.35 1.881.88 붕괴collapse 0.230.23 바인더
CMS
강도
Kg/P
bookbinder
CMS
burglar
Kg / P
습석고+알카리(100/15)Wet plaster + alkali (100/15) 6.396.39 2.992.99 붕괴collapse 3.013.01 11.8711.87 붕괴collapse 1.021.02 습석고+알카리(100/20)Wet plaster + alkali (100/20) 6.406.40 2.662.66 붕괴collapse 2.232.23 10.1510.15 붕괴collapse 0,560.56 습석고 단독Wet plaster alone 3.83.8 1.21.2 NONNON 2,792.79 1.751.75 NONNON 1.031.03

상기의 결과를 살펴 보면, 습석고 단독은 강도가 미흡함에도 붕괴도가 불량(안 풀어짐)하나, 습석고에 알카리 물질을 투입 pH를 조절한 시료는 전부가 다 붕괴도가 양호한 결과를 나타내었다. 구체적으로, 150℃로 2Hr 건조하고 강도가 양호함에도 알카리 pH 조절제 투입시료는 붕괴도가 양호하였다.
The above results show that although the wet strength alone is poor, the degree of disintegration is poor (not solved). However, all of the samples with pH adjusted pH of the wetting gypsum showed good decay. Specifically, the samples were dried at 150 ° C for 2 hours, and although the strength was good, the samples loaded with the alkali pH adjusting agent showed good decay.

또한, 하기 표 9에 기재된 조건으로 인산부산석고의 강알카리제 투입 후의 붕괴도를 측정하였다.In addition, the degree of collapse after the addition of the strong alkaline agent to the gypsum gypsum was measured under the conditions shown in Table 9 below.

원 료 조 건Raw material condition 건조후
pH
after drying
pH
붕괴도Collapse 강도burglar 수분율(%)Moisture content (%) 비 고Remarks
습 슬러지+강알카리제 (100/1)Wet sludge + strong alkaline (100/1) 8.558.55 급속붕괴Rapid collapse 10.3410.34 0.760.76 성형후 150℃* 2Hr
건조
강알카리제 pH/13
150 ° C * 2Hr after molding
dry
Strong alkaline pH / 13
습슬러지+강알카리제 (100/2)Wet sludge + strong alkali (100/2) 10.2210.22 급속붕괴Rapid collapse 11.7611.76 0.980.98

강알카리 물질을 1%, 2% 투입시켜서 전체적인 pH 영역을 알카리 존으로 이동시 성형제품의 붕괴도는 매우 양호함을 나타내었다. 그러나, 현장조업시 1%, 2% 투입은 약간의 문제가 있으므로 정확한 계량장치 및 계량방법이 필요하다.
It was shown that the degree of collapse of molded products was very good when 1% and 2% of strong alkaline substances were added and the whole pH range was transferred to alkaline zones. However, since 1% and 2% input is a little problem in field operation, accurate weighing device and weighing method are needed.

또한, 하기 표 10에 기재된 조건으로 인산부산석고를 이용한 입상비료 제립시 붕괴도 및 관련자료를 정리하였다. (150℃에서 2시간 동안 건조하였다) In addition, the degree of collapse and related data are summarized in the case of granular fertilizer granulation using the phosphate gypsum under the conditions shown in Table 10 below. (Dried at 150 &lt; 0 &gt; C for 2 hours)

원료조건Raw material condition Binder
투입량(%)
Binder
input(%)
건조후 pHPH after drying 붕괴도(%) Collapse rate (%) 건조수분Dry moisture 강도
(Kg/P)
burglar
(Kg / P)
비고Remarks
습슬러지 단독Wet sludge alone 10.110.1 4.864.86 NONNON 1%미만Less than 1% 3.423.42 바인더
CMS사용
강알카리1 pH
11.21
강알카리2 pH
13.2
습슬러지 pH
3.62
bookbinder
Using CMS
Strong alkaline 1 pH
11.21
Strong alkaline 2 pH
13.2
Wet sludge pH
3.62
습슬러지+강알카리1
(100/10)
Wet sludge + strong alkaline 1
(100/10)
10.5%10.5% 6.096.09 98%이상98% or more "" 6.46.4
습슬러지+강알카리1
(100/15)
Wet sludge + strong alkaline 1
(100/15)
10.4%10.4% 6.216.21 98%이상98% or more "" 10.5210.52
습슬러지+강알카리1
(100/20)
Wet sludge + strong alkaline 1
(100/20)
10.1%10.1% 6.276.27 98%이상98% or more "" 13.0713.07
습슬러지+강알카리2
(100 /1)
Wet sludge + strong alkaline 2
(100/1)
9.34%9.34% 7.767.76 98%이상98% or more "" 9.859.85
습슬러지+강알카리2
(100/ 2)
Wet sludge + strong alkaline 2
(100/2)
9.72%9.72% 9.919.91 98%이상98% or more "" 10.2110.21
(습80+건석고20)
강알카리1 15
(Wet 80 + dry gypsum 20)
River Alkali 1 15
15.3%15.3% 6.006.00 98%이상98% or more "" 6.256.25

상기의 자료를 정리해 보면, 강도나 바인더의 종류에 따른 붕괴도 차이가 발생하는 것이 아니라, 원료의 pH 영역에 따라서 붕괴율의 차이를 보이고 있고, pH가 높을수록 붕괴속도가 빠르게 일어남을 확인하였다. 따라서 인산부산석고를 이용한 비료제립시 원재료의 pH를 조절함으로서 칼슘과 유황의 비료특성을 작물에 연결시킬수 있는 방법을 확보하였다.
When the above data are summarized, there is no difference in the degree of collapse according to the strength or the kind of the binder, but the difference in the rate of decay according to the pH range of the raw material is shown, and the higher the pH, the faster the decay rate is. Therefore, we have secured a method to connect the fertilizer characteristics of calcium and sulfur to the crops by controlling the pH of the raw materials during fertilizer granulation using Phosphate gypsum gypsum.

필수적인 건조과정으로 인한 이수석고의 반수석고로의 전이로 인해 물에 풀어지지 않음으로 인해 비료성분이 토양에 흡수되지 않고 그대로 있고, 비료로서의 제 역활을 하지 못하는 문제점인 이수석고의 반수화 과정 전이중, 강알카리 물질을 이용, 이수석고의 결정수 증발로 인한 기공을 코팅화시켜 반수석고화를 중지시키고 물에 침적시 "붕괴도(물에 풀어지는 현상, 24Hr 침적시 98% 이상)"가 양호한 입상칼슘유황비료 제조방법 및 이에 의해 제조된 입상칼슘유황비료 제조법에 관한 것이다.
The semi-hydration process of half-hydration, which is a problem that the fertilizer component is not absorbed into the soil due to the unfiltered water due to the transition to the gypsum, The use of a strong alkaline material to coat the pores caused by the evaporation of crystal water in the pore water and stop the half gypsum formation. When the water is immersed in the water, the "degree of decay (more than 98% A method for producing calcium sulfur fertilizer, and a method for producing the granular calcium sulfur fertilizer manufactured thereby.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, This is possible.

Claims (12)

통상의 입상 칼슘유황비료 제조방법에 있어서,
인(P) 제조과정에서 발생하는 부산물로서 인산부산석고(CaSO4ㆍ2H2O), 탈황석고, 폐석고, 기타 부생이수석고로 이루어진 군중에서 선택된 습슬러지 단독 또는 분말 건조된 이수석고에 강알카리 물질을 첨가하여 pH를 6 이상 12 이하로 조정하여 붕괴도가 향상된 비료를 제조하는 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료 제조방법.
In a typical method for producing a granular calcium sulfur fertilizer,
As a by-product generated in phosphorus (P) production, a wet sludge alone or a powder-dried alumite selected from the group consisting of phosphorus acid gypsum (CaSO 4 .2H 2 O), desulfurization gypsum, And adjusting the pH to 6 or more and 12 or less to produce a fertilizer having improved degree of collapse.
제 1항에 있어서, 상기 입상 칼슘유황비료 제조는 원료혼합-믹싱-성형-건조-냉각-포장단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료 제조방법.
The method of claim 1, wherein the granular calcium sulfur fertilizer is produced by mixing, mixing, molding, drying, cooling, and packing the granular calcium sulfur fertilizer.
제 1항에 있어서, 상기 강알카리물질은 Ca계열(CaO, Ca(OH)2, CaCO3), 슬래그 분말, NaOH, 소듐 실리케이트(Sodium Silicate), 시멘트계열(OPC, 조강, 슬래그/시멘트), 플라이애쉬 및 자선분관 미분말로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료 제조방법.
The method of claim 1, wherein the strong alkaline material is selected from the group consisting of Ca based CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 , slag powder, NaOH, sodium silicate, cement based (OPC, crude steel, slag / cement) Fly ash, and charcoal branching fine powder. The method of producing granular calcium sulfur fertilizer according to claim 1,
제 1항에 있어서, 상기 강알카리 물질은 이수석고 100중량부에 대하여 0.2-20중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료 제조방법.
The method of claim 1, wherein the strong alkaline material is used in an amount of 0.2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the alumina.
제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 강알카리 물질의 투입비는 알카리 pH가 11이면 습슬러지 100중량부를 기준으로 10-20%, pH가 12면 0.5-5 중량부, pH가 13이면 0.2-1.0 중량부를 투입하는 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료 제조방법.
The method according to claim 3 or 4, wherein, when the alkaline pH is 11, the mixing ratio of the strong alkaline substance is 10-20% based on 100 parts by weight of the wet sludge, 0.5-5 parts by weight when the pH is 12, 1.0 part by weight based on the total weight of the granular calcium sulfate fertilizer.
제 1항에 있어서, 상기 분말 건조는 열원으로 경유, 방카유, 정제유 및 LNG로 이루어진 군중에서 선택되며, 킬른드라이어를 이용하여 버너의 직화 또는 간접열로 100℃ 이상의 건조 열원으로 이수석고가 반수석고로 전이되는 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료 제조방법.
The method of claim 1, wherein the powder drying is a heat source selected from the group consisting of light oil, bark oil, refined oil, and LNG, and is dried and heat-treated at a temperature of 100 ° C or higher, &Lt; / RTI &gt; wherein the transition is carried out in the presence of a catalyst.
제 1항에 있어서, 상기 제조방법은 상기 입상 칼슘유황비료 또는 혼합비료(Bulk 비료/BB비료)를 기본 베이스로 하거나 기타 비료가 일부 혼합된 BB비료에 상기 입상 칼슘유황비료 전체를 혼합하는 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료 제조방법.
[2] The method according to claim 1, wherein the granular calcium sulfur fertilizer is mixed with BB fertilizer having the granular calcium sulfur fertilizer or mixed fertilizer (Bulk fertilizer / BB fertilizer) By weight of calcium sulfate.
제 1항 내지 제 항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 입상 칼슘유황비료.
A granular calcium sulfur fertilizer produced by the method of any one of claims 1 to 12.
제 8항에 있어서, 상기 비료는 칼슘 23 중량%와 유황 13중량%를 함유하고 pH를 6 이상 12 이하로 pH 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료.
The granular calcium sulfur fertilizer according to claim 8, wherein the fertilizer contains 23% by weight of calcium and 13% by weight of sulfur and is capable of adjusting the pH to 6 or more and 12 or less.
제 8항에 있어서, 상기 비료는 수분율이 1% 이하, 분 발생량이 10% 미만, 및 물(H2O)에 침적후 24시간 경과 후 붕괴율(%)이 98% 이상인 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료.
9. The method according to claim 8, wherein the fertilizer has a water content of 1% or less, an amount of water generated is less than 10%, and a disintegration rate (%) after 24 hours from immersion in water (H 2 O) Sulfur fertilizer.
제 8항에 있어서, 상기 비료는 상기 유황비료를 기본으로, 추가적으로 규산, 질소, 인산, 칼륨 및 미량원소로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상을 추가적으로 함유하는 것을 특징으로 하는 입상 칼슘유황비료.
The granular calcium sulfur fertilizer according to claim 8, wherein the fertilizer further comprises at least one selected from the group consisting of silicic acid, nitrogen, phosphoric acid, potassium and trace elements based on the sulfur fertilizer.
제 8항의 입상 칼슘유황비료를 필러로 사용하는 것을 특징으로 하는 혼합 비료(BB 비료).A mixed fertilizer (BB fertilizer) characterized by using the granular calcium sulfur fertilizer of claim 8 as a filler.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220025391A (en) * 2020-08-24 2022-03-03 화인미셀공업(주) Hemihydrate gypsum and manufacturing method there of

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