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이달의 환경기술 관련 페이지 이달의 환경 기술: 분무법에 의한 슬래그 재활

2003-09-24 00:00

1906

산업자원부

2000-02-02

분무법에 의한 슬래그 재활용 및 금속회수 기술

산업자원부 산하 기술표준원은 지난해 개발된 기술중 새천년을 주도할 한국의 10대 신기술이 선정했는데 그중 삼원특수기계공업의 기술이 채택되었다.

이 기술은 제강과정에서 발생해 그동안 매립처리만 해왔던 슬래그를 분무방식으로 구슬 형태로 만들어 내풍화성과 내식성이 가능한 신소재 복합산화물로 재활용 하는 기술이다.

<삼세설명>

PS Ball은 전로슬래그를 분무법(atomizing)으로 처리한 풍쇄 슬래그를 말한다. 서냉시켜 고화된 전로 슬래그와 고압의 공기에 의해 급냉 처리된 풍쇄 슬래그는 그 구성 물질이 같은 성분 및 함량이 같으나, 그 존재 형태(구성 광물 상)는 다르다. 풍쇄 슬래그는 전로 슬래그에 비해서 dicalcium ferrite가 다량 함유되어 있어, 전로 슬래그의 free CaO에 의한 부피 팽창의 단점을 상당히 개선시킬 수 있다. 고로 수재 슬래그와 같이 수쇄공정을 거쳐서 생산되는 Cu 슬래그와 비교하면, Fe의 함량은 1/2 이지만 CaO의 함량이 8배이다. 또한 알칼리 성분이 상대적으로 적으며, Pb, Zn, Cu, Mo 등의 유해성분도 훨씬 적다.

P.S. Ball의 활용

1. 시멘트 원료

PS Ball은 철광석 대체 원료로 사용할 수 있다. 철광석 대비 Al2O3 함량이 약 3배정도 높고, Fe2O3는 적게 함유되어 있어 설비 coating 방지 및 원부재료 조정이 용이하다. 또한, 시멘트 클린터 구성광물 함량을 적정하게 유지할 수 있기 때문에 초기강도의 저하없이 후기강도를 증가시킬 수 있어서, 시멘트 품질 상승 효과를 거둘 수 있다.

2. 연마재, 연소재(abrasives)

PS Ball은 볼의 형태로 Vickers 경도 739.8 (시험하중: 500g)의 비교적 높은 경도를 지닌다. 그러나 반복 재활용은 곤란하므로 수리 조선용 shot ball로 사용하기 적합하다.

3. 시멘트 벽돌용 골재

모래(왕사)의 단위용적당 중량은 1.7㎏/ℓ, PS Ball은 2.3㎏/ℓ로 PS Ball의 비중이 높아 벽돌이 무거워진다. 또한 PS Ball 벽돌은 성형후 검은색을 띈다. PS Ball 벽돌의 압축강도는 모래 벽돌과 거의 같은 100∼120㎏/㎠이다.

4. 연약지반 개량재

연약지반 개량 방법으로 널리 사용되는 sand compaction (sand drain) 공법에서, 연약지반층에 주입하는 수직재와 그 위에 하중을 실어주는 역할을 하는 수평재로 사용하는 모래를 PS Ball로 대체할 수 있다.PS Ball은 모래에 상응하는 투수계수 5.3×10-2㎝/sec의 높은 투수성을 지니며(KS에서 규정하고 있는 일반 흙에 대한 정수위 투수 시험 방법으로 측정), 고로 슬래그와는 달리 잠재 수경성이 없는 장점이 있다. 또한 PS Ball은 유해물질의 배출이 매우 적은 청정한 재료이므로 환경에 악영향을 주지 않는다.

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