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◈ 황산이온의 산화알루미늄을 이용한 폐석고 조성물

 

▶ 석고는 수화된 황산칼슘으로 구성된 황산염광물이다. 우리 일상에 친숙한 깁스 및 치료용, 농업용, 산업용, 미용용까지 그 범위가 광범위하다. 석고가 사용된 후 폐석고로 버려졌을 때 산업폐기물로 분리되어 석고의 황산칼슘이 토양을 오염, 변질시키고 있으며 오존층을 파괴하는 황화수소가스가 발생하는 심각한 환경오염을 초래하고 있다.

▶ 하지만 폐석고는 철강 공정에서 발생하는 철강슬래그, 폐콘크리트에서 발생되는 시멘트 미분말, 생활폐기물 소각장에서 발생되는 소각재와 같이 광물 탄산화에 이용 가능한 폐부산물중하나이다. 폐석고는 산업폐기물 중 하나로 시멘트 응결지연제, 석고보드 및 칼슘과 마그네슘과 같은 알칼리 성분을 다량 함유하고 있어 농업용으로 재활용되고 있다.

▶ 그러나 폐석고 중 재활용되지 못한 잉여분은 관리형 매립시설에 매립되는데 현재 2,200만 톤 이상이 매립되어 방치되고 있어 주변경관 및 환경에 유해요인이 된다. 또한 매 년 300만 톤의 폐석고가 국내에 발생되고 있으며, 이런 폐석고를 재활용하기 위해 석고보드 분별기를 사용해 선별, 분쇄, 분별의 시스템을 거쳐 석고와 종이로 구분하여 재생, 재활용하는 것이 필수적으로 요구되고 있다. 하지만 분별기를 이용한 폐석고의 재활용은 5%에 불과하며 다른 대안이 요구된다.

 

▶ 특히 유의해야 할 것은 인산석고이다. 일명 습식공법에 의해 생산되는 인산석고는 인광석에 황산을 이용해 생성 되며, 이 과정에는 인산과 황산이 포함되어 있으며, 이것이 만들어진 석고에 미량 존재하게 된다. 이 인산석고가 폐기되어 그냥 토양에 매립된다면 토양의 산성화를 유발하게 되는 것이다. 폐석고의 주된 유해요인은 황산이온으로 알려져 있다. 황산이온은 식물생장의 저해가 되며 식물이 자라기 부적합한 토양이 되게 한다.

▶ 본 발명은 손폐석고는 수분을 20%이하, 인산석고와 일반토사를 적정비율(토사:석고=70:30)로 혼합하여 폐석고 혼합물을 형성하며, 이 폐석고 혼합물에 석고 1g 에 40ml 증류수를 섞은 석고용액과, 굳은 석고의 무게를 0.5g, 0.9g, 1.2g을 잰 후 여기에 증류수 40ml를 넣어 형성된 폐석고 용액 및 탄산칼슘 시약 1g 에 40ml 증류수를 섞은 탄산칼슘 용액에 산화알루미늄 1%용액과 5%용액의 용액을 혼합함으로서, 폐석고의 산화알루미늄으로 중화한 폐석고의 pH 농도를 확인하여 식물이 자랄 수 있는 환경을 제공할 수 있는지 를 확인하여 농업용으로 이용가능하는 황산이온의 산화알루미늄을 이용한 폐석고 조성물에 관한 것이다.

출원번호: 특허-2017-0135052

출원일자: 2017년 10월 18일

▶ 폐석고의 산화알루미늄으로 중화한 폐석고의 pH 농도를 확인하여 식물이 자랄 수있는 환경을 제공할 수 있는지를 확인하여 농업용으로 이용가능한 효과를 도모할 수있다.

▶ 또한, 폐석고 내 식물생장에 필요한 인산이 산화알루미늄을 만나 식물의 생장을 촉진시킬 수 있으며, 폐석고의 황산이온의 저해 요인을 화학 반응으로 해소할 수 있으며, 탄산 칼슘의 경우 칼슘이온의 영향으로 생장을 촉진시킬 수 있는효과를지닌다.

▶ 또한, 산화알루미늄 수용액의 투입량이 늘어날수록 식물생장에 맞는 토양기준의 pH에 가까워져 가며, 폐석고가 포함된 토양의 낮아진 pH농도는 산화알루미늄에 의해 중화가 가능하며, 특히 적정한 산화알루미늄으로 식물생장 의 토양기준(5.5~6.5)에 적합하게 조절이 가능한 효과를 도모할 수 있다.