광미는 특정 기술적 조건 하에서 광산 기업이 배출하는 "폐기물"로 간주됩니다. 광미는 광석을 분쇄하고 유용한 성분을 추출하기 위한 선별 과정을 거친 후 배출되는 부산물을 말합니다. 현재로서는 더 이상 분류할 수 없는 광산 폐기물입니다. 다양한 종류의 광미는 일반적으로 광산 근처의 광미 저류지에 쌓여 있습니다. 채굴 기간이 길어짐에 따라 축적되는 광미의 양도 증가하고 있습니다. 이는 광산 지역의 환경에 부정적인 영향을 미치고 지역 주민들의 안전을 위협합니다. 우리나라에는 많은 양의 광미가 있으며, 주로 철광석, 비철금속, 비금속 광석, 석탄 폐석, 적토 등으로 구성됩니다.
광미를 안전하게 처리하는 주요 방법은 적절한 폐쇄 및 토지 복구입니다. 또한, 광산 되메우기, 유용한 성분 회수, 그리고 새로운 재료 생산도 있습니다. 그중 건축 자재 생산은 광미를 효율적으로 대규모로 활용할 수 있는 효과적인 방법입니다. 철광석 광미의 화학적 조성은 주로 철, 규소, 알루미늄, 칼슘, 마그네슘 산화물로 이루어져 있으며, 소량의 칼륨, 나트륨, 황산화물도 포함되어 있습니다. 특히 규소와 알루미늄 함량이 높고, 80% 이상은 비금속 광물로 구성되어 있어 건축 자재로 활용될 수 있습니다. 일반적으로 소량의 다른 원료를 혼합하여 사용하며, 다양한 건축 자재에 적용 가능합니다. 연구에 따르면 철광석 광미를 소결벽돌 제조에 사용하는 것이 광미를 최대한 활용하는 좋은 방법인 것으로 나타났습니다.
소결벽돌 제조용 부산물
현재 국내외에서 광미를 이용하여 무소성 벽돌과 증기 양생 콘크리트를 만드는 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 연구를 통해 광미를 효율적으로 활용할 수 있는 기술 체계가 구축되었으며, 산업적으로 유용하게 활용될 수 있게 되었습니다. 그러나 광미를 이용한 소성 벽돌 제조에는 여러 가지 문제점이 있습니다. 특히 장식용 소성 벽돌의 경우, 소성 전 특성 관리의 어려움, 높은 벽돌 밀도, 동결 및 석회 파열 등의 문제가 발생합니다. 하지만 이러한 문제점을 해결하기 위한 진전은 아직 이루어지지 않고 있습니다.
소성벽돌은 벽체 재료의 일종으로, 강도와 미려한 외관을 자랑하며 내구성이 매우 뛰어납니다. 원료를 분쇄하고 혼합한 후, 성형, 건조, 소성 과정을 거쳐 만들어집니다. 소성벽돌은 건축 자재로 많이 사용되는 주요 원자재 중 하나입니다. 대부분의 소성벽돌은 점토를 소성하여 만드는데, 이 과정에서 많은 경작지가 파괴됩니다. 따라서 우리나라에서는 점토벽돌 사용이 금지되어 있습니다. 점토벽돌을 대체하는 주요 제품으로는 무소성벽돌이 있으며, 여기에는 무소성 증기양생벽돌과 무소성 오토클레이브벽돌이 포함됩니다. 이러한 제품들은 지상 구조물, 특히 물에 노출되는 부분이 적은 곳에서 우수한 성능을 발휘합니다. 소성벽돌은 지하 구조물, 건물 기초, 농촌 주택 등에 여전히 필수적인 자재로 사용되고 있습니다.
장식용 소성벽돌은 일반 소성벽돌 중에서도 품질이 뛰어난 제품입니다. 이러한 벽돌은 별도의 장식층 없이도 건물의 외관을 아름답게 마감해 줍니다. 제조 과정은 광미와 가소제 등의 원료를 물과 특정 비율로 혼합하는 것에서 시작됩니다. 혼합된 재료는 숙성 과정을 거친 후 압출 성형, 건조, 그리고 특수 소성 과정을 통해 장식용 소성벽돌로 만들어집니다.
간략한 소개
지역 연구팀이 장식용 소결벽돌 제조법을 개발했습니다. 이 방법은 광미, 원료, 건조 재료, 색상 재료 및 연료를 사용하며, 첨단 원료 조정, 건조 조정, 색상 조정 및 소성 제어 기술을 활용합니다.
이 기술은 광미를 이용하여 장식용 소결벽돌을 만들 수 있게 해줍니다. 이는 다음과 같은 방법을 통해 이루어집니다.
80메쉬 사각 구멍 체를 사용하여 철광석 찌꺼기를 걸러내고, 그보다 작은 입자는 원료로 사용합니다. 석탄 폐석, 빌릿, 가소성 물질, 건조 물질 및 착색 물질을 분쇄합니다. 이들을 80메쉬 이하로 분쇄하십시오.
철광석 찌꺼기, 석탄 폐석, 빌릿 가소성 재료의 무게를 측정합니다. 또한 건조 재료와 착색 재료의 무게를 측정합니다. 이들을 30:75:15:25:0:25:0:15:0:5의 질량비로 혼합합니다. 그런 다음, 건조 분말 13%~17%를 깨끗한 물에 넣고 혼합합니다.
혼합 재료를 밀폐된 공간에서 2~15일 동안 숙성시켜 완전히 혼합합니다. 이렇게 하면 빌릿의 가소성과 건조 성능이 조절됩니다. 작동 원리는 다음과 같습니다.
숙성 과정에서 블랭크의 가소성 조절제가 수분을 흡수하여 분산됩니다. 이 과정에서 표면 전하가 동일한 0.5~2미크론 크기의 입자가 형성됩니다. 이러한 공정을 통해 블랭크의 가소성이 향상되며, 가소성 지수는 7.0~9.5 범위에 이릅니다. 건조 성능 조절제는 블랭크 내 가소성 물질의 분산을 제어하여 단층 두께를 20미크론 미만으로 유지함으로써 부피 수축을 줄입니다. 이는 건조 민감도를 낮추고 급속 건조 중 균열 발생을 방지합니다.
숙성된 재료는 압출, 성형 및 건조 과정을 거친 후, 특정 소성 시스템에서 소성됩니다. 이 과정을 통해 장식용 소결벽돌 제품이 만들어집니다.
기술적 이점
이 기술은 철광석 폐기물과 석탄 폐석을 비롯한 다양한 폐기물을 이용하여 장식용 소결벽돌을 제조합니다. 소성 조절 재료를 첨가하여 성형이 용이하고, 압출, 적층, 건조 및 소결 과정에서 변형이 발생하지 않습니다. 건조 성능 조절 재료는 건조 및 소결 과정에서 발생하는 균열을 방지하며, 색상 조절 재료는 벽돌의 색상을 더욱 선명하게 하여 장식적인 효과를 냅니다. 제조된 벽돌은 크기 편차가 적고 균열이 거의 없으며, 높은 강도와 풍부한 색상을 자랑합니다. 고급 건축물의 장식용 벽돌로 사용하기에 적합합니다.
철광석 폐기물과 석탄 폐석을 사용한 벽돌의 이점
건설업계는 지속 가능한 자재에 대한 관심을 점점 높이고 있으며, 그중에서도 유망한 접근 방식 중 하나는 친환경적인 재료를 사용하여 벽돌을 생산하는 것입니다. 철 철광석 찌꺼기와 석탄 폐석. 철광석 찌꺼기는 광산 채굴의 부산물로 재활용될 수 있습니다. 이를 이용해 내구성이 뛰어난 벽돌을 만들 수 있습니다. 이는 폐기물을 활용하는 동시에 기존 벽돌 제조 방식의 환경 영향을 줄여줍니다. 석탄 채굴 폐기물인 석탄 폐석으로 만든 벽돌은 강도가 향상되어 다양한 건축 용도에 적합합니다.
또한, 철광석 폐기물과 석탄 폐석으로 만든 벽돌을 사용하면 순환 경제에 도움이 됩니다. 폐기물을 줄이고 자원 효율성을 높일 수 있습니다. 이러한 산업 부산물을 고품질 벽돌로 전환하는 것은 폐기물 관리에 기여할 뿐만 아니라 저탄소 건축 자재를 제공하는 효과도 있습니다. 이 분야의 연구가 지속적으로 발전함에 따라 철광석 폐기물과 석탄 폐석으로 만든 벽돌은 친환경 건설 프로젝트의 표준 자재로 자리 잡을 가능성이 높으며, 더욱 지속 가능한 미래를 위한 길을 열어줄 것입니다.
석탄 폐석 분쇄에 적합한 장비
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