소성물

소성물 {FIRED PRODUCT}

본 발명은 크롬을 함유하는 원료를 이용한 소성물에 있어서도, 6가 크롬량이 저감된 소성물에 관한다.

일본국에서는 경제성장, 인구의 도시지역으로의 집중에 수반하여 산업폐기물이나 일반폐기물 등이 급증하고 있다. 종래, 이들 폐기물의 대부분은 소각에 의해 10분의 1 정도로 용적을 감축하여 매립 처분하여 왔으나, 근년, 매립 처분장의 잔여 용량이 핍박을 받고 있어 새로운 폐기물 처리 방법의 확립이 긴급한 과제로 되고 있다. 이 과제에 대처하기 위하여, 시멘트 산업에서는 산업폐기물이나 일반폐기물 등을 원료로 하여 시멘트 혼화재, 시멘트나 골재용 등의 소성물을 제조하고 있다(예, 특허문헌 1).

그러나, 산업폐기물이나 일반폐기물 등에는 미량의 크롬이 포함되어 있으며, 이들을 원료로서 소성물을 제조하면, 얻어지는 소성물중에 6가 크롬이 포함하게 된다. 이러한 소성물을 골재 등으로서 사용했을 경우나, 분쇄하여 시멘트 혼화재나 시멘트로서 사용했을 경우, 소성물중에 포함되는 6가 크롬이 수질오염, 토양오염 등을 일으킬 가능성이 있기 때문에, 6가 크롬량을 저감시키는 것이 요망되고 있다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개 2004-2155호 공보

[발명이 해결하려고 하는 과제]

따라서, 본 발명의 목적은 크롬을 함유하는 원료를 이용하여도, 6가 크롬량이 저감된 소성물을 제공하는 것에 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명자들은 이러한 실정을 감안하여 예의 연구 검토한 결과, 크롬을 함유하는 원료를 고온에서 소성하여 얻어지는 소성물 중, 세립분 소성물을 제거하면, 6가 크롬량이 저감된 소성물을 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 크롬을 함유하는 원료를 고온에서 소성하여 얻어지는 소성물로, 세립분 소성물을 제거한 것을 특징으로 하는 소성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 수경률(HM)이 1.5 미만인 당해 소성물을 분쇄하여서 이루어지는 저수경성 재료를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 수경률(HM)이 1.5∼2.3인 당해 소성물의 분쇄물 및 석고를 함유하는 수경성 조성물을 제공하는 것이다.

[발명의 효과]

본 발명의 소성물은 크롬을 함유하는 원료를 이용하여도, 6가 크롬량이 저감되어 있는 것이다. 이 때문에, 이 소성물을 수경성 조성물이나 골재 등에 이용하여도, 6가 크롬의 용출이 억제되어 환경 부하가 저감된다.

또한, 본 발명의 소성물은 산업폐기물, 일반폐기물 등을 원료로서 사용할 수 있으므로, 폐기물의 유효 이용의 촉진에도 공헌할 수 있다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

본 발명의 소성물의 원료로서는 일반의 포틀랜드 시멘트 클링커 원료, 예를 들면 석회석, 생석회, 소석회 등의 CaO 원료; 규석, 점토 등의 SiO ₂ 원료; 점토 등의 Al ₂ O ₃ 원료; 철 재, 철 케이크 등의 Fe ₂ O ₃ 원료를 사용할 수 있다.

또한, 산업폐기물, 일반폐기물 및 건설 발생토로부터 선택되는 1종 이상을 원료로 하여, 이것을 고온에서 소성함으로서 제조할 수 있다. 산업폐기물로서는, 예를 들면, 생 콘크리트 슬러지; 하수 오니, 정수 오니, 건설 오니, 제철 오니 등의 각종 오니; 건축폐기물, 콘크리트 폐재, 볼링 폐토, 각종 소각재, 주물사, 암면, 폐유리, 고로 2차재 등을 들 수 있고; 일반폐기물로서는, 예를 들면, 하수 오니 건조 분말, 도시 쓰레기 소각재, 패각 등을 들 수 있다. 또, 건설 발생토로서는 건설 현장이나 공사 현장 등에서 발생하는 토양이나 잔토, 또는 폐토양 등을 들 수 있다.

이들 중, 점토, 철 재, 산업폐기물, 일반폐기물, 건설 발생토에는 크롬이 많이 포함되는 것이 있다.

이들 원료를 수경률(HM)이 바람직하기로는 0.05∼2.3, 보다 바람직하기로는 0.4∼2.3이 되도록 혼합하고, 고온에서 소성함으로서 소성물을 제조한다.

소성온도는 목적으로 하는 소성물의 수경률(HM)에 따라 설정하는 것이 바람직하고, 소성물의 수경률(HM)이 1.5 미만의 경우, 소성온도는 1000∼1350℃, 특히 1150∼1350℃인 것이 바람직하다. 또한, 소성물의 수경률(HM)이 1.5∼2.3의 경우, 소성온도는 1200∼1550℃, 특히 1350∼1450℃인 것이 바람직하다.

각 원료를 혼합하는 방법은 특히 제한되지 않고, 관용의 장치 등을 이용하여 행할 수 있다

또한, 소성에 사용하는 장치도 특히 제한되지 않고, 예를 들면 로터리 킬룬 등을 이용할 수 있다. 로터리 킬룬으로, 고온에서 소성할 때에는 연료 대체 폐기물, 예를 들면, 폐유, 폐타이어, 폐플라스틱 등을 사용할 수 있다.

크롬을 함유하는 원료를 고온에서 소성하여 얻어지는 소성물에는 6가 크롬이 함유된다. 이 6가 크롬의 함유량은 소성물의 입경이 작을수록, 많아지는 경향이 있음을 발견하였다. 이 때문에, 본원 발명에 있어서는 소성물 중, 세립분 소성물을 제거함으로서, 6가 크롬의 함유량이 적은 소성물을 얻는 것이다.

또, 제거되는 세립분으로서는 입경 2mm 이하의 소성물을 제거하는 것이 바람직하고, 특히 입경 5mm 이하의 소성물을 제거하는 것이 보다 바람직하다.

세립분 소성물을 제거하는 방법으로서는 소성물을 체절하는 방법 등을 들 수 있다. 소성물의 제조장치로서 기존의 시멘트 제조 플랜트를 사용하는 경우에는 이 플랜트 중의 공기 냉각식 클링커 쿨러의 스필리지 더스트(spillage dust)나, 클링커 쿨러의 집진장치로부터 회수되는 더스트를 뽑아내어 세립분 소성물을 제거할 수 있다.

제거한 세립분 소성물은 그대로 소성물의 원료로서 사용할 수도 있고, 후기와 같이, 수세 처리하거나 환원 분위기하 또는 불활성 분위기하에서, 가열 처리한 후에, 원료로 사용하거나 세립분 이외의 소성물과 혼합하여 사용할 수 있다. 수세 처리 또는 환원 분위기하나 불활성 분위기하에서 가열 처리함으로서, 소성물 내의 6가 크롬을 저감시킬 수 있다.

크롬을 함유하는 원료를 고온에서 소성하여 얻어지는 소성물은 소성물의 입경이 작을수록, 6가 크롬의 용출량이 많아지는 경향이 있음을 발견하였다. 이 때문에, 본원 발명에 있어서는 제거한 세립분 소성물을 수세·건조함으로서, 소성물 중의 6가 크롬을 큰 폭으로 저감시킨다. 수세·건조 후의 세립분 소성물은 세립분 이외의 소성물과 혼합하여 사용할 수 있는 것 이 외에 소성물의 원료로서 사용할 수도 있다.

세립분 소성물을 수세할 때, 소성물의 수경률(HM)이 1.5 이상의 경우에는, 이 소성물의 수화 생성물중에 6가 크롬이 끼어들어가 6가 크롬의 제거가 곤란하기 때문에, 소성물의 수화를 억제할 수 있는 성분을 함유하는 수용액으로 세정하는 것이 바람직하다. 이러한 성분으로서는, 예를 들면, 황산염, 당류, 시트르산, 헵톤산 등의 지연제를 들 수 있다.

또한, 소성물의 수경률(HM)이 1.5 미만의 경우에는 이 소성물의 수화 활성이 낮기 때문에, 통상의 물로 세정함으로써, 6가 크롬을 제거할 수 있다.

소성물을 수세하는 방법으로서는 예를 들면, (1) 소성물을 수납 시설에 수납한 후, 이 수납 시설의 상부로부터 스프링클러 등으로 살수하여 하부로부터 배수하는 방법, (2) 소성물을 벨트 컨베이어에 공급하고, 상방의 스프레이 노즐로부터 살수함과 동시에 하부로부터 배수하는 방법 등을 들 수 있다.

수세한 세립분 소성물은 건조 후, 세립분 이외의 소성물과 혼합하여 사용할 수 있는 이외에 소성물의 원료로서 사용할 수도 있다.

수세 후의 6가 크롬을 함유하는 세정수는 환원제(예를 들면, 황산제1철 등)로 처리한 후, 폐기할 수 있다.

또한, 크롬을 함유하는 원료를 고온에서 소성하여 얻어지는 소성물은 소성물의 입경이 작을수록, 표면적/체적이 크기 때문에, 소성 중에 3가 크롬으로부터 6가 크롬으로 산화되기 쉬운 경향이 있음을 발견하였다. 이 때문에, 본원 발명에 있어서는 제거한 세립분 소성물을 환원 분위기하 또는 불활성 분위기하에서 가열 처리하여 소성물 중의 6가 크롬을 대폭 저감시킨다. 가열 처리 후의 세립분 소성물은 세립분 이외의 소성물과 혼합하여 사용할 수가 있는 것 이외에 소성물의 원료로서 사용할 수도 있다.

환원 분위기로 하는 방법으로서는 예를 들면, 가열로 내에 가연물 (활성탄, 폐목재, 폐플라스틱 등)을 투입하는 방법이나, 가열로 내를 CO 가스 등으로 치환하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 불활성 분위기로 하는 방법으로서는 예를 들면, 가열로 내를 질소가스 등으로 치환하는 방법 등을 들 수 있다.

가열 처리 온도는 800∼1100℃가 바람직하고, 가열처리 시간은 5∼60 분이 바람직하다.

이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 소성물은 분쇄하지 않고 그대로, 모르타르나 콘크리트용의 골재, 노반재, 매립재, 아스팔트용의 골재, 성토재, 충전재, 시멘트 클링커용 원료 등으로서 사용할 수가 있다.

또한, 분쇄하여 수경성 재료 등으로서 사용할 수가 있다.

본 발명의 소성물을 분쇄해 사용하는 경우, 수경률(HM)이 1.5 미만의 소성물에서는

(1) 수경률(HM)이 1.5 미만인 소성물을 분쇄하여 되는 저수경성 재료,

(2) 전기 분쇄물 100질량부에 석고를 SO ₃ 환산으로 6질량부이하 함유하는 저수경성 재료 등으로 할 수 있다.

소성물의 분쇄방법은 특히 제한되지 않고, 예를 들면 볼 밀 등을 이용하여 통상의 방법으로 분쇄할 수 있다. 소성물의 분쇄물은 블레인 비표면적이 2500∼5000㎠/g인 것이, 모르타르나 콘크리트의 브리딩의 저감이나, 유동성, 강도 발현성의 관점으로부터 바람직하다.

석고로서는 2수 석고, 반수 석고, 무수 석고 등을 들 수 있으며, 이들을 1종 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다.

소성물의 분쇄물과 석고를 혼합하여 얻어지는 저수경성 재료는 소성물의 분쇄물과 석고를 혼합하여 제조하여도 좋고, 소성물과 석고를 동시 분쇄하여 제조하여도 좋다. 전자의 경우, 이용하는 석고는 블레인 비표면적이 3000∼8000㎠/g이나, 모르타르나 콘크리트의 유동성이나, 강도 발현성의 관점으로부터 바람직하다. 후자의 경우는 저수경성 재료의 블레인 비표면적이 2500∼5000㎠/g이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩의 저감이나, 유동성, 강도 발현성의 관점으로부터 바람직하다.

또, 수경률(HM)이 1.5∼2.3인 소성물에서는

(1) 수경률(HM)이 1.5∼2.3인 소성물의 분쇄물 100질량부에 대해서, 석고를 SO ₃ 환산으로 6질량부이하 함유하는 수경성 조성물,

(2) 수경률(HM)이 1.5∼2.3인 소성물의 분쇄물, 수경률(HM)이 1.5미만인 소성물의 분쇄물 및 석고를 함유하는 수경성 조성물,

(3) 포틀랜드 시멘트 클링커 분쇄물, 수경률(HM)이 1.5미만인 소성물의 분쇄물 및 석고를 함유하는 수경성 조성물

(4) (1)∼(3)의 수경성 조성물과 고로 슬러그 분말, 플라이 애쉬, 석회석 분말 및 규석 분말로부터 선택되는 1종 이상의 무기 분말을 함유하는 수경성 조성물 등으로 할 수 있다.

소성물이나 포틀랜드 시멘트 클링커의 분쇄 방법은 특히 제한되지 않고, 예를 들면 볼밀 등을 이용하여 통상의 방법으로 분쇄할 수 있다.

석고로서는 2수 석고, 반수 석고, 무수 석고 등을 들 수 있으며, 이들을 1종 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다.

상기 (1)의 수경성 조성물은 소성물의 분쇄물과 석고를 혼합하여 제조하여도 좋고, 소성물과 석고를 동시에 분쇄하여 제조하여도 좋다. 전자의 경우, 소성물의 분쇄물의 블레인 비표면적은 2500∼4500㎠/g, 석고의 블레인 비표면적은 3000∼8000㎠/g이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩의 저감이나, 유동성, 강도 발현성의 관점으로부터 바람직하다. 후자의 경우는 수경성 조성물의 블레인 비표면적이 3000∼4500㎠/g이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩의 저감이나, 유동성, 강도 발현성의 관점으로부터 바람직하다.

상기 (2)의 수경성 조성물은, 예를 들면,

(a) 수경률(HM)이 1.5∼2.3인 소성물(이하, 소성물 A라고 한다), 수경률(HM)이 1.5 미만인 소성물(이하, 소성물 B라고 한다) 및 석고를 동시에 분쇄방법,

(b) 소성물 A와 소성물 B를 동시에 분쇄하고, 이 분쇄물에 석고를 혼합하는 방법,

(c) 소성물 A와 석고를 동시에 분쇄하고, 이 분쇄물에 소성물 B의 분쇄물을 혼합하는 방법

(d) 소성물 B와 석고를 동시에 분쇄하고, 이 분쇄물에 소성물 A의 분쇄물을 혼합하는 방법

(e) 소성물 A, 소성물 B를 각각 분쇄하고, 이 분쇄물과 석고를 혼합하는 방법

(f) 소성물 A와 석고, 소성물 B와 석고를 각각 동시에 분쇄하고, 이 분쇄물을 혼합하는 방법

등에 의해 제조할 수 있다.

상기 (a)의 경우, 소성물 A, 소성물 B 및 석고는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 3000㎠∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다.

상기 (b)의 경우, 소성물 A 및 소성물 B 는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500㎠∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다. 또, 석고는 블레인 비표면적이 3000㎠∼8000㎠/g의 것을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 (c)의 경우, 소성물 A 및 석고는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500㎠∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다. 또, 소성물 B는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다.

상기 (d)의 경우, 소성물 B 및 석고는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다. 또한, 소성물 A는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다.

상기 (e)의 경우, 소성물 A 및 소성물 B는 각각, 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다. 또, 석고는 블레인 비표면적이 3000∼8000㎠/g의 것을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 (f)의 경우, 소성물 A 및 석고, 소성물 B 및 석고는 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다.

또, (2)의 수경성 조성물은 모르타르나 콘크리트의 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 3000∼4500㎠/g인 것이 바람직하다.

상기 (2)의 수경성 조성물에 있어서, 이 수경성 조성물중의 소성물 B 분쇄물의 함유량은 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 유동성이나 응결, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 소성물 A의 분쇄물 100질량부에 대해서, 1∼100질량부, 특히 250질량부인 것이 바람직하다. 또, 석고의 함유량은 모르타르나 콘크리트의 유동성이나, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 소성물 A의 분쇄물 100질량부에 대해서, SO ₃ 환산으로 1∼6질량부, 특히 2∼4질량부인 것이 바람직하다.

상기 (3)의 수경성 조성물은, 예를 들면,

(a) 포틀랜드 시멘트 클링커, 소성물 B 및 석고를 동시에 분쇄하는 방법,

(b) 포틀랜드 시멘트 클링커와 소성물 B를 동시에 분쇄하고, 이 분쇄물에 석고를 혼합하는 방법,

(c) 포틀랜드 시멘트 클링커와 석고를 동시에 분쇄하고, 이 분쇄물에 소성물 B의 분쇄물을 혼합하는 방법,

(d) 소성물 B와 석고를 동시에 분쇄하고, 이 분쇄물에 포틀랜드 시멘트 클링커의 분쇄물을 혼합하는 방법,

(e) 포틀랜드 시멘트 클링커, 소성물 B를 각각 분쇄하고, 이 분쇄물과 석고를 혼합하는 방법 등에 의해 제조할 수 있다.

상기 (a)의 경우, 포틀랜드 시멘트 클링커, 소성물 B 및 석고는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 3000∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다.

상기 (b)의 경우, 포틀랜드 시멘트 클링커 및 소성물 B는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다. 또, 석고는 블레인 비표면적이 3000∼8000㎠/g의 것을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 (c)의 경우, 포틀랜드 시멘트 클링커 및, 석고는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다. 또, 소성물 B 는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다.

상기 (d)의 경우, 소성물 B 및 석고는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 코크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적 하지만 2500∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다. 또한, 포틀랜드 시멘트 클링커는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다.

상기 (e)의 경우, 포틀랜드 시멘트 클링커 및 소성물 B는 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 브리딩, 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼4500㎠/g로 분쇄하는 것이 바람직하다. 또한, 석고는 블레인 비표면적이 3000∼8000㎠/g의 것을 이용하는 것이 바람직하다.

또, (3)의 수경성 조성물은 모르타르나 콘크리트의 유동성, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 블레인 비표면적이 3000∼4500㎠/g 인 것이 바람직하다.

상기 (3)의 수경성 조성물에 있어서, 이 수경성 조성물중의 소성물 B 분쇄물의 함유량은 수경성 조성물의 수화열이나, 모르타르나 콘크리트의 유동성이나 응결, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 포틀랜드 시멘트 클링커의 분쇄물 100질량부에 대해서, 1100질량부, 특히 2∼50질량부인 것이 바람직하다. 또한, 석고의 함유량은 모르타르이나 콘크리트의 유동성이나, 강도 발현성 등의 관점으로부터, 포틀랜드 시멘트 클링커의 분쇄물 100질량부에 대해서, SO ₃ 환산으로 1∼ 6질량부, 특히 2∼4질량부인 것이 바람직하다.

상기 (4)의 수경성 조성물은 상기 (1)∼(3)의 수경성 조성물에, 고로 슬러그 분말, 플라이 애쉬, 석회석 분말 및 규석 분말로부터 선택되는 1종 이상의 무기 분말을 혼합한 것이다.

무기 분말의 함유량은 그 종류에 따라 다르다. 고로 슬러그 분말의 경우, 모르타르나 콘크리트의 유동성이나 강도 발현성, 더욱이 알칼리 골재반응의 억제 효과, 내황산염성 등으로부터, 상기 (1)∼(3)의 각 수경성 조성물 100질량부에 대해서, 5∼200질량부, 특히 10∼150질량부인 것이 바람직하다. 플라이 애쉬, 석회석 분말, 규석 분말의 경우는 상기 (1)∼(3)의 각 수경성 조성물 100질량부에 대해서, 5∼150질량부, 특히 10∼100질량부인 것이 바람직하다. 또, 고로 슬러그 분말과 석회석 분말을 조합해 이용하는 경우에는 모르타르나 콘크리트의 유동성이나 강도 발현성 등으로부터, 고로 슬러그 분말은 상기 (1)∼(3)의 각 수경성 조성물 100질량부에 대해서 5∼200질량부가 바람직하고, 석회석 분말은 1∼30질량부인 것이 바람직하다.

상기 (4)의 수경성 조성물은, 예를 들면, 상기 (1)∼(3)의 각 수경성 조성물에, 무기분말을 혼합하는 방법 등에 의해 제조할 수 있다.

무기 분말은 모르타르나 콘크리트의 유동성이나, 강도 발현성 등으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼6000㎠/g, 특히 3000∼5000㎠/g의 것을 이용하는 것이 바람직하다.

덧붙여 (4)의 수경성 조성물의 블레인 비표면적은 모르타르나 콘크리트의 유동성이나 강도 발현성 등으로부터, 블레인 비표면적이 2500∼4500㎠/g, 특히 3000∼4500㎠/g의 것이 바람직하다.

실시예

다음에, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명은 이들에 하등 제한되는 것은 아니다.

실시예 1

(1) 소성물의 제조:

원료로서 석탄재, 하수 오니, 건설 발생토, 석회석 등의 포틀랜드 시멘트 클링커 원료를 이용하여 수경률(HM)이 1.35, 0.9 및 0.55가 되도록, 원료를 조제했다. 조제 원료를 소형 로터리 킬룬으로 1200∼1350℃에서 소성하여 소성물을 얻었다. 이 때, 연료로서 일반적인 중유 외에, 폐유나 폐플라스틱을 사용했다

(2) 각 소성물의 입도별의 6가 크롬용출량의 측정:

전기 각 소성물을 입경 15mm를 넘는 것(>15), 입경 10mm를 넘고 15mm 이하의 것(10-15), 입경 5mm를 넘고 10mm 이하의 것(5-10), 입경 2mm를 넘고 5mm 이하의 것(2-5), 입경 0.5mm를 넘고 2mm 이하의 것(0.5-2), 입경 0.5mm 이하의 것(0.5>)로 체절했다.

각 입도의 소성물, 체적을 하지 않은 소성물에 대하여 일본 환경청 고시 제 46호에 준하여 6가 크롬 용출량을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

표 1의 결과로부터, 소성물의 입경이 작을수록, 6가 크롬의 용출량이 커지는 것을 알 수 있다. 또한, 세립분(2.0mm 미만, 5.0mm 미만)을 제거한 소성물에서는, 세립분을 제거하지 않는 소성물에 비해, 6가 크롬의 용출량이 적은 것을 알 수 있다.

실시예 2

실시예 1에서 제조한 수경률 1.35 및 0.9의 소성물을 입경 2.0mm 이상의 것, 입경 2.0mm 미만의 것으로 체절했다. 이 중, 입경 2.0mrn 미만의 소성물을 각각 전기로에서 활성탄 존재하, 1000℃에서 10분간 환원 가열한 후, 입경 2.0mm 이상의 소성물과 혼합하고, 일본국 환경청 고시 제 46호에 준해 6가 크롬 용출량을 측정했다.

그 결과, 6가 크롬 용출량은 수경률 1.35의 소성물에서는 0.85mg/L, 수경률 0.9의 소성물에서는 0.32mg/L이었다.

실시예 3

실시예 1에서 제조한 수경률 0.9 및 1.35의 소성물을, 입경 2.0mm 이상의 것, 입경 2.0mm 미만의 것으로 체절했다. 이 중, 입경 2.0mm 미만의 소성물을 각각 전기로에서 질소가스 분위기하, 1000℃에서 20분간 가열한 후, 입경 2.0mm 이상의 소성물과 혼합하고, 일본국 환경청 고시 제 46호에 준해, 6가 크롬 용출량을 측정했다.

그 결과, 6가 크롬 용출량은 수경률 0.9의 소성물에서는 0.35mg/L, 수경률 1.35의 소성물에서는 0.88mg/L이었다.

실시예 4

실시예 1에서 제조한 수경률 1.35 및 0.9의 소성물을 입경 2.0mm 이상의 것, 입경 2.0mm 미만의 것으로 체절했다. 이 중, 입경 2.0mm 미만의 소성물을 각각 벨트 컨베이어에 공급하고, 상방의 스프레이 노즐로부터 살수 함으로써 수세하고, 건조한 후, 입경 2.0mm 이상의 소성물과 혼합하고, 일본국 환경청 고시 제 46호에 준해, 6가 크롬 용출량을 측정했다.

그 결과, 6가 크롬 용출량은, 수경률 1.35의 소성물에서는 0.82mg/L, 수경률 0.9의 소성물에서는 0.30mg/L이었다.

실시예 5

(1) 소성물의 제조:

원료로서 하수 오니, 건설 발생토, 석회석 등의 포틀랜드 시멘트 클링커 원료를 이용해 수경률(HM)이 2.1 및 1.8이 되도록 원료를 조제했다. 조제 원료를 소형 로터리 킬룬으로 1400∼1450℃에서 소성하여 소성물을 얻었다.

(2) 수경성 조성물의 제조:

(1)에서 얻어진 소성물을, (1) 입경 5mm 이상의 것, (2) 입경 2mm 이상의 것, (3) 체절하지 않은 것으로 나누었다.

각 소성물에 2수 석고를 SO ₃ 환산으로 2질량부 첨가하여 블레인 비표면적이 3200㎠/g가 되도록 분쇄했다.

(3) 각 수경성 조성물의 6가 크롬 용출량의 측정:

각 수경성 조성물에 대해서, 일본국 환경청 고시 제 46호에 준해, 6가 크롬 용출량을 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 2]

[산업상의 이용 가능성]

본 발명의 소성물은 크롬을 함유하는 원료를 이용하여도, 6가 크롬량이 저감되어 있으므로, 이 소성물을 수경성 조성물이나 골재 등에 이용하여도, 6가 크롬의 용출이 억제되어 환경 부하가 저감된다.

또한, 본 발명의 소성물은 산업폐기물, 일반폐기물 등을 원료로서 사용할 수 있으므로, 폐기물의 유효 이용의 촉진에도 공헌할 수 있다.