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Kafe 바로가기주관연구기관 | (주)에이엠에스엔지니어링 |
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연구책임자 | 김재환 |
참여연구자 | 노형남 , 이경화 , 황윤아 , 김병기 , 고덕현 , 김명기 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2017-06 |
과제시작연도 | 2016 |
주관부처 | 환경부 Ministry of Environment |
등록번호 | TRKO201800037801 |
과제고유번호 | 1485013722 |
사업명 | 환경산업선진화기술개발사업 |
DB 구축일자 | 2018-09-01 |
키워드 | 베이어프로세스부산물.비가열처리.알칼리활성바인더.고부가가치활용.적니.By-product of Bayer-prcess.Non-heating Treatment.Alkali-Activating Binder.Higher Value-added Application.Red Mud. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201800037801 |
개발 목적 및 필요성
- 보오크사이트로부터 수산화알루미늄 등의 제조과정에서 발생하는 베이어프로세스(BP ; Bayer Process) 부산물은 고함수율의 슬러지로 배출되어 대부분 매립/폐기되고 있으며, 일부(10% 미만)만이 고비용/고에너지의 소성건조되어 활용되고 있으나 고가이어서 사용이 매우 제한적임.
- 이에 본 연구개발에서는 소성/건조공정 없이 비가열 제조법에 의해 경제적으로 알칼리 활성화하여 자원화하는 제조기술과, 이를 고부가가치의 친환경 제품으로 대량 활용하기 하는 실용화 기술을 개발하고자 함.
개발 목적 및 필요성
- 보오크사이트로부터 수산화알루미늄 등의 제조과정에서 발생하는 베이어프로세스(BP ; Bayer Process) 부산물은 고함수율의 슬러지로 배출되어 대부분 매립/폐기되고 있으며, 일부(10% 미만)만이 고비용/고에너지의 소성건조되어 활용되고 있으나 고가이어서 사용이 매우 제한적임.
- 이에 본 연구개발에서는 소성/건조공정 없이 비가열 제조법에 의해 경제적으로 알칼리 활성화하여 자원화하는 제조기술과, 이를 고부가가치의 친환경 제품으로 대량 활용하기 하는 실용화 기술을 개발하고자 함.
연구개발 결과
- 고함수율(50wt.%)의 BP슬러지를 분말형의 BP부산물을 경제적으로 제조하는 제조생산기술 개발 (기존 대비 최대 75% 저감).
- 알칼리활성 바인더(시멘트사용량 15wt.% 이하이면서 압축강도 21MPa 이상을 만족)의 제조기술 개발.
- 사면안정재(압축 1.5MPa 이상이고, 식생성능을 확보하면서 30% 이상의 가격절감이 가능한 지반개량재)의 제조 및 활용기술 개발.
- 흙포장재(압축강도 22.5MPa, 휨강도 3.3MPa, 미끄럼저항성 41BPN, 동결융해 80%이상)
- 콘크리트 2차제품(압축강도 23.7MPa, 흡수율 5.8MPa)단체표준을 만족하는 제조기술 개발.
- 현장시험시공을 통해 실규모 Test-Bed에서 응용개발제품(지반개량재(4건)/흙포장재(4건)/칼라보강토블럭(2건))의 성능검증 및 고부가가치 건설재료로 대량 활용하기 위한 실용화 기반기술(일위대가/특기시방 등) 확보.
성능사양 및 기술개발 수준
- 고함수율(50wt.%)의 BP슬러지로부터 분말형 비가열 BP부산물의 제조생산기술 : 별도의 소성건조 공정없이 함수율 10wt.% 이내이면서 기존 대비 25% 이상 (최대 75%) 가격절감이 가능.
- BP부산물 및 산업부산물 활용 비가열 알칼리활성 바인더 : 시멘트사용량 15wt.% 이내이면서 압축강도 21MPa 이상을 만족하는 친환경 바인더.
- BP부산물 활용 사면안정재 : 식생성능을 확보하면서 압축강도 1.5MPa 이상을 만족하고, 기존 대비 30% 이상(최대 55%) 가격절감 가능.
- BP부산물 활용 흙포장재 : 흙콘크리트 단체표준규격 이상의 물성 확보, 시멘트를 전혀 사용하지 않고 천연황토색을 발현하면서 기존 대비 25% 이상 (최대 45%) 가격절감 가능.
- BP부산물 활용 콘크리트2차제품 : 보강토블럭 단체표준규격 이상의 물성을 확보하면서 천연황토색을 발현하는 칼라보강토블럭 제조가능.
활용계획
- 시멘트나 생석회를 전혀 사용하지 않고 고화되며, 더욱이 식생이 가능한 친환경 사면안정재
- 천연황토(흙)의 색상 및 질감을 표현하면서 천연자원의 사용을 절감시키고 고성능을 발현하는 친환경 흙포장재로 활용함으로서 기존 콘크리트(또는 아스팔트)포장 등을 대체하는 친환경 포장재
- 인위적 색상의 안료를 사용하지 않고 소재 자체의 색상을 이용한 고부가가치의 칼라보강토블럭 제품으로의 활용
(출처 : 요약서 5p)
Ⅳ. Results
- Converted BP derivatives in the form of sludge with 45~50wt% water content into low water content of 6~8% to use it as powder without additional thermal treatment.
- Developed slope stabilizer to repair slopes.
- Developed soil pavement that improved the drawbacks of pr
Ⅳ. Results
- Converted BP derivatives in the form of sludge with 45~50wt% water content into low water content of 6~8% to use it as powder without additional thermal treatment.
- Developed slope stabilizer to repair slopes.
- Developed soil pavement that improved the drawbacks of previous soil pavement to replace concrete pavement.
- Developed colored reinforcement soil blocks that replaced pigments to stop the use of artificial pigments.
- Completed the technology for the practical application of non-thermal alkaline activation BP derivative.
(출처 : SUMMARY 12p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
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연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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