[go: up one dir, main page]

KR102024689B1 - Manufacturing method of buildingmaterials using silica gel - Google Patents

Manufacturing method of buildingmaterials using silica gel Download PDF

Info

Publication number
KR102024689B1
KR102024689B1 KR1020180024340A KR20180024340A KR102024689B1 KR 102024689 B1 KR102024689 B1 KR 102024689B1 KR 1020180024340 A KR1020180024340 A KR 1020180024340A KR 20180024340 A KR20180024340 A KR 20180024340A KR 102024689 B1 KR102024689 B1 KR 102024689B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silica gel
weight
manufacturing
magnesia
mixing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020180024340A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190103655A (en
Inventor
박형주
Original Assignee
호원대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 호원대학교산학협력단 filed Critical 호원대학교산학협력단
Priority to KR1020180024340A priority Critical patent/KR102024689B1/en
Publication of KR20190103655A publication Critical patent/KR20190103655A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102024689B1 publication Critical patent/KR102024689B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06Quartz; Sand
    • C04B14/062Microsilica, e.g. colloïdal silica
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/02Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • B28B3/025Hot pressing, e.g. of ceramic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/20Mica; Vermiculite
    • C04B14/202Vermiculite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/20Mica; Vermiculite
    • C04B14/204Mica; Vermiculite expanded
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02Treatment
    • C04B20/026Comminuting, e.g. by grinding or breaking; Defibrillating fibres other than asbestos
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00431Refractory materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

본 발명은 사용후 폐기되는 실리카겔을 수거한 다음, 세척, 건조, 분쇄, 소성 등의 단계를 거쳐, 건축용 흡습성자재 또는 비흡습성 자재를 생산할 수 있는 실리카겔을 이용한 건축 부자재의 제조방법을 제공한다. 본 발명은(a) 실리카겔을 수거한 다음, 세척하고 건조하는 단계; (b) 상기 건조된 실리카겔을 균일한 크기로 분쇄하는 단계; 및 (c) 상기 제조된 실리카겔을 혼합하여 건축자재를 제조하는 단계를 포함하는 실리카겔을 이용한 건축자재의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for manufacturing building subsidiary materials using silica gel which can collect hygroscopic materials, which are then discarded after use, and be washed, dried, pulverized, calcined, and the like. The present invention (a) collecting the silica gel, then washing and drying; (b) grinding the dried silica gel to a uniform size; And (c) it provides a method for producing a building material using a silica gel comprising the step of manufacturing the building material by mixing the prepared silica gel.

Description

실리카겔을 이용한 건축자재의 제조방법{Manufacturing method of buildingmaterials using silica gel}Manufacturing method of building materials using silica gel

본 발명은 실리카겔을 이용한 건축 부자재의 제조방법에 관한 것으로 사용후 폐기되는 실리카겔을 수거한 다음, 세척, 건조, 분쇄, 소성 등의 단계를 거쳐, 건축용 흡습성 자재 또는 비흡습성 자재를 생산할 수 있는 실리카겔을 이용한 건축 부자재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a building subsidiary material using silica gel, and then, the silica gel, which is disposed of after use, is collected, and then washed, dried, pulverized, calcined, and the like, to produce a hygroscopic material for construction or a non-hygroscopic material. It relates to a manufacturing method of the building subsidiary materials used.

실리카겔이나 제올라이트 등의 흡습제를 담지시킨 벌집 구조체가 제습 소자로서 널리 사용되고 있다. 실리카겔과 제올라이트를 비교하면, 일반적으로는 상대습도가 낮은 경우에는 제올라이트 쪽이 흡습량은 많고, 상대습도가 높은 경우에는 실리카겔 쪽이 흡습량은 많아진다. 또, 실리카겔 중에서도, A형 실리카겔은 상대습도가 낮은 경우의 흡습량은 비교적 많지만, 상대습도가 높아짐에 따라 흡습량은 한계에 도달하고, B형 실리카겔은 대체로 상대습도 90% 이하에서는, 흡습량이 매우 낮고, 상대습도 90%를 초과하는 고(高)상대습도의 경우에 매우 높은 흡습량을 나타낸다.Honeycomb structures in which moisture absorbents such as silica gel and zeolite are supported are widely used as dehumidifying elements. In comparison with silica gel and zeolite, in general, when the relative humidity is low, the zeolite side has a high moisture absorption amount, and when the relative humidity is high, the silica gel side has a high moisture absorption amount. Among the silica gels, the moisture absorption amount of the A-type silica gel is relatively high when the relative humidity is low. However, as the relative humidity increases, the moisture absorption amount reaches a limit, while the B-type silica gel generally has a moisture absorption amount of 90% or less. In the case of low and high relative humidity exceeding 90% relative humidity, a very high moisture absorption is shown.

이러한 실리카겔은 다공성의 포장지에 봉입되어 다양한 분야의 제습제로서 사용되고 있다. Such silica gel is encapsulated in a porous package and used as a dehumidifying agent in various fields.

일 예로, 대한민국 실용신안 제463262호에서는 실리카겔을 감싸는 외피를 2겹으로 구성하여서 제습 및 탈취 효율이 우수하고, 투시창을 통해 실리카겔의 흡습상태를 확인할 수 있는 신발용 실리카겔 제습제를 개시하고 있다.As an example, Korean Utility Model No. 463262 discloses a shoe silica gel dehumidifying agent having excellent dehumidification and deodorization efficiency by constructing an outer shell surrounding silica gel in two layers and confirming the hygroscopic state of the silica gel through a viewing window.

대한민국 실용신안 제388574호에서는 한장의 포장지를 반으로 접어 테두리를 접합하되, 그 내부에 실리카겔을 수용하는 수용공간을 구성하고, 포장지의 외표면에 다수개의 통기공이 형성된 표면필름을 접합시키고, 내표면에 아크릴수지를 도포한 실리카겔 제습용 포장지를 개시하고 있다.In the Republic of Korea Utility Model No. 388574, a piece of wrapping paper is folded in half to bond the edges, to form an accommodating space for accommodating silica gel therein, and to bond the surface film having a plurality of air holes formed on the outer surface of the wrapping paper. Disclosed is a silica gel dehumidifying wrapper coated with acrylic resin on its surface.

대한민국 공개특허 제2006-0091612호에서는 숯과 실리카겔이 혼합되어 이루어진 신발용 제습제를 개시하고 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-0091612 discloses a shoe dehumidifying agent made of a mixture of charcoal and silica gel.

하지만 사용된 실리카겔의 대부분은 일반폐기물로 폐기되고 있어 실리카겔에 의한 환경오염이 우려되고 있다. 특히 실리카겔은 자연적인 분해가 되지 않으며, 다공성을 가지고 있어 오염물질 및 독성물질을 흡착한 다음, 서서히 방출할 수 있으므로, 오염물 또는 독성물질을 운반하는 캐리어로 작용하여 오염의 확산을 일으킬 수 있다. 따라서 사용 완료된 실리카겔을 재생하여 재활용하는 기술이 개발되고 있기는 하지만, 그 용도가 매우 한정적이다.However, most of the silica gel used is disposed of as general waste, which is a concern for environmental pollution by silica gel. In particular, silica gel does not decompose naturally, and has a porosity, so that it can adsorb contaminants and toxic substances and then release them slowly. Thus, silica gel can act as a carrier for transporting contaminants or toxic substances, causing the spread of contamination. Therefore, although a technique for regenerating and recycling used silica gel has been developed, its use is very limited.

본 발명의 목적은, 사용후 폐기되는 실리카겔을 수거한 다음, 세척, 건조, 분쇄, 소성 등의 단계를 거쳐, 건축용 흡습성 자재 또는 비흡습성 자재를 생산할 수 있는 실리카겔을 이용한 건축 부자재의 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to collect a silica gel which is discarded after use, and then, through washing, drying, grinding, and firing steps, to provide a method for manufacturing a building subsidiary material using silica gel capable of producing a building hygroscopic material or a nonhygroscopic material. It is.

상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 (a) 실리카겔을 수거한 다음, 세척하고 건조하는 단계; (b) 상기 건조된 실리카겔을 균일한 크기로 분쇄하는 단계; 및 (c) 상기 제조된 실리카겔을 혼합하여 건축자재를 제조하는 단계를 포함하는 실리카겔을 이용한 건축자재의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention comprises the steps of (a) collecting the silica gel, then washing and drying; (b) grinding the dried silica gel to a uniform size; And (c) it provides a method for producing a building material using a silica gel comprising the step of manufacturing the building material by mixing the prepared silica gel.

상기 (b) 단계 이후; (b`) 상기 분쇄된 실리카겔을 소성하는 단계; 및 (b``) 소성된 실리카겔을 냉각하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.After step (b); (b`) calcining the pulverized silica gel; And (b``) cooling the calcined silica gel.

상기 (a)단계의 건조는 20~200℃의 온도에서 수행될 수 있다.The drying of step (a) may be carried out at a temperature of 20 ~ 200 ℃.

상기 (b)단계의 분쇄는 실리카겔의 입자 크기가 5~600매시(mesh)가 되도록 전동밀, 롤러밀, 또는 분쇄기를 이용하여 수행될 수 있다.The grinding of step (b) may be performed using a rolling mill, a roller mill, or a grinder so that the particle size of the silica gel is 5 to 600 mesh.

상기 소성은 분쇄된 입자를 200~1,800℃의 온도에서 30분 내지 168시간동안 소성될 수 있다.The firing may be calcined for 30 minutes to 168 hours at a temperature of 200 ~ 1,800 ℃ pulverized particles.

상기 건축자재는 흡습성 벽지, 흡습성 벽돌 또는 흡습성 블록일 수 있다.The building material may be a hygroscopic wallpaper, a hygroscopic brick or a hygroscopic block.

상기 건축자재는 내화벽돌 또는 내화시멘트일 수 있다.The building material may be a refractory brick or refractory cement.

상기 내화벽돌 또는 내화시멘트 제조방법은; (i) 경소 마그네시아, 수산화마그네슘, 실리카, 수산화 알루미늄 및 수산화 칼슘으로 구성된 군에서 선택된 2종 이상의 화합물을 물과 혼합하여 수화물을 생성하는 단계; (ii) DBM(dead burnedmagnesia) 100중량부에 대하여, 상기 수화물 10 내지 30중량부, 올리빈 80 내지 120중량부 및 불산 0.1 내지 1중량부를 첨가하여 혼합하는 단계; 및 (iii) 상기 혼합물을 500~1800℃에서 소성하여 마그네시아-실리카겔 클링커를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.The firebrick or refractory cement manufacturing method; (i) mixing hydrates with water to form at least two compounds selected from the group consisting of mild magnesia, magnesium hydroxide, silica, aluminum hydroxide and calcium hydroxide; (ii) adding and mixing 10 to 30 parts by weight of the hydrate, 80 to 120 parts by weight of olivine and 0.1 to 1 part by weight of hydrofluoric acid based on 100 parts by weight of dead burned magnesia (DBM); And (iii) calcining the mixture at 500 to 1800 ° C. to produce a magnesia-silica gel clinker.

상기 제조방법은 마그네시아-실리카겔 클링커를 분쇄하는 단계; 팽창된 질석 25~40중량%와, 팽창되지 않은 질석 5~10중량%와, 마그네시아-실리카겔 클링커 분말 3~10중량%와, IR불투명제 5~10중량%와, 규산소다 20~50중량% 및 속경성 시멘트 10~12중량%로 혼합 구성되는 혼합단계; 상기 혼합단계에서 얻은 혼합물을 100~350℃의 온도와 250~350㎏f/㎡의 압력하에서 1~3분간 열가압성형하는 성형단계; 및 상기 성형단계에서 얻은 성형물을 24~48시간동안 자연건조하는 건조단계를 추가로 포함할 수 있다.The manufacturing method comprises the steps of grinding the magnesia-silica gel clinker; 25-40% by weight of expanded vermiculite, 5-10% by weight of unexpanded vermiculite, 3-10% by weight of magnesia-silica gel clinker powder, 5-10% by weight of IR opaque agent, 20-50% by weight of sodium silicate And a mixing step of mixing 10 to 12% by weight of fast cement. A molding step of thermally pressing the mixture obtained in the mixing step for 1 to 3 minutes at a temperature of 100 to 350 ° C. and a pressure of 250 to 350 kgf / m 2; And it may further comprise a drying step of naturally drying the molding obtained in the molding step for 24 to 48 hours.

본 발명에 의한 실리카겔을 이용한 건축자재의 제조방법은 폐기되는 실리카겔을 수거하여 간단한 공정을 거쳐 건축 부자재에 사용함으로서 저렴한 가격에 난연성 또는 흡습성을 가지는 건축자재를 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 오염원을 확산시킬 수 있는 다공성의 실리카겔을 재활용하여 사용할 수 있으므로, 오염원의 확산을 최소화 할 수 있다.The method for manufacturing building materials using silica gel according to the present invention can produce a building material having flame retardancy or hygroscopicity at a low price as well as spreading pollutants by collecting silica gel to be discarded and using it for building subsidiary materials through a simple process. Since the porous silica gel can be recycled and used, it is possible to minimize the diffusion of contaminants.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 건축자재 생산공정을 간략히 도시한 것이다.1 briefly illustrates a building material production process according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it may further include other components, not to exclude other components, unless otherwise stated.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, the terms including or having are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features or numbers, step It is to be understood that the present invention does not exclude in advance the possibility of the presence or the addition of an operation, a component, a part, or a combination thereof.

본 발명은 (a) 실리카겔을 수거한 다음, 세척하고 건조하는 단계; (b) 상기 건조된 실리카겔을 균일한 크기로 분쇄하는 단계; 및 (c) 상기 제조된 실리카겔을 혼합하여 건축자재를 제조하는 단계를 포함하는 실리카겔을 이용한 건축자재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention comprises the steps of (a) collecting the silica gel, followed by washing and drying; (b) grinding the dried silica gel to a uniform size; And (c) relates to a method of manufacturing a building material using a silica gel comprising the step of manufacturing the building material by mixing the prepared silica gel.

상기 (a) 단계는 수거한 실리카겔의 표면 존재하거나 내부에 흡착된 오염물을 제거하는 단계로 상기 실리카겔은 반도체 공장, 병원등에서 사용되거나 식품, 의약품, 실리콘 등의 건조제로서 사용된 것일 수 있다. 또한 상기 실리카겔은 다양한 타입(A, B, C)이 사용될 수 있지만 타입에 관계없이 사용가능하다. The step (a) is to remove the contaminants adsorbed on or inside the surface of the collected silica gel, the silica gel may be used in a semiconductor factory, hospital, etc., or may be used as a desiccant for food, medicine, silicon and the like. In addition, the silica gel may be used in various types (A, B, C), but can be used regardless of the type.

또한 상기 (a)단계의 건조는 20~200℃의 온도에서 수행될 수 있다. 20℃미만에서 건조되는 경우 흡착된 이물질이 제거되지 않아 건축자재로 사용되는 경우 이로 인한 오염물의 방출이 문제될 수 있으며, 200℃를 초과하여 건조되는 경우 이물질 제거효과는 동일하면서 사용되는 열량이 많아져 제조시 비용이 추가적으로 필요할 수 있다. In addition, the drying of step (a) may be carried out at a temperature of 20 ~ 200 ℃. If it is dried below 20 ℃, the adsorbed foreign matters are not removed, so when used as building materials, the release of contaminants may be a problem.If it is dried above 200 ℃, the effect of removing foreign substances is the same, but the amount of heat used is high. Additional costs may be required for manufacturing.

상기 (b)단계는 상기 건조된 실리카겔을 균일한 크기를 가지도록 분쇄하는 단계로, 실리카겔의 입자 크기가 5~600매시(mesh)가 되도록 전동밀, 롤러밀, 또는 분쇄기를 이용하여 수행될 수 있다. 실리카겔의 입자크기가 5매시 미만인 경우 건축자재 제조 후 실리카겔 입자가 깨지면서 건축자재의 물성이 떨어질 수 있으며, 600매시 이상의 크기를 가지는 경우에는 타 재료와 혼합시 응집현상이 나타날 수 있다. The step (b) is to pulverize the dried silica gel to have a uniform size, and may be performed using a rolling mill, a roller mill, or a grinder so that the particle size of the silica gel becomes 5 to 600 mesh. have. If the particle size of the silica gel is less than 5 mash, the silica gel particles may be broken after the building material is manufactured, and the physical properties of the building material may be degraded. If the size of the silica gel is larger than 600 mash, cohesion may occur when mixed with other materials.

상기 (b) 단계 이후; (b`) 상기 분쇄된 실리카겔을 소성하는 단계; 및 (b``) 소성된 실리카겔을 냉각하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 실리카겔의 경우 다공성을 가지고 있어 다양한 물질을 흡착할 수 있다. 하지만 내화성 건축자재의 경우 다공성물질을 사용하여 제조하게 되면 내화성이 떨어질 수 있으므로, 상기 (b`) 및 (b``)의 소성단계를 거쳐 기공의 크기를 감소시키는 것이 바람직하다. 이때 상기 소성은 분쇄된 입자를 200~1,800℃의 온도에서 30분 내지 168시간동안 소성하는 것이 바람직하다. 200℃미만 또는 30분 미만의 시간으로 소성하는 경우 크기가 큰 기공이 남아있게 되어 내화성이 떨어질 수 있으며, 1,800℃초과 또는 168시간을 초과하여 소성하는 경우 소성의 효과는 동일하면서 비용이 추가로 필요할 수 있다.After step (b); (b`) calcining the pulverized silica gel; And (b``) cooling the calcined silica gel. Silica gel has a porosity and can adsorb various materials. However, in the case of fireproof building materials, since the fire resistance may be reduced when manufactured using a porous material, it is preferable to reduce the size of the pores through the firing step of (b`) and (b``). At this time, the firing is preferably baked for 30 minutes to 168 hours at a temperature of 200 ~ 1,800 ℃ pulverized particles. When firing for less than 200 ℃ or less than 30 minutes, large pores remain, which may lower fire resistance. If firing over 1,800 ℃ or more than 168 hours, the effect of firing is the same but additional cost is required. Can be.

상기 건축자재는 흡습성 벽지, 흡습성 벽돌 또는 흡습성 블록일 수 있으며, 내화벽돌 또는 내화시멘트일 수 있다. 상기와 같이 실리카겔을 소성하지 않고 건축자재에 사용되는 경우 실리카겔의 다공성에 의하여 흡습성 자재를 제조할 수 있으며, 소성 공정을 거쳐 제조하는 경우 내화성 자재를 생산하는 것이 가능하다. 이때 흡습성 자재는 흡습성 벽돌 또는 흡습성 블록일 수 있으며, 내화성 자재는 내화벽돌 또는 내화시멘트일 수 있다.The building material may be a hygroscopic wallpaper, a hygroscopic brick or a hygroscopic block, and may be a firebrick or a fireproof cement. When used in building materials without firing the silica gel as described above it is possible to manufacture the hygroscopic material by the porosity of the silica gel, it is possible to produce a refractory material when manufactured through the firing process. At this time, the hygroscopic material may be a hygroscopic brick or a hygroscopic block, and the fire resistant material may be a fire brick or a fire cement.

상기 내화벽돌 또는 내화시멘트 제조방법은; (i) 경소 마그네시아, 수산화마그네슘, 실리카, 수산화 알루미늄 및 수산화 칼슘으로 구성된 군에서 선택된 2종 이상의 화합물을 물과 혼합하여 수화물을 생성하는 단계; (ii) DBM(dead burnedmagnesia) 100중량부에 대하여, 상기 수화물 10 내지 30중량부, 올리빈 80 내지 120중량부 및 불산 0.1 내지 1중량부를 첨가하여 혼합하는 단계; 및 (iii) 상기 혼합물을 1500~1800℃에서 소성하여 마그네시아-실리카겔 클링커를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.The firebrick or refractory cement manufacturing method; (i) mixing hydrates with water to form at least two compounds selected from the group consisting of mild magnesia, magnesium hydroxide, silica, aluminum hydroxide and calcium hydroxide; (ii) adding and mixing 10 to 30 parts by weight of the hydrate, 80 to 120 parts by weight of olivine and 0.1 to 1 part by weight of hydrofluoric acid based on 100 parts by weight of dead burned magnesia (DBM); And (iii) calcining the mixture at 1500 to 1800 ° C. to produce a magnesia-silica gel clinker.

본 발명에 있어서, 일반적으로, 클링커(clinker) 특히, 마그네시아 클링커는 마그네사이트나 수산화마그네슘 등을 1500℃ 이상의 높은 온도에서 구워 만든 덩어리로 내화 벽돌이나 시멘트 소성로, 염기성 제강로의 내장재로 많이 사용되고 있다.In the present invention, in general, clinker (clinker), in particular, magnesia clinker is a mass produced by baking magnesite, magnesium hydroxide and the like at a high temperature of 1500 ℃ or more are widely used as interior materials of refractory bricks, cement kilns, basic steelmaking furnaces.

일반적으로 제강로 라이닝(Lining)재로 마그네시아 클링커가 주로 사용되었으나, 종래 마그네시아 클링커의 화학조성은 MgO함량이 75% 수준으로 고염기도 조성에 적합하지만, 실리카 성분이 다량 함유된 본 발명의 마그네시아-실리카계 클링커의 화학조성은 바람직하게는, 클링커 전체 100중량%에 대하여, MgO함량이 50~75% 수준으로 저염기도 조성에 적합하여, 벽돌제조 뿐만 아니라 전기로 스프레이재, 턴디시(Tundish) 코팅재에 사용될 수 있다.In general, magnesia clinker is mainly used as a lining material for steelmaking, but the chemical composition of the conventional magnesia clinker is 75% MgO, which is suitable for high base composition, but the magnesia-silica system containing a large amount of silica component The chemical composition of the clinker is preferably suitable for the composition of the low base, with the MgO content of 50 to 75% of the total weight of the clinker, and is used for not only brick manufacturing but also electric spraying and tundish coating materials. Can be.

본 발명은 마그네시아(MgO) 100중량부에 대하여, 실리카(SiO2) 20~50중량부 및 산화철(Fe2O3) 5~9중량부를 포함하는 마그네시아-실리카계(MgO Rich-SiO2) 클링커에 관한 것이다.Magnesia-silica-based (MgO Rich-SiO 2 ) clinker comprising 20 to 50 parts by weight of silica (SiO 2 ) and 5 to 9 parts by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), based on 100 parts by weight of magnesia (MgO). It is about.

상기 클링커 조성에 있어서, 실리카가 50중량부 이상인 경우, 기지내의 화합물이 과잉형성으로 내화도 저화로 인한 내식성의 열화를 초래할 수 있고, 실리카가 20중량부 이하일 경우, 클링커 내의 MgO/SiO2가 Mg(OH)2로 변환되는 수화반응에 의한 소화(slaking) 현상으로 인해 장기간 보관하기 어려운 문제점과 내식성이 저하하는 문제점이 있다. 바람직하게는, 상기 MgO/SiO2비는 9~6:1~4일 수 있다.In the clinker composition, when the silica is 50 parts by weight or more, the compound in the matrix may cause excessive corrosion, resulting in deterioration of corrosion resistance due to lowering the degree of fire resistance, and when the silica is 20 parts by weight or less, MgO / SiO 2 in the clinker is Mg ( Due to a slaking phenomenon caused by a hydration reaction converted to OH) 2 , there are problems that it is difficult to store for a long time and deterioration in corrosion resistance. Preferably, the MgO / SiO 2 ratio may be 9-6: 1-4.

상기 클링커 조성에 있어서, 산화철(Fe2O3)이 5 내지 9 중량부의 범위를 벗어날 경우, 내식성이 저하되는 문제점이 있다.In the clinker composition, when iron oxide (Fe 2 O 3 ) is out of the range of 5 to 9 parts by weight, there is a problem that the corrosion resistance is lowered.

본 발명에 있어서, 상기 클링커는 산화알루미늄(Al2O3) 2~6중량부, 산화칼슘(CaO2) 2~6 중량부 및 산화칼륨 0.02~2 중량부를 추가로 함유할 수 있다.In the present invention, the clinker may further contain 2 to 6 parts by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 2 to 6 parts by weight of calcium oxide (CaO 2 ) and 0.02 to 2 parts by weight of potassium oxide.

본 발명에 있어서, 올리빈(감람석)은 사방정계에 속하는 조암광물로서, 주상결정을 이루지만, 결정이 분명하지 않은 것도 있다. 올리브색 또는 황갈색~회적색(灰赤色)을 띠고, 투명 또는 반투명하고, 조흔색(條痕色)은 백색이며, 굳기 6.5~7, 비중 3.2~3.4이다. 이러한 올리빈은 대부분 제철공정에 있어서 마그네시아(MgO)공급원으로 이용되거나, 공업원료로서 용성인산비료로 쓰여 왔다.In the present invention, olivine (olivine) is a coarse mineral belonging to a tetragonal system and forms columnar crystals, but crystals are not clear. Olive or yellowish brown to grayish red, transparent or translucent, streak color white, firmness 6.5 ~ 7, specific gravity 3.2 ~ 3.4. Most of these olivines have been used as a source of magnesia (MgO) in steelmaking processes, or as soluble phosphate fertilizers as industrial raw materials.

또한, 상기 수화물은 경소 마그네시아, 수산화 마그네슘, 초미분 실리카, 수산화 알루미늄 및 수산화 칼슘으로 구성된 군에서 선택되는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 할 수 있는데, 이는, 상기 MgO Rich-SiO2계 클링커 형성시, 기지의 안정된 화합물의 형성과 클링커 내에 조대결정의 마그네시아를 형성하고, 내침윤성 향상을 위하여 클링커 전체 조성에 대하여, 10~30중량부의 경소 마그네시아, 수산화 마그네슘, 초미분 실리카, 수산화 알루미늄 및 수산화 칼슘 중 2종 이상을 물과 혼합하여 볼밀 또는 어트리션 밀을 이용하여 균일 혼합을 수행한다.In addition, the hydrate may be characterized in that a mixture of two or more selected from the group consisting of light magnesium, magnesium hydroxide, ultra-fine silica, aluminum hydroxide and calcium hydroxide, which, when forming the MgO Rich-SiO 2 system clinker , 10-30 parts by weight of light magnesia, magnesium hydroxide, ultrafine silica, aluminum hydroxide and calcium hydroxide, with respect to the overall composition of the clinker, to form a known stable compound and to form coarse crystal magnesia in the clinker and to improve the infiltration resistance. 2 or more types are mixed with water, and uniform mixing is performed using a ball mill or an attention mill.

본 발명에 있어서, 올리빈은 클링커 전체 함량에서 80~120중량부로 함유되는데, 이 때, 80중량부 미만으로 함유되면 내식성이 저하되는 문제가 있고, 120중량부를 초과하여 함유되면 비용면에서 경제적이지 않은 문제가 있다.In the present invention, the olivine is contained in an amount of 80 to 120 parts by weight in the total content of the clinker, at this time, if contained less than 80 parts by weight, there is a problem of lowering the corrosion resistance, if contained in more than 120 parts by weight is economical There is no problem.

본 발명에 있어서, 수화물은 클링커 전체 함량에서 10~30중량부로 함유되는데, 이 때, 10중량부 미만으로 함유되면 내식성이 저하되는 문제가 있고, 30중량부를 초과하여 함유되면 비용면에서 경제적이지 않은 문제가 있다.In the present invention, the hydrate is contained in 10 to 30 parts by weight of the total content of the clinker, at this time, if contained less than 10 parts by weight, there is a problem that the corrosion resistance is lowered, if contained in more than 30 parts by weight is not economical in terms of cost there is a problem.

본 발명에 있어서, 균일 혼합 및 안정적인 화합물의 형성하기 위해, 실리카의 반응 조제로 불산을 첨가하는데, 불산의 첨가량은 클링커 전체 함량에서 0.1~1.0중량부로 함유되는 것이 바람직하다. 이 때, 불산이 0.1중량부 미만으로 함유되면, 균일한 혼합이 이루어지지 않은 문제가 있고, 1중량부를 초과하면 함량초과에 따른 실익이 없다.In the present invention, in order to form a homogeneous mixing and stable compound, hydrofluoric acid is added as a reaction aid of silica, and the amount of hydrofluoric acid is preferably contained in an amount of 0.1 to 1.0 parts by weight based on the total amount of clinker. At this time, if the hydrofluoric acid is contained in less than 0.1 parts by weight, there is a problem that the uniform mixing is not made, if it exceeds 1 part by weight there is no gain due to the excess content.

본 발명에서 상기 (iii)단계의 소성은 Shaft Kiln을 이용하여 약 1,500~1,800℃의 온도에서 72hrs 정도 유지하여 수행될 수 있다.The firing of the step (iii) in the present invention may be performed by maintaining about 72hrs at a temperature of about 1,500 ~ 1,800 ℃ using Shaft Kiln.

본 발명에 있어서, 상기 내화벽돌 제조시, 마그네시아-실리카계 클링커에 추가적인 다른 성분들을 함유할 수 있고, 일 예로, 상기 마그네시아-실리카계 클링커 100중량부에 대하여 탄소물 10~30중량부를 첨가하여 내화벽돌을 제조할 수 있는데, 이 때, 탄소물이 10중량부 미만으로 함유되면 Wetting성 저하로 인하여 내식성과 Spalling성의 문제가 있고, 30중량부를 초과하면 제품 산화로 인하여 고온 강도 저하의 문제가 있다.In the present invention, during the production of the refractory brick, it may contain additional other components in the magnesia-silica-based clinker, for example, by refractory by adding 10 to 30 parts by weight of carbonaceous material to 100 parts by weight of the magnesia-silica-based clinker Bricks may be prepared, in which carbon water is contained in an amount of less than 10 parts by weight, resulting in problems of corrosion resistance and spalling properties due to a decrease in wetting resistance, and a problem of high temperature strength due to oxidation of a product in excess of 30 parts by weight.

본 발명에 있어서, 상기 내화벽돌 제조시, 마그네시아-실리카계 클링커 100중량부에 대하여 전융 마그네시아 NFM(natural fusedmagnesia), 사소 마그네시아 DBM(Dead BurnedMagnesia) 및 소결 마그네시아 SM(Sintered Magnesia)으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나를 10~100중량부를 첨가하여 내화벽돌을 제조할 수 있는데, 이때, NFM, DBM, SM이 상기 중량범위를 벗어날 경우, 비용면에서 경제적이지 않고, 내식성이 저하되는 문제가 있다.In the present invention, when manufacturing the refractory brick, magnesia-silica-based clinker is selected from the group consisting of molten magnesia natural fusedmagnesia (FMM), small and small magnesia DBM (Dead Burned Magnesia) and sintered magnesia SM (Sintered Magnesia) The firebrick can be manufactured by adding 10 to 100 parts by weight of any one. In this case, when NFM, DBM, and SM deviate from the weight range, there is a problem in that it is not economical in terms of cost and corrosion resistance is lowered.

상기 NFM(Natural FusedMagnesia)은 마그네사이트를 용융, 응고시켜 완전한 마그네시아(Periclase, MgO)의 결정으로 발달시킨 것으로, 자연 상태에서는 탄산 마그네슘이 주성분인 마그네사이트로 산출되는 것이 가장 일반적이나, 자연상태의 마그네사이트는 고열처리 과정을 거치면 마그네시아로 전환되며, 상기 NFM은 일반적으로 MgO 96.5%, CaO 1.25%, SiO 1.2%, Al2O3 0.1%, Fe2O3 0.95% 의 조성을 지닌다.The NFM (Natural Fused Magnesia) is the melting and coagulation of magnesite is developed as a complete magnesia (Periclase, MgO) crystals, it is most common to calculate the magnesium carbonate as a main component magnesite in natural state, but natural magnesite is high temperature The treatment is converted to magnesia, and the NFM generally has a composition of 96.5% MgO, 1.25% CaO, 1.2% SiO, 0.1% Al 2 O 3 , and 0.95% Fe 2 O 3 .

본 발명에 있어서, DBM은 탄산마그네슘을 1500~1600℃의 고온으로 가열하여 탄산을 제거한 것으로, MgO 함량이 90~97%이며, SM은 탄산마그네슘을 적당한 형상으로 가압 성형하여 1700℃이상의 고온으로 가열하여 경화성물질을 만드는 것으로, MgO 함량 93~98%이다. 그 외에, 종래 DBM, SM에 포함되는 것으로 알려져 있는 성분들을 추가적으로 함유할 수 있다. 종래 기술분야에서 상기 DBM, SM, NFM은 용이하게 얻을 수 있으며, 삼화(주)에서 시판되는 제품을 일 예로 들 수 있다.In the present invention, DBM is to remove magnesium carbonate by heating magnesium carbonate to a high temperature of 1500 ~ 1600 ℃, MgO content is 90 ~ 97%, SM is molded by pressing the magnesium carbonate into a suitable shape and heated to a high temperature of 1700 ℃ or more To make a curable material, MgO content is 93 ~ 98%. In addition, it may further contain components known to be included in the conventional DBM, SM. In the prior art, the DBM, SM, and NFM can be easily obtained, and examples thereof include commercially available products from Samwha Corporation.

또한 상기 건축자재 제조방법은 마그네시아-실리카겔 클링커를 분쇄하는 단계; 팽창된 질석 25~40중량%와, 팽창되지 않은 질석 5~10중량%와, 마그네시아-실리카겔 클링커 분말 3~10중량%와, IR불투명제 5~10중량%와, 규산소다 20~50중량% 및 속경성 시멘트 10~12중량%로 혼합 구성되는 혼합단계; 상기 혼합단계에서 얻은 혼합물을 100~350℃의 온도와 250~350㎏f/㎡의 압력하에서 1~3분간 열가압성형하는 성형단계; 및 상기 성형단계에서 얻은 성형물을 24~48시간동안 자연건조하는 건조단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the building material manufacturing method comprises the steps of grinding the magnesia-silica gel clinker; 25-40% by weight of expanded vermiculite, 5-10% by weight of unexpanded vermiculite, 3-10% by weight of magnesia-silica gel clinker powder, 5-10% by weight of IR opaque agent, 20-50% by weight of sodium silicate And a mixing step of mixing 10 to 12% by weight of fast cement. A molding step of thermally pressing the mixture obtained in the mixing step for 1 to 3 minutes at a temperature of 100 to 350 ° C. and a pressure of 250 to 350 kg f / m 2; And it may further comprise a drying step of naturally drying the molding obtained in the molding step for 24 to 48 hours.

상기한 혼합단계에서 이용되는 원재료들은 순서없이 혼합해 줄 수도 있으나, 완전한 혼합을 위하여는 먼저 팽창된 질석과 팽창되지 않은 질석을 혼합하여 질석혼합물을 얻도록 하고 또 마그네시아-실리카겔 클링커 분말과 IR불투명제를 혼합하여 마그네시아-실리카겔 클링커 분말과 IR불투명제혼합물을 얻도록 하며, 규산소다와 속경성 시멘트를 혼합하여 규산소다와 속경성 시멘트혼합물을 얻도록 한 다음 질석혼합물과 마그네시아-실리카겔 클링커 분말과 IR불투명제혼합물 및 규산소다와 속경성 시멘트혼합물을 혼합해 주도록 하는 것이 바람직하다.The raw materials used in the above mixing step may be mixed in random order, but for complete mixing, first, the expanded vermiculite and the unexpanded vermiculite are mixed to obtain a vermiculite mixture, and magnesia-silica gel clinker powder and IR opaque agent To obtain a magnesia-silica gel clinker powder and an IR opacifier mixture, and to mix a sodium silicate and a fast cement to obtain a sodium silicate and a fast cement mixture, followed by a vermiculite mixture and a magnesia-silica gel clinker powder and an IR opaque mixture. It is desirable to mix the mixture and the sodium silicate and the fast cement mixture.

즉 팽창된 질석과 팽창되지 않은 질석의 혼합은 팽창된 질석입자 사이에 팽창되지 않은 질석입자가 고르게 분포하도록 하여 화재에 의한 팽창되지 않은 질석의 팽창이 전체적으로 고르게 이루어지도록 하기 위함이다.That is, the mixing of the expanded vermiculite and the unexpanded vermiculite is to distribute the unexpanded vermiculite particles evenly among the expanded vermiculite particles so that the expansion of the unexpanded vermiculite by the fire is made evenly.

일반적으로 질석은 환원고로에서 200~800℃ 범위에서 가열시 은색 또는 황토색으로 변색되는 동시에 원래 입자의 12배이상으로 부피가 팽창된다.In general, vermiculite discolors to silver or ocher color when heated in the range of 200 ~ 800 ℃ in the reducing blast furnace, and the volume expands to more than 12 times the original particle.

따라서 팽창된 입자에는 무수히 많은 기공이 형성되어 있어 높은 통기성과 낮은 열전도율을 지니게 되므로 단열성과 불연성 및 방화성에서 우수한 기능을 발휘할 수가 있게 된다.Therefore, the expanded particles have a myriad of pores are formed to have a high air permeability and low thermal conductivity, it is possible to exhibit excellent functions in thermal insulation, non-combustibility and fire resistance.

또한 팽창되지 않은 질석은 200℃이상에서 팽창하는 성질을 활용함으로서 팽창된 입자사이에 위치하여 화재시 고열에 의하여 팽창이 이루어져 팽창된 입자 사이의 공극을 밀폐시키는 작용을 하게 되므로 불연성 내화단열재로서의 기밀성을 높이고 또 차열 및 차염효과를 향상시켜 주게 된다.In addition, the unexpanded vermiculite is located between the expanded particles by utilizing the property of expansion above 200 ℃ to expand due to high heat in the case of fire acts to seal the voids between the expanded particles, so the airtightness as a non-combustible fireproof insulation It also increases the heat shielding and flame retardant effect.

또한 마그네시아-실리카겔 클링커 분말과 IR불투명제의 혼합은 마그네시아-실리카겔 클링커 분말과 IR불투명제가 충분히 혼합된 상태에서 팽창된 질석 사이에 고르게 분포하도록 하기 위한 것으로서, 이때 마그네시아-실리카겔 클링커 분말은 고순도의 규소화합물로서 기본입자가 작고 구형이며 넓은 표면적을 가지게 되는데, 이때 구형의 기본입자의 평균직경은 5~50㎜의 크기를 가지며, 비표면적은 40~400㎡/g의 범위에 포함되는 분말형태이다. 다만 기존의 다공성 실리카겔을 소성하여 기공의 사이즈를 줄이고 있어 비표면적은 일반적인 실리카겔(500~700㎡/g) 보다는 작다.In addition, the mixing of the magnesia-silica gel clinker powder and the IR opaque agent is to distribute evenly between the expanded vermiculite while the magnesia-silica gel clinker powder and the IR opaque agent are sufficiently mixed, wherein the magnesia-silica gel clinker powder is a high purity silicon compound. As the basic particles are small, spherical and have a large surface area, the average diameter of the spherical basic particles has a size of 5 ~ 50㎜, the specific surface area is in the form of a powder in the range of 40 ~ 400㎡ / g. However, by firing the existing porous silica gel to reduce the size of the pores, the specific surface area is smaller than the general silica gel (500 ~ 700㎡ / g).

이러한 마그네시아-실리카겔 클링커 분말는 팽창된 질석입자 사이에 고르게 분포하게 되는데, 일반적으로 내부공기가 함유된 단열재의 경우 입자에 의한 열전도 및 입자 사이의 공기의 대류에 의한 열전달이 형성된다.The magnesia-silica gel clinker powder is evenly distributed between the expanded vermiculite particles. In general, insulators containing internal air form heat conduction by particles and heat transfer due to convection of air between the particles.

따라서 마그네시아-실리카겔 클링커 분말의 경우 팽창된 질석 입자 사이에 위치하여 공기의 대류를 약화시키고 또 열전달경로를 변형시켜서 겉보기 열전도도가 감소하는 효과를 나타낸다.Therefore, the magnesia-silica gel clinker powder is located between the expanded vermiculite particles, which weakens the convection of air and deforms the heat transfer path, thereby reducing the apparent thermal conductivity.

또한 IR불투명제는 카본블랙, 이산화티타늄, 질산화물 및 이산화지르코늄 등으로 이루어진 것으로서, 이는 팽창된 질석입자 사이에서 복사열을 산란시켜서 복사열을 감소시키는 역할을 하게 된다.In addition, the IR opaque agent is composed of carbon black, titanium dioxide, nitrous oxide and zirconium dioxide, which serves to reduce the radiant heat by scattering the radiant heat between the expanded vermiculite particles.

따라서 마그네시아-실리카겔 클링커 분말과 IR불투명제는 팽창된 질석입자 사이의 공극에서 발생하는 열전달(대류, 복사)을 감소시켜서 불연성 내화단열재로서의 단열효과를 향상시켜 주게 된다.Therefore, the magnesia-silica gel clinker powder and the IR opaque agent reduce heat transfer (convection, radiation) generated in the pores between the expanded vermiculite particles, thereby improving the thermal insulation effect as a nonflammable refractory insulating material.

또한 규산소다와 속경성 시멘트의 혼합은 무기바인더를 얻기 위한 것으로서, 이들은 다음의 반응에 의해 경화가 이루어진다.In addition, the mixture of sodium silicate and fast cement is to obtain an inorganic binder, which is cured by the following reaction.

Na2O·SiO2·nH2O + 2CaO·SiO2 → 8CaO·SiO2·nH2O + SiO + NaOH Na 2 O · SiO 2 · nH 2 O + 2CaO · SiO 2 → 8CaO · SiO 2 · nH 2 O + SiO + NaOH

따라서 외부에서 열을 가해주지 않더라도 자체 구성성분들의 화학적 반응에 의하여 규산나트륨과 규산이석회가 반응하여 상온에서 경화가 이루어지게 된다.Therefore, sodium silicate and dicalcium silicate react by chemical reaction of its own components even without heat from the outside, thereby curing at room temperature.

또한 본 발명은 속경성 시멘트로서 주로 규산이석회를 함유하고 있는 속경성 시멘트가 사용되나, 이외에 규산삼석회를 함유하고 있는 속경성 시멘트를 사용하더라도 무방하다.In the present invention, as a fast cement, a fast cement containing mainly limestone silicate is used, but a fast cement containing tricalcium silicate may be used.

한편 혼합단계를 통하여 얻은 혼합물을 가열된 성형기로 열가압성형하는 성형단계는 100~350℃의 열이 가해지는 성형기를 통하여 250~350㎏f/㎡의 압력으로 1~3분간 열가압성형한다.Meanwhile, the molding step of thermopressing the mixture obtained through the mixing step with a heated molding machine is thermally pressurized for 1 to 3 minutes at a pressure of 250 to 350 kg f / m 2 through a molding machine to which heat of 100 to 350 ° C. is applied.

그리고 성형단계를 통하여 열가압성형된 성형물을 건조하는 건조단계는 24~48시간동안 자연건조하여 완성된 내화벽돌을 얻도록 하게 되는데, 이러한 자연건조시에는 혼합물에 포함된 속건성 시멘트로 인하여 자연건조가 이루어질 수 있게 되는 것이다.And the drying step of drying the press-molded molding through the forming step is to naturally dry for 24 to 48 hours to obtain a finished refractory brick, during this natural drying, due to the fast-drying cement contained in the mixture It can be done.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or known configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And certain features shown in the drawings are enlarged or reduced or simplified for ease of description, the drawings and their components are not necessarily drawn to scale. However, those skilled in the art will readily understand these details.

실시예Example

서울 근교의 병원에서 수거된 실리카겔 10kg을 물을 이용하여 세척한 다음, 150℃의 온도에서 12시간동안 건조하였다. 이후 전동밀을 이용하여 입자의 크기가 평균 200mesh가 되도록 분쇄한 다음, 250℃의 소성로에서 1시간동안 소성하고 냉각하여 실리카겔 분말을 수득하였다. 10 kg of silica gel collected at a hospital near Seoul was washed with water, and then dried at a temperature of 150 ° C. for 12 hours. Thereafter, the particles were ground to an average size of 200 mesh using a rolling mill, and then calcined and cooled in a baking furnace at 250 ° C. for 1 hour to obtain silica gel powder.

본 발명에 따른 마그네시아-실리카겔 클링커를 제조하기 위하여, DBM(dead burnedmagnesia)100중량부, 경소 마그네시아 5중량부 수산화마그네슘 5중량부 상기 실리카겔 분말 5중량부 및 잔부 물로 구성되는 수화물 20중량부, 천연광물 올리빈 100중량부 및 불산 0.5중량부를 첨가하여 혼합하고, 상기 혼합물을 여과하여 상온에서 72시간 동안 건조한 뒤, 펠렛(pellet) 성형하고, Shaft Kiln을 이용하여 1500℃에서 72시간 동안 소성하여 마그네시아-실리카계 클링커를 제조하였다. In order to prepare the magnesia-silica gel clinker according to the present invention, 100 parts by weight of DBM (dead burned magnesia), 5 parts by weight of mild magnesium 5 parts by weight of magnesium hydroxide 5 parts by weight of the silica gel powder and 20 parts by weight of a hydrate composed of residue water, natural minerals 100 parts by weight of olivine and 0.5 part by weight of hydrofluoric acid were added and mixed, and the mixture was filtered, dried at room temperature for 72 hours, pelletized, and calcined at 1500 ° C. using Shaft Kiln for 72 hours. Silica-based clinker was prepared.

이후 내화벽돌을 제조하기 위하여 상기 제조된 마그네시아-실리카겔 클링커를 분쇄한 다음, 팽창된 질석 30중량%와, 팽창되지 않은 질석 7중량%와, 마그네시아-실리카겔 클링커 분말 7중량%와, IR불투명제로서 카본 블랙 7중량%와, 규산소다 35중량% 및 규산이석회를 함유하는 속경성 시멘트 11중량%를 혼합하였으며 상기혼합물을 250℃의 온도와 300㎏f/㎡의 압력하에서 2분간 열 가압 성형하였다. 상기 성형단계에서 얻은 성형물을 30시간동안 자연 건조하여 내화벽돌을 제조하였다. 비교예 1로서 종래에 사용되는 내화벽돌인 NFM벽돌을 이용하여 동일한 실험을 실시하였으며, 비교예 2로서 상기 마그네시아-실리카겔 클링커 7중량%를 포함하는 NFM벽돌을 제조하여 실험을 실시하였다.Thereafter, the prepared magnesia-silica gel clinker was pulverized to prepare a firebrick, and then 30% by weight of expanded vermiculite, 7% by weight of unexpanded vermiculite, 7% by weight of magnesia-silica gel clinker powder, and an IR opaque agent. 7% by weight of carbon black, 35% by weight of sodium silicate, and 11% by weight of fast cement containing dicalcium silicate were mixed, and the mixture was thermally press-molded at a temperature of 250 ° C. and a pressure of 300 kgf / m 2 for 2 minutes. . The molded product obtained in the molding step was naturally dried for 30 hours to prepare a firebrick. As Comparative Example 1, the same experiment was performed using a conventional refractory brick, NFM brick. As Comparative Example 2, an NFM brick including 7% by weight of the magnesia-silica gel clinker was prepared and tested.

구분division 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 실시예Example 물리적특성Physical properties 상온Room temperature 비중importance 2.902.90 2.812.81 1.511.51 부피비중Volume specific gravity 3.023.02 2.912.91 1.481.48 기공율(%)Porosity (%) 4.124.12 4.204.20 8.158.15 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 4343 5252 4141 곡강도(MPa)Bending strength (MPa) 20.520.5 21.021.0 19.819.8 고온High temperature 부피비중Volume specific gravity 2.922.92 2.842.84 1.311.31 기공율(%)Porosity (%) 14.1114.11 13.1013.10 18.418.4 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 2626 4141 4848 곡강도(MPa)Bending strength (MPa) 0.20.2 9.89.8 7.87.8 잔존선변화(%)Residual Line Change (%) +0.31+0.31 +0.58+0.58 +1.51+1.51

표1에 나타난 바와 같이 기존에 사용되는 내화벽돌에 비하여 강도는 약 5%정도 낮아졌지만, 비중이 낮아져 부피대비 무게가 낮은 것으로 나타났다. 또한 고온실험에 나타난 바와 같이, 고온에서 질석이 일부 팽창하여 기공율이 높아지고 있으며, 이는 고온에 노출되는 경우 열차단 성능이 더욱 높아지는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, the strength was about 5% lower than that of the conventional firebrick, but the weight was lower due to the lower specific gravity. In addition, as shown in the high temperature experiment, the vermiculite is partially expanded at high temperature, and the porosity is increased, which indicates that the thermal barrier performance is further increased when exposed to high temperature.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As described above in detail specific parts of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that these specific descriptions are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. will be. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (9)

(a) 실리카겔을 수거한 다음, 세척하고 건조하는 단계;
(b) 상기 건조된 실리카겔을 균일한 크기로 분쇄하는 단계; 및
(c) 상기 제조된 실리카겔을 혼합하여 건축자재를 제조하는 단계;
을 포함하는 실리카겔을 이용한 건축자재의 제조방법에 있어서,
상기 (b) 단계 이후;
(b`) 상기 분쇄된 실리카겔을 소성하는 단계; 및
(b``) 소성된 실리카겔을 냉각하는 단계;
를 추가로 포함하며,
상기 건축자재는 내화벽돌 또는 내화시멘트이며,
상기 내화벽돌 또는 내화시멘트 제조방법은;
(i) 경소 마그네시아, 수산화마그네슘, 실리카, 수산화 알루미늄 및 수산화칼슘으로 구성된 군에서 선택된 2종 이상의 화합물을 물과 혼합하여 수화물을 생성하는 단계;
(ii) DBM(dead burnedmagnesia) 100중량부에 대하여, 상기 수화물 10 내지30중량부, 올리빈 80 내지 120중량부 및 불산 0.1 내지 1중량부를 첨가하여 혼합하는 단계; 및
(iii) 상기 혼합물을 1500~1800℃에서 소성하여 마그네시아-실리카겔 클링커를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며,
마그네시아-실리카겔 클링커를 분쇄하는 단계;
팽창된 질석 25~40중량%와, 팽창되지 않은 질석 5~10중량%와, 마그네시아-실리카겔 클링커 분말 3~10중량%와, IR불투명제 5~10중량%와, 규산소다 20~50중량% 및 속경성 시멘트 10~12중량%로 혼합 구성되는 혼합단계;
상기 혼합단계에서 얻은 혼합물을 100~350℃의 온도와 250~350㎏f/㎡의 압력하에서 1~3분간 열가압성형하는 성형단계; 및
상기 성형단계에서 얻은 성형물을 24~48시간동안 자연건조하는 건조단계;를 추가로 포함하는 실리카겔을 이용한 건축자재의 제조방법.
(a) collecting silica gel, followed by washing and drying;
(b) grinding the dried silica gel to a uniform size; And
(c) preparing a building material by mixing the prepared silica gel;
In the manufacturing method of building materials using a silica gel comprising a,
After step (b);
(b`) calcining the pulverized silica gel; And
(b``) cooling the calcined silica gel;
Additionally contains
The building material is a refractory brick or refractory cement,
The firebrick or refractory cement manufacturing method;
(i) mixing hydrates with water to form at least two compounds selected from the group consisting of light magnesium, magnesium hydroxide, silica, aluminum hydroxide and calcium hydroxide;
(ii) adding and mixing 10 to 30 parts by weight of the hydrate, 80 to 120 parts by weight of olivine and 0.1 to 1 part by weight of hydrofluoric acid based on 100 parts by weight of dead burned magnesia (DBM); And
(iii) calcining the mixture at 1500-1800 ° C. to produce a magnesia-silica gel clinker,
Grinding the magnesia-silica gel clinker;
25-40% by weight of expanded vermiculite, 5-10% by weight of unexpanded vermiculite, 3-10% by weight of magnesia-silica gel clinker powder, 5-10% by weight of IR opacifier, and 20-50% by weight of silicate And a mixing step of mixing 10 to 12% by weight of fast cement.
A molding step of thermally pressing the mixture obtained in the mixing step for 1 to 3 minutes at a temperature of 100 to 350 ° C. and a pressure of 250 to 350 kgf / m 2; And
Method of manufacturing building materials using silica gel further comprising a; drying step of naturally drying the molding obtained in the molding step for 24 to 48 hours.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (a)단계의 건조는 20~200℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 실리카겔을 이용한 건축자재의 제조방법.
The method of claim 1,
The drying of step (a) is a manufacturing method of building materials using silica gel, characterized in that carried out at a temperature of 20 ~ 200 ℃.
제1항에 있어서,
상기 (b)단계의 분쇄는 실리카겔의 입자 크기가 5~600매시(mesh)가 되도록 전동밀, 롤러밀, 또는 분쇄기를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 실리카겔을 이용한 건축자재의 제조방법.
The method of claim 1,
The grinding of step (b) is a method of manufacturing building materials using silica gel, characterized in that performed using a rolling mill, a roller mill, or a pulverizer so that the particle size of the silica gel is 5 to 600 mesh.
제1항에 있어서,
상기 소성은 분쇄된 입자를 200~1,800℃의 온도에서 30분 내지 168시간동안 소성하는 것을 특징으로 하는 실리카겔을 이용한 건축자재의 제조방법.
The method of claim 1,
The firing is a method of manufacturing a building material using a silica gel, characterized in that the pulverized particles are baked for 30 minutes to 168 hours at a temperature of 200 ~ 1,800 ℃.
제1항에 있어서,
상기 건축자재는 흡습성 벽지, 흡습성 벽돌 또는 흡습성 블록인 것을 특징으로 하는 실리카겔을 이용한 건축자재의 제조방법.
The method of claim 1,
The building material is a hygroscopic wallpaper, a hygroscopic brick or a hygroscopic block, characterized in that the manufacturing method of building materials using silica gel.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020180024340A 2018-02-28 2018-02-28 Manufacturing method of buildingmaterials using silica gel Active KR102024689B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180024340A KR102024689B1 (en) 2018-02-28 2018-02-28 Manufacturing method of buildingmaterials using silica gel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180024340A KR102024689B1 (en) 2018-02-28 2018-02-28 Manufacturing method of buildingmaterials using silica gel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190103655A KR20190103655A (en) 2019-09-05
KR102024689B1 true KR102024689B1 (en) 2019-09-24

Family

ID=67949787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180024340A Active KR102024689B1 (en) 2018-02-28 2018-02-28 Manufacturing method of buildingmaterials using silica gel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102024689B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112537098A (en) * 2020-12-21 2021-03-23 东莞佳楠服装辅料制品实业有限公司 Regenerated silica gel heat transfer label and manufacturing method thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2729521B2 (en) * 1989-11-24 1998-03-18 触媒化成工業株式会社 Method for producing silica gel

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101129265B1 (en) * 2009-09-30 2012-03-26 한국내화 주식회사 Synthetic MgO Rich-SiO2 Clinker and Firebrick Containing the Same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2729521B2 (en) * 1989-11-24 1998-03-18 触媒化成工業株式会社 Method for producing silica gel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
방습제, 습기제거에 뛰어난 실리카겔 특징 및 활용방법. 사본 1부.*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190103655A (en) 2019-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104478419B (en) A kind of high white light-transmittance ceramics brick and production method thereof
JP6419705B2 (en) Antibacterial porous ceramic tile and manufacturing method thereof
JP2684518B2 (en) Method for producing fine porous body having heat insulating property
KR101575989B1 (en) Lightweight, Sound absorbing And Thermal Insulating Panel with Expaned Graphite And Manufacturing Method of The Same
JP2016539909A (en) Silicic acid mixtures and their use as insulation
KR101383875B1 (en) A MANUFACTURING METHOD OF COMPOSITION FOR ADIABATIC MATERIAL WITH inorganic porous material
CN105439577A (en) Magnesia-calcium clinker adopting core-shell coated structure and preparation method of magnesia-calcium clinker
KR102024689B1 (en) Manufacturing method of buildingmaterials using silica gel
CN102838280A (en) Method for preparing foam glass ceramics by utilizing red mud and waste glass
ES2385570A1 (en) Method for producing a ceramic product using fly ash as a raw material
JP2006131489A (en) Tile, method for producing the same and tile raw material
KR101653285B1 (en) The lightweight refractories for a used briquet and coffee sludge and the producing method thereof
KR20110125913A (en) Brick for interior containing stone powder sludge and its manufacturing method
KR102351167B1 (en) Continuous porous architectural ceramic panel for recycling purified water sludge and its manufacturing method
KR101658887B1 (en) Method of preparing light weight aggregate using gold mine tail
CN112661494A (en) Composite antibacterial ceramic tile and preparation process thereof
KR101127530B1 (en) Manufacturing method of clay brick of several colors using Calclum Hydroxide
JP3908292B2 (en) Method for producing asbestos material sintered body
KR101478422B1 (en) Composite for humidity control porous board using water treatment sludge and manufacturing method of the humidity control porous board
EP3943464A1 (en) A novel lightweight ceramic sand formulation from lignite fly ash and method of preparation thereof
KR20090099888A (en) Fire resistant composition and its manufacturing method
KR100889635B1 (en) Ceramic foam manufacturing method and the ceramic foam produced by the above method
KR101412523B1 (en) Insulating refractory materials for fire door and its manufacturing method
KR101417336B1 (en) Noncalcinated red clay tile using natural binder and manufacturing process thereof
CN113896546B (en) Light moisture-proof refractory material and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20180228

PA0201 Request for examination
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20190418

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20190910

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20190918

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20190918

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220919

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230918

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240919

Start annual number: 6

End annual number: 6