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KR102406342B1 - Hemihydrate gypsum and manufacturing method there of - Google Patents

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KR102406342B1
KR102406342B1 KR1020200106042A KR20200106042A KR102406342B1 KR 102406342 B1 KR102406342 B1 KR 102406342B1 KR 1020200106042 A KR1020200106042 A KR 1020200106042A KR 20200106042 A KR20200106042 A KR 20200106042A KR 102406342 B1 KR102406342 B1 KR 102406342B1
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dihydrate
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dihydrate gypsum
fly ash
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백남준
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Abstract

본 발명의 일 양상에 따른 반수석고는, 40 wt% 내지 80 wt%의 이수석고 및 무수석고 및 생석회를 주성분으로 하는 20 wt% 내지 60 wt%의 혼합제를 포함하며, 반수석고의 제조방법으로는, 무수석고, 생석회를 주성분으로 하는 혼합제와 이수석고를 준비하는 준비단계와 준비단계에서 준비된 이수석고를 40 wt% 내지 80 wt%로 혼합제를 20 wt% 내지 60 wt%로 혼합하는 혼합단계 및 혼합단계에서 혼합된 혼합제를 통해 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시키는 탈수단계를 포함한다.Hemihydrate gypsum according to an aspect of the present invention contains 40 wt% to 80 wt% of dihydrate gypsum and 20 wt% to 60 wt% of a mixture containing anhydrite and quicklime as main components, , in the mixing step and mixing step of mixing 40 wt% to 80 wt% of the dihydrate gypsum prepared in the preparation step and preparing the dihydrate gypsum and 20 wt% to 60 wt% of the mixture agent having anhydrite and quicklime as main components It includes a dehydration step of dehydrating a part of the adhering moisture and crystalline moisture of the dihydrate gypsum through the mixed agent.

Description

반수석고 및 이의 제조방법{HEMIHYDRATE GYPSUM AND MANUFACTURING METHOD THERE OF}Hemihydrate gypsum and manufacturing method thereof

본 발명은 반수석고 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to hemihydrate gypsum and a method for preparing the same.

반수석고는 1950년대 동일한 형상의 도자기를 반복적으로 생산하기 위한 틀(형재)로 이용되어왔으며, 현재에는 시멘트 산업과 전축재료 산업에 크게 기여하고 있는 재료이다.Hemihydrate gypsum has been used as a frame (profile) to repeatedly produce ceramics of the same shape in the 1950s, and is now a material that greatly contributes to the cement industry and the electronic material industry.

이러한 반수석고는 이수석고에 열을 가하여 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시키는 비교적 간단한 제조방법으로 제조할 수 있어, 열효율이 높은 연료를 통해 대량 생산이 가능해지게 되었으며, 이러한, 반수석고 제조방법은, 대한민국등록특허공보 제10-0443246호(출원일: 2011.10.29., 공고일:2004.07.26., 이하, ‘종래기술’이라 함.)에 개시된 바 있다.This hemihydrate gypsum can be manufactured by a relatively simple manufacturing method of dehydrating a part of the attached and crystalline water of the dihydrate gypsum by applying heat to the dihydrate gypsum, making mass production possible through a fuel with high thermal efficiency. The manufacturing method has been disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0443246 (application date: 2011.10.29., announcement date: 2004.07.26., hereinafter referred to as 'prior art').

하지만 종래기술에서는 이수석고에 열을 가하는 단계에서 연료의 사용이 필연적임에 따라, 연료의 사용량에 따라 제조비용 또한 증가하는 문제점이 있다.However, in the prior art, as the use of fuel is inevitable in the step of applying heat to gypsum dihydrate, there is a problem in that the manufacturing cost also increases according to the amount of fuel used.

또한, 종래기술을 이용한 반수석고 제조 시에, 비용을 줄이기 위해 연료 사용량을 줄이거나, 열효율이 떨어지는 연료를 사용하게 되면, 반수석고의 성능 또한 하락될 수 있는 문제점이 있다.In addition, when manufacturing hemihydrate gypsum using the prior art, if the fuel consumption is reduced in order to reduce the cost, or if a fuel with low thermal efficiency is used, there is a problem that the performance of the hemihydrate gypsum may also be reduced.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해, 제조비용을 줄이면서도 성능을 유지할 수 있는 반수석고 제조기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a hemihydrate gypsum manufacturing technology capable of maintaining performance while reducing manufacturing cost in order to solve the above problems.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고는, 40 wt% 내지 80 wt%의 이수석고; 및 무수석고 및 생석회를 주성분으로 하는 20 wt% 내지 60 wt%의 혼합제;를 포함하며, 상기 혼합제는 상기 이수석고와 혼합되어 소화 열(heat of slaking)을 통해 상기 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시키는 것을 특징으로 한다.Hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention, 40 wt% to 80 wt% of dihydrate gypsum; and 20 wt% to 60 wt% of a mixture containing anhydrite and quicklime as main components, wherein the mixture is mixed with the dihydrate gypsum and adheres moisture and crystal moisture of the dihydrate gypsum through heat of slaking It is characterized in that a portion of the dehydrated.

여기서, 상기 이수석고는 배연탈황석고, 인산부산석고, 티타늄부산석고 또는 천연석고 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합되어 마련되는 것을 특징으로 한다.Here, the dihydrate gypsum is characterized in that it is prepared by mixing any one or two or more of flue gas desulfurization gypsum, phosphate byproduct gypsum, titanium byproduct gypsum, and natural gypsum.

또한, 상기 혼합제는 중유/석회 연소 보일러의 탈유 과정의 부산물인 순환유동층플라이애시로 마련되는 것을 특징으로 한다.In addition, the mixture is characterized in that it is prepared as a circulating fluidized bed fly ash, which is a by-product of the deoiling process of a heavy oil/lime combustion boiler.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고의 제조방법은, 무수석고, 생석회를 주성분으로 하는 혼합제와 이수석고를 준비하는 준비단계; 상기 이수석고를 40 wt% 내지 80 wt%로 상기 혼합제를 20 wt% 내지 60 wt%로 혼합하는 혼합단계; 및 상기 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시키는 탈수단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the method for producing hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention includes a preparation step of preparing a mixture containing anhydrite and quicklime as main components and dihydrate gypsum; A mixing step of mixing the gypsum dihydrate in an amount of 40 wt% to 80 wt% and the mixing agent in an amount of 20 wt% to 60 wt%; and a dehydration step of dehydrating a portion of the adhering moisture and crystalline moisture of the dihydrate gypsum.

여기서, 상기 혼합단계는, 배연탈황석고, 인산부산석고, 티타늄부산석고 또는 천연석고 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 이수석고를 준비하는 단계인 것을 특징으로 한다.Here, the mixing step is characterized in that it is a step of preparing a dihydrate gypsum in which any one or two or more of flue gas desulfurization gypsum, phosphate byproduct gypsum, titanium byproduct gypsum, or natural gypsum is mixed.

또한, 상기 준비단계는, 중유/석회 연소 보일러의 탈유 과정의 부산물인 순환유동층플라이애시로 마련되는 혼합제를 준비하는 단계인 것을 특징으로 한다.In addition, the preparation step is characterized in that it is a step of preparing a mixture prepared from circulating fluidized bed fly ash, which is a by-product of the deoiling process of a heavy oil/lime combustion boiler.

그리고, 상기 탈수단계는, 상기 혼합단계에서 상기 이수석고와 혼합된 순환유동층플라이애시가 소화 열(heat of slaking)을 통해 상기 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시키는 단계인 것을 특징으로 한다.And, the dehydration step, the circulating fluidized bed fly ash mixed with the dihydrate gypsum in the mixing step is a step of dehydrating a part of the adhering moisture and crystalline moisture of the dihydrate gypsum through heat of slaking. do.

한편, 상기 탈수단계는, 상기 혼합단계에서 상기 이수석고의 혼합비율이 60 wt% 이상인 경우에 한하여, 중유, 석탄, 가스 또는 폐열 가스 중 적어도 어느 하나를 포함하는 보조연료를 통해 보조 열을 발생시켜, 보조 열과 상기 이수석고와 혼합된 상기 순환유동층플라이애시의 소화 열(heat of slaking)를 통해 상기 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시키는 단계인 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the dehydration step, only when the mixing ratio of the gypsum dihydrate in the mixing step is 60 wt% or more, auxiliary heat is generated through auxiliary fuel containing at least any one of heavy oil, coal, gas, or waste heat gas. , characterized in that it is a step of dehydrating some of the adhering moisture and crystalline moisture of the dihydrate gypsum through auxiliary heat and heat of slaking of the circulating fluidized bed fly ash mixed with the dihydrate gypsum.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고는, 함께 혼합되는 순환유동층플라이애시에 포함된 생석회 성분이 이수석고의 부착수분과 결정수분을 탈수시키기 때문에, 반수석고의 제조를 위해 이수석고의 부착수분과 결정수분 탈수시키기 위한 연료 사용을 배제할 수 있고, 연료 사용이 요구된다 하더라도 기존에 비해 적게 사용하기 때문에 반수석고의 제조비용을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.In the hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention, since the quicklime component contained in the circulating fluidized bed fly ash mixed together dehydrates the adhering moisture and crystalline moisture of the dihydrate gypsum, for the production of hemihydrate gypsum, the adhering moisture and It is possible to exclude the use of fuel for dehydrating the crystal water, and even if the use of fuel is required, it is used less than before, so it has the effect of significantly reducing the manufacturing cost of hemihydrate gypsum.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고는 이수석고와 함께 혼합되는 순환유동층플라이애시에 포함된 무수석고 성분이 반수석고와 동일계인 석고재료임에 따라, 단순히 제조비용을 줄이는 것에 그치지 않고, 반수석고의 성능 또한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, in the hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention, as the anhydrite component contained in the circulating fluidized bed fly ash mixed with the dihydrate gypsum is a gypsum material of the same type as the hemihydrate gypsum, it does not stop at simply reducing the manufacturing cost, There is also the effect of improving the performance of hemihydrate gypsum.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고 제조방법을 도시한 것이다.1 shows a method for manufacturing hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 반수석고 및 이의 제조방법에 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the hemihydrate gypsum of the present invention and its manufacturing method will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.Like reference numerals in each figure indicate like elements. In addition, specific structural or functional descriptions for the embodiments of the present invention are only exemplified for the purpose of describing the embodiments according to the present invention, and unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms They have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. It is preferable not to

[본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고.][Hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention.]

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고는, 이수석고 및 혼합제를 포함할 수 있다.Hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention may include dihydrate gypsum and a mixture.

이수석고(황산칼슘 2수화물,

Figure 112020088522124-pat00001
), 배연탈황석고, 인산부산석고, 티타늄부산석고 또는 천연석고 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합되어 마련될 수 있다.Dihydrate gypsum (calcium sulfate dihydrate,
Figure 112020088522124-pat00001
), flue gas desulfurization gypsum, phosphate phosphate gypsum, titanium phosphate gypsum, or any one of natural gypsum or a mixture of two or more may be prepared.

혼합제는 무수석고와 생석회를 주성분으로 하며, 중유/석회 연소 보일러의 탈유 과정의 부산물인 순환유동층플라이애시로 마련될 수 있으며, 아래의 [표 1]은 순환유동층플라이애시의 구성성분을 나타낸 것이다.The admixture contains anhydrite and quicklime as main components, and can be prepared as circulating fluidized bed fly ash, a by-product of the deoiling process of a heavy oil/lime combustion boiler. [Table 1] below shows the components of circulating fluidized bed fly ash.

구분division 무수석고
(

Figure 112020088522124-pat00002
)anhydrite
(
Figure 112020088522124-pat00002
) 생석회
(
Figure 112020088522124-pat00003
)
quicklime
(
Figure 112020088522124-pat00003
)
미하소 석회석
(
Figure 112020088522124-pat00004
)
uncalcined limestone
(
Figure 112020088522124-pat00004
)
기타
성분
Etc
ingredient
순환유동층플라이애시Circulating Fluidized Bed Fly Ash 34.7 %34.7% 43.7 %43.7% 12.2 %12.2% 9.4 %9.4%

본 발명의 바람직한 실시예에서 반수석고를 제조하기 위해 이수석고에 혼합하는 혼합제로 중유/석회 연소 보일러의 탈유 과정의 부산물인 순환유동층플라이애시를 사용하는 것은, [표 1]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 순환유동층플라이애시의 주성분인 무수석고와 생석회를 사용하기 위함이며, 이중, 무수석고는 반수석고와 동일계의 석고로, 혼합되었을 때에 반수석고의 성능을 제고할 수 있고, 생석회는 소화 열이 매우 높기 때문에, 이수석고의 부착수분과 결정수를 탈수시킬 수 있는 연료로 사용할 수 있기 때문이다.In a preferred embodiment of the present invention, the use of circulating fluidized bed fly ash, which is a by-product of the deoiling process of a heavy oil/lime combustion boiler, as a mixture to be mixed with dihydrate gypsum to produce hemihydrate gypsum, is as shown in [Table 1] . , to use anhydrite and quicklime, which are the main components of circulating fluidized bed fly ash. Because it is high, it can be used as a fuel that can dehydrate the attached moisture and crystal water of dihydrate gypsum.

상술한 이수석고와 순환유동층플라이애시는 혼합을 통해서 반수석고를 제조할 수 있다. 반수석고의 제조는 이수석고 40 wt% 내지 80 wt%와 순환유동층플라이애시 20 wt% 내지 60 wt%를 혼합함으로써 이룩할 수 있으며, 바람직하게는, 이수석고 50 wt% 내지 70 wt%와 순환유동층플라이애시 50 wt% 내지 70% wt%를 혼합하는 것이 좋다.The above-mentioned dihydrate gypsum and circulating fluidized bed fly ash can be mixed to produce hemihydrate gypsum. The production of hemihydrate gypsum can be accomplished by mixing 40 wt% to 80 wt% of dihydrate gypsum and 20 wt% to 60 wt% of circulating fluidized bed fly ash, preferably, 50 wt% to 70 wt% of dihydrate gypsum and circulating fluidized bed fly ash. It is preferable to mix 50 wt% to 70% wt% of ash.

이때,순환유동층플라이애시의 주성분 중 하나인 생석회(산화 칼슘,

Figure 112020088522124-pat00005
) 성분은 아래의 [식 1]과 같이 함께 혼합된 이수석고의 2수화물과 반응하여 소화 열(heat of slaking)을 발생시켜 이수석고의 부착수분과 결정수를 탈수시키게 된다. At this time, quicklime (calcium oxide,
Figure 112020088522124-pat00005
) component reacts with the dihydrate of dihydrate gypsum mixed together as shown in [Equation 1] below to generate heat of slaking to dehydrate the attached moisture and crystal water of dihydrate gypsum.

[식 1][Equation 1]

Figure 112020088522124-pat00006
Figure 112020088522124-pat00006

결과적으로 순환유도층플라이애시의 조성물인 생석회가 이수석고의 2수화물과 반응하여 발열(탈수)을 일으키고, 수산화칼슘이 생성되어 진다. 이러한 과정에서 생석회의 탈수반응은 이수석고의 부착수분과 결정수를 탈수시키기에 충분한 열을 발생시키며, 이수석고의 탈수반응에 의해 부착수분과 결정수를 탈수되면서 반수석고(황산칼슘 반수화물,

Figure 112020088522124-pat00007
)를 얻을 수 있게 된다. As a result, quicklime, which is the composition of the circulating induced layer fly ash, reacts with the dihydrate of dihydrate gypsum to generate heat (dehydration), and calcium hydroxide is produced. In this process, the dehydration reaction of quicklime generates sufficient heat to dehydrate the adhering moisture and crystal water of dihydrate gypsum.
Figure 112020088522124-pat00007
) can be obtained.

이때, 이수석고와 순환유동층플라이애쉬 혼합물에서 이수석고를 40 wt% 내지 80 wt%, 바람직하게는, 50 wt% 내지 70 wt%의 비율로 혼합하는 데에는 다음과 같은 이유가 있다. 반수석고를 제조함에 있어서, 이수석고의 혼합비율이 줄어들면 탈수 온도는 높아지지만 반수석고의 성능이 저하된다. 반면, 이수석고의 혼합비율이 높아지면 탈수 온도가 낮아지기 때문에(=결정수의 탈수반응이 원활하게 일어나지 않기 때문에) 반수석고가 올바르게 제조되지 않기 때문이다. 따라서, 바람직한 반수석고의 제조에는 이수석고가 50 wt% 내지 70 wt%의 혼합비율이 유지되어야 한다. 이러한 혼합비율로 제조된 반수석고의 조성 성분은 아래의 [표 2]와 같다.At this time, in the mixture of dihydrate gypsum and circulating fluidized bed fly ash, 40 wt% to 80 wt%, preferably, 50 wt% to 70 wt% of dihydrate gypsum is mixed for the following reasons. In manufacturing hemihydrate gypsum, if the mixing ratio of dihydrate gypsum is reduced, the dehydration temperature increases, but the performance of hemihydrate gypsum decreases. On the other hand, if the mixing ratio of dihydrate gypsum increases, the dehydration temperature decreases (= because the dehydration reaction of crystallized water does not occur smoothly), so hemihydrate gypsum is not manufactured correctly. Therefore, in the production of a preferable hemihydrate gypsum, a mixing ratio of 50 wt% to 70 wt% of dihydrate gypsum should be maintained. The composition of the hemihydrate gypsum prepared at this mixing ratio is shown in [Table 2] below.

구 분division 반수석고
(wt%)
hemihydrate gypsum
(wt%)
무수석고
(wt%)
anhydrite
(wt%)
소석회
(wt%)
slaked lime
(wt%)

(wt%)
total
(wt%)
기타 성분
(wt%)
other ingredients
(wt%)
AA 38.738.7 18.718.7 28.928.9 86.386.3 13.713.7 BB 48.048.0 14.914.9 24.724.7 87.687.6 12.412.4 CC 58.258.2 11.611.6 19.219.2 89.089.0 11.011.0

여기서, A는 이수석고 50 wt%와 순환유동층플라이애시 50 wt%, B는 이수석고 60 wt%와 순환유동층플라이애시 40 wt%, C는 이수석고 70 wt%와 순환유동층플라이애시 30 wt%의 혼합비율로 제조한 반수석고이다. 이러한, [표 2]의 혼합비율로 제조된 본 발명의 실시예에 따라 제조된 반수석고의 물리적 성능은 아래의 [표 3]과 같다.Here, A is 50 wt% dihydrate gypsum and 50 wt% circulating fluidized bed fly ash, B is dihydrate gypsum 60 wt% and circulating fluidized bed fly ash 40 wt%, C is dihydrate gypsum 70 wt% and circulating fluidized bed fly ash 30 wt% It is a hemihydrate gypsum prepared in a mixing ratio. The physical performance of the hemihydrate gypsum prepared according to the embodiment of the present invention prepared at the mixing ratio of [Table 2] is shown in [Table 3] below.

구 분division 혼합비율(wt%)Mixing ratio (wt%) 혼수량
(%)
coma
(%)
압축강도(

Figure 112020088522124-pat00008
)compressive strength (
Figure 112020088522124-pat00008
) 이수석고Lee Soo Gypsum 순환유동층플라이애시Circulating Fluidized Bed Fly Ash 습 강도wet strength 건조 강도dry strength AA 5050 5050 6363 77 3535 BB 6060 4040 6363 2020 7979 CC 7070 3030 6464 3030 106106 시판제품 1commercial product 1 -- -- 6868 33 3434 시판제품 2commercial product 2 -- -- 7070 1919 8787

[표 3]에서 확인할 수 있듯, 이수석고의 혼합비율이 50 wt% 내지 70 wt%일 때, 압축강도가 시판제품과 유사하거나 더 향상된 것을 확인할 수 있다. 특히, 이수석고의 혼합비율이 70 wt%일때의 압축강도는 현저하게 증가한 것을 확인할 수 있는데, 이때, 이수석고의 혼합비율을 높이게 되면 탈수 온도가 낮아지게 되는 제조의 문제점이 발생된다.As can be seen in [Table 3] , when the mixing ratio of the dihydrate gypsum is 50 wt% to 70 wt%, it can be confirmed that the compressive strength is similar to or improved more than that of the commercial product. In particular, it can be seen that the compressive strength is significantly increased when the mixing ratio of the dihydrate gypsum is 70 wt%.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고는, 탈수온도를 일정수준 이상으로 유지시키기 위해 보조 열을 가하는 공정을 추가하여 제조될 수 있다. 이렇듯, 보조 열을 가하는 공정은 이수석고의 혼합비율이 60 wt% 이상인 경우에 한하여 이루어지며, 상술한 바와 같이, 반수석고의 성능을 향상시킴과 동시에 이수석고의 탈수 온도를 높이기 위함이다. 이때, 보조 열을 가하기 위해 사용되는 보조 연료는 중유, 석탄, 가스 또는 폐열 가스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으다. 이때, 이수석고와 순환유동층플라이애시를 하소로(calcining furnace)에 투입시켜 혼합한 뒤, 보조연료를 통해 하소로에 열을 가하는 방식으로 반수석고를 제조하게 된다. 이하에서는 첨부된 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고의 제조방법을 설명하도록 한다.Therefore, hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention can be prepared by adding a process of applying auxiliary heat to maintain the dehydration temperature above a certain level. As such, the process of applying auxiliary heat is made only when the mixing ratio of the dihydrate gypsum is 60 wt% or more, and as described above, it is to improve the performance of the hemihydrate gypsum and at the same time increase the dehydration temperature of the dihydrate gypsum. In this case, the auxiliary fuel used to apply auxiliary heat may include at least one of heavy oil, coal, gas, and waste heat gas. At this time, hemihydrate gypsum is manufactured by putting dihydrate gypsum and circulating fluidized bed fly ash into a calcining furnace and mixing them, and then applying heat to the calcining furnace through auxiliary fuel. Hereinafter, a method of manufacturing hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고 제조방법.][Method for producing hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention.]

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고 제조방법을 도시한 것이다. 도 1을 참조하여 설명하자면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고 제조방법은 준비단계(S100), 혼합단계(S200) 및 탈수단계(S300)를 포함할 수 있다.1 shows a method for manufacturing hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the method for manufacturing hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention may include a preparation step (S100), a mixing step (S200) and a dehydration step (S300).

준비단계(S100)는 무수석고, 생석회를 주성분으로 하는 혼합제와 이수석고를 준비하는 단계이다. 이 단계에서 준비되는 이수석고는 배연탈황석고, 인산부산석고, 티타늄부산석고 또는 천연석고 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합되어 마련될 수 있으며, 혼합제는 중유/석회 연소 보일러의 탈유 과정의 부산물인 순환유동층플라이애시로 마련될 수 있다.The preparation step (S100) is a step of preparing a mixture containing anhydrite and quicklime as main components and dihydrate gypsum. Dihydrate gypsum prepared in this step may be prepared by mixing any one or two or more of flue gas desulfurization gypsum, phosphoric acid gypsum, titanium byproduct gypsum, and natural gypsum, and the mixed agent is a circulating fluidized bed, which is a by-product of the deoiling process of a heavy oil/lime combustion boiler. It may be prepared as fly ash.

혼합단계(S200)는 미리 설정된 비율에 따라 이수석고와 순환유동층플라이애시를 혼합하는 단계이다. 이때, 이수석고는 50 wt% 내지 70 wt%로 순환유동층플라이애시는 30 wt% 내지 50%의 혼합비율로 혼합될 수 있으며, 이수석고와 순환유동층플라이애시는 이러한 혼합비율로 하소로에 투입하여 혼합한다. 이때, 이수석고가 60 wt% 이상으로 혼합되었는지 여부에 따라 후술할 탈수단계(S300)의 공정이 달라질 수 있다.The mixing step (S200) is a step of mixing dihydrate gypsum and circulating fluidized bed fly ash according to a preset ratio. At this time, the dihydrate gypsum may be mixed in a mixing ratio of 50 wt% to 70 wt%, and the circulating fluidized bed fly ash may be mixed at a mixing ratio of 30 wt% to 50%, and the dihydrate gypsum and the circulating fluidized bed fly ash may be mixed in the calciner at this mixing ratio. do. At this time, the process of the dehydration step (S300) to be described later may vary depending on whether the dihydrate gypsum is mixed in an amount of 60 wt% or more.

탈수단계(S300)는 혼합단계(S200)에서 혼합된 순환유동층플라이애시를 통해 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시키는 단계이다. 이때, 순환유동층플라이애시의 주성분인 생석회(산화 칼슘,

Figure 112020088522124-pat00009
)는 이수석고(황산칼슘 2수화물,
Figure 112020088522124-pat00010
)의 2수화물과 발열반응을 일으키면서 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시킴으로써, 분말형태의 반수석고(황산칼슘 반수화물,
Figure 112020088522124-pat00011
)가 제조되어진다.The dehydration step (S300) is a step of dehydrating a part of the adhering moisture and crystalline moisture of the dihydrate gypsum through the circulating fluidized bed fly ash mixed in the mixing step (S200). At this time, quicklime (calcium oxide,
Figure 112020088522124-pat00009
) is dihydrate gypsum (calcium sulfate dihydrate,
Figure 112020088522124-pat00010
) by dehydrating a part of the adhering and crystalline water of dihydrate gypsum while generating an exothermic reaction with the dihydrate of
Figure 112020088522124-pat00011
) is manufactured.

한편, 탈수단계(S300)는 혼합단계(S200)에서 이수석고가 60 wt% 이상으로 혼합된 경우에 한하여, 보조 열을 가하는 공정이 추가될 수 있다. 이때, 중유, 석탄, 가스 또는 폐열 가스 중 적어도 어느 하나를 포함하는 보조연료를 통해 하소로를 가열함으로써, 이수석고의 부착수분과 결정수분의 탈수를 도울 수 있다. 또한, 탈수단계(S300)는 생성된 분말형태의 반수석고 석고를 소분하여 패키징(Packaging)하는 포장단계가 더 포함될 수도 있다.On the other hand, in the dehydration step (S300), only when the dihydrate gypsum is mixed in 60 wt% or more in the mixing step (S200), a process of applying auxiliary heat may be added. At this time, by heating the calcination furnace through an auxiliary fuel including at least one of heavy oil, coal, gas, or waste heat gas, it is possible to help dehydration of the adhering moisture and crystalline moisture of the dihydrate gypsum. In addition, the dehydration step (S300) may further include a packaging step of packaging the produced hemihydrate gypsum gypsum in a subdivided form.

즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고는 순환유동층플라이애시에 포함된 생석회 성분을 이용하여 이수석고의 부착수분과 결정수분을 탈수시키기 때문에, 이수석고의 부착수분과 결정수분 탈수를 위한 연료 사용을 배제할 수 있고, 연료 사용이 요구된다 하더라도 기존에 비해 적게 사용하기 때문에 반수석고의 제조비용을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.That is, the hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention uses the quicklime component contained in the circulating fluidized bed fly ash to dehydrate the adherent and crystalline moisture of the dihydrate gypsum, so the fuel for dehydrating the adherent and crystalline moisture of the dihydrate gypsum The use can be excluded, and even if the use of fuel is required, it has the effect of significantly reducing the manufacturing cost of hemihydrate gypsum because it uses less than the existing ones.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반수석고는 이수석고와 함께 혼합되는 순환유동층플라이애시에 포함된 무수석고 성분이 반수석고와 동일계인 석고재료임에 따라, 단순히 제조비용을 줄이는 것에 그치지 않고, 반수석고의 성능 또한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, in the hemihydrate gypsum according to a preferred embodiment of the present invention, as the anhydrite component contained in the circulating fluidized bed fly ash mixed with the dihydrate gypsum is a gypsum material of the same type as the hemihydrate gypsum, it does not stop at simply reducing the manufacturing cost, There is also the effect of improving the performance of hemihydrate gypsum.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The above-described embodiments of the present invention have been disclosed for purposes of illustration, and various modifications, changes, and additions will be possible within the spirit and scope of the present invention by those skilled in the art with respect to the present invention, and such modifications, changes and additions should be regarded as belonging to the following claims.

Claims (8)

50 wt% 내지 70 wt%의 이수석고; 및
무수석고 및 생석회를 포함하는 30 wt% 내지 50 wt%의 혼합제;를 포함하며,
상기 혼합제는 상기 이수석고와 혼합되어 소화 열(heat of slaking)을 통해 상기 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시키며,
상기 혼합제는 33wt% 내지 37wt%의 무수석고, 42wt% 내지 46wt% 생석회, 10wt% 내지 14wt%의 미하소 석회석 및 기타 성분으로 구성되며, 중유/석회 연소 보일러의 탈유 과정의 부산물인 순환유동층플라이애시로 마련되는 것을 특징으로 하는
반수석고.
50 wt% to 70 wt% of gypsum dihydrate; and
Including; 30 wt% to 50 wt% of a mixture comprising anhydrite and quicklime;
The admixture is mixed with the dihydrate gypsum to dehydrate a part of the adhering water and crystal water of the dihydrate gypsum through heat of slaking,
The mixture is composed of 33wt% to 37wt% of anhydrite, 42wt% to 46wt% quicklime, 10wt% to 14wt% of uncalcined limestone and other components, and circulating fluidized bed fly ash, a by-product of the deoiling process of heavy oil/lime combustion boilers. characterized in that it is provided with
semi-hydrated gypsum.
제1항에 있어서,
상기 이수석고는 배연탈황석고, 인산부산석고, 티타늄부산석고 또는 천연석고 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합되어 마련되는 것을 특징으로 하는
반수석고.
According to claim 1,
The dihydrate gypsum is characterized in that any one or a mixture of two or more of flue gas desulfurization gypsum, phosphate phosphate gypsum, titanium phosphate gypsum, or natural gypsum is prepared.
semi-hydrated gypsum.
삭제delete 33wt% 내지 37wt%의 무수석고, 42wt% 내지 46wt% 생석회, 10wt% 내지 14wt%의 미하소 석회석 및 기타 성분으로 구성되며, 중유/석회 연소 보일러의 탈유 과정의 부산물인 순환유동층플라이애시로 마련되는 혼합제와 이수석고를 준비하는 준비단계;
상기 준비단계에서 준비된 상기 이수석고를 50 wt% 내지 70 wt%로 상기 혼합제를 30 wt% 내지 50 wt%로 혼합하는 혼합단계; 및
상기 혼합단계에서 혼합된 혼합제를 통해 상기 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시키는 탈수단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
반수석고 제조방법.
It is composed of 33wt% to 37wt% of anhydrite, 42wt% to 46wt% quicklime, 10wt% to 14wt% uncalcined limestone and other ingredients, and is prepared as circulating fluidized bed fly ash, a by-product of the deoiling process of heavy oil/lime combustion boilers. A preparation step of preparing a mixture and dihydrate gypsum;
A mixing step of mixing the mixing agent in an amount of 50 wt% to 70 wt% of the gypsum dihydrate prepared in the preparation step in an amount of 30 wt% to 50 wt%; and
A dehydration step of dehydrating a part of the adhering water and crystal water of the dihydrate gypsum through the mixing agent mixed in the mixing step; characterized in that it comprises a
A method for manufacturing hemihydrate gypsum.
제4항에 있어서,
상기 혼합단계는, 배연탈황석고, 인산부산석고, 티타늄부산석고 또는 천연석고 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 이수석고를 준비하는 단계인 것을 특징으로 하는
반수석고 제조방법.
5. The method of claim 4,
The mixing step, characterized in that it is a step of preparing a dihydrate gypsum in which one or two or more of flue gas desulfurization gypsum, phosphate byproduct gypsum, titanium byproduct gypsum, or natural gypsum is mixed.
A method for manufacturing hemihydrate gypsum.
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 탈수단계는, 상기 혼합단계에서 상기 이수석고와 혼합된 상기 순환유동층플라이애시의 소화 열(heat of slaking)을 통해 상기 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시키는 단계인 것을 특징으로 하는
반수석고 제조방법.
5. The method of claim 4,
The dehydration step is a step of dehydrating a part of the adhering moisture and crystalline moisture of the dihydrate gypsum through the heat of slaking of the circulating fluidized bed fly ash mixed with the dihydrate gypsum in the mixing step.
A method for manufacturing hemihydrate gypsum.
제4항에 있어서,
상기 탈수단계는, 상기 혼합단계에서 상기 이수석고의 혼합비율이 60 wt% 이상인 경우에 한하여, 중유, 석탄, 가스 또는 폐열 가스 중 적어도 어느 하나를 포함하는 보조연료를 통해 보조 열을 발생시켜, 보조 열과 상기 이수석고와 혼합된 상기 순환유동층플라이애시의 소화 열(heat of slaking)를 통해 상기 이수석고의 부착수분과 결정수분의 일부를 탈수시키는 단계인 것을 특징으로 하는
반수석고 제조방법.
5. The method of claim 4,
In the dehydration step, only when the mixing ratio of the gypsum dihydrate in the mixing step is 60 wt% or more, auxiliary heat is generated through auxiliary fuel containing at least one of heavy oil, coal, gas, or waste heat gas, It is characterized in that it is a step of dehydrating part of the adhering moisture and crystalline moisture of the dihydrate gypsum through heat and heat of slaking of the circulating fluidized bed fly ash mixed with the dihydrate gypsum.
A method for manufacturing hemihydrate gypsum.
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