KR19990087277A

KR19990087277A - 회분의 비활성화 방법

Info

Publication number: KR19990087277A
Application number: KR1019980706679A
Authority: KR
Inventors: 레니 데리에
Original assignee: 더블유. 니첼스; 솔베이(소시에떼아노님)
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1999-12-15
Also published as: BR9707879A; CA2247093C; CN1096435C; NO983941D0; MX9807043A; NO320959B1; AR006019A1; BG62609B1; EA199800769A1; AU711292B2; CZ295483B6; NO983941L; SK119998A3; EA000932B1; BG102729A; CA2247093A1; AU1875097A; ES2143849T3; TW393448B; HU221654B1

Abstract

인산과 알카리 금속 인산염에서 선택한 반응물을 회분에 첨가하고, 여기서 얻은 인산염-함유 혼합물을 물 및 수경 결합체와 반죽하여 수경 모르타르를 형성시키고, 모르타르를 응결과 경화시키는, 회분의 비활성화 방법.

Description

회분의 비활성화 방법

본 발명을 첨부된 단일 도면으로 다음과 같은 설명에 따라 예시하고, 이 도면은 본 발명에 따른 방법의 특별한 구성 하나를 사용한 장치의 도해이다.

본 발명은 회분, 특히 도시 소각로 매연에서 나온 플라이 애쉬를 비활성화 하는 방법에 관한 것이다.

도시 소각로(이는 가정 폐기물 과/또는 병원 폐기물을 소각하는데 사용된다)에서 상당한 체적의 플라이 애쉬가 이따금 일어난다. 이러한 회분의 광물조성은 이의 기원과는 관계없이 거의 모두가 변하며, 알칼리 금속 염화물(NaCl과 KCl), 무수 석고, 석영, 유리화 알루미노 실리케이트, 기타 비교적 화학적으로 비활성인 산화 잔재(SnO₂포함), 중금속(특히 아연, 납, 카드뮴, 수은과 크롬), 유기염소 유도체와 비연소 물질은 여기서 일반적으로 한배 내지 두배, 또는 그 이상 범위의 비율로 발견된다. 가끔 알루미늄 금속이 비연소 물질 사이에서 발견된다.

수용성 물질, 중금속과 독성 유기물질(다이옥신, 푸란)의 존재는 이러한 플라이 애쉬의 처리에 배치하기가 어렵고, 이들이 주변환경에 해를 끼치는 종래 공정에서는 이들을 필히 비활성으로 해야했다.

도시 소각로 회분을 비활성화 하기 위하여 여러가지 방법이 제안되었고, 이들 방법은 중금속, 주로 납과 카드뮴을 안정화 시키는 것이었다. 이들 방법중 하나(미국특허 US-A-4,737,356)에 따르면, 플라이 애쉬를 수용성 인산염과 석회와 처리하여 금속 인산염 형태로 중금속 이온을 불용성화 하는 것이다. 유사한 방법(유럽 특허출원 EP-A-568,903)에 따르면, 회분을 물과 인산염 이온으로 처리하여 pH가 6.9가 되도록 하여 금속 인산염 형태로 중금속을 불용성화 하고, 초과 인산염 이온은 삼가 알루미늄 또는 철 이온과 결합시키고 반응매체는 생석회, CaO로 염기화 한다. 유럽 특허출원 EP-A-534,231에 따르면, 산성 매연을 석회로 정제처리하여 수집된 플라이 애쉬를 고온(375∼800℃)에서 간단하게 해소하는 것이다.

상술한 공지의 방법에 있어서, 형성딘 비활성 생성물은 분말이며, 이는 이들을 취급하고 저장하는데 어려움을 나타낸다. 이러한 어려움을 없애는 한가지 수단은 고체, 비활성 블록을 형성하는 플라이 애쉬를 수경 모르타르에서 제거하는 것이다. 이를 위하여, 중금속으로 오염된 슬러지를 비활성화 하는 공지의 방법에서는 슬러지를 포틀랜드 시멘트와 플라이 애쉬와 혼합하여 고체, 압축물과 비활성 블록으로 형성한다(로이 에이. 히톤 에이치. 시., 카틀리지 에프. 케이.과 티틀바움 엠. 이. "Solidification/Stabilization of a Heavy Metal Sludge by a Portland Cement/Fly Ash Binding Mixture" - Hazardous Waste & Hazardous Material, Vol. 8, No. 1, 1991, 페이지 33-41). 도시 폐기물의 소각에 의하여 발생되는 매연에서 나온 플라이 애쉬에, 이러한 공지방법을 사용하여 이를 비활성화 할 때, 이 공지방법은 이 경우에 얻은 블록이 대량의 가스 함유물의 존재에 의하여 팽창되므로서, 이들의 체적과 크기가 상당히 증가하고 압축으로 이들이 부서지기 쉽고 비교적 저항력이 없기 때문에 항상 만족스럽지 못하다.

본 발명은 고체로 중금속과 비연소된 알루미늄 금속을 함유하는 회분을 효과적으로 비활성화 하고, 양호한 기계성을 갖는 블록이 되게 하는 방법을 제공하므로서, 상술한 공지방법의 결함을 극복하는 것이다. 또한, 본 발명은 도시 소각로 매연에서 나온 플라이 애쉬를 압축으로 제거하여 양호한 압축강도를 갖고 표준화 독성시험, 특히 TCLP(미국 "Toxicity Characteristic Leaching Procedure") 독성시험을 만족시키는 비-팽창 블록을 만들 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 중금속과 알루미늄 금속을 함유하는 회분을 비활성 하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은 인산과 알카리 금속 인산염에서 선택한 반응물을 회분에 첨가하고, 여기서 얻은 인산염-함유 혼합물을 물과 수경 결합제와 반죽하여 수경 모르타르를 형성시키고, 모르타르를 응결과 경화처리 하는 것이다.

"중금속" 이란 표현을 일반적으로 수용되고 있는 정의에 따르면, 밀도가 최소한 5g/㎤ 인, 베릴륨, 비소, 셀레늄과 안티모니와 같은 금속을 뜻한다(Heavy Metals in Wastewater and Sludge Treatment Processes; Vol. Ⅰ, CRC 프레스, 인코포레이티드; 1987; 페이지 2).

본 발명에 따른 방법에서는 인산과 알카리 금속(바람직하기로는 나트륨)의 인산염에서 선택한 반응물을 사용한다. 오르토인산과 헥사메타인산 나트륨이 사용하는데 적합하다.

회분에 상술한 반응물을 첨가하는 것은 균질의 반응 혼합물을 간단한 혼합에 의하여, 빠르게 제조하는데 충분한 일정량의 물의 존재하에서 행하여야 한다. 이론적 설명에 구애되는 것은 아니지만, 본 발명자는 도시 소각로에서 나온 플라이 애쉬를 수경 모르타르로 제거하는데, 발명전에 부닥친 어려움중 하나가 특히 이 회분에 알루미늄 금속이 존재하는데 기인함을 알았다. 본 발명에 따른 방법에서, 상기 반응물의 기능은 알루미늄 금속을 인산 알루미늄으로 변환시키는데 있다. 따라서, 사용하는데 필요한 반응물의 양은 회분의 광물조성, 특히 알루미늄 금속과 중금속의 함량에 따르며, 이는 각 특별한 경우에 일반 실험조작에 의하여 측정되어야 한다. 실제, 회분 중량에 대하여 5∼25 중량%(바람직하기로는 8∼15 중량%)의 상기 반응물 양이 적합하다.

물과 수경 결합제는 인산염-함유 혼합물과 수경 모르타르를 형성하는데 적합한 양으로 사용되어야 한다. 물과 수경 결합제와 인산염-함유 혼합물을 효과적으로 혼합하여 균일한 조성물을 갖는 수경 모르타를 제거하는 것이 중요하다. 혼합 후, 모르타르를 숙성하여 이를 응결 및 경화 시킨다. 이를 응결과 경화하기 전에, 모르타르는 효과적으로 저장하고 취급하는데 적합한 형태로, 예를 들면, 벽돌, 주형 블록 또는 구상 펠릿 형태로 성형해야 한다. 응결과 경화는 습기 또는 건조 분위기 하에서 행한다. 이들은 일반적으로 대기에서 행한다.

수경 결합제는 포틀랜드 시멘트와 포틀랜드 시멘트 클링커에서 선택하는 것이 유리하다. 포틀랜드 시멘트는 좋은 결과를 가져오지만, 포틀랜드 시멘트 클링커가 바람직하다.

사용되는 수경 결합제의 양은 여러가지 파라미터에, 특히 선택한 수경 결합제, 회분의 조성과 비활성화 공정에서 수집된 생성물의 원하는 성질, 특히 이들의 기계적 강도와 독성시험(예를 들어 상술한 TCLP 시험)에서 이들의 행위에 따른다. 실제, 회분중량의 10 중량% 이상(바람직하기로는 최소한 20 중량%인 것)인 수경 결합제의 중량을 사용하는 것이 좋다. 사용된 수경 결합제의 중량은 회분중량의 100%(일반적 50%)를 초과하는 것은 이익이 없다. 수경 결합제의 중량이 회분중량의 20(바람직하기로는 25)%와 50(바람직하기로는 40)% 사이에 잇는 것이 특히 좋다.

응결과 경화처리를 며칠간 계속한 후, 대기 작용제에 대하여 실제로 비활성이고, 독성표준, 특히 상기에서 정의한 TCLP 시험에서 정의한 것을 만족시키는 고체, 압축물을 회수한다. 이러한 고체 덩어리의 형태는 모르타르를 성형한 것이고, 예를 들면, 구상 또는 주형벽돌 또는 블록이 있다. 압축물에서 실제적으로 가스 함유물이 없고 따라서 양호한 기계성, 특히 어려움 없이 이를 취급하고 저장하는데 충분한 경도, 충격강도와 마멸강도를 갖는다.

본 발명에 따른 방법 중 유리한 구성의 하나는 모르타르의 응결과 경화를 습기 분위기, 바람직하기로는 수증기로 포화된 분위기 하에서 행하는 것이다. 본 발명에 따른 방법의 이러한 구성에서 6가 크롬을 함유하는 회분의 경우에 특히 유리함이 입증되었으며, 여기서 모든 다른 것은 동일하고, 공정 후에 회수된 고체 덩어리에서 크롬의 비활성화가 실제로 개량되었음을 관찰하였다.

본 발명에 따른 방법의 다른 유리한 구성에 있어, 철, 망간, 철(Ⅱ) 화합물, 망간(Ⅱ) 화합물과 알카리 금속(바람직하기로는 나트륨)의 환원성 염에서 선택한 첨가제를 모르타르 중량의 0.3 내지 1 중량%의 양으로 반죽 물에 혼합하는 것이다. 이러한 본 발명의 구성에서, 첨가제는 황산 철(Ⅱ), 황산 망간, 아질산 나트륨, 아황산 나트륨과 철 금속에서 선택하는 것이 유리하다.

회분의 급원은 본 발명에 따른 방법을 사용할 때는 한정되어 있지 않다. 그러나, 본 발명은 가정 폐기물 소각로와 병원 폐기물 소각로와 같은 도시 소각로 매연에서 회수된 플라이 애쉬에 특히 적합하다.

통상 도시소각로에 의하여 발생되는 매연에서 나온 플라이 애쉬는 중금속과 알루미늄 금속과 더불어, 원치 않는 유기물질(특히 다이옥신과 푸란과 같은 유기염소물질), 수용성 화합물, 예를들면 알카리 금속 염화물과 비연소 물질을 함유한다.

본 발명에 따른 방법의 특별한 구성의 하나는 회분이 수용성 화합물을 함유하는 경우, 인산과 알카리 금속 인산염에서 선택한 상술한 반응물을 첨가하기 전에 알카리성 물로 세척한다. 이러한 본 발명에 따른 방법의 구성에서 회분을 물로 세척하는 목적은 여기서 수용성 화합물, 특히 나트륨과 칼륨염(주로 염화나트륨, 염화칼륨과 황산 나트륨)과 약간의 무수석고를 제거하는데 있다. 회분의 세척에 있어서는, 중금속이 불용성화 하도록 알카리성 물을 사용하는 것이 필수적이다. 실제, 회분의 세척(특히 사용된 물의 pH와 물과 회분 사이의 접촉 기간)을 조절하여 세척에서 수집된 수성매체가 알카리성이고 바람직하기로는 pH 값이 8 이상, 권장하는 값이 최소한 9.5가 되도록 하여야 한다. 이 방법에서, 중금속의 용해성화는 피해야 하고, 따라서 이들 중금속은 세척에서 회수된 잔유 고체상에 남는다. 필요하면, 원하는 pH 값을 가져오기 위하여 세척수에 반응물, 예를 들어 석고를 첨가하는 것이 필요함이 증명되었다. 세척 후, 현탁액을 여과 또는 등가기계 분리(예를 들어, 침강분리 또는 원심분리)하여, 이로부터 불용해된 고체물질을 분리한 다음, 이 물질에 본 발명의 방법에 따라, 상술한 반응물을 가한다.

본 발명에 따른 방법의 다른 구성에서, 회분이 유기 와/또는 비연소 물질을 함유하는 경우, 상술한 인산염-함유 혼합물을 하소 처리한 후, 이에 물과 수경 결합제를 첨가한다. 이러한 본 발명에 따른 방법의 구성에서는, 하소는 산화 분위기(일반적으로 주위공기) 하에서 행한다. 이 방법의 목적은 비연소 물질을 파괴하고 유기물질을 제거하는데 있다. 하소는 일반적으로 600℃ 이상, 바람직하기로는 최소한 700℃인 온도에서 행한다. 과도한 온도는 중금속을 증발시키기 때문에 피해야 한다. 실제, 하소온도는 1000℃ 이하가 바람직하고, 800℃를 초과하지 않을 때가 유리하다. 특히 600∼800℃의 온도가 권장되고 있다.

도면에서 도시적으로 표현된 장치는 회분(1)을 비활성화 하고, 이 회분은 중금속, 알루미늄 금속, 수용성 화합물, 유기물질과 비연소 물질을 함유한다. 이는 회분(1)과 물(3)을 주입하는 세척실(2)을 갖는다. 세척실(2)에 주입되는 물(3)의 양을 조절하여 회분(1)의 수용성 화합물 모두, 특히 염화나트륨, 염화칼륨과 황산나트륨이 용해되도록 한다. 8 이상, 예를 들어 9.5 내지 14의 pH 값을 생성시켜서 중금속을 불용성화 한다. 필요하면, 염산 또는 수산화 나트륨을 세척수(3)에 가하여 원하는 pH 값이 되도록 한다.

현탁액(4)을 세척실(2)에서 회수하고, 이 현탁액을 필터(5)에서 즉시 처리한다. 여액(6)을 제거하고 여과 케이크(7)를 회수하여 반응실(8)로 보낸다. 회분에서 나온 모든 알루미늄 금속이 오르토인산 알루미늄 형태로 있는 펌프성 덩어리(11)를 혼합에 의하여 형성하는데 충분한, 일정량의 인산(9)과 물(10)을 여과 케이크(7)에 가한다(변형으로는, 약간 또는 모두의 인산을 알카리 금속 인산염, 바람직하기로는 헥사메타 인산 나트륨으로 대치한다). 펌프성 덩어리를 반응실(2)에서 회수하고, 하소오븐(12)에 주입하고, 여기서 이를 유기물질을 분해하고 비연소 물질을 파괴하는데 충분한 기간 동안 700∼800℃의 온도로 가열한다. 하소오븐(12)에서 추출된 하소물질(13)을 혼합실(14)로 옮기고, 여기서 물(15)과 수경 결합체(16)(예를 들면 포틀랜드 시멘트 클링커)를 조절된 양으로 이에 첨가하여, 하소물질(13)과 혼합하므로서, 수경 모르타르를 형성시킨다. 혼합실(14)에서 회수된 수경 모르타르(17)를 회전드럼(18)에서 처리하여 이를 소형 펠릿(19) 형태로 성형하고 이를 약 20℃의 상온과 대기압에서 수증기로 실질적으로 포화된 공기로 충전된 밀봉용기(20)에서 수일 동안 저장한다. 밀봉용기(20)에서 숙성처리 기간을 조절하여 모르타르 펠릿(19)을 완전하게 응결하고 경화시킨다. 용기(20)에서 숙성처리 한 후, 경질의 압축펠릿(21)을 수집하고, 이 펠릿을 주변환경 및 대기 작용제에 대하여 비활성으로 하므로서, 이들은 폐기물 투매로 생기는 장소를 없앨 수 있다.

다음 실시예 설명으로 본 발명의 효과가 증명될 것이다.

제일 시험 시리즈

다음 설명한 실시예 1∼5에서는, 도시 폐기물 소각로에서 채취한 회분을 처리한다. 회분의 중량조성은 다음 표 1에 표시했다.

구성성분	함량 (중량%)
SiO₂Al (전체)(Al₂O₃로 표현)Al 금속CaOMgONaKTiO₂FeOZnPbCuCdMnCr (전체)Cr (Ⅵ)ClSO₃P₂O₅AsSbHg비연소 물질	30.6%16.7%1-10% of 전체 Al22.0%2.5%3.7%2.6%2.4%3.0%1.00%0.38%0.10%0.008%0.09%0.07%13 ppm2.2%9.6%1.2%65 ppm345 ppm1.1 ppm0.4%

실시예 1(본 발명에 따르지 않은 예)

108g의 회분을 1000㎖의 물로 세척하고, 한 시간 후, 반응매채의 pH를 10.9에서 안정시킨다. 여기서 형성된 현탁액을 여과하고 이를 먼저 100㎖의 물로 세척한 후, 여과 케이크를 수집한다. 약 40%의 물을 함유하는 전성 페이스트틀 형성하는데 충분한 양의 물을 여과 케이크에 가하고, 11.8g의 인산 수용액(농도 : 85 중량%)을 일정한 교반하에 페이스트를 유지하면서, 생성된 페이스트에 가한다. 인산을 첨가할 때, 온화한 열 방출을 수반한다. 여기서 얻은 균질의 페이스트성 덩어리를 냉 오븐에 들어 있는 내화성 자기 캡슐에 넣는다. 다음 오븐을 가열하여 약 한시간 이상 동안, 점차적으로 이의 온도가 800℃가 되도록 한다. 이러한 800℃ 온도를 1시간 동안 유지한 다음 물질을 오븐에서 제거하고 실온에서 냉각시킨다.

오븐에서 수집된 하소분말을 더 이상 처리하지 않고, 상기 TCLP 표준에 따른 독성시험을 행한다. 이를 위하여 리터당 6g의 초산과 2.57g의 수산화 나트륨을 함유하는 2ℓ의 수용액을 100g의 하소된 분말에 가한다. 혼합물을 균질화 한 다음 0.6∼0.8㎛ 유리섬유의 필터로 여과한 다음 시험한 분말에서 나온 이의 중금속 함량에 대하여 여액을 측정한다.

그 결과는 다음 표 2에 표시했다.

중금속	함량 (㎍/ℓ)
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)Hg	1000290015000300500700510010

실시예 2(본 발명에 따른 예)

표 1에 명시된 회분배취를 실시예 1에서와 같이 처리하고, 오븐에서 하소된 분말을 수집하고 실온으로 냉각시키고, 포틀랜드 시멘트 클링커와 세밀하게 혼합한다(하소된 분말 5 중량부당 1 중량부의 클링커 비율로). 상기 혼합물 100g당 30㎖의 물의 비율로 얻은 혼합물에 반죽물을 가하고, 균질의 모르타르가 형성되도록 혼합한다. 이를 5일 동안 공기하에 저장한 소형 펠릿으로 성형하여 모르타르를 응결과 경화시킨다. 모르타를 응결 경화시킨 후 수집된 펠릿을 실시예 1에서와 같이 TCLP 독성시험을 행한다. 또한, 직경(선별에 의하여 정의된 직경) 1㎜ 이하로 펠릿을 분쇄하고 리터당 6g의 초산과 2.57g의 수산화 나트륨을 함유하는 2ℓ의 수용액을 여기서 얻은 100g의 분쇄된 물질에 가한다. 혼합물을 균질화 한 다음 0.6∼0.8㎛ 유리섬유의 필터로 여과하고 시험한 분말에서 나온 이의 중금속 함량에 대하여 여액을 측정한다. 그 결과는 다음 표 3에 표시했다.

중금속	함량 (㎍/ℓ)
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)	61<202418<30<30860

표 2와 표 3에 나타난 결과를 비교하면, 회분의 중금속을 비활성화 한 것 보다 본 발명에 의하여 나타나는 진전이 더 분명함을 알 수 있다.

실시예 3(본 발명에 따른 예)

이 실시예에서는, 실시예 2에서와 같이 공정행 하나, 모르타르의 응결과 경화후 수집된 펠릿은 TCLP 시험과 다른 독성시험으로 시험한다. 이 시험에서는 펠릿을 직경(선별에 의하여 정의된 직경) 1㎜ 이하로 분쇄하고 물질을 10의 액체/고체 비율에서, 탈염수로 3회 침출한다.

매 침출 후, 시험 받은 분말에서 나온 중금속 함량에 대하여 세척액을 측정한다. 그 결과는 다음 표 4에 표시했다.

중금속	함량 (㎍/ℓ)
제일 침출
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)	63<20<1060<30<30700
제이 침출
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)	24<20<1027<30<30280
제삼 침출
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)	<10<20<10<10<30<3035

실시예 4(본 발명에 따른 예)

실시예 2의 시험을 동일한 조건 하에서, 반복하고, 단지 다른 것은 포틀랜드 시멘트 클링커를 포틀랜드 시멘트로 대치하는 것이다.

TCLP 시험결과는 다음 표 5에 표시했다.

중금속	함량 (㎍/ℓ)
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)	<10<20<10<10<30<30840

실시예 5(본 발명에 따른 예)

실시예 3의 시험조건을 반복하고, 단지 다른 점은 포틀랜드 시멘트 클링커를 포틀랜드 시멘트로 대치하는 것이다.

세번 침출시험의 결과는 하기 표 6에 표시했다.

중금속	함량 (㎍/ℓ)
제일 침출
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)	<10<20<10<10<30<301030
제이 침출
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)	<10<20<10<10<30<30160
제삼 침출
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)	<10<20<10<10<30<3090

제이 시험 시리즈

다음 설명한 실시예 6 내지 17 에서, 표 7에 표시된 중량조성을 갖는 회분을 처리한다.

구성성분	함량 (중량%)
SiO₂Al (전체)(Al₂O₃로 표현)Al 금속CaOMgONaKTiO₂FeOZnPbCuCdMnCr (전체)Cr (Ⅵ)ClSO₃P₂O₅AsSbHg비연소 물질	19.3%13.6%1-10% of 전체 Al20.0%2.8%7.5%6.1%1.5%2.2%1.82%1.20%0.11%0.094%0.11%0.04%0.33 ppm13.2%6.2%0.8%125 ppm510 ppm12 ppm2.4%

실시예 6(본 발명에 따르지 않은 예)

136g의 회분을 1300㎖의 물로 세척하고, 한 시간 후, 반응매채의 pH를 11.0으로 안정시킨다. 여기서 형성된 현탁액을 여과하고 이를 100㎖의 물로 미리 세척한 후, 여과 케이크를 수집한다.

다음 공정을 실시예 1에서와 같이 행한다. 독성시험(TCLP 시험) 결과는 다음 표 8에 표시했다.

중금속	함량 (㎍/ℓ)
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)Hg	12001900250005001100300230020

실시예 7(본 발명에 따른 예)

표 7에 명시된 회분의 배취를 실시예 6에서와 같이 처리하고, 하소오븐에서 수집되고 실온으로 냉각된 하소분말을 하소된 회분 4 중량부당 1 중량부의 클링커의 비율로 포틀랜드 시멘트 클링커와 혼합한다. 반죽물을 혼합물 100g당 30㎖의 양으로, 얻은 균질의 혼합물에 가하고, 혼합물을 혼합하여 모르타르를 형성시킨다. 얻은 수경 모르타르를 펠릿으로 성형하고 이를 5일 동안 공기하에 저장하여, 모르타르를 응결 경화시킨다.

모르타르를 응결 경화한 후 수집한 펠릿을 TCLP 독성시험 한다. 또한, 펠릿을 직경(선별에 의하여 정의된 직경) 1㎜ 이하로 분쇄하고 2ℓ의 0.1M 초산 수용액을 여기서 얻은 100g의 분쇄된 물질분말에 가한다. 혼합물을 균질화 한 다음 여액에서 시험받은 분말에서 나온 이의 중금속 함량을 측정한다. 그 결과는 하기 표 9에 표시했다.

중금속	함량 (㎍/ℓ)
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)Hg	80<2006602305090720<5

실시예 8(본 발명에 따른 예)

실시예 7의 시험을 반복하고, 단지 다른 것은 TCLP 독성시험을 실시예 3에 서술된 세번 침출시험으로 대치하는 것이다.

시험결과는 하기 표 10에 표시했다.

중금속	함량 (㎍/ℓ)
제일 침출
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)	38<20<1017<30<30145
제이 침출
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)	37<20<1080<30<3095
제삼 침출
CuPbZnCdAsSbCr (Ⅵ)	<10<20<10<10<30<3055

실시예 9(본 발명에 따른 예)

실시예 7의 시험을 반복하고, 단지 다른 것은 반죽 후에 얻은 펠릿을 8일 동안 수증기로 포화된 공기(상대습도 100%)로 충전된, 밀봉실에 저장한다. 밀봉실에서 수집된 펠릿을 2일 동안 공기 건조한 다음 실시예 8의 TCLP 시험을 한다. TCLP 시험에서 여액이 42 ㎍/ℓ인 6가 크롬함량을 갖는 것을 알았다.

실시예 10, 11과 12(본 발명에 따른 예)

이들 실시예는 실시예 9와 동일한 조건 하에서 행한 세가지 시험에 관한 것이고, 단지 다른 것은 첨가제를 반죽물에 가하는 것이다. 실시예 10의 시험에서는, 이 첨가제는 황산철(Ⅱ) 육수화물로 이루어지며(모르타르의 1 중량%인 중량으로 사용된다); 실시예 11의 시험에서는, 첨가제는 황산망간 일수화물로 이루어지며(모르타르의 0.7 중량%인 중량으로 사용); 실시예 12의 시험에서는, 첨가제는 철분말로 이루어진다(모르타르의 0.3 중량%인 중량으로 사용).

TCLP 시험에서, 여액에서 6가 크롬 함량이 세 실시예의 각각에서 10 ㎍/ℓ 이하로 발견되었다.

실시예 13, 14, 15, 16과 17(본 발명에 따른 예)

실시예 9의 시험을 다섯개의 4×4×6 ㎝ 주형 시험편으로 만들 수 있는데 충분한 회분 양으로 반복한다. 실온에서, 수증기로 포화된 분위기 하에 28일 동안 시험편을 유지하여, 모르타르를 응결 및 경화시킨다. 다섯개의 시험편은 사용된 회분 양과 클링커 양 사이의 중량비에 있어 서로 다르다.

모르타르를 응결 경화한 후, 시험편을 기계 강도 시험하는데, 이는 벨지움 표준 NBN 196-1(1991)의 조건 하에서 이들의 굽힘강도와 이들의 압축강도를 측정하는 것이다. 시험결과는 하기 표 11에 기재했다.

실시예 번호	회분: 클링커(중량비)	기계 강도
실시예 번호	회분: 클링커(중량비)	굽힘 (N/㎟)	압축 (N/㎟)
1314151617	1.53.03.54.05.0	2.942.942.943.192.45	5.74.95.75.04.1

Claims

인산과 알카리 금속 인산염에서 선택한 반응물을 회분에 첨가하고, 여기서 얻은 인산염-함유 혼합물을 물 및 수경 결합제와 반죽하여 수경 모르타르를 형성시키고 모르타르를 응결과 경화시킴을 특징으로 하는 중금속과 알루미늄 금속을 함유하는 회분을 비활성화 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 반응물이 헥사메타 인산 나트륨임을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 수경 결합제를 포틀랜드 시멘트와 포틀랜드 시멘트 클링커에서 선택함을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상술한 반응물을 회분중량의 8∼15 중량%의 양으로 사용함을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 수경 결합제를 회분중량의 25∼40 중량%의 양으로 사용함을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 응결과 경화를 수증기로 포화된 분위기 하에서 행함을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 철, 망간, 철(Ⅱ) 화합물, 망간(Ⅱ) 화합물과 알카리 금속의 환원염에서 선택한 첨가제를 모르타르 중량의 0.3∼1 중량%의 양으로 반죽물에 혼합함을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서, 첨가제를 황산철(Ⅱ), 황산망간, 아질산 나트륨, 아황산 나트륨과 철금속에서 선택함을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 회분이 수용성 화합물을 함유하는 경우, 이에 인산을 첨가하기 전에 알카리성 물로 세척함을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 회분이 유기물질 과/또는 비연소 물질을 함유하는 경우, 상기 인산염-함유 혼합물을 하소처리한 후 물과 수경 결합제를 이에 첨가함을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서, 회분이 도시 폐기물의 소각에서 나오는 매연의 플라이 애쉬임을 특징으로 하는 방법.