| 초록 |
Bauxite(Al2O3•2H2O)로부터 Al2O3를 추출하는 화학공정에서 부산물로 생성되는 Red Mud(RM)를 친환경 산업용 건축소재 등으로 활용하기 위한 많은 연구들이 수행되어왔다. RM은 점토의 가소성과 밝은 적색을 띠는 특성을 이용하여 적색도료의 주원료로 사용한다면, 기존의 적색도료에 비해 안료, 점도, 두께, pH 등의 조절이 용이하여 생산단가 절감을 통한 친환경도료로서 경쟁력을 가질 수 있다. 그러나 RM의 도료로서의 실용화를 위해서는 공정 간소화 및 RM Powder의 미세화는 물론 무엇보다도 Na2O에 의한 백화현상의 문제점 해결을 통한 RM 안정화가 필수적이다. 여기에서는 적색도료로서 이용하기 위하여 RM 안정화와 산을 이용한 Ball Mill 습식공정에 관한 연구를 수행하였다. RM의 습식처리에 적합한 산(HCl, H2SO4, H2PO4) 중에서 H2PO4 가 최적의 매체로 확인되었다. 실제 산업화응용을 위하여 Ball Mill 분쇄실험을 대용량으로 하였으며, 분쇄기에 지름 약 76mm의 지르코니아 45 kg, 증류수 14kg, Raw RM 20kg과 43% 조인산 230ml를 투여하고, 25 rpm으로 48시간 볼밀 분쇄하였다. 습식 처리결과 RM슬러리의 pH는 약 10에서 8로 중성화되었으며, 진공오븐에서 충분히 건조한 후(125℃, 6시간)에도 백화현상은 관찰되지 않았다. XRD, SEM, BET, AAF 등으로 안정화된 RM의 물성을 분석하였다. 평균입도분포는 5.96μm에서 3.96μm으로 약 33.5%로 감소하였다. 또한 입자간격(입자간극의 면적)은 41.94m2/g에서 16.98m2/g로 감소(평균밀도는 증가)하여 도료특성 중 은폐력의 향상이 예측되었다. 결론적으로 볼밀습식공정을 통하여 제조된 안정화 RM Powder를 적색도료로서 활용 가능함이 확인되었다. |
