| 초록 |
국내 강원도에 위치한 경동석탄광에서 채탄되는 무연탄은 갱외 선별되어 민수용이나 발전용으로 활용되고 있다. 석탄의 품위향상은 석탄의 고부가가치를 향상시키고 안정적 에너지자원의 확보 및 활용방안이 확대될 것이다. 본 연구에서는 국내 무연탄으로 갱외 선별된 선탄의 활용방안에 일환으로 부유선별 후 남게 되는 광미의 유리원료화 활용가능성을 조사하였다. 먼저 시료는 1~3mm의 입자크기로 파·분쇄하고 품위를 공업분석기(Leco, TGA-601)로 조사한 결과, 고정탄소(Fixed-carbon)가 50.33%이며 회분이 44.51%의 품위로 나타났다. 시료는 부유선별에 적합한 입도를 찾기 위해 로드밀 마광을 실시하여 입도조절을 하였고, 정선부선 및 청소부선을 통해 고품위 정탄을 회수하고 남은 광미를 활용하였다. 광미는 고정탄소 1%, 3%, 5%로 각 각 부유선별된 산물로서 XRD 분석결과, Quartz, Clinochlore, Muscovite, Pyrophyllite, Kaolinite 이고, Anatase, Rutile, Dolomite, Pyrite, Aragonite, Illite 등이 소량 수반되는 것으로 나타났다. 그리고 XRF 분석결과, SiO2, Al2O3가 주 구성 성분이며, 고정탄소가 낮은 시료에서 Fe 성분이 높았다. 이러한 광미는 세라믹스 원료 중 가장 일반적인 소오다석회유리 조성으로, 광미와 유리원료 혼합을 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5의 배합비로 혼합하고 1350℃에서 소성하여 유리를 제조하였다. 제조된 유리는 광미의 함유량이 많을수록 광미의 함유된 Fe 성분으로 색상은 점점 어두워졌으며, 고정탄소 함유량이 높은 광미일수록 색상이 맑은 것으로 나타났다. 이것은 유리 용융 시 탄소가 환원작용을 하기 때문으로 색상이 맑게 나온 것으로 판단된다. 이렇듯, 광미를 유리 제조 시 첨가하면 광미 첨가량에 따라서 갈색유리병으로 제조가 가능할 것으로 판단되고 광미의 활용가치를 높일 수 있을 것이다. |
