일반기술

폐 코크스냉각분진을 이용한 여과재대체제 및 그의 제조방법

본 발명은 제철소에서 코크스 제조 공정 중 코크스 냉각시에 발생하는 냉각분진이 탄소량이 많고, 비교적 회분은 적으며, 미분상태이면서도 비교적 일정한 입도를 가지고 있으므로 굳이 재분쇄를 하여야 할 필요가 없고, 탄화공정을 거칠 필요가 없으므로 종래의 여과재를 대체할 수 있는 원료로 매우 적당하다는 점에 착안하여 상기 폐 코크스냉각분진을 선별하여 안트라사이트 여과재 또는 활성탄 여과재로 사용하고자 함을 목적으로 하는 것이다.본 발명은 액체 질소 코크스 분진을 이용, 석탄계 핏치를 바인더로 첨가하여 흡착제를 원형 형태로 만들었으며, 이를 탄화, 활성화시켰다는 특징이 있다.폐 코크스냉각분진은 고정 탄소분이 80%이상이며, 회분이10∼15%이고, 건조감량 0.7∼0.9%, 휘발분 0.2∼2.2%, 고정탄소 83∼88%, 충진밀도 0.61∼0.78g/cc, 요오드흡착력 36.2∼43.9g/cc이며, 포집하는 장소에 따라 입도도 다르고 종류가 다르다. 즉 포집장소가 3부분으로 분진포집기(Dust Catcher), 멀티 싸이클론(Multi Cyclone), ECS 분진으로 구별되며, 각기 특징적 물성을 지닌다.이들 물성치를 고려하여 평균입도가 12∼300메쉬 정도로 대단히 미세한 분말이며, 따라서 이를 적정한 산화성 기체로 활성화하여 미세공만 발달시키면 비표면적이 매우 크고 흡착 능력이 뛰어난 여과재로서의 기능을 할 수 있게 되는 것이다.즉 상기 폐 코크스냉각분진을 이용하여 조립상 여과재를 제조할 경우, 질소냉각분진의 경우는 전혀 전처리를 거치지 않고 바로 활성화 공정으로 투입될 수 있으며, 수냉각 분진의 경우는 분쇄 및 체질 공정을 거쳐 일정입도, 약 20∼30mm를 유지한 상태로 활성화로 안으로 투입하게 되는 것이다.이들의 용도를 개발하는 방안을 고려하였다. 더스트캐쳐에서 포집된 코크스 분진은 12∼100메쉬의 크기로 약 10∼40메쉬 분이 50%이상을 차지하므로 체질하여 안트라사이트 필터로 대신 사용하며 10∼100메쉬에 해당하는 부분을 로드밀, 볼밀 혹은 진동밀을 이용하여 200메쉬 이하로 분쇄하여 조립상의 활성탄의 제조원료로 사용하고자 한다. 원료 코크스의 충분한 미분쇄는 수분 또는 점결제의 존재하에서 계면화학적 응집을 용이하게 하며 점결제 첨가는 조립된 활성탄의 기계적 강도를 증진시키는 역할을 한다.멀티사이클론에서 채취한 분진은 입도 분포가 40메쉬 이상이 10%정도이므로, 체질하여 이를 분리하거나 전체를 상기한 방법으로 분쇄하여 활성탄제조 원료로 사용한다. 또한 ECS에서 포집한 분진은 200메쉬 이하의 미분이 53%이므로 이를 직접 활성탄제조용 대체원료로 사용이 가능하다. 특히 활성탄 제조용으로는 회분이 10∼15%로 비교적 높기 때문에 회분 함량의 감소를 위하여 산에 의한 회분제거 공정을 도입하고 처리하면 활성탄 제조용 대체원료로 사용이 가능하다.