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폐유리의 이산화규소 회수 프로세스

전문가 제언: ○ 전 세계에서 생산되는 유리제품의 대부분은 소다석회 유리이다. 소다석회유리의 주요 제품은 판유리, 병유리, 식기유리 등이다. 따라서 폐유리에는 병유리, 식기, 판유리, TV 벌브유리 등이 대부분이며 이들의 리사이클링에 관한 연구가 진행되어 있다.

○ 폐유리 중 재활용이 가장 활발한 것이 병유리 분야이다. 수십 년 전에는 파유리 함유량이 40%가 가장 적합한 것으로 기술되어 있었으나, 오일 파동 이후 파유리 사용을 증대시켜 에너지와 원가를 절감하는 노력이 진행되었다. 현재는 파유리 공급량에 따라서 90% 이상을 사용할 수도 있다. 국내는 2005년 이후 파유리 사용량이 70%를 유지하며, 작년에는 75만 톤의 유리용기 생산에 73%의 파유리를 사용하였다.

○ 일반적인 유리의 주성분은 SiO2이며 유리 중에 약 60~80mass%가 함유되어 있다. SiO2는 전통적인 유리와 세라믹 재료 이외도 광학재료 등 광범위하게 사용되는 원료이며, 유리산업과 세라믹 산업의 큰 수요를 나타내고 있다. 지각 상에는 가장 많은 성분이 SiO2이며, 주로 사용되는 원료는 규석과 규사이다.

○ 폐유리는 거의 100% 재활용이 가능하며, 기타 여러 산업에서 다양한 원료로 재활하는 것에 대한 연구는 많이 진행되어 있다. 예로 경량골재, 글라스 타일, 글라스 아스팔트, 유리블록 등이 있다. 그러나 화학처리 하여 SiO2를 회수하는 연구는 실용화 면에서 문제가 있어서 연구가 적었을 것으로 판단된다.

○ 이 연구에서는 NaOH 또는 KOH의 알칼리 융제를 이용하여 보통 유리용융 온도(약 1,600℃)보다 낮은 온도에서 용융하고 SiO2를 회수하는 프로세스에 대한 연구이다. 이 프로세스는 다양한 컬러유리나 납(Pb)이 포합된 유리도 가능하다고 본다.

○ 이 프로세스는 경제성이 문제가 해결되어야 될 것으로 판단되며, 순도가 높고 철분이 적은 SiO2를 제조할 수 있다면 가능성이 있을 것으로 사료된다.

저자: Hidetsugu Mori
자료유형: 학술정보