환경자재로서 철강슬래그의 유용성

전문가 제언

○ 철강슬래그는 고로슬래그와 제강슬래그로 분류된다. 철광석을 코크스로 환원하여 선철을 제조하는 제선공정에서는 철광석과 코크스 중에 함유된 맥석과 조재제로 첨가하는 석회석(CaCO3)으로부터 선철 1톤 당 약 300kg의 고로슬래그가 발생한다. 선철을 산화정련하는 LD제강공정에서는 Si, Mn, P의 산화와 조재제로 첨가하는 생석회(CaO)로부터 용강 1톤 당 약 100kg의 제강슬래그가 발생한다.

○ 고로슬래그는 염기도{=(%CaO)/(%SiO2)} 1.2 정도이고, CaO-SiO2-Al2O3 계를 주성분으로 하는 복합산화물로서 시멘트 원료와 천연모래의 성분을 갖고 있고 물과 반응하여 고화하는 수경성이 있다. 따라서 고로에서 배출 시에 고압수로 급랭시킨 수쇄 슬래그로 만들어 시멘트용 원료, 토목건축용 골재, 도로용 노반재, 성토제 등으로 거의 전량이 이용된다. 최근에는 수쇄 슬래그에 벤토나이트와 기포제를 혼합한 건축용 공동충전제가 상품화되는 등 토목공사용 재료로서 유용성이 확대되고 있다.

○ 제강슬래그는 CaO-SiO2-FeO계를 주성분으로 하고 있으며 염기도가 4.0 정도로 높다. CaO성분 중에는 슬래그화 되지 않아 대기 중에서 팽창하여 붕괴하는 free CaO가 존재하기 때문에 토목건축용 재료로서의 활용이 제한적이었다. 따라서 한때는 SMP(slag minimizing process)조업이 개발되기도 했으나 스팀으로 free CaO를 Ca(OH)2로 안정화시키는 에이징(aging) 처리기술이 개발되어 최근에는 토목공사용 골재, 노반재 등으로 널리 이용되고 있다.

○ 국내의 경우 KS규격으로 도로용 철강슬래그(KS F2535), 시멘트 원료(KS L5210, KS L5201), 콘크리트용 골재(KS L2544), 암면원료(KS L4701) 등이 규정되어 있다. 또 도로용 철강슬래그 골재의 공사 표준시방서와 제강슬래그의 재활용 지침도 정부기관에 의해 고시되어 있다. 2012년도에 국내에서는 약 1200만 톤의 고로슬래그와 약 430만 톤의 제강슬래그(전기로 슬래그 제외)가 발생한 것으로 추정된다. 이들의 활용은 토목건축용 용도에 한정되고 있으나 산성토양의 개량, 해양수질의 정화, 인공어초 등 농수산용으로의 활용을 위한 연구개발이 요구된다.

저자

Naoto Tsutsumi

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

17(8)

잡지명

ふえらむ

과학기술
표준분류

재료

페이지

539~549

분석자

심*동

분석물

• 환경자재로서 철강슬래그의 유용성.pdf [372,364 byte]

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