지오폴리머 제조 기술 : 금광산 황화물 찌꺼기 활용

전문가 제언

○ 지오폴리머(geopolymer)는 알루미나 규산염과 고농축 수용성 알칼리 수산화물 또는 규산염 용액의 반응에 의하여 합성되는 알칼리 알루미나 규산염이다. 폭넓은 의미로 지오폴리머는 시멘트와 유사한 무기바인더나 무기폴리머라고 할 수 있다. 지오폴리머의 미세구조, 응결, 경화 메커니즘 등에 관한 많은 연구가 있다.

 

○ 지오폴리머가 주목을 받는 이유는 다음과 같다: 건축에 많이 사용되는 시멘트보다 친환경 재료이고 낮은 온도에서 제조가 가능하므로 CO₂가스배출량이 적으며 제조원가도 약 30% 저렴하다. 실제 시멘트 1kg을 제조하는데 가스가 950g 방출된다. 시멘트산업에서 배출양은 전 세계 온실가스의 약 7%를 차지하고 있다.

 

○ 현재는 비산재 및 슬래그와 같은 부산물을 이용한 연구가 많이 되어있으며 다수의 제품이 판매되고 있다. 그러나 아직까지 보통 시멘트를 대체하여 범용으로 사용되지 못하고 있다. 이는 제품의 기능이나 수명이 완벽하게 검증되지 않았기 때문이다. 앞으로 시멘트를 대체할 수 있는 무기 결합제로 건축 이외에 내화·중금속 고정화 및 단열재료 등으로 폭 넓게 사용될 것으로 기대하고 있다.

 

○ 우리나라는 금광맥과 사금층이 전국에 걸쳐 분포되어 있다고 해도 과언이 아닐 정도이고 과거 일제강점기에 금광구 수가 10,318개를 기록한 적이 있었다. 1939년의 금생산량은 29,192kg을 기록하여 세계적인 금생산국이었다. 이처럼 금생산량과 비례하여 금광산의 폐석은 상당량이 방치된 상태로 있다.

 

○ 최근 우리나라의 금매장량은 2014년 기준 6,249,400톤(Au 7.7g/t)으로 나타났고 가행 금광산 수는 11개 광산으로 나타났다. 동년 금생산량은 284kg이며 제련소에서 생산된 것을 포함하면 46,207kg을 기록했다. 이처럼 국내에서 가행되는 금광산과 수입광석에서의 금생산량을 볼 때 황화물 찌꺼기가 상당하다. 황화물 찌꺼기를 이용한 지오폴리머의 제조는 환경적 측면에서도 중요하다. 따라서 시멘트 대체재로 지오폴리머에 대한 연구는 활성화가 필요하다.

 

저자

Jenni Kiventera, Lukasz Golek, Juho Yliniemi, Victor Ferreira, Jan Deja, Mirja Illikainen

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2016

권(호)

149()

잡지명

International Journal of Mineral Processing

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

104~110

분석자

김*인

분석물

• 지오폴리머 제조 기술 - 금광산 황화물 찌꺼기 활용.pdf [505,864 byte]

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