Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.10, No.5, 696-700, August, 1999
시멘트 클린커 반응에서 중금속(Cd, Cr, Cu, Pb)의 거동과 영향
Effects and Behaviors of Heavy Metals(Cd, Cr, Cu, Pb) in Cement Clinker Reaction
초록
산업부산자원으로부터 유입되는 중금속이 시멘트 클린커 반응에 미치는 영향과 거동에 대하여 연구하였다. 원료물질에 Cu, Cd, Cr, Pb의 중금속 이온을 500 ppm 첨가하고 1450℃에서 30분간 소성하여 소성성, 중금속의고정농도 및 분배율에 따른 거동을 관찰하였다. 중금속의 고정농도는 Pb가 5% 이하로 가장 낮았으며 Cr은 약 85%로 가장 높게 나타났다. 1450℃에서 소성한 Cr을 첨가한 클린커는 free CaO의 함량이 3.41%로 소성성이 낮았으며 기타 중금속의 첨가는 클린커의 반응특성에 크게 영향을 미치지 않았다. 다만 중금속의 휘발로 인하여 클린커 조직에 거대 및 미세 기공이 다수 발생되었다. 클린커 원료에 첨가한 중금속중 Cd와 Cr은 주로 alite와 belite에 분배되었으나 Cu는 간극물질에 집중적인 분배율을 나타냈고 Pb는 휘발도가 높아 클린커 조직내에서 검출한계 내로 존재하지 않는 것으로 나타났다.
The effects and behaviors of heavy metals incoming from industrial by-products were investigated in cement clinker reaction. The raw meal containing 500 ppm of heavy metal ion such as Cu, Cd, Cr, and Pb was calcined at 1450℃ for 30 minutes. Burnability index, fixation concentration of heavy metals in clinker, and apportionment ratio were analyzed. Pb had a minimum fixation concnetration of under 5% and Cr had a maximum over 85%. The burnability of Cr containing clinker was lower than that of others as the result of higher value of 3.41% of free lime after calcination at 1450℃. Cu, Cd, and Pb had not any significant effects on the clinker reactitivity. The volatility of heavy metals produced lots of macropores and micropores in clinker and minerals. Cd and Cr were the major apportionments in alite and belite and Cu in interstitial phase. Pb was existed under the detection limit of EDAX analysis due to its higher volatility.
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