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하소(?燒) 명반석(明礬石)에 의(依)한 고로수쇄(高爐水碎)슬래그의 활성화(活性化) 특성(特性)
Activation Property of Blast Furnace Slag by Calcined Alunite

김형석   (한국지질자원연구원 자원활용소재연구부CC0186900  ); 조영도   (한국지질자원연구원 자원활용소재연구부CC0186900  ); 안지환   (한국지질자원연구원 자원활용소재연구부CC0186900  ); 목촌방부   (일본산업기술총합연구소CC0102691  ); 한춘   (광운대학교UU0000194  );
  • 초록

    본 연구에서는 명반석 $[K_{2}SO_{4}{\cdot}Al_{2}(SO_{4})_{3}{\cdot}4Al(OH)_{3}]$ 을 고로수쇄슬래그의 활성화제로서 활용하기 위하여 하소 명반석과 고로수쇄슬래그의 수화반응 특성을 연구하였다. $650{\circ}C$ 에서 하소시킨 명반석은 $KAl(SO_{4})_{2}$ 와 $Al_{2}O_{3}$ 로 구성되어 있으며 하소 명반석-소석회-석고 계에서 하소 명반석은 소석회 및 석고와 $2KAl(SO_{4})_{2}+2Al_{2}O_{3}+13Ca(OH)_{2}+5CaSO_{4}{\cdot}2H_{2}O+73H_{2}O{\rightarrow}3(3CaO{\cdot}Al_{2}O_{3}{\cdot}3CaSO_{4}{\cdot}32H_{2}O)+2KOH$ 와 같이 반응하여 ettringite( $3CaO{\cdot}Al_{2}O_{3}{\cdot}3CaSO_{4}{\cdot}32H_{2}O)$ 를 형성한다. 하소 명반석-고로수쇄슬래그 계에서는 하소 명반석에서 용해된 황산이온( $SO_{4}^{2-}$ )이 소석회와 반응하여 석고를 형성시키고, 석고는 다시 고로수쇄슬래그와 반응하여 ettringite를 형성시키면서 슬래그의 수화반응을 촉진시키기 때문에 하소 명반석을 고로수쇄슬래그의 활성화제로 사용할 수 있다.


    In order to use alunite as an activator of blast furnace slag, we studied the hydration characteristics of the calcined alunite and the ground blast furnace slag. The alunite calcined at $650{\cire}C$ consists of KAl( $KAl(SO_{4})_{2}$ and $Al_{2}O_{3}$ . The calcined alunite reacts with $Ca(OH)_{2}$ and gypsum to form etrringite ( $3CaO{\cdot}Al_{2}O_{3}{\cdot}3CaSO_{4}{\cdot}32H_{2}O$ ) as fellows: $2KAl(SO_{4})_{2}+2Al_{2}O_{3}+13Ca(OH)_{2}+5CaSO_{4}{\cdot}2H_{2}O+73H_{2}O{\rightarrow}3(3CaO{\cdot}Al_{2}O_{3}{\cdot}3CaSO_{4}{\cdot}32H_{2}O)+2KOH$ . The $SO_{4}^{2-}$ ions from calcined alunite reacts with CaO in blast furnace slag to from gypsum, which reacts with CaO and $Al_{2}O_{3}$ to from ettringite in calcined alunite-blast furnace slag system. Therefore blast furnace slag can be activated by calcined alunite.


  • 주제어

    명반석 .   하소 명반석 .   고로수쇄슬래그 .   활성화제.  

  • 참고문헌 (9)

    1. 笠田芳夫, 1986: 'セメント.コンクリト用混和材料', 技術 書院, pp. 53-59 
    2. 조한익, 문회수, 1978: '한국의 명반석광상', 자원개발연구소, p. 27 
    3. Lea, F. M. 1970: 'The Chemistry of Cement and Concrete', Third edition, Chemical Publishing Co, INC. p. 227 
    4. 赤津 健, 1978: Gehlenite-Akennanite系水碎 スラグが高爐 セメントの强度發現性と凝結現像にお よぽす影響, セメン ト技術年報XXXII, pp. 97-99 
    5. 김형석, 조동성, 1998: 명반석의 열분해, 한국자원리싸이클링학회지, 7(5), pp. 33-40 
    6. 손용운, 조명승, 오재현, 1980: 명반석의 열분해가 침출에 미치는 영향, 대한광산학회지, 19, pp. 215-221 
    7. Lea, F. M. 1970: 'The Chemistry of Cement and Concrete', Third edition, Chemical Publishing Co, INC. p. 468 
    8. Lea, F. M. 1970: 'The Chemistry of Cement and Concrete', Third edition, Chemical Publishing Co, INC. pp. 479-480 
    9. 花田光雄, 伊藤貞敏, 1969: メリライトカラス質の水和反感, セメント技術年報XXIII, p.72 

 저자의 다른 논문

  • 김형석 (20)

    1. 2001 "Alunite와 limestone의 혼합소성에서의 무수석고의 합성" 한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology 11 (5): 190~196    
    2. 2001 "생활 폐기물 소각재 중 바닥재의 特性" 資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling 10 (4): 48~57    
    3. 2001 "수세에 의한 생활폐기물 소각재 중 비산재로부터 염소성분의 제거" 資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling 10 (5): 36~43    
    4. 2002 "생활폐기물 소각재중 바닥재를 이용한 11CaOㆍ$7Al_2O_3$$CaCl_2$클링커의 제조" 資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling 11 (4): 27~36    
    5. 2003 "폐콘크리트로부터 회수된 시멘트 페이스트 미분말의 시멘트 원료화 연구" 한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 40 (8): 804~810    
    6. 2003 "알칼리 자극제에 의한 고로수쇄슬래그의 활성화 특성" 한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 40 (10): 1005~1014    
    7. 2004 "보통포틀랜드시멘트 원료로서 회중석 광미의 활용" 資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling 13 (3): 19~26    
    8. 2007 "Possibility of Low-$Ca^{2+}$ Limestone as a Raw Material for Synthesizing PCC" Geosystem engineering 10 (4): 71~74    
    9. 2008 "시멘트클링커 및 수화반응 생성물의 광물학적 특성" 광물과 산업 = Mineral science and industry 21 (2): 65~81    
    10. 2008 "마이크로파 가열에 의한 부산석고(副産石膏)의 건조 특성" 韓國鑛物學會誌 = Journal of the Mineralogical Society of Korea 21 (2): 193~200    
  • 조영도 (1)

  • Ahn, Ji Whan (56)

  • 한춘 (46)

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