Characteristics of digging and coal-preparation refuse emitted from several coal mines in Korea were investigated. The major mineral composition of digging refuse emitted from Sang-Duk, Jang-Sung, Tae-Baek, Han-Bo, and Hwa-Sun miners was quartz and the minor mineral compositions of them were clinochlore, pyrophyllite, muscovite, pyrite and kaolinite. The digging refuse was crushed by jaw and cone crushers and then classified by the sieve of 0.1mm and 0.5mm. The yield fraction of the particle size of over 0.1mm was 70∼80wt.%, which contained over 90wt.% SiO2. It was expected that the yields would be used as a SiO2 source materials for the viscosity regulator of steel making industries, the raw materials of molding sand and ceramic materials. The yields of the particle size of under 0.5mm and over 0.1mm of the digging refuse emitted from Sa-Buk, Jang-Sung, and Han-Bo miners would be used as refractory materials because the refractoriness (Seger Keger, SK) of them was in the range of 30∼32. On the other hand, the major mineral compositions of coal-preparation refuse were quartz, muscovite and clinochlore, which were similar to the major mineral compositions of clay minerals such as kaolinite, pyrophyllite and sericite. It was thus expected that the coal-preparation refuse would be used as a raw material of ceramic brick and light construction materials. The coal-preparation refuse would be also used as an additional energy source because the heat capacity of the coal-preparation refuse was measured from 150 cal/g to 1,500 cal/g with their particle size.
본 연구는 현재 국내에서 가행되고 있는 9개소의 석탄광에서 발생된 굴진폐석과 선탄폐석의 특성과 재활용 가능성을 조사하였다. 굴진폐석의 주구성 광물은 quartz이고, 미량 광물은 clinochlore, pyrophyllite, muscovite, pyrite, kaolinite 등이 함유되어 있었다. 굴진폐석을 파·분쇄한 후 체가름 하였을 때, 상덕, 장성, 태백, 한보 및 화순광업소의 0.1mm 이상인 산물의 경우는 SiO2 함량이 90% 이상이었으며, 산출율은 70∼80wt% 정도를 나타내었다. 이러한 산물은 건축재, 제철·제강공업의 슬래그 점도 조절재, 주물사 및 초자원료로 널리 사용되는 SiO2 공급원으로서 사용이 가능할 것으로 보인다. 그리고 0.5mm 이하 0.1mm 이상인 산물의 내화도를 측정한 결과, 사북, 장성 및 한보광업소의 굴진폐석은 내화도(SK)가 30∼32 정도이므로 내화재료로의 활용이 가능할 것으로 기대되었다. 선탄폐석의 주구성 광물은 quartz, muscovite, clinochlore 등이었다. 선탄폐석의 경우는 화학성분 조성이 요업원료로 사용되고 있는 점토광물들과 유사하였고, 입자크기에 따라 적게는 150 cal/g에서 많게는 1,500 ㎈/g 정도의 열량을 나타내었다. 이러한 특성을 갖는 선탄폐석은 세라믹스 벽돌, 경량 건축재 등과 같은 요업분야의 원료소재로의 활용이 가능할 것으로 보이며, 또한 함유탄질 물질에 의한 자용열(自熔熱) 발생으로 소성시 에너지 절감과 같은 부수적인 이익도 기대된다.
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