A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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PROCESS FOR PRODUCING GEOPOLYMER FROM INDUSTRIAL WASTES
The present invention relates to a geopolymer production method including: i) a step in which an inorganic raw material is prepared from industrial wastes, the inorganic raw material including at least one material selected from the group consisting of aluminum oxide, aluminum composite oxide, silicon oxide, and silicon composite oxide; ii) a step in which an alkaline activator is prepared from condensed water generated in a seawater desalination process, the alkaline activator including at least one material selected from the group consisting of sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), magnesium hydroxide (Mg(OH)_2), and calcium hydroxide (Ca(OH)_2); and iii) a step in which a geopolymer is acquired through a reaction between the inorganic raw material and the alkaline activator. According to the present invention, the geopolymer can be produced at a low cost and at a high level of efficiency by the use of the condensed water discarded in the seawater desalination process and combustion ash (coal ash) resulting from combustion for electricity generation in a thermal power plant, a cogeneration plant, or the like. This type of geopolymer production results in industrial waste reduction, reduction of costs for the preparation of a power plant coal ash landfill site, protection of surface bodies and aquifers in a sea area in the vicinity of a power plant, and reduction of condensed water treatment costs.
본 발명은, i) 산업 폐기물로부터 알루미늄 산화물, 알루미늄 복합 산화물, 규소 산화물 및 규소 복합 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 한 물질을 포함하는 무기질 원료를 준비하는 단계; ii) 해수 담수화 과정에서 발생한 농축수로부터 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화마그네슘(Mg(OH)) 및 수산화칼슘(Ca(OH))으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 한 물질을 포함하는 알칼리성 활성화제를 준비하는 단계; 및 iii) 상기 무기질 원료와 상기 알칼리성 활성화제를 반응시켜서 지오폴리머를 수득하는 단계를 포함하는, 지오폴리머의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 화력 발전소 또는 열병합 발전소 등에서 전력 생산을 위해 연소된 연소재(석탄회) 및 해수 담수화 과정에서 버려지는 농축수를 사용하여 저비용 고효율의 지오폴리머를 제조할 수 있으며, 이러한 지오폴리머의 제조로 인해 산업 폐기물의 감소, 발전소 석탄회 매립장 부지 확보 비용 절감, 발전소 인근 해역의 표면체 및 대수층 보호, 농축수 처리 비용 절감 효과를 가져올 수 있다.
PROCESS FOR PRODUCING GEOPOLYMER FROM INDUSTRIAL WASTES
The present invention relates to a geopolymer production method including: i) a step in which an inorganic raw material is prepared from industrial wastes, the inorganic raw material including at least one material selected from the group consisting of aluminum oxide, aluminum composite oxide, silicon oxide, and silicon composite oxide; ii) a step in which an alkaline activator is prepared from condensed water generated in a seawater desalination process, the alkaline activator including at least one material selected from the group consisting of sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), magnesium hydroxide (Mg(OH)_2), and calcium hydroxide (Ca(OH)_2); and iii) a step in which a geopolymer is acquired through a reaction between the inorganic raw material and the alkaline activator. According to the present invention, the geopolymer can be produced at a low cost and at a high level of efficiency by the use of the condensed water discarded in the seawater desalination process and combustion ash (coal ash) resulting from combustion for electricity generation in a thermal power plant, a cogeneration plant, or the like. This type of geopolymer production results in industrial waste reduction, reduction of costs for the preparation of a power plant coal ash landfill site, protection of surface bodies and aquifers in a sea area in the vicinity of a power plant, and reduction of condensed water treatment costs.
본 발명은, i) 산업 폐기물로부터 알루미늄 산화물, 알루미늄 복합 산화물, 규소 산화물 및 규소 복합 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 한 물질을 포함하는 무기질 원료를 준비하는 단계; ii) 해수 담수화 과정에서 발생한 농축수로부터 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화마그네슘(Mg(OH)) 및 수산화칼슘(Ca(OH))으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 한 물질을 포함하는 알칼리성 활성화제를 준비하는 단계; 및 iii) 상기 무기질 원료와 상기 알칼리성 활성화제를 반응시켜서 지오폴리머를 수득하는 단계를 포함하는, 지오폴리머의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 화력 발전소 또는 열병합 발전소 등에서 전력 생산을 위해 연소된 연소재(석탄회) 및 해수 담수화 과정에서 버려지는 농축수를 사용하여 저비용 고효율의 지오폴리머를 제조할 수 있으며, 이러한 지오폴리머의 제조로 인해 산업 폐기물의 감소, 발전소 석탄회 매립장 부지 확보 비용 절감, 발전소 인근 해역의 표면체 및 대수층 보호, 농축수 처리 비용 절감 효과를 가져올 수 있다.
PROCESS FOR PRODUCING GEOPOLYMER FROM INDUSTRIAL WASTES
산업 폐기물로부터 지오폴리머를 제조하는 방법
KIM KYEONG SOOK (author) / KIM KWANG SIN (author) / LEE JAE BONG (author) / YOON SEOK WON (author)
2017-03-02
Patent
Electronic Resource
Korean
IPC:
C04B
Kalk
,
LIME
Synthesis of geopolymer from industrial wastes
| Tema Archive | 2015
Development of Geopolymer Mortar from Metakaolin Blended with Agricultural and Industrial Wastes
| Trans Tech Publications | 2018
Effects of Industrial and Agricultural Wastes on Mud Blocks Using Geopolymer
| DOAJ | 2020
| European Patent Office | 2023
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