석회석은 원래 건축, 토목, 농업용으로 사용되었으나 추후에 제철 제강용, 화학 공업용 등으로 사용범위가 확대되고 있으며, 최근에는 환경 분야를 중심으로 활발한 수요 개발이 이뤄지고 있습니다.
석회석의 구분은?
- 크기에 따른 구분 ㎜ : 괴( 塊 , 대괴, 중괴, 소괴)
- mesh : 분(粉, 또는 보통탄산칼슘)
- ㎛ : 중질탄산칼슘, 경질탄산칼슘 물리․화학적 가공 형태에 따른 구분
- 물리적 가공 (파분쇄) 정도에 따른 구분 : 석회석, 중질탄산칼슘
- 가열, 합성 등 가공에 따른 구분 : 생석회, 소석회, 경질탄산칼슘, 경소백운석
석회석의 용도
한국은행 2005년 국내거래 실측에 의한 비금속광중 석회석의 수요액과 전방산업 산출액에 의하면 석회석은 65개 주요산업군에 사용되는 기초소재로 산출액 대비 수요액의 428배(8,392억원 → 약 360조원)에 이르고 있습니다.
| 구분 | 원료 및 가공 | 제품 | 용도 | 물리·화학적 이용특성 |
| 원석 | 절단, 연마 | 대리석, 테라죠용 CHIP | 건축용, 테라죠, 공예품 | 장식성, 가공성 |
| 파쇄, 분급 | 쇄석, 쇄사(골재용) | 아스콘용, 도로용 | 균질성, 가공성 | |
| 생·소석회 등 2차제품 제조 | . | . | ||
| 소·단결용 | 제선용, 주강용 | 탈황, 탈인 | ||
| 고로용 | 제강용 | Flux, 탈규, 탈황, 탈인 | ||
| 미분쇄, 분급 | 보통탄산칼슘 | 도로용, 아스팔트 Filler | 충진성, 결합성 | |
| 사료 | 칼슘보급, 소화보조 | |||
| 상하수 및 폐수처리 | 알카리처리, 중화, 중금속분리 | |||
| 배연탈황 | 탈황 | |||
| 중질탄산칼슘 | 고무, 플라스틱, 도료, 제지 | 물성 개선(보강성, 전기절연성, 백색도 | ||
| 가공성 개선(치수안정, 유동성, 분산성) | ||||
| 경제성(증량성으로 원가절감) | ||||
| . | 석회석+철광석+점토 | 포틀랜드 시멘트 | 콘크리트 2차 제품 | 수화경화성 광물의 생성 |
| 석회석+규사(또는 장석) | 규산칼슘 | 제강, 도자기, 전기용접봉 | 반응성, 소성온도, 시간절감, 오니처리 | |
| 석회석+규사+소다회+백운석 | 소다유리 | 판유리, 옹기유리 등 | 화학적 내구성 부여, 액상 온도저하, 유리점도증가 | |
| 석회석+점토+석영(장석) | 석회질 도기소지 | 석회질 도기타일 | 저수축 도기, 저구화팽창 소지 | |
| 생석회 | 석회석+연료 | 비료용 생석회 | 비료(석회질소, 규산석회) | 칼슘보급(석회질비료) |
| 제지용 생석회 | 제지(약품회수) | 반응성(수산화나트륨회수) | ||
| 토지 안정처리용 | 토질 안정처리제 | 수화반응성, 탈수성, 탄산화 | ||
| 건조제 | 식품 건조제 | 흡습성(수화반응) | ||
| 경소생석회 | 제강용 | Flux, 탈황, 탈인 | ||
| 소석회 제조용 | 소석회 제조 | . | ||
| 생석회 2차 가공 | 석회석+H2O → Ca(OH)2(소석회) |
폐수처리용 소석회 | 폐수처리, 산성하천중화 | 알카리처리, 중화, 중금속분리 |
| 연탄용 소석회 | 연탄 성형 | 점결성, 유황분고정 | ||
| 피혁용 소석회 | 지방질제거 | 지방질의 가수분해 | ||
| 소독용 소석회 | 소독용 | 살균성 | ||
| 식품제조용 소석회 | 식품 고형제 | 고화 | ||
| 건축용 소석회 | 건축용(내·외장재) | 경화성, 가소성, 백색도 | ||
| 황산동+생석회 | 보르드액 | 농약 | 살균성, 살충성, 약해방지 | |
| 전기로환원 | 금속칼슘 | 제강, 합금 | 환원성, 합금특성 | |
| 소결, 전용 | 칼시아내화물 | 칼시아연와 | 내화성, 고용점 | |
| 생석회+시멘트+규석+ AI분(가열처리) |
ALC | 건축재료 | 수화물이 생성 경화 | |
| 생석회+규석+코크스 (전기로소성) |
칼슘실리콘 | 제강 | 탈황, 탈인 | |
| 생석회+H2S(고온반응) | 황화칼슘 | 브라운관 형광체 | 형광체 | |
| 생석회+탄소재(전기로 1,800℃이상처리) |
칼슘카바이트 | 아세틸렌 유도체, 석회질소 | 친화합물성, 환원성 | |
| 생석회+Flux(소성처리) | 정적파쇄제 | 정적파쇄공법 | 수화팽창성 | |
| 소석회 2차 가공 | Ca(OH)2+CO2 → CaCO3 (합성탄산칼슘) |
경질탄산칼슘 | 고무, 플라스틱, 도료 | 물성 개선(보강성, 전기절연성, 백색도) |
| 가공성 개선(치수안정, 유동성, 분산성) | ||||
| 경제성(중량성으로 원가절감 | ||||
| 제지(충진, 코팅) | 보존성(중성지), 불투명도, 잉크흡수성 | |||
| 인쇄잉크 | 인쇄적성, 안정성, 유동성 | |||
| 교질탄산칼슘 | 식품첨가 | 영양보급, 강화제 | ||
| 약품, 치약 | 제산, Ca보급, 연마(치아) | |||
| 탄산화반응이용 (석회유+CO2 gas |
제당 | CaCO3생성에 의한 불순물 흡착 청정기능 | ||
※ 이 자료는 한국자원정보서비스(http://www.kores.net)에서 인용하였습니다. |
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제품 생산공정
석회석은 가공 정도 및 부가가치 정도에 따라 가격이 매우 상이함
| 구분 | 가공방법 |
| 시멘트, 제철용 석회석 | ▶ 다른 용도의 석회석과 같이 까다로운 품질이 요구되지는 않으나 쉽게 분쇄 또는 소성될 수 있어야 하며, 화학 조성이 일정하여 품질의 변동이 적고 경제성을 갖추어야 함 |
| 중질탄산칼슘 | ▶ 중질탄산칼슘은 백색도가 중요하므로 원석의 수선, 세척 등의 과정을 거치게 됨. 또한 유색 광물이 적어야 하며, 투입 원석의 품질을 균일하게 유지해야 함 ▶ 중질탄산칼슘 제조 공정은 파분쇄 공정 및 분급 공정에 의한 건식 공정과 파분쇄 및 부유선광, 분급 공정을 이용한 습식 공정으로 분류됨 |
| 생석회 | ▶ 생석회 제조 공정은 소성 연료와 원광석이 자동 계량되어 투입된 후 예열→ 소성→ 냉각 과정을 거치게 되는데, 약900~1100℃로 가열하면 흡열 반응에 의해 CaCO3가 분해되어 생석회를 형성함. ▶ 생석회제조용 석회석은 대단히 저가임에도 고품위의 광석을 요구함. 또한 가열되어 분말로 만드는 것이나 수축 해서 밀도가 커지는 것은 생석회원료로 적합하지 않아 화학 성분만 가지고는 적합성여부를 판단할 수 없음 |
| 소석회 | ▶ 소석회는 생석회를 2차 가공한 제품으로 비교적 소량의 물을 첨가하여 소석회 분말을 얻는 건식 소화 방법과 다량 물에 의해 소석회 슬러리(석회유)를 제조하는 습식 소화 방법이 있음 |
| 경질탄산칼슘 | ▶ 경질탄산칼슘 제조는 생석회, 소석회, 탄산가스 화합 공정 등 많은 공정을 필요로 하므로 시설이 매우 복잡한 장치 공정에 해당함 ▶ 경탄 제조방법 중 가장 많이 사용되는 것은 탄산가스 화합공정으로 석회석을 소성하여 생석회로 만든 다음 다시 소석회(석회유)를 만들어 여기에 탄산가스(CO2)를 반응시킨 후 탈수, 파쇄하여 균일한 입도의 침강탄산칼슘을 제조하는 방법임 |
| 경소백운석 | ▶ 파분쇄 작업만을 거치며, 경소백운석의 소성 방법은 석회석과 동일하며, 가열하면 흡열 반응에 다음과 같이 750~800℃에서 MgCO3의 분해가 먼저 일어나고 900~1000℃에서 CaCO3의 분해가 일어나 ‘경소백운석 (CaO․MgO)’을 형성함 |