| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
| 권호 | 10권 1호 |
| 발표분야 | 기타 |
| 제목 | 핵등급 이온교환수지의 분쇄특성 |
| 초록 | 1.서론 원자력 연구소에서는 핵연료봉 저장 수조 및 사용후 핵연료 저장조의 공급수, 응축수, 원자로 반응도 조절용수 제염실험실 배출 등 많은 양의 물이 사용전, 사용후 정화가 필수적이며, 이들 공급수 ,배출수의 정화는 분말상이나 입상 유기 이온 교환 수지가 주로 사용된다. 따라서 원자력 발전소에서는 막대한 분량의 폐이온 교환 수지가 발생하는데, 폐 이온교환수지 처리법은 여러 가지가 있지만 아스팔트 고화처리 등을 실시하고 폐기하는 것이 가장 일반적인 방법이며 아스팔트 고화처리 전 분쇄가 필수적이다. 그러므로 이들 유기 이온교환수지의 효과적 분쇄나 분쇄 특성에 관한 연구 결과도 미미하므로 현재는 관습되로 분쇄를 행하고 있을 뿐이다. 만약 입상 수지를 효과적으로 분쇄하는 방법이 제시된다면 국내에서도 분말수지가 생산될 수 있을 것이다. 그러므로 본 연구는 유기이온교환수지를 실험실용 볼밀을 이용하여 습식분쇄하고 이들의 분쇄특성을 조사하였다. 2. 실험방법 양이온교환 수지 두 가지 및 음이온교환 수지 두 가지 일정량을 상온의 증류수에 담구고 완전히 팽윤시킨 후 KS 표준체로 습식조건에서 체질하여 710-500μm 범위의 비교적 균일한 크기를 갖는 수지입자들을 선정하여 습식분쇄에 사용하였다. 알루미나로된 직경이 135 mm, 높이가 135mm인 원통형이며, 도자기로 된 구형 볼은 직경이 20mm 이고 밀도는 3.5 g/cm3 이다. 각 시료일정량을 분쇄조건에서 습식분쇄한 후 역시 습식조건에서 100mesh 체로 체질하여 분쇄 시간, 시료의 충진율 등에 대한 분쇄 속도를 측정하였으며 100 mesh체로 통과한 것들은 용액에 분산시키고 쿨트카운터에 의하여 입도분포를 측정하였다. 실험에 사용된 Ball Mill의 임계 회전속도(Nc)는 125rpm이며 본 시험에서는 86rpm(임계속도의 69퍼센트)으로 고정하였다. 시료의 충진율은 U 값으로 변수를 설정하여 변화 시켰다. 3. 실험결과 유기 양이온교환수지의 분쇄특성을 관찰하여 다음과 같이 결론을 얻었다. H 형은 Na 형보다 분쇄속도가 빠르다. - 유기 양이온 교환수지의 분쇄속도는 1차 속도식에서 벗어나기 때문에 일정한 속도로 분쇄가 진행되는 것이 아니라 초기단계에서는 매우 느리게 분쇄가 진행되다가 일정단계에 이르면 급속히 분쇄가 진행되었다. 원인은 분쇄 기간 중 이온교환수지가 충격에 의하여 강도가 변화함에 따른 것으로 보인다. 양이온 교환수지의 경우 본 실험 조건의 조작 최적 시료 충진율은 0.2가 선정 되었다. 유기 음이온교환수지의 분쇄특성은 - 유기 양이온 교환수지보다 분쇄가 용이하다. - OH형이 Cl형보다 분쇄속도가 빠르다. - 유기 음이온교환수지는 분쇄속도도 1차 속도식에 적용할 수 없었으며 초기단계에서는 매우 느리게 분쇄가 진행되다가 일정단계에 이르면 급속히 분쇄가 진행되었다. 앞으로 유기 이온교환수지의 분쇄 메카니즘에 대하여는 보다 자세한 연구가 이루어져야 할 것으로 보이며 입상형 이온교환수지를 분쇄하여 분말형 이온 교환 수지로 만드는 방법은 대단히 바람직한 방법으로 사료되며, 음이온 교환수지의 경우 본 실험조건의 조작에서 최적시료 충진율은 0.7이 선정되었다. |
| 저자 | 손영준, 전용범, 민덕기, 김길수 |
| 소속 | 한국원자력(연) |
| 키워드 | 분쇄; 이온교환수지; 입도분포; 볼밀 |
