석고의 용도 및 용도별 소비량

석고의 용도 및 용도별 소비량

 

1. 용도

석고는 플라스터 및 플라스터 보드, 시멘트의 부원료로 주로 사용되며, 이외에도 토양 조절제, 살충제, 제초제, 비료 등의 농업용 용도와 충진 및 안료용, 유리제조, 화공약품 등의 용도로 사용된다.

 

ｏ 플라스터 및 플라스터 보드

- 플라스터용으로 사용되는 석고는 hemihydrate 형태이다. 플라스터는 포틀랜드 시멘트나 석회보다 쉽게 만들 수 있고, 건조와 경화가 쉬우며 하소시 낮은 온도(160℃)에서 소석고로 되어 에너지 절감효과, 내화성이 높다는 장점을 가지고 있다. 그리고 플라스터는 천연적으로 열에 잘 견딘다. 그러나 설치 후 부분적으로 물에 용해될 수 있기 때문에 외장재나 습도가 높은 환경에서는 부적절하다. 또한 포틀랜드 시멘트에 비해 강도가 약해큰 건물의 기초에 사용하기에는 부적절하다. 플라스터에는 Ash plaster,

Plaster of Paris, Retarded hemihydrate plaster, 무수 석고 플라스터,

Keene's plaster 등 기본적인 5가지 형태가 있다.

- Ash plaster는 벽면, 천정의 초벌칠, 모르타르, 조각과 같이 정교한 마무리를 요하지 않는 곳에 사용한다. Plaster of Paris는 내부 캐스팅, 치과

용 캐스트 및 플라스터 보드와 같은 조립용 플라스터 제작용에 사용되는

거의 순수한 반수화물로 구성된 급결 플라스터이다. Retarded

hemihydrate plaster는 주요한 상업 건축용 플라스터로 굳는 속도를 지연

시키는 화학첨과물과 결합된 Plaster of Paris이다. 무수 석고 플라스터

는 주로 경석고로 구성되며 반수화물석고도 함유하며 주로 부드러운 마감

재로 이용된다. Keene's plaster는 반수화물석고를 전혀 포함하지 않은

무수석고 플라스터로 이 석고는 굳는 시간이 오래 걸리며 마감이 어려운

부드러운 내부작업에 적합하다.

- 플라스터 보드는 사용이 편리하며, 내구성, 소리와 열 차단성, 내화성이 좋다. 플라스터 보드의 기본적인 4가지 형태로는 Wallboard, Lath, Baseboard, Plank가 있다. Wallboard는 한면은 장식용, 다른 면은 석고 플라스터를 부착할 수 있도록 고안된 것으로 두께 3/4인치, 길이 6-12피트, 폭 2-4피트이다. Lath는 석고 플라스터를 부착할 수 있도록 고안된 플라스터 보드로 두께 3/4～1/2인치, 길이 4-4.5피트, 폭 1-4피트이다.

Baseboard는 플라스터를 부착할 수 있도록 고안된 것으로 Lath보다 폭이 넓다. Plank는 두께가 3/4인치로 폭이 좁은 판재이며 wallboard와 유사한면을 가진다. 폭이 넓어지면 길이도 따라 증가하며 두꺼워질수록 방음, 내화성이 증가한다.

 

ｏ 시멘트

석고중 비하소석고가 시멘트에 가장 널리 쓰이며 그 다음으로는 모든 형태의 석고와 경석고가 쓰이고 있다. 석고는 시멘트에서 함수형태 혹은 무수형태로 일련의 조정자 역할을 한다. 건조 상태의 시멘트의 강도를 높이는 첨가재로서 뿐만 아니라 시멘트 클링거에서 탄산알루미늄의 결정화를 늦추는 역할을 한다. 기타석고와 함께 쓰이는 시멘트는 석조건축용, 유정시멘트, supersulphated, 내화용의 탄산알루미늄염 시멘트 등이 있다. 그러나 이들 석고의 소비량은 미미하다.

 

ｏ 토양개량제

- 토양 개량은 농업부문에 있어 석고의 가장 중요한 사용처이다. 석고 및 경석고는 토양의 물리, 화학적 용도로 쓰이는 land plaster의 생산에 쓰이고 있다. 랜드플라스터의 주요 용도는 랜드플라스터 내에 함유된 황산칼슘과 토양내의 염화나트륨과의 반응으로 염화복합물을 중화하는데 있다. 이는 특히 해수에 오랫동안 잠겨 있던 지역이나 자연적으로 토양이 염화나트륨을 많이 함유하고 있는 지역에 사용된다.

- 또한 석고는 토양의 공극을 증가시키고 수분이 잘 유통되게 하는데 사용 될 수 있다. 부산물석고도 토양개량제로 사용되는데 이는 산물석고의 순도가 높아졌고 가격 또한 저렴하기 때문이다. 영국과 미국에서는 또 다 른 용도로 토양내의 질소를 안정시키는 용도로 사용한다.

 

ｏ 살충제 및 제초제

석고는 살충제, 제초제, 살균제 내의 매개체 및 희석액으로 사용될 수 있는 몇 광물중의 하나이다. 이러한 용도로 사용될 수 있는 광물은 규조토,

산성백토, 카오린, 활석, 석고, 석회, 진주암, 엽납석, 세피오라이트, 아타풀

자이트이다. 이 중 가장 널리 사용되는 광물은 규조토, 진주암이다.

반면 석고는 결정이 입상의 형태로 살충제 제조에 알맞다. 포화된 석고 입

자들은 토양의 질소 뿐만 아니라 살충제, 제초제 운반을 위한 훌륭한 매개

체이다.

 

ｏ 비료

석고는 비료제조에 희석액으로 사용될 수 있는 많은 광물중의 하나이다. 산성백토 및 다른 동류 점토들이 흔히 사용되지만, 또 다른 알맞는 광물은 규조토, 카오린, 활석, 석고, 석회, 진주암, 엽납석, 세피오라이트 및 아타풀자이트가 있다. 석고는 이 용도로 적은 양만 사용된다.

 

ｏ 충진 및 안료용

석고는 제지, 플라스틱, 제약, 식료, 접착제 및 페인트의 제조에 필요한 충진제, 안료 등으로 소량 사용된다.

 

ｏ 유리제조

유리제조에 사용되는 석고는 비하소된 광물을 모래크기(2-5μ)로 만들어 사용하며, 유리용기 제조에 사용된다.

 

ｏ 화공약품

- 석고 및 경석고는 황산암모늄과 황산의 제조에 이용될 수 있다. 황산제조 시설에 대한 투자 경비는 황철석에서 황산을 생산하는 시설의 3배이며, 황원소를 사용하는 시설보다는 8배가 높다. 따라서 이 분야에 대한 석고의 수요는 설비투자에 대한 과중한 부담으로 극히 제한되어 있다.

- 용도별 품질요건을 살펴보면 벽판재료 및 플라스틱용의 경우 석고 85% 이상(생산자는 94-95% 이상의 CaSO4․2H2O 선호), 0.5-2%의 황화칼슘, 75-250ppm의 Cl, 50-250ppm의 Mg, 75ppm의 K, 10-15%의 자유수분, APS 20μ 이며, 충진제용의 경우 석고 96.75%, As 3ppm, Se 30ppm, 중금속 10ppm, Fe 100ppm, Pb 10ppm이다.

 

2. 용도별 품위기준

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용 도 입자 크기 CaSO₄(%)

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플라스터보드 -20 microns FGD와 천연 여부에 따라 70～ 95%

플라스터 -20 microns 인조와 천연 여부에 따라 70～ 95%

시멘트 6 ～ 51 mm + 65%

조형 & 의료용 플라스터 -20 microns + 90%

농업용 토지개량제 75～90%-150 microns + 70%

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자료원 : Industrial Minerals and Rocks and USGS