KR100218662B1 - 굴패각을 이용한 분말형 담체의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

해양에 폐기되는 굴패각을 이용 분말형 담체를 제조하는 방법으로 불순물을 제거하는 굴패각을 분쇄하여 소성처리하고 소성처리된 분말을 산처리하여 분술물의 제거와 동시에 이온교환능을 갖는 활성화된 담체를 얻기 위하여 PH를 조절한 다음 건조하여 수화시키고 다시 건조하여 분말화하므로서 분말형 담체를 제조하는 방법에 관한것임.

Description

굴패각을 이용한 분말형 담체의 제조방법
본 발명은 해양에 폐기되는 굴패각을 사용하여 이온교환성이 우수한 순도높은 분말형 담체를 제조하는 것으로 상세하게는 수세과정을 거쳐 오물을 제거한 굴폐각을 상온분쇄하여 이 분말을 600-1200℃로 소성한 분말을 초산용액으로 PH를 조절하면서 교반하고 교반된 슬러리를 건조시킨 다음 다시 수화시켜 건조시킨 다음 분쇄하여 얻어지는 분말형 담체제조방법을 제공함에 있다.
본 발명은 분말형 담체의 제조방법에 관한 기술분야로 구체적으로는 이온교환능을 갖는 분말용 담체이면서 화장품 배합용 담체, 액상염료를 고화시키는 분말형담체 촉매용담체등으로 널리 사용할 수 있는 분말형 담체의 제조방법에 관한 기술분야로 종래의 분말형 담체로서는 제오라이트가 주로 사용되어 왔지만 제오라이트를 담체로 사용하기 위해서는 제조공정이 복잡하고 광물질의 불순물이 다량으로 함유되어 있어 순도를 높이기 위해서는 많은 경비가 소요되며 담체로서의 용도가 한정되는 문제점을 갖고 있다.
종래에 석회석으로 생석회를 제조하는 방법은 소성과정을 통해 제조할 수 있으나 여기서 사용되는 석회석은 탄산칼슘의 함유량이 85-90% 정도에 불과하고 실리카, 알루미나, 철분, 산화마그네슘 등의 무기질 성분이 포함되어 이를 정제해서 사용하기엔 많은 경비가 소요되고 공정이 복잡하므로 본 방법에서 요구되는 분말형담체로서는 사용하기 곤란하며 주로 시멘트의 원료로서 널리 사용되고 있는 실정이다.
또 종래 패각을 소성해서 얻어지는 소석회는 요업분야에서 융점강하제, 유약등으로 사용되어 왔으며 본방법에서와 같이 분말형 담체제조의 원료로서는 시도된바 없다.
해변에 다량으로 폐기되는 굴패각 분말을 재활용함에 1차적인 목적이 있고 굴패각의 분말형 담체를 얻으므로서 공정의 단순화와 순도높은 분말형 담체를 제조할 수 있음에도 또하나의 목적이 있으며 굴패각을 이용하므로서 이온 교환능이 우수한 담체와 다용도의 담체를 제조할 수 있는 기술을 해결함에 목적이 있다 하겠다.
굴패각 분말의 X-Ray회절에 의한 조성분석결과 정형적인 이온교환 담체인 제오라이트 기본 골격과 극히 유사함에 착안하여 본발명자는 해양에 폐기되는 굴패각을 이용 이온교환능을 가지면서 다용도의 담체에 적합한 순도높은 분말형 담체 제조를 시도한 것으로 이를 구체적으로 설명하면 수세과정을 거쳐 표면 불순물을 제거한 굴패각을 상온에서 분쇄하고 분쇄된 굴패각 분말을600℃-1200℃ 범위에서 소성하여 CO2개스를 휘산시켜 CaO를 얻고 여기에서 생석회 2중량부에 초산 1-1.5 중량부 및 물 10부를 첨가 배합하여 이 수용액의 PH 범위가 7-8로 될 때까지 약 1-2시간 교반하고 교반된 슬러리 (slurry)를 105℃에서 24시간 건조시키고 건조된 분말중량에 대하여 30배에 해당하는 25℃물에 침적시켜 다시 수화시킨다음 여과하거나 청징수를 제거하고 105℃에서 2시간 건조시킨후 용도에 따라 분말화하므로서 분말형 담체를 얻을 수 있다.
위의 방법에서 수세과정은 굴패각을 살수여상형태의 수세과정을 거치고 건조는 진공건조공정으로 행하고 진공조건은 15mmHg이하로 하는 것이 바람직하다.
상온 분쇄는 볼밀 분쇄기로 분쇄하여 직경 0.5cm-2.0cm 범위내에 있는 볼을 혼합하여 분쇄하는 것이 효과적이라 할 수 있고 동 공정으로 1차 분쇄된 분말에 함수율이 습식기준으로 50%가 되도록 물을 분사하여 굴패각 분말사이에 형성된 공극의 비율을 줄이도록하여 2차 건조시킨다.
또 소성온도 범위는 600℃-1200℃로서 소성온도를 1200℃ 이상으로 점차적으로 상승시키면 담체기능이 점점 떨어지고 더욱 높이면 결정화를 거쳐 유리화로 진행되면서 담체로서의 기능은 전혀 기대할수 없다. 그리고 본 발명에서 한정하고 있는 소성온도 범위에서도 높은 온도에서 소성된 분말은 염기도가 높고 낮은 온도 범위에서 소성된 분말은 염기도가 낮다.
이를 표(1)로 나타내면 아래와 같다.
Figure kpo00001
이상의 표(1)에서 500℃에서 PH 8.3이나 CaCO3성분이 다량으로 포함되어 있는 상태이고 1300℃에서는 염기도가 높으나 분말형 담체로서의 기능이 크게 떨어진다.
또 표(1)에서와 같은 PH범위에서도 활성화된 담체를 얻기 위해서는 초산을 첨가PH범위를 7-8로 낮추어야 한다.
이와같이 활성화된 담체를 얻기 위해서는 고온에서 소성된 분말을 다량의 초산량을 첨가해야하고 저온에서 소성된 분말은 고온에서 소성된 분말보다 적은량의 초산량을 사용하게 된다
그밖에도 소성분말에 초산을 첨가하므로서 백색도를 높일 수 있고 순도 또한 향상시킬수 있다.
또 소성된 분말을 수회에 걸쳐 수화공정 및 건조공정을 거치므로서 백색도를 높일 수 있고 불순물을 제거하여 순도를 높힘에 효과가 있으며 졍도를 낮게하여 입자미분쇄화를 용이하게 할 수 있다.
해양에 폐기되는 다량의 굴껍질을 활용하므로서 담체제조원가를 절감할 수 있고 종래 석회석이나 지오나이트를 원료로하는 생석회에 비하여 광물성 불순물이 적은 순도 및 백색도가 우수한 담체를 얻을 수 있으며 공정의 간편화로 용이하게 분말형 담체를 얻을 수 있는 제조방법으로 제품 또한 활성화시킨 분말형 담체로서 이온교환능이 우수하여 이온교환 담체는 물론이고 순도가 99% 이상이여서 화장품 배합용담체, 염료고화용담체, 촉매용담체, 식품첨가용등으로 사용할 수 있어 용도가 광범위한 분말형담체 제조방법이라 할 수 있다.

Claims (1)

  1. 불순물을 제거한 굴패각을 상온 분쇄하고 분쇄한 굴패각 분말을 600℃-1200℃에서 소성하여 소성분말을 얻고 이소성분말 2중량부에 초산 1-1.5부 및 물 10부를 배합하여 수용액의 PH가 7-8로 될 때까지 교반하고 교반된 슬러리를 105℃에서 24시간 건조시켜 건조된 분말중량에 대해 3이내에 해당하는 상온수에 침적시켜 수화시킨 다음 이를 다시 건조 분말화함을 특징으로 하는 굴패각을 이용한 분말형 담체의 제조방법.
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