KR100508437B1 - Preparation of Aragonite from Calcium Hydroxide Suspensions by Homogeneous Precipitation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수산화칼슘 현탁액으로부터 균일 침전에 의한 아라고나이트 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 수산화칼슘과 염화마그네슘을 소정의 양으로 혼합하여 슬러리로 제조하여 교반 한 후 pH 농도, 반응온도 및 교반속도를 조절하여 혼합 슬러리에 탄산가스를 불어넣어 탄산화 반응을 일으키고, 탄산화 반응에 의해 pH 농도가 감소되어 일정해지면 균일하게 침전된 아라고나이트를 채취하여 세척 후 건조함으로써 재생가능한 부산물이 얻어지고, 고온 합성에 의해 입자의 형상 및 입도 제어가 용이하고 경제적으로 침강성 탄산칼슘인 아라고나이트를 얻을 수 있는 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing aragonite by uniform precipitation from a calcium hydroxide suspension, specifically, to prepare a slurry by mixing calcium hydroxide and magnesium chloride in a predetermined amount to adjust the pH concentration, reaction temperature and stirring speed by stirring Carbon dioxide is blown into the mixed slurry to cause a carbonation reaction, and when the pH concentration decreases and becomes constant by the carbonation reaction, a uniformly precipitated aragonite is collected, washed and dried to obtain a renewable by-product. The manufacturing method which can obtain shape of aragonite which is easy to shape and particle size control, and is economically precipitated calcium carbonate.
본 발명에 따르면 비교적 제조하기 어려운 아라고나이트를 쉽게 제조할 수 있어 경제적이고, 반응 후 남은 여액을 다시 재활용할 수 있어 재료비의 저감효과와 함께 환경오염과 폐기물처리의 문제가 대폭 감소되는 효과가 있다.According to the present invention, it is easy to manufacture aragonite which is relatively difficult to manufacture, and it is economical, and the remaining filtrate after the reaction can be recycled again, thereby reducing the material cost and greatly reducing the problems of environmental pollution and waste disposal.
Description
본 발명은 수산화칼슘 현탁액으로부터 균일 침전에 의한 아라고나이트 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 수산화칼슘과 염화마그네슘을 소정의 양으로 혼합하여 슬러리로 제조하여 교반 한 후 pH 농도, 반응온도 및 교반속도를 조절하여 혼합 슬러리에 탄산가스를 불어넣어 탄산화 반응을 일으키고, 탄산화 반응에 의해 pH 농도가 감소되어 일정해지면 균일하게 침전된 아라고나이트를 채취하여 세척 후 건조함으로써 고온 합성에 의해 입자의 형상 및 입도 제어가 용이하고 경제적으로 침강성 탄산칼슘인 아라고나이트를 얻을 수 있는 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing aragonite by uniform precipitation from a calcium hydroxide suspension, specifically, to prepare a slurry by mixing calcium hydroxide and magnesium chloride in a predetermined amount to adjust the pH concentration, reaction temperature and stirring speed by stirring Carbon dioxide is blown into the mixed slurry to induce a carbonation reaction, and when the pH concentration decreases due to the carbonation reaction, a uniformly precipitated aragonite is collected, washed, and dried to easily control the shape and particle size of the particles by high temperature synthesis. The present invention relates to a production method capable of economically obtaining precipitated calcium carbonate aragonite.
최근 종이 및 플라스틱용 충전 및 피복 재료로서 침전된 탄산칼슘에 관심이 크게 집중되고 있으며, 특히 침강성 탄산칼슘(PCC)이 다면지 충전 및 피복 안료로서 우수한 불투명도와 광택을 제공하는 특성과, 노화에 의해 유발되는 부서짐 및 황색도에 대해 산성 종이를 보호하는 특성이 입증되어 다양한 분야로의 확대 적용이 기대되고 있는 실정이다.Recently, attention has been greatly focused on precipitated calcium carbonate as a filling and coating material for paper and plastics. In particular, precipitated calcium carbonate (PCC) provides excellent opacity and gloss as a multi-faceted filling and coating pigment, and due to aging, The protection of acidic paper against the induced breakage and yellowness has been proven, and it is expected to be applied to various fields.
이와 같은 침강성 탄산칼슘의 주된 존재 형태는 방해석, 아라고나이트 및 배터라이트이며, 방해석은 기본 결정 형태가 주로 입방체이고, 배터라이트는 비정질 및 구형이며, 아라고나이트는 타원형, 심지어는 방추형태를 띈다.The main forms of precipitation of these precipitated calcium carbonates are calcite, aragonite and batterite, the calcite is mainly cubic in form of basic crystals, batterite is amorphous and spherical, and aragonite is oval and even fusiform.
특히 방해석(칼사이트) 형태의 결정질 석회석을 물리적으로 직접 분쇄, 분급하여 제조하는 중질 탄산칼슘과는 달리 침강성 탄산칼슘은 석회석을 화학적으로 제조하며, 침강성 탄산칼슘의 기본입자 크기에 따라 평균입자 1-3㎛의 경질 탄산칼슘과 평균입자 0.02 - 0.15㎛의 교질 탄산칼슘으로 구별되며, 침강성 탄산칼슘은 중질 탄산칼슘에 비해 입자크기가 작고 입도분포가 좁은 분체특성이 특징이다.In particular, unlike heavy calcium carbonate, which is manufactured by directly pulverizing and classifying crystalline limestone in the form of calcite (calcite), precipitated calcium carbonate chemically produces limestone, and according to the basic particle size of precipitated calcium carbonate, It is divided into hard calcium carbonate of 3 ㎛ and colloidal calcium carbonate of 0.02-0.15 ㎛ of average particle. Precipitated calcium carbonate is characterized by a small particle size and narrow particle size distribution compared to heavy calcium carbonate.
이와 같은 침강성 탄산칼슘의 특성을 활용한 용도로는 가장 대표적으로 제지공업이며, 제지공업에 사용된 침강성 탄산칼슘은 종이의 불투명도를 높여주고, 질적면에서 산화방지 역할과 영구보존이 가능케 하고, 공극율을 증가시켜 인소효과를 증대하는데 효과가 있으며, 구체적으로는 적용예로는 중성지나 박엽지의 충전재로방추형의 침강성 탄산칼슘이 사용되어 종이의 질과 인쇄특성이 향상되고, 장경비가 큰 침상형의 침강성 탄산칼슘은 아트지나 코트지의 카렌더로 사용된다.The most representative use of the characteristics of precipitated calcium carbonate is the papermaking industry. The precipitated calcium carbonate used in the papermaking industry increases the paper's opacity, enables the role of oxidation prevention and permanent preservation in terms of quality, and the porosity. It is effective to increase the phosphorus effect, and specifically, the application example is used as the filling material of neutral paper or thin paper, and the precipitated calcium carbonate is used to improve the quality of paper and printing characteristics, and Precipitated calcium carbonate is used as a calender for art paper and coated paper.
그리고, 침강성 탄산칼슘의 다른 활용예로는 고무의 가소성 조절이나 카렌더링 효과 증대는 물론 광택도, 인장강도, 전신율 등의 향상을 위해 방추형 또는 입방형 교질 탄산칼슘이 사용되고, 플라스틱에서도 각종 플라스틱의 특성향상을 위해 표면처리된 입방형 교질 탄산칼슘이 기능성 첨가재료로 이용되고 있으며, 이외에도 침강성 탄산칼슘은 도료, 식품, 접착제 실란트, 화장품, 의약품 등에서 다양하게 적용되고 있다.In addition, as examples of the application of precipitated calcium carbonate, fusiform or cubic colloidal calcium carbonate is used to improve the plasticity and the calendering effect of rubber as well as to improve the glossiness, tensile strength, and the whole body ratio. Cubic calcium carbonate surface-treated to improve the properties is used as a functional additive material, in addition to precipitated calcium carbonate has been applied in a variety of coatings, food, adhesive sealants, cosmetics, pharmaceuticals.
이상과 같이 탁월한 기능과 광범위한 적용가능성을 갖는 침강성 탄산칼슘을 제조하기 위한 종래의 방법으로서 공개된 특허들을 언급하자면, 인산 또는 이의 공지된 유도체와 특정 정도로 반응시켜 처리하는 미국특허 제 4,219,590호, 입자직경이 0.2 내지 0.4㎛인 주로 구형태인 미소 침강성 탄산칼슘 입자가 가성화 반응에 의해 생성되는 방법을 나타낸 WO 공개출원 제 96/23728호, WO 공개출원 제 96/23728호의 문제점을 개선하기 위해 반응 매질의 온도를 18℃ 미만으로 유지시켜 제조하는 미국특허 제 4,367,207호, 석회를 소화시키는데에 사용되는 물내에 소량의 당류를 첨가하여 미립 안료를 제조하는 방법을 나타낸 미국특허 제 5,332,564 등에 공지되어 있다.Referring to the patents disclosed as a conventional method for producing precipitated calcium carbonate having excellent functions and broad applicability as described above, US Pat. No. 4,219,590, Particle diameter, which is treated by reacting to a certain degree with phosphoric acid or a known derivative thereof To improve the problems of WO Published Application Nos. 96/23728 and WO Published Application 96/23728, which show how predominantly spherical finely precipitated calcium carbonate particles of 0.2 to 0.4 μm are produced by caustic reaction. US Pat. No. 4,367,207, which is prepared by maintaining the temperature below 18 ° C., is disclosed in US Pat. No. 5,332,564, which discloses a method for preparing particulate pigments by adding small amounts of sugars into water used to digest lime.
그리고, 최근에는 비교적 공정이 단순하면서도 입자의 크기나 모양을 합성조건에 따라 조절이 가능한 탄산가스 화합법이 공업용으로 가장 많이 사용되고 있으며, 이러한 탄산가스 화합법으로는 아라고나이트형 침강성 탄산칼슘의 제조가 용이하다고 알려져 있다.In recent years, the carbon dioxide gas compounding method, which is relatively simple in process but can control the size or shape of particles according to the synthesis conditions, is most commonly used for industrial purposes. It is known to be easy.
그러나, 위와 같은 종래의 침강성 탄산칼슘의 제조 방법들은 주로 수용액법을 이용하여 제조하는 방법으로서, 재처리 또는 폐기시켜야 할 여러 가지 화학적 부산물들이 생성되어 환경적인 문제가 야기되고 있고, 투입된 재료와 제조 공정수에 비해 생산되는 침강성 탄산칼슘의 경제성이 낮은 문제가 있었다.However, the conventional methods of producing precipitated calcium carbonate are mainly prepared by using an aqueous solution method, and various chemical by-products are generated to be reprocessed or disposed of, causing environmental problems, added materials and manufacturing processes. There was a problem that the economics of the precipitated calcium carbonate produced compared to the number.
특히, 최근 대기 오염과 수질 오염에 의해 지구 온난화와 환경 파괴가 우려되고 있는 상황에서 친환경적이면서도 상업성이 우수한 침강성 탄산칼슘의 제조 공법의 개발이 요구되는 시점이다.In particular, in a situation where global warming and environmental destruction are concerned due to air pollution and water pollution, it is time to develop an environmentally friendly and commercially viable precipitated calcium carbonate manufacturing method.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 침강성 탄산칼슘을 제조하는 과정에서 발생하는 여러가지 부산물을 줄이면서 재활용가능한 부산물이 생성되도록 하여 환경적인 문제를 해결한 침강성 탄산칼슘 제조 방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the problems as described above, the object of the present invention is to reduce the various by-products generated in the process of manufacturing precipitated calcium carbonate, to produce a recyclable by-products to solve the environmental problems settled It is to provide a method for producing calcium carbonate.
본 발명의 다른 목적은 침강성 탄산칼슘의 입자의 크기나 모양을 합성조건에 따라 조절이 가능한 침강성 탄산칼슘 제조 방법을 제공하며, 비교적 단순하고 경제적인 공정에 의해 상업적으로 우수한 침강성 탄산칼슘을 제조할 수 있는 제조 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a method for producing precipitated calcium carbonate in which the size and shape of precipitated calcium carbonate can be adjusted according to the synthesis conditions, and commercially excellent precipitated calcium carbonate can be produced by a relatively simple and economical process. It is to provide a manufacturing method.
본 발명의 또 다른 목적은 후술될 구성 및 작용에서 더욱 상세히 설명될 것이다.Another object of the present invention will be described in more detail in the configuration and operation to be described later.
본 발명에 따른 수산화칼슘 현탁액으로부터 균일 침전에 의한 아라고나이트 제조 방법은, 수산화칼슘 현탁액과 염화마그네슘 용액을 소정 농도로 혼합하여 혼합 용액을 만드는 혼합 단계;와 소정 반응온도에서 상기 혼합 용액에 소정 유량의 탄산가스를 주입하여 탄산화 반응을 유발하므로써 균일하게 침전된 아라고나이트를 생성하는 탄산화반응 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 바람직하게 상기 탄산화반응 단계 이후에 침전된 아라고나이트를 세척 및 여과하는 단계와, 상기 세척 및 여과된 아라고나이트를 건조시켜 고형화된 결정질의 아라고나이트를 형성하는 건조단계가 더 포함될 수 있는 것을 특징으로 한다.Aragonite production method by the uniform precipitation from the calcium hydroxide suspension according to the present invention, the mixing step of mixing the calcium hydroxide suspension and magnesium chloride solution to a predetermined concentration; and a carbon dioxide gas at a predetermined flow rate in the mixed solution at a predetermined reaction temperature; Injecting the carbonation reaction step to produce a uniformly precipitated aragonite by inducing a carbonation reaction, characterized in that it comprises a; preferably washing and filtering the precipitated aragonite after the carbonation reaction step, and A drying step of drying the washed and filtered aragonite to form solidified crystalline aragonite may be further included.
바람직하게 본 발명에 따른 제 1 실시예는, 상기 수산화칼슘을 0.2몰로 고정하고 염화마그네슘의 양을 0.4몰 내지 0.8몰의 범위로 혼합하여 pH농도가 8.1 내지 7.3이 되게 하고, 이 혼합된 용액을 80℃의 반응온도인 상태에서 100㎖/min의 탄산가스를 주입하여 단일상의 아라고나이트를 형성할 수 있다.Preferably, according to the first embodiment of the present invention, the calcium hydroxide is fixed to 0.2 mol and the amount of magnesium chloride is mixed in the range of 0.4 mol to 0.8 mol to have a pH concentration of 8.1 to 7.3, and the mixed solution is 80 In the state of the reaction temperature of ℃ 100ml / min carbon dioxide gas can be injected to form a single phase aragonite.
그리고, 본 발명에 따른 제 2 실시예로서, 0.05 몰 내지 0.4몰의 수산화칼슘에 0.15몰 내지 0.8몰의 염화마그네슘을 가변적으로 혼합하여 pH 농도가 8.1이 유지되도록 하며, 반응온도 80℃에서 탄산가스의 유량을 100㎖/min로 고정하여 탄산화 반응을 유발시킴으로서 균일하게 침전된 아라고나이트를 제조할 수 있다.In a second embodiment according to the present invention, 0.15 mol to 0.8 mol of magnesium chloride is mixed with 0.05 mol to 0.4 mol of calcium hydroxide so that the pH concentration is maintained at 8.1 and carbon dioxide gas is maintained at a reaction temperature of 80 ° C. By arranging the flow rate at 100 ml / min to induce a carbonation reaction, uniformly precipitated aragonite can be produced.
이하, 본 발명에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted, and the following terms are used in the present invention. As the terms set in consideration of the present invention may vary according to the intention or custom of the producer, the definition should be made based on the contents throughout the present specification.
도 1은 본 발명에 따른 아라고나이트 제조 공정을 나타내기 위한 순서도로서, 가장 처음 단계는 수산화칼슘 현탁액에 염화마그네슘 용액을 첨가하여 슬러리 상태의 혼합 용액을 형성한다(단계 S1).1 is a flow chart for showing the aragonite production process according to the present invention, the first step is to add a magnesium chloride solution to the calcium hydroxide suspension to form a mixed solution in the slurry state (step S1).
이때의 수산화칼슘 현탁액이나 염화마그네슘 용액의 양, 그리고, 반응온도에 대한 부분은 후술될 제 1 실시예와 제 2 실시예에서 각기 다르게 설정되므로, 이에 대한 언급은 일단 생략하기로 한다.At this time, the amount of the calcium hydroxide suspension or magnesium chloride solution, and the portion of the reaction temperature is set differently in the first and second embodiments to be described later, the description thereof will be omitted.
다음 단계로는 단계 S1에서 형성된 혼합 용액에 소정 유량의 탄산 가스를 주입하는데(단계 S2), 본 발명에서 혼합 용액에 주입되는 탄산 가스의 바람직한 유량은 100㎖/min로 고정되어 있으나, 얼마든지 수산화칼슘 현탁액이나 염화칼슘 용액의 양에 따라 가변적으로 설정될 수 있다.Next step is to inject a carbon dioxide gas of a predetermined flow rate into the mixed solution formed in step S1 (step S2), the preferred flow rate of the carbon dioxide gas injected into the mixed solution in the present invention is fixed at 100ml / min, but as much as calcium hydroxide The amount can be varied depending on the amount of the suspension or calcium chloride solution.
단계 S2에서 주입된 탄산 가스는 혼합 용액에서 탄산화 반응이 일어나도록 하며(단계 S3), 탄산화 반응에 의해 혼합 용액내에서는 pH 농도가 점차 감소되어 어느 시점부터는 일정해지게 된다.The carbon dioxide gas injected in step S2 causes a carbonation reaction to occur in the mixed solution (step S3), and the pH concentration gradually decreases in the mixed solution by the carbonation reaction, and thus becomes constant from some point in time.
단계 S3의 탄산화 반응 결과 혼합 용액내에는 균일하게 침전된 아라고나이트가 형성되며(단계 S4), 침전된 아라고나이트를 세척 및 필터에 여과하는 단계 S5와, 여과된 아라고나이트를 건조시키는 단계 S6에 의해 고형화된 아라고나이트를 얻을 수 있다.As a result of the carbonation reaction of step S3, uniformly precipitated aragonite is formed in the mixed solution (step S4), and the precipitated aragonite is washed and filtered through a filter, and the filtered aragonite is dried by step S6. Solidified aragonite can be obtained.
위와 같이 간단하게는 두 단계, 세부적으로는 여섯 단계로 이루어진 탄산가스 화합법에 의해 비고적 제조하기 어려운 아라고나이트를 쉽고 경제적으로 제조할 수 있으며, 혼합 용액중에서 탄산화 반응 단계인 단계 S3에서 남은 여액중에 함유된 염화마그네슘은 다시 수거되어 재활용이 가능해짐으로써 환경적인 문제도 발생하지 않는다.As described above, aragonite, which is difficult to manufacture unremarkably, can be easily and economically produced by a carbon dioxide gas compounding method consisting of two steps, six steps in detail, and in the filtrate remaining in step S3 which is a carbonation reaction step in a mixed solution. The contained magnesium chloride can be recollected and recycled, resulting in no environmental problems.
이하, 도 1의 순서도의 제조 방법중에서 수산화칼슘 현탁액의 농도와 반응온도를 고정한 상태에서 pH 농도를 변화시켜 아라고나이트의 생성조건을 살펴본 본 발명의 제 1 실시예를 설명하고, 아래에 게시된 표 1과 첨부된 도2 내지 도 6의 X선 회절 분석도 및 전자현미경 사진을 이용하여 pH 농도 변화에 따른 아라고나이트 가 생성되는 것을 상세히 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention which examines the conditions for producing aragonite by changing the pH concentration in a state where the concentration of calcium hydroxide suspension and the reaction temperature are fixed in the manufacturing method of the flowchart of FIG. 1 will be described. Using the X-ray diffraction analysis and electron micrographs of Figures 2 to 6 will be described in detail the generation of aragonite according to the pH concentration change.
아래의 표 1에 따르면 반응온도와 수산화칼슘 현탁액의 양은 각각 80℃와 0.2 몰로 고정되어 있다.According to Table 1 below, the reaction temperature and the amount of calcium hydroxide suspension are fixed at 80 ° C. and 0.2 mol, respectively.
0.2몰의 수산화칼슘 현탁액에 염화마그네슘 용액을 전혀 첨가하지 않은 상태로 pH 농도를 11.7에 맞춰놓고 탄산가스를 인가하면, 도 2의 X선 회절 분석도 최상단과 도 3에 게시된 것처럼 주로 입방형의 칼사이트가 형성이 되고, 염화마그네슘 용액을 0.15 몰 만큼 수산화칼슘 현탁액에 첨가하여 pH 농도를 10에 맞춰놓고 탄산가스를 인가하면 도 2와 도 3에 게시된 것처럼 이 또한 주로 칼사이트가 형성됨을 알 수 있다.When a magnesium chloride solution is not added to a 0.2 mole calcium hydroxide suspension at a pH of 11.7 and carbon dioxide is applied, carbon dioxide is mainly applied to the top of the X-ray diffraction analysis of FIG. 2 and as shown in FIG. 3. The site is formed, and when the magnesium chloride solution is added to the calcium hydroxide suspension by 0.15 moles, the pH is adjusted to 10 and carbon dioxide is applied, which is also mainly formed of calsite as shown in FIGS. 2 and 3. .
그리고, pH 농도가 9에서는 도 2와 도 5에서와 같이 칼사이트와 아라고나이트가 혼합되어 형성되는 양상을 나타내고, pH 농도가 8.1에서는 도 2와 도 6에서와 같이 단일상의 아라고나이트가 생성된다.In addition, the pH concentration of 9 shows a state in which calsite and aragonite are mixed as shown in FIGS. 2 and 5, and the pH concentration of 8.1 generates single-phase aragonite as in FIGS. 2 and 6.
즉, 수산화칼슘 현탁액에 첨가되는 염화마그네슘 용액의 양이 증가할수록 단일상의 아라고나이트가 생성됨을 알 수 있다.That is, it can be seen that as the amount of magnesium chloride solution added to the calcium hydroxide suspension increases, single-phase aragonite is produced.
본 발명에 따른 제 2 실시예는 아래의 표 2와 같이 수산화칼슘 현탁액과 염화마그네슘 용액의 양을 서로 변화시켜 pH 농도를 8.1로 고정한 상태에서 3가지 경우에 대해 탄산가스를 100㎖/min로 각각 주입하여 탄산화반응이 일어나도록 한 예이다.According to the second embodiment of the present invention, as shown in Table 2 below, the amounts of calcium hydroxide suspension and magnesium chloride solution are changed to each other, and the carbon dioxide gas is injected at 100 ml / min for three cases while the pH concentration is fixed at 8.1. This is an example to cause the carbonation reaction.
표 2와 도 7 내지 도 9를 보면 pH 농도가 일정한 제 2 실시예에서는 수산화칼슘의 농도가 비교적 낮은 0.05 몰인 경우와 0.2 몰인 경우에서 아라고나이트가 주로 생성이 되었음을 알 수 있으며, 수산화칼슘의 농도가 비교적 높은 0.4 몰인 경우에는 도 9와 같이 주로 칼사이트가 형성되었음을 알 수 있다. In Table 2 and FIGS. 7 to 9, it can be seen that in the second embodiment of which the pH concentration is constant, aragonite is mainly produced in the case where the concentration of calcium hydroxide is relatively low at 0.05 mol and 0.2 mol, and the concentration of calcium hydroxide is relatively high. In the case of 0.4 mol, it can be seen that mainly calsite is formed as shown in FIG.
이상의 제 1 실시예와 제 2 실시예는 각기 pH 농도를 고정, 또는 가변하여 도 1의 순서도에 따라 아라고나이트를 생성시키는 예이며, 이상의 자료를 토대로 볼때 아라고나이트를 본 발명에 따라 제조하는 방법에서 가장 최적의 설정은 pH 농도 8.1, 수산화칼슘 0.2 몰, 염화마그네슘 0.40 몰에서 반응온도 80℃, 탄산가스 100㎖/min로 탄산화 반응이 일어나게 하는 것이 일례로 제시된다.The first and second embodiments are examples of generating aragonite according to the flowchart of FIG. 1 by fixing or varying the pH concentration, respectively, and based on the above data, in the method for preparing aragonite according to the present invention. The most optimal setting is given by way of example in which the carbonation reaction takes place at a pH concentration of 8.1, 0.2 mol of calcium hydroxide, 0.40 mol of magnesium chloride at a reaction temperature of 80 ° C. and carbon dioxide gas 100 ml / min.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시에에 대해 상세히 설명하였지만, 본 발명의 분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 잘 알것이며, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 판단되어져야 할 것이다.As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described in detail, but those skilled in the art may carry out various modifications or changes without departing from the spirit and scope of the present invention. It will be appreciated that the true technical protection scope of the present invention should be determined by the appended claims.
본 발명에 따르면 비교적 제조하기 어려운 아라고나이트를 본 발명에 따른 탄산가스 화합법을 이용하여 쉽게 제조할 수 있으므로 간단한 제조 공정으로 경제적이면서도 입자의 크기나 모양을 합성 조건에 따라 용이하게 형성할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.According to the present invention, aragonite, which is relatively difficult to prepare, can be easily produced by using the carbon dioxide gas compounding method according to the present invention, which is economical with a simple manufacturing process and can easily form particle sizes or shapes according to synthesis conditions. It works.
그리고, 본 발명에 따르면 아라고나이트형 침강성 탄산칼슘을 제조하는데 사용된 염화마그네슘은 반응 후 남은 여액을 다시 재활용할 수 있어 재료비의 저감효과와 함께 환경오염과 폐기물처리의 문제가 대폭 감소되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the magnesium chloride used to prepare the aragonite type precipitated calcium carbonate can recycle the remaining filtrate after the reaction, thereby reducing the material cost and greatly reducing the problems of environmental pollution and waste disposal. .
또한, 비교적 상용화되기 쉬운 고온에서 탄산화 반응을 일으켜 합성하기 때문에 입자의 형상과 입도 제어가 쉽게 되는 아라고나이트형 침강성 탄산칼슘을 용이하게 얻는 상용화하기 쉬운 제조 방법을 얻을 수 있어 공업상 상당한 파급 효과를 기대할 수 있는 발명이라 할 수 있다.In addition, since the carbonation reaction is synthesized at a high temperature, which is relatively easy to be commercialized, a commercially easy manufacturing method for easily obtaining aragonite-type precipitated calcium carbonate, which facilitates the control of particle shape and particle size, can be obtained. It can be said that the invention can be.
도 1은 본 발명에 따른 아라고나이트 제조 공정을 나타내기 위한 순서도.1 is a flow chart for showing the aragonite manufacturing process according to the present invention.
도 2는 0.2몰의 수산화칼슘에서 pH 변화에 따라 제조된 아라고나이트의 X선 회절도.2 is an X-ray diffraction diagram of aragonite prepared according to pH change in 0.2 mol of calcium hydroxide.
도 3은 0.2몰의 수산화칼슘을 80℃, pH농도 11.7에서 제조된 아라고나이트의 전자 현미경 사진.3 is an electron micrograph of aragonite prepared with 0.2 mol of calcium hydroxide at 80 ° C. and a pH concentration of 11.7.
도 4는 0.2몰의 수산화칼슘을 80℃, pH농도 10에서 제조된 아라고나이트의 전자 현미경 사진.4 is an electron micrograph of aragonite prepared with 0.2 mol of calcium hydroxide at 80 ° C. and a pH concentration of 10;
도 5는 0.2몰의 수산화칼슘을 80℃, pH농도 9에서 제조된 아라고나이트의 전자 현미경 사진.5 is an electron micrograph of aragonite prepared with 0.2 mol of calcium hydroxide at 80 ° C. and a pH of 9;
도 6은 0.2몰의 수산화칼슘을 80℃, pH농도 8.1에서 제조된 아라고나이트의 전자 현미경 사진.6 is an electron micrograph of aragonite prepared with 0.2 mol of calcium hydroxide at 80 ° C. and a pH concentration of 8.1.
도 7은 pH 농도 8.1, 80℃, 수산화칼슘 농도 0.05몰일때의 생성물을 나타내기 위한 전자 현미경 사진.7 is an electron micrograph for showing the product when the pH concentration of 8.1, 80 ℃, calcium hydroxide concentration 0.05 mol.
도 8은 pH 농도 8.1, 80℃, 수산화칼슘 농도 0.2몰일때의 생성물을 나타내기 위한 전자 현미경 사진.8 is an electron micrograph to show the product when the pH concentration is 8.1, 80 ° C, and the calcium hydroxide concentration is 0.2 mol.
도 9는 pH 농도 8.1, 80℃, 수산화칼슘 농도 0.4몰일때의 생성물을 나타내기 위한 전자 현미경 사진.9 is an electron micrograph for showing the product when the pH concentration of 8.1, 80 ℃, calcium hydroxide concentration 0.4 mol.
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