KR100659330B1 - Manufacturing method of high purity calcium carbonate by the crystallization method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법에 관한 것으로, 그 구성은, 부유물이 제거된 염화칼슘수용액을 교반하면서 암모니아수(NH4OH) 30~50ml/ℓ또는 암모니아가스(NH3) 40∼60ml/ℓ를 첨가하여 Sr, K, Na의 불순물을 제거하는 단계; 상기 불순물이 제거된 수용액을 가열처리하여 농축용액을 생성시키고 그 농축용액을 서냉법 및 온도차법에 의해 단결정을 성장시키는 단계; 상기 성장된 결정을 가스블로윙법(gas blowing)에 의해 고 순도의 탄산칼슘슬러리를 생성시키는 단계; 상기 생성된 탄산칼슘슬러리를 여과하고 건조하는 단계;로 이루어진다.The present invention relates to a method for producing high purity water-soluble calcium using a crystallization method, the composition of which is 30-50 ml / l of ammonia water (NH 4 OH) or 40-ammonia gas (NH 3 ) while stirring the calcium chloride aqueous solution from which suspended matter is removed. Adding 60 ml / l to remove impurities of Sr, K and Na; Heating the aqueous solution from which the impurities are removed to produce a concentrated solution, and growing the single crystal by the slow cooling method and the temperature difference method; Producing a calcium carbonate slurry of high purity by gas blowing the grown crystals; Filtering and drying the resulting calcium carbonate slurry.

염화칼슘, 결정화법, 탄산칼슘분말, 유기산용매     Calcium chloride, crystallization method, calcium carbonate powder, organic acid solvent

Description

결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법{Manufacturing method of high purity calcium carbonate by the crystallization method}    Manufacturing method of high purity calcium carbonate by the crystallization method

도1은 본 발명의 실시예 1에 따라 염화칼슘으로부터 제조된 칼사이트 상의 고순도 탄산칼슘 분말의 X선 회절분석 결과를 나타낸 도면이고,1 is a view showing the results of X-ray diffraction analysis of the high purity calcium carbonate powder on the calsite prepared from calcium chloride according to Example 1 of the present invention,

도2는 본 발명의 실시예 2에 따라 고순도 탄산칼슘으로부터 제조된 비정질상의 중성의 고순도 수용성 칼슘 분말의 X선 회절분석결과를 나타내는 도면이다. FIG. 2 is a diagram showing the results of X-ray diffraction analysis of an amorphous neutral high purity water soluble calcium powder prepared from high purity calcium carbonate according to Example 2 of the present invention.

본 발명은 결정화법을 이용한 고 순도 칼슘 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 염화칼슘을 이용한 고 순도 탄산칼슘을 제조함으로서, 전자산업, 정보통신 등과 같은 최첨단 산업분야의 발전을 촉진시킬 수 있도록 함과 동시에 상기 제조된 고 순도 탄산칼슘 분말을 이용하여 100% 물에 녹으며 비정질상을 갖는 중성의 수용성 칼슘 분말을 제조함에 따라 탄산칼슘의 형상제어의 전구체 원료 및 식품첨가제용, 건강보조식품, 고급제지용 등의 폭넓은 활용할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a high-purity calcium production method using a crystallization method, and more particularly, by producing a high-purity calcium carbonate using calcium chloride, to facilitate the development of cutting-edge industrial fields such as electronics, information and communication At the same time using the prepared high purity calcium carbonate powder to prepare a neutral water-soluble calcium powder dissolved in 100% water and having an amorphous phase precursor precursor for the shape control of calcium carbonate and food additives, health supplements, high quality It is intended to be used in a wide range of applications.

일반적으로 99% 이상의 고 순도 탄산칼슘의 합성은 습식법 및 고상법을 이용하여 제조하며 염화칼슘, 산화칼슘 또는 수산화칼슘을 염산, 질산에 용해시킨 뒤, 반복적인 여과(filtering) 및 정제를 통하여 수용액을 얻은 뒤, 여기에 중탄산나트륨, 탄산암모늄과 같은 강알칼리와 중화반응 시켜 얻어지고 있다.In general, the synthesis of high purity calcium carbonate of more than 99% is prepared by the wet method and solid phase method, after dissolving calcium chloride, calcium oxide or calcium hydroxide in hydrochloric acid, nitric acid, and then obtaining an aqueous solution through repeated filtering and purification It is obtained by neutralization with strong alkalis such as sodium bicarbonate and ammonium carbonate.

그러나, 이러한 종래의 기술에 의해 합성되어진 탄산칼슘은 염산, 질산과 같은 강산성의 물질을 사용하기 때문에 인체에 유해한 가스발생과 폐수발생에 따른 수질오염 등과 같은 심각한 문제점을 발생시킴은 물론, 대규모의 공업적인 측면에서는 강산성 및 강알칼리 용액을 사용하기 때문에 반응조의 부식, 이에 따른 생산율 저하, 수율저하 등과 같은 문제점을 발생시켰으며, 순도의 재현성 부분에 치명적인 문제점을 나타내고 있다.However, since calcium carbonate synthesized by the conventional technology uses strong acidic materials such as hydrochloric acid and nitric acid, it causes serious problems such as harmful gas generation and water pollution due to wastewater generation, as well as large-scale industries. In terms of strong acidity and strong alkaline solutions, corrosion of the reactor, resulting in lowering of production rate, lowering of yield, etc., and a serious problem in the reproducibility of the purity.

또한, 탄산칼슘의 순도에 직접적인 영향을 미치는 불순물 원소인 스트론튬(Sr), 나트륨(Na), 칼륨(K)은 습식법 및 고상법으로는 제거할 수 없으며, 반복적인 여과 과정만으로 이 불순물을 정제하기는 극히 곤란하다. 따라서, 이러한 문제점들에 대한 효율적인 제거방법은, 안정적이며 제형성이 있는 고 순도의 탄산칼슘 제조에 있어서 필수적으로 해결해야할 주요 기술 중의 하나이며, 특히 불순물로서 내포되어 있는 스트론튬의 제거는 99.9% 이상의 고 순도 탄산칼슘의 제조에 있어서 반드시 해결해야할 기술적인 과제이다. In addition, the impurity elements strontium (Sr), sodium (Na), and potassium (K), which directly affect the purity of calcium carbonate, cannot be removed by the wet method and the solid phase method. Is extremely difficult. Therefore, an efficient removal method for these problems is one of the main technologies to be solved in the preparation of stable and formulated high purity calcium carbonate, and particularly the removal of strontium contained as impurities is higher than 99.9%. It is a technical problem to be solved in the manufacture of purity calcium carbonate.

이 밖에도 종래의 기술에 있어서 고 순도 탄산칼슘의 제조방법을 살펴보면, 대한민국 특허 제14682호, 제19482호, 제99296호 및 제45270호의 선행특허에서 제조한 탄산칼슘의 순도는 모두 96~97% 이하이며, 300~400℃에서의 열처리 공정을 필요로 하기 때문에 97%이상의 순도는 기대할 수 없다.In addition, when looking at the manufacturing method of the high purity calcium carbonate in the prior art, the purity of the calcium carbonate prepared in the prior patents of the Republic of Korea Patent No. 14682, 19482, 99296 and 45270 are all 96-97% or less Since it requires a heat treatment step at 300 to 400 ° C, purity of 97% or more cannot be expected.

그리고, 일반적으로 분말의 특성은, 순도, 형상, 입자크기 등에 의해 좌우되 는데 특히, 탄산칼슘의 경우는 입자크기 및 순도를 매우 중요시여기고 있다. 따라서 선행특허로부터 제조된 탄산칼슘 분말은 대부분 석회비료용, 인산칼슘계의 화합물제조 등으로 활용되고 있다. In general, the properties of the powder, depending on the purity, shape, particle size, etc., in particular, in the case of calcium carbonate, the particle size and purity is very important. Therefore, calcium carbonate powder prepared from the prior patent is mostly used for the production of calcium phosphate-based compounds, such as lime fertilizer.

한편, 탄산칼슘은 순도에 상관없이 물에 녹지 않은 비수용성(1.5mg/100g, 25℃)의 물질이다. 더구나, 최근 웰빙 문화의 발전과 더불어 질적인 삶을 추구하려는 현대인의 욕망이 커지면서 인스턴트 음식을 지양하고 유기농 등 자연식을 추구하는 현대인 들이 늘고 있으며, 이러한 맥락에서 현대인의 건강을 유지하는데 가장 필요로 하고 있으며, 또한 그 중요성이 높아가는 것이 탄산칼슘과 같은 칼슘계 보충식품이다. Calcium carbonate, on the other hand, is a water-insoluble (1.5 mg / 100 g, 25 ° C.) material that is insoluble in water regardless of purity. Moreover, with the development of well-being culture and the desire of modern people to pursue quality life, the number of modern people who refrain from instant food and pursue natural foods such as organic food is increasing, and in this context, it is most necessary to maintain the health of modern people. Increasingly important are calcium-based supplements such as calcium carbonate.

종래의 칼슘보충용 건강보조식품 및 식품첨가제로서는 탄산칼슘이 주성분인 패각을 세척-분쇄하여 얻은 패각칼슘(대한미국특허 제 0232567호,제 148886호) 계란껍질로부터 제조한 난각칼슘, 우유를 이용하여 제조한 유청칼슘 등이 있으며, 이 밖에도 해조칼슘, 젖산칼슘, 초산칼슘 등이 있다. 이들을 크게 분류한다면, 수용성인 칼슘과 비수용성인 칼슘으로 나눌 수 있는데, 비수용성 칼슘에는 패각칼슘, 난각칼슘 등이 있으며, 수용성 칼슘으로는 젖산칼슘, 초산칼슘 등이 있다. Conventional supplements for health supplements and food additives for calcium supplementation prepared using shell calcium (milk) prepared from egg shells (Korea Patent No. 0232567, 148886) egg shells obtained by washing and grinding shells containing calcium carbonate as a main ingredient Whey calcium, and the like, algae, calcium lactate, calcium acetate. If they are largely classified, they can be classified into water-soluble calcium and water-insoluble calcium. Examples of water-soluble calcium include shell calcium and eggshell calcium, and water-soluble calcium includes calcium lactate and calcium acetate.

그러나, 패각 및 난각칼슘 등은 비수용성이기 때문에 인체 흡수율이 낮으며, 이로 인하여 칼슘 보충의 효율성이 떨어진다는 단점이 있다. 또한, 정제과정을 행하지 않고 세척-분쇄 과정에 의해서만 제조되고 있기 때문에 인체에 유해한 불순물의 혼입이 쉽다는 문제점도 가지고 있다. However, shells and eggshell calcium have a disadvantage in that the absorption rate of the human body is low because of non-water solubility, thereby lowering the efficiency of calcium supplementation. In addition, there is a problem in that it is easy to incorporate impurities harmful to the human body because it is manufactured only by the washing-grinding process without performing the purification process.

그리고, 초산칼슘, 젖산칼슘 등으로 대표되는 수용성칼슘의 경우는, 칼슘함 량이 낮고(20% 이하), 산성화합물(pH = 4~5)이기 때문에 이미 이취가 심하고, 이로 인해 적용제품의 고유 특성을 변화시키며 또한 칼슘의 함량이 작기 때문에 다량으로 섭취 · 첨가해야 한다는 문제점을 가지고 있다.In the case of water-soluble calcium, which is represented by calcium acetate, calcium lactate, etc., since the calcium content is low (less than 20%) and the acidic compound (pH = 4-5), the off-flavor is already severe, and thus the inherent characteristics of the applied product. In addition, since the calcium content is small, it has a problem of ingesting and adding a large amount.

따라서, 이러한 칼슘계 첨가물이 가지고 있는 문제점들을 보완하기 위해서는 먼저, 불순물 제거를 위한 정제기술의 개발이 우선적으로 해결되어야할 과제이며, 물에 녹는 수용성이면서 칼슘함유량이 많으며, 중성을 나타내는 칼슘의 새로운 제조기술 개발이 절실히 필요시 되고 있으나, 현재까지는 이에 대한보고가 전혀 없다.Therefore, in order to supplement the problems of the calcium-based additives, the development of a purification technology for removing impurities is a problem to be solved first, and a new production of calcium, which is water soluble and high in calcium content, and exhibits neutrality. Technology development is desperately needed, but there are no reports on this until now.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로서, 그 첫째 목적은, 염화칼슘을 출발원료로 하여 정제과정을 통해 수용액을 제조한 후, 이를 서냉법 및 온도차법으로 결정을 성장시키고 이를 다시 용해시켜 가스 블로윙법에 의해 암모니아가스와 탄산가스의 혼합가스를 중화반응 시켜 99.9% 이상의 고 순도 탄산칼슘을 제조함에 있고,The present invention has been invented to solve this problem in view of the above, the first object is to produce an aqueous solution through the purification process using calcium chloride as a starting material, and then grow the crystals by slow cooling method and temperature difference method It is dissolved again to neutralize the mixed gas of ammonia gas and carbon dioxide gas by gas blowing method to produce high purity calcium carbonate of 99.9% or more,

둘째 목적은, 상기 제조된 고 순도 탄산칼슘을 출발원료로하여 유기산 용매와 반응시켜 용해-여과-재결정화의 연속 공정으로 처리하여 중성이면서 100% 물에 녹는 비정질상의 수용성 칼슘분말을 제조함에 있다.The second object is to produce an amorphous water-soluble calcium powder that is neutral and soluble in 100% water by treating the above-described high purity calcium carbonate as a starting material and reacting with an organic acid solvent in a continuous process of dissolution-filtration-recrystallization.

상기 목적을 달성하기에 있어서 본 발명의 결정화법을 이용한 고 순도 칼슘의 제조방법에 대한 특징적인 기술적 구성은, 부유물이 제거된 염화칼슘수용액을 교반하면서 암모니아수(NH4OH) 30~50ml/ℓ또는 암모니아가스(NH3) 40∼60ml/ℓ를 첨가하여 Sr(스트론튬), K(칼륨) Na(나트륨)의 불순물을 제거하는 단계; 상기 불순물이 제거된 수용액을 가열처리하여 농축용액을 생성시키고 그 농축용액을 서냉법 및 온도차법에 의해 단결정을 성장시키는 단계; 상기 성장된 결정을 가스블로윙법(gas blowing)에 의해 고 순도의 탄산칼슘슬러리를 생성시키는 단계; 상기 생성된 탄산칼슘슬러리를 여과하고 건조하는 단계; 이루어진다.In order to achieve the above object, a characteristic technical composition of the method for producing high purity calcium using the crystallization method of the present invention is 30-50 ml / l of ammonia water (NH 4 OH) or ammonia while stirring the calcium chloride aqueous solution from which the suspended matter is removed. Removing impurities of Sr (strontium) and K (potassium) Na (sodium) by adding 40 to 60 ml / l of gas (NH 3 ); Heating the aqueous solution from which the impurities are removed to produce a concentrated solution, and growing the single crystal by the slow cooling method and the temperature difference method; Producing a calcium carbonate slurry of high purity by gas blowing the grown crystals; Filtering and drying the resulting calcium carbonate slurry; Is done.

그리고, 상기 수용액의 가열처리는, 90~110℃의 온도에서 4~6시간 동안 농축하고, 상기 서냉법에 의한 결정성장은, 농축용액을 0.5~3℃/min 서냉하면서 결정을 석출시키면 되며, 상기 온도차법에 의한 결정성장은, 20∼35℃로 유지된 물중탕안에서 이루어지고, 상기 탄산칼슘슬러리를 생성시키기 위한 가스블로윙법은, 성장된 결정을 반응조에 넣은 뒤 이산화탄소가스를 1000ml/ℓ 주입하여 용해시키고 여기에 암모니아가스를 100ml/ℓ 반응조에 불어 넣어 pH를 8~10로 조절하고 합성하며, 상기 분쇄된 탄산칼슘슬러리의 입자 크기는 10~20㎛이다.
또한, 상기 제조된 탄산칼슘분말을 유기산 용매와 습식 반응시켜 수용액을 생성시키는 단계; 상기 습식 반응시켜 된 수용액을 가열처리하여 농축액을 생성시키고 그 농축액으로부터 결정을 성장시키는 단계; 상기 생성된 결정을 열처리하여 비정질상의 중성의 수용성 칼슘분말을 생성시키는 단계;를 추가하여 비정질상의 중성 수용성 칼슘을 제조한다.
그리고, 상기 습식반응은, 고 순도의 천연칼슘과 초산, 젖산, 구연산 등의 유기산 용매와 30℃에서 0.5∼1.5시간 250∼350rpm의 속도로 고속 반응시켜 완전 용해시키는 것이고, 상기 수용액을 농축시키기 위한 가열처리는 90~110℃에서 4∼6시간이며, 상기 농축액의 결정은, 0.5~3℃/min의 속도로 냉각하면서 결정을 성장시키는 것이고, 상기 생성된 결정의 고온처리는, 230~250℃에서 2∼4시간 행한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘의 제조방법을 각 공정별로 나누어 설명하면 다음과 같다.
Then, the heat treatment of the aqueous solution is concentrated for 4 to 6 hours at a temperature of 90 ~ 110 ℃, the crystal growth by the slow cooling method is to precipitate the crystal while the concentrated solution is 0.5 to 3 ℃ / min slow cooling, The crystal growth by the temperature difference method is carried out in a water bath maintained at 20 to 35 ℃, the gas blowing method for producing the calcium carbonate slurry, the grown crystals are put in a reaction tank and 1000ml / L injection of carbon dioxide gas It is dissolved by adding ammonia gas to the 100ml / L reaction tank to adjust the pH to 8 ~ 10 and synthesized, the particle size of the pulverized calcium carbonate slurry is 10 ~ 20㎛.
In addition, the step of wet-reacting the prepared calcium carbonate powder with an organic acid solvent to produce an aqueous solution; Heating the wet-reacted aqueous solution to produce a concentrate and growing crystals from the concentrate; Heat-treating the crystals thus produced to produce an amorphous neutral water soluble calcium powder; to further prepare an amorphous neutral water soluble calcium.
In addition, the wet reaction is to completely dissolve the high-purity natural calcium and organic acid solvents such as acetic acid, lactic acid, citric acid and so on at high speed of 0.5 to 1.5 hours at 250 to 350 rpm at 30 ° C. to completely dissolve the aqueous solution. The heat treatment is 4 to 6 hours at 90 to 110 ° C., and the crystals of the concentrate are grown while cooling at a rate of 0.5 to 3 ° C./min, and the high temperature treatment of the produced crystals is 230 to 250 ° C. 2 to 4 hours at.
The method for preparing high purity water-soluble calcium using the crystallization method of the present invention having the above characteristics will be described by dividing each step as follows.

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<제1공정><Step 1>

본 발명의 제1공정은 부유물이 제거된 염화칼슘수용액을 교반하면서 암모니아수 또는 암모니아가스를 첨가하여 불순물을 제거하는 단계로서, 상기 염화칼슘수용액은, 염화칼슘을 출발원료로 하여 물에 용해시키고 그를 여과하여 부유물을 제거시킨 것이다.The first step of the present invention is a step of removing impurities by adding ammonia water or ammonia gas while stirring the calcium chloride aqueous solution from which the suspended solids are removed, wherein the aqueous calcium chloride solution is dissolved in water using calcium chloride as a starting material and filtered. It was removed.

상기 염화칼슘을 물에 용해시키는 방법은, 1900∼2100rpm으로 0.5 내지 2시간동안 고속 교반하는 것으로 수행하며, 여과는 하우징 필터 및 멤브레인 필터가 장착된 압력식 여과 필터를 이용하여 여과하는 것이 바람직하다.The method of dissolving the calcium chloride in water is performed by high speed stirring at 1900 to 2100 rpm for 0.5 to 2 hours, and the filtration is preferably filtered using a pressure filtration filter equipped with a housing filter and a membrane filter.

상기와 같이하여 여과된 수용액을 암모니아수 또는 암모니아가스를 첨가하여 Sr, Na, K 불순물을 제거하는데, 이때에는 상기 여과된 수용액을 1900∼2100rpm 고속 교반하면서 순도 99.9%의 암모니아수 30~50ml/ℓ, 암모니아가스 40~60ml/ℓ 첨가하여 반응시킨 후 상기 여과방식 즉, 하우징 필터 및 멤브레인 필터가 장착된 압력식 여과 필터를 이용하여 여과하면 된다.As described above, the filtered aqueous solution is added with ammonia water or ammonia gas to remove Sr, Na, and K impurities. In this case, the filtered aqueous solution is stirred at 1900 to 2100 rpm at high speed with 30 to 50 ml / l of ammonia water having a purity of 99.9%, and ammonia. The reaction may be performed by adding 40 to 60 ml / l of gas, followed by filtration using the filtration method, that is, a pressure filtration filter equipped with a housing filter and a membrane filter.

상기 불순물의 제거방법은 1,2차로 나누어하는데, 그 이유는, 일반적인 정제에 있어, 산에 반응하는 불순물과 알칼리에 반응하는 불순물이 따로 존재함으로 그를 제거하기 위하여 1,2차로 나누어 제거하는 것이다.The impurity removal method is divided into 1st and 2nd order, because in general purification, impurities reacting with acid and impurities reacting with alkali are present separately so that they are divided into 1st and 2nd removal to remove them.

또, 상기 불순물을 제거할 때에 암모니아수와 암모니아가스를 사용하는 이유는, 수용액에서 반응하는 알칼리 이온의 경우, 일반적으로 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아 등이 있다. 이중, 수산화나트륨, 수산화칼륨을 본 공정에서 사용시 불순물의 혼입으로 나타나 제거의 어려움이 있으나, 암모니아의 경우 휘발성이 강하여 불순물로서 존재하지 않는바, 상기 암모니아수를 30ml/min 이하 사용하게 되면 반응성이 떨어져 수율이 저하되고, 50ml/min이상 사용하게 되면 염화물이 형성되기 쉽고 이로 인한 응집현상이 일어난다. 또, 상기 암모니아가스를 40ml/min 이하 사용하는 경우 반응성이 떨어져 수율이 저하되고, 60ml/min 이상 사용하는 경우 염화물이 형성되기 쉽고 이로 인한 응집현상이 일어난다.The reason for using ammonia water and ammonia gas when removing the above impurity is, in general, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia and the like in the case of alkali ions reacting in an aqueous solution. Among them, sodium hydroxide and potassium hydroxide are difficult to remove due to the incorporation of impurities when used in this process. However, ammonia does not exist as an impurity because of its high volatility. When this is lowered, when used over 50ml / min, chloride is easily formed, thereby causing agglomeration. In addition, when the ammonia gas is used 40ml / min or less, the reactivity is lowered, the yield is lowered, and when 60ml / min or more is used chloride is likely to form easily due to the aggregation phenomenon occurs.

한편, 상기 암모니아가스의 경우, 암모니아수를 소량(30ml/min이하) 및 대량(50ml/min이상)으로 첨가하였을 때와 동등한 결과가 나오며, 암모니아가스는 비교적 불안정한 상태이기 때문에 혼입 량이 증가하였다. On the other hand, in the case of the ammonia gas, the same result as when a small amount of ammonia water (30ml / min or less) and a large amount (50ml / min or more) is obtained, and the amount of ammonia increased because the ammonia gas is relatively unstable.

<제2공정><Step 2>

본 발명의 제2공정은 상기 제1공정에 의해 불순물이 제거된 수용액을 가열처리하여 농축용액을 생성시키고 그 농축용액을 서냉법 및 온도차법에 의해 결정을 성장시키는 단계로서, 상기 농축용액을 성장시키기 위한 가열처리는 90~110℃의 온도에서 4~6시간 동안 행하는 것이 바람직하며, 결정성장은, 상기에서 얻어진 농축 용액을 0.5~3℃/min 서냉하면서 결정을 석출시키거나, 20~35℃로 유지된 물중탕(water base)안에서 온도차법을 이용하여 성장시키는 것이 바람직하다.The second step of the present invention is a step of heating the aqueous solution from which impurities are removed by the first step to produce a concentrated solution and growing the crystals by slow cooling method and temperature difference method, wherein the concentrated solution is grown. The heat treatment is preferably performed at a temperature of 90 to 110 ° C. for 4 to 6 hours, and the crystal growth precipitates crystals while slowly cooling the concentrated solution obtained above at 0.5 to 3 ° C./min, or 20 to 35 ° C. It is preferable to grow by using a temperature difference method in a water base maintained at.

상기, 불순물이 제거된 수용액을 90~110℃로 가열처리하는 이유는, 가열처리는 일반적으로 끊은 점(110℃)을 이용하나, 이보다 고온일 경우, 결정화시 불안정한 축성장이 발생하여 불순물의 혼입되는 문제점이 발생한다. 그리고, 90℃ 이하에서는 농축용액의 성장이 이루어지지 않는다. 따라서, 불순물이 제거된 수용액을 성장시키기 위해서는 90~110℃로 가열처리하는 것이 바람직하다.The aqueous solution from which impurities are removed The reason for the heat treatment at 90-110 ° C. is that the heat treatment generally uses a cut point (110 ° C.), but when the temperature is higher than this, unstable axial growth occurs during crystallization and impurities are mixed. In addition, growth of the concentrated solution is not performed at 90 ° C or lower. Therefore, in order to grow the aqueous solution from which impurities were removed, it is preferable to heat-process at 90-110 degreeC.

또, 상기 수용액의 가열처리시간을 4~6시간으로 하는 이유는, 90~110℃로 가열처리시 첨가되는 물의 양과 결정화가 가장 잘 일어날 수 있는 상태가 상기 시간이기 때문이다. The reason why the heat treatment time of the aqueous solution is 4 to 6 hours is because the amount of water added during the heat treatment at 90 to 110 ° C. and the state in which crystallization can occur most best are the time.

또한, 농축용액을 서냉법 및 온도차법에 의해 결정을 성장시키는 조건은, 농축용액을 0.5~3℃/min 서냉하면서 결정을 석출시키는 것인 바, 상기 농축용액을 0.5~3℃/min 서냉하는 이유는, 0.5℃/min 이하의 온도로 서냉시키는 것은 생산성이 떨어져 현장에 적용할 수 없으며, 3℃/min이상으로 하였을 경우에는, 성장속도가 너무 빨라서 축성장이 용이하게 되며 이로 인해 불순물 혼입이 용이하게 된다. 따라서, 농축용액을 0.5~3℃/min 로 서냉함이 바람직하다.Further, the conditions for growing the crystals by the slow cooling method and the temperature difference method is that the crystals are precipitated while the concentrated solution is slowly cooled to 0.5 to 3 ° C / min, and the slow solution is 0.5 to 3 ° C / min. The reason is that slow cooling at a temperature of 0.5 ° C./min or less is not applicable to the field due to poor productivity, and when it is 3 ° C./min or more, the growth rate is so fast that axial growth is facilitated, and consequently, impurities are mixed. It becomes easy. Therefore, it is preferable to slowly cool the concentrated solution at 0.5 to 3 ° C / min.

또한, 상기 온도차법에 의한 결정성장은, 20∼35℃로 유지된 물중탕 안에서 이루어지는데, 그 이유는, 일반적으로, 온도차법은 용액내부와 외부와의 온도차를 어느 정도 일정하게 하고, 온도차를 줄일 수 있느냐가 중요한 요소이다. 따라서, 20∼35℃로 유지된 물중탕에서는 비교적 조작이 쉽고, 온도차를 일정하게 해줄 수 있으며, 외부의 영향을 줄일 수 있기 때문이다.In addition, crystal growth by the temperature difference method is performed in a water bath maintained at 20 to 35 DEG C. The reason is that, in general, the temperature difference method makes the temperature difference between the solution inside and the outside somewhat constant and Whether it can be reduced is an important factor. Therefore, in the water bath maintained at 20 to 35 ℃ relatively easy to operate, it is possible to make the temperature difference constant, it is because the external influence can be reduced.

<제3공정><Step 3>

본 발명의 제3공정은 상기 제2공정에 의해 성장된 결정을 가스블로윙법(gas blowing)에 의해 고 순도의 탄산칼슘슬러리를 생성시키는 단계로서, 상기 가스 블로윙법은, 상기 제2공정에 의해 성장된 결정을 반응조에 넣은 뒤, 이산화탄소가스를 900∼1100ml/ℓ 주입하여 용해시키고 여기에 암모니아가스를 90∼110ml/ℓ 반응조에 불어 넣어 pH를 8~10로 조절하여 합성하는 것이 바람직하다.The third step of the present invention is to produce a high purity calcium carbonate slurry by gas blowing the crystals grown in the second step, the gas blowing method is performed by the second step After the grown crystals are put in a reaction tank, it is preferable to synthesize by adjusting the pH to 8 to 10 by injecting carbon dioxide gas into 900 ~ 1100ml / L to dissolve and blown ammonia gas into the 90 ~ 110ml / L reaction tank.

상기 이산화탄소가스를 900∼1100ml/min 주입하는 이유는, 이산화탄소가스는 용액 중에서의 용해도가 적기 때문에 충분한 반응상태를 제공하기 위하여 예비실험을 행한 결과, 상기의 유량이 최적이였으며, 불순물 혼입을 최소로 하고 성장한 결정을 용이하게 용해시키기 위해 사용하였다.The reason why the carbon dioxide gas is injected is 900 to 1100 ml / min. Since the carbon dioxide gas has little solubility in solution, preliminary experiments were conducted to provide a sufficient reaction state. As a result, the flow rate was optimal, and impurities were minimized. And used to easily dissolve the grown crystals.

또, 상기 암모니아가스를 90∼110ml/min 반응조에 불어 넣는 이유는, 암모니아가스를 단시간에 최대로 주입하였을 경우, 분말합성시 상(phase)변화가 심하여 혼상으로 존재할 가능성이 많으며, 분말의 유동성이 현저히 떨어져 고비용의 분쇄를 행하여야 하기 때문이다.In addition, the reason why the ammonia gas is blown into the reaction vessel of 90 to 110 ml / min is that when the ammonia gas is injected at the maximum time in a short time, the phase change during powder synthesis is likely to be present in a mixed phase, and the flowability of the powder is high. This is because it must fall considerably and perform expensive grinding.

<제4공정><Step 4>

본 발명의 제4공정은 상기 제3공정에 의해 생성된 탄산칼슘슬러리를 여과하고 건조하는 단계로서, 상기 건조는, 90∼110℃의 온도에서 4∼6시간동안 이루어지고, 입자크기는 10~20㎛이다.The fourth step of the present invention is a step of filtering and drying the calcium carbonate slurry produced by the third step, the drying is carried out for 4 to 6 hours at a temperature of 90 ~ 110 ℃, the particle size is 10 ~ 20 micrometers.

상기 분쇄된 탄산칼슘슬러리의 입자 크기는 10~20㎛인데, 이는 본 공정으로 얻어지는 고순도 탄산칼슘 분말은 별도의 분쇄과정 없이 as-grown 상태에서 10~20㎛의 크기를 가지며, 칼사이트상의 분말이 형성된다. The particle size of the pulverized calcium carbonate slurry is 10 ~ 20㎛, which is a high purity calcium carbonate powder obtained by this process has a size of 10 ~ 20㎛ in the as-grown state without a separate grinding process, Is formed.

이상의 제1공정 내지 제4공정을 거치게 되면 99.9%의 초고순도 탄산칼슘분말을 제조하게 되는 것이다.The first to fourth steps described above will produce 99.9% ultra high purity calcium carbonate powder.

또한, 본 발명은 상기 제조된 99.9%의 초고순도 탄산칼슘분말을 하기에서 설명되는 공정을 추가 실시함으로서, 물에 100% 녹는 비정질상의 중성의 수용성 칼슘 분말을 제조하게 되는데, 그를 제조하기 위한 상기 추가공정은, 상기 제1공정 내지 제4공정에 의해 제조된 탄산칼슘분말을 유기산 용매와 습식반응시켜 수용액을 생성시키는 단계; 상기 습식 반응시켜 된 수용액을 가열처리하여 농축액을 생성시키고 그 농축액으로부터 결정을 성장시키는 단계; 상기 생성된 결정을 고온 처리하여 비정질상의 중성의 수용성 칼슘분말을 생성시키는 단계;로 이루어진다.In addition, the present invention by further performing the process described below for the prepared 99.9% ultra-high purity calcium carbonate powder, to prepare a neutral water-soluble calcium powder 100% soluble in water, the addition for preparing the The process comprises the steps of wet-reacting the calcium carbonate powder prepared by the first step to the fourth step with an organic acid solvent to produce an aqueous solution; Heating the wet-reacted aqueous solution to produce a concentrate and growing crystals from the concentrate; High temperature treatment of the resulting crystals to produce an amorphous neutral water-soluble calcium powder;

이때, 상기 습식반응은 99.9%의 고 순도 탄산칼슘과 초산, 젖산, 구연산 등의 유기산 용매와 30℃ 온도에서 0.5∼1.5시간 동안 250∼350rpm의 속도로 고속 반응시켜 완전 용해시키는 것이 바람직한데, 상기 고 순도의 천연칼슘과 초산, 젖산, 구연산 등의 유기산 용매를 사용하는 이유는, 수용성칼슘을 제조하기 위해서는 메카니즘상 화학결합구조 양식의 변화를 발생시켜야 한다. 즉, 1차적으로 수용성 칼슘을 제조하기 위해서는 이온화 시키는 과정이 필요하며, 이때 무기산을 사용시 분해가 어렵기 때문에 사용하기 곤란하다. At this time, the wet reaction is preferably completely dissolved by high-speed reaction of 99.9% calcium carbonate and organic acid solvents such as acetic acid, lactic acid and citric acid at a rate of 250 to 350 rpm at 0.5 ° C. for 0.5 to 1.5 hours. Go The reason for using pure natural calcium and organic acid solvents such as acetic acid, lactic acid, citric acid, etc. is required to generate a change in mechanism of chemical bonding structure in order to produce water-soluble calcium. That is, in order to prepare water-soluble calcium primarily, an ionization process is required, and at this time, it is difficult to use the inorganic acid because it is difficult to decompose.

그리고, 상기 고 순도의 천연칼슘과 초산, 젖산, 구연산 등의 유기산 용매와 30℃에서 0.5 ∼1.5시간 250∼350rpm으로 고속 반응시키는 이유는, 유기산 용매는 점성이 강함으로 반응속도가 늦을 경우, cake 상태가 되어 원하는 용액을 얻을 수 없다. 그리고, 이와 반대로 빠를 경우 생산 cost 문제, 현장 적용 등에 애로점이 발생하기 때문이다.The reason why the high-purity natural calcium and organic acid solvents such as acetic acid, lactic acid and citric acid are reacted at a high speed at 250 ° C. for 0.5 to 1.5 hours at 250 to 350 rpm is high. It becomes a state and cannot obtain a desired solution. On the contrary, if it is fast, problems such as production cost and field application may occur.

또, 상기 수용액을 농축시키기 위한 가열처리는 90~110℃에서 4∼5시간 행하는 것이 바람직하고, 농축액의 결정은, 서냉법에 의해 0.5~3℃/min의 속도로 냉각하면서 결정을 성장시키거나, 20~35℃로 유지된 물중탕 안에서 온도차법에 의해 성장시키는 것이 바람직한데, 상기 가열온도를 90~110℃로 하는 이유는, 가열처리는 일반적으로 끊은 점(110℃)을 이용하나, 이보다 고온일 경우 결정화시 불안정한 축성장이 발생하여 불순물의 혼입되는 문제점이 발생한다. 그리고, 90℃ 이하에서는 농축용액의 성장이 이루어지지 않는다. 따라서, 불순물이 제거된 수용액을 성장시키기 위해서는 90~110℃로 가열처리하는 것이 바람직하다.The heat treatment for concentrating the aqueous solution is preferably performed at 90 to 110 ° C. for 4 to 5 hours, and the crystals of the concentrate are grown by cooling at a rate of 0.5 to 3 ° C./min by a slow cooling method. It is preferable to grow by a temperature difference method in a water bath maintained at 20 to 35 ° C. The reason for setting the heating temperature to 90 to 110 ° C. is that the heat treatment generally uses a break point (110 ° C.). At high temperatures, unstable axial growth occurs during crystallization, resulting in the mixing of impurities. In addition, growth of the concentrated solution is not performed at 90 ° C or lower. Therefore, in order to grow the aqueous solution from which impurities were removed, it is preferable to heat-process at 90-110 degreeC.

또, 상기 수용액의 가열처리시간을 4~6시간으로 하는 이유는, 90~110℃로 가열처리시 첨가되는 물의 양과 결정화가 가장 잘 일어날 수 있는 상태가 상기 시간이기 때문이다.The reason why the heat treatment time of the aqueous solution is 4 to 6 hours is because the amount of water added during the heat treatment at 90 to 110 ° C. and the state in which crystallization can occur most best are the time.

그리고, 상기 농축액의 결정은, 0.5~3℃/min의 속도로 냉각하면서 결정을 성장시키는데, 상기 0.5~3℃/min의 속도로 냉각하는 이유는, 0.5℃ 이하의 온도로 서냉시키는 것은 생산성이 떨어져 현장에 적용할 수 없으며, 3℃/min이상으로 하였을 경우에는, 성장속도가 너무 빨라서 축성장이 용이하게 되며 이로 인해 불순물 혼입이 용이하게 되기 때문이다.The crystals of the concentrate are grown while cooling at a rate of 0.5 to 3 ° C./min. The reason for cooling at the rate of 0.5 to 3 ° C./min is that the slow cooling at a temperature of 0.5 ° C. or less is more productive. This is because it can not be applied to the site, and when the temperature is 3 ° C./min or more, the growth rate is so fast that axial growth is facilitated, thereby facilitating the incorporation of impurities.

또한, 상기 생성된 결정의 고온처리는, 230~250℃ 온도에서 2∼4시간 행하여 비정질상의 중성의 수용성 칼슘분말을 생성키는 것이 바람직한데, 상기 생성된 결정의 처리 온도를 230~250℃에서 2∼4시간 하는 이유는, 230~250℃의 온도에서 열처리를 행하면, 탈산화를 시킬 수 있으며, 중성이면서 비정질인 분말로 제조할 수 있기 때문이다.In addition, the high temperature treatment of the produced crystals is preferably performed for 2 to 4 hours at a temperature of 230 to 250 ° C. to produce an amorphous neutral water-soluble calcium powder, but the treatment temperature of the generated crystals is 230 to 250 ° C. The reason for 2 to 4 hours is that when the heat treatment is performed at a temperature of 230 to 250 ° C, deoxidation can be carried out and a neutral and amorphous powder can be produced.

이상과 같은 방법으로 물에 100% 녹는 비정질상의 중성의 수용성 칼슘분말을 제조완료 하게 되면, 이는 식품첨가제 및 건강보조식품으로서 적용할 수 있는 것이다.When the preparation of the neutral neutral water-soluble calcium powder 100% soluble in water by the above method, it can be applied as food additives and health supplements.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following Examples.

(실시예 1)(Example 1)

본 실시예1은 염화칼슘으로부터 99.9% 이상의 고 순도 탄산칼슘분말을 제조한 예를 나타낸 것으로, 이는 염화칼슘 분말을 용해조에 넣고 여기에 증류수를 첨가하여 2000rpm의 고속교반에 의해 완전용해 시켰다. 그리고, 얻어진 염화칼슘 수용액을 하우징 필터 및 멤브레인 필터가 장착된 압력식 여과필터방식에 의해 1차 여과 · 정제하여 부유물을 제거시켰다.This Example 1 shows an example of producing a high purity calcium carbonate powder of 99.9% or more from calcium chloride, which was dissolved in a high speed stirring at 2000 rpm by adding calcium chloride powder to a dissolving tank. The obtained calcium chloride aqueous solution was first filtered and purified by a pressure filtration filter system equipped with a housing filter and a membrane filter to remove suspended matter.

그 후, 상기 정제된 수용액 중에 Sr, Na, K 불순물을 제거하기 위해서 2000rpm의 속도로 고속교반하면서 암모니아수(순도99.9%)30~50ml/ℓ, 암모니아가스 40~60ml/ℓ 중 어느 하나를 첨가하여 1시간 동안 반응시켰으며, 이때 pH는 11이상을 유지하였다. 상기 반응이 끝난 후, 압력식 여과 필터 방식에 의해 불순물을 정제 · 여과하여 제거시켰다.Thereafter, in order to remove Sr, Na, and K impurities in the purified aqueous solution, one of 30-50 ml / l of ammonia water (purity 99.9%) and 40-60 ml / l of ammonia gas was added while stirring at high speed at 2000 rpm. The reaction was carried out for 1 hour, and the pH was maintained at 11 or more. After the reaction was completed, impurities were purified and filtered by a pressure filtration filter.

이와 같이 정제된 수용액을 90~110℃의 온도에서 4~6시간 동안 가열처리하면서 농축시켰다. 그리고, 상기의 농축용액을 0.5~3℃/min 서냉시키거나, 20~35℃로 유지된 물중탕(water base)안에서 온도차법을 이용하여 3~5cm 크기의 결정을 성장시켰다.The aqueous solution thus purified was concentrated while heating for 4-6 hours at a temperature of 90 ~ 110 ℃. The concentrated solution was slowly cooled to 0.5 to 3 ° C./min, or crystals having a size of 3 to 5 cm were grown using a temperature difference method in a water base maintained at 20 to 35 ° C.

이와 같이 얻어진 결정을 3차 증류수에 녹여 이산화탄소 가스를 1000ml/ℓ, 3시간 동안 불어넣어 용해시키고 여기에 암모니아가스(순도99.9%)를 100ml/ℓ 주입하면서 pH를 8~10로 조절하여 99.9%의 고순도 탄산칼슘 슬러리를 생성시켰으며, 100℃에서 5시간 동안 건조하여 10~20㎛의 입자크기를 갖는 99.9% 이상의 초고순도 탄산칼슘을 제조하였고, 도1에 나타낸 바와 같이 칼사이트(calcite)상의 결정구조를 가지고 있었다.The crystals thus obtained were dissolved in tertiary distilled water and blown with carbon dioxide gas at 1000 ml / l for 3 hours to dissolve it, and 100ml / l of ammonia gas (purity 99.9%) was added thereto while the pH was adjusted to 8-10 to 99.9%. A high purity calcium carbonate slurry was produced, and dried at 100 ° C. for 5 hours to prepare at least 99.9% of ultra high purity calcium carbonate having a particle size of 10 to 20 μm, as shown in FIG. 1. Had a structure.

한편, 상기 실시예에 의해서 제조된 99.9%의 고 순도 탄산칼슘슬러리 및 분말에 대하여 유도결합플라즈마 분광분석(Inductively coupled plasma atomic emission spectrom, ICP)을 이용하여 유해성 금속의 검출시험 및 스트론튬, 나트륨, 칼륨 등의 불순물에 대한 분석을 하였으며, 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.On the other hand, for the 99.9% high purity calcium carbonate slurry and powder prepared according to the above example, the detection test for the hazardous metals and the strontium, sodium, potassium by using inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP) The impurities were analyzed for impurities, and the results are shown in Table 1 below.

분석용 샘플제작은, 재현성 분석을 위해 상기의 방법에 의해 각각 5번을 합성하여 측정하였다. Samples for analysis were synthesized and measured five times by the method described above for reproducibility analysis.

(표 1)Table 1

ICP 분석결과 ICP Analysis

항목Item SampleSample AA BB CC DD EE CaO    CaO 99.9599.95 99.9099.90 99.9199.91 99.9699.96 99.9599.95 SrO    SrO NDND NDND NDND NDND NDND MgO    MgO TrTr TrTr TrTr TrTr TrTr SiO2 SiO 2 NDND NDND NDND NDND NDND Fe2O3 Fe 2 O 3 TrTr TrTr TrTr TrTr TrTr TiO2 TiO 2 TrTr TrTr TrTr TrTr TrTr Na2ONa 2 O TrTr TrTr TrTr TrTr TrTr K2OK 2 O TrTr TrTr TrTr TrTr TrTr MnO2 MnO 2 NDND NDND NDND NDND NDND Pb    Pb NDND NDND NDND NDND NDND Cu    Cu NDND NDND NDND NDND NDND Cd    CD NDND NDND NDND NDND NDND Hg    Hg NDND NDND NDND NDND NDND

Tr : Trace(정량적인 분석이 불가능), ND : No Detect(존재하지 않음)Tr: Trace (no quantitative analysis), ND: No Detect

(실시예 2)(Example 2)

본 실시예2는 99.9% 이상의 고 순도 탄산칼슘 분말을 이용하여 100% 물에 녹는 비정질상의 중성의 수용성 칼슘 분말을 제조한 예를 나타낸 것으로, 이는 상기 실시예1에 의해서 제조된 99.9%의 고 순도 탄산칼슘분말을 유기산 용매와 습식반응 하여 고속교반(300rpm)시켜 완전용해시킨 다음, 90~110℃의 온도에서 4~6시간 동안 농축시켰다.Example 2 shows an example of preparing an amorphous neutral water-soluble calcium powder that is soluble in 100% water using a high purity calcium carbonate powder of 99.9% or more, which is 99.9% high purity prepared in Example 1 The calcium carbonate powder was wet-reacted with an organic acid solvent and then rapidly stirred (300 rpm) to completely dissolve it, and then concentrated at a temperature of 90 to 110 ° C. for 4 to 6 hours.

그리고, 농축용액을 0.5~3℃/min의 속도로 서냉하거나 20~35℃로 유지된 물중탕안에서 온도차법을 이용하여 결정을 성장시켰으며, 이때 서냉속도가 빠르거나 늦은 경우에는 결정이 성장하지 않았다. 성장한 결정의 크기는 0.5~1cm로 이를 230~250℃의 온도에서 4~6시간 고온 처리하여, 중성이면서 100% 물에 녹는 수용성 칼슘 분말을 제조하였다. 그 결과 얻어진 중성의 수용성 칼슘 분말은 pH가 7~8이였으며, 도2에 나타낸 바와 같이 비정질의 결정구조를 가지고 있었다.The crystals were grown by slow cooling at a rate of 0.5 to 3 ° C./min or in a water bath maintained at 20 to 35 ° C. using a temperature difference method. Did. The size of the grown crystals was 0.5-1cm, which was subjected to high temperature treatment at a temperature of 230-250 ° C. for 4-6 hours to produce a water-soluble calcium powder that was neutral and dissolved in 100% water. The resulting neutral water-soluble calcium powder had a pH of 7 to 8 and had an amorphous crystal structure as shown in FIG.

일반적으로 초산, 젖산, 구연산 등의 유기산 용매와 탄산칼슘, 수산화칼슘을 반응시켜 용액법으로 분말을 합성하였을 경우에는 각각 초산칼슘, 젖산칼슘, 구연산칼슘 등의 결정성 화합물이 얻어지며, 이때의 pH가 4-5이다. 그리고, 이들을 본 실시예에서 처럼 고온 열처리를 행하여도 결정화도만 증가할 뿐 결정구조에는 아무런 영향을 주지 못할 뿐만 아니라, 산성도(pH 값)를 낮출 수 없다.In general, when a powder is synthesized by reacting organic acid solvents such as acetic acid, lactic acid and citric acid with calcium carbonate and calcium hydroxide, crystalline compounds such as calcium acetate, calcium lactate and calcium citrate are obtained, respectively. 4-5. In addition, even if the high temperature heat treatment is carried out as in the present embodiment, only the crystallinity is increased, not affecting the crystal structure at all, and the acidity (pH value) cannot be lowered.

그러나, 본 실시예에서 처럼 결정을 성장시켜 이를 고온열처리를 하면 화학결합구조의 양식을 변화시킬 수 있으므로 100% 물에 녹으면서 pH가 7~8인 중성의 비정질 수용성 칼슘 분말을 제조할 수 있다.However, when the crystal is grown and subjected to high temperature heat treatment as in the present embodiment, the form of the chemical bonding structure can be changed, so that a neutral amorphous water-soluble calcium powder having a pH of 7-8 can be prepared while being dissolved in 100% water.

한편, 이와 같은 공정에 의해 제조된 분말의 상태는 서로 응집되어 있기 때문에 식품첨가제, 건강보조식품 등으로 사용하기 위해서는 10㎛이하로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 결정생성시 분산시켜 건조 후 열처리하여 미분말을 얻었다. On the other hand, since the state of the powder produced by such a process is agglomerated with each other, in order to use it as a food additive, a health supplement, etc., it is preferable to set it as 10 micrometers or less. Therefore, it was dispersed during the crystal formation, dried and heat-treated to obtain a fine powder.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 염화칼슘을 이용하여 결정화법에 의해 Sr, K, Na 등을 용이하게 제거하고 99.9%의 고 순도 탄산칼슘을 제조함으로서 전자산업, 정보통신 등과 같은 최첨단 산업분야의 발전을 촉진시킬 수 있음은 물론, 상기 제조된 고 순도 탄산칼슘 분말을 사용하여 화학결합구조 양식의 변화에 의해 100% 물에 녹으면서 비정질상을 갖는 중성의 수용성 칼슘 분말을 개발함에 따라 탄산칼슘의 형상제어의 전구체 원료 및 식품첨가제용, 건강보조식품, 고급제지 용, 화장품 원료 등의 폭넓은 활용이 가능하도록 함으로서, 산업발전에 이바지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention easily removes Sr, K, Na and the like by the crystallization method using calcium chloride, and manufactures high purity calcium carbonate of 99.9%, thereby developing in advanced industrial fields such as the electronics industry and information and communication. In addition, the shape control of calcium carbonate can be promoted by developing a neutral water-soluble calcium powder having an amorphous phase while being dissolved in 100% water by a change in chemical bonding structure using the prepared high purity calcium carbonate powder. It is possible to contribute to the industrial development by enabling a wide range of precursor raw materials and food additives, dietary supplements, high-quality papermaking, cosmetic raw materials, and the like.

Claims (12)

부유물이 제거된 염화칼슘수용액을 교반하면서 암모니아수(NH4OH) 30~50ml/ℓ또는 암모니아가스(NH3) 40∼60ml/ℓ를 첨가하여 Sr, K, Na의 불순물을 제거하는 단계;Removing impurities of Sr, K and Na by adding 30 to 50 ml / l of ammonia water (NH 4 OH) or 40 to 60 ml / l of ammonia gas (NH 3 ) while stirring the aqueous calcium chloride solution from which the suspended matter is removed; 상기 불순물이 제거된 수용액을 가열처리하여 농축용액을 생성시키고 그 농축용액을 서냉법 및 온도차법에 의해 단결정을 성장시키는 단계;Heating the aqueous solution from which the impurities are removed to produce a concentrated solution, and growing the single crystal by the slow cooling method and the temperature difference method; 상기 성장된 결정을 가스블로윙법(gas blowing)에 의해 고 순도의 탄산칼슘슬러리를 생성시키는 단계;Producing a calcium carbonate slurry of high purity by gas blowing the grown crystals; 상기 생성된 탄산칼슘슬러리를 여과하고 건조하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법.Filtration and drying the resulting calcium carbonate slurry; Method for producing high purity water-soluble calcium using the crystallization method, characterized in that consisting of. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 수용액을 가열처리는, 90~110℃의 온도에서 4~6시간 동안 농축함을 특징으로 하는 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법.The method of claim 1, wherein the heat treatment of the aqueous solution is concentrated at a temperature of 90 ° C. to 110 ° C. for 4 to 6 hours. 제1항에 있어서, 상기 서냉법에 의한 결정성장은, 농축용액을 0.5~3℃/min 서냉하면서 결정을 석출시켜됨을 특징으로 하는 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법.The method of claim 1, wherein the crystal growth by the slow cooling method precipitates crystals while slowly cooling the concentrated solution at 0.5 to 3 ° C / min. 제1항에 있어서, 상기 온도차법에 의한 결정성장은, 20∼35℃로 유지된 물중탕안에서 이루어짐을 특징으로 하는 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법.The method for producing high purity water-soluble calcium using the crystallization method according to claim 1, wherein the crystal growth by the temperature difference method is performed in a water bath maintained at 20 to 35 ° C. 제1항에 있어서, 상기 탄산칼슘슬러리를 생성시키기 위한 가스블로윙법은, 성장된 결정을 반응조에 넣은 뒤 이산화탄소가스를 1000ml/ℓ 주입하여 용해시키고 여기에 암모니아가스를 100ml/ℓ 반응조에 불어 넣어 pH를 8~10로 조절하고 합성하여 됨을 특징으로 하는 특징으로 하는 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법.According to claim 1, The gas blowing method for producing the calcium carbonate slurry, the grown crystals are put in a reaction tank and dissolved by injecting carbon dioxide gas 1000ml / ℓ and blowing ammonia gas into a 100ml / ℓ reaction tank pH Method for producing a high purity water-soluble calcium using a crystallization method characterized in that to be adjusted to 8 to 10 to synthesize. 제1항에 있어서, 상기 분쇄된 탄산칼슘슬러리의 입자 크기는 10~20㎛임을 특징으로 하는 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법.The method of claim 1, wherein the pulverized calcium carbonate slurry has a particle size of 10 μm to 20 μm. 제1항에 있어서, 상기 제조된 탄산칼슘분말을 유기산 용매와 습식 반응시켜 수용액을 생성시키는 단계; The method of claim 1, further comprising: wetly reacting the prepared calcium carbonate powder with an organic acid solvent to produce an aqueous solution; 상기 습식 반응시켜 된 수용액을 가열처리하여 농축액을 생성시키고 그 농축액으로부터 결정을 성장시키는 단계;Heating the wet-reacted aqueous solution to produce a concentrate and growing crystals from the concentrate; 상기 생성된 결정을 열처리하여 비정질상의 중성의 수용성 칼슘분말을 생성시키는 단계;를 추가하여 비정질상의 중성 수용성 칼슘을 제조하는 것을 특징으로 하는 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법. Heat-treating the crystals thus produced to produce an amorphous neutral water soluble calcium powder; and adding an amorphous neutral water soluble calcium to produce a high purity water soluble calcium using the crystallization method. 제8항에 있어서, 상기 습식반응은, 고 순도의 천연칼슘과 초산, 젖산, 구연산 등의 유기산 용매와 30℃에서 0.5∼1.5시간 250∼350rpm의 속도로 고속 반응시켜 완전 용해시킴을 특징으로 하는 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법.  According to claim 8, The wet reaction is characterized in that the complete dissolution of a high-purity natural calcium and organic acid solvents such as acetic acid, lactic acid, citric acid and the like by high-speed reaction at a speed of 250 to 350rpm at 0.5 ℃ to 1.5 hours Method for producing high purity water soluble calcium using crystallization. 제8항에 있어서, 상기 수용액을 농축시키기 위한 가열처리는 90~110℃에서 4∼6시간임을 특징으로 하는 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법. 9. The method of claim 8, wherein the heat treatment for concentrating the aqueous solution is performed for 4 to 6 hours at 90 to 110 ° C. 제8항에 있어서, 상기 농축액의 결정은, 0.5~3℃/min의 속도로 냉각하면서 결정을 성장시킴을 특징으로 하는 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법.The method of claim 8, wherein the crystal of the concentrate is grown while cooling the crystal at a rate of 0.5 ~ 3 ℃ / min using a high purity water-soluble calcium using the crystallization method. 제8항에 있어서, 상기 생성된 결정의 고온처리는, 230~250℃에서 2∼4시간 행함을 특징으로 하는 결정화법을 이용한 고 순도 수용성 칼슘 제조방법.The method for producing high purity water-soluble calcium using the crystallization method according to claim 8, wherein the high-temperature treatment of the produced crystals is carried out at 230 to 250 ° C for 2 to 4 hours.
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