KR100899014B1

KR100899014B1 - 해양심층수 천연 미네랄 소금의 제조 방법

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Publication number: KR100899014B1
Application number: KR1020080065432A
Authority: KR
Inventors: 김문수
Original assignee: 김문수; 유영근
Priority date: 2008-07-07
Filing date: 2008-07-07
Publication date: 2009-05-21
Also published as: KR20080108925A

Abstract

본 발명은 해양심층수로부터 미네랄수 또는 미네랄 소금을 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1가 및 2가 양이온선택교환막과 1가 및 2가 음이온선택교환막의 조합을 순차적으로 적용한 전기투석에 의한 탈염처리 방법, 역삼투막을 통한 해수의 삼투압보다 높은 압력의 처리에 의한 탈염처리 방법, 증발에 의해 수분의 일부를 제거한 후 석출된 염을 제거하는 것에 의한 탈염처리 방법, 은, 금 또는 백금 전극을 이용한 전기분해에 의한 탈염처리 방법을 이용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 미네랄 함량이 풍부하면서도 화학물질이나 세균에 의한 오염이 없는 해양심층수로부터 마그네슘, 칼슘 및 칼륨 또는 소금과 같은 특정 미네랄을 선택적으로 분리하여 각 미네랄별 함량을 조절된 미네랄수 및 미네랄 소금을 제조할 수 있다.

해양심층수, 미네랄수, 전기투석, 양이온선택교환막, 음이온선택교환막, 전기분해, 역삼투

Description

해양심층수 천연 미네랄 소금의 제조 방법{Preparation method of natural mineral salt from deep ocean water}

본 발명은 해양심층수로부터 미네랄수 또는 미네랄 소금을 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미네랄 함량이 풍부하면서도 화학물질이나 세균에 의한 오염이 없는 해양심층수로부터 마그네슘, 칼슘 또는 소금과 같은 특정 미네랄을 선택적으로 분리하여 각 미네랄별 함량을 조절할 수 있는 미네랄수 또는 미네랄 소금의 제조 방법에 관한 것이다.

해양심층수는 해수 표면으로부터 200미터 이하의 해수를 일컫는 것으로서, 표층수와 구별하여 해양심층수라 불리운다. 태양광이 도달하지 않는 심해에는 영양 물질을 소비하는 식물 플랑크톤이 없기 때문에 해양심층수에는 박테리아 등에 의해 분해된 영양물질이 풍부하고 칼슘, 마그네슘 등의 미네랄이 다량 포함되어 있는 부영양성(미네랄성)이 있다. 표면 해수로부터 200미터 이하에는 유기물의 농도가 낮고, 대장균 또는 일반 세균에 의한 오염이 없으며, 육지나 대기로부터의 화학 물질에 의한 오염의 가능성도 적으며 일년 내내 저온으로 그 변화가 적고 수천년에 걸쳐 형성된 물이므로 그 성질이 안정적이다. 또한, 필수 미량원소나 다양한 미네랄 성분이 균형있게 포함되어 있어 용존되어 있는 금속이온들의 작용으로 활성 산소에 대한 탁월한 소거 작용 등의 특성을 갖는 것이 알려져 있다.

이러한 해양심층수의 유용한 효과로 인하여 해양심층수로부터 미네랄 함량이 높은 소금 및 음료를 이용하고자 하는 다양한 시도가 있어 왔다. 해양심층수 자체는 짠 맛이 강하여 그대로 음용하기에는 어려움이 있으므로, 이를 이용하기 위하여는 과량으로 함유되어 있는 염분을 분리하여야 한다. 그러나 염분을 분리하는 과정에서 유용한 경도 및 미네랄 성분인 칼슘, 마그네슘 등도 함께 제거되는 문제가 있어 이를 보완하기 위한 다양한 시도들이 이루어져 왔다. 해양심층수로부터 생산된 소금은 환경오염물질이 전혀 함유되어 있지 않으며 표층 해수에서 생산된 소금에 비해 유해 금속의 농도도 낮으면서 인체에 유용한 다양한 미네랄 성분이 함유되어 있으므로 건강에 좋은 양질의 소금을 생산할 수 있는 특징이 있다. 그러나 단순히 오염이 적은 해양심층수로부터 소금을 얻는 것만이 아니라 인체에 유용한 미네랄 함량을 조절한 미네랄 소금을 제조하면 해양심층수의 장점을 보다 극대화할 수 있을 것이다.

등록특허 663084호, 688636호, 667968호, 686979호 등 다수의 특허에서 전기분해, 전기투석 또는 역삼투막을 이용한 해양심층수로부터 미네랄 소금 또는 미네 랄 수를 제조하는 방법에 대해 기술하고 있다. 그러나 이는 단순히 해양심층수의 싼맛을 완화하기 위하여 과량의 염분(NaCl)을 제거한 음료 또는 소금을 제조하는 방법에 관한 것이거나, 1가 이온과 2가 이온을 분리하는 공정에 관한 것이다. 따라서 상기의 기술로는 나트륨이 아닌 특정 미네랄 즉, 마그네슘, 칼슘 또는 칼륨을 선택적으로 분리하여 상기의 특정 미네랄이 다량 함유되어 있는 미네랄수나 미네랄 소금을 제조하는 데는 기술적 한계가 있다.

이온화 상태로 있는 미네랄을 인체가 이용할 수 있는 활성미네랄이라고 하며 광물성 미네랄 보충제제의 경우 이온화 되어 있지 않아 인체이용률이 낮은 것으로 최근 보고되고 있다. 또한 사람의 신체적 특성, 유전 및 생활습관에 따라 체내에 부족한 미네랄이 다르므로 미네랄을 선택적으로 분리할 수 있어야 각 사람들의 특성에 맞는 미네랄을 공급해 줄 수 있다. 예를 들어 미네랄 상호간의 길항작용으로 대표적으로 Na와 K의 경우 상호 체내 밸런스을 유지하면서 신체의 혈압 및 수분함량을 유지시키는데 큰 역할을 한다. Mg과 Ca의 경우에도 상호 미네랄 함량을 유지시키는 서로 중요한 역할을 하며 이와같은 밸런스가 무너질 경우 당뇨병, 대사증후군과 같은 성인병이 유발된다. 따라서 다양한 활성 미네랄이 함유되어 있는 해양심층수로부터 각 미네랄 성분을 선택적으로 분리할 수 있다면, 각 개인에 따라 적절한 미네랄을 흡수되기 쉬운 상태로 용이하게 공급할 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 해양심층로부터 전기투석, 전기분해, 역삼투압 및 용해도 차이에 의한 결정화에 의해 각 미네랄을 선택적으로 함유하는 미네랄수 또는 미네랄 소금을 제조하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본 발명은, (A) 해양심층수를 취수하여 필터를 통과시키는 단계; (B) 필터된 해양심층수를 1가 양이온선택교환막과 1가 음이온선택교환막을 통하여 전기투석하는 단계; (C) (B) 단계에서 전기투석되어 얻은 미네랄염수에 칼륨 미네랄수를 1 : 0.5 ~ 1.5의 부피비로 혼합하는 단계; 및 (D) (C) 단계의 혼합 미네랄수를 증발기에서 증발시키는 단계로 이루어지는 미네랄 소금의 제조방법으로서, 상기 칼륨미네랄수는, (A1) 해양심층수를 취수하여 필터를 통과시키는 단계; (B1) 필터된 해양심층수를 1가 양이온선택교환막과 1가 음이온선택교환막을 통하여 전기투석하는 단계; 및 (C1) (B1) 단계에서 전기투석되어 얻은 미네랄염수를 증발기에서 증발시켜 석출된 나트륨염을 여과하여 제거하는 단계로부터 제조되는 것인, 미네랄 소금의 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면 해양심층로부터 전기투석, 전기분해, 역삼투압 및 용해도 차이에 의한 결정화에 의해 각 미네랄을 선택적으로 함유하는 미네랄수 또는 미네랄 소금을 제조할 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 1가 및 2가 양이온선택교환막과 1가 및 2가 음이온선택교환막의 조합을 순차적으로 적용한 전기투석에 의한 탈염처리 방법, 역삼투막을 통한 해수의 삼투압보다 높은 압력의 처리에 의한 탈염처리 방법, 증발에 의해 수분의 일부를 제거한 후 석출된 염을 제거하는 것에 의한 탈염처리 방법, 은, 금 또는 백금 전극을 이용한 전기분해에 의한 탈염처리 방법을 이용하는 것을 특징으로 한다.

전기투석 막은 분리하고자 하는 이온에 따라 즉, -1가 이온 및 +1가 이온을 분리할 때는 -1가 및 +1가 막을 이용하고, -1가 이온 및 +2가 이온을 분리할 때는 -1가 및 +2가 막을 이용한다. 또한 반대로 -2가 및 +1가막을 이용하면 -2가 이온 및 +1가 이온을 분리할 수 있다. 즉, 전기투석공정에서 1가 양이온선택교환막은 1가 양이온만을 선택적으로 투과시키며, 1가 음이온선택교환막은 1가 음이온만을 선택적으로 투과시킨다. 따라서, 1가 양이온선택교환막과 1가음이온선택교환막의 조합으로 전기투석을 실시하는 경우, Na⁺, K⁺ 및 Cl^-와 같은 1가 양이온과 1가 음이온 만을 선택적으로 제거할 수 있다. 반면 1가 양이온선택막과 2가 음이온선택막을 조합하는 경우 Na⁺, K⁺ 및 SO₄ ² ^-와 같은 1가 양이온과 2가 음이온만을 선택적으로 제거할 수 있다. 2가 양이온선택막은 해양심층수로부터 Ca² ⁺, Mg² ⁺만을 투과시킬 수 있으므로 이들을 분리할 수 있으며, 특히 투과되는 속도의 차이를 이용하여 Ca² ⁺과 Mg²⁺를 분리할 수 있다.

역삼투압을 이용한 탈염처리는 반투막을 사이에 두고 해수의 삼투압보다 높은 50~70kg/cm의 압력을 가하여 해수를 여과하여 탈염처리한다. 상기 반투막으로는 셀룰로오스나 폴리아미드막을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 확인할 수 있듯이 역삼투를 이용한 탈염처리에 의해 이온을 농축시키는 것과 함께 담수화된 생산수를 얻을 수 있다.

증발에 의해 수분의 일부를 제거한 후 탈염처리하는 방법은 용해도 차이를 이용한 것으로서 특히 나트륨염과 칼륨염의 분리 및 마그네슘염과 칼슘염의 분리에 효과적으로 이용할 수 있다.

전기분해는 금, 은 또는 백금전극을 이용하여 전기분해하는 것이 바람직하다. 실시예에서 확인할 수 있듯이, 탄소전극에 의해서는 Cl^- 및 SO₄ ² ^-의 제거가 효율적이지 못하며 알카리 미네랄수 또한 얻을 수 없었다. 그러나, 은, 금, 또는 백금 전극을 사용한 경우 Cl^- 및 SO₄ ² ^-의 제거가 가능하며, pH가 높은 알카리 미네랄수를 제조할 수 있었으며, 그중 백금 전극을 사용하는 것이 가장 효율적이며 부가적으로 Na 이온도 제거할 수 있다.. 다음은 백금전극 및 금전극에서 염소를 제거하고 알카리수를 제조하는 반응식이다.

Pt＋2NaCl＋2Cl₂ → (Na)₂PtCl₆(침전)

2Au+4NaCl+1/2O₂+H2O → 2NaAuCl₂(침전)+2NaOH

도 1은 본 발명에 의한 미네랄수 또는 미네랄소금의 제조 공정을 보여주는 전체적인 공정도로 본 공정도 중 필요한 공정을 선별적으로 적용하여 각 미네랄의 함량이 높은 미네랄수 또는 미네랄소금을 제조할 수 있게된다. 도 1에서 사용한 약어는 다음과 같다; R/O, 역삼투; ED, 전기투석; E/V, 증발 (evaporation); M/T, 혼합 탱크(mixing tank); C/F, 원심분리; E/L, 전기분해.

보다 구체적으로 본 발명은 일 양태로서 (A) 해양심층수를 취수하여 필터를 통과시키는 단계; (B) 1가 양이온선택교환막과 1가 음이온선택교환막을 통하여 전기투석하는 단계; 및 (C) (B) 단계에서 전기투석된 미네랄수를 1가 양이온선택교환막과 2가 음이온선택교환막 또는 2가 양이온선택교환막과 1가 음이온선택교환막을 통하여 전기투석하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마그네슘미네랄수와 칼슘 미네랄수의 동시 제조방법에 관한 것이다.

상기 (B) 단계에서는 이온선택교환막을 통하여 NaCl 및 KCl만이 투과할 수 있으므로 전기투석된 투석수를 통하여 NaCl 및 KCl이 제거되어진다. (C) 단계에서는 전기투석과정중 농축수에 남아있는 Mg² ⁺, Ca² ⁺, SO₄ ² ^- 중 SO₄ ² ^-를 제거하는 동시에 Mg²⁺와 Ca² ⁺의 이동 속도의 차이를 이용하여 마그네슘 미네랄수와 칼슘 미네랄수를 분리하여 동시에 제조하는 것이 가능하다.

이때 해양심층수를 단지 여과만 한 후 전기투석공정을 진행할 수도 있지만, 여과된 해양심층수를 역삼투압에 의해 농축한 후 전기투석하여도 무방하다.

칼슘 미네랄수와 마그네슘 미네랄수 중 Mg² ⁺과 Ca² ⁺을 보다 효과적으로 분리하기 위해서는 상기 (B) 단계 직전에 해수를 증발기에서 증발시키고 석출된 칼슘염(CaSO₄ 및 CaCO₃)을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것이 보다 바람직하다.

또한 칼슘 미네랄수는 (A) 해양심층수를 취수하여 필터를 통과시키는 단계; (B) 필터된 해양심층수를 증발기에서 증발시켜 석출된 칼슘염을 여과하여 수득하는 단계; (C) (B) 단계에서 얻은 칼슘 염을 해양심층수를 역삼투막에 의해 여과한 투과수에 용해하는 단계; 및 (D) 칼슘염이 용해된 역삼투막 투과수를 1가 양이온선택교환막과 2가 음이온선택교환막을 통하여 전기투석하는 단계;를 포함하여 제조할 수도 있다.

본 발명에 의한 또 다른 일양태는 칼륨 미네랄수의 제조방법에 관한 것으로 (A) 해양심층수를 취수하여 필터를 통과시키는 단계; (B) 필터된 해양심층수를 1가 양이온선택교환막과 1가 음이온선택교환막을 통하여 전기투석하는 단계; 및 (C) (B) 단계에서 전기투석되어 얻은 미네랄염수를 증발기에서 증발시켜 석출된 나트륨염을 여과하여 제거하는 단계;를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 칼륨 미네랄수에 함유된 칼슘을 보다 효과적으로 제거하기 위해서는 상기 (B) 단계 직전에 해수를 증발기에서 증발시키고 석출된 칼슘염(CaSO₄ 및 CaCO₃)을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

상기 공정에 의해 제조된 칼슘 미네랄수, 마그네슘 미네랄수 및 칼륨 미네랄수를 추가적으로 은, 금 또는 백금전극을 사용하여 각각 전기분해하면 미네랄 수 중 Cl^-, SO₄ ^-2을 추가로 제거할 수 있으며, 미네랄 수의 pH를 알카리성으로 조절한 알카리 칼슘 미네랄수, 알카리 마그네슘 미네랄수 및 알카리 칼륨 미네랄수를 제조할 수 있다.

상기 본 발명의 미네랄 수의 제조과정에서 얻어진 칼슘염((CaSO₄ 및 CaCO₃)을 물에 용해시킨 후 이산화탄소 가스를 주입하면 탄산수를 제조할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 일양태는 나트륨의 함량이 낮은 미네랄 소금의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 (A) 해양심층수를 취수하여 필터를 통과시키는 단계; (B) 필터된 해양심층수를 1가 양이온선택교환막과 1가 음이온선택교환막을 통하여 전기투석하는 단계; C) (B) 단계에서 전기투석되어 얻은 미네랄염수에 제 6 항 기재의 칼륨 미네랄수를 1:0.5~1.5의 부피비로 혼합하는 단계; 및 (D) (C) 단계의 혼합 미네랄수를 증발기에서 증발시키는 단계;로 이루어지는 미네랄 소금의 제조 방법에 관한 것이다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예

하기 실시예에서 양이온은 ICP(유도결합플라즈마)를 이용하여 분석하였으며 ppb 단위는 ICP-MS를 이용하였다. 음이온의 경우에는 IC(이온크로마토그래피)를 사용하여 정량하였다.

실시예 1 : 전기투석(ED)

시료 탱크에는 역삼투 농축수를 9L, 전해실 탱크에는 5% 질산나트륨 용액 4L, 농축 탱크에는 탈염수 4L를 채우고, 전기투석 장치를 작동시킨 후 전기전도도의 변화를 살표보면서 1~50mS/cm 정도의 전기전도도가 나타날 때까지 전기투석을 실시하였다. 이때 전기투석분리막은 양이온 1가 음이온 2가막(AC-120-4G40)을 사용하였고, 전기투석장치는 ASTOM사의 ACILYZER-2를 사용하였다.

하기 표 1은 전기투석을 이용한 해양심층수의 투석 시 전기전도도에 따른 금속이온의 함량을 나타낸다.

EC (ms/cm)	금속이온의 함량 (ppm)
EC (ms/cm)	50 mS/cm	40 mS/cm	20 mS/cm	10 mS/cm	8 mS/cm	3mS/cm
Na	11000	6200~7100	2000~2400	75~150	35~55	1~5
K	400	250~300	40~60	2~8	4~5	0
Mg	1270	1240~1250	1150~1240	450~650	25~55	4~10
Ca	430	400~420	360~400	40~70	8~10	2~5
Cl	19000	9100~11000	6400~6800	400~550	115~130	5~12
SO4	2700	2000~2600	1600~1900	250~350	30~35	3~6
경도	6400	6200~6300	5700~6200	2000~2900	120~200	20~50

실시예 2 : 전기분해 (E/L)

시료량을 1L 취한 후 power supply를 0.5A로 고정시키고 1~5시간동안 전류를 흘려보낸 후 시료 내의 미네랄 함량을 측정하였다.

하기 표 2 내지 표 5는 탄소전극, 은전극, 금전극 및 백금전극을 사용하여 전기분해 시간에 따라 샘플을 채취하고 샘플 내 미네랄의 함량(ppm)을 분석한 결과를 각각보여준다.

미네랄 시간(hr)	Mg	Ca	K	Na	Cl	SO₄	경도	pH
초기	200	50.3	51.6	71.9	876.4	146.0	965.7	6.8
1	204.3	50.1	51.5	72.3	863.1	145.2	963.3	6.9
3	210.1	51.2	50.3	73.1	861.5	144.1	989.9	6.2
5	212.7	51.9	52.0	74.0	858.2	143.0	1001.9	5.9

미네랄 시간(hr)	Mg	Ca	K	Na	Cl	SO₄	경도	pH
초기	200	50.3	51.6	71.9	876.4	146.0	965.7	6.8
1	224.2	65.1	60.5	76.5	463.1	117.5	1104	8.7
3	253.6	73.6	72.1	81.1	371.4	101.3	1219.7	9.2
5	261.5	75.4	76.0	84.0	288.6	96.1	1286	10.1

미네랄 시간(hr)	Mg	Ca	K	Na	Cl	SO₄	경도	pH
초기	200	50.3	51.6	71.9	876.4	146.0	965.7	6.8
1	220.1	64.5	61.8	70.4	475.5	126.1	1059.8	8.4
3	243.4	71.6	68.6	68.1	401.2	112.3	1172.6	9.0
5	251.6	72.5	72.0	66.3	367.1	100.4	1209	9.8

미네랄 시간(hr)	Mg	Ca	K	Na	Cl	SO₄	경도	pH
초기	200	50.3	51.6	71.9	876.4	146.0	965.7	6.8
1	225.2	67.1	66.3	60.4	326.2	95.3	1086.8	9.7
3	255.6	76.4	75.3	53.2	234.7	76.3	1234	10.4
5	268.1	78.2	77.5	42.0	189.1	66.5	1290.3	11.5

실시예 3 : 역삼투압 ( RO )

해양심층수 공급 밸브를 개방한 후 역삼투압막을 작동시켰다. 역삼투막으로는 내오염성(Fouling Resistance, FRM) 역삼투 분리막(새한)을 장비로는 7 x RE8040SR elements/vessel(Commercial plant)을 사용하였다. 이때, 삼투압 조절기를 조작하여 고압계를 관찰하면서 50~70 kg/cm가 되도록 맞추어 여과수와 농축수를 생산하였다.

역삼투압 처리 후 역삼투압 여과수와 농축수 내의 이온 함량은 표 3과 같다.

처리수 이온	금속이온의 함량 (ppm)
처리수 이온	해양심층수	역삼투압 여과수	역삼투압 농축수
Na	11110.1	60.0~75.0	14500~15000
K	394.1	4.0~5.5	501.6
Mg	1211.5	0.04~0.06	2450~2800
Ca	455.2	0.005~0.012	660.0~670.0
Cl	19357.3	150.0~155.0	25432.1
SO₄	2645.4	4.5~6.0	3800~4500
PO₄	34.5	0	35~45
Li	20.1	0	20~30
NO₃	41(43.2)	0	50~65(50~55)

제조예

제조예 1 : Mg² ⁺ 미네랄수

해수 또는 1차 또는 2차 RO Brine을 -1가, +1가막 1차 ED를 거친 후 NaCl 및 KCl를 제거하고, -1가, +2가막 또는 -2가, +1가막 ED에서 Ca² ⁺를 분리하여 Mg⁺⁺ 미네랄수를 제조한다.

제조예 2 : Mg² ⁺ 함유 미네랄수

필터를 통과시킨 해수 또는 RO Brine을 증발기로 보내 Ca² ⁺ 이온을 먼저 제거한 후 <제조예 1>에 따라 Mg² ⁺ 함유 미네랄수를 제조한다.

제조예 3 : Ca² ⁺함유 미네랄수

해수 취수 후 필터를 통과시키고, RO Brine 또는 해수를 증발기로 보내 얻은 CaSO₄ 및 CaCO₃를 1,2차 RO를 거쳐 나온 투과수와 섞어 다시 녹인 후 -2가, +1가막 ED로 보내 SO₄ ² ^- 및 CO₃ ² ^-를 제거하여 Ca² ⁺함유 미네랄수를 제조한다.

제조예 4 : Ca² ⁺ 미네랄수

해수 또는 RO Brine을 -1가, +1가막 ED를 거친 후 NaCl 및 KCl를 제거하고, +1가, -2가막 또는 -1가, +2가막 ED에서 Ca² ⁺이온의 이동 속도의 차이를 이용해 Ca²⁺ 미네랄수를 제조한다.

제조예 5 : K⁺미네랄수

해수 도는 RO를 거쳐나온 Brine을 -1가, +1가막 ED로 보내 KCl 및 NaCl을 분리한 후 증발기로 보내, NaCl을 결정으로 분리하여 K⁺미네랄수를 제조한다.

제조예 6 : K⁺미네랄수

필터를 통과시킨 해수 또는 RO Brine을 증발기로 보내 Ca² ⁺이온을 먼저 제거한 후 여액을 다시 -1가, +1가막 ED로 보내 KCl과 NaCl을 분리하여, 제조예 5에서처럼 NaCl을 제거한 후 -1가, +1가막 ED에서 K⁺ 미네랄수를 제조한다.

제조예 7 : 알칼리 미네랄수

제조예 1~6에서 제조한 미네랄수를 전기분해 장치를 이용해 Cl₂ 및 SO₄ ² ^-를 제거하면서 pH 7.8~11 사이의 알칼리 미네랄수를 제조한다.

제조예 8 : Mg² ⁺, Ca² ⁺, K⁺미네랄수

해수 또는 RO Brine을 -1가, +1가막 ED에서 B, SO₄ ² ^- 및 CO₃ ² ^-등의 2가 음이온을 제거한 후 각각 제조예 1~6의 Mg² ⁺, Ca² ⁺, K⁺미네랄수를 제조한다.

제조예 9 : 미네랄 탄산수

제조예 2 및 제조예 6의 과정에서 증발기를 통해 얻은 CaSO₄ 및 CaCO₃에 CO₂를 주입하여 미네랄 탄산수를 제조한다.

제조예 10 : K/Ca/Mg 함유 미네랄 소금

제조예 5에서 NaCl을 제거한 K⁺함유 여액 및 -1가, +1가막 ED를 거친 Mg² ⁺, Ca²⁺함유 미네랄수로 증발기를 이용하여 K/Ca/Mg 함유 미네랄 소금을 제조한다.

하기 표 7은 각 제조예에 의한 미네랄 수의 이온함량(ppm)을 나타낸다.

제조예 이온	1	2	3	4	5	6	8	10
Na	10~50	1~5	0.5~1	10~50	50~100	10~50	-	100~300
K	0	0	0	0	400~590	500~590	-	400~500
Mg	1000~1300	1000~1500	0	30~70	25~50	0	-	1000~1200
Ca	100~150	1~5	450~590	300~460	50~100	10~20	-	450~500
Cl	10~50	10~50	1~5	10~50	80~120	1~5	-	1000~2000
SO₄ ² ^-	100~300	100~300	100~300	30~60	25~50	10~20	1~5	1500~1800
CO₃ ² ^-	50~70	55~80	50~70	20~30	10~30	5~10	1~5	500~1000
B	5~6.5	5~6.5	1~2	1~2	1~1.5	0.5~1	0.1~0.2	6~6.5

도 1은 본 발명에 의한 미네랄수 또는 미네랄소금의 제조 공정을 보여주는 전체적인 공정도.

Claims

(A) 해양심층수를 취수하여 필터를 통과시키는 단계;

(B) 필터된 해양심층수를 1가 양이온선택교환막과 1가 음이온선택교환막을 통하여 전기투석하는 단계;

(C) (B) 단계에서 전기투석되어 얻은 미네랄염수에 칼륨 미네랄수를 1 : 0.5 ~ 1.5의 부피비로 혼합하는 단계; 및

(D) (C) 단계의 혼합 미네랄수를 증발기에서 증발시키는 단계로 이루어지는 미네랄 소금의 제조방법으로서,

상기 칼륨미네랄수는, (A1) 해양심층수를 취수하여 필터를 통과시키는 단계; (B1) 필터된 해양심층수를 1가 양이온선택교환막과 1가 음이온선택교환막을 통하여 전기투석하는 단계; 및 (C1) (B1) 단계에서 전기투석되어 얻은 미네랄염수를 증발기에서 증발시켜 석출된 나트륨염을 여과하여 제거하는 단계로부터 제조되며, 상기 (B1) 단계 직전에 해수를 증발기에서 증발시키고 석출된 칼슘염을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 미네랄 소금의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 (A1) 단계와 (B1) 단계의 사이에 역삼투압에 의해 농축하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 미네랄 소금의 제조 방법.
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