KR101380405B1 - 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법 - Google Patents

염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101380405B1
KR101380405B1 KR1020120151293A KR20120151293A KR101380405B1 KR 101380405 B1 KR101380405 B1 KR 101380405B1 KR 1020120151293 A KR1020120151293 A KR 1020120151293A KR 20120151293 A KR20120151293 A KR 20120151293A KR 101380405 B1 KR101380405 B1 KR 101380405B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
potassium chloride
brine
precipitate
surfactant
chloride
Prior art date
Application number
KR1020120151293A
Other languages
English (en)
Inventor
전웅
김기영
한기천
정기억
송창호
박운경
정소라
장영석
Original Assignee
주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코, 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020120151293A priority Critical patent/KR101380405B1/ko
Priority to PCT/KR2013/009005 priority patent/WO2014098357A1/ko
Priority to CN201380067333.XA priority patent/CN104884648B/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR101380405B1 publication Critical patent/KR101380405B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/04Chlorides
    • C01D3/06Preparation by working up brines; seawater or spent lyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/14Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/14Purification
    • C01D3/16Purification by precipitation or adsorption

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법에 관한 것으로, 표면에 음전하를 띄는 분리막을 이용하여 염수를 1가 이온을 포함하는 용액과 2가 이상의 이온을 포함하는 용액으로 분리하는 단계; 상기 1가 이온을 포함하는 용액을 증발시켜 침전물을 수득하는 단계; 상기 수득한 침전물을 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 투입하는 단계; 상기 수득한 침전물이 투입된 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 계면 활성제를 투입하여 염화 칼륨의 표면을 소수성으로 변화시키는 단계; 및 기포를 이용하여 상기 표면이 소수성으로 변화된 염화 칼륨을 회수하는 단계;를 포함하는 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법을 제공할 수 있다.

Description

염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법{METHOD FOR EXTRACTION OF POTASSIUM CHLORIDE FROM BRINE}
본 발명의 일 구현예는 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법에 관한 것이다.
염화 칼륨은 비료, 화학 등 각종 산업 전반에 다양하게 사용되고 있다.
일반적으로, 염화 칼륨은 광석과 염수로부터 생산된다. 광석의 경우 파쇄, 분급, 부유선별, 농축의 단계를 거쳐 염화 칼륨을 생산하며, 염수의 경우는 자연 증발에 의해 농축하면서 염화 나트륨과 함께 석출시킨 후 염화 칼륨을 분리, 회수한다.
대부분의 염수에는 칼륨 이외의 다른 원소들이 다량 함유되어 있는데, 이러한 염수를 자연 증발하여 농축하면 암염(halite, NaCl)과 함께 실바이트(sylvite, KCl), 카날리트(canalite, KClㆍMgCl2ㆍ6H2O), 카이나이트(kainite, KClㆍMgSO4ㆍ3H2O), 랑베이나이트(langbeinite, K2SO4ㆍ2MgSO4), 레오나이트(leonite, K2SO4ㆍMgSO4ㆍ스코에나이트(schoenite, K2SO4ㆍMgSO4ㆍ6H2O), 폴리할라이트(polyhalite, K2SO4ㆍMgSO4ㆍ2CaSO4ㆍ2H2O) 등의 다양한 염이 석출하기 때문에 염화 칼륨을 단독으로 얻는 것은 매우 어렵다.
특히, 염수 중 황산이온이 많은 경우, 칼륨은 염화 칼륨으로 석출하지 않고,
NaK3(SO4)2등 다양한 형태의 칼륨을 함유하는 황산염이 염화물과 함께 석출하기 때문에 이들로부터 염화 칼륨을 분리하는 것은 매우 어렵다.
이에, 염화 칼륨을 회수하기 위해 황산이온의 농도를 낮추기 위한 화학약품을 투입하여 황산이온을 고체로 석출시켜 제거하는 방법이 주로 사용되고 있다.
예를 들면, 황산이온을 다량 함유한 염수에 소석회(Ca(OH)2)를 첨가하면 석고 수화물(CaSO4ㆍnH2O)이 생성되어 황산이온을 제거할 수 있다.
그러나, 첨가제를 투입하여 고체로서 황산이온을 제거하는 방법은 다량의 슬러지가 발생하여 환경적인 문제를 야기시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 황산 이온을 다량 함유한 염수로부터 칼륨을 효과적으로 추출할 수 있는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예에서는, 표면에 음전하를 띄는 분리막을 이용하여 염수를 1가 이온을 포함하는 용액과 2가 이상의 이온을 포함하는 용액으로 분리하는 단계; 상기 1가 이온을 포함하는 용액을 증발시켜 침전물을 수득하는 단계; 상기 수득한 침전물을 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 투입하는 단계; 상기 수득한 침전물이 투입된 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 계면 활성제를 투입하여 염화 칼륨의 표면을 소수성으로 변화시키는 단계; 및 기포를 이용하여 상기 표면이 소수성으로 변화된 염화 칼륨을 회수하는 단계;를 포함하는 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법을 제공한다.
상기 2가 이상의 이온은 황산이온일 수 있다.
상기 1가 이온을 포함하는 용액을 증발시켜 침전물을 수득하는 단계;에서, 상기 침전물은 염화 칼륨 및 염화 나트륨을 포함할 수 있다.
상기 표면에 음전하를 띄는 분리막의 기공 크기는 0.5 내지 1nm일 수 있다.
상기 표면에 음전하를 띄는 분리막의 두께는 0.5 내지 1.5㎛일 수 있다.
상기 표면에 음전하를 띄는 분리막의 표면은 술폰기가 도입된 것일 수 있다.
상기 계면 활성제는 실리콘계, 불소계, 폴리에테르계 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 계면 활성제는 알칼리 금속 유기 술포네이트일 수 있다.
상기 계면 활성제는 하이드로카본 술포네이트(hydrocarbon sulfonate), 하이드로카본 술페이트(hydrocarbon sulfate), 지방산(fatty acid) 또는 이들의 조합의 착염일 수 있다.
상기 수득한 침전물이 투입된 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 계면 활성제를 투입하여 염화 칼륨의 표면을 소수성으로 변화시키는 단계;에서, 상기 계면 활성제의 투입량은 상기 침전물 100중량부에 대해 0.0001 내지 2중량부일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 황산 이온을 다량 함유한 염수로부터 칼륨을 효과적으로 추출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 개략적인 분리막의 작용예이다.
도 2은 황산이온이 다량 함유된 염수와 분리막을 통과하여 황산이온이 제거된 염수를 각각 농축했을 때, 수분 증발량에 따른 석출물의 광물상을 나타낸 것이다.
도 3는 침전물을 염화나트륨과 염화칼륨의 포화용액에 투입한 후 계면활성화제 투입 후 부유물의 광물상을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
또한 상기 치환된 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기 중 인접한 두 개의 치환기가 융합되어 고리를 형성할 수도 있다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "이들의 조합"이란 별도의 정의가 없는 한, 둘 이상의 치환기가 연결기로 결합되어 있거나, 둘 이상의 치환기가 축합하여 결합되어 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 "알킬(alkyl)기"이란 별도의 정의가 없는 한, 지방족 탄화수소기를 의미한다. 또한, 상기 알킬기는 분지형, 직쇄형 또는 환형일 수 있다.
상기 알킬기는 C1 내지 C20인 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 C1 내지 C10 알킬기 또는 C1 내지 C6 알킬기일 수도 있다.
예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소원자, 즉, 알킬쇄는 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.
구체적인 예를 들어 상기 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에서는, 표면에 음전하를 띄는 분리막을 이용하여 염수를 1가 이온을 포함하는 용액과 2가 이상의 이온을 포함하는 용액으로 분리하는 단계; 상기 1가 이온을 포함하는 용액을 증발시켜 침전물을 수득하는 단계; 상기 수득한 침전물을 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 투입하는 단계; 상기 수득한 침전물이 투입된 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 계면 활성제를 투입하여 염화 칼륨의 표면을 소수성으로 변화시키는 단계; 및 기포를 이용하여 상기 표면이 소수성으로 변화된 염화 칼륨을 회수하는 단계;를 포함하는 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법을 제공한다.
전술한 바와 같이 상기 분리막을 이용하여 2가 이온(예를 들어, 황산 이온)을 염수로부터 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 개략적인 분리막의 작용예이다.
도 1과 같이, 상기 분리막은 표면에 음전하를 띄고 있어, 이온을 선택적으로 분리할 수 있다. 구체적인 예를 들어, SO4 2 -, CO3 2 - 등과 같은 2가 음이온은 Cl- 등과 같은 1가 음이온에 비해 음전하를 띄고 있는 분리막과 반발력이 커서 분리막을 통과하기가 어렵게 된다. 이는 쿨롱의 법칙에 따라 전하의 크기와 정전기력이 비례하기 때문이다. 따라서, 상기 2가 음이온과 1가 음이온은 상기 음전하를 띄고 있는 분리막에 의해 분리될 수 있다.
또한, Ca2 +, Mg2 + 등과 같은 2가 양이온은 상기 2가 음이온은 정전기적으로 쌍을 이루게 되어 상기 2가 음이온과 함께 분리막을 통과하기가 어렵게 된다. 이는 2가 양이온의 크기가 1가 양이온의 크기보다 크기 때문이기도 하다.
전술한 바와 같이 Cl- 등과 같은 1가 음이온은 상대적으로 상기 분리막을 통과하기가 용이하기 때문에 정전기적으로 쌍을 이루는 Li+, Na+, K+ 등과 같은 1가 양이온과 함께 분리막을 통과할 수 있다.
다만, 상기 분리막에 의한 분리는 물리적인 분리이기 때문에 모든 1가 이온과 2가 이온을 분리할 수 있는 것은 아니나, 높은 효율로 1가 이온과 2가 이온을 분리할 수 있다.
상기 표면에 음전하를 띄는 분리막의 기공 크기는 0.5 내지 1nm일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 1가 이온과 2가 이온의 분리에 효과적이다.
상기 표면에 음전하를 띄는 분리막의 두께는 0.5 내지 1.5㎛일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 염수 중에 존재하는 Ca2 +, Mg2 + 등과 같은 2가 양이온과 SO4 2-, CO3 2 - 등과 같은 2가 음이온을 효과적으로 분리하여 리튬 함유 용액(예를 들어, 염수)에서 리튬을 추출하는 공정의 효율을 높일 수 있다.
상기 표면에 음전하를 띄는 분리막의 표면은 술폰기가 도입된 것일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 표면에 음전하는 띄는 분리막은 폴리아미드 기재에 음전하를 유발할 수 있는 술폰기를 도포하여 제조된 것일 수 있다. 다만, 표면에 음전하를 가질 수 있는 치환기라면 술폰기에 제한되지 않으며, 상기 기재는 폴리아미드 기재에 제한되지 않는다.
이후 상기 1가 이온을 포함하는 용액을 증발시켜 침전물을 수득할 수 있다. 상기 증발은 노천 상태에서의 자연 증발일 수 있다. 상기 증발을 통해 침전물을 수득할 수 있는데, 상기 침전물은 염화 칼륨 및 염화 나트륨을 포함할 수 있다. 염수 내 다량 함유된 칼륨 및 나트륨이 먼저 석출될 수 있다.
이후 상기 수득한 침전물을 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 투입할 수 있다. 상기 포화 용액은 염화 나트륨 및 염화 칼륨의 포화 용액이기 때문에 상기 수득한 침전물인 염화 나트륨 및 염화 칼륨은 더 이상 용해되지 않는다.
상기 수득한 침전물이 투입된 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 계면 활성제를 투입하여 염화 칼륨의 표면을 소수성으로 변화시킬 수 있다. 이 때, 계면 활성제의 작용으로 인해 염화 칼륨의 표면만이 선택적으로 소수성으로 변하게 된다.
이는 계면활성화제(보다 구체적으로, 음이온 계면활성화제)는 물속에서 한쪽은 소수성을 한쪽은 이온화되어 (-)를 가지는데 (+)의 표면전하를 갖는 염화 칼륨에 선택적으로 흡착하여 염화 칼륨을 소수성으로 변화시키기 때문이다.
또한, 염화칼륨은 접촉각이 8°로, 접촉각이 0°인 염화나트륨에 비해 계면활성화제가 결합하기 더욱 용이하다.
상기 계면 활성제는 실리콘계, 불소계, 폴리에테르계 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 상기 계면 활성제가 알칼리 금속 유기 술포네이트일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 계면 활성제의 알칼리 금속은 나트륨, 칼륨, 리튬 또는 마그네슘으로부터 선택될 수 있고, 유기 부분이 탄소수 2 내지 16의 지방족기인, 알칼리 금속 유기 술포네이트일 수 있다. 더욱 구체적으로, 계면 활성제가 나트륨 옥탄 술포네이트, 칼륨 옥탄 술포네이트, 리튬 옥탄 술포네이트, 나트륨 도데칸 술포네이트, 칼륨 도데칸 술포네이트, 또는 리튬 도데칸 술포네이트로부터 선택될 수 있다.
또한, 상기 계면 활성제는 하이드로카본 술포네이트(hydrocarbon sulfonate), 하이드로카본 술페이트(hydrocarbon sulfate), 지방산(fatty acid) 또는 이들의 조합의 착염일 수 있다.
상기 계면 활성제의 예로는, BM Chemie사의 BM-1000® BM-1100®등; 다이 닛폰 잉키 가가꾸 고교(주)사의 메카 팩 F 142D®, 동 F 172®, 동 F 173®, 동 F 183® 등; 스미토모 스리엠(주)사의 프로라드 FC-135®, 동 FC-170C®, 동 FC-430®, 동 FC-431® 등; 아사히 그라스(주)사의 사프론 S-112®, 동 S-113®, 동 S-131®, 동 S-141®, 동 S-145® 등; 도레이 실리콘(주)사의 SH-28PA®, 동-190®, 동-193®, SZ-6032®, SF-8428® 등의 시판품 등이 있다.
상기 수득한 침전물이 투입된 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 계면 활성제를 투입하여 염화 칼륨의 표면을 소수성으로 변화시키는 단계;에서,
상기 계면 활성제의 투입량은 상기 침전물 100중량부에 대해 0.0001 내지 2 중량부일 수 있다. 이러한 범위를 만족하는 경우, 계면 활성제를 낭비하지 않고 효과적으로 염화 칼륨을 추출할 수 있다.
이후, 기포를 이용하여 상기 표면이 소수성으로 변화된 염화 칼륨을 회수할 수 있다. 보다 구체적으로, 기포가 발생하게 되면 소수성 표면을 가진 염화 칼륨 입자가 기포에 부착하여 물위에 부상하게 된다. 따라서, 상기 부상한 염화 칼륨 입자만을 선택적으로 회수할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
실시예 1: 황산 이온의 분리
하기 표 1과 같은 Na, K, SO4, Cl등이 함유된 용액을 준비하였다.
구분 Na K SO4 Cl
농도
(g/L)
109.5 45.53 31.20 159.19
상기와 같이 제조된 Na, K, SO4, Cl 등이 함유된 용액을 분리막을 통해 가압하였다. 사용한 분리막은 코크사의 에스알100이다.
상기 가압하여 분리막을 통과한 처리수의 용액 중의 이온 농도를 측정하였으며 그 결과는 하기 표 2와 같다.
표 2에서 알 수 있듯이, 황산 이온의 농도가 처리수의 경우 11.14g/L로 원수의 황산농도 31.20g/L에 비해 거의 1/3로 감소하였음을 알 수 있다.
항목 Na K SO4 Cl
함유량(g/L) 100.9 42.91 11.14 177.72
실시예 2: 염화 나트륨 및 염화 칼륨을 포함하는 침전물의 수득
도 2은 황산이온이 다량 함유된 염수와 분리막을 통과하여 황산이온이 제거된 염수를 각각 농축했을 때, 수분 증발량에 따른 석출물의 광물상을 나타낸 것이다.
도 2에 나타난 바와 같이 원수를 농축시켰을 때, 염수에 포함된 물을 37.8% 증발시켰을 때, 석출되는 물질은 NaCl, KCl 및 NaK3(SO4)2이다.
즉, SO4가 높은 원수는 물이 증발함에 따라 칼륨을 포함하는 물질이 KCl과 NaK3(SO4)2가 혼재하여 석출한다. 이 두 물질은 계면활성제가 작용하여 모두 소수성으로 되어 분리됨으로써 KCl을 순수하게 분리하기 어렵다.
반면에 분리막으로 처리하여 SO4가 낮아진 처리수를 37.8% 증발시켰을 때, 석출된 물질의 광물상으로 NaCl과 KCl만이 석출되었음을 알 수 있다.
하기 표 3은 황산이온이 다량 함유된 염수를 농축했을 때와 분리막 처리된 염수를 농축했을 때 석출물의 광물상 조성을 나타낸 것이다. 분리막 처리 전 염수 농축 석출물에는 NaCl과 함께 KCl 11.31중량%, NaK3(SO4)2 37.85중량%였으나, 분리막 처리 후 염수 농축 석출물은 KCl 6.61중량%, NaK3(SO4)2 0.67중량%로 칼륨이 대부분 염화칼륨으로 석출되었음을 알 수 있다.
시료 석출물의 광물상 조성(중량%)
NaCl KCl NaK3(SO4)2
분리막 처리 전 염수 농축 후 석출물 50.84 11.31 37.85
분리막 처리 후 염수 농축 후 석출물 92.72 6.61 0.67
실시예 3: 침전물로부터 염화 칼륨의 회수
상기 도 2에 나타난 바와 같이 처리수의 농축에 따라 석출된 침전상의 광물상 분석 결과에서 알 수 있듯이 분리막 처리수는 농축시 대부분 염화 나트륨과 염화 칼륨으로 침전물이 생성됨을 볼 수 있다.
상기 농축에 의해 침전된 염화 나트륨과 염화 칼륨 혼합물을 염화 나트륨과 염화 칼륨 포화 용액에 투입하여 5%의 슬러리를 제조하였다.
상기 슬러리 2L를 부유 선별기(flotator)에 넣고 계면활성제 수용액 2mL 넣어 2분간 컨디셔닝한 후 부유선별 하였다. 부유선별 시간은 3분으로 하였다.
사용한 계면 활성제와 침전된 슬러리의 중량 비율은 0.2 : 100이었다.
사용한 계면 활성제는 SDS(sodium dodecylsulfate)였다.
도 3은 염화나트륨과 염화칼륨 혼합물과 부유선별에 의해 부유한 물질의 광물상을 나타낸 것이다. 상기 과정을 통해 염화 칼륨의 회수율은 85.7%였고, 부유된 물질은 염화 칼륨으로 순도는 97%였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

  1. 표면에 음전하를 띄는 분리막을 이용하여 염수를 1가 이온을 포함하는 용액과 2가 이상의 이온을 포함하는 용액으로 분리하는 단계;
    상기 1가 이온을 포함하는 용액을 증발시켜 침전물을 수득하는 단계;
    상기 수득한 침전물을 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 투입하는 단계;
    상기 수득한 침전물이 투입된 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 계면 활성제를 투입하여 염화 칼륨의 표면을 소수성으로 변화시키는 단계; 및
    기포를 이용하여 상기 표면이 소수성으로 변화된 염화 칼륨을 회수하는 단계;
    를 포함하는 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2가 이상의 이온은 황산이온(SO4 2-)인 것인 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 1가 이온을 포함하는 용액을 증발시켜 침전물을 수득하는 단계;에서, 상기 침전물은 염화 칼륨 및 염화 나트륨을 포함하는 것인 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표면에 음전하를 띄는 분리막의 기공 크기는 0.5 내지 1nm인 것인 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 표면에 음전하를 띄는 분리막의 두께는 0.5 내지 1.5㎛인 것인 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 표면에 음전하를 띄는 분리막의 표면은 술폰기가 도입된 것인 것인 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 계면 활성제는 실리콘계, 불소계, 폴리에테르계 또는 이들의 조합인 것인 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 계면 활성제는 알칼리 금속 유기 술포네이트인 것인 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 계면 활성제는 하이드로카본 술포네이트(hydrocarbon sulfonate), 하이드로카본 술페이트(hydrocarbon sulfate), 지방산(fatty acid) 또는 이들의 조합의 착염인 것인 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수득한 침전물이 투입된 염화 나트륨 및 염화 칼륨 포화 용액에 계면 활성제를 투입하여 염화 칼륨의 표면을 소수성으로 변화시키는 단계;에서,
    상기 계면 활성제의 투입량은 상기 침전물 100중량부에 대해 0.0001 내지 2중량부인 것인 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법.
KR1020120151293A 2012-12-21 2012-12-21 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법 KR101380405B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120151293A KR101380405B1 (ko) 2012-12-21 2012-12-21 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법
PCT/KR2013/009005 WO2014098357A1 (ko) 2012-12-21 2013-10-08 리튬 함유 용액으로부터 리튬을 추출하는 방법
CN201380067333.XA CN104884648B (zh) 2012-12-21 2013-10-08 从含锂溶液中提取锂的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120151293A KR101380405B1 (ko) 2012-12-21 2012-12-21 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101380405B1 true KR101380405B1 (ko) 2014-04-10

Family

ID=50656298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120151293A KR101380405B1 (ko) 2012-12-21 2012-12-21 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101380405B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101557140B1 (ko) 2013-07-31 2015-10-06 재단법인 포항산업과학연구원 칼륨 화합물 제조 장치
KR20180111174A (ko) * 2017-03-31 2018-10-11 재단법인 포항산업과학연구원 칼륨화합물의 제조 방법 및 이로부터 수득된 칼륨화합물
RU2813062C1 (ru) * 2023-07-03 2024-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "ИРКУТСКАЯ НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ" Способ получения хлористого калия из рассолов хлоридно-кальциевого типа

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010003622A (ko) * 1999-06-24 2001-01-15 이구택 KCl 전도보조제에 피복된 유기 불순물 제거방법
JP2002306118A (ja) 2001-04-16 2002-10-22 Hitachi Ltd 海洋深層水からの健康塩製造方法及びその装置
JP2007289953A (ja) 2006-03-31 2007-11-08 Osaka Kensetsu Kk 海水を原材料としたかん水、塩及び苦汁の製造方法、並びにかん水、塩及び苦汁。

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010003622A (ko) * 1999-06-24 2001-01-15 이구택 KCl 전도보조제에 피복된 유기 불순물 제거방법
JP2002306118A (ja) 2001-04-16 2002-10-22 Hitachi Ltd 海洋深層水からの健康塩製造方法及びその装置
JP2007289953A (ja) 2006-03-31 2007-11-08 Osaka Kensetsu Kk 海水を原材料としたかん水、塩及び苦汁の製造方法、並びにかん水、塩及び苦汁。

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Environmental Engineering Science, Vol.18, No.2, pp.105-113 (2001) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101557140B1 (ko) 2013-07-31 2015-10-06 재단법인 포항산업과학연구원 칼륨 화합물 제조 장치
KR20180111174A (ko) * 2017-03-31 2018-10-11 재단법인 포항산업과학연구원 칼륨화합물의 제조 방법 및 이로부터 수득된 칼륨화합물
KR102331080B1 (ko) 2017-03-31 2021-11-24 재단법인 포항산업과학연구원 칼륨화합물의 제조 방법 및 이로부터 수득된 칼륨화합물
RU2813062C1 (ru) * 2023-07-03 2024-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "ИРКУТСКАЯ НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ" Способ получения хлористого калия из рассолов хлоридно-кальциевого типа

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9255011B2 (en) Method for producing lithium carbonate
WO2014098357A1 (ko) 리튬 함유 용액으로부터 리튬을 추출하는 방법
FI121737B (fi) Arsenidin laskeutus multisulfidimineraalien kellutuksessa
CN102753485B (zh) 硫化物浮选辅助方法
Ozdemir et al. Understanding the role of ion interactions in soluble salt flotation with alkylammonium and alkylsulfate collectors
RU2626081C2 (ru) Способ пенной флотации (варианты)
CN107991378A (zh) 石膏矿物和/或硬石膏矿物中硼的分离方法及硼同位素的测定方法
KR101527140B1 (ko) 염수로부터 칼륨을 추출하는 방법
KR101380405B1 (ko) 염수로부터 염화 칼륨을 추출하는 방법
KR102070435B1 (ko) 리튬 추출 방법
Qiu et al. Separation of pyrite from chalcopyrite and molybdenite by using selective collector of N-isopropoxypropyl-N′-ethoxycarbonyl thiourea in high salinity water
Zhu et al. Study of lithium exploitation from carbonate subtype and sulfate type salt-lakes of Tibet
US10118183B2 (en) Process for the selective floatation of kainite from mineral mixtures using sulfated fatty acids as the collector reagent
CN108187917B (zh) 一种芳香基膦酸及其盐类捕收剂及其应用
Titkov Flotation of water-soluble mineral resources
KR101352400B1 (ko) 침출 및 침전을 이용한 복합 구리광 선광방법
CA1185797A (en) Process of treatment of carnallitic ores
KR101384803B1 (ko) 리튬 함유 용액으로부터 리튬을 추출하는 방법
PT1556170E (pt) Processo para a beneficiação de sulfuretos minerais
Titkov et al. Investigations of alkylmorpholines––collectors for a new halite flotation process
CN103723783A (zh) 一种从磷矿选矿废水中回收浮选药剂的方法
CN104150458B (zh) 一种从含氯磷矿石中分离回收氯离子的方法
CN113333173A (zh) 一种锡矿浮选锡的选矿药剂及其制备方法
US2672236A (en) Flotation treatment of sylvinite
CA3113294A1 (en) Brine and method for producing same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170323

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180302

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190227

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200312

Year of fee payment: 7