KR101441238B1 - Method for separating of Ca compound from dolomite - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천연 백운석으로부터 MgCl2 첨가에 의해 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리한 후 얻어진 CaCl2 여과액으로부터 CaO, Ca(OH)2 및 CaCO3를 분리하는 방법 및 상기 분리된 CaO, Ca(OH)2 및 CaCO3를 포함하는 천연 무기 소재에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method for separating calcium ions from CaO and Ca (OH) 2 from CaCl 2 filtrate obtained by separating Ca ions and Mg ions from natural dolomite by addition of MgCl 2 , And CaCO 3 , and a natural inorganic material comprising the separated CaO, Ca (OH) 2 and CaCO 3 .
일반적으로 천연 백운석으로부터 칼슘 화합물을 제조하기 위해서는 백운석(CaCO3??MgCO3)의 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리하여 칼슘계 화합물을 제조하여야 한다. 그러나, 백운석은 칼슘계 화합물인 CaO, Ca(OH)2, CaCO3 등을 제조할 수 없는 복탄산염 광물로 분리한다. 그 이유는 백운석에 함유된 Ca 및 Mg 이온은 알칼리토금속으로 분리하기가 어렵기 때문이다. 이에 백운석으로부터 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리하여 칼슘계 화합물인 CaO, Ca(OH)2, CaCO3 등을 제조하는 데에는 현실적으로 어려움이 많다. Generally, in order to produce a calcium compound from natural dolomite, a calcium compound should be prepared by separating Ca ion and Mg ion of dolomite (CaCO 3 ?? MgCO 3 ). However, dolomite is separated into a complex carbonate, which can not produce CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 , and so on. This is because Ca and Mg ions contained in dolomite are difficult to separate into alkaline earth metals. Therefore, there are many practical difficulties in producing calcium compounds CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3, etc. by separating Ca ions and Mg ions from dolomite.
따라서 상기와 같은 백운석으로부터 Ca 및 Mg 이온의 분리를 통하여 칼슘계 화합물인 상기, 백운석로부터 Ca 이온 및 Mg 이온 분리를 통한 Ca 화합물인 CaO, Ca(OH)2, CaCO3 등을 제조하기 위해서는 소성 및 수화 특성을 적절히 제어하는 것이 무엇보다 중요하며, 이러한 소화 및 수화 특성의 제어를 통하여 칼슘계 화합물을 제조할 수 있다. Therefore, in order to produce calcium compounds such as CaO, Ca (OH) 2 and CaCO 3 by separating Ca ions and Mg ions from the dolomite, which is a calcium compound, through separation of Ca and Mg ions from dolomite, It is important that the hydration characteristics are properly controlled. Calcium compounds can be produced by controlling the digestion and hydration characteristics.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 환경부하 오염이 없이 간단한 공정에 의해 천연 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리할 수 있는 방법 및 이들을 포함하는 천연 무기 소재를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method for separating a calcium-based compound from natural dolomite by a simple process without environmental load pollution and a natural inorganic material containing the same.
또한 본 발명은 백운석으로부터 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리한 후 얻어지는 CaCl2 여과액을 출발물질로 하여 순도가 높은 칼슘 화합물인 CaO, Ca(OH)2 및 CaCO3를 분리하는 방법 및 이들을 포함하는 천연 무기 소재를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention also relates to a method for separating CaO, Ca (OH) 2 and CaCO 3 , which are high-purity calcium compounds, from a CaCl 2 filtrate obtained by separating Ca ions and Mg ions from dolomite as starting materials, It is an object of the present invention to provide an inorganic material.
또한 본 발명은 천연 백운석으로부터 분리된 칼슘계 화합물을 이용하여 칼슘 화합물의 기초 소재로 활용할 수 있으며 나아가 고순도로 요구되는 응용 제품의 소재로 제공할 있는 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법 및 이들을 포함하는 천연 무기 소재를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention also provides a method for separating a calcium compound from dolomite which can be utilized as a base material of a calcium compound by using a calcium compound separated from natural dolomite and further provided as a material of an application product requiring high purity, It is an object of the present invention to provide a natural inorganic material.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 백운석을 20~30㎜ 크기로 분쇄하고 900~1,100℃에서 적어도 60분 동안 소성하여 경소 백운석을 제조하는 단계; 상기 경소 백운석의 입자크기가 1㎜~150㎛가 되도록 분쇄,분급한 후 물과 혼합하고 가수소화시켜 수화 경소 백운석을 제조하는 단계; 상기 수화 경소 백운석에 MgCl2를 첨가하여 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리하여 CaCl2 여과액을 제조하는 단계; 상기 CaCl2 여과액에 NaOH를 pH 12가 될 때까지 투입하여 Ca(OH)2를 제조하는 단계; 및 상기 Ca(OH)2를 500~600℃에서 30~60분 동안 열처리하여 CaO를 제조하는 단계;를 포함하는 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for producing dolomite, comprising calcining dolomite to a size of 20 to 30 mm and calcining the dolomite at 900 to 1,100 ° C for at least 60 minutes to produce light dolomite; Pulverizing and classifying the lightweight dolomite to have a particle size of 1 mm to 150 占 퐉, mixing with water and hydrolyzing to prepare hydrated dolomite; Adding MgCl 2 to the hydrated dolomite to separate Ca ions and Mg ions to produce a CaCl 2 filtrate; Adding NaOH to the CaCl 2 filtrate until pH 12 is reached, thereby producing Ca (OH) 2 ; And calcining Ca (OH) 2 at 500 to 600 ° C for 30 to 60 minutes to produce CaO. The present invention also provides a method for separating a calcium-based compound from dolomite.
또한 본 발명은 백운석을 20~30㎜ 크기로 분쇄하고 900~1,100℃에서 적어도 60분 동안 소성하여 경소 백운석을 제조하는 단계; 상기 경소 백운석의 입자크기가 1㎜~150㎛가 되도록 분쇄,분급한 후 물과 혼합하고 가수소화시켜 수화 경소 백운석을 제조하는 단계; 상기 수화 경소 백운석에 MgCl2를 첨가하여 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리하여 CaCl2 여과액을 제조하는 단계; 및 상기 CaCl2 여과액에 Na2CO3 또는 CO2(gas)를 pH 12가 될 때까지 투입하여 CaCO3를 제조하는 단계;를 포함하는 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing dolomite, which comprises milling dolomite to a size of 20 to 30 mm and calcining the dolomite at 900 to 1,100 ° C for at least 60 minutes to produce light dolomite; Pulverizing and classifying the lightweight dolomite to have a particle size of 1 mm to 150 占 퐉, mixing with water and hydrolyzing to prepare hydrated dolomite; Adding MgCl 2 to the hydrated dolomite to separate Ca ions and Mg ions to produce a CaCl 2 filtrate; And adding Na 2 CO 3 or CO 2 (gas) to the CaCl 2 filtrate until the pH is 12, thereby preparing CaCO 3. The present invention also provides a method for separating a calcium compound from dolomite.
상기 경소 백운석은 산화마그네슘(MgO)과 산화칼슘(CaO)의 함량이 적어도 90중량% 이상인 것이 좋다. It is preferable that the content of magnesium oxide (MgO) and calcium oxide (CaO) in the light dolomite is at least 90% by weight or more.
상기 가수소화는 경소 백운석과 물은 1:2 내지 5 중량비로 혼합하여, 80℃ 이상의 온도에서 적어도 30분 동안 수행되는 것이 좋다.It is preferable that the hydrolysis is carried out at a temperature of 80 ° C or higher for at least 30 minutes by mixing the calcined dolomite and water at a weight ratio of 1: 2 to 5.
상기 수화 경소 백운석과 MgCl2는 수화 경소 백운석 1 대비 MgCl2 1~5 중량비로 혼합되는 것이 좋다.It is preferable that the hydrated dolomite and MgCl 2 are mixed at a weight ratio of
특히 상기 Na2CO3 또는 CO2(gas)를 투입하는 단계에서 20 내지 100kHz의 초음파를 추가로 더 조사할 수도 있다.In particular, ultrasonic waves of 20 to 100 kHz may be further irradiated in the step of injecting Na 2 CO 3 or CO 2 (gas).
또한 본 발명은 상기와 같이 천연 백운석으로부터 분리된 CaO, Ca(OH)2 또는 CaCO3의 칼슘계 화합물을 포함하는 무기소재를 제공한다. The present invention also provides an inorganic material containing calcium-based compounds of CaO, Ca (OH) 2 or CaCO 3 separated from natural dolomite as described above.
본 발명에 따르면 환경부하 오염이 없이 간단한 공정에 의해 천연 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 용이하게 분리할 수 있으며, 이렇게 분리된 칼슘계 화합물은 순도가 높은 CaO, Ca(OH)2 및 CaCO3로, 칼슘 화합물의 기초 소재로 활용할 수 있으며 나아가 고순도로 요구되는 응용 제품의 소재로 제공할 있다. According to the present invention, a calcium-based compound can be easily separated from natural dolomite by a simple process without environmental load pollution, and the calcium-based compound thus separated is highly pure CaO, Ca (OH) 2 and CaCO 3 , It can be utilized as a basic material of a compound and further provided as a material of an application product required for high purity.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 천연 백운석을 특정 조건에서 소성하여 제조된 경소 백운석의 XRD 결정상을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 수화 경소 백운석의 XRD 결정상을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 경소 백운석의 가수소화에 의한 수화 경소 백운석의 온도 그래프를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예들에 따라 제조된 칼슘 화합물(CaO, Ca(OH)2)의 XRD 결정상을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 calcite 구조인 CaCO3의 XRD 결정상과 입방형 형태의 전자현미경 사진이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 vaterite 구조인 CaCO3의 XRD 결정상 및 전자현미경 사진이다.FIG. 1 shows an XRD crystal phase of a light dolomite produced by calcining natural dolomite under specific conditions according to an embodiment of the present invention.
2 shows an XRD crystal phase of hydrated dolomite produced according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the temperature of hydrated dolomite by hydrolysis of lightweight dolomite manufactured according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows an XRD crystal phase of a calcium compound (CaO, Ca (OH) 2 ) prepared according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an XRD crystal phase and a cubic electron micrograph of CaCO 3 , which is a calcite structure prepared according to an embodiment of the present invention.
6 is an XRD crystal phase and an electron micrograph of CaCO 3 , which is a vaterite structure prepared according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리할 수 있는 방법에 대하여 연구한 결과, 백운석을 특정 조건에서 소성하여 가수소화시킬 경우 이후 MgCl2의 첨가에 의해 경소 백운석(CaO· MgO)의 가수소화와 CaO의 수화, 즉 CaO + Ca(OH)2의 가수화 반응상태에서 MgCl2의 Mg2+ 이온이 Ca(OH)2와 이온 치환 반응에 의해서 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리할 수 있고, 이렇게 Ca 이온 및 Mg이온의 분리를 통하여 얻어진 CaCl2 여과액으로부터 칼슘계 화합물인 CaO, Ca(OH)2 및 CaCO3을 효율적으로 분리할 수 있음을 확인하고, 이로부터 본 발명을 완성하게 되었다.As a result of studying a method for separating calcium compounds from dolomite, it has been found that when dolomite is calcined under specific conditions and hydrolyzed, the addition of MgCl 2 results in hydrolysis of CaO · MgO, of hydration, namely CaO + Ca (OH) and the reaction conditions as in the hydrolysis of 2 Mg 2+ ions in the MgCl 2 is to remove the Ca ions and Mg ions by the Ca (OH) 2 and ion substitution reaction, so Ca ion And calcium ions CaO, Ca (OH) 2 and CaCO 3 can be efficiently separated from the CaCl 2 filtrate obtained through separation of Mg ions. Thus, the present invention has been completed.
이러한 본 발명은 백운석을 20~30㎜ 크기로 분쇄하고 900~1,100℃에서 적어도 60분 동안 소성하여 경소 백운석을 제조하는 단계; 상기 경소 백운석의 입자크기가 1㎜~150㎛가 되도록 분쇄,분급한 후 물과 혼합하고 가수소화시켜 수화 경소 백운석을 제조하는 단계; 상기 수화 경소 백운석에 MgCl2를 첨가하여 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리하여 CaCl2 여과액을 제조하는 단계; 상기 CaCl2 여과액에 NaOH나 Na2CO3 또는 CO2(gas)를 투입하여 Ca(OH)2 또는 CaCO3를 제조하는 단계; 상기 Ca(OH)2를 열처리하여 CaO를 제조하는 단계;로 천연 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리할 수 있다.The present invention relates to a method for producing dolomite, which comprises milling dolomite to a size of 20 to 30 mm and calcining the dolomite at 900 to 1,100 ° C for at least 60 minutes to produce light dolomite; Pulverizing and classifying the lightweight dolomite to have a particle size of 1 mm to 150 占 퐉, mixing with water and hydrolyzing to prepare hydrated dolomite; Adding MgCl 2 to the hydrated dolomite to separate Ca ions and Mg ions to produce a CaCl 2 filtrate; Adding NaOH, Na 2 CO 3 or CO 2 (gas) to the CaCl 2 filtrate to produce Ca (OH) 2 or CaCO 3 ; And calcining the Ca (OH) 2 to produce CaO, thereby separating the calcium-based compound from natural dolomite.
본 발명에 따라 천연 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법을 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.The method for separating the calcium-based compound from natural dolomite according to the present invention will be described in more detail as follows.
먼저, 원료 물질인 천연 백운석을 분쇄하고 소성하여 경소 백운석을 제조한다.First, natural dolomite, which is a raw material, is crushed and calcined to produce light dolomite.
본 발명에서 칼슘계 화합물을 분리하기 위한 원료 물질인 천연 백운석은 통상의 천연 백운석(Dolomite, Ca-Mg(CO3)2)을 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 충북 북부 단양-제천 지구의 백운석 광맥에서 채취한 백운석을 원료 물질로 사용하였다.In the present invention, natural dolomite, which is a raw material for separating the calcium-based compound, can be used as natural dolomite, Ca-Mg (CO 3 ) 2. In the present invention, One dolomite was used as raw material.
상기 백운석은 소성 이전에 원활한 소성을 위하여 분쇄물의 크기가 20~30㎜ 정도가 되도록 분쇄한다.The dolomite is pulverized so that the size of the pulverized product is about 20 to 30 mm for the purpose of smooth firing before firing.
이렇게 분쇄된 백운석 분쇄물은 900~1,100℃의 온도로 적어도 60분 동안 소성하여 경소 백운석을 얻는다. 이때, 상기 소성은 마이크로웨이브 소성로, 전기로 등 통상의 소성로를 이용하여 수행될 수 있으며, 특히 마이크로웨이브 소성로를 이용하는 것이 소성의 효율성 측면에 있어 보다 바람직하다. The pulverized dolomite is calcined at a temperature of 900 ~ 1,100 ℃ for at least 60 minutes to obtain calcareous dolomite. At this time, the firing may be performed using a conventional firing furnace such as a microwave firing furnace or an electric furnace, and it is more preferable to use a microwave firing furnace in terms of firing efficiency.
상기 소성온도는 900℃ 미만일 경우에는 미소성된 CaCO3가 함유되어 최종 분리되는 Mg(OH)2에 포함되어 순도 및 입도에 영향을 줄 수 있으며, 1,100℃를 초과할 경우에는 과소성되어 수화반응이 늦어지게 되고 이에 따라 Mg(OH)2 제조가 늦어지게 된다. 또한, 상기 소성시간은 적어도 60분, 바람직하게는 60~90분 동안 이루어지는 것이 백운석의 효율적인 소성에 있어 좋다.When the calcination temperature is lower than 900 ° C, the calcined CaCO 3 is contained in the final separated Mg (OH) 2 to affect purity and particle size. When the calcination temperature is higher than 1,100 ° C, Resulting in a delay in the production of Mg (OH) 2 . In addition, the calcination time is at least 60 minutes, preferably 60 to 90 minutes, for efficient calcination of dolomite.
이상과 같은 특정 조건에서의 소성을 통하여 경소 백운석을 얻을 수 있다. 이때, 상기 경소 백운석에는 산화마그네슘(MgO)과 산화칼슘(CaO)의 함량이 적어도 90중량% 이상인 것이 바람직하다. 상기 경소 백운석 중 MgO와 CaO의 함량이 상기 90중량% 이상일 경우 Ca 이온 및 Mg 이온의 분리가 잘 이루어지며, 90중량% 이하일 경우에는 불순물인 SiO2, Fe2O3, Al2O3 등이 함유되어 불순물을 제거하기 위한 별도의 공정이 필요하게 되어 효율성 측면에서 좋지 않다. The calcined dolomite can be obtained by calcination under the specific conditions described above. At this time, the content of magnesium oxide (MgO) and calcium oxide (CaO) in the light dolomite is preferably at least 90% by weight. When the content of MgO and CaO in the light dolomite is more than 90% by weight, Ca and Mg ions are separated well. When the amount of CaO and MgO is less than 90% by weight, impurities such as SiO 2 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , And a separate process for removing impurities is required, which is not good in terms of efficiency.
그 다음, 상기 경소 백운석을 분쇄, 분급한 후 가수소화시켜 수화 경소 백운석을 제조한다.Then, the above-mentioned limestone dolomite is pulverized, classified and hydrolyzed to produce hydrated dolomite.
상기 분쇄, 분급은 가수소화 공정의 효율성과 경제성 측면에 있어 수행되는 것으로, 상기 분쇄, 분급은 통상의 방법에 따라 수행될 있으며, 특히 경소 백운석을 1㎜~150㎛의 크기가 되도록 분쇄, 분급하는 것이 바람직하다.The pulverization and classification are performed in terms of efficiency and economical efficiency of the hydrolysis process. The pulverization and classification can be carried out according to a conventional method. Particularly, calcareous dolomite is pulverized and classified to a size of 1 mm to 150 탆 .
이렇게 분쇄, 분급된 1㎜~150㎛의 크기의 경소 백운석은 물과 1:2 내지 5의 중량비로 혼합하여 가수소화 반응시킨다. 물이 상기 범위보다 적을 경우에는 미수화하는 경향이 있으며, 상기 범위보다 많을 경우에는 수화된 상태에서 별도로 물을 제거하는 공정을 추가로 실시해야만 한다는 문제가 있다.The ground dolomite having a size of 1 mm to 150 탆 thus ground and mixed is mixed with water at a weight ratio of 1: 2 to 5 and hydrolyzed. If the amount of water is less than the above range, there is a tendency to be non-water-soluble. If the amount of water is higher than the above range, there is a problem that water must be additionally removed in a hydrated state.
상기 경소 백운석과 물의 혼합물은 80℃ 이상의 온도에서 적어도 30분 동안 가수소화 반응시키는 것이 바람직하며, 이때 가소수화 반응이 더욱 잘 이루어지도록 경소 백운석과 물의 혼합물을 교반시키면서 수행되는 것이 더욱 좋다. 상기 가수소화 반응이 80℃ 미만의 온도에서 이루어질 경우 가수소화 반응이 잘 이루어지지 않아 산화칼슘(CaO)으로부터 수산화칼슘(Ca(OH)2)로 전환이 늦어져 분리 효율 측면에 있어 좋지 않다.The mixture of the dolomite and the water is preferably subjected to the hydrolysis reaction at a temperature of 80 ° C or more for at least 30 minutes, and it is more preferable to carry out the hydrolysis reaction while stirring the mixture of the light dolomite and the water so that the plasticization reaction can be performed more easily. When the hydrolysis reaction is carried out at a temperature lower than 80 ° C, the hydrolysis reaction is not performed well, and conversion from calcium oxide (CaO) to calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) is delayed.
일반적으로 ASTM C 110의 시험에서는 경소 백운석의 반응성을 고(반응완결 시간 10분 이내), 중(반응완결 시간10~20분), 저(반응완결 시간 20분 이상)로 표시하며, AWWA(American water work association)의 기준에 따르면 상승 온도가 40℃에 도달되는 것을 기준으로 수화 속도를 표시한다(수화온도 3분 이내에 최대 온도에 도달하면 반응성이 가장 큼, 3~6분에 도달하면 반응성이 중간, 6분 이상 소요되면 반응성이 가장 낮음). 따라서, 본 발명에서는 마이크로웨이브 소성로를 이용하여 전술한 조건으로 소성함으로써 경소 백운석의 수화 반응성을 고 반응성에 만족하도록 하였다.In general, in the test of ASTM C 110, the reactivity of light dolomite is shown as high (
상기와 같이 가수소화 반응을 통하여 얻어진 수화 경소 백운석에는 이후 MgCl2를 첨가하여 백운석으로부터 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리하고 여과하여 얻어진 CaCl2 여과액(aq)을 제조한다.As described above, MgCl 2 is added to hydrated dolomite obtained through hydroprocessing to separate Ca ions and Mg ions from dolomite, and filtrate to obtain CaCl 2 filtrate (aq).
상기 MgCl2는 수화 경소 백운석의 수화 온도(80℃ 이상)를 유지하는 상태에서 첨가되는 것이 바람직하며, 수화 경소 백운석 1 대비 1~5중량비로 MgCl2를 첨가하여 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리한다. 상기 MgCl2의 함량이 상기 범위 미만일 경우에는 수화 경소 백운석으로부터 Ca 이온 및 Mg 이온의 분리가 잘 이루어지지 않으며, 상기 범위를 초과할 경우에는 CaCl2(aq)에 Mg2+가 함유되어 최종적으로 분리되는 칼슘계 화합물의 함량이 줄어들게 된다.The MgCl 2 is preferably added while maintaining the hydration temperature of hydrated dolomite (80 ° C. or higher), and CaCl 2 and Mg ions are separated by adding MgCl 2 at a ratio of 1 to 5 by weight to
그 다음, 상기와 같이 Ca 이온 및 Mg 이온의 분리에 의해 얻어진 CaCl2 여과액(aq)에는 NaOH, Na2CO3 또는 CO2(gas)를 pH 12가 될 때까지 투입하고 반응시켜 최종적으로 칼슘계 화합물을 제조한다.Then, NaCl, Na 2 CO 3 or CO 2 (gas) was added to the CaCl 2 filtrate (aq) obtained by the separation of Ca ion and Mg ion as described above until the pH reached 12, Based compound.
구체적으로, 상기 CaCl2 여과액(aq)에 NaOH를 pH 12가 될 때까지 투입하고 반응시키면 Ca(OH)2를 얻을 수 있고, 이렇게 얻어진 Ca(OH)2를 마이크로웨이브 소성로를 이용하여 500~600℃에서 30분 이상, 바람직하게는 600℃에서 30~60분 동안 열처리하여 CaO를 얻을 수 있다. 상기 열처리 온도가 500℃ 미만일 경우에는 Ca(OH)2의 열처리가 이루어지지 않아 CaO로의 상변화가 일어나지 않으며, 600℃를 초과할 경우에는 CaO로 상변화가 일어나 CaO 소결체로 사용할 수 있다.Specifically, the CaCl 2 filtrate when added to the reaction solution until the NaOH in the (aq) pH 12 it is possible to obtain the Ca (OH) 2, thus resulting Ca (OH) 2 by the use of a microwave sintering furnace 500 to CaO can be obtained by heat treatment at 600 ° C. for 30 minutes or more, preferably 600 ° C. for 30 to 60 minutes. When the heat treatment temperature is less than 500 ° C, the heat treatment of Ca (OH) 2 is not performed and the phase change to CaO is not caused. When the temperature exceeds 600 ° C, the phase change to CaO occurs and CaO can be used.
또한, 상기 CaCl2 여과액(aq)에 Na2CO3 또는 CO2(gas)를 pH 12가 될 때까지 투입하여 반응시키면 CaCO3를 제조할 수 있다. 이때, 상기 Na2CO3 또는 CO2(gas) 첨가 시 필요에 따라 20 ~100kHz의 초음파를 조사할 수 있으며, 이러한 초음파 조사를 통하여 구형의 CaCO3를 제조할 수 있다.In addition, CaCO 3 can be prepared by adding Na 2 CO 3 or CO 2 (gas) to the CaCl 2 filtrate (aq) until the pH reaches 12. At this time, when Na 2 CO 3 or CO 2 (gas) is added, ultrasonic waves of 20 to 100 kHz can be irradiated as needed. Spherical CaCO 3 can be produced through such ultrasonic irradiation.
이상과 같은 본 발명에 따르면 전술한 방법을 통하여 천연 백운석으로부터 고순도의 CaO, Ca(OH)2 및 CaCO3의 칼슘계 화합물을 간단한 공정에 의해 효율적으로 분리할 수 있다. According to the present invention, it is possible to efficiently separate high-purity CaO, Ca (OH) 2 and calcium-based compounds of CaCO 3 from natural dolomite by a simple process through the above-described method.
또한 본 발명은 상기와 같이 천연 백운석으로부터 분리된 칼슘계 화합물인 CaO, Ca(OH)2 또는 CaCO3을 포함하는 무기 소재를 제공하는 바, 칼슘 화합물의 기초 소재, 나아가 고순도를 요하는 응용 제품의 소재로 활용이 가능하다.The present invention also provides an inorganic material containing CaO, Ca (OH) 2 or CaCO 3 , which is a calcium-based compound separated from natural dolomite as described above, and is useful as a base material for calcium compounds, It can be used as material.
이하에서는 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나. 이들 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. These embodiments are for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of protection of the present invention.
실시예 1. 백운석으로부터 Ca(OH)Example 1. Calcination of Ca (OH) 22 분리 detach
충북 북부 단양-제천 지구 백운석 광맥에서 채취한 천연 백운석을 25㎜ 크기로 분쇄하고 마이크로웨이브 소성로에서 950℃, 1시간 이상 소성하여 경소 백운석을 제조하였다. 이렇게 제조된 경소 백운석은 CaO + MgO의 함량이 90중량% 이상이었다. Natural dolomite collected from the dolomite of Danyang - Jecheon district, north of Chungbuk province was crushed to a size of 25 mm and calcined at 950 ℃ for 1 hour or more in a microwave furnace to produce dolomite. The CaO + MgO content of the dolomite was 90 wt% or more.
상기 경소 백운석을 25㎜를 분쇄기(jaw crusher)로 125㎛까지 분쇄,분급하였다. 이때, 분급은 상하좌우 회전식 형태의 건식 분급기를 이용하였다. 상기 125㎛의 크기의 경소 백운석을 경소 백운석:물(40℃ 이상) = 120g:400g의 비율로 단열 용기에 넣은 후 30분 동안 80℃의 수화 온도에서 가수소화 반응시켜 수화 경소 백운석을 제조하였다.The light dolomite was ground to a size of 125 탆 by a jaw crusher and classified. At this time, the classification was made by using a dry type classifier of a rotary type. The dolomite having a size of 125 μm was placed in a heat insulating vessel at a ratio of light dolomite: water (40 ° C. or higher) = 120 g: 400 g and hydrolyzed at a hydration temperature of 80 ° C. for 30 minutes to prepare hydrated dolomite.
그 다음, 상기 수화 경소 백운석의 수화 온도(80℃)를 유지하는 용기에 MgCl2를 수화 경소 백운석 대비 2중량비로 첨가하고, 수화온도를 유지한 상태에서 1시간 동안 교반한 후 여과시켜 CaCl2 여과액(aq)을 분리하였다.Next, MgCl 2 was added to the vessel maintaining the hydration temperature of dolomite dolomite (80 ° C) at a weight ratio of 2 to the hydrated dolomite, and the mixture was stirred for 1 hour while maintaining the hydration temperature, and then filtered to remove CaCl 2 The liquid (aq) was separated.
상기 분리된 CaCl2 여과액(aq)에 NaOH를 pH 12가 될 때까지 투입하고 반응시켜 Ca(OH)2를 제조하였다.NaOH was added to the separated CaCl 2 filtrate (aq) until the pH reached 12 and reacted to prepare Ca (OH) 2 .
실시예 2. 백운석으로부터 CaO 분리Example 2. Separation of CaO from Dolomite
상기 실시예 1의 Ca(OH)2를 비중 세척한 다음, 마이크로웨이브 소성로에서 600℃, 30분 동안 열처리하여 CaO를 제조하였다.The Ca (OH) 2 of Example 1 was washed with specific gravity and then heat-treated at 600 ° C for 30 minutes in a microwave sintering furnace to produce CaO.
실시예 3. 백운석으로부터 CaCO 3 분리 Example 3. Separation of CaCO 3 from dolomite
상기 실시예 1에서 분리된 CaCl2 여과액(aq)에 Na2CO3를 pH 12가 될 때까지 투입하면서 입방형의 구조를 갖는 Ca2CO3를 제조하였다.Ca 2 CO 3 having a cubic structure was prepared by adding Na 2 CO 3 to the CaCl 2 filtrate (aq) isolated in Example 1 until the pH reached 12.
실시예 4. 백운석으로부터 CaCO 3 분리 Example 4. Separation of CaCO 3 from dolomite
상기 실시예 1에서 분리된 CaCl2 여과액(aq)에 Na2CO3를 pH 12가 될 때까지 투입하면서 60kHz의 초음파를 30분 동안 조사하여 구형의 구조를 갖는 Ca2CO3를 제조하였다.Ca 2 CO 3 having a spherical structure was prepared by irradiating 60 kHz ultrasonic wave for 30 minutes while adding Na 2 CO 3 to the CaCl 2 filtrate (aq) isolated in Example 1 until the pH reached 12.
상기 실시예 1에서 제조된 경소 백운석 및 수화 경소 백운석의 X-선 회절분석기(X-ray diffraction system)로 측정된 XRD 결정상을 도 1 및 도 2에 나타내었다. 또한, 가수소화 반응에 의한 경소 백운석의 수화 시험 ASTM C 110에 의한 온도를 도 3 및 하기 표 1에 나타내었다.The XRD crystal phase measured by the X-ray diffraction system of the light dolomite and hydrated dolomite prepared in Example 1 is shown in FIG. 1 and FIG. 2. In addition, the hydration test of the dolomite by light hydrolysis is shown in Fig. 3 and the following Table 1 shows the temperature according to ASTM C 110.
도 3 및 상기 표 1을 통하여, 제조된 경소백운석의 가수소화 반응에 의한 수화 온도/수화 시간으로, 본 발명에 의해서 제조된 경소백운석의 가수소화 반응이 고반응성임을 알 수 있었다.From FIG. 3 and Table 1, it can be seen that the hydrolysis reaction of the light dolomite prepared by the present invention is highly reactive with the hydration temperature / hydration time by the hydrolysis reaction of the produced light dolomite.
상기 실시예 1에서 제조한 Ca(OH)2, 실시예 2에서 제조한 CaO, Ca(OH)2의 X-선 회절분석기로 측정된 XRD 결정상을 도면 4에 나타내었다. 실시예 3에서 제조한 calcite 구조의 CaCO3의 X-선 회절분석기로 측정된 XRD 결정상 및 입방형 형태의 CaCO3의 전자주사현미경(SEM, Scanning Electron Microscope) 사진을 도 5에, 실시예 4에서 제조한 vaterite 구조의 CaCO3의 X-선 회절분석기로 측정된 XRD 결정상 및 구형 형태의 CaCO3의 전자주사현미경(SEM, Scanning Electron Microscope) 사진을 도 6에 나타내었다.The XRD crystalline phase measured by a Ca (OH) 2, the CaO, Ca (OH) X- ray diffractometer in the 2 prepared in Example 2 prepared in Example 1 are shown in figure 4. FIG. 5 shows a scanning electron microscope (SEM) photograph of the XRD crystal phase and the cubic form of CaCO 3 measured by the X-ray diffractometer of CaCO 3 of the calcite structure prepared in Example 3, FIG. 6 shows a SEM (Scanning Electron Microscope) photograph of the XRD crystal phase and spherical CaCO 3 measured by the X-ray diffractometer of the CaCO 3 of the vaterite structure.
상기 실시예 3에서 제조된 CaCO3의 경우에는 도 5에 나타낸 바와 같이 CaCO3의 결정상은 calcite로 형상은 입방형임을 확인할 수 있었으며, 상기 실시에 4에서 제조된 CaCO3는 도 6에 나타낸 바와 같이 CaCO3의 결정상은 vaterite로 형상은 구형의 형상을 가지는 것을 확인할 수 있었다.For a CaCO 3 prepared in Example 3, Fig crystal phase of CaCO 3 is shape as calcite, as shown in Fig. 5 has been able to check the cubic hyeongim, CaCO 3 in the embodiment is manufactured by 4 as shown in Fig. 6 The crystal phase of CaCO 3 was vaterite and the shape was spherical.
여과액인 CaCl2 + Na2CO3 또는 CO2(gas)와 반응시켜 CaCO3를 합성하게 되면, CaCO3의 결정상은 calcite와 vaterire, aragonite가 될 수 있다. calcite는 입방형, 방추형 등으로 형상을 제어하며, vaterite은 구형 형상이고, aragonite는 needle, hexagonal, tubular, hollow 등으로 형상을 제어하게 된다.When CaCO 3 is synthesized by reacting with CaCl 2 + Na 2 CO 3 or CO 2 (gas), the crystal phase of CaCO 3 can be calcite, vaterire and aragonite. Calcite controls the shape by cubic, fusiform, etc., vaterite is spherical shape, and aragonite controls the shape by needle, hexagonal, tubular, hollow and so on.
도 3는 단열 용기에 물+경소백운석을 넣고 경소백운석이 물과의 가수소화 반응(CaO??MgO + H2O → Ca(OH)2 + Mg(OH)2)에서의 발열 온도 그래프로, 경소 백운석이 잘 소성 되면 발열 온도가 고반응성으로 되면, Ca(OH)2 + Mg(OH)2로 전환이 용이하며, 경소 백운석이 소성되지 못하거나, 과소성되면 Ca(OH)2 + Mg(OH)2로 전환이 되지 않아 MgO로 되며, 발열 온도가 저반응성으로 되는 것이다. 따라서, 도 2 내지 6에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 간단한 공정에 의해 천연 백운석으로부터 고순도의 칼슘계 화합물(CaO, Ca(OH)2 또는 CaCO3)이 효율적으로 분리할 수 있음을 확인할 수 있었다. FIG. 3 is a graph of a heating temperature in a hydrous reaction (CaO ?? MgO + H 2 O? Ca (OH) 2 + Mg (OH) 2 ) gyeongso When dolomite is well firing when in a highly reactive heat generation temperature, Ca (OH) 2 + Mg (OH) are easily converted to 2, and gyeongso when dolomite sex not been fired or under Ca (OH) 2 + Mg ( OH) 2 is not converted to MgO, and the exothermic temperature becomes low. Therefore, as shown in FIG. 2 to FIG. 6, it was confirmed that a high purity calcium compound (CaO, Ca (OH) 2 or CaCO 3 ) can be efficiently separated from natural dolomite by a simple process according to the present invention.
비록 본 발명이 상기에 언급된 바람직한 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 또한 첨부된 청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.Although the present invention has been described in terms of the preferred embodiments mentioned above, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such modifications and changes as fall within the scope of the invention.
Claims (8)
상기 경소 백운석의 입자크기가 1㎜~150㎛가 되도록 분쇄, 분급한 후 물과 혼합하고 가수소화시켜 수화 경소 백운석을 제조하는 단계;
상기 수화 경소 백운석에 염화마그네슘(MgCl2)을 첨가하여 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리하여 염화칼슘(CaCl2) 여과액을 제조하는 단계;
상기 염화칼슘(CaCl2) 여과액에 수산화나트륨(NaOH)을 pH 12가 될 때까지 투입하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 제조하는 단계; 및
상기 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 500~600℃에서 30~60분 동안 열처리하여 산화칼슘(CaO)을 제조하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법.Milling dolomite to a size of 20 to 30 mm and calcining it at 900 to 1,100 ° C for at least 60 minutes to produce light dolomite;
Pulverizing and classifying the lightweight dolomite to have a particle size of 1 mm to 150 占 퐉, mixing with water and hydrolyzing to prepare hydrated dolomite;
Adding magnesium chloride (MgCl 2 ) to the hydrated dolomite to separate calcium ions and magnesium ions to produce a calcium chloride (CaCl 2 ) filtrate;
Adding sodium hydroxide (NaOH) to the calcium chloride (CaCl 2 ) filtrate until a pH of 12 is reached to prepare calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ); And
Heat-treating the calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) at 500 to 600 ° C for 30 to 60 minutes to produce calcium oxide (CaO);
Wherein the calcium-based compound is separated from the dolomite.
상기 경소 백운석의 입자크기가 1㎜~150㎛가 되도록 분쇄,분급한 후 물과 혼합하고 가수소화시켜 수화 경소 백운석을 제조하는 단계;
상기 수화 경소 백운석에 염화마그네슘(MgCl2)을 첨가하여 Ca 이온 및 Mg 이온을 분리하여 염화칼슘(CaCl2) 여과액을 제조하는 단계; 및
상기 염화칼슘(CaCl2) 여과액에 탄산나트륨(Na2CO3) 또는 이산화탄소(CO2(gas))를 pH 12가 될 때까지 투입하여 탄산칼슘(CaCO3)을 제조하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법.Milling dolomite to a size of 20 to 30 mm and calcining it at 900 to 1,100 ° C for at least 60 minutes to produce light dolomite;
Pulverizing and classifying the lightweight dolomite to have a particle size of 1 mm to 150 占 퐉, mixing with water and hydrolyzing to prepare hydrated dolomite;
Adding magnesium chloride (MgCl 2 ) to the hydrated dolomite to separate calcium ions and magnesium ions to produce a calcium chloride (CaCl 2 ) filtrate; And
Adding sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) or carbon dioxide (CO 2 (gas)) to the calcium chloride (CaCl 2 ) filtrate until the pH is 12, thereby producing calcium carbonate (CaCO 3 );
Wherein the calcium-based compound is separated from the dolomite.
상기 경소 백운석은 산화마그네슘(MgO)과 산화칼슘(CaO)의 함량이 적어도 90중량% 이상인 것을 특징으로 하는 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the calcite dolomite has a content of magnesium oxide (MgO) and calcium oxide (CaO) of at least 90 wt% or more.
상기 가수소화는 경소 백운석과 물은 1:2 내지 5 중량비로 혼합하여, 80℃ 이상의 온도에서 적어도 30분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the hydrolysis is carried out at a temperature of 80 DEG C or higher for at least 30 minutes by mixing the calcite dolomite with water at a weight ratio of 1: 2 to 5, and separating the calcined dolomite from the dolomite.
상기 수화 경소 백운석과 염화마그네슘(MgCl2)은 수화 경소 백운석 1 대비 염화마그네슘(MgCl2) 1~5 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the hydrated dolomite and magnesium chloride (MgCl 2 ) are mixed in a ratio of 1 to 5 by weight of magnesium chloride (MgCl 2 ) relative to hydrated dolomite 1.
상기 탄산나트륨(Na2CO3) 또는 이산화탄소(CO2(gas))를 투입하는 단계에서 20 내지 100kHz의 초음파를 추가로 더 조사하는 것을 특징으로 하는 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법.3. The method of claim 2,
Wherein an ultrasonic wave of 20 to 100 kHz is additionally irradiated in the step of introducing the sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) or the carbon dioxide (CO 2 (gas)).
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|---|---|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101656035B1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-09-08 | 한국지질자원연구원 | A method for the synthesis of precipitated calcium carbonate from dolomite kiln dust |
| KR101933659B1 (en) | 2018-01-11 | 2018-12-28 | 규 재 유 | The manufacturing method of magnesium carbonate and calcium chloride using dolomite as raw material |
| CN110066123A (en) * | 2019-04-30 | 2019-07-30 | 镇江苏博特新材料有限公司 | A kind of method preparing light magnesium oxide and calcium oxide and its application for being used to prepare calcium and magnesium composite expanding agent |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3836627A (en) * | 1972-02-29 | 1974-09-17 | Kali & Salz Ag | Process for making magnesium oxide and magnesium hydroxide from calcined dolomite and magnesium chloride |
| JP2010184841A (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Tateho Chem Ind Co Ltd | High purity calcium hydroxide powder, high purity calcium carbonate powder, high purity calcium oxide powder, and process for producing these |
| KR20120035240A (en) * | 2010-08-24 | 2012-04-16 | 한국석회석신소재연구재단 | Antibacterial, anti-mold materials and producing method for it |
| EP2447213A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-05-02 | Omya Development AG | Production of high purity precipitated calcium carbonate |
-
2013
- 2013-03-22 KR KR1020130030682A patent/KR101441238B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3836627A (en) * | 1972-02-29 | 1974-09-17 | Kali & Salz Ag | Process for making magnesium oxide and magnesium hydroxide from calcined dolomite and magnesium chloride |
| JP2010184841A (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Tateho Chem Ind Co Ltd | High purity calcium hydroxide powder, high purity calcium carbonate powder, high purity calcium oxide powder, and process for producing these |
| KR20120035240A (en) * | 2010-08-24 | 2012-04-16 | 한국석회석신소재연구재단 | Antibacterial, anti-mold materials and producing method for it |
| EP2447213A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-05-02 | Omya Development AG | Production of high purity precipitated calcium carbonate |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101656035B1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-09-08 | 한국지질자원연구원 | A method for the synthesis of precipitated calcium carbonate from dolomite kiln dust |
| KR101933659B1 (en) | 2018-01-11 | 2018-12-28 | 규 재 유 | The manufacturing method of magnesium carbonate and calcium chloride using dolomite as raw material |
| CN110066123A (en) * | 2019-04-30 | 2019-07-30 | 镇江苏博特新材料有限公司 | A kind of method preparing light magnesium oxide and calcium oxide and its application for being used to prepare calcium and magnesium composite expanding agent |
| CN110066123B (en) * | 2019-04-30 | 2020-11-17 | 镇江苏博特新材料有限公司 | Method for preparing light magnesium oxide and calcium oxide and application of light magnesium oxide and calcium oxide in preparation of calcium-magnesium composite expanding agent |
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