KR101608410B1 - 부식산의 분리방법 - Google Patents

부식산의 분리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101608410B1
KR101608410B1 KR1020130074754A KR20130074754A KR101608410B1 KR 101608410 B1 KR101608410 B1 KR 101608410B1 KR 1020130074754 A KR1020130074754 A KR 1020130074754A KR 20130074754 A KR20130074754 A KR 20130074754A KR 101608410 B1 KR101608410 B1 KR 101608410B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
solution
mixed
coal
supernatant
Prior art date
Application number
KR1020130074754A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150001472A (ko
Inventor
김영민
이백두
이영헌
Original Assignee
김영민
이백두
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 김영민, 이백두 filed Critical 김영민
Priority to KR1020130074754A priority Critical patent/KR101608410B1/ko
Publication of KR20150001472A publication Critical patent/KR20150001472A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101608410B1 publication Critical patent/KR101608410B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C65/00—Compounds having carboxyl groups bound to carbon atoms of six—membered aromatic rings and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C65/01—Compounds having carboxyl groups bound to carbon atoms of six—membered aromatic rings and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups containing hydroxy or O-metal groups
    • C07C65/105—Compounds having carboxyl groups bound to carbon atoms of six—membered aromatic rings and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups containing hydroxy or O-metal groups polycyclic
    • C07C65/11—Compounds having carboxyl groups bound to carbon atoms of six—membered aromatic rings and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups containing hydroxy or O-metal groups polycyclic with carboxyl groups on a condensed ring system containing two rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 a) 석탄 및 산 용액을 혼합한 제1 혼합액을 중화시킨 후 여과하여 상층액을 수득하는 단계, 및 b) 상기 수득한 상층액을 건조시켜 얻은 분말을 버퍼액과 혼합한 제2 혼합액을 여과하여 고액 분리하는 단계를 포함하는 부식산 분리방법을 제공한다.

Description

부식산의 분리방법{Method of Separating Humic Acid}
본 발명은 석탄으로부터 부식산을 분리하는 방법에 관한 것이다.
석탄(coal)은 오랜 기간에 걸쳐 압축과 가열 과정을 거친 식물의 분해에 따른 것으로 식물을 기원으로 하기때문에 기능적으로 유효한 다양한 유기 분자들이 포함되어 있다. 부식산(humic acid)은 이러한 석탄에 존재하는 기능적으로 유효한 유기 분자들을 일컫는 것으로 구성원소는 유기탄소, 산소, 기타 수소 및 미량의 금속원소를 포함한다.
부식산은 토양을 물리적, 화학적으로 작물의 생육에 유익하게 개량하여 주거나 유기물 함량을 증대시켜 토양 미생물을 활성화시키는 등 토양 비옥도의 유지 및 토양 환경 안정성 측면에서 매우 중요한 기능을 갖는다. 또한, 부식산은 식물 생육 촉진, 미량원소의 운반체, 킬레이트제 등으로 사용되고 있다.
풀빅산은 부식산의 일종으로 취급되나 부식산보다 기능적으로 더 효과가 좋은 물질로, 부식산은 염기성용액에만 녹지만 풀빅산은 산성 용액에서도 녹는 것으로 분자량이 비교적 더 낮은 것으로 알려져 있다. 일반적으로 부식산 분리시 탄에서의 풀빅산의 함량 정도에 따라 같이 분리될 수 있다.
이러한 부식산 및 그 일종인 풀빅산은 상기 석탄과 같은 광물을 원료로 사용하여 알칼리 용액으로 추출 및 정제되어 왔으나, 상기 방법은 과량의 알칼리 용액이 포함되어 있거나 수득률이 매우 낮아 비효율적인 단점이 있다.
한국공개특허 제 10-2011-0073822호 (2011.06.30)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 식물을 기원으로 하는 석탄으로부터 간단한 공정으로 생산성이 우수하면서 경제성이 뛰어난 부식산을 분리하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 부식산의 일종인 기능적으로 유용한 풀빅산의 수득률을 획기적으로 향상시킬 수 있으면서 동시에 고순도의 부식산을 수득할 수 있는 부식산의 분리방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은
a) 석탄 및 산 용액을 혼합한 제1 혼합액을 중화시킨 후 여과하여 상층액을 수득하는 단계, 및
b) 상기 수득한 상층액을 건조시켜 얻은 분말을 버퍼액과 혼합한 제2 혼합액을 여과하여 고액 분리하는 단계를 포함하는 부식산의 분리방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법에 있어서, 상기 a) 단계는 석탄 및 산 용액을 혼합한 후 촉매 하 120 내지 230℃ 온도 범위에서 크랙킹하여 제1 혼합액을 제조하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법에 있어서, a) 단계의 석탄은 평균입경 1 내지 200㎛의 범위를 갖도록 분쇄한 후 건조한 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법에 있어서, a) 단계의 산 용액은 질산, 황산, 염산, 인산, 플루오르산, 구연산, 옥살산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 산을 지닌 수용액이거나, 산화제가 포화 용액 내에서 분산된 형태인 과망간산염, 과산화나트륨, 크롬산 및 오존 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법에 있어서, a)단계의 제1 혼합액은 20 ~ 100℃ 범위의 온도에서 혼합되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법에 있어서, a) 단계의 중화는 pH 3 내지 6 범위에서 실시하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법에 있어서, a) 단계의 중화는 pH 6 내지 9 범위에서 실시하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법에 있어서, b) 단계의 제2 혼합액은 pH 3 내지 8 범위를 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법에 있어서, b) 단계의 버퍼액은 물, 아세테이트, 제1인산칼륨(KH2PO4) 및 질산암모늄(NH4NO3) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법에 있어서, b)단계의 분리된 고액은 건조시킨 후 알코올계 화합물로 세척하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상기의 부식산의 분리방법에 의해 분리 수득된 부식산 혹은 풀빅산을 제공한다.
상기 부식산은 게르마늄, 마그네슘, 세슘, 셀레늄, 칼슘, 칼륨, 나트륨, 인 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 무기 물질을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 부식산의 분리방법은 석탄, 특히 갈탄으로부터 부식산을 분리하는 방법에 관한 것으로, 그 방법이 간단하여 저렴한 공정비용으로 대량생산이 가능하며 수득률을 획기적으로 증대시키면서도 순도가 높아 고품질의 부식산을 얻을 수 있어 매우 경제적인 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법의 흐름도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법 중에서 부식산 크랙킹에 따른 풀빅산의 제조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법 중에서 수득한 부식산의 NMR 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 알칼리 용액을 이용한 분리방법으로 수득한 부식산의 NMR 분석 결과를 나타낸 것이다.
이하 본 발명에 따른 부식산의 분리방법을 상세히 설명한다. 하기 설명 및 사용되는 기술용어 또는 과학용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 명세서 상에서 “부식산”은 부식산의 일종인 풀빅산을 포함하며, 부식산 및 풀빅산을 구분 시에는 부식산만을 의미하는 것으로 이해한다.
본 발명은 식물을 기원으로 하는 석탄으로부터 분리되는 부식산의 분리방법에 관한 것으로,
a) 석탄 및 산 용액을 혼합한 제1 혼합액을 중화시킨 후 여과하여 상층액을 수득하는 단계, 및
b) 상기 수득한 상층액을 건조시켜 얻은 분말을 버퍼액과 혼합한 제2 혼합액을 여과하여 고액 분리하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부식산의 분리방법의 흐름도를 개략적으로 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 부식산 분리방법의 일 양태는 석탄을 산 용액과 혼합한 제1 혼합액을 제조하는 단계, 상기 제조된 제1 혼합액을 중화시킨 후 원심분리 또는 필터를 이용하여 여과하여 상층액을 수득하는 단계, 상기 수득된 상층액을 건조 후 버퍼액과 혼합하여 제2 혼합액을 제조하는 단계, 상기 제조된 제2 혼합액을 원심분리 혹은 필터를 이용하여 고액 분리하는 단계 및 상기 고상의 물질과 액상의 물질을 건조시킨 후 정제하는 단계를 포함한다.
상기 석탄은 무역탄, 갈탄, 아탄, 역청탄, 열연탄, 이탄 및 아역청탄 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 저렴하고 석탄화도가 낮은 갈탄, 아탄, 이탄을 사용하는 것이 좋다. 상기 석탄은 탄소 함량이 낮을수록, 산소함량이 높을수록 좋으며, 탄소 및 산소의 비(C/O)가 2.0 이하인 것이 부식산의 수율을 높일 수 있어 바람직하다.
이때, 상기 석탄은 표면적을 높임으로써 부식산의 순도 및 수율을 향상시키도록 분쇄기를 이용하여 평균입경이 1 ~ 200㎛이 되도록 하는 것이 바람직하며, 반드시 이에 제한되지 않는다. 상기 분쇄된 석탄 입자는 미분화 및 균일성을 더욱 높이기 위하여 분쇄 공정에 초음파 처리를 더 포함함으로써 부식산의 수율을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 초음파 처리(sonication)는 바람직하게 30 ~ 150Hz에서 0.5 ~ 60분 동안 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 분쇄기를 이용하여 분쇄한 석탄은 30 ~ 120 ℃에서 1 ~ 60분 동안 건조하는 것이 바람직하며, 온도와 시간의 범위는 제한되지 않고, 공정에 따라 조절 가능하다.
본 발명에서 산 용액은 질산, 황산, 염산, 인산, 플루오르산, 구연산, 옥살산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 산을 지닌 수용액을 포함한다.
또한, 상기 산 용액은 산화제가 포화 용액 내에서 분산된 형태인 과망간산염, 과산화나트륨, 크롬산 및 오존 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 산성 수용액을 포함한다. 이때, 상기 산 용액은 질산을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서 상기 산 용액은 석탄(갈탄) 1g에 대하여 0.01 내지 0.4M, 바람직하게는 0.05 내지 0.2M 사용하는 것이 좋다.
a) 단계에서 석탄을 산 용액과 혼합하는 공정은 일종의 부식산인 풀빅산의 수득률을 높이면서 동시에 부식산을 용해시키면서 부식산의 순도 및 수율을 향상시키기 위한 것이다.
상기 공정은 석탄에서 분리될 수 있는 풀빅산의 수득률을 높이기 위하여 분자량을 낮추고자 크랙킹 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 크랙킹 공정은 석탄을 수소화 처리하는 것을 포함할 수 있으며, 수소화 처리되거나 수소화 처리되지 않은 석탄을 촉매를 이용하여 낮은 분자량을 갖는 탄화수소를 함유하는 물질로 전환시킬 수 있다. 또한, 크랙킹 공정은 공지된 석탄가스화 또는 석탄액체화 공정을 이용하여 실시할 수 있다. 일 양태로, 갈탄의 석탄가스화 반응은 고온(250℃)에서 기상 반응으로 실시하여 기체상의 분자량이 낮은 탄화수소 화합물을 생성하고 남은 고체상으로 부식산과 풀빅산을 얻게 되어 이를 통해 부식산을 수득함으로써 수율 및 순도를 획기적으로 향상시킬 수 있다.
상기 크랙킹 공정은 탄화수소를 포함하는 공급원료로 석탄을 촉매를 이용하여 저급의 탄화수소 생성물을 생성하게 되는데, 이때, 촉매는 산 촉매를 사용할 수 있고, 바람직하게는 제올라이트를 사용하는 것이 좋다. 또한, 온도는 120 내지 230℃ 온도 범위에서 실시하며, 공정에 따라 압력을 가하여 줄 수 있으나 분자량이 낮은 화합물로 전환하는데 적합하도록 조절 가능하며, 제한되지 않는다.
본 발명에서 a) 단계는 석탄(갈탄)에 함유된 유기물을 기존 강알칼리 용액을 이용하여 분해 시 추출하지 못하고 버리던 부식탄이 분해되어 부식산 및 풀빅산으로 추출할 수 있도록 하여 수득률을 극대화할 수 있다.
상기 a)단계의 제1 혼합액은 20 ~ 100℃ 범위의 온도에서 1 내지 24시간 동안 혼합하여 탄에 있는 유기 물질을 충분히 분해되도록 하여 최종적으로 부식산의 용해도를 높일 수 있도록 할 수 있다.
이때, 제1 혼합액은 혼합을 용이하게 하기 위하여 초음파 처리 또는 통상의 혼합 공정을 사용할 수 있다.
상기 제1 혼합액은 충분한 혼합 공정을 실시한 후 중화 공정을 실시한다. 중화는 KOH, NaOH, LiOH, K2CO3, Na2CO3, Na2O2 및 LiCO3 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 이용하는 것을 포함하며, 이에 제한되지 않는다.
상기 중화는 pH 3 내지 9 범위에서 실시하는 것을 포함하여, 공정에 따라 pH 범위를 조절할 수 있다.
상기 중화는 pH 3 내지 6 범위에서 실시하는 것이 부식산의 일종인 풀빅산의 수득률을 높일 수 있어 보다 바람직할 수 있다. 상기 범위 내에서 중화 공정을 실시하면 상층액에서 풀빅산을 분리할 수 있게 되며, 부식산, 부식탄, 광물질, 재 등이 침전되어 남은 고상은 재사용할 수 있다.
또한, 상기 중화는 pH 6 내지 9, 바람직하게는 pH 7 내지 8 범위에서 실시하는 것이 부식산 및 풀빅산을 분리할 수 있으며, 이를 약산성 용액과 혼합하여 여과한 후 용액상에서 풀빅산을 추출함으로써 부식산의 수율 및 순도를 획기적으로 향상시킬 수 있어 보다 바람직하다.
상기 중화 공정 이후, 원심분리기 또는 필터 방식을 이용하여 여과함으로써 상층액을 수득할 수 있다. 일 양태로 원심 분리 조건은 1,000 ~ 18,000 rpm, 보다 바람직하게는 2,000 ~ 5,000rpm 에서 0.5 ~ 1시간 실시하는 것이 바람직하며, 반드시 이에 제한되지는 않는다.
상기 a) 단계에서 수득한 상층액은 부식산 및 풀빅산을 함유하는 것으로 다음 단계로 이행하기 위해 건조시켜 분말을 수득하게 된다. 상층부를 제외한 하층부의 남은 고체상은 탄의 회분, 광물 등을 함유한다. 이때, 건조는 30 ~ 120 ℃에서 1 ~ 60분 동안 실시하는 것이 바람직하며, 반드시 이에 제한되지는 않는다.
상기 수득된 분말은 물, 아세테이트, 제1인산칼륨(KH2PO4) 및 질산암모늄(NH4NO3) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 버퍼액을 이용하여 제2 혼합액을 제조한 후 원심분리기 혹은 필터를 이용하여 여과한 후 고액상을 분리하여 건조한 후 부식산을 수득할 수 있다.
본 발명은 수득된 부식산 및 풀빅산 분말을 에탄올, 메탄올, 프로판올 등 휘발성이 있는 알코올계 화합물에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용하여 세척함으로써 무기 금속 이온 등의 불순물을 제거하여 순도 높은 부식산 및 풀빅산 분말을 제조할 수 있다. 바람직하게는 에탄올을 사용하는 것이 유기물의 잔류를 최소화할 수 있어 좋다. 이후, 30 ~ 120 ℃에서 1 ~ 60분 동안 건조를 통해 고순도의 부식산을 높은 수율로 얻게 된다.
본 발명은 상기 부식산의 분리방법에 따라 수득되는 부식산을 제공할 수 있으며, 부식산의 수율 및 순도를 획기적으로 높일 수 있다.
또한, 상기 부식산은 게르마늄, 셀레늄, 세슘, 마그네슘, 칼슘, 칼륨, 나트륨, 인 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나의 무기 물질을 포함하여 다양한 분야에 적용 가능한 이점이 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 하기 일 예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
갈탄은 분쇄기를 이용하여 200㎛ 크기 이하로 분쇄하였으며, 분쇄된 갈탄 입자는 110℃에서 60 분 동안 건조시켰다. 이때, 상기 갈탄은 원소 함량이 (C/O : 1.8, C/H : 9.8, H/O : 0.18)인 것을 사용하였다. 상기 건조된 갈탄 입자 1 g를 0.1 M의 HNO3 용액 100 ml와 혼합하고 초음파기를 이용하여 90℃에서 1시간 동안 혼합하여 혼합액을 제조하였다. 이후, 상기 제조된 혼합액 100ml를 2.5M NaOH를 이용하여 pH 8로 중화시켰다. 상기 혼합액의 상층부에 녹아있는 용액에는 부식산과 풀빅산을 함유하고 있으며, 하층부에 부산물의 고체가 남았다.
상기 혼합액을 10,000 RPM으로 원심분리기를 이용하여 고액분리하여 부식산 및 풀빅산이 함유된 상층액을 얻었다. 수득된 상층액을 건조시켜 부식산 및 풀빅산 분말을 제조하고, 이를 분리하기 위하여 아세테이트, NaNO3, KH2O4용액과 혼합하여 pH 5의 혼합액을 만든 후, 10,000 RPM으로 원심분리기를 이용하여 고액분리하여 풀빅산이 포함된 상층액을 얻었다. 상층액을 건조시켜 풀빅산 분말을 제조하였다. 하부에 남은 고체는 풀빅산이 제외된 부식산이다.
상기 과정에서 얻은 부식산 및 풀빅산 분말을, 에탄올 200 ml로 3번 세척하여 불순물을 제거하여 순도 높은 부식산 및 풀빅산 분말을 제조하였다.
도 2는 상기에서 수득된 풀빅산 분말의 13C-NMR 분석 결과를 나타낸 것으로, 180~160ppm 피크는 COOH의 C와 COOR에서의 C의 시그날이며, 150~100ppm 피크는 아로마틱 그룹의 C의 시그날, 50~10ppm 피크는 알킬의 C 시그날을 나타낸다. 이는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래 부식산 분말의 3C-NMR 분석 결과에서 보이는 것과 달리 COOH의 C와 COOR의 C 시그날에서 큰 피크가 나타나게 되는데 이는 해당 물질에 풀빅산이 많이 함유 되어 있다는 것을 확인할 수 있다.
이는 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 부식산의 경우 COOH, COOR, 아로마틱기, 알킬기가 복잡하게 얽혀있기 때문에 특정 부분에서 크게 피크가 나타나지 않은 반면, 풀박산의 경우 상대적으로 COOH, COOR이 분자에 많이 포함되어 있기 때문에 해당 부분에서 크게 피크가 나타나게 되고 본 방법을 이용하여 수득한 물질에 풀빅산이 다량 함유되어 있음을 확인할 수 있다.
[실시예 2]
갈탄은 분쇄기를 이용하여 200㎛ 크기 이하로 분쇄하였으며, 분쇄된 갈탄 입자는 110℃에서 60 분 동안 건조시켰다. 이때, 상기 갈탄은 원소 함량이 (C/O : 1.8, C/H : 9.8, H/O : 0.18)인 것을 사용하였다. 상기 건조된 갈탄 입자 1 g를 0.1 M의 HNO3 용액 100 ml와 혼합하고 초음파기를 이용하여 90℃에서 1시간 동안 혼합하여 혼합액을 제조하였다. 이후, 상기 제조된 혼합액 100ml를 2.5M NaOH를 이용하여 중화하여 최종 용액의 산도가 pH 5인 산 용액이 되도록 조절하였다. 상기 혼합액의 상층부에 녹아 있는 용액에는 풀빅산을 함유하며, 하층부는 부산물의 고체상이 남는다.
상기 상층부의 혼합액은 원심분리를 이용하여 풀빅산 용액을 제조하고, 건조 후 풀빅산 분말이 되었다. 하층부는 알칼리용액(NaOH)과 혼합하여 pH 8의 혼합액을 만든 후, 10,000 RPM으로 원심분리기를 이용하여 고액분리하여 부식산이 포함된 상층액을 얻었다. 상층액을 건조시켜 부식산 분말을 제조하였다. 상기 과정에서 얻은 부식산 및 풀빅산 분말을, 에탄올 200 ml로 3번 세척하여 불순물을 제거하여 순도 높은 부식산을 수득하였다.
[실시예 3]
갈탄을 산 용액과 혼합한 혼합액을 온도 조절이 가능한 노(furnace) 내에서 촉매(제올라이트)의 고정층을 포함하는 지지된 유리 반응기에 질소 퍼지하면서 공급하여 200℃에서 20h-1(WHSV) 속도로 접촉 반응(크랙킹)시킨 후 수득되는 액상의 물질을 10,000 RPM으로 원심분리기를 이용하여 고액분리하여 부식산 및 풀빅산이 함유된 상층액을 얻었다. 수득된 상층액을 건조시켜 부식산 및 풀빅산 분말을 제조하고, 이를 분리하기 위하여 물 및 버퍼와 혼합하여 pH 5의 혼합액을 만든 후, 10,000 RPM으로 원심분리기를 이용하여 고액분리하여 풀빅산이 포함된 상층액을 얻었다. 상층액을 건조시켜 풀빅산 분말을 제조하였다. 하부에 남은 고체는 풀빅산이 제외된 부식산이다.
상기 과정에서 얻은 부식산 및 풀빅산 분말을, 에탄올 200 ml로 3번 세척하여 불순물을 제거하여 순도 높은 부식산을 수득하였다.
[실시예 4]
갈탄은 분쇄기를 이용하여 200㎛ 크기 이하로 분쇄하였으며, 분쇄된 갈탄 입자는 110℃에서 60 분 동안 건조시켰다. 이때, 상기 갈탄은 원소 함량이 (C/O : 1.8, C/H : 9.8, H/O : 0.18)인 것을 사용하였다. 상기 건조된 갈탄 입자 1 g과 0.01 g의 Na2O2 과 물 20 ml를 섰은 후 수용액을 만들면서 초음파기를 이용하여 1시간 동안 혼합하여 혼합액을 제조하였다. 이후, 상기 제조된 혼합액 최종 용액의 산도가 pH 7이 되도록 조절하였다. 상기 혼합액의 상층부에 녹아있는 용액을 0.1 M의 HNO3 용액 20 ml와 혼합한 후 이를 원심분리하여 상층액 및 하층부의 고체상을 에탄올을 이용하여 세척 후 건조 시켜 부식산을 수득하였다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. (A) 1 내지 200㎛의 크기로 분쇄, 건조된 석탄과 질산 용액을 20 내지 100℃에서 초음파 처리하여 혼합액을 제조하는 단계
    (B) 상기 혼합액을 제올라이트 촉매 하 120 내지 230℃에서 크랙킹하는 단계,
    (C) 크랙킹된 혼합액을 pH 3 내지 6으로 중화시킨 후 여과하여 상층액을 수득하는 단계, 및
    (D) 상기 수득한 상층액을 건조시켜 얻은 분말을 버퍼액과 혼합한 혼합액은 여과하여 고액 분리한 다음 알코올계 화합물로 세척하는 단계
    를 포함하는 부식산 분리방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 A) 단계의 질산 용액에 포화 용액 내에서 분산된 형태인 과망간산염, 과산화나트륨, 크롬산, 및 오존 중에서 선택된 어느 하나 이상을 더 포함하는 산성 수용액인 부식산 분리방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 버퍼액과 혼합한 혼합액은 pH 3 내지 8 범위를 갖는 부식산 분리방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 버퍼액은 물, 아세테이트, 제1인산칼륨(KH2PO4) 및 질산암모늄(NH4NO3) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 부식산 분리방법.
  10. 삭제
  11. 제1항, 제4항, 제8항 및 제9항 중에서 선택되는 어느 한 항의 분리방법에 의해 수득되는 부식산.
  12. 제11항에 있어서,
    게르마늄, 마그네슘, 세슘, 셀레늄, 캄슘, 칼륨, 나트륨, 인 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나의 무기 물질을 포함하는 부식산.
KR1020130074754A 2013-06-27 2013-06-27 부식산의 분리방법 KR101608410B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130074754A KR101608410B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 부식산의 분리방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130074754A KR101608410B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 부식산의 분리방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150001472A KR20150001472A (ko) 2015-01-06
KR101608410B1 true KR101608410B1 (ko) 2016-04-11

Family

ID=52475225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130074754A KR101608410B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 부식산의 분리방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101608410B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102120374B1 (ko) 2019-02-13 2020-06-16 한국화학연구원 부식물질 추출장치 및 이를 이용한 부식물질 추출방법
KR20210128119A (ko) 2020-04-16 2021-10-26 주식회사 원상피앤씨 친환경 부식물질 추출법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101643647B1 (ko) 2016-04-07 2016-07-28 이경희 에프알피 그레이팅
CN110092697A (zh) * 2019-06-04 2019-08-06 金正大生态工程集团股份有限公司 一种含有水溶性腐植酸的酸性土壤调理剂的制备方法
US20230015862A1 (en) * 2019-12-12 2023-01-19 Denka Company Limited Liquid humic acid extract

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101423536A (zh) 2008-12-02 2009-05-06 昆明理工大学 褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101423536A (zh) 2008-12-02 2009-05-06 昆明理工大学 褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102120374B1 (ko) 2019-02-13 2020-06-16 한국화학연구원 부식물질 추출장치 및 이를 이용한 부식물질 추출방법
KR20210128119A (ko) 2020-04-16 2021-10-26 주식회사 원상피앤씨 친환경 부식물질 추출법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150001472A (ko) 2015-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101608410B1 (ko) 부식산의 분리방법
Zhang et al. Hydrothermal co-carbonization of sewage sludge and pinewood sawdust for nutrient-rich hydrochar production: Synergistic effects and products characterization
Zhang et al. Hydrothermal carbonization for hydrochar production and its application
CN107108232B (zh) 活性炭、水热炭及其制备方法
JP4045229B2 (ja) 無灰炭の製造方法
Jung et al. Production and characterization of microporous activated carbons and metallurgical bio-coke from waste shell biomass
Silva et al. Effect of the reaction medium on the immobilization of nutrients in hydrochars obtained using sugarcane industry residues
Shelke et al. Mesoporous silica from rice husk ash
Zhang et al. Washing pretreatment with light bio-oil and its effect on pyrolysis products of bio-oil and biochar
DE3042964A1 (de) Verfahren zur eliminierung von heteroatomen aus biologischem material und organischen sedimenten zur konvertierung zu festen und fluessigen brennstoffen
CN107235759B (zh) 炭磷复合肥料和利用污泥制备炭磷复合肥料的方法
Zhang et al. Production of biochar from lignocellulosic biomass with acidic deep eutectic solvent and its application as efficient adsorbent for Cr (VI)
CN105461758A (zh) 一种提高褐煤腐植酸抽提率的方法
Hable et al. Simultaneous solid and biocrude product transformations from the hydrothermal treatment of high pH-induced flocculated algae at varying Ca concentrations
KR101515690B1 (ko) 중질 탄화수소 유분 및 목질계 바이오매스의 개질 방법
Efremova Rice hull as a renewable raw material and its processing routes
Rahim et al. Green route synthesis of amorphous silica from oil palm decanter cake: from literature review to experiments
Yang et al. Calcium oxide-enhanced phosphorus recycling using sewage sludge degradative solvent extraction technology
Zhou et al. Production of new fertilizers by combining distiller's grains waste and wet-process phosphoric acid: Synthesis, characterization, mechanisms and application
CN101486460B (zh) 一种利用稻壳制备高吸附活性炭及白炭黑的生产方法
Vercruysse et al. Demineralization of common ivy-derived biomass and biochar and its effect on the resulting activated carbon properties
KR101492811B1 (ko) 게르마늄 부식산의 분리방법
Sabry et al. Hydrothermal carbonization of Calotropis procera leaves as a biomass: Preparation and characterization
Egesa et al. Hydrothermal liquefaction of water hyacinth: effect of process conditions and magnetite nanoparticles on biocrude yield and composition
JPH01242409A (ja) 活性炭の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200213

Year of fee payment: 5