KR101633571B1 - 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 설비 - Google Patents

미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 설비 Download PDF

Info

Publication number
KR101633571B1
KR101633571B1 KR1020147021036A KR20147021036A KR101633571B1 KR 101633571 B1 KR101633571 B1 KR 101633571B1 KR 1020147021036 A KR1020147021036 A KR 1020147021036A KR 20147021036 A KR20147021036 A KR 20147021036A KR 101633571 B1 KR101633571 B1 KR 101633571B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
membrane filtration
mixing unit
inlet
mixing
Prior art date
Application number
KR1020147021036A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140119052A (ko
Inventor
마티아스 부리
사무엘 렌취
패트릭 에이 씨 가네
레네 빈첸즈 블룸
Original Assignee
옴야 인터내셔널 아게
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 옴야 인터내셔널 아게 filed Critical 옴야 인터내셔널 아게
Publication of KR20140119052A publication Critical patent/KR20140119052A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101633571B1 publication Critical patent/KR101633571B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04—Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • C09C3/041—Grinding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021—Calcium carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04—Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
    • C22B26/20—Obtaining alkaline earth metals or magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

본 발명은 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조 및/또는 물의 미네랄화를 위한 설비 및 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 물의 미네랄화 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 이러한 설비의 용도에 관한 것이다.

Description

미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 설비{INSTALLATION FOR THE PURIFICATION OF MINERALS, PIGMENTS AND/OR FILLERS AND/OR THE PREPARATION OF PRECIPITATED EARTH ALKALI CARBONATE}
본 발명은 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조 및/또는 물의 미네랄화를 위한 설비 및 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 물의 미네랄화 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 이러한 설비의 용도에 관한 것이다.
순수한 미네랄, 안료 및/또는 충전제는 용지, 용지 코팅, 플라스틱 및 페인트 뿐만 아니라 식품 및 사료 산업, 물 미네랄화 및 제약 산업에서 광범위하게 사용된다. 예를 들어, 저 비용 및 고 휘도 충전제인 탄산칼슘은 종이 제품의 시이트 휘도 및 불투명도를 증진시키기 위해 광범위하게 사용된다. 그의 용도는 제지소에서 산으로부터 알칼리성 제지의 전환으로 인하여 지난 수십 년 동안 극적으로 증가했다. 천연 및 합성 탄산칼슘 양자는 제지산업에서 사용된다. 예를 들어, 천연 탄산칼슘, 예컨대 대리석, 백악 및 석회석은 제지 제품에서 사용되기 전에 작은 입자 크기로 분쇄되며, 한편 합성 탄산칼슘은 침전 반응에 의해 제조되며, 따라서 침전된 탄산칼슘으로 지칭된다.
제지 산업에서 그의 용도 이외에, 천연 및 합성 탄산칼슘은 또한 다양한 기타 목적을 위하여 예컨대 페인트 산업에서 충전제 또는 안료로서, 및 플라스틱 물질, 플라스티졸, 밀봉 화합물, 프린팅 잉크, 고무, 치약, 화장품, 식품, 의약품 등의 제조를 위한 기능성 충전제를 위해 사용될 수 있다. 그 외에, 탄산칼슘도 또한 물의 처리 및 미네랄화를 위해 사용될 수 있다.
전술한 언급으로 인하여, 산업은 순수한 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 제조하기 위한 효율적이고 경제적인 장치 및 시스템에 대한 강한 수요가 있다. 용어 "순수한" 미네랄, 안료 및/또는 충전제는 특히 착색된 불순물의 낮은 휘도로 인하여 많은 적용에서 사용을 제한하는 화학 첨가제 또는 원치 않는 불순물이 없는 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상에 상응하는 것을 나타낸다. 이러한 불순물은 부유에서 사용된 실리케이트 및/또는 지방 아민 또는 사차 암모늄 화합물과 같은 공정 첨가제로부터 유도된다.
이와 관련하여, 출원인은 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제를 위한 몇몇 설비를 인식하였다. 예를 들어, 포말 부유 공정을 위해 사용된 설비는 예컨대 책『"FROTH FLOTATION", A Century of Innovation by Maurice C. Fuerstenau, published by Society for Mining, Littleton, Corado, USA, 2007, on pages 635 to 757』에서 기술된 바를 참고한다.
그러나, 기술된 설비 및 공정은 포수제, 발포제 또는 강하제와 같은 특정 첨가제가 수득 된 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상을 다시 오염시키는데 필요하다는 단점을 갖는다. 이러한 불순물은 전형적으로 이러한 수득 된 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상을 예를 들어 식품 및 사료에서 영양소로서 사용하는 것을 금지하며, 또는 대안적으로, 세척 단계에서 소비하는 추가의 비용 및 시간이 필요하다.
상기 설비 및 공정의 효율은 미네랄의 블렌드에서 나온 미네랄, 예컨대 불순한 대리석의 블렌드에서 나온 탄산칼슘의 특정 부분의 추출이 더 복잡해질 정도로 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상 내의 각 불순물 입자의 순도가 증가함에 따라 급격히 감소한다는 것을 더 주목하여야 한다. 특히, 서로 상이한 미네랄 상의 분리는 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상 내에서 입자 연정도(degree of particle intergrowths)에 강하게 의존하기 때문에 상기 설비 및 공정의 선택성은 감소한다.
본 출원의 의미 내의 용어 "입자 연정도"(유리(liberation)의 입자 크기)는 상이한 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상이 서로 분리된 입자의 크기를 나타낸다.
물리적 분리 장치도 또한 공지되어 있다. 그러나, 예컨대 광학 선별은 또한 입자 연정도로 인한 제한된 선택성의 단점을 가지며, 더욱이, 분리될 입자의 충분한 색 대비가 필요하다. 기타 물리적 분리 장치는 동일한 문제에 직면하는 X-선 선별, 전기적 선별, 스크리닝 및/또는 여과를 포함한다.
이와 관련하여, 한 전형적인 선행 기술의 설비는 도 1에 따라 개략도로 나타낸다. 예시된 설비는 교반기가 장착된 탱크와 같은 혼합 유닛(1), 물의 도입을 위한 하나의 입구(14), 하나의 가스 입구(도시되지 않음), 예컨대 CO2 입구, 및 바람직하게는 현탁액의 형태로 제공된 정제될 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 도입을 위한 추가의 입구(6)를 포함한다. 혼합 유닛은 여과 유닛(4)에 독립적으로 연결된 하나의 입구 및 하나의 출구를 더 포함한다. 이에 따라, 여과 유닛(4)은 혼합 유닛(1)에 독립적으로 연결된 하나의 입구 및 하나의 출구를 포함한다. 다시 말해서, 여과 유닛(4) 및 혼합 유닛(1)은 원형 배열로 제공된다, 즉 두 유닛은 서로 유체 연통 되어 있다. 더욱이, 여과 유닛(4)은 여과 공정에 의해 수득 된 여액(10)의 배출을 위한 추가의 출구(도시되지 않음)가 장착된다. 배출된 여액(10)은 물리적 및/또는 화학적 처리 및/또는 첨가제의 부가와 같은 추가의 처리(16)가 수행될 수 있다. 반대로, 막 여과 유닛(4)에서 수득 된 여과 잔류물(filtrand) 또는 투석 잔류물(retentate)은 혼합 유닛(1)으로 다시 순환된다.
여기에서, 정제될 미네랄, 안료 및/또는 충전제는 그러나 지금까지 세정할 수 없거나 단지 매우 비효율적으로 세정 될 수 있었다. 특히, 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상 내의 입자 연정은 기술된 설비의 선택성 및 이에 따라 정제 효능을 제한하였다. 그러므로, 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제를 위해, 특정 순도를 갖는 미립자 물질만이 출발 물질로서 사용될 수 있으며, 이것은 그러나 단지 제한된 범위로 이용할 수 있는 것이다.
다시, 선행의 물리적 분리 장치는 그들의 효율성이 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상의 입자 연정도에 강하게 의존한다는 한계를 갖는다. 따라서, 상기 장치의 선택성은 또한 입자 연정도가 증가함에 따라 감소한다.
더욱이, 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상 내에서 연정한 입자가 한번에 나누어 지거나 및/또는 그들의 입자 연정도 미만이라면 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상 내의 생성된 입자가 초미립이라는 단점에 숙련가들이 직면한다. 특히, 갑작스런 입자 분리는 미네랄 슬라임(slime)이 감소된 침강 거동의 특징일 수 있으므로 예컨대 부유 공정에서 선택성의 문제를 초래할 수 있다. 결과적으로, 이것은 포말 농축물을 갖는 미분의 비제어된 오버플로우가 초래될 수 있다. 이와 관련하여, 단지 50중량% 또는 심지어 그보다 더 작은 미네랄 회수율이 종종 관측된다. 상기는 오늘날 산업에서 공지되어 있으며, 상응하는 현탁액의 "슬라임 제거(de-sliming)"라 불리우는 공정 단계에 의해 극복될 수 있다. 현탁액의 슬라임 제거는 현탁액 내의 입자의 초미립 부분이 기계적으로 추출, 전체로부터 분리 및 배출된 것을 의미한다. 추출을 위해 비용 및 시간이 소비되는 가치있는 미네랄의 최대 절반까지 결국 테일링 더미가 된다. 그 결과, 회수된 농축물은 높은 생산 비용을 야기한다.
미네랄, 안료 및/또는 충전제 상 내의 연정의 문제점을 더 잘 이해하기 위해, 문헌『Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Potassium Compounds, Part 4.1. Inter-growth and Degree of Liberation, June 2002, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA』을 참고한다.
따라서, 오늘날 기존의 장치 및 설비의 가장 큰 단점은 선택성이 여전히 매우 제한된다는 사실이다. 특히, 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상 내의 입자 연정도는 결정적인 제한요인이다. 이에 더하여, 고체 입자의 반응성은 입자 표면 화학에 강하게 의존한다. 예를 들어, 입자 표면이 대기(예컨대 공기), 물 또는 예컨대 전자 스모그와 같은 기타 환경적 영향에 노출되고, 이에 따라 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 반응 속도, 흡착 및/또는 표면 성질에 영향을 준다면 개질 될 수 있다. 백운석 및 CO2 간의 반응성이 다소 느리게 됨에 따라 예를 들어 백운석 미네랄이 탈염된 해수를 재미네랄화(remineralize)하기 위해 사용된다면 이러한 양상은 특히 관련이 있다. 당업계에 공지되어 있는 상응하는 산업 공정은 이러한 개질된 입자 표면과 연관된 문제점을 극복할 수 없다.
이에 더하여, 출원인은 CO2 가스를 사용함에 의해 수성 환경에서 산화칼슘/수산화칼슘의 침전으로 수득 될 수 있는 침전된 탄산칼슘(PCC)과 같은 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 장치 및 설비를 또한 인식한다. 도 1에 따른 개요도에서 나타낸 선행 기술의 설비는 또한 침전된 탄산칼슘(PCC)과 같은 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위해 또한 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 설비 내에서 상기 침전 반응은 캡슐화된 CaO 및 Ca(OH)2 또는 각각의 종이 생성된 PCC 또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 응집물에서 찾을 수 있기 때문에 종종 만족스럽지 못하다. 특히, 예컨대 15중량% 초과의 고체 함량에서 침전 공정 동안 수득 된 기체/ 고체/ 액체 중간상은 제어하기가 어렵다. 이와 관련하여, 침전 및 수성 환경 내에서 PCC와 같은 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 형성 후, 이러한 캡슐화된 알칼리성 잔류 종은 침전된 알칼리토류 카르보네이트 응집체의 저장 동안 심지어 pH 12 초과의 비제어된 방식으로 현탁액의 pH 증진을 초래할 수 있는 수성 상으로 이동할 수 있다는 것을 더 주목하여야한다. 이러한 pH의 증가는, 그러나, 침전된 알칼리토류 카르보네이트 현탁액 형성을 손상시킬 수 있으며 및 용지 코팅 및 충전과 같은 이후의 적용에 영향을 줄 수 있다. 당업계에 공지된 침전 장치 및 설비는 이들 문제점을 해결할 수 없다.
이 기술 분야에서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 몇몇 접근 방법이 제안되었다. 예를 들어, EP1764346　A1은 침전 후 PCC의 분쇄를 위한 장치 및 방법을 기술한다. 이 방법 동안, 응집체 내의 잔류하는 캡슐화된 CaO 및 Ca(OH)2는 방출되며 수득한 현탁액의 pH는 증가한다. 이것은 단지 코팅 및 충전과 같은 이후의 적용에서 PCC 현탁액의 감소 된 수행 능을 다시 초래할 수 있을 뿐만 아니라, 공정 동안 사용된 분쇄 비드를 손상 및 용해시킬 수 있다.
상기의 관점에서, 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조의 개선은 여전히 당업자의 관심으로 남아있다. 더 효율적이고, 경제적이며 생태학적 방식으로 적용될 수 있는 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조 및/또는 물의 미네랄화를 위한 대안적이고 개선된 시스템을 제공하는 것, 및 특히 순수한 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 제조 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 충분한 선택성 및/또는 반응성을 제공하는 것이 특히 바람직할 것이다.
선행 및 기타 목적은 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조 및/또는 물의 미네랄화를 위한 설비로서,
a) 2 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공된 1 이상의 혼합 유닛,
b) 분할 수단을 포함하는 1 이상의 분할 유닛, 및
c) 1 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공된 1 이상의 막 여과 유닛
을 유체 연통으로 포함하고,
여기서 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 입구에 연결되어 있으며 및 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 입구에 연결되어 있는 설비의 제공에 의해 해결된다.
여기에서 사용된 바의, 용어 "유체 연통으로(in fluid communication)"는 본 발명의 설비의 일부인 유닛 및/또는 장치가 본 발명의 설비의 하나의 유닛 및/또는 장치로부터 또 다른 본 발명의 설비의 유닛 및/또는 장치로 임의로 하나 이상의 인버스 에어로졸(예컨대 매우 미세한 포말)과 결합하여 유체 예컨대 현탁액의 흐름이 가능하도록 서로 결합 되며; 이러한 플로우는 하나 이상의 중간체(및 구체적으로 언급 또는 기술되지 않음) 구성 요소, 기구, 장치 또는 기타 제품 예컨대 튜브, 파이프 및 펌프에 의해 성취될 수 있음을 의미한다. 용어 "인버스 에어로졸(inverse aerosol)"은 광범위하게 해석되어야 하며, 액체 내에 현탁된 임의의 가스, 예를 들어 물 중에서 매우 소량의 CO2 가스 기포를 의미한다.
용어 "정제"는 광범위하게 해석되어야 하며, 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상 내에서 용인되지 않거나 원하지 않는 화합물의 제거를 의미한다.
본 발명에서 사용된 바의 용어 "미네랄화(mineraliztion)"는 맛 좋은 물을 얻기 위하여 미네랄 이온을 전혀 함유하지 않거나 또는 불충분한 양으로 함유하는 물 내에서 필수 미네랄 이온의 증가를 나타낸다. 미네랄화는 적어도 탄산 칼슘을 처리될 물에 첨가하는 것에 의해 실현될 수 있다. 임의로, 예컨대, 몇몇 기타 필수 미네랄 이온 및 미량 원소의 적절한 흡수를 확보하기 위해 또는 건강 관련 잇점을 위하여, 추가의 물질이 탄산칼슘과 혼합될 수 있으며 그후 재미네랄화 공정 동안 물에 첨가될 수 있다. 인간의 건강 및 식수의 질에 대한 국가의 지침에 따라, 재미네랄화된 생성물은 마그네슘, 칼륨 또는 나트륨을 함유하는 추가의 미네랄, 예컨대, 탄산 마그네슘, 황산 마그네슘, 탄산 수소 칼륨, 탄산 수소 나트륨 또는 필수 미량 원소를 함유하는 기타 미네랄을 포함할 수 있다.
본 발명의 의미 내의 "분쇄된 탄산칼슘(GCC)"은 대리석, 백악 또는 석회석을 포함하는 천연 원으로부터 수득 된 탄산칼륨이며, 분쇄, 스크리닝 및/또는 예를 들어, 사이클론에 의한 습식 및/또는 건식 분별 증류와 같은 처리를 통해 가공된다.
본 발명의 의미 내의 "침전된 알칼리토류 카르보네이트"는 수성 환경 내에서 이산화탄소 및 예컨대 석회의 반응에 이은 침전에 의해 또는 물 내에서 알칼리토류 및 카르보네이트 원의 침전에 의해 또는 알칼리토류 및 카르보네이트 이온의 침전에 의해, 예를 들어 현탁액으로부터의 CaCl2 및 Na2CO3, 에 의해 일반적으로 수득 된 합성 물질이다. 예를 들어, 침전된 탄산칼슘은 세 가지 기본 결정 형태: 칼사이트, 아라고나이트 및 배터라이트가 존재하며, 이들 결정 형태의 각각에 대하여 많은 상이한 다형체(결정상)가있다. 칼사이트는 전형적인 결정상 예컨대 편삼각면체형(scalenohedral)(S-PCC), 능면체형(rhombohedral)(R-PCC), 육방정계 프리즘형(hexagonal prismatic), 피나코이드형(pinacoidal), 콜로이드형(C-PCC), 입방형, 및 프리즘형(P-PCC)의 삼방 구조를 갖는다. 아라고나이트는 트윈 육방정계 프리즘형 결정, 뿐만 아니라 다양한 구색의 얇고 긴 프리즘형, 곡선 블레이드형, 가파른 피라미드형, 정형상(chisel shaped) 결정, 분기 나무, 및 산호 또는 연충형(worm-like form)의 전형적인 결정상을 갖는 사방정계 구조이다.
본 발명의 발명자들은 이러한 설비가 당업자로 하여금 효율적이고, 경제적이며 생태학적 방식으로 미네랄, 안료 및/또는 충전제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트를 고순도로 제조할 수 있게 한다는 것을 놀랍게도 알아내었다. 본 발명의 발명자들은 또한 이러한 설비가 당업자로 하여금 경제적 및 생태학적 방식으로 높은 효율성으로 물을 미네랄화 할 수 있게 한다는 것을 놀랍게도 알아내었다. 특히, 이것은 유체 연통에 연결된 1 이상의 혼합 유닛, 1 이상의 분할 유닛, 및 1 이상의 막 여과 유닛을 제공함에 의해 성취된다. 더욱이, 막 여과 유닛의 1 이상의 입구 및 1 이상의 출구는 1 이상의 혼합 유닛에 독립적으로 연결된다.
그러므로, 인스턴트 설비는 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조에 대하여 미네랄, 안료 및/또는 충전제 설비를 성취하기 위한 정제 공정의 전체적인 선택성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 물의 미네랄화를 위한 상기 설비의 용도가 제공된다. 본 발명의 추가의 양상에 따라, 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 상기 설비의 용도가 제공된다.
본 발명의 유리한 실시양태는 상응하는 종속 청구항에서 정의된다.
하기의 참고가 본 발명의 바람직한 실시양태 또는 기술적인 상세한 설명을 위해 이루어졌을 때, 이들 바람직한 실시양태 또는 기술적인 상세한 설명은 또한 여기에서 정의된바 및 그 반대의 경우(적용 가능하다면)에서와 같이 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 물의 미네랄화 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 설비의 본 발명의 용도를 또한 나타낸다는 것을 이해하여야 할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 설비의 1 이상의 혼합 유닛이 교반 장치를 포함하는 것으로 설정된다면, 본 발명의 1 이상의 혼합 유닛도 또한 교반 장치를 포함한다.
본 발명이 특정 실시양태와 관련하여 및 특정 도면을 참고하여 기술될 것이지만, 본 발명은 이것으로 한정되거나 단지 특허 청구 범위에 의해 한정되는 것은 아니다. 이후에 명시된 용어는 달리 언급하지 않는 한 그들의 통상적인 의미로 이해되는 것이 일반적이다.
본 발명의 기술 및 특허청구범위에서 사용된 용어 "포함하는(comprising)"은 주요하거나 또는 사소한 기능적인 중요성의 비구체화된 기타 요소를 배제하지 않는다.
본 발명의 목적을 위하여, 용어 "으로 구성된(consisting of)"은 용어 "을 포함하는(comprising of)"의 바람직한 실시양태인 것으로 간주 된다. 이후 한 군이 적어도 특정 수의 실시양태를 포함하는 것으로 정의된다면, 이것은 또한 단지 이들 실시양태로만 바람직하게 구성된 군을 개시하는 것으로도 이해될 수 있다.
용어 "포함하는(including)" 또는 "갖는(having)" 이 사용될 때마다, 이들 용어는 상기 정의된 바의 "포함하는(comprising)"과 동등한 것을 의미한다.
예컨대 "a", "an" 또는 "the"의 부정관사 또는 정관사가 단수 명사를 나타낼 때 사용되는 경우, 이것은 다른 무언가를 구체적으로 명시하지 않는 한 그 명사의 복수를 포함한다.
본 발명의 실시양태에 따라, 1 이상의 혼합 유닛은 교반 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 혼합 유닛은 5℃ 내지 90℃, 및 바람직하게는 20℃ 내지 50℃의 온도로 1 이상의 혼합 유닛의 함유물을 가열할 수 있는 가열 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛은 1 이상의 분쇄 장치 및/또는 1 이상의 파쇄 장치이며, 바람직하게는 1 이상의 분쇄 장치이다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛은 1 이상의 수직 분쇄 장치 및/또는 1 이상의 수직 파쇄 장치 또는 1 이상의 수평 분쇄 장치 및/또는 1 이상의 수평 파쇄 장치이다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛은 원추 환형 갭 비드 밀이다.
본 발명의 여전히 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛은 0.01mm 내지 100mm, 바람직하게는 0.1mm 내지 75mm 및 가장 바람직하게는 0.5mm 내지 5mm의 중량 중앙 입자 직경 d 50 값을 갖는 분할 수단을 포함한다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛은 분할 수단으로서 규사, 유리, 자기, 산화지르코늄, 규산 지르코늄 및 그의 혼합물을 포함하고, 임의로 소량의 추가의 미네랄을 포함하는 군으로부터 선택된 물질로 제조된 이동 비즈를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛의 분할 수단은 미네랄, 안료 및/또는 충전제 물질로 제조되며, 바람직하게는 분할 수단 및 정제되고/되거나 제조될 미네랄, 안료 및/또는 충전제는 동일 물질로 이루어진다.
본 발명의 여전히 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 막 여과 유닛은 크로스 플로우 막 여과 장치(cross flow membrane filtration device)이며, 바람직하게는 크로스 플로우 막 정밀여과 장치 및/또는 크로스 플로우 막 한외 여과 장치이다. 크로스 플로우 막 여과 장치는 튜브의 내경이 0.01mm 내지 25mm, 바람직하게는 0.1mm 내지 10mm를 갖는 1 이상의 튜브 필터 막을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 1 이상의 막 여과 유닛은 0.01㎛ 내지 10㎛, 바람직하게는 0.05 내지 5㎛ 및 가장 바람직하게는 0.1 내지 2㎛의 세공 크기를 갖는 1 이상의 막을 포함한다. 막 물질은 소결 물질, 다공성 자기, 합성 중합체, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 테프론® 및 그의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따라, 크로스 플로우 막 여과 장치의 하나 이상의 막을 가로지르는 유속은 0.1m/s 내지 10m/s, 바람직하게는 0.5m/s 내지 5m/s 및 가장 바람직하게는 1m/s 내지 4m/s이고/이거나 크로스 플로우 막 여과 장치의 입구에서 압력은 0bar 내지 30bar, 바람직하게는 0.2bar 내지 10bar, 및 가장 바람직하게는 0.5 내지 5 bar이다.
본 발명의 여전히 또 다른 실시양태에 따라, 설비는 3 이상의 출구, 바람직하게는 4 이상의 출구 및 더 바람직하게는 5 이상의 출구를 포함하며 및/또는 설비는 4 이상의 입구, 바람직하게는 5 이상의 입구 및 더 바람직하게는 6 이상의 입구를 포함한다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 1 이상의 혼합 유닛은 2 이상의 출구 및/또는 3 이상의 입구, 바람직하게는 4 이상의 입구를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따라, 설비가 제공된 1 이상의 입구는 가스 입구, 바람직하게는 CO2 입구이다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 1 이상의 혼합 유닛은 액체 입구인 2 이상의 입구, 바람직하게는 3 이상의 액체 입구, 및 더 바람직하게는 4 이상의 액체 입구를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따라, 설비는 1 이상의 혼합 유닛의 충전 레벨, 펌프 속도, pH, 전도도, 칼슘 이온 농도(예컨대 이온 감수성 전극에 의해) 및/또는 온도를 조절하는 1 이상의 제어 유닛을 포함한다.
본 발명의 여전히 또 다른 실시양태에 따라, 설비는 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 막 여과 유닛 사이에 위치한 1 이상의 펌프를 포함한다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 분할 유닛의 1 이상의 입구에 연결되어 있고, 1 이상의 분할 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 입구에 연결된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따라, 설비가 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치한 1 이상의 펌프를 더 포함한다.
본 발명의 여전히 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 막 여과 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(합의 m3/h로)은 1 이상의 혼합 유닛의 부피의 0.01 내지 100배이고 및/또는 1 이상의 분할 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(합의 m3/h로): 적어도 막 여과 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(합의 m3/h로)의 비가 1:1 내지 1:1000 및 바람직하게는 1:5 내지 1:250이다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛이 1 이상의 혼합 유닛으로 통합된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따라, 가스 입구인 1 이상의 입구가 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에, 더 바람직하게는 1 이상의 분할 유닛의 공급 펌프 및 1 이상의 분할 유닛 사이에, 및 가장 바람직하게는 분할 유닛의 입구에 위치한다.
본 발명의 여전히 또 다른 실시양태에 따라, 가스 입구인 1 이상의 입구가 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치하는 벤투리 인젝터이다. 바람직하게는, 벤투리 인젝터는 1 이상의 혼합 유닛의 출구 및 1 이상의 분할 유닛의 입구 사이에 위치한다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 가스 입구인 1 이상의 입구가 1 이상의 혼합 유닛의 교반 장치의 중공 샤프트의 상단에 위치한다.
도 1은 선행 기술에서 기술된 바의 설비를 도시한다.
도 2는 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 입구에 연결되고, 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 입구에 연결된, 혼합 유닛, 분할 유닛 및 막 여과 유닛을 포함하는 본 발명의 설비의 실시양태를 도시한다.
도 3은 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 입구에 연결되고, 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 입구에 연결된 혼합 유닛 내에 통합된 분할 유닛 및 막 여과 유닛을 포함하는 본 발명의 설비의 실시양태를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 설비가 있는 가스 입구로서 사용될 수 있는 벤투리 인젝터를 도시한다.
본 발명은 하기에서 지금부터 더 상세히 기술된다:
그러므로, 본 발명은 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 물의 미네랄화 및/또는 침전된 탄산칼슘의 제조를 위한 설비로서,
a) 2 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공된 1 이상의 혼합 유닛,
b) 분할 수단을 포함하는 1 이상의 분할 유닛, 및
c) 1 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공된 1 이상의 막 여과 유닛
을 유체 연통으로 포함하고,
여기서 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 입구에 연결되어 있으며 및 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 입구에 연결되어 있는 설비를 제공한다.
본 발명의 설비는 입자 연정도에 상관 없이 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 이용하는 반응기 시스템 내에서 수행되는 정제 공정 및/또는 물의 미네랄화 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조에 적용가능하다.
예를 들어, 거의 순수한 침전된 알칼리토류 카르보네이트는 본 발명의 설비 내에서 불순한 물질로부터 제조될 수 있다.
제조될 수 있는 침전된 알칼리토류 카르보네이트는 바람직하게는 칼사이트, 아라고나이트 또는 배터라이트 형태, 마그네사이트 및 히드로마그네사이트의 결정성 탄산칼슘, 또는 상술한 것의 혼합물 중에서 선택된다.
침전된 알칼리토류 카르보네이트의 정제 및 제조는 바람직하게는 물, 예컨대 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의로 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질 내에서 수행될 수 있으며, 하나 이상의 물질은 바람직하게는 건조 형태 또는 수성의 현탁된 형태로 제공되며 CO2가 결합 된다.
하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의로 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질은 바람직하게는 무기 물질 또는 염을 함유하는 천연 칼슘 및/또는 마그네슘 카르보네이트, 또는 무기 물질 또는 염을 함유하는 합성 칼슘 및/또는 마그네슘 카르보네이트로부터 선택된다.
예를 들어, 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의로 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질은 바람직하게는 대리석, 석회석, 백악, 반 생석회, 생석회, 백운석 석회석, 석회질 백운석, 반 연소 백운석, 연소 백운석, 및 침전된 알칼리토류 카르보네이트, 예를 들어 Ca(OH)2의 첨가에 의한 물 디-하드닝(de-hardening)으로부터의, 예를 들어 칼사이트, 아라고나이트 및/또는 배터라이트 미네랄 결정 구조의 침전된 알칼리토류 카르보네이트를 포함하는 군으로부터 선택된다.
유용한 천연 발생 무기 물질은 예를 들어 대리석, 석회석, 백악, 백운석질 대리석 및/또는 백운석이다. 합성물질은 예를 들어 칼사이트, 아라고나이트 및/또는 배터라이트 결정 형태의 침전된 탄산칼슘이다. 그러나, 예를 들어, 대리석, 석회석, 백악, 백운석질 대리석 및/또는 백운석과 같은 천연 발생 무기 물질이 바람직하다.
임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드는 바람직하게는 수산화칼슘 및/또는 수산화마그네슘이다. Ca(OH)2 와 비교하여 물에서의 Mg(OH)2의 매우 낮은 용해도로 인하여 Mg(OH)2와 CO2의 반응 속도는 매우 제한되며 및 현탁액 내에서 Ca(OH)2의 존재하에 Ca(OH)2 와 CO2의 반응은 매우 바람직하다. 놀랍게도, 본 발명의 설비에 의하여, 현탁액 내에서 Ca(OH)2의 존재하에 Mg(HCO3)2 농후 탄산 수소 알칼리토류 현탁액의 제조도 가능하다.
바람직하게는 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질은 0.1㎛ 내지 1mm의 범위, 및 바람직하게는 0.2㎛ 내지 100㎛의 범위, 더 바람직하게는 0.5 내지 25㎛의 범위, 예를 들어 0.7 내지 3㎛의 중량 중앙 입자 크기(d 50)를 갖는다.
추가로 또는 대안적으로, 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질은 바람직하게는 0.01 내지 200m2/g의 범위, 및 더 바람직하게는 1 내지 100m2/g의 범위, 예를 들어 1 내지 15m2/g의 비표면적(SSA)을 갖는다. 비표면적을 구하기 위하여, 독일, Malvern Instruments GmbH 사의 Mastersizer 2000 장치를 사용하였다.
본 발명의 의미 내의 용어 "비표면적(SSA)"은 안료의 g 당 표면적을 측정하는 안료/미네랄/고체의 물질 특성을 기술하는 것이다. 유닛은 m2/g이다.
본 발명의 의미 내의 용어 "전체 입자 표면적(SSAtotal)"은 현탁액 S의 톤 당 전체 표면적을 기술하는 것이다.
본 출원 전체에 걸쳐, 미네랄, 안료 및/또는 충전제 생성물의 "입자 크기"는 그의 입자 크기 분포에 의해 기술된다. 값 d x 는 입자의 x 중량%가 d x.미만의 직경을 갖는 것에 대한 직경을 나타낸다. d 20 값은 모든 입자의 20중량%가 더 작은 입자크기이며, d 75 값은 모든 입자의 75중량%가 더 작은 입자크기인 것을 의미한다. d 50 값은 따라서 중량 중앙 입자 크기이다, 즉 모든 그레인의 50중량% 가 이 입자 크기보다 더 크거나 더 작다. 본 발명의 목적을 위하여, 입자 크기는 달리 지시되지 않는 한 중량 중앙 입자 크기 d 50으로 구체화된다. 이들 값은 독일 Malvern Instruments GmbH 사의 Mastersizer 2000 장치를 사용하여 측정하였다.
더욱이, 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질은 건조 물질의 총 중량을 기준으로 0.02 내지 90중량%, 바람직하게는 0.05 내지 15중량%의 염산(HCl) 불용성 함유물을 가질 수 있다. HCl 불용성 함유물은 예컨대, 석영, 실리케이트, 운모 및/또는 황철석과 같은 미네랄 일 수 있다.
물은 바람직하게는 증류수, 수돗물, 탈염수, 브라인(brine), 기수(brackish water), 하수 처리수 또는 자연수 예컨대 지하수, 표면수, 해수 또는 빗물로부터 선택된다. 물은 리터당 0 내지 200mg의 양으로 NaCl을 함유할 수 있다.
해수 또는 기수는 우선 바다로부터 웰 같은 개방된 대양 흡수 또는 표면 흡수에 의해 바다로부터 펌핑되고, 그후 예컨대 스크리닝, 앙금 또는 모래 제거 공정과 같은 물리적 예비처리를 진행한다. 응고 및 응집과 같은 추가의 처리 단계는 본 발명의 설비에서 사용된 막의 잠재적인 오염을 감소시키기 위해 필요할 수 있다. 예비 처리된 해수 또는 기수는 예컨대, 다단계 플래시, 다중 효과 증류 또는막 여과 예컨대 한외 여과 또는 삼투를 사용함에 의해 더 증류되어 잔류 미립물 및 용해된 물질을 제거할 수 있다.
CO2는 바람직하게는 가스 이산화탄소, 액체 이산화탄소, 고체 이산화탄소 또는 이산화탄소 및 하나 이상의 기타 가스의 가스 혼합물로부터 선택되며, 바람직하게는 가스 이산화탄소이다. CO2가 이산화탄소 및 하나 이상의 기타 가스의 가스 혼합물일 때, 가스 혼합물은 연소 공정 또는 하소 처리 또는 이와 비슷한 공정과 같은 산업 공정으로부터 배출된 연도 가스(flue gas)를 함유하는 이산화탄소이다. CO2는 알칼리- 및/또는 알칼리토류 카르보네이트와 산의 반응에 의해 또한 제조될 수 있다. 본 발명에서 사용된 산은 바람직하게는 황산, 염산, 인산과 같은 무기산이며, 바람직하게는 황산 또는 인산이다. 바람직하게는 CO2를 생성하기 위한 알칼리- 및/또는 알칼리토류 카르보네이트는 알칼리토류 카르보네이트를 포함하는 탄산칼슘이며, 더 바람직하게는 알칼리- 및/또는 알칼리토류 카르보네이트는 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트와 동일한 품질이다. CO2가 알칼리- 및/또는 알칼리토류 카르보네이트와 산과의 반응으로 생성된다면, 산은 바람직하게는 혼합 유닛(분할 유닛이 혼합 유닛으로 통합된 경우) 또는 혼합 유닛의 출구 이후 및 분할 유닛의 입구 전의 시스템(예컨대 도 2에 나타낸 시스템에 대하여)에 직접적으로 투여된다. 더욱이, 그것은 에틸 알콜, 목재 등과 같은 유기물의 연소에 의해, 또는 발효에 의해 생성될 수 있다. 이산화탄소 및 하나 이상의 기타 가스의 가스 혼합물이 사용된다면, 이산화탄소는 8 내지 약 99부피%의 범위, 및 바람직하게는 10 내지 98부피%의 범위, 예를 들어 95부피%로 존재한다. CO2 가스는 또한 > 99부피%, 예를 들어 ≥ 99.9부피%를 함유할 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, CO2는 바람직하게는 CO2 내의 C의 g당 및 h 당 적어도 500의 14C 붕괴, 더 바람직하게는 적어도 800 및 가장 바람직하게는 적어도 850 내지 890 붕괴를 갖는다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 탄산칼슘 함유 물질로부터 수성 현탁액 내의 하나 이상의 탄산수소알칼리토류 1몰을 생성하기 위해 사용된 CO2의 양은, 몰로, 단지 0.5 내지 4mol의 범위, 바람직하게는 단지 0.5 내지 2.5mol의 범위, 더 바람직하게는 단지 0.5 내지 1.0mol의 범위, 및 가장 바람직하게는 단지 0.5 내지 0.65mol의 범위이다.
특히, 물, 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질 및 CO2는 6 내지 9의 pH를 갖는 현탁액 S를 수득하기 위하여 결합 될 수 있으며, 생성된 현탁액 S는 입자를 함유한다. 대안적으로, 물 및 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질은 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질의 알칼리성 수성 현탁액을 얻기 위해 결합 되며, 후속하여 알칼리성 수성 현탁액은 6 내지 9의 pH를 갖는 현탁액 S를 수득하기 위하여 CO2와 결합 되고, 여기에서 현탁액 S는 입자를 함유한다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 알칼리토류 카르보네이트에 대하여 소량으로 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질의 수성 현탁액은, 물과 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 알칼리토류 카르보네이트에 대하여 소량으로 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 물질을 혼합하여 새로이 제조된다.
본 발명의 의미 내의 용어 수성 "현탁액"은 필수적으로 불용성 고체 및 물 및 임의로 추가의 첨가제를 포함하며, 일반적으로 다량의 고체를 함유하고, 따라서, 일반적으로 그것이 형성된 액체보다 더 높은 밀도 및 더 점성이 있다. 그러나, 용어 "필수적으로 불용성(essentially insoluble)"은 고체 물질의 적어도 일부가 특정 조건하, 예컨대 수 처리에서 물에 용해한다는 것을 배제하지 않는다.
수성 현탁액의 예비혼합이 안정화제 또는 살균제와 같은 추가의 제제의 첨가가 필요할 수 있으므로 수성 현탁액의 현장 제조가 바람직할 수 있다. 살균이 필요하다면, 바람직하게는 과산화수소 투여를 위한 입구가 필요하다. 현탁액이 잔류 NaCl을 함유한다면, 살균은 살균제로서 미량의 Cl2를 형성하는 직류 전압(DC) 전기분해 장비를 설치하여 바람직하게는 성취될 수 있다. 또한, 직류 전압(DC) 전기분해 장비는 Cl2 검출기에 의해 연결 및 제어될 수 있다.
하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질의 수성 현탁액이 바람직하게는 본 발명의 설비에 필요한 것으로서 2 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공된 1 이상의 혼합 유닛 내에서 수행되도록 물 및 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 물질을 결합 및 혼합한다.
이와 관련하여, 1 이상의 혼합 유닛은 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 현탁액을 결합 및/또는 혼합 및/또는 교반 하기 위해 당업자에게 공지된 임의의 종류의 탱크 및/또는 용기일 수 있다는 것이 인식된다.
예를 들어, 1 이상의 혼합 유닛은 10 l 내지 100,000 kl, 바람직하게는 50 l 내지 50,000 kl 및 더 바람직하게는 1,000　l 내지 25,000 kl 범위의 탱크 및/또는 용기일 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 본 발명의 설비는 하나의 혼합 유닛을 포함한다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 혼합 유닛은 교반 장치를 포함한다. 예를 들어, 교반 장치는 탱크 및/또는 용기 내에서 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 현탁액을 교반 및 혼합하기 위해 전형적으로 사용된 교반 블레이드와 같은 기계적 교반 장치로부터 선택된다. 대안적으로, 교반 장치는 탱크 및/또는 용기 내에서 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 더 농축된 현탁액을 교반 및 혼합하기 위해 전형적으로 사용된 분말-액체 혼합 장치로부터 선택된다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 교반 장치는 혼합기계이며, 여기에서 혼합기계는 수성 현탁액 및 가스, 예컨대 CO2 투여의 동시 혼합을 가능하게 한다 .
본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 혼합 유닛은 수성 현탁액의 충분한 교반을 초래하는 1 이상의 혼합 유닛으로 가스, 예컨대 CO2,가 도입되도록 위치할 수 있는 가스 입구가 장착될 수 있다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 가스 입구인 1 이상의 입구는 1 이상의 혼합 유닛의 교반 장치의 중공 샤프트의 상단에 위치한다. 가스 입구가 교반 장치의 중공 샤프트의 상단에 위치할 때, 가스, 예컨대 CO2는 교반 블레이드의 회전에 의해 야기되는 진공에 의해 혼합 유닛으로 도입된다. 그러나, 가스, 예컨대 CO2는 또한 적어도 약간의 압력에서 적용에 의해 교반 장치의 중공 샤프트의 상단을 통해 혼합 유닛으로 도입될 수 있다. 가스의 도입을 위한 바람직한 실시양태는 교반 블레이드의 회전에 의해 야기된 진공에 의해 혼합 유닛으로 가스가 도입되는 것이 주목된다. 더욱이, 1 이상의 혼합 유닛은 교반 비드와 같은 교반 수단을 포함할 수 있다.
생성된 수성 현탁액 S의 농도에 따라, 혼합 시간은 5 내지 600분, 10 내지 200분, 20 내지 100분, 또는 30 내지 50분일 수 있다.
생성된 수성 현탁액 S는 20℃에서 바람직하게는 pH 6.5 내지 9의 범위, 바람직하게는 6.7 내지 7.9의 범위, 및 가장 바람직하게는 6.9 내지 7.7의 범위를 갖는다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 생성된 수성 "현탁액 S"의 수성 상은 1 내지 700mg/l, 바람직하게는 50 내지 650mg/l, 및 가장 바람직하게는 70 내지 630mg/l의 칼슘 이온 농도를 갖는다. 본 발명의 또 다른 실시양태에 따라, 하나 이상의 탄산 수소 알칼리토류를 포함하는 수성 "현탁액 S"의 수성 상은 1 내지 200mg/l, 바람직하게는 2 내지 150mg/l, 및 가장 바람직하게는 3 내지 125mg/l의 마그네슘 이온 농도를 갖는다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 1 이상의 막 여과 유닛 후에 생성된 수성 용액은 1 내지 700mg/l, 바람직하게는 50 내지 650mg/l, 및 가장 바람직하게는 70 내지 630mg/l의 칼슘 농도를 갖는다. 본 발명의 또 다른 실시양태에 따라, 하나 이상의 탄산수소 알칼리토류을 포함하는 1 이상의 막 여과 유닛 후의 수용액은 1 내지 200mg/l, 바람직하게는 2 내지 150mg/l, 및 가장 바람직하게는 3 내지 125mg/l의 마그네슘 농도를 갖는다.
추가로 또는 대안적으로, 1 이상의 막 여과 유닛 후 생성된 수용액은 1.0NTU 미만, 바람직하게는 0.5NTU 미만, 및 가장 바람직하게는 0.3NTU 미만의 탁도값을 갖는다.
본 발명의 의미 내의 "탁도"는 육안으로 일반적으로 보이지 않는 개별 입자(현탁된 고체)에 의해 야기된 유체의 백탁 또는 혼탁을 기술한다. 탁도의 측정은 수질의 중요한 시험이며 네페로미터로 수행 될 수있다. 본 발명에서 사용된 바의 교정된 네페로미터로부터의 탁도의 유닛은 네페로메트릭 탁도 유닛(Nephelometric Turbididy Units)(NTU)으로서 구체화된다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 혼합 유닛은 원하는 온도까지 1 이상의 혼합 유닛의 함유물을 가열할 수 있는 가열 장치를 포함한다. 1 이상의 혼합 유닛의 함유물은 5℃ 내지 90℃ 및 바람직하게는 20℃ 내지 50℃의 온도까지 가열 장치로 전형적으로 조절된다. 예를 들어, 1 이상의 혼합 유닛의 함유물은 20℃ 내지 40℃ 및 바람직하게는 20℃ 내지 30℃의 온도까지 가열 장치로 조절된다.
가열 장치는 용기 및/또는 탱크내의 온도를 제어 및 조절하기 위해 당업자에게 공지된 임의의 종류의 가열 수단일 수 있다는 것이 인식된다.
1 이상의 혼합 유닛 내에 형성된 수성 현탁액 S는 생성된 현탁액 S의 총 충량을 기준으로 0.1 내지 50중량%의 범위, 바람직하게는 3 내지 35중량%의 범위, 더 바람직하게는 5 내지 25중량%의 범위의 고체 함량을 갖는다. 생성된 현탁액 S에서 수득 된 입자는 생성된 "현탁액 S"의 적어도 52m/tonne인 전체 입자 표면적(SSAtotal)을 나타낸다. 현탁액 S는 물, 미네랄 분말 및/또는 탄산칼슘의 현탁액(또한 소위 슬러리)의 혼합에 의해 혼합 유닛에서 제조될 수 있다.
1 이상의 혼합 유닛 내에서 수득 된 생성된 현탁액 S의 적어도 일부분은 하나 이상의 탄산수소 알칼리토류을 포함하는 수용액을 수득하기 위하여 1 이상의 막 여과 유닛을 통해 적어도 일부의 생성된 현탁액 S를 통과시킴에 의해 여과되고, 또한, 생성된 현탁액 S의 입자의 적어도 일부분은 입자 분할 단계가 수행된다. 적어도 일부의 생성된 현탁액 S의 여과는 입자 분할 단계와 평행으로 일어난다는 것을 주목해야한다.
생성된 현탁액 S 는 1 이상의 혼합 유닛에 위치한 1 이상의 출구를 통해 1 이상의 혼합 유닛으로부터 간헐적으로 또는 연속적으로 회수될 수 있다. 간헐적 회수는 예를들어, 주기적으로 밸브 개방, 밸브 회전, 레그 침강등을 사용하여 정렬될 수 있다. 연속 회수는 연속적으로 조작하는 제어 밸브를 사용하여 전형적으로 정렬된다. 간헐적 또는 연속적 회수를 위해 사용된 1 이상의 밸브의 위치는 1 이상의 혼합 유닛 내의 생성된 현탁액의 전형적인 충전 높이 미만이 되도록 조정된다. 바람직하게는, 간헐적 또는 연속적 회수를 위해 사용된 1 이상의 밸브는 1 이상의 혼합 유닛의 저부에 위치한다.
본 발명의 한 특정 요건은 그러므로 설비가 분할 수단을 포함하는 1 이상의 분할 유닛을 포함하는 것이다.
1 이상의 분할 유닛은 수득 된 현탁액 내에서 입자 및/또는 가스 기포의 감소된 크기가 관측되도록 고체 입자 및 가스 기포를 분할할 수 있는 장치를 나타내는 것으로 인식된다.
1 이상의 분할 유닛은 당업자에게 공지된 임의의 종류의 장치일 수 있으며 전형적으로 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 현탁액 내의 고체 입자의 입자 크기를 분할 및 또는 감소를 위해 사용된다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 분할 유닛은 임의의 종류의 분쇄 장치 및/또는 파쇄 장치이다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 분할 유닛은 분쇄 장치이다. 예를 들어, 1 이상의 분할 유닛은 미세화가 주로 2차 바디에 영향을 미치는 종래의 분쇄 장치, 예컨대 볼 밀, 로드 밀, 진동 밀, 원심분리 임팩트 밀, 환형 갭 비드 밀, 수직 비드 밀, 어트리션 밀, 또는 당업자에게 공지된 이러한 기타 장비일 수 있다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 분할 유닛은 수직 분쇄 장치 및/또는 수직 파쇄 장치로부터 선택된다. 대안적으로, 1 이상의 분할 유닛은 수평 분쇄 장치 및/또는 수평 파쇄 장치이다.
본 발명의 여전히 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛은 고체 입자 및 그의 가스 기포의 크기 양자를 감소시킬 수 있는 1 이상의 분할 장치이다. 이러한 실시양태는 두 공정 단계, 즉 고체 입자의 크기 및 가스 기포의 크기의 감소가 설비의 단지 한 구성요소에서, 이 경우 분할 유닛에서 수행될 수 있다는 장점을 갖는다. 결과적으로, 고체 입자의 크기 및 가스 기포의 크기의 감소를 달성하기 위한 두 상이한 구성요소가 필요하지 않으며, 이것은 비용 및 공간 절약뿐만 아니라 동시에 반응물 양자의 최적의 입자크기를 초래한다.
본 발명의 설비에서 특히 내장될 수 있는 한 분할 유닛은 원추 환형 갭 비드 밀이다. 원추 작업 용기 -고정자- 및 원추 회전자 사이의 갭에서 밀링존이 생성되는 원추 환형 갭 비드 밀이 바람직하다. 갭은 바람직하게는 4mm 내지 25mm의 범위, 더 바람직하게는 5mm 내지 20mm의 범위 및 가장 바람직하게는 6mm 내지 15mm의 범위, 6.5mm 내지 13mm의 범위이다. 회전자의 움직임은 분쇄 매질(금속, 유리 또는 세라믹 비드)의 방사상 움직임을 생성한다. 모멘텀은 바깥쪽으로 운동을 증폭시켜, 밀링 조작 동안 지속적으로 생성물의 전단력이 증가한다. 밀링(또는 분쇄) 비드와 같은 분할 수단은 밀링 챔버에 진입할 때 자동으로 생성물 플로우로 재도입되어, 밀링 챔버 내에서 매질의 연속적인 순환이 달성된다. 분쇄 챔버의 기하학적 구조는 균일한 입자 크기 및 분포를 보장한다. 생성물은 가변 유량으로 외부 펌프에 의해 공급된다. 회전자의 주변 속도, 밀링 갭의 폭, 분쇄 매질의 직경 및 물질, 충전 부피의 매질 및 유속은 입자 크기 감소의 결과에 영향을 주기위해 사용될 수 있다. 이들 파라미터 각각은 각 생성물에 대한 최적 조건을 생성하기 위해 마음대로 변경될 수 있다.
환형 갭 비드 밀은 당업자에게 공지되어 있다. 본 발명의 설비에 적당할 수 있는 한 환형 갭 비드 밀은 독일 Romaco FrymaKoruma사로부터 FrymaKoruma CoBall MS12, FrymaKoruma CoBall MS18, FrymaKoruma CoBall MS32 또는 FrymaKoruma CoBall MS50로서 입수할 수 있는 환형 갭 비드 밀을 포함한다.
1 이상의 분할 유닛은 분할 수단을 포함하는 것으로 인식된다. 분할 수단은 당업자에게 공지된 임의의 종류의 분쇄 수단으로부터 선택될 수 있으며, 전형적으로 습식 분쇄를 위해 사용된다. 특히, 임의의 종류의 분쇄 수단은 습식 분쇄를 위해 사용된 전형적인 조건 하, 특히 중성 내지 알칼리 조건 하(더 정확히 pH 6 이상에서, 바람직하게는 pH 6 내지 13에서 및 더 바람직하게는 pH 6 내지 11에서) 및/또는 10℃ 초과의 온도(더 정확히 10 내지 90℃의 온도, 바람직하게는 15 내지 70℃의 온도 및 더 바람직하게는 20 내지 50℃의 온도)에서 내마모성이 적당하다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 분할 수단은 이동 비즈, 바람직하게는 주로 불규칙한 형상의 이동 비즈이다. 이와 관련하여, 1 이상의 분할 유닛의 일부인 분할 수단은 0.01mm 내지 100mm, 바람직하게는 0.1mm 내지 75mm 및 가장 바람직하게는 0.5mm 내지 5mm의 중량 중앙 입자 직경 d 50 값을 갖는다는 것이 인식된다.
바람직하게는 1 이상의 분할 유닛의 일부 분인 이동 비즈 형태의 분할 수단은 미네랄, 안료 및/또는 충전제 물질로 제조된다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 정제되고/되거나 제조될 미네랄, 안료 및/또는 충전제는 바람직하게는 동일한 물질로 제조된다.
예를 들어, 정제될 미네랄, 안료 및/또는 충전제가 대리석이라면, 분할 수단은 또한 대리석으로 제조될 수 있다. 정제될 미네랄, 안료 및/또는 충전제가 석회석이라면, 분할 수단은 또한 석회석으로 제조될 수 있다. 정제될 미네랄, 안료 및/또는 충전제가 백악이라면, 분할 수단은 또한 백악으로 제조될 수 있다. 정제될 미네랄, 안료 및/또는 충전제가 백운석이라면, 분할 수단은 또한 백운석으로 제조될 수 있다. 그러므로 분할 수단은 바람직하게는 대리석, 석회석, 백악, 백운석 및 그의 혼합물로 제조되는 것으로 인식된다.
대안적으로, 바람직하게는 1 이상의 분할 유닛의 부분인 이동 비즈 형태의 분할 수단, 및 정제되고/되거나 제조될 미네랄, 안료 및/또는 충전제는 바람직하게는 상이한 물질로 제조된다. 이 경우, 비드의 물질은 정제되고/되거나 제조될 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 물질로부터 독립적으로 선택될 수 있다.
이에 따라, 바람직하게는 1 이상의 분할 유닛의 부분인 이동 비즈 형태의 분할 수단은 규사, 유리, 자기, 산화지르코늄, 규산 지르코늄 및 그의 혼합물을 포함하고, 임의로 소량의 추가의 미네랄을 포함하는 군으로부터 선택된 물질로 제조되는 것으로 인식된다.
발명의 한 바람직한 실시양태에서, 분할 수단은 산화지르코늄 및 산화 세륨 및/또는 산화이트륨의 용융 블렌드이며, 가장 바람직하게는 분할 수단은 80 내지 84중량%의 산화지르코늄 및 20 내지 16중량%의 산화 세륨의 혼합물로 구성된다.
이와 관련하여, 1 이상의 혼합 유닛에서 제조된 적어도 일부의 현탁액 S는 현탁액 S 및 가스 기포 내에 함유된 입자의 크기를 감소시키기 위해 상기 1 이상의 분할 유닛에서 사용된다. 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 분할 유닛은 분쇄 및/또는 파쇄 장치이며, 가장 바람직하게는 분쇄 장치이다. 1 이상의 분할 유닛 내의 현탁액 S 및 가스 기포 내에 함유된 입자의 크기 감소는 본 발명의 설비에서(화학적) 반응 속도가 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 물질의 새로이 제조되고 이에 따라 활성 표면을 연속해서 생성함에 의해 증가 된다는 장점을 제공한다. 또한, 1 이상의 분할 유닛 내의 현탁액 S 및 가스 기포 내에 함유된 입자의 크기 감소는 공정을 연속 조작할 수 있게 한다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 분할 유닛 후의 수득 된 수성 현탁액은 5 내지 130°dH, 바람직하게는 10 내지 60 °dH, 및 가장 바람직하게는 15 내지 50 °dH의 경도를 갖는다.
본 발명의 목적을 위해, 경도는 저먼 경도를 나타내며 및 "도 저먼 경도(degree German hardness), °dH"로 표시된다. 이와 관련하여, 경도는 탄산 수소 알칼리토류 포함하는 수용액 내의 알칼리토류 이온의 전체 양을 나타내며, 당량점 지시약으로서 에틸렌-디아민-테트라-아세트산(EDTA) 및 에리오크롬 T(Eriochrome T) 를 사용하여 pH 10에서 착염 적정에 의해 측정된다
1 이상의 분할 유닛 후에 수득 된 수성 현탁액은 20℃에서 바람직하게는 pH 6.5 내지 9의 범위, 바람직하게는 6.7 내지 7.9의 범위, 및 가장 바람직하게는 6.9 내지 7.7의 범위를 갖는다.
추가로 또는 대안적으로, 1 이상의 분할 유닛 후에 수득 된 수성 현탁액의 수성상은 1 내지 700　mg/l, 바람직하게는 50 내지 650mg/l, 및 가장 바람직하게는 70 내지 630mg/l의 칼슘 이온 농도를 갖는다. 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛 후에 수득 된 수성 현탁액의 수성 상은 1 내지 200mg/l, 바람직하게는 2 내지 150mg/l, 및 가장 바람직하게는 3 내지 125　mg/l의 마그네슘 이온 농도를 갖는다.
본 발명의 여전히 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛 후에 수득 된 수성 현탁액의 수성 상은 1.0NTU 미만, 바람직하게는 0.5NTU 미만, 및 가장 바람직하게는 0.3NTU 미만의 탁도 값을 갖는다.
본 발명의 설비는 1 이상의 막 여과 유닛에 대하여 병렬 배열로 조립되도록 또는 1 이상의 혼합 유닛에 도입되도록 1 이상의 분할 유닛을 포함한다. 1 이상의 분할 유닛은 1 이상의 혼합 유닛 내에 함유된 생성된 현탁액 S의 일부 만이 1 이상의 혼합 유닛("병렬 배열")으로 다시 순환되기 전에 1 이상의 분할 유닛을 통해 통과하는 방식으로 배열될 수 있다. 1 이상의 분할 유닛이 1 이상의 혼합 유닛에 도입된다면, 생성된 현탁액 S의 일부 또는 전부가 1 이상의 분할 유닛을 통과한다.
1 이상의 혼합 유닛의 생성된 현탁액 S가 1 이상의 분할 유닛을 통화하기 전 및/또는 동시 및/또는 후에 현탁액 S는 1 이상의 막 여과 유닛을 통과한다.
본 발명의 한 특정 요건은 그러므로 설비가 1 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공된 1 이상의 막 여과 유닛을 포함한다.
1 이상의 막 여과 유닛은 1 이상의 혼합 유닛에 연결되는 것으로 인식된다. 바람직하게는, 1 이상의 막 여과 유닛은 1 이상의 막 여과 유닛에서 수득 된 여과 잔류물 또는 투석 잔류물이 본 발명의 설비의 1 이상의 혼합 유닛으로 다시 순환되도록 1 이상의 혼합 유닛에 연결된다.
본 출원의 의미 내의 용어 "여과 잔류물 또는 투석 잔류물"은 1 이상의 막 여과 유닛 내에 보유된 현탁액 S의 일부를 나타내는데, 그 이유는 막 여과 유닛의 일부인 막의 세공을 통과할 수 없으며, 따라서 1 이상의 막 여과 유닛의 여과 시스템을 통과할 수 없기 때문이다.
설비의 일부인 1 이상의 막 여과 유닛은 당업자에게 공지된 임의의 종류의 막 필터(membrane filter)일 수 있으며 전형적으로 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 수성 현탁액을 여과하기 위하여 사용된다. 예를 들어, 정밀여과 막 및/또는 한외 여과 막이 사용될 수 있다.
현탁된 입자가 현탁액으로부터 분리되고 투명한 용액이 수득 되도록 막 여과 유닛의 내부 및 주변 환경 사이의 압력 차가 있는 것으로 인식된다. 바람직하게는, 막 여과 유닛의 내부 압력은 주변 환경의 압력보다 높다.
정밀여과 막은 0.1 내지 10㎛의 세공 크기를 갖는 막이며, 전형적으로 현탁액으로부터 현탁된 입자를 분리하기 위하여 사용된다. 정밀여과 막은 세라믹, 중합체, 또는 기타 합성 물질일 수 있다. 바람직하게는, 상기 막은 백 펄스 기능(backpulse capability)을 갖는다, 즉, 압력에 의해 수성 현탁액의 농축된 측으로 막을 통한 여액의 역류가 막의 유량을 감소시키는 경향이 있는 오염물의 축적을 제거한다. 이와는 반대로, 한외 여과 막은 0.001 내지 0.1㎛의 세공 크기를 갖는 막이며 및 에멀션, 단백질 및 거대 분자를 현탁액으로부터 분리하기 위하여 사용된다. 구성 물질은 전형적으로 정밀여과 막과 동일하다. 한외 여과 막은 상술한 바와 같이 백펄스 되거나, 또는 일정 기간 동안 여액 밸브를 폐쇄함에 의해 역 세척된다.
예를 들어, 1 이상의 막 여과 유닛은 크로스 플로우 막 여과 장치이다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 막 여과 유닛은 크로스 플로우 막 정밀여과 장치이다. 추가로 또는 대안적으로, 1 이상의 막 여과 유닛은 크로스 플로우 막 한외 여과 장치이다.
크로스 플로우 막 여과 장치는 당업자에게 공지되어 있다. 본 발명의 설비에 적당할 수 있는 한 크로스 플로우 막 여과 장치는 독일 Microdyn-Nadir GMBH사에서 Mycrodyn Modul CMB 150로서 입수가능한 크로스 플로우 막 여과 장치를 포함한다.
1 이상의 막 여과 유닛은 1 이상의 판형 필터 및/또는 튜브 필터 및/또는 모세관 필터 막을 포함하는 것으로 인식된다. 바람직하게는, 1 이상의 막 여과 유닛은 1 이상의 튜브 필터 막을 포함한다. 1 이상의 막 여과 유닛이 1 이상의 튜브 필터 막을 포함한다면, 튜브 필터 막은 바람직하게는 0.01mm 내지 25mm, 더 바람직하게는 0.1mm 내지 10mm 및 가장 바람직하게는 0.1 내지 7.5mm의 튜브의 내경을 갖는다. 예를 들어, 튜브 필터 막은 1mm 내지 7.5mm 및 바람직하게는 2.5mm 내지 7.5mm의 튜브의 내경을 갖는다.
1 이상의 막 여과 유닛이 1 이상의 모세관 필터 막을 포함한다면, 모세관 필터 막은 바람직하게는 0.01mm 내지 0.5mm, 및 더 바람직하게는 0.05mm 내지 0.2mm의 모세관의 내경을 갖는다.
튜브 필터 막은 난류 플로우가 막 표면에서 생성될 때 비교적 낮은 조작 압력 및 높은 재순환 유량에서 고체의 분리를 위한 우수한 플로우 조건을 제공하므로 바람직하다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 막 여과 유닛은 0.01㎛ 내지 10㎛, 바람직하게는 0.05 내지 5㎛ 및 가장 바람직하게는 0.1 내지 2㎛의 세공 크기를 갖는 1 이상의 막을 포함한다.
크로스 플로우 막 여과 장치의 1 이상의 막을 가로지르는 유속은 0.1m/s 내지 10m/s, 바람직하게는 0.5m/s 내지 5m/s 및 가장 바람직하게는 1m/s 내지 4m/s인 것으로 더 인식된다. 추가로 또는 대안적으로, 크로스 플로우 막 여과 장치의 입구에서의 압력은 0bar 내지 30bar, 바람직하게는 0.2bar 내지 10bar 및 가장 바람직하게는 0.5 내지 5bar이다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 막은 소결 물질, 다공성 자기, 합성 중합체, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 테프론®및 그의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 물질로 제조된다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 막 여과 유닛 후에 수득 된 수용액은 5 내지 130°dH, 바람직하게는 10 내지 60°dH, 및 가장 바람직하게는 15 내지 50°dH의 경도를 갖는다.
1 이상의 막 여과 유닛 후 수득 된 수용액은 20℃에서 바람직하게는 pH 6.5 내지 9의 범위, 바람직하게는 6.7 내지 7.9의 범위, 및 가장 바람직하게는 6.9 내지 7.7의 범위를 갖는다.
추가로 또는 대안적으로, 1 이상의 막 여과 유닛 후 수득 된 수용액은 1 내지 700mg/l, 바람직하게는 50 내지 650mg/l, 및 가장 바람직하게는 70 내지 630mg/l의 칼슘 농도를 갖는다. 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 막 여과 유닛 후 수득 된 수용액은 1 내지 200mg/l, 바람직하게는 2 내지 150mg/l, 및 가장 바람직하게는 3 내지 125mg/l의 마그네슘 농도를 갖는다.
본 발명의 여전히 또 다른 실시양태에 따라, 1 이상의 막 여과 유닛 후 수득 된 수용액은 1.0NTU 미만, 바람직하게는 0.5NTU 미만, 및 가장 바람직하게는 0.3 NTU 미만의 탁도 값을 갖는다.
본 발명의 설비는 1 이상의 분할 유닛에 대하여 병렬 배열 및/또는 1 이상의 분할 유닛이 1 이상의 혼합 유닛으로 도입된다면 직렬 배열로 조립되도록 1 이상의 막 여과 유닛을 포함한다. 1 이상의 막 여과 유닛은 1 이상의 혼합 유닛에 함유된 생성된 현탁액 S의 일부만이 수득 된 여과 잔류물 또는 투석 잔류물(즉 막 여과 유닛의 일부인 막의 세공을 통과하지 못하므로 1 이상의 막 여과 유닛 내에 보유된 현탁액 S의 일부)이 1 이상의 혼합 유닛으로 다시 순환되기 전에 1 이상의 막 여과 유닛으로 공급되도록 배열될 수 있다. 1 이상의 분할 유닛이 1 이상의 혼합 유닛에 도입된다면, 일부 또는 전부의 생성된 현탁액 S는 수득 된 여과 잔류물 또는 투석 잔류물이 1 이상의 혼합 유닛에 도입된 1 이상의 분할 유닛으로 다시 순환되도록 1 이상의 막 여과 유닛으로 공급된다.
본 발명의 설비의 한 특정 요건은 설비의 일부인 필요한 유닛이 유체 연통에 연결된 것이다. 다시 말해서, 설비의 단일 유닛은 유체 연결 도관(또는 파이프 라인)이 하나의 유닛의 출구로부터 연장되어 있고 및 또 다른 유닛의 입구와 연결되도록 유닛 내, 유닛을 통해 및/또는 유닛 사이에 제공된 1 이상의 튜브 또는 파이프에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 연결된다.
그러므로 설비는 3 이상의 출구, 바람직하게는 4 이상의 출구 및 더 바람직하게는 5 이상의 출구를 포함하는 것이 인식된다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 설비는 3 이상의 출구 또는 5 이상의 출구를 포함한다. 추가로 또는 대안적으로, 설비는 4 이상의 입구, 바람직하게는 5 이상의 입구 및 더 바람직하게는 6 이상의 입구를 포함한다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 설비는 5 이상의 입구 또는 6 이상의 입구를 포함한다.
예를 들어, 설비는 3 이상의 출구, 바람직하게는 4 이상의 출구 및 더 바람직하게는 5 이상의 출구 또는 4 이상의 입구, 바람직하게는 5 이상의 입구 및 더 바람직하게는 6 이상의 입구를 포함한다. 대안적으로, 설비는 3 이상의 출구, 바람직하게는 4 이상의 출구 및 더 바람직하게는 5 이상의 출구 및 4 이상의 입구, 바람직하게는 5 이상의 입구 및 더 바람직하게는 6 이상의 입구를 포함한다. 특히, 설비는 3 이상의 출구 및 5 이상의 입구, 예컨대 3의 출구 및 5의 입구를 포함한다. 대안적으로, 설비는 5 이상의 출구 및 6 이상의 입구, 예컨대 5의 출구 및 6의 입구를 포함한다.
바람직하게는, 설비가 제공된 모든 출구는 액체출구이다.
본 발명의 설비의 한 특정 요건은 1 이상의 혼합 유닛이 2 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공되는 것이다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 혼합 유닛은 2 이상의 출구가 제공된다. 추가로 또는 대안적으로, 1 이상의 혼합 유닛은 3 이상의 입구, 바람직하게는 4 이상의 입구가 제공된다. 바람직하게는, 1 이상의 혼합 유닛은 1 이상의 출구 및 3 이상의 입구, 바람직하게는 4 이상의 입구가 제공된다. 예를 들어, 1 이상의 혼합 유닛은 1의 출구 및 3의 입구, 바람직하게는 4의 입구가 제공된다. 본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에서 1 이상의 혼합 유닛은 2 이상의 출구 및 3 이상의 입구, 바람직하게는 4 이상의 입구가 제공된다. 예를 들어, 1 이상의 혼합 유닛은 2의 출구 및 3의 입구, 바람직하게는 4의 입구가 제공된다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 혼합 유닛은 다수의 입구 및 다수의 출구가 제공된다.
1 이상의 혼합 유닛에 위치한 1 이상의 입구가 분말 입구인 것이 바람직하다.
1 이상의 막 여과 유닛은 1 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공된 것으로 더 인식된다. 바람직하게는, 1 이상의 막 여과 유닛은 1 이상의 입구 및 2 이상의 출구가 제공된다. 더 바람직하게는, 1 이상의 막 여과 유닛은 다수의 입구 및 다수의 출구가 제공된다.
한 특정 요건은 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 입구에 연결되며, 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 출구는 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 입구에 연결되는 것이다. 이와 관련하여, 1 이상의 막 여과 유닛 내에서 수득 된 여과 잔류물 또는 투석 잔류물은 본 발명의 설비의 1 이상의 혼합 유닛으로 다시 재순환되는 것으로 인식된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 일부의 여액, 즉 1 이상의 막 여과 유닛의 필터 시스템을 통해 생성된 현탁액 S를 통과하여 수득 된 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 가용성 염을 포함하는 여과된 수용액은, 1 이상의 막 여과 유닛으로부터 배출될 수 있다. 이에 따라, 1 이상의 막 여과 유닛은 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 가용성 염을 포함하는 여과된 수용액의 적어도 일부를 배출하기에 적당한 출구가 장착되는 것이 바람직하다.
미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조 및/또는 물의 미네랄화는 CO2가 설비에 도입되어 수행될 수 있다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 설비가 제공된 1 이상의 입구는 가스 입구이다. 바람직하게는, 1 이상의 가스 입구는 CO2 입구이다. 예를 들어, 본 발명의 설비는 하나의 가스 입구를 포함한다.
1 이상의 가스 입구는 혼합 유닛 및/또는 1 이상의 혼합 유닛에 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치될 수 있는 것으로 인식된다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 가스 입구는 혼합 유닛에 또는 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치한다.
1 이상의 가스 입구가 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치한다면, 가스 입구는 바람직하게는 벤투리 인젝터(venturi injector)이다. 더 바람직하게는, 벤투리 인젝터는 1 이상의 혼합 유닛의 출구 및 1 이상의 분할 유닛의 입구 사이에 위치한다. 본 특허 출원의 의미에서, 벤투리 인젝터는 구동 유체의 압력 에너지를 흡인에 의해 유체를 흡입 및 비말동반 하는 낮은 압력 존을 생성하는 속도 에너지로 전환하기위한 수축-확대 노즐의 벤투리 효과를 사용하는 펌프 유사 장치이다. 인젝터의 목을 통과한 후, 혼합된 유체는 팽창하고 속도 에너지를 다시 압력 에너지로 전환함에 의해 혼합된 유체의 재압축을 초래하는 속도로 감소된다. 구동 유체는 액체, 증기 또는 기타 가스일 수 있다. 흡인에 의해 비말 동반된 유체는 가스, 액체, 슬러리 또는 분진 함유 가스 스트림일 수 있다.
벤투리 인젝터는 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치한 1 이상의 펌프 전(즉 혼합 유닛에 더 근접) 또는 후(즉 분할 유닛에 더 근접)에 위치될 수 있다. 벤투리 인젝터 사용의 한 장점은 발전(power generation)에 의해 생성된 가스, 예컨대 CO2가 본 발명의 설비로 수행될 수 있는 공정에 도입될 수 있으며, 이에 따라 공정이 거의 CO2 중성으로 수행될 수 있다는 것이다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 가스 입구는 1 이상의 혼합 유닛에 위치한다. 예를 들어, 1 이상의 가스 입구는 1 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의로 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 수성 현탁액이 수득되도록 가스가 도입될 수 있도록 하는 위치일 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 교반 장치는 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 임의로 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 수성 현탁액 내에서 충분한 혼합 및 교반이 수득 되도록 가스 입구와 결합 된다.
예를 들어, 1 이상의 분할 유닛이 1 이상의 혼합 유닛 내에서 통합된다면, 가스 입구인 1 이상의 입구는 1 이상의 혼합 유닛의 교반 장치의 중공 샤프트의 상단에 위치한다.
플로우 제어 밸브 또는 기타 수단은 정제될 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 현탁액으로 이산화탄소의 유속을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, CO2 투여 블록 및 CO2 인라인 측정 장치는 CO2 유속을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 이산화탄소 투여는 바람직하게는 생성된 탄산수소 알칼리토류 수용액의 pH에 의해 제어된다.
이에 따라, 1 이상의 혼합 유닛은 액체 입구인 2 이상의 입구를 포함하는 것으로 인식된다. 바람직하게는, 1 이상의 혼합 유닛은 3 이상의 액체 입구 및 더 바람직하게는 4 이상의 액체 입구를 포함한다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 혼합 유닛은 액체 입구인 2 이상의 입구, 더 바람직하게는 액체 입구인 3 이상의 입구 및 가스 입구인 1 이상의 입구를 포함한다. 예를 들어, 1 이상의 혼합 유닛은 액체 입구인 2의 입구, 더 바람직하게는 액체 입구인 3의 입구 및 가스 입구인 1의 입구를 포함한다. 바람직하게는, 1 이상의 혼합 유닛은 액체 입구인 3의 입구 및 가스 입구인 1의 입구를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 혼합 유닛은 액체 입구인 3 이상의 입구, 더 바람직하게는 액체 입구인 4 이상의 입구를 포함한다.
1 이상의 가스 입구가 1 이상의 혼합 유닛에 위치한 경우, 1 이상의 혼합 유닛은 바람직하게는 액체 입구인 3 이상의 입구가 더 제공된다. 예를 들어, 1 이상의 혼합 유닛은 가스 입구인 1의 입구 및 액체 입구인 3의 입구가 제공된다.
추가로 또는 대안적으로, 1 이상의 혼합 유닛은 분말 입구인 1 이상의 입구를 더 포함한다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛은 1 이상의 입구 및 1 이상의 출구를 포함한다. 바람직하게는, 1 이상의 분할 유닛은 1의 입구 및 1의 출구를 포함한다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 분할 유닛은 다수의 입구 및 다수의 출구가 제공된다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 출구는 1 이상의 분할 유닛의 1 이상의 입구에 연결되며, 1 이상의 분할 유닛의 1 이상의 출구는 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 입구에 연결된다.
대안적으로, 1 이상의 분할 유닛은 1 이상의 혼합 유닛으로 통합된다. 바람직하게는, 1 이상의 분할 유닛이 1 이상의 혼합 유닛으로 통합된다면, 가스 입구인 1 이상의 입구는 1 이상의 혼합 유닛의 교반 장치의 중공 샤프트의 상단에 위치한다.
바람직하게는, 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 분할 유닛의 1 이상의 입구에 연결되고, 1 이상의 분할 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 입구에 연결된다면, 가스 입구인 1 이상의 입구는 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치한다. 더 바람직하게는, 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 분할 유닛의 1 이상의 입구에 연결되고, 1 이상의 분할 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 입구에 연결된다면, 가스 입구인 1 이상의 입구는 1 이상의 분할 유닛의 공급 펌프 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치한다. 가장 바람직하게는, 가스 입구인 1 이상의 입구가 1 이상의 분할 유닛의 입구에 위치한다.
가스 입구인 1 이상의 입구가 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치한다면, 1 이상의 혼합 유닛은 바람직하게는 액체 입구만이 제공된다. 바람직하게는, 1 이상의 혼합 유닛은 3 이상의 액체 입구, 더 바람직하게는 4 이상의 액체 입구가 제공된다. 예를 들어, 1 이상의 혼합 유닛은 4의 액체 입구가 제공된다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 설비는 1 이상의 혼합 유닛의 충전 레벨, 펌프 속도, pH, 전도도, 칼슘 이온 농도(예컨대, 이온 감수성 전극에 의해) 및/또는 온도를 조절하는 1 이상의 제어 유닛을 포함한다. 1 이상의 혼합 유닛의 충전 레벨, 펌프 속도, pH, 전도도, 칼슘 이온 농도(예컨대, 이온 감수성 전극에 의해) 및/또는 온도를 조절하는 1 이상의 제어 유닛은 종합적으로 또는 개별적으로 작동될 수 있다.
설비의 일부인 한 유닛에서 설비의 일부인 또 다른 유닛으로의 유체의 플로우는 하나 이상의 중간(및 구체적으로 언급되거가 기술되지 않음) 장치, 펌프 또는 기구에 의해 성취될 수 있다. 더욱이, 이러한 플로우는 예컨대 밸브, 스위치, 제어 유닛 및/또는 기타 적당한 구성요소에 의해 선택적으로 방해받을 수 있거나 받지 않을 수 있다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 설비는 설비의 한 유닛으로부터 설비의 일부인 또 다른 유닛으로 수성 현탁액 S를 향하게 하기 위한 1 이상의 펌프, 바람직하게는 2 이상의 펌프 및 가장 바람직하게는 3 이상의 펌프를 포함한다. 예를 들어, 설비는 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 막 여과 유닛 사이에 위치한 1 이상의 펌프를 포함한다. 펌프는 바람직하게는 수성 현탁액 S가 1 이상의 혼합 유닛으로부터 1 이상의 막 여과 유닛으로 향하도록 설계된다.
추가로 또는 대안적으로, 설비는 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치한 1 이상의 펌프를 포함한다. 펌프는 바람직하게는 수성 현탁액 S가 1 이상의 혼합 유닛으로부터 1 이상의 분할 유닛으로 향하도록 설계된다. 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 막 여과 유닛 사이에 위치한 1 이상의 펌프는 바람직하게는 벤투리 인젝터인 것으로 인식된다. 더 바람직하게는, 벤투리 인젝터는 1 이상의 혼합 유닛의 출구 및 1 이상의 분할 유닛의 입구 사이에 위치한다. 예를 들어, 벤투리 인젝터는 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에서 튜브 또는 파이프와 같은 연결에 위치한다. 상술한 것은 1 이상의 분할 유닛이 혼합 유닛으로 통합되지 않은 실시양태에만 적용된다는 것을 주목해야한다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 설비는 2 이상의 펌프를 포함하며, 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 막 여과 유닛 사이에 위치하는 것 및 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치하는 것을 포함한다.
예를 들어, 1 이상의 분할 유닛이 1 이상의 혼합 유닛으로 통합된다면, 설비는 바람직하게는 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 막 여과 유닛 사이에 위치한 단지 하나의 펌프를 포함한다. 그렇지 않으면, 설비는 바람직하게는 2의 펌프를 포함한다. 설비가 2의 펌프를 포함한다면, 하나의 펌프는 바람직하게는 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 막 여과 유닛 사이에 위치하고, 한편 다른 하나는 바람직하게는 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치한다.
1 이상의 막 여과 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프에서의 펌핑 용량(m3/h의 합)은 1 이상의 혼합 유닛의 부피의 0.01 내지 100 배인 것임이 더 인식된다.
추가로 또는 대안적으로, 1 이상의 분할 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(m3/h의 합): 적어도 막 여과 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(m3/h의 합)의 비는 1:1 내지 1:1000이다. 바람직하게는, 1 이상의 분할 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(m3/h의 합): 적어도 막 여과 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(m3/h의 합)의 비는 1:5 내지 1:250이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 설비는 연속적인 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조가 실현되도록 제공된다. 그러나, 본 발명의 설비는 또한 세미-배치 모드로 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조가 실현되도록 제공될 수 있다. 이 경우, 생성된 현탁액 S는, 예를 들어, 약 1,000,000m2/tonne 인 전체 입자 표면을 나타낼 수 있으며, 본 발명의 설비에 제공된다. 그후, 생성물, 즉 탄산 수소 알칼리토류의 수용액은, 잔존하는 생성된 현탁액 S가 약 1,000m2/tonne의 전체 입자 표면을 나타낼 때까지 설비로부터 배출되며, 그후 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트 및 알칼리토류 카르보네이트에 대하여 소량으로 임의의 하나 이상의 알칼리토류 히드록시드를 포함하는 하나 이상의 물질의 새로운 양을 본 발명의 설비에 제공한다. 수성 현탁액 S의 비표면적(SSAtotal) 뿐만 아니라 수성 현탁액 S의 건조 함량을 구함으로써 전체 입자 표면을 연속 설비의 각 지점 동안 구할 수 있다는 것이 주목된다.
설비가 연속 모드로 제공된다면, 설비는 바람직하게는 하나 이상의 탄산 수소 알칼리토류 포함하는 배출된 수용액의 양에 의해 제어된다. 하나 이상의 탄산수소 알칼리토류을 포함하는 배출된 수용액의 양은 용량법에 의해, 예컨대 유량계에 의해, 또는 중량법에 의해, 예컨대 스케일을 사용하여 구할 수 있다. 이값, 즉 하나 이상의 탄산 수소 알칼리토류를 포함하는 배출된 수용액의 양은, 바람직하게는 (신선한) 물 공급 밸브를 제어하기 위해 사용된다.
수성 현탁액 S의 고체 함량의 측정은 중량 측정으로 수행된다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 설비의 다양한 유닛은 종합적으로 또는 개별적으로 작동을 위해 전기가 제공된다. 바람직하게는, 본 발명의 설비를 위해 필요한 적어도 일부 또는 전부의 전력은 태양광 발전, 예를 들어 열 및/또는 볼타메트리 태양 전지판으로부터 유도된다.
수득 된 생성된 현탁액 S는 바람직하게는 생성된 현탁액 S의 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 80중량%의 범위, 바람직하게는 3 내지 50중량%의 범위, 더 바람직하게는 5 내지 35중량%의 범위의 고체 함량을 갖는다. 추가로 또는 대안적으로, 하나 이상의 분할 유닛 후에 수득 된 현탁액 S 내의 입자는 생성된 현탁액 S의 5 내지 5　000 내지 5　000　000 m2/tonne, 바람직하게는 생성된 현탁액 S의 10　000 내지 5　000　000 m2/tonne, 및 더 바람직하게는 생성된 현탁액 S의 70　000 내지 500　000m2/tonne, 예를 들어 100　000 내지 500　000m2/tonne의 비표면적(SSAtotal)을 나타낸다.
1 이상의 분할 유닛 및/또는 1 이상의 막 여과 유닛 후에 수득 된 생성된 현탁액 S 및/또는 수용액은 바람직하게는 하나 이상의 탄산 수소 알칼리토류를 포함한다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 1 이상의 분할 유닛 및/또는 1 이상의 막 여과 유닛 후에 수득 된 수성 현탁액 S 및/또는 수용액은 바람직하게는 25 내지 150mg/l의 양으로 바람직하게는 탄산수소칼슘 및/또는 바람직하게는 > 0 내지 50mg/l의 양으로 탄산수소마그네슘을 포함한다. 추가로 또는 대안적으로, 1 이상의 분할 유닛 및/또는 1 이상의 막 여과 유닛 후에 수득 된 수성 현탁액 S 및/또는 수용액은 바람직하게는 25-200mg/l의 전체 양으로, 바람직하게는 탄산수소 마그네슘 및 칼슘의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 분할 유닛 및/또는 1 이상의 막 여과 유닛 후에 수득 된 수성 현탁액 S 및/또는 수용액은 바람직하게는 45mg/l의 탄산수소칼슘, 또는 80 내지 120mg/l의 탄산수소칼슘 및 20 내지 30mg/l의 탄산수소마그네슘을 포함한다.
탄산수소 마그네슘 및 칼슘의 혼합물은 백운석, 반연소 및/또는 완전히 연소된 백운석 함유 물질이 알칼리토류 카르보네이트를 포함하는 물질로서 사용될 때 수득될 수 있다. 본 발명의 의미 내의 연소된 백운석은 산화칼슘(CaO) 및 산화마그네슘(MgO)을 포함하며, 반면 반 연소 백운석은 산화마그네슘(MgO) 형태의 Mg 및 탄산칼슘(CaCO3) 형태의 Ca를 포함하지만, 몇몇 소량의 산화칼슘(CaO)도 또한 포함할 수 있다.
1 이상의 분할 유닛 및 1 이상의 막 여과 유닛 후에 수득 된 생성된 투과 용액을 가열함으로 서, 물은 용액으로부터 증발되고, 특정 시간의 시점에서 알칼리토류 카르보네이트는 용액으로부터 침전을 시작한다.
1 이상의 분할 유닛 및 1 이상의 막 여과 유닛 후 수득 된 생성된 투과 용액의 상기 가열은 가열 장치를 포함하는 1 이상의 혼합 유닛에서 실현될 수 있다. 대안적으로 1 이상의 분할 유닛 및 1 이상의 막 여과 유닛 후에 수득 된 생성된 투과 용액은 가열 장치를 포함하는 또 다른 혼합 유닛으로 향할 수 있다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 투과 용액은 전형적으로 45℃ 내지 90℃ 및 바람직하게는 55℃ 내지 80℃ 온도의 가열 장치로 조정된다.
본 발명은 두 설비의 실시양태를 참고로 한 도면과 연관하여 더 상세히 하기에서 기술된다.
도 2에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 설비의 한 실시양태는 교반기(2), 물을 위한 1 이상의 입구(14) 및 건조 또는 수성 형태로 정제 및/또는 제조될 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 위한 입구(6)가 장착된 혼합 유닛(1)을 포함한다. 혼합 유닛(1)의 출구와 연결하여, 1 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공된 막 여과 유닛(4)이 있으며, 여기에서 혼합 유닛(1) 내에서 수득 된 적어도 일부의 생성된 현탁액 S가 공급된다. 막 여과 유닛(4)은 바람직하게는 수성 현탁액 S 내에 함유된 조립자(coarse particles)를 보유한다, 즉 모든 입자는 0.2㎛ 이상의 크기를 갖는다. 막 여과 유닛(4)에서 유출하는 생성된 현탁액 S의 적어도 일부는 혼합 유닛(1)로 튜브 또는 파이프와 같은 연결(12)을 통해 다시 재순환된다. 이에 따라, 막 여과 유닛(4)은 막 여과 유닛(4)의 함유물이 혼합 유닛(1)으로 재순환될 수 있도록 혼합 유닛에 연결된다. 특히, 막 여과 유닛(4)에서 수득 된 여과 잔류물 또는 투석 잔류물은 혼합 유닛(1)으로 다시 재순환된다는 것을 주목해야 한다. 본 발명의 설비의 한 특정 요건은 따라서 혼합 유닛(1)의 1 이상의 출구가 막 여과(4) 유닛의 1 이상의 입구에 연결되어 있으며, 막 여과 유닛(4)의 1 이상의 출구가 혼합 유닛(1)의 1 이상의 입구에 연결된다는 것이다.
임의로, 정제 및/또는 제조될 가용성 미네랄의 염, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 여과된 수용액의 적어도 일부, 즉 여액(10)은 막 여과 유닛(4)으로부터 출구를 통해 배출될 수 있다. 이에 따라, 막 여과 유닛(4)은 가용성 미네랄의 염, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 수용액의 적어도 일부, 즉 1 이상의 막 여과 유닛(4)의 필터 시스템을 통해 생성된 현탁액 S를 통과하여 수득 된 여액(10)의 배출을 위한 또 다른 출구가 장착될 수 있다.
가용성 미네랄의 염, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 배출된 용액, 즉 여액(10)은, 임의로, 예를 들어 기계적 처리와 같은 추가의 처리(16)를, 바람직하게는 탈가스 장치, 예를 들어 초음파 및/또는 진공 장치에 의해 수행될 수 있다. 가장 바람직하게는 탈가스 장치에 의해 수득 된 생성된 가스상은 가스 파이프를 통해 혼합 유닛(1) 및 분할 유닛(18) 사이의 튜브 또는 파이프와 같은 벤투리 인젝터에 의해 공정으로 다시 주입되고, 진공은 바람직하게는 벤투리 인젝터에 의해 생성된다. 또한, 살생물제 또는 기타 첨가제는 용액의 pH(예컨대 NaOH와 같은 염기의 첨가), 용액의 전도도, 또는 용액의 경도를 변화시키기 위하여 공정에 첨가될 수 있다. 추가의 옵션으로서, 가용성 미네랄의 염, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 투명한 수용액, 즉 막 여과 유닛(4)으로부터 배출된 여액(10)은 물로 더 희석될 수 있다. 수성 현탁액 S 내에 함유되고 여과 장치에서 보유된 미네랄, 안료 및/또는 충전제 조립자는 추가의 전환 및/또는 정제에 사용할 수 있도록 하기 위하여 반응기로, 즉 1 이상의 혼합 유닛(1)로 임의로 재순환될 수 있다.
막 여과 유닛(4)에 평행하게, 설비는 분할 수단을 포함하는 분할 유닛(18)을 포함한다. 분쇄 장치(18)는 적어도 일부의 분할 유닛(18)의 함유물이 혼합 유닛(1)로 재순환될 수 있는 방식으로 혼합 유닛(1)에 연결된다. 이에 따라, 혼합 유닛(1)의 1 이상의 출구는 분할 유닛(18)의 1 이상의 입구와 연결된다. 더욱이, 분할 유닛(18)의 1 이상의 출구는 혼합 유닛(1)의 1 이상의 입구에 연결된다.
6 내지 9의 pH를 갖는 혼합 유닛(1)에서 수득 된 생성된 현탁액 S의 일부는 튜브 또는 파이프와 같은 연결(8)을 통해, 막 여과 유닛(4)으로 공급되며, 반면 pH 6 내지 9를 갖는 혼합 유닛(1)에서 수득 된 생성된 현탁액 S의 또 다른 일부는 분할 유닛(18)에 공급된다. 이 실시양태에서, CO2(22)는 바람직하게는 분할 유닛(18) 전에 설비로 공급된다. 분할 유닛(18) 이후에 수득 된 생성된 분쇄된 수성 현탁액은 그후 분할 유닛(18)로 부터 다시 혼합 유닛(1)로 순환(24) 된다.
도 3에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 설비의 한 실시양태는 분할 유닛(1)이 통합된 혼합 유닛을 포함한다. 결합된 혼합/분할 유닛(1)은 교반기(2) 및 분쇄 비드와 같은 추가의 분할 수단이 장착되어 있다. 더욱이, 설비는 물을 위한 1 이상의 입구(14) 및 건조 또는 수성 형태로 정제 및/또는 제조될 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 위한 입구(6)를 포함한다. 결합된 혼합/분할 유닛(1)의 출구와 연결하여, 1 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공된 막 여과 유닛(4)이 있으며, 여기에서 결합된 혼합/분할 유닛(1)에서 수득 된 생성된 현탁액 S의 적어도 일부가 통과된다. 막 여과 유닛(4)은 바람직하게는 수성 현탁액 내에 함유된 조립자를 보유한다, 즉 모든 입자가 0.2㎛ 이상의 크기를 갖는다. 여과 유닛(4)에서 유출하는 생성된 현탁액 S의 적어도 일부는 결합된 혼합/분할 유닛(1)으로 튜브 또는 파이프와 같은 연결(12)을 통해 다시 재순환된다. 이에 따라, 막 여과 유닛(4)은 막 여과 유닛(4)의 함유물이 결합된 혼합/분할 유닛(1)으로 재순환될 수 있도록 결합된 혼합/분할 유닛(1)으로 연결된다. 특히, 막 여과 유닛(4)에서 수득 된 여과 잔류물 또는 투석 잔류물은 결합된 혼합/분할 유닛(1)으로 다시 순환된다는 것은 주목해야 한다. 본 발명의 설비의 한 특정 요건은 결합된 혼합/분할 유닛(1)의 1 이상의 출구가 막 여과(4) 유닛의 1 이상의 입구에 연결되어 있으며, 막 여과 유닛(4)의 1 이상의 출구가 결합된 혼합/분할 유닛(1)의 1 이상의 입구에 연결된다는 것이다.
임의로, 정제 및/또는 제조될 가용성 미네랄의 염, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 여과된 수용액의 적어도 일부, 즉 여액(10)은 막 여과 유닛(4)으로부터 출구를 통해 배출될 수 있다. 이에 따라, 막 여과 유닛(4)은 가용성 미네랄의 염, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 수용액의 적어도 일부, 즉 1 이상의 막 여과 유닛(4)의 필터 시스템을 통해 생성된 현탁액 S를 통과하여 수득 된 여액(10)의 배출을 위한 또 다른 출구가 장착될 수 있다.
가용성 미네랄의 염, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 배출된 용액, 즉 여액(10)은, 임의로, 예를 들어 기계적 처리 또는 용액의 pH(예컨대 NaOH와 같은 염기의 첨가), 용액의 전도도, 또는 용액의 경도를 변화시키기 위하여 살생물제 또는 기타 첨가제의 첨가와 같은 추가의 처리(16)를 수행할 수 있다. 추가의 옵션으로서, 막 여과 유닛(4)으로부터 배출된 가용성 미네랄의 염, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 투명한 수용액은 물로 더 희석될 수 있다. 현탁액 내에 함유되고 여과 장치에서 보유된 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 조립자는 추가의 전환 및/또는 정제에 사용할 수 있도록 하기 위하여 반응기로, 즉 결합된 혼합/분할 유닛(1)로 임의로 재순환될 수 있다.
이에 따라, 6 내지 9의 pH를 갖는 결합된 혼합/분할 유닛(1)에서 수득 된 생성된 현탁액 S의 적어도 일부는 튜브 또는 파이프와 같은 연결(8)을 통해, 막 여과 유닛(4)으로 공급된다. 이 실시양태에, CO2(22)는 바람직하게는 설비의 결합된 혼합/분할 유닛(1)으로 공급된다. 바람직하게는 교반기(2)는 혼합 기계이고, 여기에서 수성 현탁액 및 CO2(4)투여의 동시 혼합이 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 설비가 있는 가스 입구로서 사용될 수 있는 벤투리 인젝터(26)를 나타낸다. 벤투리 인젝터는 구동 유체의 압력 에너지를 흡인에 의해 유체를 흡입 및 비말동반하는 낮은 압력 존을 생성하는 속도 에너지로 전환하기 위한 수축-확대 노즐의 벤투리 효과를 사용하는 펌프 유사 장치이다. 인젝터의 목을 통과한 후, 혼합된 유체는 팽창하고 속도 에너지를 다시 압력 에너지로 전환함에 의해 혼합된 유체의 재압축을 초래하는 속도는 감소 된다. 구동 유체는 액체, 증기 또는 기타 가스일 수 있다. 흡인에 의해 비말 동반된 유체는 가스, 액체, 슬러리 또는 분진 함유 가스 스트림일 수 있다.
본 발명의 경우, 벤투리 인젝터는 CO2 기포를 함유하는 수성 현탁액 S를 수득하기 위하여 혼합 유닛으로부터 유래한 현탁액 S 내에서 CO2 가스를 흡인하기 위하여 사용된다.
벤투리 인젝터는 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치한 1 이상의 펌프 전(즉 혼합 유닛에 더 근접) 또는 후(즉 분할 유닛에 더 근접)에 위치할 수 있다. 벤투리 인젝터 사용의 한 장점은 발전에 의해 생성된 가스, 예컨대 CO2가 본 발명의 설비로 수행될 수 있는 공정에 도입될 수 있으며, 이에 따라 공정이 거의 CO2 중성으로 수행될 수 있다는 것이다.
본 발명의 범위 및 관심은 본 발명의 특정 실시 양태를 비 제한적으로 설명하고자 한 하기 실시예를 기초로 하여 더 잘 이해될 것이다.
실시예
물질의 비표면적(SSA)
비표면적(SSA)은 Malvern Mastersizer 2000(프라운호퍼(Fraunhofer) 식에 근거)을 사용하여 측정되었다.
미립 물질의 입자 크기 분포(직경<X 의 질량% 입자) 및 중량 중앙 직경( d 50 )
미립 물질의 중량 중앙 그레인 직경 및 그레인 직경 질량 분포는 Malvern Mastersizer 2000(프라운호퍼 식에 근거)을 사용하여 구하였다.
수성 현탁액 또는 용액의 pH
메틀러-톨레도(Mettler-Toledo) pH 미터를 사용하여 pH를 측정하였다. pH 전극의 캘리브레이션은 pH 값 4.01, 7.00 및 9.21의 표준을 사용하여 수행되었다.
수성 현탁액의 고체 함량
현탁액 고체 함량("건조 중량"으로서도 알려짐)은 하기 설정을 사용하여 스위스, Mettler-Toledo사의 Moisture Analyser HR73을 사용하여 구하였다: 120℃의 온도, 자동 스위치 오프 3, 표준 건조, 5 내지 20g의 현탁액.
탁도
탁도는 Hach Lange 2100AN IS Laboratory Turbidimeter로 측정하였으며, 캘리브레이션은 < 0.1, 20, 200, 1000, 4000 및 7500NTU의 StabCal 탁도 표준(포마진 표준)을 사용하여 수행하였다.
경도(저먼 경도; "°dH"로 표시)의 결정
경도는 탄산 수소 알칼리토류를 포함하는 수성 현탁액 내에서 알칼리토류 이온의 전체 양을 나타내며, 당량점 지시약으로서 에틸렌-디아민-테트라-아세트산(EDTA; 상품명 Titriplex III) 및 에리오크롬 T를 사용하여 착염 적정에 의해 측정한다.
EDTA(킬레이트화제)는 이온 Ca2+ 및 Mg2+와 가용성인 안정한 킬레이트 착물을 형성한다. 2ml의 25% 암모니아 현탁액, 암모니아/아세트산 암모늄 완충액(pH 10) 및 에리오크롬 블랙 T 지시약은 시험할 물 샘물 100ml에 첨가하였다. 지시약 및 완충액은 일반적으로 소위 "지시약-완충액 정제"로서 사용할 수 있다. 황색 염료로 마스크될 때, 지시약은 Ca2+ 및 Mg2+ 이온과 착색된 적색 착물을 형성한다. 적정 종료시, 즉 모든 이온이 킬레이트제와 결합될 때, 잔류하는 에리오크롬 블랙 T 지시약은 녹색을 나타내는 그의 유리 형태로 있는다. 지시약이 마스크되지 않았을 때, 색상은 마젠타색에서 청색으로 변한다. 전체 경도는 사용된 EDTA의 양으로부터 산출될 수 있다.
하기 표 1은 물 경도의 상이한 유닛에 대한 전환을 나타낸다.
물 경도의 상이한 유닛에 대한 전환 [1]
°dH °e °fH ppm mval/l mmol/l
저먼 경도 1°dH= 1 1,253 1,78 17,8 0,357 0,1783
잉글리쉬 경도 1°e = 0,798 1 1,43 14,3 0,285 0,142
프렌치 경도 1°fH= 0,560 0,702 1 10 0,2 0,1
ppm CaCO3(USA) 1 ppm = 0,056 0,07 0,1 1 0,02 0,01
mval/l 알칼리토류 이온 1mval/l = 2,8 3,51 5 50 1 0,50
mmol/l 알칼리토류 이온 1mmol/l = 5,6 7,02 10,00 100,0 2,00 1
[1] 이와 관련하여 유닛 ppm은 1mg/lCaCO3의 의미로 사용된다.
비교 설비
비교예에서 사용된 설비의 일반 공정 흐름 시이트는 도 1(장치 A)에 나타낸다. 설비는 교반기를 포함하는 혼합 유닛으로서 45 l의 현탁액이 공급된 50 l의 공급 탱크 부피를 갖는 공급 탱크 및 크로스 플로우 막 마이크로필터를 포함하며, 여기에서 혼합 유닛으로 도입된 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 현탁액은 혼합 유닛에 위치한 출구를 통해 회수되며, 크로스 플로우 막 마이크로필터로 향하여 통과한다. 크로스 플로우 막 마이크로필터에서 유출하는 적어도 일부의 여액이 다시 혼합 유닛으로 향한다. 크로스 플로우 막 마이크로필터는 0.6m2(0.2m2/모듈의 3 모듈 시리얼)의 전체 막 면적 및 6mm의 튜브 내경을 갖는다.
본 발명의 설비
본 발명에 따른 한 설비의 일반 공정 흐름 시이트는 도 2(장치 B)에 나타낸다. 설비는 교반기를 포함하는 혼합 유닛으로서 45 l의 현탁액이 공급된 50 l의 공급 탱크 부피를 갖는 공급 탱크 및 크로스 플로우 막 마이크로필터 및 분할 유닛이 평행하게 설치된 것을 포함한다. 혼합 유닛으로 도입된 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 현탁액은 그러므로 혼합 유닛에 위치한 2 이상의 출구를 통해 동시에 또는 독립적으로 회수되며, 크로스 플로우 막 마이크로필터 및/또는 분할 유닛으로 향하여 통과한다. 적어도 일부의 크로스 플로우 막 마이크로필터에서 유출하는 여액 및/또는 분할 유닛에서 유출하는 현탁액은 다시 혼합 유닛으로 향한다. 크로스 플로우 막 마이크로필터는 0.6m2(0.2m2/모듈의 3 모듈 시리얼)의 전체 막 면적 및 6mm의 튜브 내경을 갖는다.
본 발명에 따른 또 다른 설비의 일반 공정 흐름 시이트는 도 3(장치 C)에 나타낸다. 설비는 분할 유닛이 통합되고 교반기 및 산화지르코늄으로 제조되는 분쇄 비드가 장착된 혼합 유닛을 포함한다. 설비는 혼합/분할 유닛으로 도입된 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 현탁액이 혼합/분할 유닛에 위치한 출구를 통해 회수되며, 크로스 플로우 막 마이크로필터로 향하여 통과되도록 하는 크로스 플로우 막 마이크로필터를 더 포함한다. 크로스 플로우 막 마이크로필터에서 유출하는 적어도 일부의 여액은 다시 혼합/분할 유닛으로 향한다.
본 발명의 실시예에서 사용된 공급수는 이온 교환 장비『Christ, Aesch, Switzerland Type Elite 1BTH』로 부터 수득 되었으며, 공급수는 이온 교환 후 하기의 물 사양을 갖는다:
나트륨 169mg/l
칼슘 2mg/l
마그네슘 < 1mg/l
°dH 0.3
실시예 1, 마이크로돌 A 엑스트라(Microdol A extra)(백운석)
본 발명에서 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트로서 Company Norwegian Talc, Knarrevik로부터 수득 된 마이크로돌 A 엑스트라 백운석을 사용하였다.
실시예 1에서 시험의 목적은 주위 온도에서 백운석으로부터 pH 7.2±0.1의 탄산수소 알칼리토류의 현탁액을 생성하는 것이었다.
시험의 초기에 공급된 백운석 물질은 0.35㎛의 d 10, 2.75㎛의 d 50 및 10.53㎛의 d 90을 갖는다.
반응 및 조작 조건은 표 2 및 3에 주어진다.
비교:
시험 a) 장치 A,(탱크 온도 23℃)
크로스 플로우 막 마이크로필터로의 공급 유량: 2.0m3/h
공급 고체
중량%/
작동 시간 (분)		 CO2
ml/분		 °dH
투과		 l/h
투과		 10°dH에서 l/h 투과 막
압력 [bar]		 10°dH에서
l/h/m 2 투과 		pH
투과 		d 10
d 50
d 90
15중량%

180분 		200
32.5 43 138 2 231 7.14 0.35㎛
2.68㎛
10.5㎛
본 발명:
시험 b) 장치 B,(탱크 온도 25℃)
크로스 플로우 막 마이크로필터로의 공급 유량: 2.0m3/h
분할 장치로의 공급 유량: 0.20m3/h
공급 고체 중량%/
시험 작동 시간		 CO2
ml/분		 °dH
투과		 l/h
투과		 10°dH에서 l/h 투과 막
압력
[bar]		 10°dH에서
l/h/m 2 투과 		pH
투과 		d 10
d 50
d 90
15중량%

165분 		250 50 40 209 2 349 7.3 0.28㎛
1.05㎛
3.74㎛
표 3(본 발명)으로부터 본 발명의 장비를 사용한 l/h/m2의 투과 용량은 표 2(선행 기술)에서 명시된 바와 같이 선행 기술 장비에서 수득 된 투과 용량과 비교하여 1.5배 증가한다는 것을 알 수 있다. 특히, 본 발명의 장비 내에서 수득 된 현탁액 S내의 입자의 중앙 입자 직경(d 50)은 1.05㎛인 것으로 구하여졌으며, 한편, 선행 기술의 장비를 사용한 현탁액 S 내의 입자의 중앙 직경(d 50)은 거의 일정하게 유지된다. 165분 후에 취하여진 본 발명의 장비에서 수득 된 투과 샘플의 탁도는 < 0.3 NTU이었다.
실시예 2, 마이크로돌 A 엑스트라(백운석)
본 실시예에서, 실시예 1에서 기술된 바의 마이크로돌 A 엑스트라 백운석을 하나 이상의 알칼리토류 카르보네이트로서 사용하였다.
실시예 2의 시험의 목적은 40℃의 증가된 온도에서 백운석으로부터 pH 7.8±0.1의 탄산수소 알칼리토류의 현탁액을 생성하는 것이었다.
시험의 초기에 공급된 백운석 물질은 0.35㎛의 d 10, 2.75㎛의 d 50 및 10.53㎛의 d 90을 갖는다.
반응 및 조작 조건은 표 4에 주어진다.
본 발명:
시험 c) 장치 B,(탱크 온도 40℃)
크로스 플로우 막 마이크로필터로의 공급 유량: 2.0 m3/h
분할 장치로의 공급 유량: 0.20 m3/h
공급 고체
중량% /
시험 작동 시간		 CO2
ml/분		 °dH
투과		 l/h
투과		 10°dH에서
l/h 투과		 막
압력
[bar]		 10°dH에서
l/h/m 2 투과

pH
투과 		d 10
d 50
d 90
8중량%

165분 		100 38 74 280 1 467 7.7 0.32㎛
1.26㎛
3.72㎛
표 4로부터 40℃에서 본 발명의 장비를 사용한 l/h/m2의 투과 용량은 25℃에서 본 발명의 장비에서 수득 된 투과 용량과 비교하여 1.33배 증가하며, 표 2(선행 기술)에서 명시된 바와 같이 선행 기술 장비와 비교하여도 심지어 2.0배 증가한다는 것을 알 수 있다. 이 실시예는 시험 a)에 대한 시험 b) 및 c)의 본 발명의 설비의 효율성 개선을 명백히 나타낸다.
실시예 3, 오스트리아 카린티아의 미가공 대리석
본 실시예에서, 오스트리아 카린티아(Carinthia, Austria)지역의 미가공 대리석을 사용하였다. HCl 불용성 함량은 7.5중량%(대략, 90중량% 운모 및 10중량% 석영, XRD로 구함)이었다.
시험의 시작에서 대리석 공급 물질은 1.0㎛의 d 10, 24.5㎛의 d 50 및 104㎛의 d 90이었다. 비표면적(SSA)은 < 0.1 m2/g 이었다.
설비의 반응 및 작동 조건은 표 5로부터 알 수 있다.
시험 d), 장치 B,(혼합 탱크 온도 24℃)
크로스 플로우 막 마이크로필터로의 공급 유량: 2.0m3/h
분할 장치로의 공급 유량: 0.065m3/h
공급 고체
중량%/
시험 작동 시간		 CO2
ml/분		 °dH
투과		 l/h
투과		 10°dH에서
l/h 투과 		막
압력
[bar]		 10°dH에서
l/h/m 2
투과 		pH
투과 		d 10
d 50
d 90

SSA
5중량%

105분 		200
25 5.4 13.5
0 23 7.17 0.30㎛
1.18㎛
6.16㎛

3.07 m 2 /g
5중량%

165분 		300 42.5 42.2 179 1 299 6.7 0.32㎛
1.2㎛
5.56㎛

측정되지 않음
5중량%

180분 		300 40.0 79.6 318 2 351 6.7 측정되지 않음
105분 후에 취하여진 본 발명의 장비에서 수득 된 현탁액 S의 전체 입자 표면적(SSAtotal)은 현탁액 S의 185000m2/tonne을 나타낸다.
165분 후에 취하여진 본 발명의 장비에서 수득 된 투과 샘플의 탁도는 < 0.3 NTU이었다.
180분 후에 수득 된 2리터의 투명한 투과액은 2시간 동안 70℃에서 가열하고, 생성된 침전물은 50mm의 직경 및 0.2㎛의 세공 크기를 갖는 실험실 막 필터 디스크(Millipore 제조)를 사용하여 여과로 수집하였다. .
생성된 침전물의 XRD 분석은 하기를 나타낸다:
아라고나이트 PCC 97.3중량%
칼사이트 PCC 2.7중량%
실리카/실리케이트(운모) < 0.1중량%
HCl 불용성 < 0.1중량%
그러므로, XRD 결과 및 HCl 불용성 함량은 매우 투명한 CaHCO3 용액 뿐만 아니라 매우 순수한 침전된 탄산칼슘이 7.5중량%의 HCl 불용성 함량(불순물)을 함유하는 출발 물질로부터 수득 된다는 것을 나타낸다.
이 실시예는 본 발명의 설비가 불순한 출발 물질로부터 매우 순수한 추출 용액 뿐만 아니라 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 생성한다는 것을 명백히 입증한다. 이 실시예는 화학물질이 미네랄, 안료 및/또는 충전제 상을 분리하기 위해 사용되는 공정에 대한 비용 효율적인 대안으로서 본 발명의 설비의 사용을 나타낸다.
실시예 4, 백운석/석회석 블렌드
파일럿 플랜트 시험
본 실시예에서, 실시예 1에서 기술된 바의 1부의 마이크로돌 A 엑스트라 백운석을 프랑스 아비뇽 지역의 석회석 2부와 혼합하고, 알칼리토류 카르보네이트의 블렌드로서 사용하였다.
실시예 4에서의 시험의 목적은 파일럿 스케일의 pH 6.5 내지 6.7의 탄산수소 알칼리토류 용액을 제조하는 것이었다.
알칼리토류 카르보네이트의 블렌드는 시험의 시작에서 0.43㎛의 d 10, 2.43㎛의 d 50 및 6.63㎛의 d 90 을 갖는다.
블렌드는 물에서 50중량% 현탁액으로 공급하였다.
설비의 반응 및 작동 조건은 표 6으로부터 알 수 있다.
본 발명:
시험 e) 장치 B,(탱크 온도 18.5℃)
설비는 교반기를 포함하는 혼합 유닛으로서 1,000 l의 공급 탱크 부피를 갖는 공급 탱크 및 크로스 플로우 막 정밀여과 유닛으로서 크로스 플로우 폴리에틸렌 막 마이크로필터 및 분할 유닛이 평행하게 설치된 것을 포함한다. 혼합 유닛으로 도입된 미네랄, 안료 및/또는 충전제를 포함하는 현탁액은 그러므로 혼합 유닛에 위치한 2이상의 출구를 통해 동시에 또는 독립적으로 회수될 수 있으며, 크로스 플로우 막 정밀여과 유닛 및/또는 분할 유닛으로 향하여 통과한다. 적어도 일부의 크로스 플로우 막 정밀여과 유닛에서 유출하는 여액 및/또는 분할 유닛에서 유출하는 현탁액은 다시 혼합 유닛으로 향한다. 크로스 플로우 폴리에틸렌 막 마이크로필터는 8m2의 전체 막 면적, 5.5mm의 튜브 내경 및 3m 길이를 갖는다. 또한, 마이크로필터는 1.0㎛의 세공 직경을 가지며, 평행하게 174 튜브를 포함한다(Seprodyn 필터 모듈 SE 150 TP 1L/DF, Microdyn).
공급수: 스위스 아에쉬의 Christ사의 이온 교환 장비로부터 수득 된 탈이온수, (< 1mg/l 알칼리토류 카르보네이트).
크로스 플로우 막 유닛으로의 현탁액 S의 공급 유량: 36m3/h, 막을 가로지르는 속도: 3m/s.
크로스 플로우 막 입구에서의 압력: 1bar
크로스 플로우 막 출구에서의 압력: 0.3bar
용액 출구에서의 압력: 0.05bar
분할 장치로의 현탁액 S의 공급 유량: 0.40m3/h
분할 유닛 입구에서의 압력: 0.7 내지 0.8bar
CO2의 투여: 1.5 내지 1.6bar의 압력에서 2.0리터/분.
현탁액 S의 공급 고체: 15중량%
결과는 44시간 연속 실행 후 측정한다.
°dH
투과		 m3/h
투과		 투과액에서
알칼리토류 이온 농도 		10°dH에서
m3/h 투과 		10°dH에서
l/h/m2 투과		 pH
투과		 d 10
d 50
d 90

SSA
33 0.5 Ca2+: 214mg/l
Mg2+: 20mg/l		 1.65 0.21 6.7 0.34㎛
1.47㎛
4.11㎛

2.72m2/g
44시간 후에 취하여진 본 발명의 설비에서 수득 된 현탁액 S의 입자의 비표면은 현탁액 S의 408,000m2/tonne이었다.
45mg/l의 알칼리토류 카르보네이트(CaCO3/MgCO3의 합)를 포함하는 수돗물의 제1 품질은 공급수로 이 시험의 투과액을 희석하여 생성되었다. 이 시험의 생성된 용량은 45mg/l 알칼리토류 카르보네이트의 농도에서 대략 6.7m3/h에 해당한다.
100mg/l의 알칼리토류 카르보네이트 1(CaCO3) 및 10-15mg/l의 알칼리토류 카르보네이트 2(MgCO3)를 포함하는 수돗물의 제2 품질은 공급수로 이 시험의 투과액을 희석하여 생성되었다. 이 시험의 생성된 용량은 100mg/l의 CaCO3 및 10-15mg/l의 MgCO3 농도에서 대략 2.7m3/h에 해당한다.
1m3의 수돗물의 제2 품질을 수득하기 위한 본 발명의 설비의 전체 전력 소비는 수돗물 품질 2의 m3당 0.07 내지 0.12 kWh이었다
1m3의 수돗물의 제2 품질을 수득하는 본 발명의 설비의 밀(mill) 부분을 위한 전력 소비는 수돗물 품질 2의 m3당 0.06-0.09kWh이었다.

Claims (43)

  1. 미네랄, 안료, 충전제, 또는 이의 조합의 정제, 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조 및 물의 미네랄화로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상을 위한 설비로서,
    a) 2 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공된 1 이상의 혼합 유닛,
    b) 분할 수단을 포함하는 1 이상의 분할 유닛, 및
    c) 1 이상의 입구 및 1 이상의 출구가 제공된 1 이상의 막 여과 유닛
    을 유체 연통으로 포함하고,
    여기서 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 입구에 연결되어 있으며 및 1 이상의 막 여과 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 입구에 연결되어 있는 설비.
  2. 제1항에 있어서, 1 이상의 혼합 유닛이 교반 장치를 포함하는 것인 설비.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 혼합 유닛이 5℃ 내지 90℃의 온도로 1 이상의 혼합 유닛의 함유물을 가열할 수 있는 가열 장치를 포함하는 것인 설비.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 분할 유닛이 1 이상의 분쇄 장치 및/또는 1 이상의 파쇄 장치인 설비.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 분할 유닛이 1 이상의 수직 분쇄 장치 및/또는 1 이상의 수직 파쇄 장치 또는 1 이상의 수평 분쇄 장치 및/또는 1 이상의 수평 파쇄 장치인 설비.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 분할 유닛이 원추 환형 갭 비드 밀인 설비.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 분할 유닛이 0.01mm 내지 100mm의 중량 중앙 입자 직경 d 50 값을 갖는 분할 수단을 포함하는 것인 설비.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 분할 유닛이 규사, 유리, 자기, 산화지르코늄, 규산 지르코늄 및 그의 혼합물을 포함하고, 임의로 소량의 추가의 미네랄을 포함하는 군으로부터 선택된 물질로 제조된 분할 수단으로서 이동 비즈를 포함하는 것인 설비.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 분할 유닛의 분할 수단이 미네랄, 안료 및/또는 충전제 물질로 제조되는 것인 설비.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 막 여과 유닛이 크로스 플로우 막 여과 장치인 설비.
  11. 제10항에 있어서, 크로스 플로우 막 여과 장치가 0.01mm 내지 25mm의 튜브의 내경을 갖는 1 이상의 튜브 필터 막을 포함하는 것인 설비.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 막 여과 유닛이 0.01㎛ 내지 10㎛의 세공 크기를 갖는 1 이상의 막을 포함하는 것인 설비.
  13. 제12항에 있어서, 막 물질이 소결 물질, 다공성 자기, 합성 중합체, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 테프론® 및 그의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 것인 설비.
  14. 제10항에 있어서, 크로스 플로우 막 여과 장치의 하나 이상의 막을 가로지르는 유속이 0.1m/s 내지 10m/s이고/이거나 크로스 플로우 막 여과 장치의 입구에서 압력은 0bar 내지 30bar인 설비.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 3 이상의 출구를 포함하고/하거나 4 이상의 입구를 포함하는 것인 설비.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 혼합 유닛이 2 이상의 출구 및/또는 3 이상의 입구를 포함하는 것인 설비.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서, 설비가 1 이상의 가스 입구를 포함하는 것인 설비.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 혼합 유닛이 액체 입구인 2 이상의 입구를 포함하는 것인 설비.
  19. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 혼합 유닛의 충전 레벨, 펌프 속도, pH, 전도도, 칼슘 이온 농도 및/또는 온도를 조절하는 1 이상의 제어 유닛을 포함하는 것인 설비.
  20. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 막 여과 유닛 사이에 위치한 1 이상의 펌프를 포함하는 것인 설비.
  21. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 분할 유닛의 1 이상의 입구에 연결되어 있고, 1 이상의 분할 유닛의 1 이상의 출구가 1 이상의 혼합 유닛의 1 이상의 입구에 연결되어 있는 것인 설비.
  22. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치한 1 이상의 펌프를 더 포함하는 것인 설비.
  23. 제20항에 있어서, 1 이상의 막 여과 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(합의 m3/h로)이 1 이상의 혼합 유닛의 부피의 0.01 내지 100배이고 및/또는 1 이상의 분할 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(합의 m3/h로) 대 적어도 막 여과 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(합의 m3/h로)의 비가 1:1 내지 1:1000인 설비.
  24. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 분할 유닛이 1 이상의 혼합 유닛으로 통합되는 것인 설비.
  25. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가스 입구인 1 이상의 입구가 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치하는 것인 설비.
  26. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가스 입구인 1 이상의 입구가 1 이상의 혼합 유닛 및 1 이상의 분할 유닛 사이에 위치하는 벤투리 인젝터인 설비.
  27. 제24항에 있어서, 가스 입구인 1 이상의 입구가 1 이상의 혼합 유닛의 교반 장치의 중공 샤프트의 상단에 위치하는 것인 설비.
  28. 미네랄, 안료, 충전제, 또는 이의 조합의 정제 및 물의 미네랄화로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 위해 제1항 또는 제2항에 따른 설비를 사용하는 방법.
  29. 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위해 제1항 또는 제2항에 따른 설비를 사용하는 방법.
  30. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 혼합 유닛이 20℃ 내지 50℃의 온도로 1 이상의 혼합 유닛의 함유물을 가열할 수 있는 가열 장치를 포함하는 것인 설비.
  31. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 분할 유닛이 1 이상의 분쇄 장치인 설비.
  32. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 분할 유닛이 0.1mm 내지 75mm의 중량 중앙 입자 직경 d 50 값을 갖는 분할 수단을 포함하는 것인 설비.
  33. 제1항 또는 제2항에 있어서, 분할 수단 및 정제되고/되거나 제조될 미네랄, 안료 및/또는 충전제가 동일한 물질인 설비.
  34. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 막 여과 유닛이 크로스 플로우 막 정밀여과 장치 및/또는 크로스 플로우 막 한외 여과 장치인 설비.
  35. 제10항에 있어서, 크로스 플로우 막 여과 장치가 0.1mm 내지 10mm의 튜브의 내경을 갖는 1 이상의 튜브 필터 막을 포함하는 것인 설비.
  36. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 막 여과 유닛이 0.05㎛ 내지 5㎛의 세공 크기를 갖는 1 이상의 막을 포함하는 것인 설비.
  37. 제10항에 있어서, 크로스 플로우 막 여과 장치의 하나 이상의 막을 가로지르는 유속이 0.5m/s 내지 5m/s이고/이거나 크로스 플로우 막 여과 장치의 입구에서 압력은 0.2bar 내지 10bar인 설비.
  38. 제1항 또는 제2항에 있어서, 4 이상의 출구를 포함하고/하거나 5 이상의 입구를 포함하는 것인 설비.
  39. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 혼합 유닛이 2 이상의 출구 및/또는 4 이상의 입구를 포함하는 것인 설비.
  40. 제1항 또는 제2항에 있어서, 설비가 CO2 입구를 포함하는 것인 설비.
  41. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 이상의 혼합 유닛이 액체 입구인 3 이상의 입구를 포함하는 것인 설비.
  42. 제20항에 있어서, 1 이상의 막 여과 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(합의 m3/h로)이 1 이상의 혼합 유닛의 부피의 0.01 내지 100배이고 및/또는 1 이상의 분할 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(합의 m3/h로) 대 적어도 막 여과 유닛에 공급하는 1 이상의 펌프의 펌핑 용량(합의 m3/h로)의 비가 1:5 내지 1:250인 설비.
  43. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가스 입구인 1 이상의 입구가 1 이상의 혼합 유닛의 출구 및 1 이상의 분할 유닛의 입구 사이에 위치하는 벤투리 인젝터인 설비.
KR1020147021036A 2012-02-03 2013-01-24 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 설비 KR101633571B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12153877.1 2012-02-03
EP12153877.1A EP2623564A1 (en) 2012-02-03 2012-02-03 Installation for the purification of minerals, pigments and/or fillers and/or the preparation of precipitated earth alkali carbonate
US201261597201P 2012-02-10 2012-02-10
US61/597,201 2012-02-10
PCT/EP2013/051331 WO2013113614A1 (en) 2012-02-03 2013-01-24 Installation for the purification of minerals, pigments and/or fillers and/or the preparation of precipitated earth alkali carbonate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140119052A KR20140119052A (ko) 2014-10-08
KR101633571B1 true KR101633571B1 (ko) 2016-06-24

Family

ID=45571397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147021036A KR101633571B1 (ko) 2012-02-03 2013-01-24 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 설비

Country Status (33)

Country Link
US (2) US10053582B2 (ko)
EP (2) EP2623564A1 (ko)
JP (1) JP6084636B2 (ko)
KR (1) KR101633571B1 (ko)
CN (1) CN104105762B (ko)
AU (1) AU2013214433B2 (ko)
BR (1) BR112014019012B1 (ko)
CA (1) CA2862090C (ko)
CL (1) CL2014002005A1 (ko)
CR (1) CR20140330A (ko)
CY (1) CY1119152T1 (ko)
DK (1) DK2809732T3 (ko)
EA (1) EA027297B1 (ko)
ES (1) ES2617516T3 (ko)
HK (1) HK1204638A1 (ko)
HR (1) HRP20170310T1 (ko)
HU (1) HUE031777T2 (ko)
IL (1) IL233500B (ko)
IN (1) IN2014MN01503A (ko)
LT (1) LT2809732T (ko)
MA (1) MA35917B1 (ko)
MX (1) MX352615B (ko)
MY (1) MY167104A (ko)
PE (1) PE20141374A1 (ko)
PH (1) PH12014501549A1 (ko)
PL (1) PL2809732T3 (ko)
PT (1) PT2809732T (ko)
RS (1) RS55709B1 (ko)
SG (1) SG11201404551RA (ko)
SI (1) SI2809732T1 (ko)
TN (1) TN2014000291A1 (ko)
WO (1) WO2013113614A1 (ko)
ZA (1) ZA201405703B (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2623564A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-07 Omya International AG Installation for the purification of minerals, pigments and/or fillers and/or the preparation of precipitated earth alkali carbonate
ES2838023T3 (es) 2015-01-29 2021-07-01 Omya Int Ag Proceso para fabricar una solución de un hidrogenocarbonato alcalinotérreo
US10625210B2 (en) 2015-11-10 2020-04-21 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Mixing method and system
EP3202720A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-09 Omya International AG Process for the preparation of an aqueous solution comprising at least one earth alkali hydrogen carbonate
EP3202719A1 (en) 2016-02-05 2017-08-09 Omya International AG Installation for the preparation of an aqueous solution comprising at least one earth alkali hydrogen carbonate
EP3428128A1 (en) 2017-07-12 2019-01-16 Omya International AG Method for increasing the magnesium ion concentration in feed water
EP3428129A1 (en) 2017-07-12 2019-01-16 Omya International AG Method for increasing the magnesium ion concentration in feed water
CN107790225A (zh) * 2017-11-23 2018-03-13 梧州市雅正农业科技有限公司 一种茶叶种植抚育期间绿肥制作设备
CN109734108A (zh) * 2019-02-27 2019-05-10 杭州英普环境技术股份有限公司 一种有效去除水中硅化合物的新型活性碳酸氢镁生产器
CN109999746A (zh) * 2019-05-10 2019-07-12 海安艾拉新材料有限公司 固液循环反应装置
CA3183256A1 (en) * 2020-05-27 2021-12-02 Johann Q. SAMMY Photolytic bioreactor system and method
CN111661954A (zh) * 2020-06-19 2020-09-15 东莞理工学院 一种具有过滤沉淀结构的污水处理设备
JP7478061B2 (ja) 2020-08-07 2024-05-02 アイジー工業株式会社 乾式壁材の横継ぎ部雨仕舞い構造
CN115343125B (zh) * 2022-08-08 2023-04-07 中国地质科学院矿产资源研究所 一种碳酸盐沉淀装置及碳酸盐锂同位素分析方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070072959A1 (en) * 2005-09-29 2007-03-29 Nip Raymond L Zinc oxide coated particles, compositions containing the same, and methods for making the same
JP2007161515A (ja) 2005-12-12 2007-06-28 Yoshizawa Lime Industry 純度の高い炭酸カルシウムの製造方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1068403A (fr) * 1952-12-18 1954-06-24 Blanc Omya Sa Du Procédé de réduction de roches tendres, en particulier de craie, en une poudre fine et homogène
JPS5768444A (en) 1980-10-16 1982-04-26 Sekisui House Kk Heat insulation apparatus for inner wall part
US4615868A (en) * 1982-09-28 1986-10-07 Basf Corporation Apparatus for purifying copper phthalocyanine pigment
JPS624494A (ja) * 1985-06-30 1987-01-10 Eiichi Saito 清澄飲料水の製造法
GB8719840D0 (en) * 1987-08-21 1987-09-30 British Petroleum Co Plc Separation process
US4927607A (en) 1988-01-11 1990-05-22 Columbian Chemicals Company Non-cylindrical reactor for carbon black production
EP0386868B1 (en) * 1989-01-17 1995-09-20 Minerals Technologies Inc. Low-density calcium carbonate agglomerate
CN1023693C (zh) * 1990-07-12 1994-02-09 江西省煤炭工业科学研究所 石煤灰渣提取五氧化钒工艺流程
JPH04190834A (ja) * 1990-11-22 1992-07-09 Fuji Photo Film Co Ltd クロスフロー型濾過器
NO176968C (no) * 1992-04-07 1995-06-28 Kvaerner Eng Anlegg til fremstilling av karbon
JPH06218249A (ja) * 1993-01-27 1994-08-09 Toto Ltd セラミック製濾過膜を備えるクロスフロー式濾過機の運転方法及びクロスフロー式濾過機
JP3995745B2 (ja) * 1996-12-27 2007-10-24 奥多摩工業株式会社 軽質炭酸カルシウム・重質炭酸カルシウム混合水性スラリーの製造方法
AU744330B2 (en) * 1997-05-30 2002-02-21 Kemicraft Overseas Limited Continuous non-polluting liquid phase titanium dioxide process
DE19848910A1 (de) * 1998-10-23 2000-05-11 Hong Chu Wan Apparatur zur Herstellung axialsymmetrischer Bauteile mit Stoff- und/oder Porengradienten
JP4235409B2 (ja) * 2002-07-29 2009-03-11 Ｄｏｗａホールディングス株式会社 微粒炭酸バリウムの製造方法及びチタン酸バリウムの製造方法
JP4281603B2 (ja) * 2004-03-31 2009-06-17 日本ゼオン株式会社 マゼンタトナーの製造方法
CN100410327C (zh) * 2005-03-14 2008-08-13 天津鑫业工贸发展有限公司 废旧轮胎胶粉改性沥青制备工艺及其主机设备
JP2006327914A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Nippon Paper Industries Co Ltd 炭酸カルシウムの製造方法及びそれを用いた塗工紙
EP1764346A1 (en) 2005-09-16 2007-03-21 Omya Development AG Process of preparing mineral material with particular ceria-containing zirconium oxide grinding beads, obtained products and their uses
EP1845116A1 (en) * 2006-04-11 2007-10-17 Solvay Solexis S.p.A. Fluoropolymer dispersion purification
JP2008230898A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Nippon Paper Industries Co Ltd 軽質炭酸カルシウム含有スラリーの製造方法及びそれを用いた塗工紙
JP2009050773A (ja) 2007-08-24 2009-03-12 Fujifilm Corp クロスフロー型濾過方法およびクロスフロー型濾過器
DE102007054885A1 (de) 2007-11-15 2009-05-20 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Fraktionierung oxidischer Nanopartikel durch Querstrom-Membranfiltration
CN101255288B (zh) * 2007-11-29 2011-09-21 江苏河海纳米科技股份有限公司 一种纳米二氧化钛无机表面处理方法
JP5393220B2 (ja) * 2009-03-27 2014-01-22 太平洋セメント株式会社 石灰岩の不純物除去方法およびシステム
CN102268142B (zh) * 2010-06-04 2012-11-14 天华化工机械及自动化研究设计院 对位芳纶废料溶剂回收工艺
SI2447213T1 (sl) * 2010-10-26 2015-07-31 Omya International Ag Proizvodnja visoko čistega oborjenega kalcijevega karbonata
EP2623564A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-07 Omya International AG Installation for the purification of minerals, pigments and/or fillers and/or the preparation of precipitated earth alkali carbonate

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070072959A1 (en) * 2005-09-29 2007-03-29 Nip Raymond L Zinc oxide coated particles, compositions containing the same, and methods for making the same
JP2007161515A (ja) 2005-12-12 2007-06-28 Yoshizawa Lime Industry 純度の高い炭酸カルシウムの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
HUE031777T2 (en) 2017-07-28
AU2013214433A1 (en) 2014-07-24
CA2862090A1 (en) 2013-08-08
HRP20170310T1 (hr) 2017-05-05
MX2014008816A (es) 2014-10-24
IN2014MN01503A (ko) 2015-05-01
PH12014501549A1 (en) 2014-09-22
CN104105762B (zh) 2016-02-10
PL2809732T3 (pl) 2017-06-30
BR112014019012B1 (pt) 2021-02-23
BR112014019012A2 (ko) 2017-06-20
LT2809732T (lt) 2017-04-25
EA201491462A1 (ru) 2014-11-28
MY167104A (en) 2018-08-10
CL2014002005A1 (es) 2014-12-19
CA2862090C (en) 2018-05-01
US20140341792A1 (en) 2014-11-20
CR20140330A (es) 2014-10-14
US10611917B2 (en) 2020-04-07
EP2809732B1 (en) 2016-11-30
IL233500A0 (en) 2014-08-31
PT2809732T (pt) 2017-03-06
IL233500B (en) 2018-01-31
HK1204638A1 (en) 2015-11-27
CY1119152T1 (el) 2018-02-14
BR112014019012A8 (pt) 2017-07-11
SG11201404551RA (en) 2014-08-28
US10053582B2 (en) 2018-08-21
AU2013214433B2 (en) 2015-02-05
PE20141374A1 (es) 2014-10-16
DK2809732T3 (en) 2017-03-06
CN104105762A (zh) 2014-10-15
KR20140119052A (ko) 2014-10-08
ES2617516T3 (es) 2017-06-19
JP6084636B2 (ja) 2017-02-22
JP2015508703A (ja) 2015-03-23
ZA201405703B (en) 2016-08-31
EP2623564A1 (en) 2013-08-07
US20170349759A1 (en) 2017-12-07
SI2809732T1 (sl) 2017-02-28
MA35917B1 (fr) 2014-12-01
MX352615B (es) 2017-12-01
WO2013113614A1 (en) 2013-08-08
EA027297B1 (ru) 2017-07-31
TN2014000291A1 (en) 2015-12-21
RS55709B1 (sr) 2017-07-31
EP2809732A1 (en) 2014-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101633571B1 (ko) 미네랄, 안료 및/또는 충전제의 정제 및/또는 침전된 알칼리토류 카르보네이트의 제조를 위한 설비
US11235981B2 (en) Process for the preparation of an aqueous solution comprising at least one earth alkali hydrogen carbonate and its use
EP2623466B1 (en) Process for the preparation of an aqueous solution comprising at least one earth alkali hydrogen carbonate and its use
EP2805924B1 (en) Multiple batch system for the preparation of a solution of calcium hydrogen carbonate suitable for the remineralization of desalinated water and of naturally soft water
EP3003991B1 (en) Installation for the preparation of a solution of calcium hydrogen carbonate suitable for the remineralization of water
CN108602692A (zh) 用于制备包含至少一种碱土金属碳酸氢盐的水溶液的设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant