KR102370349B1 - 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물, 이를 포함하는 이산화탄소 포집용 경화체 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물, 이를 포함하는 이산화탄소 포집용 경화체 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물을 포함하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 우수한 이산화탄소 포집 효율을 제공한다.

Description

산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물, 이를 포함하는 이산화탄소 포집용 경화체 조성물 및 이의 제조방법{Calcium oxide-aluminum oxide-iron oxide three-component composite composition for carbon dioxide capture, Curing body composition for capturing carbon dioxide comprising the same, and manufacturing method thereof}
본 발명은 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물, 이를 포함하는 이산화탄소 포집용 경화체 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이산화탄소는 온실가스(greenhouse gas) 중의 하나로서 지구 온난화에 가장 심각한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그러므로, 이러한 이산화탄소의 대기배출을 제어하지 않으면 지구온난화로 인하여 지구환경 재앙을 초래할 수도 있다. 따라서 화석연료의 연소로 발생된 가스 기류(gas stream)인 배가스(flue gas), 석탄의 가스화로 생산된 합성가스(syngas, 또는 석탄가스) 및 천연가스의 개질로 생산된 합성가스 기류(통상 연료가스라 칭함) 등에 함유되어 있는 이산화탄소를 제거하는 것은 인류에게 있어 매우 중요한 과제라고 할 수 있다.
배가스에서 이산화탄소를 제거하는 방법으로는 습식화학세정(wet chemical scrubbing), 흡착(adsorption), 막 분리(membranes), 저온 냉각분리 등이 있으나, 이러한 방법들은 비용이 높기 때문에, 특히 대용량 배가스에서 이산화탄소를 회수하는 것에는 사용하기 어렵다.
배가스에서 이산화탄소를 제거하는 다른 방법으로는 건식화학세정(dry chemical scrubbing)이 있다. 상기 건식화학세정은 습식화학세정에서 사용하는 액체 용매(solvent) 대신에 고체를 사용하는 기술이다. 즉, 고체 흡수제(sorbent)에 있는 활성성분과 이산화탄소가 흡수반응기에서 화학반응을 하여 탄산염 또는 중탄산염을 생성하여 가스기류에서 이산화탄소를 제거하고, 이산화탄소를 흡수한 흡수제는 재생반응기에서 열을 가하여 재생시켜 반복적으로 사용하는 기술이다. 이와 같은 건식화학세정기술을 건식 재생 흡수기술(dry regenerable sorbent technology)이라고도 부른다.
건식 재생 흡수기술의 특징은 우선 소재로 사용되는 고체 흡수제가 저가이고, 재생하여 재사용이 가능하며, 설계 유연성(design flexibility), 친환경적 저 에너지 흡수 공정 적용성, 고효율 이산화탄소 흡수성(흡수능과 반응성) 등 여러 측면에서 뛰어나기 때문에, 타 기술과 비교하여 지속 성장 개발이 가능한 미래기술이라 할 수 있다.
미국등록특허 제6,387,337호(2002.5.14.)는 이동층 반응기(moving-bed reactor)에서 93-1,093℃(200-2,000℉)의 온도 범위에서 알칼리 또는 알칼리 토금속 화합물을 사용하여 이산화탄소의 흡수 및 재생을 연속적으로 수행하는 이산화탄소 회수방법을 제시하고 있다. 여기서, 흡수제는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 화합물을 지지체에 담지(deposit)시킨 흡수제로 국한되고 있다.
그러나, 상기 특허는 이산화탄소의 회수비용이 높고, 환경친화성이 부족하다는 문제점이 있다.
따라서, 비용절감 및 환경문제를 고려한 이산화탄소 회수 기술 개발이 요구되고 있다.
미국등록특허 제6,387,337호(2002.5.14.)
본 발명은, 상기 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,
산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물을 포함함으로써, 이산화탄소 포획 효율이 우수한 하고, 재생하여 재사용이 가능한 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물, 이를 포함하는 이산화탄소 포집용 경화체 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은
산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물을 포함하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
상기 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물을 시멘트 100 중량부에 대하여 20 내지 50 중량부로 포함하는 이산화탄소 포획용 경화체 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
(S1) 산화칼슘 10 내지 80 중량%, 산화알루미늄 10 내지 80 중량% 및 산화철 10 내지 80 중량%를 혼합한 혼합물을 용매와 혼합한 후 가압성형하여 클링커(clinker)를 성형하는 단계;
(S2) 상기 (S1) 단계에서 얻은 클링커를 소성하는 단계;
(S3) 상기 (S2) 단계에서 얻은 소성물을 냉각하여 회수하는 단계;를 포함하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물은 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물을 포함함으로써, 이산화탄소를 효율적으로 탄산염화시켜 포획하는 효과를 제공하며, 재생하여 재사용이 가능하므로 우수한 경제성을 제공한다.
또한, 본 발명의 이산화탄소 포집용 경화체 조성물은 벽돌, 인터록킹, 경계석 등의 시멘트를 사용하는 콘크리트 제품에 적용할 수 있으므로, 우수한 활용성을 제공하며, 우수한 이산화탄소 포집 효율을 제공한다.
또한, 본 발명의 이산화탄소 포집용 복합 조성물의 제조방법은 효율적으로 상기 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.
도 1은 실시예 1에서 제조된 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물의 X선 성분분석결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 실시예 2에서 제조된 이산화탄소 포획용 경화체 조성물 및 비교예(OPC) 시편에 대한 이산화탄소 포획성능 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물을 포함하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물에 관한 것이다.
상기 이산화탄소 포획용 조성물은 이산화탄소 건식 재생흡수 기술 중 하나인 포획 방법(capture process)에 의해 이산화탄소의 방출 시 또는 대기 중의 이산화탄소를 탄산염화시켜 포획할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물은 상기 복합 조성물 전체 중량을 기준으로 30 중량% 내지 100 중량%, 50 중량% 내지 100 중량% 이상, 70 중량% 내지 100 중량%, 90 중량% 내지 100 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이산화탄소 포집용 복합 조성물은 분말도가 1000 내지 5000 ㎠/g, 바람직하게는 1000내지 3500㎠/g인 분말상일 수 있다.
상기 분말도가 클수록 이산화탄소 포획량이 증가하게 되지만 어느 정도 이상으로 크면 경제적으로 바람직하지 않을 수 있다. 구체적으로 상기 분말도는 3000 ㎠/g 이상, 3100 ㎠/g 이상, 3200 ㎠/g 이상 또는 3300 ㎠/g 이상일 수 있고, 또는 3700 ㎠/g 이하, 3800 ㎠/g 이하, 3900 ㎠/g 이하 또는 4000 ㎠/g 이하일 수 있다. 상기 분말도가 2000 ㎠/g 미만이면 이산화탄소 포획량이 적어서 이산화탄소 포획의 효과적이지 못하고, 5000 ㎠/g 초과하면 경제적으로 바람직하지 못할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이산화탄소 포집용 복합 조성물은 산화칼슘 10 내지 80 중량%, 산화알루미늄 10 내지 80 중량% 및 산화철 10 내지 80 중량%를 혼합하고, 상기 혼합물을 소성하여 제조된 것일 수 있다.
상기에서 산화칼슘 25 내지 35 중량%, 산화알루미늄 25 내지 35 중량% 및 산화철 35 내지 45 중량%를 혼합하는 것이 더욱 바람직할 수 있다.
본 발명은 또한,
상기 본 발명의 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물을 시멘트 100 중량부에 대하여 20 내지 50 중량부로 포함하는 이산화탄소 포획용 경화체 조성물에 관한 것이다.
상기 시멘트의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 이 분야에 공지된 시멘트가 제한없이 사용될 수 있다. 상기 시멘트는 예를 들어, 포틀랜드 시멘트일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이산화탄소 포획용 경화체 조성물에는 이 분야에서 사용되는 다양한 재료 및 첨가제가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 다양한 형태의 골재가 더 포함될 수 있다.
본 발명은 또한,
(S1) 산화칼슘 10 내지 80 중량%, 산화알루미늄 10 내지 80 중량% 및 산화철 10 내지 80 중량%를 혼합한 혼합물을 용매와 혼합한 후 가압성형하여 클링커(clinker)를 성형하는 단계;
(S2) 상기 (S1) 단계에서 얻은 클링커를 소성하는 단계;
(S3) 상기 (S2) 단계에서 얻은 소성물을 냉각하여 회수하는 단계;를 포함하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
상기 (S1) 단계에서
상기 산화칼슘이 10 중량% 이하로 사용되면, 산화칼슘의 부족으로 이산화탄소를 포획하기 위한 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물이 충분히 생성되지 않으며, 80 중량%를 초과하여 사용되는 경우에는 다른 성분들이 부족하여 동일한 문제가 발생할 수 있다. 상기 산화칼슘은 바람직하게는 20 내지 70 중량%로 사용될 수 있다.
상기 산화알루미늄이 10 중량% 이하로 사용되거나, 80 중량%를 초과하여 사용되면, 이산화탄소를 포획하기 위한 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물이 충분히 생성되지 않으므로 바람직하지 않다. 상기 산화알루미늄은 바람직하게는 20 내지 70 중량%로 사용될 수 있다.
상기 산화철이 10 중량% 이하로 사용되거나, 80 중량%를 초과하여 사용되면, 이산화탄소를 포획하기 위한 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물이 충분히 생성되지 않으므로 바람직하지 않다. 상기 산화철은 바람직하게는 20 내지 70 중량%로 사용될 수 있다.
상기에서 산화칼슘 25 내지 35 중량%, 산화알루미늄 25 내지 35 중량% 및 산화철 35 내지 45 중량%를 혼합하는 것이 더욱 바람직할 수 있다.
상기 산화칼슘, 산화알루미늄 및 산화철은 분말도가 1,500±500 cm2/g, 바람직하게는 1,500±200 cm2/g인 것이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 용매는 특별히 한정되지 않으나, 물이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 용매는 산화알루미늄, 산화철 및 산화칼슘 혼합분체 100 중량부에 대하여 100 내지 300 중량부로 혼합될 수 있다. 상기 물이 100 중량부 미만이면 가압 성형시 클링커 제조가 이루어지지 않아 소성이 곤란한 문제가 발생한다. 또한 물이 300 중량부를 초과하면 물이 너무 많아 가압 성형 시 클링커 제조가 안되는 문제가 발생한다. 바람직하게는 150 중량부 내지 250 중량부가 적당하다.
상기 산화알루미늄, 산화철 및 산화칼슘 혼합분체와 물은 예를 들어, 3 내지 10분간 고르게 혼합하여 슬러리로 제조될 수 있다. 상기 혼합 시간이 3분 미만이면, 충분하게 혼합되지 않아 소성 시 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 화합물의 생성이 어려우며, 10분 이상 혼합은 경제적으로 바람직하지 않다. 바람직하게는 4 내지 8분이 좋다.
상기 클링커의 가압성형은 상기 혼합 슬러리를 성형틀에 넣고 40 내지 80MPa의 압력으로 가압하여 방식으로 이루어질 수 있다. 이때 성형 압력이 40 MPa 미만이면, 소성 후 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 화합물의 생성 수율이 낮아져 이산화탄소 포획 능력이 떨어지는 문제점이 있으며, 성형 압력이 80 MPa를 초과하는 경우 경제적으로 바람직하지 못하다. 바람직하게는 45 내지 70MPa가 적당하다.
상기 클링커의 지름은 20 내지 50 mm일 수 있으며, 구체적으로, 상기 클링커의 크기는 25 mm 이상, 30 mm 이상일 수 있고, 또는 35 mm 이하, 40 mm 이하일 수 있다. 이때, 클링커의 지름이 20mm 미만이면, 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 화합물의 생성 수율이 낮아져 이산화탄소 포획 능력이 떨어지는 문제점이 있으며, 50mm를 초과하면 클링커 제조 압력이 높아지는 문제점이 있다. 바람직하게는 25~45mm가 적당하다.
상기 (S1) 단계는 성형된 클링커를 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 건조방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 자연건조에 의해 수행될 수 있다.
상기 (S2) 단계에서
상기 소성은 제조되는 조성물이 이산화탄소 포획에 유리한 결정구조를 가질 수 있도록 600 내지 800℃에서 수행될 수 있다. 이때 소성은 0.5 내지 3시간 동안 이루어질 수 있다. 이때, 소성 온도가 600℃미만이면 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 화합물의 생성 수율이 낮아져 이산화탄소 포획 능력이 떨어지는 문제점이 있으며, 소성 온도가 800℃를 초과하면 경제적으로 바람직하지 못하다. 바람직하게는 600~750℃가 적당하다.
상기에서 소성온도까지 승온시 승온속도는 1 ~ 30℃/min일 수 있다. 상기 승온속도 범위는 균질한 소성이 이루어지게 하기 위하여 요구된다.
상기 (S3) 단계에서,
상기 냉각은 400-500℃까지 자연 냉각을 수행하는 단계 및 400℃에 도달하면 3-30분 내에 대기온도까지 급속 냉각시키는 단계로 이루어질 수 있다. 상기 급속 냉각 시간이 3분 미만이면 균질화된 결정 구조가 충분히 굳혀지지 않을 수 있고, 30분 초과이면 급속 냉각 시간이 길어져 공정 효율이 저하될 수 있다.
상기 자연 냉각을 통해 상기 소성물에 형성된 결정구조를 균질화시키고, 급속 냉각을 통해 균질화된 결정 구조를 굳힘으로써, 이산화탄소 포획 능력을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 급속 냉각은 바람을 이용하는 가풍 급속 냉각 방식일 수 있으나, 당업계에서 통상적으로 사용되는 급속 냉각 방식이라면 이에 제한되는 것은 아니다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1: 이산화탄소 포획용 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al 2 O 3 -Fe 2 O 3 ) 3성분계 복합 조성물의 제조
각각의 분말도가 1,500±200 블레인(Blaine, cm2/g)인 산화알루미늄 30중량%, 산화철 30중량%, 및 산화칼슘 40중량%를 분체 상태로 혼합하고, 상기 혼합 성분 100 중량부를 기준으로 200 중량부의 물을 첨가하여 5분 동안 혼합하여 혼합 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리를 60MPa의 압력을 가하여 지름 30mm 크기로 클링커를 성형하고, 1일간 공기 중에서 자연 건조시켰다. 건조한 클링커를 전기로에 넣고, 승온 속도 10℃/min로 가온하여, 750℃에서 1시간 동안 소성시켰다. 상기 소성 후 전기로를 끄고, 전기로의 온도가 500℃로 냉각될 때까지 기다린 후, 가풍 급냉 방법에 의해 20분간 전기로를 급냉시켜 대기온도와 동일하게 냉각시킨 후 이산화탄소 포획용 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 3성분계 복합 조성물 소성체를 회수하였다.
이후, 회수된 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3성분계 복합 조성물 소성체를 다시 분말도 3,500 블레인(Blaine, cm2/g)으로 분쇄하여 최종적으로 이산화탄소 포획용 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 3성분계 복합 조성물을 제조하였다.
실시예 2: 이산화탄소 포획용 경화체 조성물의 제조
보통 포틀랜드 시멘트(제조사 ; 삼표 시멘트(주), 제품명 ; 삼표시멘트) 100중량부에 대하여 상기 실시예 1에서 제조한 이산화탄소 포획용 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 3성분계 복합 조성물 30 중량부를 혼합하고, 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 물 45 중량부를 넣고 3분간 고르게 혼합한 후, 40×40×160mm 크기의 몰드에 주입하여 이산화탄소 포획 실험을 위한 이산화탄소 포획용 경화체 조성물을 제조하였다.
실험예 1: 이산화탄소 포획성능 평가
(1) 실험방법
상기 실시예 2에서 제작된 이산화탄소 포획용 경화체 조성물을 재령 28일까지 20±2℃의 온도에서 수중 양생 후, CO2 가스의 농도를 100%로 한 진공 밀폐 데시케이터에서 1, 3, 6시간 동안 촉진 탄산화 실험을 진행하였으며, 촉진 탄산화 반응 이후의 경화체 조성물에 대하여 시차 열분석(TG-DT analysis)에 의한 CaCO3 분해량을 측정하여 이산화탄소 포획량으로 하였다. 시차 열분석은 TG-DTA(Thermo Gravimetry/Differential Thermal Analysis; 독일 Netzsch사의 STA409PC Luxx 모델)를 사용하여 최고온도 1,000℃까지 승온 속도 10℃/min로 승온하여 질소(N2) 분위기에서 분석 하였다.
본 발명의 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 3성분계 복합 조성물에 이산화탄소가 포획되면, 상기 조성물에 포함된 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물은 탄산칼슘과 탄산화합물로 바뀌게 되는데, 이 때 생성되는 탄산칼슘과 탄산화합물은 900℃ 이상에서 CaO와 CO2로 분해된다. 따라서, 이산화탄소를 포획한 시편을 900℃ 이상으로 가열 한 후, 가열전의 시편 무게에 대한 무게 감량으로 이산화탄소 포획량을 계산할 수 있다.
(2) 실험결과
상기 열분석에 의한 6시간 동안 실시된 이산화탄소 포획 성능 실험 결과를 하기 표 1 및 도 2에 나타내었다. 도 2에서 600~900℃ 에서의 무게 감량은 이산화탄소가 포획되어 생성되는 CaCO3의 분해에 의해 나타난다.
본 발명의 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 3성분계 복합 조성물 사용하지 않은 OPC(비교예 1)의 경우, 600~900℃에서의 무게 감량은 5.22%로 나타났으며, 본 발명의 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 3성분계 복합 조성물을 사용한 경우, 600~900℃에서의 무게 감량이 13.67%로 나타났다.
또한, 이산화탄소와의 반응 시간이 길어질수록 감량은 증가하는 것으로 나타났다. 이는 이산화탄소와의 반응 시간이 길어질수록 이산화탄소의 포획량이 증가하는 것을 나타낸다.
촉진 탄산화 실험 시간 무게 감량(%)
1st Section
100~200℃		 2nd Section
350~500℃		 3rd Section
600~900℃
비교예 (OPC) 6h 12.22 1.81 5.22
실시예 2의 이산화탄소 포획용 경화체 조성물 1h 8.69 6.56 6.51
3h 6.86 5.03 12.03
6h 6.89 1.33 13.67
상기 실험결과로부터 본 발명의 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 3성분계 복합 화합물을 포함하는 조성물은 이산화탄소 포획능력이 매우 우수함을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (12)

  1. 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물을 포함하는 이산화탄소 포집용 복합 조성물로서,
    상기 이산화탄소 포집용 복합 조성물은 분말도가 2000 내지 5000 ㎠/g인 분말상인 것을 특징으로 하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화칼슘-산화알루미늄-산화철(CaO-Al2O3-Fe2O3) 화합물이 상기 복합 조성물 전체 중량을 기준으로 30 내지 100 중량%로 포함된 것을 특징으로 하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이산화탄소 포집용 복합 조성물은 산화칼슘 10 내지 80 중량%, 산화알루미늄 10 내지 80 중량% 및 산화철 10 내지 80 중량%를 혼합하여 혼합물을 얻고, 상기 혼합물을 소성하여 제조된 것을 특징으로 하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물.
  5. 제1항, 제2항, 및 제4항 중의 어느 한 항의 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물을 시멘트 100 중량부에 대하여 20 내지 50 중량부로 포함하는 이산화탄소 포획용 경화체 조성물.
  6. (S1) 산화칼슘 10 내지 80 중량%, 산화알루미늄 10 내지 80 중량% 및 산화철 10 내지 80 중량%를 혼합한 혼합물을 용매와 혼합한 후 가압성형하여 클링커(clinker)를 성형하는 단계;
    (S2) 상기 (S1) 단계에서 얻은 클링커를 소성하는 단계;
    (S3) 상기 (S2) 단계에서 얻은 소성물을 냉각하여 회수하는 단계;를 포함하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (S3) 단계에서 얻은 소성물을 분말도 2000 내지 5000 ㎠/g으로 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (S2) 단계에서 소성은 600 내지 800℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 (S1) 단계는 성형된 클링커를 건조시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 (S3) 단계에서 냉각은 400 내지 500℃까지 자연 냉각시킨 후, 대기온도까지 급속냉각시키는 방식으로 수행하는 것을 특징으로 하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물의 제조방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 (S1) 단계에서 산화칼슘, 산화알루미늄 및 산화철은 분말도가 1,500±500 cm2/g인 것을 특징으로 하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물의 제조방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 (S1) 단계에서 용매는 물인 것을 특징으로 하는 산화칼슘-산화알루미늄-산화철 3 성분계 이산화탄소 포집용 복합 조성물의 제조방법.
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