KR102558035B1 - Manufacturing method of ferrite with increased half-life - Google Patents

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KR102558035B1 KR1020230028768A KR20230028768A KR102558035B1 KR 102558035 B1 KR102558035 B1 KR 102558035B1 KR 1020230028768 A KR1020230028768 A KR 1020230028768A KR 20230028768 A KR20230028768 A KR 20230028768A KR 102558035 B1 KR102558035 B1 KR 102558035B1
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Abstract

본 발명은 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 NaOH 수용액에 Fe 분말을 투입하고 가열하여 NaFeO2 중간체 용액을 제조한 후, NaFeO2 중간체 용액에 NaOCl 수용액을 투입하여 반응시켜 페라이트(Na2FeO4)를 제조하는 것에 의해, 자가분해 현상이 늦춰져서 20일 이상 경과 후에서 약 80% 이상의 농도를 유지할 수 있는 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing ferrite with an increased half-life, and more particularly, to a method for producing ferrite with an increased half-life that can maintain a concentration of about 80% or more after 20 days or more due to a delayed self-decomposition by preparing ferrite (Na 2 FeO 4 ) by adding Fe powder to an aqueous NaOH solution and heating to prepare a NaFeO 2 intermediate solution, and reacting by adding an aqueous solution of NaOCl to the NaFeO 2 intermediate solution.

Description

반감기가 증가된 페라이트 제조 방법{Manufacturing method of ferrite with increased half-life}Manufacturing method of ferrite with increased half-life {Manufacturing method of ferrite with increased half-life}

본 발명은 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 NaOH 수용액에 Fe 분말을 투입하고 가열하여 NaFeO2 중간체 용액을 제조한 후, NaFeO2 중간체 용액에 NaOCl 수용액을 투입하여 반응시켜 페라이트(Na2FeO4)를 제조하는 것에 의해, 자가분해 현상이 늦춰져서 20일 이상 경과 후에서 약 80% 이상의 농도를 유지할 수 있는 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing ferrite with an increased half-life, and more particularly, to a method for producing ferrite with an increased half-life that can maintain a concentration of about 80% or more after 20 days or more due to a delayed self-decomposition by preparing ferrite (Na 2 FeO 4 ) by adding Fe powder to an aqueous NaOH solution and heating to prepare a NaFeO 2 intermediate solution, and reacting by adding an aqueous solution of NaOCl to the NaFeO 2 intermediate solution.

페라이트(Ferrate)는 오존보다 높은 산화력을 가지고 있어 폐수처리, 악취처리 등으로 활용하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 페라이트의 제조 방법은 습식산화법이 가장 간단하여 산업계에서 주로 사용하고 있다.Since ferrite has a higher oxidizing power than ozone, many studies have been conducted to utilize it for wastewater treatment and odor treatment. As for the manufacturing method of ferrite, the wet oxidation method is the simplest and is mainly used in the industry.

일반적인 페라이트의 제조 방법은 아래의 반응식 1과 같이 진행될 수 있다.A general method for producing ferrite may proceed as shown in Scheme 1 below.

반응식 1 : 2FeCl3 + 10NaOH + 3NaOCl → 2Na2FeO4 + 9NaCl + 5H2OScheme 1: 2FeCl 3 + 10NaOH + 3NaOCl → 2Na 2 FeO 4 + 9NaCl + 5H 2 O

그러나, 위의 반응식 1로 제조되는 페라이트는 액상으로 존재할 때, 그 반감기가 가장 안정적인 조건으로 알려진 pH 11에서도 6시간 정도 밖에 되지 않아 대부분 현장에서 바로 제조하여 사용해야 하는 불편함이 있었다.However, when the ferrite prepared by Scheme 1 above is present in a liquid phase, its half-life is only about 6 hours even at pH 11, which is known as the most stable condition, so there was inconvenience that most of them had to be prepared and used immediately on site.

이와 같이, 페라이트의 pH에 따른 반감기는 습식산화법의 경우는 NaOH에 의해 pH 11 ~ 12 정도에서 페라이트가 제조되고 있다.As such, the half-life according to the pH of ferrite is produced at pH 11 to 12 by NaOH in the case of the wet oxidation method.

이러한 문제를 해결하기 위해, 페라이트 제조시, NaOH 대신 KOH를 사용하여 K2FeO4의 형태로 제조한 후 냉각시켜 침전 및 건조하여 고상 형태로 보관하여 사용하는 방법이 시도되었으나, 이러한 방법은 순도를 높이기 위해 수회의 세척 과정을 거쳐야 하며, 보관시 수분이 완전히 배제되어야 하는 설비상의 어려움이 있어 잘 이용되지는 않고 있다.In order to solve this problem, a method of preparing ferrite in the form of K 2 FeO 4 by using KOH instead of NaOH, then cooling, precipitating and drying to store in solid form has been attempted, but this method is not used well because of the difficulty of equipment that must be completely excluded during storage, which requires washing several times to increase purity.

아울러, 액상의 페라이트(Na2FeO4)의 빠른 자가분해로 페라이트가 환원되면서 발생하는 2가 또는 3가 철염이 슬러지가 되어 배관을 막히게 하거나 펌프의 고장을 일으키는 요인으로 작용하여 현장 사용에 어려움이 있었다.In addition, divalent or trivalent iron salts generated as ferrite is reduced due to rapid self-decomposition of liquid ferrite (Na 2 FeO 4 ) become sludge and clog pipes or cause pump failure, making field use difficult.

대한민국 공개특허 제10-2010-0068122호(2010.06.22. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0068122 (2010.06.22. Publication)

본 발명의 목적은 NaOH 수용액에 Fe 분말을 투입하고 가열하여 NaFeO2 중간체 용액을 제조한 후, NaFeO2 중간체 용액에 NaOCl 수용액을 투입하여 반응시켜 페라이트(Na2FeO4)를 제조하는 것에 의해, 자가분해 현상이 늦춰져서 20일 이상 경과 후에서 약 80% 이상의 농도를 유지할 수 있는 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to prepare a NaFeO 2 intermediate solution by adding Fe powder to an aqueous NaOH solution and heating it, and then adding an aqueous solution of NaOCl to the NaFeO 2 intermediate solution to react to produce ferrite (Na 2 FeO 4 ). It is to provide a method for producing ferrite with an increased half-life that can maintain a concentration of about 80% or more after 20 days or more due to delayed self-decomposition.

본 발명의 실시예에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법은 (a) NaFeO2 중간체 용액을 제조하는 단계; (b) 상기 NaFeO2 중간체 용액에 NaOCl 수용액을 투입한 후, 설정 온도까지 가열하면서 교반하는 단계; (c) 상기 설정된 가열온도를 유지시킨 상태로 NaFeO2 중간체 용액과 NaOCl 수용액을 반응시켜 Na2FeO4를 형성하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에 의해 제조된 Na2FeO4를 밀폐 용기에 담아 암소 보관하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for producing ferrite having an increased half-life according to an embodiment of the present invention includes (a) preparing a NaFeO 2 intermediate solution; (b) adding an aqueous solution of NaOCl to the NaFeO 2 intermediate solution and stirring while heating to a set temperature; (c) forming Na 2 FeO 4 by reacting the NaFeO 2 intermediate solution with the NaOCl aqueous solution while maintaining the set heating temperature; and (d) storing the Na 2 FeO 4 prepared in step (c) in an airtight container in the dark.

상기 (a) 단계는, (a-1) NaOH 수용액에 Fe 분말을 첨가한 후, 130 ~ 150℃까지 가열하면서 교반하는 단계; (a-2) 상기 130 ~ 150℃에 도달할 시, 1 ~ 2시간 동안 유지시켜 반응시킨 후 95 ~ 105℃까지 냉각하고, 증류수에 드롭와이즈 방식으로 혼합하여 NaFeO2 중간체 용액을 제조하는 단계; 및 (a-3) 상기 NaFeO2 중간체 용액을 증류수가 채워진 밀폐 용기에 드롭와이즈 방식으로 담아 암소 보관하는 단계;를 포함한다.The step (a) may include (a-1) adding Fe powder to an aqueous solution of NaOH and stirring while heating to 130 to 150 ° C; (a-2) when the temperature reaches 130 to 150° C., reacted by maintaining for 1 to 2 hours, cooled to 95 to 105° C., and mixed with distilled water in a dropwise manner to prepare a NaFeO 2 intermediate solution; and (a-3) storing the NaFeO 2 intermediate solution in a closed container filled with distilled water in a dropwise manner and storing it in the dark.

상기 (a-1) 단계에서, 상기 Fe 분말은 상기 NaOH 수용액 100ml 당 0.5 ~ 4.5g을 첨가한다.In the step (a-1), 0.5 to 4.5 g of the Fe powder is added per 100 ml of the NaOH aqueous solution.

상기 (a-2) 단계에서, 상기 냉각은 95 ~ 105℃에 도달할 때까지 10 ~ 30분 동안 자연 냉각한 후 증류수에 드롭와이즈 방식으로 혼합하여 응고를 방지한다.In the step (a-2), the cooling is naturally cooled for 10 to 30 minutes until the temperature reaches 95 to 105 ° C, and then mixed with distilled water in a dropwise manner to prevent coagulation.

상기 (b) 단계에서, 상기 NaFeO2 중간체 용액과 NaOCl 수용액은 1 : 1 ~ 1 : 10의 중량비로 첨가한다.In step (b), the NaFeO 2 intermediate solution and the NaOCl aqueous solution are added in a weight ratio of 1:1 to 1:10.

상기 (b) 단계에서, 상기 설정 온도는 70 ~ 90℃인 것이 바람직하다.In the step (b), the set temperature is preferably 70 ~ 90 ℃.

상기 (b) 단계에서, 상기 교반은 100 ~ 1,000rpm의 속도로 10 ~ 60분 동안 실시한다.In the step (b), the stirring is performed for 10 to 60 minutes at a speed of 100 to 1,000 rpm.

상기 교반시, 30 ~ 45KHz의 주파수 및 7 ~ 17W의 출력 전압 조건으로 초음파 처리를 함께 실시한다.During the stirring, ultrasonic treatment is performed together at a frequency of 30 to 45 KHz and an output voltage of 7 to 17 W.

상기 (d) 단계 이후, 상기 밀폐 용기에 담겨진 상태로 암소 보관된 Na2FeO4는 자가분해 현상을 늦춰 20일 이상이 경과된 후 80% 이상의 농도를 유지한다.After the step (d), the Na 2 FeO 4 kept in the dark in a state contained in the airtight container slows down the autolysis phenomenon and maintains a concentration of 80% or more after 20 days or more.

본 발명에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법은 NaOH 수용액에 Fe 분말을 투입하고 가열하여 NaFeO2 중간체 용액을 제조한 후, NaFeO2 중간체 용액에 NaOCl 수용액을 투입하여 반응시켜 페라이트(Na2FeO4)를 제조하는 것에 의해, 자가분해 현상이 늦춰져서 20일 이상 경과 후에도 약 80% 이상의 농도를 유지할 수 있게 된다.In the method for producing ferrite with an increased half-life according to the present invention, Fe powder is added to an aqueous solution of NaOH and heated to prepare an intermediate NaFeO 2 solution, and then the aqueous solution of NaOCl is added to the NaFeO 2 intermediate solution to react. By preparing ferrite (Na 2 FeO 4 ), the autolysis phenomenon is delayed so that the concentration can be maintained at about 80% or more even after 20 days or more.

이 결과, 본 발명에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법은 20일 경과 후에도 약 80% 이상의 농도를 유지할 수 있으므로, 반감기 증가로 장기 저장 및 사용이 용이하여 장기 보관성 및 취급 용이성을 확보할 수 있게 된다.As a result, since the ferrite manufacturing method with increased half-life according to the present invention can maintain a concentration of about 80% or more even after 20 days, long-term storage and use are easy due to the increased half-life, so long-term storage and ease of handling can be secured.

아울러, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 반감기가 증가된 페라이트는 오존보다 높은 산화력을 가지고 있어 폐수처리, 악취처리 등으로 활용하기에 적합하다.In addition, ferrite with an increased half-life produced by the method according to the present invention has a higher oxidizing power than ozone, and is therefore suitable for use in wastewater treatment, odor treatment, and the like.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.
도 2는 실시예 1에 따라 제조된 NaFeO2중간체 용액을 나타낸 실측 사진.
도 3은 비교예 1에 따라 제조된 NaFeO2중간체 용액을 나타낸 실측 사진.
도 4는 비교예 2에 따라 제조된 NaFeO2중간체 용액을 나타낸 실측 사진.
도 5는 실시예 1에 따라 제조된 Na2FeO4를 나타낸 실측 사진.
도 6은 실시예 1 및 비교예 3에 따른 페라이트의 보관기간별 UV 흡광도 측정 결과를 나타낸 그래프.
도 7은 실시예 1 및 비교예 3에 따른 페라이트의 보관기간별 T-N 제거율 측정 결과를 나타낸 그래프.
1 is a process flow chart showing a method for manufacturing ferrite with an increased half-life according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a photograph showing the NaFeO 2 intermediate solution prepared according to Example 1.
Figure 3 is a photograph showing the NaFeO 2 intermediate solution prepared according to Comparative Example 1.
4 is a photograph showing a NaFeO 2 intermediate solution prepared according to Comparative Example 2;
5 is a photograph showing Na 2 FeO 4 prepared according to Example 1;
6 is a graph showing the UV absorbance measurement results for each storage period of ferrite according to Example 1 and Comparative Example 3.
7 is a graph showing the TN removal rate measurement results for each storage period of ferrite according to Example 1 and Comparative Example 3;

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention and the physical properties of each component will be described in detail, but this is intended to be explained in detail to the extent that those skilled in the art can easily practice the invention. This does not mean that the technical spirit and scope of the present invention are limited.

본 발명의 실시예에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법은 NaOH 수용액에 Fe 분말을 투입하고 가열하여 NaFeO2 중간체 용액을 제조한 후, NaFeO2 중간체 용액에 NaOCl 수용액을 투입하여 반응시켜 페라이트(Na2FeO4)를 제조하는 것에 의해, 자가분해 현상이 늦춰져서 20일 이상 경과 후에도 약 80% 이상의 농도를 유지할 수 있게 된다.In the method for producing ferrite with an increased half-life according to an embodiment of the present invention, Fe powder is added to an aqueous solution of NaOH and heated to prepare an intermediate NaFeO 2 solution, and then the aqueous solution of NaOCl is added to the NaFeO 2 intermediate solution to react. By preparing ferrite (Na 2 FeO 4 ), the self-decomposition phenomenon is delayed, so that the concentration can be maintained at about 80% or more even after 20 days or more.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법은 20일 경과 후에도 약 80% 이상의 농도를 유지할 수 있으므로, 반감기 증가로 장기 저장 및 사용이 용이하여 장기 보관성 및 취급 용이성을 확보할 수 있게 된다.As a result, since the ferrite manufacturing method with an increased half-life according to an embodiment of the present invention can maintain a concentration of about 80% or more even after 20 days, long-term storage and use are easy due to the increased half-life, so long-term storage and ease of handling can be secured.

이에 대해서는, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.In this regard, a method for manufacturing ferrite having an increased half-life according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.1 is a process flow chart showing a method for manufacturing ferrite with increased half-life according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법은 NaFeO2 중간체 용액 제조 단계(S110), 가열 및 교반 단계(S120), Na2FeO4 형성 단계(S130) 및 암소 보관 단계(S140)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the method for preparing ferrite with increased half-life according to an embodiment of the present invention includes a NaFeO 2 intermediate solution preparation step (S110), a heating and stirring step (S120), a Na 2 FeO 4 formation step (S130) and a cow storage step (S140).

NaFeONaFeO 22 중간체 용액 제조 Intermediate solution preparation

NaFeO2 중간체 용액 제조 단계(S110)에서는 NaFeO2 중간체 용액을 제조한다.In the NaFeO 2 intermediate solution preparation step (S110), a NaFeO 2 intermediate solution is prepared.

이러한 NaFeO2 중간체 용액 제조 단계(S110)는 가열 과정, 반응 과정 및 보관 과정을 포함한다.The NaFeO 2 intermediate solution preparation step (S110) includes a heating process, a reaction process, and a storage process.

이때, 가열 과정에서는 NaOH 수용액에 Fe 분말을 첨가한 후, 130 ~ 150℃까지 가열하면서 교반한다. 여기서, 가열 온도가 130℃ 미만일 경우에는 NaOH 수용액에 Fe 분말이 완벽하게 용해되지 못할 우려가 있다. 반대로, 가열 온도가 150℃를 초과할 경우에는 용액이 진한 녹색 또는 갈색으로 변하면서 슬러지를 발생시켜 페라이트 제조가 어려워질 수 있다.At this time, in the heating process, Fe powder is added to the NaOH aqueous solution, and then stirred while heating to 130 to 150 ° C. Here, when the heating temperature is less than 130 ° C., there is a concern that the Fe powder may not be completely dissolved in the NaOH aqueous solution. Conversely, when the heating temperature exceeds 150 ° C., the solution turns dark green or brown and sludge is generated, making it difficult to manufacture ferrite.

아울러, 본 과정에서, 교반은 100 ~ 1,000rpm의 속도로 30 ~ 60분 동안 실시하는 것이 바람직하고, 200 ~ 500rpm의 속도로 35 ~ 55분 동안 실시하는 것이 보다 바람직하다. 교반 속도가 100rpm 미만이거나, 교반 시간이 30분 미만일 경우에는 NaOH 수용액에 Fe 분말이 균일하게 혼합되지 못할 우려가 있다. 반대로, 교반 속도가 1,000rpm을 초과하거나, 교반 시간이 60분을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.In addition, in this process, stirring is preferably carried out for 30 to 60 minutes at a speed of 100 to 1,000 rpm, and more preferably carried out for 35 to 55 minutes at a speed of 200 to 500 rpm. If the stirring speed is less than 100 rpm or the stirring time is less than 30 minutes, there is a concern that the Fe powder may not be uniformly mixed with the NaOH aqueous solution. Conversely, when the stirring speed exceeds 1,000 rpm or the stirring time exceeds 60 minutes, it is not economical because it may act as a factor that only increases manufacturing cost without further effect.

이러한 교반시, 30 ~ 45KHz의 주파수 및 7 ~ 17W의 출력 전압 조건으로 초음파 처리를 함께 실시하는 것이 보다 바람직한데, 이는 NaOH 수용액에 Fe 분말을 보다 더 잘 분산되도록 유도하기 위함이다.During this stirring, it is more preferable to perform ultrasonic treatment at a frequency of 30 to 45 KHz and an output voltage of 7 to 17 W, which is to induce better dispersion of the Fe powder in the NaOH aqueous solution.

이러한 초음파 인가시, 주파수가 30KHz 미만이거나, 출력 전압이 7W 미만일 경우에는 초음파의 인가에 따른 캐비테이션(cavitation) 효과가 미미하여 분산성 향상 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 초음파의 주파수가 45KHz를 초과하거나, 또는 출력 전압이 17W를 초과할 경우에는 과도한 초음파 인가로 인하여 용액 내의 물질이 손상될 우려가 있으므로, 바람직하지 못하다.When such ultrasonic waves are applied, when the frequency is less than 30 KHz or the output voltage is less than 7 W, the cavitation effect according to the application of ultrasonic waves is insignificant and it is difficult to properly exhibit the effect of improving the dispersion. Conversely, when the frequency of the ultrasonic wave exceeds 45 KHz or the output voltage exceeds 17 W, there is a risk of damaging the material in the solution due to excessive ultrasonic application, which is not preferable.

여기서, Fe 분말은 NaOH 수용액 100ml 당 0.5 ~ 4.5g을 첨가하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 ~ 3g을 첨가하는 것이 좋다.Here, it is preferable to add 0.5 to 4.5 g of Fe powder per 100 ml of aqueous NaOH solution, more preferably 1 to 3 g.

반응 과정에서는 130 ~ 150℃에 도달할 시, 1 ~ 2시간 동안 유지시켜 반응시킨 후 95 ~ 105℃까지 냉각하고, 증류수에 드롭와이즈 방식으로 혼합하여 NaFeO2 중간체 용액을 제조한다.In the reaction process, when the temperature reaches 130 ~ 150 ℃, maintained for 1 ~ 2 hours and reacted, cooled to 95 ~ 105 ℃, and mixed with distilled water in a dropwise manner to prepare a NaFeO 2 intermediate solution.

본 과정에서 NaOH와 Fe 분말은 아래의 반응식 2와 같은 반응이 이루어진다.In this process, NaOH and Fe powder react as shown in Reaction Formula 2 below.

반응식 2 : Fe + 2NaOH → NaFeO2 + H2 Scheme 2: Fe + 2NaOH → NaFeO 2 + H 2

위의 반응식 2와 같이, Fe와 2NaOH 간의 반응으로 NaFeO2 중간체 용액이 제조되고, H2는 기화된다.As shown in Scheme 2 above, the NaFeO 2 intermediate solution is prepared by the reaction between Fe and 2NaOH, and H 2 is vaporized.

이때, 냉각은 상온에서 NaFeO2 중간체 용액의 온도가 95 ~ 105℃에 도달할 때까지 10 ~ 30분 동안 자연 냉각하는 방랭을 실시한 후 증류수에 드롭와이즈 방식으로 혼합하여 응고를 방지하는 것이 바람직하다.At this time, cooling is carried out by natural cooling for 10 to 30 minutes until the temperature of the NaFeO 2 intermediate solution reaches 95 to 105 ° C. at room temperature, and then mixed with distilled water in a dropwise manner to prevent coagulation. It is preferable to prevent.

보관 과정에서는 NaFeO2 중간체 용액을 증류수가 채워진 밀폐 용기에 드롭와이즈 방식으로 담아 암소 보관한다. 즉, 증류수가 채워진 밀폐 용기의 뚜껑을 열어 놓은 상태에서 드롭와이즈 방식으로 NaFeO2 중간체 용액을 천천히 부어서 밀폐 용기 내에 담아서 그늘진 장소에 보관한다.In the storage process, the NaFeO 2 intermediate solution is put in a sealed container filled with distilled water in a drop-wise manner and stored in the dark. That is, in a state where the lid of an airtight container filled with distilled water is opened, the NaFeO 2 intermediate solution is slowly poured in a dropwise manner, put into an airtight container, and stored in a shady place.

이러한 보관 과정시, 증류수는 NaFeO2 중간체 용액 100ml에 대하여 30 ~ 100ml를 채우는 것이 바람직한데, 이는 반응 과정에서 가열로 증발된 물(H2O)을 보충하지 않을 경우에는 NaFeO2 중간체 용액이 겔화로 인하여 응고되어 사용하지 못할 우려가 있기 때문이다. 또한, 증류수가 채워진 밀폐 용기에 드롭와이즈 방식으로 NaFeO2 중간체 용액을 천천히 붓는 이유는 용해되지 않고 하부에 남아 있을 수 있는 철 가루와 분리하기 위함이다.During this storage process, it is preferable to fill 30 to 100 ml of distilled water with respect to 100 ml of the NaFeO 2 intermediate solution. This is because the NaFeO 2 intermediate solution may coagulate due to gelation and become unusable if the water evaporated by heating (H 2 O) is not replenished during the reaction process. In addition, the reason for slowly pouring the NaFeO 2 intermediate solution in a dropwise manner into an airtight container filled with distilled water is to separate it from undissolved iron powder that may remain at the bottom.

이때, 보관 과정시, 밀폐 용기의 뚜껑을 닫아 밀폐시킨 상태에서 상온에서 암소 보관하는 것이 바람직한데, 이는 NaFeO2 중간체 용액이 빛에 노출되는 것을 미연에 방지하기 위함이다.At this time, during the storage process, it is preferable to store in the dark at room temperature in an airtight state by closing the lid of the airtight container, which is to prevent the NaFeO 2 intermediate solution from being exposed to light.

가열 및 교반heating and stirring

가열 및 교반 단계(S120)에서는 NaFeO2 중간체 용액에 NaOCl 수용액을 투입한 후, 설정 온도까지 가열하면서 교반한다.In the heating and stirring step (S120), the NaOCl aqueous solution is added to the NaFeO 2 intermediate solution, and then the mixture is stirred while heating to a set temperature.

본 단계에서, NaFeO2 중간체 용액과 NaOCl 수용액은 1 : 1 ~ 1 : 10의 중량비로 첨가하는 것이 바람직하고, 1 : 2 ~ 1 : 6의 중량비로 첨가하는 것이 보다 바람직하다.In this step, the NaFeO 2 intermediate solution and the NaOCl aqueous solution are preferably added at a weight ratio of 1:1 to 1:10, and more preferably at a weight ratio of 1:2 to 1:6.

본 단계에서, 설정 온도는 70 ~ 90℃인 것이 바람직하다. 이러한 설정 온도로 가열하게 되면, NaFeO2 중간체 용액 및 NaOCl 수용액 간의 혼합 용액의 온도가 상승함에 따라 천천히 용액의 색상이 보라색으로 변화하게 된다. 설정 온도가 70℃ 미만일 경우에는 NaFeO2 중간체 용액과 NaOCl 수용액 간의 반응이 제대로 이루어지지 못할 우려가 있다. 반대로, 설정 온도가 90℃를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.In this step, the set temperature is preferably 70 ~ 90 ℃. When heated to this set temperature, the color of the solution slowly changes to purple as the temperature of the mixed solution between the NaFeO 2 intermediate solution and the NaOCl aqueous solution increases. If the set temperature is less than 70 °C, there is a concern that the reaction between the NaFeO 2 intermediate solution and the NaOCl aqueous solution may not be performed properly. Conversely, when the set temperature exceeds 90° C., it is not economical because it may act as a factor that only increases manufacturing cost without further effect.

이때, 교반은 100 ~ 1,000rpm의 속도로 10 ~ 60분 동안 실시하는 것이 바람직하고, 200 ~ 400rpm의 속도로 20 ~ 40분 동안 실시하는 것이 보다 바람직하다. 교반 속도가 100rpm 미만이거나, 교반 시간이 30분 미만일 경우에는 NaFeO2 중간체 용액과 NaOCl 수용액 간의 균일한 혼합이 이루어지지 못할 우려가 있다. 반대로, 교반 속도가 1,000rpm을 초과하거나, 교반 시간이 60분을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.At this time, stirring is preferably carried out for 10 to 60 minutes at a speed of 100 to 1,000 rpm, and more preferably for 20 to 40 minutes at a speed of 200 to 400 rpm. If the stirring speed is less than 100 rpm or the stirring time is less than 30 minutes, there is a concern that uniform mixing between the NaFeO 2 intermediate solution and the NaOCl aqueous solution may not be achieved. Conversely, when the stirring speed exceeds 1,000 rpm or the stirring time exceeds 60 minutes, it is not economical because it may act as a factor that only increases manufacturing cost without further effect.

이러한 교반시, 30 ~ 45KHz의 주파수 및 7 ~ 17W의 출력 전압 조건으로 초음파 처리를 함께 실시하는 것이 보다 바람직한데, 이는 NaFeO2 중간체 용액과 NaOCl 수용액 간의 분산성을 보다 향상시키기 위함이다.During this stirring, it is more preferable to perform ultrasonic treatment at a frequency of 30 to 45 KHz and an output voltage of 7 to 17 W, which is to further improve the dispersibility between the NaFeO 2 intermediate solution and the NaOCl aqueous solution.

이러한 초음파 인가시, 주파수가 30KHz 미만이거나, 출력 전압이 8W 미만일 경우에는 초음파의 인가에 따른 캐비테이션(cavitation) 효과가 미미하여 분산성 향상 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 초음파의 주파수가 45KHz를 초과하거나, 또는 출력 전압이 17W를 초과할 경우에는 과도한 초음파 인가로 인하여 용액 내의 물질이 손상될 우려가 있으므로, 바람직하지 못하다.When such ultrasonic waves are applied, when the frequency is less than 30 KHz or the output voltage is less than 8 W, the cavitation effect according to the application of ultrasonic waves is insignificant and it is difficult to properly exhibit the effect of improving the dispersibility. Conversely, when the frequency of the ultrasonic wave exceeds 45 KHz or the output voltage exceeds 17 W, there is a risk of damaging the material in the solution due to excessive ultrasonic application, which is not preferable.

NaNa 22 FeOFeO 4 4 형성formation

Na2FeO4 형성 단계(S130)에서는 설정된 가열온도를 유지시킨 상태로 NaFeO2 중간체 용액과 NaOCl 수용액을 반응시켜 Na2FeO4를 형성한다.In the step of forming Na 2 FeO 4 (S130), the NaFeO 2 intermediate solution and the NaOCl aqueous solution are reacted to form Na 2 FeO 4 while maintaining the set heating temperature.

본 단계에서, 설정된 가열온도인 70 ~ 90℃에 도달할 시, 유지 시간은 5 ~ 30분 동안 실시하는 것이 바람직한데, 이는 NaFeO2 중간체 용액과 NaOCl 수용액 간의 충분한 반응을 통하여 안정적인 용액 상태의 페라이트(Na2FeO4)를 제조하기 위함이다.In this step, when the set heating temperature of 70 ~ 90 ℃ is reached, the holding time is preferably carried out for 5 ~ 30 minutes, which is a stable solution through a sufficient reaction between the NaFeO 2 intermediate solution and the NaOCl aqueous solution. This is to prepare ferrite (Na 2 FeO 4 ).

암소 보관cow storage

암소 보관 단계(S140)에서는 Na2FeO4 형성 단계(S130)에 의해 제조된 Na2FeO4를 밀폐 용기에 담아 암소 보관한다.In the cow storage step (S140), the Na 2 FeO 4 produced by the Na 2 FeO 4 formation step (S130) is put in an airtight container and stored in the cow.

이와 같이, 암소 보관 단계(S140)에서는 Na2FeO4 형성 단계(S130)에 의해 제조된 용액 상태의 Na2FeO4를 밀폐 용기 내에 천천히 부은 후, 밀폐 용기의 뚜껑을 닫아 밀폐시킨 상태에서 그늘진 장소에 보관한다.As such, in the cow storage step (S140), Na 2 FeO 4 in a solution state prepared by the Na 2 FeO 4 forming step (S130) is slowly poured into an airtight container, and then the airtight container is closed and stored in a shady place in an airtight state.

이러한 암소 보관 과정시, 밀폐 용기의 뚜껑을 덮어 밀폐시킨 상태에서 상온에서 암소 보관하는 것이 바람직한데, 이는 Na2FeO4가 빛에 노출되는 것을 미연에 방지하기 위함이다.During this process of storage in the dark, it is preferable to keep the storage in the dark at room temperature in an airtight state by covering the lid of the airtight container, which is to prevent Na 2 FeO 4 from being exposed to light.

이와 같이, 밀폐 용기에 담겨진 상태로 암소 보관된 Na2FeO4는 자가분해 현상을 늦춰 20일 이상이 경과된 후 80% 이상의 농도를 유지하게 된다. 이 결과, 밀폐 용기에 담겨진 상태로 암소 보관된 Na2FeO4는 20일 경과 후에도 약 80% 이상의 농도를 유지할 수 있으므로, 반감기 증가로 장기 저장 및 사용이 용이하여 장기 보관성 및 취급 용이성을 확보할 수 있게 된다.As such, Na 2 FeO 4 stored in the dark in a sealed container slows down the autolysis phenomenon and maintains a concentration of 80% or more after 20 days or more. As a result, since Na 2 FeO 4 stored in the dark in a sealed container can maintain a concentration of about 80% or more even after 20 days, it is easy to store and use for a long time due to an increase in half-life, thereby securing long-term storage and ease of handling.

이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법이 종료될 수 있다.As described above, the method for manufacturing ferrite having an increased half-life according to an embodiment of the present invention can be completed.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법은 NaOH 수용액에 Fe 분말을 투입하고 가열하여 NaFeO2 중간체 용액을 제조한 후, NaFeO2 중간체 용액에 NaOCl 수용액을 투입하여 반응시켜 페라이트(Na2FeO4)를 제조하는 것에 의해, 자가분해 현상이 늦춰져서 20일 이상 경과 후에도 약 80% 이상의 농도를 유지할 수 있게 된다.As described above, in the method for producing ferrite having an increased half-life according to an embodiment of the present invention, Fe powder is added to an aqueous solution of NaOH and heated to prepare an intermediate solution of NaFeO 2 , and then the aqueous solution of NaOCl is added to the intermediate solution of NaOCl to react to produce ferrite (Na 2 FeO 4 ), so that the self-decomposition phenomenon is delayed and the concentration of about 80% or more can be maintained even after 20 days or more.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법은 20일 경과 후에도 약 80% 이상의 농도를 유지할 수 있으므로, 반감기 증가로 장기 저장 및 사용이 용이하여 장기 보관성 및 취급 용이성을 확보할 수 있게 된다.As a result, since the ferrite manufacturing method with an increased half-life according to an embodiment of the present invention can maintain a concentration of about 80% or more even after 20 days, long-term storage and use are easy due to the increased half-life, so long-term storage and ease of handling can be secured.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조된 반감기가 증가된 페라이트는 오존보다 높은 산화력을 가지고 있어 폐수처리, 악취처리 등으로 활용하기에 적합하다.In addition, ferrite with an increased half-life produced by the method according to an embodiment of the present invention has a higher oxidizing power than ozone, and is therefore suitable for use in wastewater treatment, odor treatment, and the like.

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention by this in any sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Contents not described herein can be technically inferred by those skilled in the art, so descriptions thereof will be omitted.

1. 페라이트 제조1. Ferrite Manufacturing

실시예 1Example 1

200ml의 NaOH 수용액(50wt%)에 5g의 Fe 분말을 첨가한 후, 145℃까지 가열하면서 250rpm의 속도로 40분 동안 교반하였다.After adding 5g of Fe powder to 200ml of NaOH aqueous solution (50wt%), the mixture was stirred for 40 minutes at a rate of 250rpm while heating to 145°C.

다음으로, 140℃에 도달 후 90분 동안 유지한 후, 15분 동안 방랭시켜 100℃까지 냉각하였다.Next, after reaching 140 ° C., maintained for 90 minutes, cooled to 100 ° C. by standing for 15 minutes.

다음으로, NaFeO2 중간체 용액 150ml를 증류수 80ml가 채워진 밀폐 용기의 두껑을 열은 상태에서 드롭와이즈 방식으로 담은 후, 두껑을 닫은 상태로 암소 보관하였다.Next, 150ml of the NaFeO 2 intermediate solution was put in a dropwise method with the lid open of an airtight container filled with 80ml of distilled water, and then kept in the dark with the lid closed.

다음으로, NaFeO2 중간체 용액 50ml에 NaOCl(12wt%) 수용액 100ml를 첨가한 후, 85℃까지 가열하면서 250rpm의 속도로 30분 동안 교반하였다.Next, after adding 100ml of NaOCl (12wt%) aqueous solution to 50ml of NaFeO 2 intermediate solution, the mixture was stirred for 30 minutes at a speed of 250rpm while heating to 85°C.

다음으로, 85℃까지 도달한 상태에서 10분 동안 유지시켜 Na2FeO4를 제조하였다.Next, Na 2 FeO 4 was prepared by maintaining the temperature for 10 minutes in a state of reaching 85°C.

다음으로, 제조된 Na2FeO4를 밀폐 용기에 담아 암소 보관하였다.Next, the prepared Na 2 FeO 4 was put in an airtight container and stored in the dark.

실시예 2Example 2

200ml의 NaOH 수용액(50wt%)에 5g의 Fe 분말을 첨가한 후, 130℃까지 가열하면서 250rpm의 속도로 40분 동안 교반한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 페라이트를 제조하였다.After adding 5g of Fe powder to 200ml of NaOH aqueous solution (50wt%), ferrite was prepared in the same manner as in Example 1, except that the mixture was stirred at a speed of 250rpm for 40 minutes while heating to 130°C.

실시예 3Example 3

200ml의 NaOH 수용액(50wt%)에 5g의 Fe 분말을 첨가한 후, 150℃까지 가열하면서 250rpm의 속도로 40분 동안 교반한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 페라이트를 제조하였다.After adding 5 g of Fe powder to 200 ml of NaOH aqueous solution (50 wt%), ferrite was prepared in the same manner as in Example 1, except that the mixture was stirred at a speed of 250 rpm for 40 minutes while heating to 150 ° C.

비교예 1Comparative Example 1

200ml의 NaOH 수용액(50wt%)에 5g의 Fe 분말을 첨가한 후, 160℃까지 가열하면서 250rpm의 속도로 40분 동안 교반한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 페라이트를 제조하였다.After adding 5g of Fe powder to 200ml of NaOH aqueous solution (50wt%), ferrite was prepared in the same manner as in Example 1, except that the mixture was stirred at a speed of 250rpm for 40 minutes while heating to 160°C.

비교예 2Comparative Example 2

200ml의 NaOH 수용액(50wt%)에 5g의 Fe 분말을 첨가한 후, 200℃까지 가열하면서 250rpm의 속도로 40분 동안 교반한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 페라이트를 제조하였다.After adding 5g of Fe powder to 200ml of NaOH aqueous solution (50wt%), ferrite was prepared in the same manner as in Example 1, except that the mixture was stirred at a speed of 250rpm for 40 minutes while heating to 200°C.

비교예 3Comparative Example 3

일반적인 습식산화법으로 페라이트(Na2FeO4)를 제조하였다.Ferrite (Na 2 FeO 4 ) was prepared by a general wet oxidation method.

2. 용액 상태 관찰2. Observation of solution condition

도 2는 실시예 1에 따라 제조된 NaFeO2 중간체 용액을 나타낸 실측 사진이고, 도 3은 비교예 1에 따라 제조된 NaFeO2 중간체 용액을 나타낸 실측 사진이고, 도 4는 비교예 2에 따라 제조된 NaFeO2 중간체 용액을 나타낸 실측 사진이다.2 is a photograph showing a NaFeO 2 intermediate solution prepared according to Example 1, FIG. 3 is a photograph showing a NaFeO 2 intermediate solution prepared according to Comparative Example 1, and FIG. 4 is a photograph showing a NaFeO 2 intermediate solution prepared according to Comparative Example 2.

도 2에 나타낸 바와 같이, 200ml의 NaOH 수용액(50wt%)에 5g의 Fe 분말을 첨가한 후, 145℃까지 가열시킨 실시예 1에 따라 제조된 NaFeO2 중간체 용액은 용액 색상이 청녹색을 띠며 슬러지가 없는 것을 확인하였다.As shown in FIG. 2, after adding 5 g of Fe powder to 200 ml of NaOH aqueous solution (50 wt%), the NaFeO 2 intermediate solution prepared according to Example 1 heated to 145 ° C. was blue-green in color and confirmed that there was no sludge.

반면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 160℃까지 가열시킨 비교예 1에 따라 제조된 NaFeO2 중간체 용액은 용액 색상이 청녹색에서 진한 녹색으로 변하는 것을 확인하였으며, 슬러지가 발생한 것을 확인하였다.On the other hand, as shown in FIG. 3, it was confirmed that the NaFeO 2 intermediate solution prepared according to Comparative Example 1 heated to 160 ° C changed the color of the solution from blue green to dark green, and it was confirmed that sludge was generated.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 200℃까지 가열시킨 비교예 2에 따라 제조된 NaFeO2 중간체 용액은 용액 색상이 갈색으로 변하면서 슬러지를 다량 발생시킨 것을 확인하였다.In addition, as shown in FIG. 4, it was confirmed that the NaFeO 2 intermediate solution prepared according to Comparative Example 2 heated to 200° C. generated a large amount of sludge while the color of the solution changed to brown.

한편, 도 5는 실시예 1에 따라 제조된 Na2FeO4를 나타낸 실측 사진이다.Meanwhile, FIG. 5 is a photograph showing Na 2 FeO 4 prepared according to Example 1.

도 5에 나타낸 바와 같이, 실시예 1에 따라 제조된 NaFeO2 중간체 용액 50ml에 NaOCl(12wt%) 수용액 100ml를 첨가하고, 85℃까지 도달한 상태에서 10분 동안 유지시켜 제조된 Na2FeO4를 나타낸 것으로, 슬러지 없이 페라이트가 잘 형성된 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 5, Na 2 FeO 4 prepared by adding 100 ml of an aqueous solution of NaOCl (12 wt%) to 50 ml of the NaFeO 2 intermediate solution prepared according to Example 1 and maintaining for 10 minutes in a state of reaching 85 ° C. As shown, it can be confirmed that ferrite is well formed without sludge.

3. 물성 평가3. Property evaluation

표 1은 실시예 1 ~ 3 및 비교예 3에 따른 페라이트의 보관기간별 UV 흡광도 측정 결과를 나타낸 것이고, 도 6은 실시예 1 및 비교예 3에 따른 페라이트의 보관기간별 UV 흡광도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.Table 1 shows the UV absorbance measurement results for each storage period of ferrite according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 3, and FIG. 6 is a graph showing the UV absorbance measurement results for each storage period of ferrite according to Examples 1 and Comparative Example 3.

보관 기간storage period 비교예 3Comparative Example 3 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 제조일date of manufacture 3.503.50 8.268.26 8.278.27 8.288.28 4일4 days 0.410.41 7.717.71 7.737.73 7.727.72 8일8 days 0.260.26 7.267.26 7.307.30 7.257.25 12일12 days -- 7.697.69 7.717.71 7.707.70 16일16th -- 7.777.77 7.807.80 7.787.78 22일22nd -- 7.647.64 7.677.67 7.657.65

표 1 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 ~ 3 및 비교예 3에 따른 페라이트의 보관기간별 UV 흡광도 측정 결과가 나타나 있다.As shown in Table 1 and FIG. 6, the UV absorbance measurement results for each storage period of ferrite according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 3 are shown.

이때, 실시예 1 ~ 3에 따른 페라이트는 보관기간별 UV 흡광도 측정 결과, 제조일로부터 22일이 경과한 시점까지 UV 흡광도 측정 값(505λ)에 큰 변화가 없는 것을 확인할 수 있다.At this time, as a result of measuring the UV absorbance of the ferrites according to Examples 1 to 3, it can be confirmed that there is no significant change in the measured UV absorbance value (505λ) until 22 days have elapsed from the manufacturing date.

반면, 비교예 3에 따른 페라이트는 보관기간별 UV 흡광도 측정 결과, 제조일로부터 4일이 지난 시점에 이미 UV 흡광도 측정 값(505 λ)이 약 90%까지 낮아진 것을 확인하였다.On the other hand, as a result of measuring the UV absorbance for each storage period, it was confirmed that the measured UV absorbance value (505 λ) of the ferrite according to Comparative Example 3 had already decreased to about 90% after 4 days from the manufacturing date.

위의 실험 결과를 통해 알 수 있듯이, 실시예 1 ~ 3에 따른 페라이트는 반감기 증가로 장기 보관 및 사용이 용이하다는 것을 확인하였다.As can be seen from the above experimental results, it was confirmed that the ferrites according to Examples 1 to 3 were easy to store and use for a long time due to an increased half-life.

한편, 표 2는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 3에 따른 페라이트의 보관기간별 T-N 제거율 측정 결과를 나타낸 것이고, 도 7은 실시예 1 및 비교예 3에 따른 페라이트의 보관기간별 T-N 제거율 측정 결과를 나타낸 그래프이다.On the other hand, Table 2 shows the T-N removal rate measurement results for each storage period of ferrite according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 3, and FIG. 7 is a graph showing the T-N removal rate measurement results for each storage period of ferrite according to Examples 1 and Comparative Example 3.

보관 기간storage period 비교예 3Comparative Example 3 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 제조일date of manufacture 31.0%31.0% 69.0%69.0% 69.3%69.3% 69.5%69.5% 4일4 days 2.4%2.4% 69.0%69.0% 69.2%69.2% 69.3%69.3% 8일8 days 1.8%1.8% 66.7%66.7% 66.8%66.8% 66.9%66.9% 12일12 days 1.2%1.2% 63.1%63.1% 63.2%63.2% 63.4%63.4% 16일16th 0.8%0.8% 64.3%64.3% 64.5%64.5% 64.7%64.7% 22일22nd 0.8%0.8% 63.4%63.4% 63.7%63.7% 63.8%63.8%

표 2 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 ~ 3 및 비교예 3에 따른 페라이트의 보관기간별 T-N 제거율 측정 결과가 나타나 있다.As shown in Table 2 and FIG. 7, the T-N removal rate measurement results for each storage period of ferrite according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 3 are shown.

이때, 실시예 1 ~ 3에 따른 페라이트는 보관기간별 T-N 제거율 측정을 비교한 결과, 제조일로부터 22일이 경과한 시점까지 T-N 제거율(탈황폐수)에 큰 변화가 없는 것을 확인할 수 있다.At this time, as a result of comparing the T-N removal rate measurement for each storage period of the ferrites according to Examples 1 to 3, it can be confirmed that there is no significant change in the T-N removal rate (desulfurization wastewater) until 22 days have elapsed from the manufacturing date.

반면, 비교예 3에 따른 페라이트는 T-N 제거율 측정을 비교한 결과, 제조일로부터 4일이 지난 시점부터 T-N 제거율(탈황폐수)이 절반 이하로 낮아진 것을 확인하였다.On the other hand, as a result of comparing the T-N removal rate measurement of the ferrite according to Comparative Example 3, it was confirmed that the T-N removal rate (desulfurization wastewater) was lowered to less than half from the time point 4 days after the manufacturing date.

이상과 같이 본 발명의 실시예와 비교예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.As described above, the embodiments and comparative examples of the present invention have been described in detail, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to those within the scope substantially equivalent to the embodiments of the present invention.

S110 : NaFeO2 중간체 용액 제조 단계
S120 : 가열 및 교반 단계
S130 : Na2FeO4 형성 단계
S140 : 암소 보관 단계
S110: NaFeO 2 intermediate solution preparation step
S120: heating and stirring step
S130: Na 2 FeO 4 formation step
S140: cow storage step

Claims (9)

(a) NaFeO2 중간체 용액을 제조하는 단계;
(b) 상기 NaFeO2 중간체 용액에 NaOCl 수용액을 투입한 후, 설정 온도까지 가열하면서 교반하는 단계;
(c) 상기 설정된 가열온도를 유지시킨 상태로 NaFeO2 중간체 용액과 NaOCl 수용액을 반응시켜 Na2FeO4를 형성하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계에 의해 제조된 Na2FeO4를 밀폐 용기에 담아 암소 보관하는 단계;를 포함하며,
상기 (d) 단계 이후, 상기 밀폐 용기에 담겨진 상태로 암소 보관된 Na2FeO4는 자가분해 현상을 늦춰 20일 이상이 경과된 후 80% 이상의 농도를 유지하는 것을 특징으로 하는 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법.
(a) preparing a NaFeO 2 intermediate solution;
(b) adding an aqueous solution of NaOCl to the NaFeO 2 intermediate solution and stirring while heating to a set temperature;
(c) forming Na 2 FeO 4 by reacting the NaFeO 2 intermediate solution with the NaOCl aqueous solution while maintaining the set heating temperature; and
(d) putting the Na 2 FeO 4 prepared in step (c) in an airtight container and storing it in the dark;
After the step (d), the Na 2 FeO 4 stored in the dark in the sealed container slows down the autolysis phenomenon and maintains a concentration of 80% or more after 20 days or more. Method for producing ferrite with increased half-life.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
(a-1) NaOH 수용액에 Fe 분말을 첨가한 후, 130 ~ 150℃까지 가열하면서 교반하는 단계;
(a-2) 상기 130 ~ 150℃에 도달할 시, 1 ~ 2시간 동안 유지시켜 반응시킨 후 95 ~ 105℃까지 냉각하고, 증류수에 드롭와이즈 방식으로 혼합하여 NaFeO2 중간체 용액을 제조하는 단계; 및
(a-3) 상기 NaFeO2 중간체 용액을 증류수가 채워진 밀폐 용기에 드롭와이즈 방식으로 담아 암소 보관하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법.
According to claim 1,
In step (a),
(a-1) stirring while heating to 130 ~ 150 ℃ after adding Fe powder to the NaOH aqueous solution;
(a-2) when the temperature reaches 130 to 150° C., reacted by maintaining for 1 to 2 hours, cooled to 95 to 105° C., and mixed with distilled water in a dropwise manner to prepare a NaFeO 2 intermediate solution; and
(a-3) storing the NaFeO 2 intermediate solution in a closed container filled with distilled water in a drop-wise manner and storing it in the dark;
Method for producing ferrite with increased half-life, characterized in that it comprises a.
제2항에 있어서,
상기 (a-1) 단계에서,
상기 Fe 분말은
상기 NaOH 수용액 100ml 당 0.5 ~ 4.5g을 첨가하는 것을 특징으로 하는 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법.
According to claim 2,
In step (a-1),
The Fe powder is
A method for producing ferrite with increased half-life, characterized in that 0.5 to 4.5 g is added per 100 ml of the NaOH aqueous solution.
제2항에 있어서,
상기 (a-2) 단계에서,
상기 냉각은
95 ~ 105℃에 도달할 때까지 10 ~ 30분 동안 자연 냉각한 후 증류수에 드롭와이즈 방식으로 혼합하여 응고를 방지하는 것을 특징으로 하는 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법.
According to claim 2,
In step (a-2),
The cooling
A method for producing ferrite with increased half-life, characterized in that it is naturally cooled for 10 to 30 minutes until it reaches 95 to 105 ° C., and then mixed with distilled water in a dropwise manner to prevent coagulation.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 NaFeO2 중간체 용액과 NaOCl 수용액은
1 : 1 ~ 1 : 10의 중량비로 첨가하는 것을 특징으로 하는 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법.
According to claim 1,
In step (b),
The NaFeO 2 intermediate solution and NaOCl aqueous solution are
A method for producing ferrite with increased half-life, characterized in that it is added in a weight ratio of 1: 1 to 1: 10.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 설정 온도는
70 ~ 90℃인 것을 특징으로 하는 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법.
According to claim 1,
In step (b),
The set temperature is
Method for producing ferrite with increased half-life, characterized in that 70 ~ 90 ℃.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 교반은
100 ~ 1,000rpm의 속도로 10 ~ 60분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법.
According to claim 1,
In step (b),
The stirring
Method for producing ferrite with increased half-life, characterized in that carried out for 10 to 60 minutes at a speed of 100 to 1,000 rpm.
제1항에 있어서,
상기 교반시,
30 ~ 45KHz의 주파수 및 7 ~ 17W의 출력 전압 조건으로 초음파 처리를 함께 실시하는 것을 특징으로 하는 반감기가 증가된 페라이트 제조 방법.
According to claim 1,
When stirring,
A method for producing ferrite with increased half-life, characterized in that ultrasonic treatment is performed together at a frequency of 30 to 45 KHz and an output voltage of 7 to 17 W.
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