KR19990010415A - Method for preparing crystalline layered sodium disilicate - Google Patents
Method for preparing crystalline layered sodium disilicate Download PDFInfo
- Publication number
- KR19990010415A KR19990010415A KR1019970033207A KR19970033207A KR19990010415A KR 19990010415 A KR19990010415 A KR 19990010415A KR 1019970033207 A KR1019970033207 A KR 1019970033207A KR 19970033207 A KR19970033207 A KR 19970033207A KR 19990010415 A KR19990010415 A KR 19990010415A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sodium silicate
- crystalline
- powder
- crystalline layered
- sodium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
- C11D3/12—Water-insoluble compounds
- C11D3/124—Silicon containing, e.g. silica, silex, quartz or glass beads
- C11D3/1246—Silicates, e.g. diatomaceous earth
- C11D3/1253—Layer silicates, e.g. talcum, kaolin, clay, bentonite, smectite, montmorillonite, hectorite or attapulgite
- C11D3/1273—Crystalline layered silicates of type NaMeSixO2x+1YH2O
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/06—Metal silicides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
- C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
본 발명은 결정성 층상 이규산나트륨의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 조성비의 무수 이규산나트륨 컬릿(cullet)분말을 출발물질로 하여 여기에 바인더로서 규산나트륨 수용액을 가하여 조립 입상물을 조제하고 건조한 다음, 이 조립 입상물을 소성로에 투입하여 결정화 공정을 거치는 간단한 방법으로 결정성 층상 이규산나트륨을 제조함으로써, 기존방법에 비하여 제품의 순도를 높이고 제조공정을 단순화하는 한편 공정제어가 용이하고 에너지 소모를 획기적으로 줄일 수 있어 원가절감은 물론 소성장치내에 반응물이 침적되는 현상을 개선시킨 물연화제(water softner) 또는 세제 조성물의 빌더(builder)로서 유용한 결정성 층상 이규산나트륨의 개량된 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing crystalline layered sodium disilicate, and more particularly, by using anhydrous sodium disilicate cullet powder of a certain composition ratio as a starting material and adding an aqueous sodium silicate solution as a binder to the granulated granules. After preparing and drying, the granulated granules are put into a kiln and subjected to crystallization to produce crystalline layered sodium silicate, which increases the purity of the product and simplifies the manufacturing process and facilitates process control, compared to the conventional method. Improved production of crystalline sodium bisulfite useful as builders of water softners or detergent compositions that reduce costs and significantly reduce the reactant deposits in the firing apparatus. It is about a method.
Description
본 발명은 결정성 층상 이규산나트륨의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 조성비의 무수 이규산나트륨 컬릿(cullet)분말을 출발물질로 하여 여기에 바인더로서 규산나트륨 수용액을 가하여 조립 입상물을 조제하고 건조한 다음, 이 조립 입상물을 소성로에 투입하여 결정화 공정을 거치는 간단한 방법으로 결정성 층상 이규산나트륨을 제조함으로써, 기존방법에 비하여 제품의 순도를 높이고 제조공정을 단순화하는 한편 공정제어가 용이하고 에너지 소모를 획기적으로 줄일 수 있어 원가절감은 물론 소성장치내에 반응물이 침적되는 현상을 개선시킨 물연화제(water softner) 또는 세제 조성물의 빌더(builder)로서 유용한 결정성 층상 이규산나트륨의 개량된 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing crystalline layered sodium disilicate, and more particularly, by using anhydrous sodium disilicate cullet powder of a certain composition ratio as a starting material and adding an aqueous sodium silicate solution as a binder to the granulated granules. After preparing and drying, the granulated granules are put into a kiln and subjected to crystallization to produce crystalline layered sodium silicate, which increases the purity of the product and simplifies the manufacturing process and facilitates process control, compared to the conventional method. Improved production of crystalline sodium bisulfite useful as builders of water softners or detergent compositions that reduce costs and significantly reduce the reactant deposits in the firing apparatus. It is about a method.
본 발명에서 출발물질로 사용된 컬릿(Cullet)은 흔히 규산나트륨 수용액 제조분야에서 원료로 사용되어온 것으로서, 규석과 탄산나트륨을 적당한 몰비(Na2O에 대한 SiO2의 비, 즉 SiO2/Na2O)로 혼합하고 이를 1000 ∼ 1400℃ 정도의 높은 온도에서 가열 용융시킨 후 냉각시켜 얻을 수 있는 무정형 규산나트륨의 작은 덩어리나 조각들로 이루어진 화합물을 뜻하는 것이다.As a starting material in the present invention (Cullet) is often used as a raw material in the production of aqueous sodium silicate solution, the silica and sodium carbonate in a suitable molar ratio (the ratio of SiO 2 to Na 2 O, that is, SiO 2 / Na 2 O ) Is a compound consisting of small agglomerates or pieces of amorphous sodium silicate that can be obtained by mixing and heating and melting at a high temperature of about 1000 ~ 1400 ℃.
또한, 층상 규산나트륨은 (Na2O)x(SiO2)y(여기서, y/x는 결정구조에 따라 변화하며 대개 2 ∼ 11의 값을 가진다)으로 표시되는 결정상의 규산염이다. 그 중에서도 Na2Si2O5로 표시되는 결정성 층상 이규산나트륨은 결정학적으로 α-, β-, γ- 및 δ-형 등이 존재한다고 보고되어 있으며, 그 구조적인 특이성 때문에 흡착특성, 이온교환능이 독특하여 촉매담체나 분리·정제공정 등 여러 화학공정에 유용하게 사용되고 있다. 특히 δ-형의 결정성 층상 이규산나트륨은 물속에 존재하는 Ca2+, Mg2+등의 경도성분에 대한 높은 결합능(binding capacity)을 갖고 있어 최근에 물연화제(water softner) 또는 세제 조성물 빌더(builder) 등의 다양한 용도로 개발되어 이용되고 있다.In addition, layered sodium silicate is a crystalline silicate represented by (Na 2 O) x (SiO 2 ) y (where y / x changes depending on the crystal structure and usually has a value of 2 to 11). Among them, crystalline sodium sodium silicate, represented by Na 2 Si 2 O 5 , has been reported to have crystallographic α-, β-, γ-, and δ-types, and due to its structural specificity, adsorption characteristics, ions Due to its unique exchange capacity, it is useful for various chemical processes such as catalyst carriers, separation and purification processes. In particular, δ-type crystalline sodium bisulfite has a high binding capacity to hardness components such as Ca 2+ , Mg 2+ in water and has recently been used as a water softner or detergent composition builder. It is developed and used for various purposes such as (builder).
δ-형의 결정성 층상 이규산나트륨을 합성하기 위한 대표적인 방법으로는 다음과 같은 방법이 공지되어 있다.As a representative method for synthesizing δ-type crystalline lamellar sodium silicate, the following method is known.
미국특허 제4,585,642호 및 유럽특허 제293,640호 등에는 규산나트륨 수용액과 수산화나트륨 수용액을 사용하여 Na2O에 대한 SiO2의 몰비(SiO2/Na2O)를 1.9 ∼ 2.5로 조절하고 분무 건조기를 이용하여 탈수시킨 후에 550 ∼ 800℃에서 결정화시키는 방법이 공지되어 있다.U.S. Patent No. 4,585,642 No. and European Patent No. 293 640 number or the like is sodium silicate aqueous solution and adjusting the molar ratio (SiO 2 / Na 2 O) of the SiO 2 to Na 2 O with a sodium hydroxide solution to 1.9 ~ 2.5 and a spray drier The method of crystallizing at 550-800 degreeC after dehydrating using is known.
그러나, 이러한 제조방법은 무수 규산나트륨에 비하여 원단위당 가격이 비싼 규산나트륨 수용액을 사용하고, 다시 규산나트륨 수용액중에 존재하는 다량의 수분을 제거해야 하므로 막대한 에너지가 소모되며, 탈수된 규산나트륨은 매우 부피가 커서 결정화 장치의 규모가 커지며 분진이 다량으로 발생하게 되어 백 필터(bag filter)에 부하가 많이 걸리는 단점이 있다. 또한, 결정화 과정 초기에 잔류 수분의 이탈로 인한 부풀림(foam)현상 등이 심하게 일어나고, 뒤이어 입자와 입자끼리의 소결 및 수축현상이 수반되어 결정화 장치 내부에 침적되는 현상이 발생하기 때문에 연속공정시 문제점 발생의 요인이 되고 있다.However, this manufacturing method uses an aqueous sodium silicate solution which is expensive per unit unit compared to anhydrous sodium silicate, and again, a large amount of water is consumed because a large amount of water present in the aqueous sodium silicate solution is consumed, and dehydrated sodium silicate is very bulky. The larger the size of the crystallization device and the greater the amount of dust generated, the bag filter (bag filter) has a disadvantage that takes a lot of load. In addition, in the early stage of the crystallization process, swelling (foam) due to the separation of residual moisture occurs severely, followed by sintering and shrinkage of the particles and particles between each other and the deposition occurs inside the crystallization apparatus problem in the continuous process It is a factor of occurrence.
일본특허공개 평4-238809호에는 Na2O에 대한 SiO2의 몰비(SiO2/Na2O)가 1.9 ∼ 3.2로 조절된 규산나트륨 수용액을 680 ∼ 830℃의 결정화 온도영역을 유지하는 가열부분에 직접 도입시켜 결정화시킴으로써 제조공정을 단순화시켰으나, 고온의 탈수과정에서 다량의 수증기 발생으로 인하여 에너지의 소모가 과다하고, 결정화 장치의 부식이 쉽게 일어나게 될 뿐만 아니라 갑작스런 조업중단(shut-down)시 장치 내부에 반응물의 침적현상이 일어날 수 있다는 문제점이 있다.Japanese heated portion to the Patent Publication No. 4-238809 discloses a molar ratio (SiO 2 / Na 2 O) a sodium silicate aqueous solution adjusted to 1.9 ~ 3.2 on SiO 2 to Na 2 O keeping the crystallization temperature range of 680 ~ 830 ℃ The crystallization process was simplified by introducing directly into the crystallization process, but the production of large amount of water vapor in the process of high temperature dehydration caused excessive energy consumption, corrosion of the crystallization device, and the device in case of sudden shutdown. There is a problem that deposition of the reactant can occur inside.
일본특허공개 평3-93649호에서는 내수성을 개선하기 위하여 알루미나 성분을 일부 첨가하여 무수 규산나트륨을 조제한 후, 분쇄하여 결정화시킴으로써 층상 구조를 개질한 방법이 공지되어 있지만, 이 방법 역시 불순물이 다량 혼재되며 입자간에 소결현상이 나타나는 문제가 있다.In Japanese Patent Laid-Open No. 3-93649, in order to improve the water resistance, a method of modifying the layered structure by adding alumina component to prepare anhydrous sodium silicate and then grinding and crystallizing is known, but this method also contains a large amount of impurities. There is a problem in that sintering occurs between particles.
상기한 미국특허 제4,585,642호와 미국특허 제5,211,930호 및 제5,268,156호에는 공통적으로 먼저 컬릿에 다량의 물을 가하여 가열, 용해시켜 규산나트륨 수용액(수분 함량: 50 ∼ 60 중량%)을 만드는 가열·용해공정과, 이러한 규산나트륨 수용액에 수산화나트륨을 가하여 원하는 적정몰비(SiO2/Na2O)로 조절하고 상기 공정에서 포함된 50 ∼ 60 중량%의 수분을 140℃ 이상의 온도영역에서 분무건조기를 사용하여 건조시키는 건조공정을 거친 다음, 분말상의 중간 생성물을 소성로에서 600 ∼ 800℃의 온도범위로 고열 결정화시키는 결정화공정 등으로 구성되어 있다. 이중 미국특허 제4,585,642호에서는 최종 제품이 여러 가지 결정형태를 가지는 결정성 층상 이규산나트륨이 혼재되는 것을 방지하기 위하여 δ-형에 상응하는 시드(seed)를 첨가하는 공정을 부가하였고, 미국특허 제5,211,930호에서는 최종 제품에 대한 재순환(recycle) 공정을 부가하여 소성장치내에 생성물이 침적되는 현상을 방지하였고, 미국특허 제5,268,156호에서는 소성장치 내부의 침적물 부착현상과 분진발생을 억제하기 위한 수단으로 건조공정을 거친 분말상 중간 생성물을 1 ∼ 50 ㎛ 정도로 미분쇄(분쇄공정)하여 부피밀도를 증가시키는 방법을 사용하였다.The above-mentioned U.S. Patent No. 4,585,642 and U.S. Patent Nos. 5,211,930 and 5,268,156 are commonly heated and dissolved by adding a large amount of water to a cullet to heat and dissolve to form an aqueous sodium silicate (water content: 50 to 60 wt%). The sodium hydroxide solution is added to an aqueous solution of the sodium silicate to adjust the desired molar ratio (SiO 2 / Na 2 O) to 50 to 60% by weight of the moisture contained in the process using a spray dryer at a temperature of 140 ° C. or higher. After drying the drying step, the powdery intermediate product is crystallized in a high temperature crystallization process in a firing furnace at a temperature in the range of 600 to 800 ° C. US Pat. No. 4,585,642 adds a step of adding a seed corresponding to the δ-form to prevent the final product from mixing with crystalline sodium bisulfite having various crystal forms. 5,211,930 added a recycle process to the final product to prevent the deposition of the product in the firing apparatus, US Patent No. 5,268,156 is a drying means as a means for suppressing the deposition of deposits and dust generation inside the firing apparatus A method of increasing the bulk density by pulverizing (pulverizing) the powdered intermediate product after the process to about 1 to 50 μm was used.
그러나, 상기의 기술들은 그 공정 및 장치의 복잡성 등을 감안할 때 최종 제품에 대한 품질 유지상의 문제점이 있을 뿐 아니라 가열, 건조, 결정화 등의 고열에너지 소요 공정이 필요하므로 경제적으로 크게 불리하고, 이에 따라 소요되는 장치의 설비가 많이 요구되며 복잡한 다단계의 전체 제조과정으로 인해 공정상의 커다란 문제점이 되고 있다.However, in view of the complexity of the process and apparatus, the above technologies are not only economically disadvantageous in terms of maintaining the quality of the final product, but also require high heat energy processes such as heating, drying, and crystallization. The equipment of the required device is much required, and due to the complicated multi-step whole manufacturing process, it becomes a big problem in the process.
그래서 미국특허 제5,183,651호에서는 상기 기술들의 단점으로 지적되어온 복잡한 다단계의 제조공정을 개선하여 소요되는 장치 및 에너지 비용을 대폭 절감시키는 제조방법을 제시하였다. 이 방법에서는 여러 형태의 결정이 혼재되지 않고 α-형의 결정성 층상 이규산나트륨을 얻게되어 경제적 잇점이 있는 제법으로 평가되나, 최종 생성물의 재순환공정이 추가적으로 부가되어야 하고, 최종 생성물 대부분이 α-형의 결정성 층상 이규산나트륨이므로 미국특허 제4,820,439호와 상기한 일본특허공개 평4-238809호 등에서 제시된 바와 같이 물 속의 경도성분에 대한 결합능이 δ-형 결정성 층상 이규산나트륨보다 매우 낮으므로 물연화제나 세제 조성물의 빌더로서 전혀 사용할 수 없는 문제점이 있었다.Thus, U.S. Patent No. 5,183,651 proposes a manufacturing method that significantly reduces the device and energy costs required by improving a complicated multi-step manufacturing process that has been pointed out as a disadvantage of the above technologies. In this method, various forms of crystals are not mixed and α-type crystalline sodium disilicate is obtained, which is evaluated as an economically advantageous method, but additional recycling of the final product requires additional addition, and most of the final product is α-. As the crystalline layered sodium disilicate of the type, as shown in U.S. Patent No. 4,820,439 and Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 4-238809, the binding capacity of the hardness component in water is much lower than that of δ-type crystalline sodium bisulfate There was a problem that can not be used at all as a builder of water softener or detergent composition.
이에 본 발명자들은 상기한 선행기술들이 안고 있는 복잡한 다단계의 제조공정을 개선하고 주로 δ-형을 가지는 고순도, 양질의 결정성 층상 이규산나트륨을 제조하고자 노력한 결과, 본 출원인의 미국특허 제5,567,404호(대한민국특허공개 제95-31902호)에서는 δ-형으로의 상전이가 용이하도록 몰비가 미리 조정된 컬릿분말을 출발물질로 하여 여기에 조립에 필요한 소량의 물을 가하여 조립 입상물을 조제하고, 이 조립 입상물을 그대로 소성로에 투입하여 결정화시킴으로써 기존 방법에 비하여 전체 제조과정이 획기적으로 단순화되고 에너지 소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 원가절감은 물론 장치내에 반응물이 침적되는 현상을 개선한 새로운 방법을 제시한 바 있다. 하지만 이 방법에서 컬릿분말의 조립화에 사용된 물은 바인더로서 작용할 뿐만 아니라 수화작용에 의한 상전환의 필수불가결한 요소로도 작용하게 되는데, 이때 첨가되는 물의 양에 따라 조립 입상물의 제조 조건이 까다로운 단점이 있다. 예컨대 컬릿분말의 특성상 첨가되는 물의 양이 적을 경우에는 조립화가 어렵고 결정화 후 생성된 최종제품의 순도가 불량하며, 물의 양이 많이 첨가될 경우에는 조립물의 형상 유지가 어려운 슬러리(slurry)상으로 전환되므로 최적 조립 입상물을 조제하기 위해서는 첨가되는 물의 양 조절이 반드시 요구된다.Accordingly, the present inventors have made efforts to improve the complicated multi-step manufacturing process of the above-described prior arts and to prepare a high purity, high-quality crystalline layered sodium silicate having a δ-type. In Korean Patent Publication No. 95-31902), a granulated granule is prepared by adding a small amount of water required for assembly to a collet powder having a molar ratio pre-adjusted to facilitate phase transition to a δ-type. By introducing the granules into the kiln as it is crystallized, we have proposed a new method that not only simplifies the entire manufacturing process and reduces energy consumption, but also reduces costs and deposits of reactants in the device. have. In this method, however, the water used for the granulation of the cullet powder not only acts as a binder but also as an indispensable element of phase inversion by hydration, wherein the conditions for producing granulated granules are difficult depending on the amount of water added. There are disadvantages. For example, when the amount of water added is small due to the characteristics of the cullet powder, granulation is difficult and the purity of the final product produced after crystallization is poor. When a large amount of water is added, it is converted into a slurry that is difficult to maintain the shape of the granulated product. In order to prepare the optimum granulated granules, it is necessary to control the amount of water added.
본 발명자들은 상기 미국특허 제5,567,404호(대한민국특허공개 제95-31902호)에 따른 결정성 층상 이규산나트륨의 제조방법중 컬릿분말의 조립화 과정에서 바인더 성분으로서 물 대신에 규산나트륨 수용액을 사용하므로써 바인더중의 고형분 성분에 의한 결합력 보완으로 인하여 물의 양 조절이 용이해짐을 알게됨으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors use an aqueous sodium silicate solution instead of water as a binder component in the granulation process of the crystalline powder in the manufacturing method of crystalline sodium bisulfate according to US Patent No. 5,567,404 (Korean Patent Publication No. 95-31902). The present invention has been completed by finding that the amount of water can be easily controlled due to the binding of the solid component in the binder.
따라서, 본 발명은 까다로운 조립화공정을 개선하고 제품의 순도를 향상시키는 결정성 층상 이규산나트륨의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a process for the preparation of crystalline sodium bisulfite which improves the demanding granulation process and improves the purity of the product.
제 1 도는 본 발명에 따른 결정성 층상 이규산나트륨의 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정도이고,1 is a process diagram schematically showing the manufacturing process of the crystalline layered sodium silicate according to the present invention,
제 2 도는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 시료의 X-선 회절패턴을 나타낸 것이다.2 shows the X-ray diffraction pattern of the sample prepared in Example 1 of the present invention.
본 발명은 무수 규산 나트륨 컬릿분말에 물을 가하여 조립 입상물을 조제하고 이를 결정화하는 결정성 층상 이규산나트륨의 제조방법에 있어서, 상기 무수 규산 나트륨 분말에 바인더로서 물을 사용하는 대신에 규산나트륨 수용액을 가하여 조립 입상물을 조제하는 것을 그 특징으로 한다.The present invention provides a method for producing a crystalline layered sodium silicate, by adding water to anhydrous sodium silicate powder powder to prepare granulated granules and crystallizing them, in which an aqueous sodium silicate solution is used instead of water as a binder for the anhydrous sodium silicate powder. It is characterized by the preparation of the granulated granules by the addition.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.
본 발명은 일정 성분 조성으로 이루어진 무수 이규산나트륨 컬릿분말의 조립화에 필요한 바인더 성분으로서 일정량의 물을 함유한 규산나트륨 수용액을 첨가하여 조립화하는데, 이러한 규산나트륨 수용액 첨가공정은 조립화 공정에서의 크기조절을 용이하게 해주는 바인더 역할을 할 뿐만 아니라 수화반응을 촉진시켜 주는 역할을 하는 본 발명의 핵심공정중의 하나이다. 따라서 바인더로서 규산나트륨 수용액을 사용하는 본 발명은 종래기술에서 단순히 물을 첨가하는 공정과는 그 공정상의 수분의 역할이나 공정의 메카니즘이 전혀 새롭다. 다시말하면, 분쇄된 컬릿분말의 조립화에 효과적으로 기여하고 결정화과정에서 쉽게 제거되면서도 균일한 결정형성과 기공형성으로 순도향상 및 해쇄성 향상에 기여하며, 그 첨가량이 매우 소량이므로 위와 같은 공정에서 장치내의 문제요인이나 제조후의 물성에 아무런 장애를 주지 않고 오히려 공정을 단축해 주는 메카니즘상의 근거를 제공한다.The present invention is granulated by adding an aqueous sodium silicate solution containing a certain amount of water as a binder component required for the granulation of anhydrous sodium silicate cullet powder composed of a certain component composition. It is one of the key processes of the present invention that not only serves as a binder to facilitate the size adjustment but also serves to promote the hydration reaction. Therefore, the present invention using an aqueous sodium silicate as a binder is completely different from the process of simply adding water in the prior art, and the role of the water and the mechanism of the process. In other words, it effectively contributes to the granulation of the pulverized cullet powder and is easily removed in the crystallization process, and contributes to the improvement of purity and crushability by uniform crystal formation and pore formation, and the addition amount is very small. It provides a mechanism basis that shortens the process without impeding any problem or post-production properties.
또한, 이러한 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 결정성 층상 이규산나트륨은 대부분이 δ-형 결정을 갖고 있어 물연화제 또는 세제보조제로서 특히 유용하다.In addition, most of the crystalline sodium bisulfite prepared by the production method of the present invention has a δ-type crystal, which is particularly useful as a water softener or detergent adjuvant.
본 발명에 따른 결정성 층상 이규산나트륨의 제조과정은 규석과 탄산나트륨을 혼합하고 가열·용융시켜 무수 이규산나트륨 컬릿(cullet)을 조제하는 과정, 상기 컬릿을 분쇄한 분말에 규산나트륨 수용액을 가하여 조립 입상물을 조제하는 과정, 그리고 상기 조립 입상물을 가열 소성에 의해 결정화하는 과정으로 구성된다.In the process of preparing crystalline sodium bisulfite according to the present invention, a process of preparing anhydrous sodium silicate cullets by mixing, heating and melting silicate and sodium carbonate, and granulating by adding an aqueous sodium silicate solution to the pulverized powder It consists of a process of preparing a granular material, and the process of crystallizing the granulated granular material by heat baking.
이와 같은 본 발명의 결정성 층상 이규산나트륨의 제조방법을 각 과정별로 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Such a method of preparing the crystalline lamellar sodium silicate of the present invention will be described in more detail by each process as follows.
제 1 과정은 SiO2/Na2O의 몰비가 1.80 ∼ 2.20가 되도록 규석과 탄산나트륨을 혼합하여 1,000 ∼ 1,400℃에서 1 ∼ 3시간 용융시킨 후 상온으로 냉각하여 컬릿을 제조하는 과정이다. 이때, SiO2/Na2O의 몰비가 결정성 층상 이규산나트륨의 결정형태를 결정하게 되는 가장 중요한 인자이므로 상기 몰비를 유지하도록 한다.The first process is a process of preparing a cullet by mixing silica and sodium carbonate so that the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O is 1.80 to 2.20, melting the solution at 1,000 to 1,400 ° C. for 1 to 3 hours, and then cooling to room temperature. At this time, the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O is the most important factor that determines the crystal form of the crystalline layered sodium disilicate so as to maintain the molar ratio.
제 2 과정은 상기에서 제조한 컬릿을 분쇄하여 입자크기가 850 ㎛ 이하(D50:≒300 ㎛)인 컬릿분말을 제조하고, 여기에 바인더로서 SiO2/Na2O의 몰비가 2.0 ∼ 3.3인 규산나트륨 수용액(고형분 함량: 15 ∼ 40 중량%)을 첨가하여 직경 1 ∼ 50 mm 크기의 조립 입상물(부피밀도: 1.1 ∼ 1.6 g/㎤)을 조제하는 과정이다.In the second process, the cullet prepared above is pulverized to produce a cullet powder having a particle size of 850 μm or less (D 50 : ≒ 300 μm), wherein the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O as a binder is 2.0 to 3.3. It is a process of preparing granulated granules (volume density: 1.1-1.6 g / cm <3>) of the diameter of 1-50 mm in diameter by adding aqueous sodium silicate (solid content: 15-40 weight%).
상기 컬릿분말의 입자크기가 850 ㎛보다 크게되면 조립화에 필요한 체류시간이 길어지는 단점과, 결정화시 고열에너지가 조제된 입상물에 침투하는데 소요되는 시간이 너무 길어져서 목적물의 결정화 과정에서 물성이 나빠지는 문제가 있다. 그리고, 컬릿분말의 부피밀도는 0.5 ∼ 0.6 g/㎤이며, 700℃에서 강열감량한 양은 0.4 ∼ 1.0 중량%이다.If the particle size of the collet powder is larger than 850 μm, the residence time required for granulation is long, and the time required to penetrate into the granulated material with high heat energy during crystallization becomes too long, so that physical properties in the crystallization process of the target product are too long. There is a problem of deterioration. The bulk density of the cullet powder is 0.5 to 0.6 g / cm 3, and the amount of ignition loss at 700 ° C. is 0.4 to 1.0 wt%.
또한, 컬릿분말을 조립화를 위해 바인더로서 사용된 규산나트륨 수용액은 SiO2/Na2O의 몰비가 2.0∼ 3.3을 유지하는 것이 바람직한 바, 그 몰비가 상기의 범위를 벗어나면 결정상에 다량의 α- 또는 β-형이 생성되어 불순물로 존재하게 되는 문제가 있다. 그리고, 규산나트륨 수용액의 고형분 함량은 15 ∼ 40 중량%가 되도록 하는 바, 고형분 함량이 15 중량% 미만이면 존재하는 수분의 양이 많아 조립화 공정제어가 용이하지 못하고, 40 중량%를 초과하게되면 용액의 점성이 높아 컬릿 분말상에 균일한 첨가가 어려운 문제가 있다.In addition, the aqueous sodium silicate solution used as a binder for granulating the powder powder preferably maintains a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O of 2.0 to 3.3. When the molar ratio is out of the above range, a large amount of a Or a β-form is generated and present as an impurity. In addition, the solid content of the sodium silicate aqueous solution is 15 to 40% by weight. If the solid content is less than 15% by weight, the amount of water present is large, so that control of the granulation process is not easy, and when the content exceeds 40% by weight. The viscosity of the solution is high, there is a problem that uniform addition to the cullet powder is difficult.
상기와 같은 조건을 가지는 규산나트륨 수용액은 컬릿분말에 대하여 10 ∼ 30 중량% 범위내에서 첨가하는 바, 그 첨가량이 10 중량% 미만이면 조립화가 안된 젖은 분말상으로 존재하게 되고, 30 중량%를 초과하면 과다한 수분으로 인하여 슬러리상으로 변하게 되어 조립화가 불가능한 문제가 있다.Sodium silicate aqueous solution having the above conditions is added within the range of 10 to 30% by weight with respect to the cullet powder, if the addition amount is less than 10% by weight will be present in the wet powder form without granulation, if it exceeds 30% by weight Due to the excessive moisture is changed into a slurry phase there is a problem that can not be assembled.
이로써 조제된 조립 입상물은 직경이 1 ∼ 50 mm인 바, 그 입자크기가 1 mm 미만이면 조립물 크기가 너무 작아 결정화 장치내에서 일정한 체류시간을 유지하기가 어려우며, 50 mm를 초과하면 결정화과정에서 조립물 내부로의 빠른 열전달이 어려워 일부 불순물이 생성되는 문제가 있다. 이렇게하여 조제된 조립 입상물의 부피밀도는 1.1 ∼ 1.6g/㎤ 범위를 갖게 된다.The granulated granules thus prepared have a diameter of 1 to 50 mm. If the particle size is less than 1 mm, the granule size is too small to maintain a constant residence time in the crystallization apparatus. There is a problem in that it is difficult to fast heat transfer into the interior of the assembly to produce some impurities. The bulk density of the granulated granules thus prepared is in the range of 1.1 to 1.6 g / cm 3.
또한, 본 발명에서는 조립기로서 원판형 조립기, 압착성형기, 원통형 조립기, 유동층 조립기 등 어느 것이든 사용이 가능하다.In addition, in the present invention, any of a disc granulator, a compression molding machine, a cylindrical granulator, a fluidized bed granulator, and the like can be used as the granulator.
제 3 공정은 상기에서 조제된 조립 입상물을 건조하고, 가열 소성하여 본 발명에서 목적으로 하는 결정성 층상 이규산나트륨을 얻는 과정이다.The third step is a step of drying the granulated granules prepared above and heating and calcining to obtain crystalline sodium bisulfite as an object of the present invention.
본 발명에서는 연속 소성장치에 투입하기에 앞서서 조립 입상물을 건조하게되는데, 이로써 입상 조립물의 표면에 존재하는 규산나트륨 수용액 성분의 접착성을 제거하여 조립물끼리 부착되는 현상을 제거하고 조립물의 이송을 용이하게 할 뿐만 아니라, 조립물 내부에서 일어나는 수분에 의한 수화반응을 촉진시켜 결정화시 상변이가 용이하도록 하는 장점이 있다. 그러나, 건조온도가 지나치게 높으면 불순물이 형성되어 제품의 순도가 떨어지는 문제점이 생기게 되므로 건조공정은 80 ∼ 200℃ 온도범위에서 수분 증발율이 0.2 ∼ 1.0 중량% 될 때까지 수행하는 것이 보다 바람직하다. 이때, 건조공정에서 사용되는 고온의 열원은 다음 공정의 소성장치에서 배출되는 배기가스를 이용하면 에너지 소모를 줄일 수 있는 장점이 있다. 이로써 건조과정을 거친 조립 입상물은 그 부피밀도가 1.1 ∼ 1.6 g/㎤을 유지한다.In the present invention, the granulated granules are dried before being put into the continuous firing apparatus, thereby removing the adhesiveness of the aqueous sodium silicate component on the surface of the granulated granules, thereby eliminating the phenomenon that the granules adhere to each other and transporting the granulated substances. In addition to facilitating, there is an advantage of facilitating the phase change during crystallization by promoting the hydration reaction by the moisture occurring inside the granules. However, if the drying temperature is too high, impurities are formed, resulting in a problem that the purity of the product falls, it is more preferable to carry out the drying process until the water evaporation rate is 0.2 to 1.0% by weight in the temperature range of 80 ~ 200 ℃. At this time, the high temperature heat source used in the drying process has the advantage of reducing the energy consumption by using the exhaust gas discharged from the firing apparatus of the next process. As a result, the dried granulated granules have a bulk density of 1.1 to 1.6 g / cm 3.
상기 건조과정을 거친 조립 입상물은 연속식 소성장치인 회전식 소성로에 넣어 650 ∼ 770℃에서 0.1 ∼ 1시간 결정화시켜 부피밀도가 0.1 ∼ 0.5 g/㎤ 인 물질을 얻은 후, 볼밀을 사용하여 해쇄시킨다. 이때, 결정화 조건에 따라 생성되는 결정 형태가 달라지므로 상기의 범위에서 결정화 시켜야만 고순도를 가지는 양질의 δ-형 결정성 층상 이규산나트륨을 얻을 수 있다.The granulated granules subjected to the drying process are crystallized at 0.1 to 1 hour at 650 to 770 ° C. in a rotary firing furnace, which is a continuous firing apparatus, to obtain a material having a bulk density of 0.1 to 0.5 g / cm 3, and then pulverized using a ball mill. . At this time, since the crystal form produced varies depending on the crystallization conditions, it is necessary to crystallize in the above range to obtain a high quality δ-type crystalline layered sodium silicate having high purity.
상기에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 결정성 층상 이규산나트륨의 제조방법의 특징을 요약하면 다음과 같다.The characteristics of the method for producing the crystalline layered sodium di silicate according to the present invention as described above are as follows.
첫째, 최종제품의 순도에 영향을 미치게 되는 컬릿의 SiO2/Na2O의 몰비를 1.80 ∼ 2.20 범위로 사용하여 조립화에 필요한 소량의 규산나트륨 수용액만을 첨가하면서 입상화하여 소성시킴으로써, 제조공정이 대폭 단순화된 간단한 제조공정을 통하여 대부분이 δ-형으로 구성되므로 물연화제나 세제 보조제로서의 용도에 적합한 최종 생성물을 얻을 수 있고,First, by using the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O in the cullet, which affects the purity of the final product, in the range of 1.80 to 2.20, granulating and calcining by adding only a small amount of aqueous sodium silicate solution required for granulation, Through a greatly simplified manufacturing process, most of them are of δ-type, so that a final product suitable for use as a water softener or detergent adjuvant can be obtained.
둘째, 통상적으로 이용되는 가열, 용해, 건조, 재순환(recycle) 등에 소요되는 장치가 필요없게 되므로 전체 제조과정을 단순화하고 이에 소요되는 막대한 고열 에너지를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 전체 제조에 소요되는 시간을 획기적으로 절감하여 단위 생산량을 높일 수 있는 경제적 잇점이 있으며,Second, since there is no need for a device for heating, dissolving, drying, and recycling, which is commonly used, it not only simplifies the entire manufacturing process and saves enormous high-temperature energy, but also reduces the time required for the entire manufacturing process. There is an economic advantage that can greatly reduce the unit output by dramatically reducing
셋째, 바인더로서 규산나트륨 수용액을 사용함으로써 조립화 공정제어가 용이하며 제조된 입상물의 표면을 건조시켜 주는 건조공정을 통하여 입상물의 저장, 이송 등에서 발생할 수 있는 문제요인을 제거하고 상변이에 필요한 최소한의 수분만을 가진 입상물 형태로 소성로에 투입함으로써 소성장치 내부에서 조립 입상물이 균일하게 결정화되고 소성로내 침적현상도 일어나지 않으며 국부적인 소결현상도 방지되어 해쇄성이 양호할 뿐만 아니라 특히 세제 조성물 또는 물연화제로 적합한 대부분이 δ-형으로 구성되는 고순도의 결정성 층상 이규산나트륨을 얻게된다.Third, the use of aqueous sodium silicate as a binder facilitates the control of the granulation process and eliminates the problems that may occur during the storage and transfer of granular materials through a drying process that dries the surface of the granulated material. The granular granules are uniformly crystallized in the firing apparatus, and no sedimentation occurs in the kiln, and local sintering is also prevented by putting them into the kiln in the form of granules having only moisture. A high purity crystalline layered sodium disilicate, consisting mostly of δ-forms, is obtained.
상기와 같은 방법으로 제조된 본 발명의 결정성 층상 이규산나트륨은 25℃에서 칼슘이온 결합능이 98 ∼ 108 mgCa2+/g이고, 마그네슘이온 결합능이 78 ∼ 86 mgMg2+/g 정도로서 공지방법에 의해 제조된 것에 비해 우수하고 그 결정상도 대부분 δ-형으로 나타났다.Crystalline layered sodium silicate of the present invention prepared by the above method has a calcium ion binding capacity of 98 to 108 mgCa 2+ / g, magnesium ion binding capacity of 78 to 86 mgMg 2 + / g at 25 ℃ in a known method It was superior to that prepared by the above, and its crystal phase was also mostly in the δ-form.
이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.When the present invention is described in detail based on the embodiments as follows, the present invention is not limited thereto.
실시예 1Example 1
120℃에서 5시간 건조시킨 규석(호주, 케이프 카펜터리産) 600.0g과 350℃에서 5시간 건조시킨 탄산나트륨(스웨덴, 솔베이사 제품) 531.9g을 각각 정량하여 볼밀(재질:알루미나, 용량:3.6ℓ, 볼(ball):φ20 mm)로 1시간 동안 분쇄 혼합한 뒤 알루미나 도가니(crucible)에 약 1 kg을 넣고 전기로(미국, 써모라인사, 모델 46200)에서 1200℃에서 2시간 가열, 용융시키고 상온으로 냉각하여 투명한 컬릿 덩어리 약 700g을 얻었다. 이것을 액상 규산나트륨 분석법(KS-M-1415)에 의해 분석한 결과 SiO2/Na2O의 몰비가 2.03인 것으로 확인되었다.600.0 g of quartzite (Australia, Cape Carpenterium) dried at 120 ° C. for 5 hours and 531.9 g of sodium carbonate (Sweden, Solvay) dried at 350 ° C. for 5 hours were respectively weighed. , Ball (φ: 20 mm), pulverized and mixed for 1 hour, put about 1 kg in an alumina crucible (heat, Inc., Model 46200), heated and melted for 2 hours at 1200 ℃ in an electric furnace (USA 46, model 46200) After cooling to room temperature, about 700 g of a transparent cullet mass was obtained. This was analyzed by liquid sodium silicate analysis (KS-M-1415) and found that the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O was 2.03.
상기 컬릿 덩어리를 죠 크러셔(jaw crusher, 한국, 대가분체 제작)에서 작은 조각들로 1차 분쇄한 후 볼밀(재질:알루미나, 용량:3.6ℓ, 볼(ball):φ20 mm)로 3시간 동안 분쇄하고 분급하여 입자 크기가 850 ㎛ 이하(D50:≒300 ㎛)인 컬릿 분말(부피밀도: 0.5 ∼ 0.6 g/㎤)을 700℃에서 강열감량한 양이 0.40 중량%이 되게 만들었다. 컬릿분말 500g을 취하여 원판형 조립기(한국, 영진기계 제작)에 넣고 15 rpm으로 회전시키면서 SiO2/Na2O의 몰비가 2.26인 규산나트륨 수용액(고형분 함량: 30 중량%, 신흥규산産)을 조금씩 떨어뜨려 조립 입상물을 형성시키면서 첨가되는 규산나트륨의 양이 약 18 중량%가 되도록하여 평균 직경이 약 17 mm인 구형의 조립 입상물을 얻었다.The cullet mass was first crushed into small pieces in a jaw crusher (Korea, made from large powders), and then pulverized for 3 hours with a ball mill (material: alumina, capacity: 3.6 l, ball: φ 20 mm). And classified to make the cullet powder (volume density: 0.5 to 0.6 g / cm 3) having a particle size of 850 μm or less (D 50 : ≒ 300 μm) at a temperature of 700 ° C. to be 0.40 wt%. Take 500g of cullet powder and put it into disc type granulator (Korea, Yeongjin Machinery) and rotate it at 15rpm. Sodium silicate aqueous solution (solid content: 30% by weight, Sinheung silicate) with a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O is 2.26 A spherical granulated granule having an average diameter of about 17 mm was obtained by dropping it so that the amount of sodium silicate added while forming granulated granule was about 18% by weight.
상기 조립 입상물을 120℃로 유지되고 있는 송풍형 건조기에서 30분 동안 건조시킨 뒤(수분 증발율: 0.5 중량%, 부피밀도: 1.31 g/㎤) 대기중에서 725℃로 유지되고 있는 회전식 소성로(미국, 린드버그사, 모델 54579)에 넣어 경사각도가 0.5°이고, 회전수가 8 rpm의 조건에서 20분간 결정화시켰다. 이 과정에서 장치내부의 생성물 부착현상은 일어나지 않았으며 초기 입상물의 형태를 그대로 유지하면서 부피밀도가 0.26 g/㎤ 정도로 팽창된 백색의 다공성 결정성 층상 이규산나트륨 498g을 얻었다.The granulated granules were dried in a blow dryer for 30 minutes (moisture evaporation rate: 0.5% by weight, bulk density: 1.31 g / cm 3), and then maintained at 725 ° C. in a rotary kiln (US, Lindberg, Model 54579) was crystallized for 20 minutes under conditions of an inclination angle of 0.5 ° and rotational speed of 8 rpm. In this process, no product adhesion occurred in the apparatus, and 498 g of white porous crystalline layered sodium silicate expanded in bulk density of 0.26 g / cm 3 while maintaining the initial granular form.
실시예 2Example 2
상기 실시예 1과 동일한 조건으로 처리하여 얻은 컬릿 분말 500g을 취하여 원판형 조립기에 넣고 15 rpm으로 회전시키면서 SiO2/Na2O의 몰비가 3.20인 규산나트륨 수용액(고형분 함량: 30 중량%, 신흥규산産) 18 중량%를 가하여 실시예 1과 동일한 조건으로 조립 입상물을 만들었다. 이하 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 처리하여 결정성 층상 이규산나트륨을 제조하였다.500 g of the collet powder obtained by treatment under the same conditions as in Example 1 was placed in a disc-shaped granulator and rotated at 15 rpm, and an aqueous sodium silicate solution having a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O of 3.20 (solid content: 30 wt%, emerging silicate) Xiii) 18 wt% was added to form granulated granules under the same conditions as in Example 1. The crystalline layered sodium silicate was prepared by the same treatment as in Example 1 below.
비교예 1Comparative Example 1
상기 실시예 1과 동일한 조건으로 처리하여 얻은 컬릿 분말을 조립 입상물 제조과정을 거치지 않고, 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 결정화 및 해쇄시켜서 결정성 층상 이규산 나트륨을 제조하였다. 제조과정에서는 소성장치 내부에 생성물이 용융, 부착되는 현상이 발생하였으며, 원료 투입과정에서는 다량의 분진이 발생하였고 소결현상에 의한 생성물의 해쇄성이 불량하였다The crystalline layered sodium silicate was prepared by crystallizing and pulverizing the collet powder obtained by treating under the same conditions as in Example 1 under the same conditions as in Example 1 without undergoing a granulated granule manufacturing process. In the manufacturing process, the product melted and adhered to the inside of the sintering device. A large amount of dust was generated in the raw material input process, and the disintegration property of the product due to sintering was poor.
비교예 2Comparative Example 2
상기 실시예 1과 동일한 조건의 규석 600g과 탄산나트륨 432.0g을 각각 정량하여 얻은 컬릿(SiO2/Na2O의 몰비: 2.50)을 사용하여 실시예 1과 동일한 조건으로 처리하여 결정성 층상 이규산나트륨을 제조하였다.Crystalline layered sodium silicate was treated under the same conditions as in Example 1 using a cullet (molar ratio of SiO 2 / Na 2 O: 2.50) obtained by quantifying 600 g of silica and 432.0 g of sodium carbonate under the same conditions as in Example 1. Was prepared.
비교예 3Comparative Example 3
상기 실시예 1과 동일한 조건으로 처리하여 얻은 컬릿 분말 500g에 규산나트륨 수용액을 대신하여 물 125g을 가하여 조립 입상물 제조하였고, 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 결정화 및 해쇄시켜서 결정성 층상 이규산 나트륨을 제조하였다.To 500 g of the collet powder obtained by treating under the same conditions as in Example 1, 125 g of water was added instead of an aqueous sodium silicate solution to prepare granulated granules, and crystallized and pulverized under the same conditions as in Example 1 to form crystalline sodium bisulfate. Prepared.
실험예 1 :경도성분 결합능 측정 Experimental Example 1: Measurement of hardness component binding capacity
상기 실시예 1 ∼ 2 및 비교예 1 ∼ 3에서 제조된 생성물을 볼밀에서 30분간 해쇄하고 분급하여 입자 크기가 43 ∼ 104 ㎛로 조절한 후, 다음과 같은 방법으로 Ca2+및 Mg2+결합능을 측정하였으며, 그 결과는 다음 표 1에 나타내었다.The products prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 were pulverized and classified in a ball mill for 30 minutes to adjust the particle size to 43 to 104 μm, and then Ca 2+ and Mg 2+ binding capacity in the following manner. Was measured, and the results are shown in Table 1 below.
(1) Ca2+결합능 측정 (1) Ca 2+ binding capacity measurement
시료 약 1.0g을 평량한 후, 25℃로 유지되고 있는 교반기에 넣고 여기에 경수(Ca2+수용액, 경도 200 mgCa2+/ℓ) 1000 ㎖를 가하였다. 15분 동안 교반 후 곧바로 여과한 다음 여액 25 ㎖를 정확히 취하여 100 ㎖ 삼각 플라스크에 넣고 NH3-NH4Cl 완충액(pH 10) 2 ∼ 3 ㎖를 가하였다. 여기에 E.B.T 지시약을 넣은 후 0.01M EDTA 표준액으로 적정하고 다음 수학식 1을 사용하여 Ca2+결합능을 계산하였다.After weighing about 1.0 g of the sample, it was placed in a stirrer maintained at 25 ° C and 1000 ml of hard water (Ca 2+ aqueous solution, hardness 200 mgCa 2+ / L) was added thereto. After stirring for 15 minutes, the filtrate was immediately filtered, and 25 ml of the filtrate was accurately taken into a 100 ml Erlenmeyer flask, and 2-3 ml of NH 3 -NH 4 Cl buffer (pH 10) was added thereto. The EBT indicator was added thereto, titrated with 0.01 M EDTA standard solution, and Ca 2+ binding capacity was calculated using Equation 1 below.
상기 화학식 1에서, t는 EDTA 소비량(㎖)이고; w는 시료무게(g)이며; f는 사용한 EDTA 용액의 펙터이다.In Formula 1, t is EDTA consumption (ml); w is the sample weight (g); f is the factor of the used EDTA solution.
(2) Mg2+결합능 측정(2) Mg 2+ binding capacity measurement
시료 약 1.0g을 평량한 후, 25℃로 유지되고 있는 교반기에 넣고 여기에 경수(Mg2+수용액, 경도 120 mgMg2+/ℓ) 1000 ㎖를 가하였다. 15분 동안 교반 후 곧바로 여과한 다음 여액 25 ㎖를 정확히 취하여 100 ㎖ 삼각 플라스크에 넣고 시안화칼륨 용액(10%) 0.5 ㎖, 염화히드록실 암모늄 용액(10%) 몇방울 및 NH3-NH4Cl 완충액(pH 10) 2 ∼ 3 ㎖를 가하였다. 여기에 E.B.T 지시약을 넣은 후 0.01M EDTA 표준액으로 적정하고 수학식 2에 의해 Mg2+결합능을 계산하였다.After weighing about 1.0 g of the sample, it was placed in a stirrer maintained at 25 ° C. and 1000 ml of hard water (Mg 2+ aqueous solution, hardness 120 mgMg 2+ / L) was added thereto. After stirring for 15 minutes, the filtrate was immediately filtered and 25 ml of the filtrate was taken accurately and placed in a 100 ml Erlenmeyer flask, 0.5 ml of potassium cyanide solution (10%), several drops of hydroxyl ammonium chloride solution (10%) and NH 3 -NH 4 Cl buffer. (pH 10) 2-3 ml were added. The EBT indicator was added thereto, titrated with 0.01 M EDTA standard solution, and Mg 2+ binding capacity was calculated by Equation 2.
상기 수학식 2에서, t는 EDTA 소비량(㎖)이고; w는 시료무게(g)이며; f는 사용한 EDTA 용액의 펙터이다.In Equation 2, t is the EDTA consumption (ml); w is the sample weight (g); f is the factor of the used EDTA solution.
상기 표 1에 의하면, 본 발명에 따른 실시예 1 ∼ 2인 경우는 최종 생성물이 우수한 경도성분 결합능을 보였으며 결정상은 대부분 δ-Na2Si2O5이었다. 반면에 비교예 1과 비교예 2의 경우는 최종 생성물은 낮은 경도성분 결합능을 보였으며, δ-형 이외에 α-형 이나 β-형 등의 불순물이 포함되어 있었다. 또한, 바인더로서 물을 사용한 비교예 3은 실시예 1에 비해 물성이 다소 떨어졌으며, 실시예 1과 2에 비해 조립화 과정이 훨씬 까다로웠다.According to Table 1, in Examples 1 to 2 according to the present invention, the final product showed excellent hardness component binding ability, and most of the crystal phases were δ-Na 2 Si 2 O 5 . On the other hand, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the final product showed a low hardness component binding capacity, and included impurities such as α-type and β-type in addition to the δ-type. In addition, Comparative Example 3 using water as a binder was somewhat inferior in physical properties compared to Example 1, the granulation process was much more difficult than Examples 1 and 2.
실험예 2 :X-선 회절 분석 Experimental Example 2 X-ray Diffraction Analysis
상기 실시예 1에서 제조된 생성물을 볼밀에서 30분간 해쇄하고 분급하여 입자 크기가 43 ∼ 104 ㎛로 조절한 후, X-선 회절 분석기(일본, 리가꾸사, D/MAX-3B)를 사용하여 결정도를 조사하였다. 분석조건은 CuKα target과 Ni 필터를 사용하였으며 15 mA, 35 KV의 출력으로 회절각도는 5 ∼ 50°범위를, 측정범위(count range)는 5000 cps로 상대강도(relative itensity)를 측정하였다.The product prepared in Example 1 was pulverized and classified in a ball mill for 30 minutes to adjust the particle size to 43-104 μm, followed by crystallinity using an X-ray diffractometer (Digaku, Japan, D / MAX-3B). Was investigated. As the analysis conditions, CuKα target and Ni filter were used, and the relative intensity was measured with a diffraction angle of 5 to 50 ° and a count range of 5000 cps with an output of 15 mA and 35 KV.
이러한 X-선 회절분석과 관련하여 미국의 JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standard, 22-1396)에 정의된 δ-형 결정성 층상 이규산나트륨이 특징적으로 나타내는 상대강도를 다음 표 2에 나타내었고, 또 본 발명에 따른 실시에 1에서 제조한 결정성 층상 이규산나트륨의 X-선 회절 특성를 다음 표 3과 도 2에 나타내었다.Relative strengths characteristic of δ-crystalline crystalline sodium bisulfite as defined in the Joint Committee on Powder Diffraction Standard (22-1396) of the United States in relation to the X-ray diffraction analysis are shown in Table 2 below. In addition, the X-ray diffraction characteristics of the crystalline sodium bisulfate prepared in Example 1 according to the present invention are shown in Table 3 and FIG. 2.
상기 표 3은 본 발명에 따른 실시예에서 제조한 결정성 층상 이규산나트륨의 X-선 회절 분석치는 상기 표 2에 나타낸 일반적인 δ-형 결정성 층상 이규산나트륨의 주 특성치인 2.42, 3.78, 3.93, 6.88의 D-SPACE값과 상응하는 것으로 보아 본 발명의 최종 생성물이 대부분 δ-형으로 구성되어 있음을 알 수 있다.Table 3 is an X-ray diffraction analysis of the crystalline sodium bisulfate prepared in Examples according to the present invention 2.42, 3.78, 3.93 is the main characteristic value of the typical δ-crystalline crystalline sodium bisulfate shown in Table 2 , Corresponding to the D-SPACE value of 6.88, it can be seen that the final product of the present invention is composed mostly of δ-form.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법은 컬릿분말의 성분조성을 특정범위로하여 최종 목적물에 δ-형 층상결정이 대부분을 차지하도록 하고, 일정 입도로 분말화한 후 입상물의 크기조절을 용이하게 하도록 하기 위해 규산나트륨 수용액을 첨가하며, 조립된 입상물을 건조함으로써 입상화공정의 문제발생 요인을 제거하며, 조립 입상물의 결정화시 우수한 물성을 가지는 결정성 층상 이규산나트륨을 매우 간단하게 얻는 효과를 가진다.As described above, the production method according to the present invention makes the composition of the cullet powder within a specific range so that the δ-type layered crystals occupy most of the final object, and is easily powdered to a certain particle size. Aqueous solution of sodium silicate is added to remove the problem of granulation process by drying granulated granules, and very simple to obtain crystalline sodium sodium silicate having excellent physical properties in crystallization of granulated granules. Has
Claims (7)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970033207A KR100225603B1 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Process for preparation of crystalline lryered sodium disilicate |
JP2000503023A JP2001510135A (en) | 1997-07-16 | 1997-12-17 | Method for producing crystalline layered sodium disilicate |
EP97947975A EP1003691A1 (en) | 1997-07-16 | 1997-12-17 | A process for preparation of crystalline layered sodium disilicate |
CN97182298A CN1262664A (en) | 1997-07-16 | 1997-12-17 | Process for preparation of crystalline layered sodium disilicate |
PCT/KR1997/000269 WO1999003782A1 (en) | 1997-07-16 | 1997-12-17 | A process for preparation of crystalline layered sodium disilicate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970033207A KR100225603B1 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Process for preparation of crystalline lryered sodium disilicate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR19990010415A true KR19990010415A (en) | 1999-02-18 |
KR100225603B1 KR100225603B1 (en) | 1999-10-15 |
Family
ID=19514718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019970033207A KR100225603B1 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Process for preparation of crystalline lryered sodium disilicate |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1003691A1 (en) |
JP (1) | JP2001510135A (en) |
KR (1) | KR100225603B1 (en) |
CN (1) | CN1262664A (en) |
WO (1) | WO1999003782A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1101336C (en) * | 2001-06-11 | 2003-02-12 | 太原理工大学 | Layered sodium disilicate and its preparation |
CN102951652A (en) * | 2012-12-05 | 2013-03-06 | 朔州市润泽投资发展有限公司 | Method for producing sodium metasilicate by low-concentration sodium silicate solution |
CN109652164A (en) * | 2018-10-31 | 2019-04-19 | 苏州玖城润滑油有限公司 | A kind of antifriction high/low temperature preparation of greases method |
CN117125790B (en) * | 2023-10-23 | 2024-02-06 | 金科环境股份有限公司 | Device and method for removing silicate in reverse osmosis concentrated water by induced crystallization |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0139976B1 (en) * | 1994-05-31 | 1998-06-01 | 강박광 | Process for preparing crystalline sodium silicates having a laminated structure |
JPH09110416A (en) * | 1995-10-20 | 1997-04-28 | Tokuyama Corp | Production of aqueous alkali silicate solution |
-
1997
- 1997-07-16 KR KR1019970033207A patent/KR100225603B1/en not_active IP Right Cessation
- 1997-12-17 CN CN97182298A patent/CN1262664A/en active Pending
- 1997-12-17 JP JP2000503023A patent/JP2001510135A/en active Pending
- 1997-12-17 WO PCT/KR1997/000269 patent/WO1999003782A1/en not_active Application Discontinuation
- 1997-12-17 EP EP97947975A patent/EP1003691A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1003691A1 (en) | 2000-05-31 |
KR100225603B1 (en) | 1999-10-15 |
CN1262664A (en) | 2000-08-09 |
JP2001510135A (en) | 2001-07-31 |
WO1999003782A1 (en) | 1999-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4059417A (en) | Method for producing alumina and alumina-zirconia abrasive material | |
JP3293636B2 (en) | Method for producing crystalline layered sodium silicate | |
US5362688A (en) | Preparation of granulated alkaline earth metal carbonate | |
US3868227A (en) | Agglomerating fine alkali metal silicate particles to form hydrated, amorphous, granules | |
JP3299763B2 (en) | Method for producing modified sodium disilicate | |
JPH06503060A (en) | Hydrothermal production method of crystalline sodium disilicate | |
KR100225603B1 (en) | Process for preparation of crystalline lryered sodium disilicate | |
JP4988187B2 (en) | Method for producing zeolite | |
KR0139976B1 (en) | Process for preparing crystalline sodium silicates having a laminated structure | |
KR100280376B1 (en) | Method for preparing crystalline layered sodium disilicate | |
US5567404A (en) | Process for preparation of layered sodium silicate from anhydrous sodium silicate | |
JP5002299B2 (en) | Method for synthesizing lithium-containing EDI-type zeolite | |
JP2883114B2 (en) | Modified layered crystalline sodium silicate and method for producing the same | |
EP0742175B1 (en) | Process for production of dense soda ash from soda ash fines | |
KR101994682B1 (en) | Crystallized glass composition and crystallized glass using waste glass for architecture interior and exterior material producing method thereof | |
KR960012711B1 (en) | Process for the preparation of layered sodium silicate | |
JPS5823339B2 (en) | Sekidayori Kozoyoujinkokotsuzaio Seizousurhouhou | |
KR102508854B1 (en) | Manufacturing method of zeolite using lithium residue | |
JP3217373B2 (en) | Method for producing crystalline inorganic ion exchanger | |
JPH09309719A (en) | Complex alkali metal salt, production thereof and builder for detergent | |
KR100228213B1 (en) | Process for the preparation of crystalline sodium silicates | |
CN118651869A (en) | Method for preparing Na A type molecular sieve and controlling impurity cations by one-step alkali fusion hydrothermal method based on high-alumina and high-silica coal gangue | |
KR19980071439A (en) | Method for producing crystalline sodium silicate | |
SU1640129A1 (en) | Method of producing porous granules | |
JP2000327326A (en) | Production of crystalline aluminosilicate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090721 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |