KR20060009873A - Method including antisolvent crystallization process - Google Patents

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KR20060009873A KR1020057020461A KR20057020461A KR20060009873A KR 20060009873 A KR20060009873 A KR 20060009873A KR 1020057020461 A KR1020057020461 A KR 1020057020461A KR 20057020461 A KR20057020461 A KR 20057020461A KR 20060009873 A KR20060009873 A KR 20060009873A
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마테오 죠제프 작퀴에스 메이어
레네 로데비즈크 마리아 뎀메르
스트리엔 코르넬리스 죠한네스 고바르듀스 반
보리스 쿠즈마노비크
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아크조 노벨 엔.브이.
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Abstract

반용매(antisolvent)를 사용하여 염 조성물을 제조하는 방법에 관한 것으로서,A method for preparing a salt composition using an antisolvent,

하기 공정 a), b), c), d) 및 e)를 포함하거나, 하기 공정 a), b), c), d), e) 및 f)를 포함하거나, 하기 공정 a), b), c), d), e) 및 g)를 포함하거나, 하기 공정 a), b), c), d), e), f) 및 g)를 포함하며, 바람직하게 밀폐된 루프 방법(closed loop process)이고, 상기 염은 염화나트륨이며, 바람직하게는 추가로 결정화기/침강기(crystalliser/settler)의 오버플로우(overflow)가 나노여과 장치(nanofiltration unit)로 공급되기 이전에 역 삼투 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다: Comprising the following processes a), b), c), d) and e) or comprising the following processes a), b), c), d), e) and f), or the following processes a), b) , c), d), e) and g) or the following processes a), b), c), d), e), f) and g), preferably closed loop method loop process, the salt is sodium chloride, and preferably further includes a reverse osmosis process before the overflow of the crystalliser / settler is fed to the nanofiltration unit. It is characterized by:

a) 무기 염 공급원에 물을 공급하여 무기 염을 포함하는 수용액을 형성시키는 공정;a) supplying water to the inorganic salt source to form an aqueous solution comprising the inorganic salt;

b) 상기 수용액을 결정화기/침강기에 공급하는 공정;b) feeding said aqueous solution to a crystallizer / settler;

c) 상기 수용액과 1 종류 이상의 반용매를 접촉시키는 공정[반용매는 염의 일부 또는 전부를 결정화시키며, 이러한 반용매 중 1 종류 이상은 결정 성장 억제 특성(crystal growth inhibiting property), 스케일링 억제 특성(scaling inhibiting property), 또는 결정 성장 억제 특성과 스케일링 억제 특성을 나타내고, 만약 반용매가 효과적인 결정 성장 억제 특성, 효과적인 스케일링 억제 특성, 또는 효과적인 결정 성장 억제 특성과 효과적인 스케일링 억제 특성을 나타내지 않 는다면, 1 종류 이상의 결정 성장 억제제를 반용매, 수용액, 또는 반용매와 수용액에 첨가하거나, 1 종류 이상의 스케일링 억제제를 반용매, 수용액, 또는 반용매와 수용액에 첨가하거나, 또는 1 종류 이상의 결정 성장 억제제와 1 종류 이상의 스케일링 억제제를 반용매, 수용액, 또는 반용매와 수용액에 첨가함];c) contacting the aqueous solution with at least one antisolvent, wherein the antisolvent crystallizes some or all of the salt, and at least one of these antisolvents is crystal growth inhibiting property, scaling inhibiting property inhibiting property) or crystal growth inhibition property and scaling inhibition property, and if the anti-solvent does not exhibit effective crystal growth inhibition property, effective scaling inhibition property, or effective crystal growth inhibition property and effective scaling inhibition property, one kind The above crystal growth inhibitor is added to the antisolvent, the aqueous solution, or the antisolvent and the aqueous solution, or the at least one scaling inhibitor is added to the antisolvent, the aqueous solution, or the antisolvent and the aqueous solution, or the at least one crystal growth inhibitor and the at least one kind Scaling inhibitors can be added to an antisolvent, an aqueous solution, or an antisolvent and an aqueous solution. Also added;

d) 1 종류 이상의 반용매와 염 수용액을 포함하는 결정화기/침강기의 오버플로우를 나노여과 장치(나노여과 장치는 염 수용액으로부터 1 종류 이상의 반용매를 분리시키기 위한 막을 구비함)에 공급하는 공정; d) supplying an overflow of a crystallizer / settler comprising at least one antisolvent and a salt aqueous solution to a nanofiltration device (the nanofiltration device having a membrane for separating at least one antisolvent from an aqueous salt solution) ;

e) 결정화된 염을 결정화기/침강기로부터 제거하여 수성 슬러리로 보내는 공정;e) removing the crystallized salt from the crystallizer / settler and sending it to an aqueous slurry;

f) 1 종류 이상의 반용매를 결정화기/침강기에 재순환시키는 공정;f) recycling at least one kind of antisolvent to the crystallizer / settler;

g) 상기 슬러리로부터 유래한 물을 제1 용해 공정에 재순환시키거나, 결정화기/침강기에 재순환시키거나, 또는 제1 용해 공정에 재순환시키고 결정화기/침강기에 재순환시키는 공정.g) recycling the water from the slurry to a first dissolution process, to a crystallizer / settler, or to a first dissolution process and to a crystallizer / settler.

Description

반용매 결정화 공정을 포함하는 방법{PROCESSES INVOLVING THE USE OF ANTISOLVENT CRYSTALLISATION}PROCESSES INVOLVING THE USE OF ANTISOLVENT CRYSTALLISATION

본 발명은 반용매(antisolvent)를 사용하여 정제되지 않은 수용액(crude aqueous solution)으로부터 염의 결정화 공정을 포함하는 무기 염 조성물을 제조하는 방법과 음용수(drinking water) 및/또는 공정수(process water)를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for preparing an inorganic salt composition comprising a process for crystallizing salts from a crude aqueous solution using an antisolvent and to drinking and / or process water. It relates to a manufacturing method.

염의 천연 공급원을 물에 용해시킴으로써 제조되는 수용액으로부터 산업적으로 많은 무기 염이 제조된다. 이러한 염은 통상적으로 다중 효과(multiple-effect) 또는 증기 재압착 증발기(vapour recompression evaporator)를 사용하여 통상적으로 수행되는 물의 증발에 의해서 수용액으로부터 염을 결정화시킴으로써 통상적으로 획득된다. 다중 효과 시스템은 전형적으로 일렬로 연결된 3개 이상의 강제 순환 증발 용기(forced-circulation evaporating vessel)를 함유한다. 각 증발기에서 생성되는 스팀은 다중 효과 시스템에서 다음 증발기로 공급되어 에너지 효율을 증가시킨다. 증기 재압착 강제 순환 증발기는 결정화기(crystalliser), 압 착기(compressor) 및 증기 스크러버(vapour scrubber)로 이루어져 있다. 염 수용액은 염이 결정화되는 결정화기 용기에 들어간다. 증기는 가열기에서 재사용하기 위해서 회수하고, 스크럽시키고, 압착한다. 재압착 증발기와 다중 효과 증발기 둘 다는 관련된 물 증발 공정 때문에 에너지 집약적이다. 또한, 염 수용액은 통상적으로 다량의 오염물을 함유하는 물에 상기 염의 천연 공급원을 용해시킴으로써 제조한다. 따라서, 결정화하기 이전에 염 용액의 추가 정제 공정, 제조된 무기 염의 추가 세척 공정 및/또는 에너지 소비 건조 공정을 적용시켜 오염물의 수준을 감소시켜야 한다.Many inorganic salts are industrially prepared from aqueous solutions prepared by dissolving the natural source of salts in water. Such salts are conventionally obtained by crystallizing the salts from an aqueous solution by evaporation of water, which is usually carried out using a multiple-effect or vapor recompression evaporator. Multiple effect systems typically contain three or more forced-circulation evaporating vessels connected in series. The steam produced in each evaporator is fed to the next evaporator in a multi-effect system to increase energy efficiency. The steam recompression forced circulation evaporator consists of a crystalliser, a compressor, and a vapor scrubber. The aqueous salt solution enters the crystallizer vessel where the salt is crystallized. The steam is recovered, scrubbed and compressed for reuse in the heater. Both recompression evaporators and multiple effect evaporators are energy intensive due to the water evaporation process involved. In addition, aqueous salt solutions are typically prepared by dissolving the natural source of the salt in water containing a large amount of contaminants. Therefore, further purification of the salt solution, additional washing of the prepared inorganic salts, and / or energy consuming drying processes must be applied prior to crystallization to reduce the level of contaminants.

천연 공급원으로부터의 염 수용액 중의 상기 오염물은 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 황산염 이온을 포함한다. 또한, 소량의 이산화탄소, 비카르보네이트 및 카르보네이트가 가공하지 않은 수용액에 존재한다. 통상적으로 승온에서 작동되는 종래 증발기(다중 효과 또는 증기 재압착 장치)에서의 증발성 결정화 도중에 CaSO4, CaSO4ㆍ2H2O 및 CaCO3 스케일링(scaling)은 특히 열 교환기의 표면에서 형성된다. 이러한 스케일 형성에 있어서의 이유는 물의 증발 때문이며, 염 수용액은 보다 농축되며, 결과적으로 CaSO4와 CaCO3가 과포화되며, 경석고(anhydrite, CaCO4)와 탄산칼슘의 용해도는 온도가 증가하면서 감소한다. 스케일링의 결과로서, 염 설비의 제조 능력은 공정의 에너지 효율에서와 같이 시간에 따라 감소한다. 수용액 중의 오염물의 양과 종래 방법의 설정에 있어서 전형적인 생성 기간 이후에 증발 장치는 세척할 필요가 있으므로 염 설비의 가용도(availability)가 또한 감소한다. 상기 에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 가장 일반적인 절차는 증발 설비에 가공하지 않은 수용액을 공급하기 이전에 정제하는 것이다. 다른 기술로는 증발 설비에서 큰 특이 표면을 갖는 경석고 결정을 재순환시켜 대부분의 CaCO4를 열 교환기 상에서가 아니라 결정상에 침전시키는 것이다. 그러나, 상기 여분의 방법 공정은 결과적으로 여분의 정제 비용이 들어가며, 추가의 조작이 필요하고, 또는 불량한 품질의 염이 생성된다.Such contaminants in aqueous salt solutions from natural sources include potassium, magnesium, calcium and sulfate ions. In addition, small amounts of carbon dioxide, bicarbonate and carbonate are present in the crude aqueous solution. During evaporative crystallization in conventional evaporators (multi-effect or vapor recompression apparatus), which are usually operated at elevated temperatures, CaSO 4 , CaSO 4 .2H 2 O and CaCO 3 scaling are formed especially at the surface of the heat exchanger. The reason for this scale formation is due to the evaporation of water, the aqueous salt solution is more concentrated, resulting in supersaturation of CaSO 4 and CaCO 3 , and the solubility of anhydrite (CaCO 4 ) and calcium carbonate decreases with increasing temperature. As a result of scaling, the manufacturing capacity of the salt plant decreases with time, as in the energy efficiency of the process. The availability of the salt plant is also reduced since the evaporation apparatus needs to be washed after the typical production period in the amount of contaminants in the aqueous solution and in the conventional process setup. The most common procedure for solving the above-mentioned problems is to purify the raw water before supplying it to the evaporation plant. Another technique is to recycle the hard gypsum crystals with a large specific surface in the evaporation plant to precipitate most of the CaCO 4 in the crystal phase rather than on the heat exchanger. However, the extra method process results in extra purification costs, requires further manipulation, or produces salts of poor quality.

상기에서 언급한 문제점은 또한 염화나트륨 조성물의 제조를 위한 종래 방법에서도 나타난다. 염화나트륨과 습윤 염화나트륨을 제조하기 위한 종래 방법은 물에 NaCl 천연 공급원을 용해시킨 후 브라인(brine)을 증발성 결정화시킴으로써 브라인을 제조하는 공정을 포함한다. 이러한 브라인은 다량의 용해된 K, Br, SO4, Mg, Sr 및/또는 Ca를 함유할 것이며, 이것은 상기 오염물들이 전형적으로 천연 NaCl 공급원에 존재하기 때문이다. 이러한 방법의 단점은 수득된 염의 결정 격자(crystal lattice)가 불완전(imperfection)하고, 흡장(occlusion), 즉 염 결정 중의 구멍(cavity)에 존재하는, 증발성 결정화 방법에서의 모액(mother liquor)의 작은 주머니를 함유한다는 것이다. 상기 불완전성과 흡장 때문에, 제조되는 브라인 뿐만 아니라 (습윤) 염도 모액중에 존재하는 화합물로 오염된다. 특히, 끌어들어오는 K, Br, SO4, Mg, Sr 및/또는 Ca의 양도 상당히 많다. 따라서 가능한 많은 양의 오염물을 감소시키기 위해서 추가의 세척 공정이 요구된다.The problems mentioned above also appear in the conventional process for the preparation of the sodium chloride composition. Conventional methods for preparing sodium chloride and wet sodium chloride include preparing brine by dissolving a natural source of NaCl in water followed by evaporative crystallization of brine. Such brine will contain large amounts of dissolved K, Br, SO 4 , Mg, Sr and / or Ca because these contaminants are typically present in natural NaCl sources. A disadvantage of this method is that of the mother liquor in the evaporative crystallization process, in which the crystal lattice of the obtained salt is imperfection and occludes, ie, in the cavity in the salt crystal. It contains a small pocket. Because of this imperfection and occlusion, not only the brine produced but also the (wet) salt is contaminated with the compound present in the mother liquor. In particular, the amount of K, Br, SO 4 , Mg, Sr and / or Ca drawn in is quite large. Thus, additional cleaning processes are required to reduce as much contaminants as possible.

불완전한 염 결정 중의 모액의 흡장에 더하여, 제2 기작에서 오염물이 결국 염에 존재하게 된다. 칼륨 이온과 브로마이드 이온 둘 다는 각각 나트륨 이온과 클로라이드 이온의 물리적인 특성 및 크기와 유사한 물리적인 특성 및 크기를 가진다. 상기는 이러한 이온들이 염 결정 격자를 생성한다는 것을 의미한다. 결정 격자내의 불완전성, 즉 이온 스케일상의 불완전성의 특성과 수에 따라서 칼륨 이온 또는 브로마이드 이온이 결정 격자가 되는 과정이 강화되거나 또는 억제된다. 따라서, 브로마이드 분배 상수(partitioning coefficient), 즉 모액 중 브로마이드 농도[mg/ℓ] 위에 생성되는 염 중의 브로마이드 함량[mg/kg]은 결정화 조건에 따라서 달라진다. 칼륨의 분배 상수에 있어서도 동일한 것이 적용된다. 칼륨과 브로마이드에 대한 분배 상수는 온도에 따라 증가하기 때문에 승온에서 실행되는 종래 방법이 좋은 방법은 아니라는 것을 또한 알아야 한다.In addition to occlusion of the mother liquor in incomplete salt crystals, in the second mechanism contaminants are eventually present in the salts. Both potassium and bromide ions have physical properties and sizes similar to those of sodium and chloride ions, respectively. This means that these ions produce a salt crystal lattice. Depending on the number and nature of the imperfections in the crystal lattice, that is, on the ion scale, the process of the potassium ions or bromide ions becoming crystal lattice is enhanced or suppressed. Thus, the bromide partitioning coefficient, ie the bromide content [mg / kg] in the salts produced above the bromide concentration [mg / l] in the mother liquor, depends on the crystallization conditions. The same applies to the distribution constant of potassium. It should also be noted that the distribution constants for potassium and bromide increase with temperature, so that the conventional method performed at elevated temperatures is not a good method.

반용매 결정화는 증발성 결정화에 의해 통상적으로 제조되는 무기 염의 생성에 대한 대안으로 에너지가 절약될 수 있다는 것이 공지되어 있다. 반용매 결정화에서 염은 염의 결정화를 유도하기 위해 염 수용액에 반용매를 첨가하고, 이후에 여과 공정을 거처 수득된다. 통상적으로 연속적이며 산업적으로 유용한 방법이 반용매에 의해서 가능해진다. 상기의 관점에서 물과 부분적으로 혼화가능한 반용매가 적당한다. 이러한 반용매는 반용매와 물의 상호 용해도가 낮은 값으로 이의 온도를 올리거나 또는 낮추어 서로 용이하게 분리될 수 있는 2개의 액체에서 2-상 시스템(two-phase system)으로 만듦으로써 사용한 모액에서 (부분적으로) 회수할 수 있다. 결정화는 단일-상 시스템(single-phase system) 또는 2-상 시스템 중에 어떤 것으로도 실행할 수 있다. 단일-상 시스템에서 물을 결합시킴으로써 염의 용해도가 감소된 염 수용액에 반용매를 도입시키기 때문에 염이 결정화된다. 2-상 시스템에서, 3개의 상, 즉 고형 염 상, 반용매 풍부 상, 물 풍부 액체 상이 결정화기내에 함께 존재한다. 여기서 결정화를 위한 구동력(driving force)은 수상에서 유기 반용매 풍부 상(organic antisolvent-rich phase)으로 물을 추출함으로써, 그리고 수상에서의 반용매 용해에 의해서 만들어진다. It is known that antisolvent crystallization can save energy as an alternative to the production of inorganic salts typically prepared by evaporative crystallization. In antisolvent crystallization, salts are obtained by adding an antisolvent to an aqueous solution of salt to induce crystallization of the salt, followed by a filtration process. Typically continuous and industrially useful methods are made possible by antisolvents. In view of the above, antisolvents that are partially miscible with water are suitable. These antisolvents are used in the mother liquor used by forming a two-phase system from two liquids, which can be easily separated from each other by raising or lowering their temperature to a low solubility of the antisolvent and water (partially Can be recovered. Crystallization can be carried out in either a single-phase system or in a two-phase system. Salts crystallize because incorporation of water in a single-phase system introduces antisolvents into the aqueous salt solution where the solubility of salts is reduced. In a two-phase system, three phases are present together in the crystallizer, the solid salt phase, the antisolvent rich phase and the water rich liquid phase. The driving force for crystallization here is produced by extracting water from the water phase into the organic antisolvent-rich phase and by antisolvent dissolution in the water phase.

무기 염을 위한 특수한 반용매 결정화 방법은 D.A. Weingaertner et al. in Ind. Eng. Res., 1991, Vol. 30, pages 490-501에 기재되어 있다. 상기 반용매 결정화 방법은 유기 용매를 첨가하여 이들의 포화 수용액에서 특별한 염, 예컨대 염화나트륨과 탄산나트륨을 회수하는 추출성 결정화 방법이다. 물이 수상에서 유기 상으로 이동하여 결과적으로 수상이 직접 수축(shrinkage)하거나, 및/또는 용매가 수상으로 들어가 결과적으로 수상에서 염의 용해도가 감소하여 고형 염이 생성된다. 둘 중 어느 경로이든지 고형 염 상의 침전과 결정 성장(crystal growth)을 실행한 후에 염을 제거한다. 2개의 액상, 즉 한개는 용매 풍부 상이고, 나머지 한개는 물 풍부 상을 형성하는 정도로 온도를 변화시킴으로써 상기 용매를 회수한다. 그 다음에 이러한 두개의 상을 분리하면 비교적 건식인 용매상과 수상이 수득된다.Special antisolvent crystallization methods for inorganic salts are described in DA Weingaertner et al . in Ind. Eng. Res. , 1991, Vol. 30, pages 490-501. The antisolvent crystallization method is an extractable crystallization method which recovers special salts such as sodium chloride and sodium carbonate in their saturated aqueous solution by adding an organic solvent. Water migrates from the aqueous phase to the organic phase, resulting in direct shrinkage of the aqueous phase and / or solvent entering the aqueous phase, resulting in reduced solubility of the salt in the aqueous phase resulting in a solid salt. Either way, salts are removed after precipitation and crystal growth of the solid salt phase. The solvent is recovered by changing the temperature to two liquid phases, one of which is a solvent rich phase and the other of which forms a water rich phase. Separation of these two phases then yields a relatively dry solvent phase and aqueous phase.

염 생성물의 품질을 결정하는 3가지의 주요한 요소는 형성된 입자의 크기 분포, 생성물의 순도, 및 입자의 모양이다. 그러나, 반용매 결정화 방법의 통상적인 결점은 관련된 과포화가 높고, 염과 함께 침전하는 경향을 보이는 오염물 때문이다. 또한 응집체의 발생 또는 형태학적 불안정성(morphological instability)이 종종 관찰된다. 응집체 내부의 텅빈 공간에는 모액이 채워지기 때문에 이러한 성장 형태가 구멍에 있는 모액의 양을 증가시킨다. 따라서 증발성 결정화 방법을 사용하는 경우 문제점으로 제기되지 않는 오염물, 예컨대 반용매 분자가 또한 문제가 될 수 있다. 따라서 추가의 세척 공정 또는 재결정화가 통상적으로 목적하는 순도를 갖는 염을 획득하기 위해서 요구된다. 반용매 결정화에서 일반적으로 나타나는 과포화가 높기 때문에 결정 형성에 있어서의 주된 기작은 일차 핵화(primary nucleation)이다. 결과로서 대부분의 반용매 결정화는 매우 작은 결정과 결정 집합체(crystal aggregate)를 생성한다. 이러한 결정 슬러리의 중요한 단점은 이들이 종래의 다중 효과 증발 방법에 있어서 일반적인 원심분리기를 사용하면 모액으로부터 분리하기가 어렵다는 것이다. 그 결과로서 통상적으로 요구되는 슬러리의 수분 함량을 10 중량% 이하로 하도록 모액으로부터 염 슬러리의 세척과 염 슬러리를 분리하는데 비용적으로 매우 고가의 공정이 된다.Three major factors that determine the quality of the salt product are the size distribution of the particles formed, the purity of the product, and the shape of the particles. However, a common drawback of the antisolvent crystallization method is due to the contaminants that have a high related supersaturation and tend to precipitate with salts. Also, the occurrence of aggregates or morphological instability is often observed. This growth pattern increases the amount of mother liquor in the pores because the empty space inside the aggregate is filled with mother liquor. Thus, contaminants, such as antisolvent molecules, which do not pose a problem when using evaporative crystallization methods can also be a problem. Thus additional washing processes or recrystallizations are typically required to obtain salts with the desired purity. The primary mechanism for crystal formation is primary nucleation because of the high supersaturation typically seen in antisolvent crystallization. As a result, most antisolvent crystallization produces very small crystals and crystal aggregates. An important drawback of these crystal slurries is that they are difficult to separate from the mother liquor using conventional centrifuges in conventional multi-effect evaporation methods. As a result, it is a very expensive process to wash the salt slurry from the mother liquor and to separate the salt slurry from the mother liquor so that the water content of the commonly required slurry is 10% by weight or less.

본 발명의 목적은 목적하는 생성물 품질을 수득하면서 종래의 방법 보다 에너지 소비가 적고 물 소비가 적은 개선된 염 결정화 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved salt crystallization process with lower energy consumption and lower water consumption than conventional methods while obtaining the desired product quality.

놀랍게도, 본 발명자들은 개선된 반용매 결정화 방법이 종래의 증발 또는 반용매 결정화 방법 보다 에너지가 덜 들고 물이 덜 소비되는 방법을 사용하여 오염물 수준이 감소된 무기 염 조성물을 제조하는 것을 가능하게 한다는 것을 발견하였다.Surprisingly, the inventors have found that the improved antisolvent crystallization method makes it possible to produce inorganic salt compositions with reduced levels of contaminants using methods that require less energy and consume less water than conventional evaporation or antisolvent crystallization methods. Found.

보다 상세하게 본 방법은 하기 공정 a), b), c), d) 및 e)를 포함하거나, 하기 공정 a), b), c), d), e) 및 f)를 포함하거나, 하기 공정 a), b), c), d), e) 및 g)를 포함하거나, 하기 공정 a), b), c), d), e), f) 및 g)를 포함하며 본 발명에 따른 고순도 염 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다:More specifically the method comprises the following processes a), b), c), d) and e), or comprises the following processes a), b), c), d), e) and f), or Comprising processes a), b), c), d), e) and g) or comprising the following processes a), b), c), d), e), f) and g) It relates to a process for preparing a high purity salt composition according to:

a) 무기 염 공급원에 물을 공급하여 무기 염을 포함하는 수용액을 형성시키는 공정;a) supplying water to the inorganic salt source to form an aqueous solution comprising the inorganic salt;

b) 상기 수용액을 결정화기/침강기(crystalliser/settler)에 공급하는 공정;b) feeding said aqueous solution to a crystalliser / settler;

c) 상기 수용액과 1 종류 이상의 반용매를 접촉시키는 공정[반용매는 염의 일부 또는 전부를 결정화시키며, 이러한 반용매 중 1 종류 이상은 결정 성장 억제 특성(crystal growth inhibiting property), 스케일링 억제 특성(scaling inhibiting property), 또는 결정 성장 억제 특성과 스케일링 억제 특성을 나타내고, 만약 반용매가 효과적인 결정 성장 억제 특성, 효과적인 스케일링 억제 특성, 또는 효과적인 결정 성장 억제 특성과 효과적인 스케일링 억제 특성을 나타내지 않는다면, 1 종류 이상의 결정 성장 억제제를 반용매, 수용액, 또는 반용매와 수용액에 첨가하거나, 1 종류 이상의 스케일링 억제제를 반용매, 수용액, 또는 반용매와 수용액에 첨가하거나, 또는 1 종류 이상의 결정 성장 억제제와 1 종류 이상의 스케일링 억제제를 반용매, 수용액, 또는 반용매와 수용액에 첨가함];c) contacting the aqueous solution with at least one antisolvent, wherein the antisolvent crystallizes some or all of the salt, and at least one of these antisolvents is crystal growth inhibiting property, scaling inhibiting property one or more kinds of crystals unless the anti-solvent exhibits effective crystal growth inhibitory properties, effective scaling inhibitory properties, or effective crystal growth inhibitory properties and effective scaling inhibitory properties. A growth inhibitor is added to an antisolvent, an aqueous solution or an antisolvent and an aqueous solution, or one or more scaling inhibitors are added to an antisolvent, an aqueous solution or an antisolvent and an aqueous solution, or one or more crystal growth inhibitors and one or more scaling inhibitors To an antisolvent, an aqueous solution, or an antisolvent and an aqueous solution. Add;

d) 1 종류 이상의 반용매와 염 수용액을 포함하는 결정화기/침강기의 오버플로우(overflow)를 나노여과 장치(nanofiltration unit)(나노여과 장치는 염 수용액으로부터 1 종류 이상의 반용매를 분리시키기 위한 막을 구비함)에 공급하는 공정; d) Overflow of a crystallizer / settler comprising at least one antisolvent and a salt solution to a nanofiltration unit (a nanofiltration unit is a membrane for separating at least one kind of antisolvent from an aqueous salt solution). Supplying);

e) 결정화된 염을 결정화기/침강기로부터 제거하여 수성 슬러리로 보내는 공정;e) removing the crystallized salt from the crystallizer / settler and sending it to an aqueous slurry;

f) 1 종류 이상의 반용매를 결정화기/침강기에 재순환시키는 공정;f) recycling at least one kind of antisolvent to the crystallizer / settler;

g) 상기 슬러리로부터 유래한 물을 제1 용해 공정에 재순환시키거나, 결정화기/침강기에 재순환시키거나, 또는 제1 용해 공정에 재순환시키고 결정화기/침강기에 재순환시키는 공정. g) recycling the water from the slurry to a first dissolution process, to a crystallizer / settler, or to a first dissolution process and to a crystallizer / settler.

본 명세서 전체에 사용되는 접촉이라는 용어는 반용매(들)와 하기 수용액을 하나에 다른 하나를 전체 또는 부분적으로 용해시킬 수 있으며, 부분적이라는 의미는 반용매와 물 1:1 혼합물에서 반용매 0.5 중량% 이상, 바람직하게는 2 중량% 이상을 수용액에 용해시키거나, 및/또는 물 0.5 중량% 이상, 바람직하게는 2 중량% 이상을 반용매에 용해시키는 것으로서, 무기 염을 포함하는 수용액에 반용매(들)를 첨가하기 위한 임의의 종래 기술을 포함하는 것을 의미한다. 또한 본 명세서의 전체에 사용되는 염 수용액과 1개 이상의 반용매를 분리시키기 위한 나노여과 장치 내부에 놓여 있는 "막(membrane)"이라는 용어는 100 Da 이상, 바람직하게는 150 Da 이상, 보다 바람직하게는 200 Da 이상, 가장 바람직하게는 250 Da 이상의 분자량 절단점(cut-off)과 100,000 Da 이하, 바람직하게는 25,000 Da 이하, 보다 바람직하게는 10,000 Da 이하, 가장 바람직하게는 2,500 Da 이하의 분자량 절단점을 갖는 임의의 종래 막을 의미한다.The term contact, as used throughout this specification, may dissolve the antisolvent (s) and the following aqueous solution in whole or in part, one in part, meaning partial by 0.5 weight of the antisolvent in a 1: 1 mixture of the antisolvent and water. Dissolving at least%, preferably at least 2% by weight in an aqueous solution, and / or dissolving at least 0.5% by weight of water, preferably at least 2% by weight in an antisolvent, and an antisolvent in an aqueous solution containing an inorganic salt. It is meant to include any prior art for adding (s). In addition, the term "membrane" placed inside a nanofiltration apparatus for separating one or more antisolvents from an aqueous salt solution used throughout this specification is 100 Da or more, preferably 150 Da or more, more preferably. Is a molecular weight cut-off of 200 Da or more, most preferably 250 Da or more and 100,000 Da or less, preferably 25,000 Da or less, more preferably 10,000 Da or less, most preferably 2,500 Da or less It means any conventional film having a point.

바람직한 실시양태에서 본 발명의 반용매 결정화 방법은 고 순도의 염을 제조하는데 적당하다. 결정 성장 억제 특성 및/또는 1개 이상의 결정 성장 억제제와 함께 반용매를 본 발명에 따른 방법에 사용하는 경우 통상적으로 추가의 정제 공정 또는 재결정화 공정이 필요하지 않다. 상기는 수성 슬러리로부터 용이하게 분리할 수 있는, 예를 들어 원심분리기를 사용함으로써 균일한 결정 크기 분포를 갖는 비교적 코오스(coarse) 염 결정(즉, 약 300 마이크론의 직경을 갖는 결정)이 최종적으로 수득되며, 결정 성장 억제 반용매 및/또는 결정 성장 억제제(들)가 염 결정의 일차 핵화를 방지하기 때문이다. 좁은 결정 크기 분포로 비교적 작은 평균 입자 크기에서 종래의 원심분리기를 사용하는 것이 또한 가능하게 된다.In a preferred embodiment the antisolvent crystallization process of the invention is suitable for preparing high purity salts. When antisolvents are used in the process according to the invention together with crystal growth inhibition properties and / or one or more crystal growth inhibitors, no further purification or recrystallization processes are usually required. This finally yields relatively coarse salt crystals (i.e. crystals having a diameter of about 300 microns) having a uniform crystal size distribution, which can be easily separated from the aqueous slurry, for example by using a centrifuge. Crystal growth inhibition antisolvent and / or crystal growth inhibitor (s) prevent primary nucleation of salt crystals. The narrow crystal size distribution also makes it possible to use conventional centrifuges at relatively small average particle sizes.

상기 방법은 무기 염의 결정화를 위해서 사용가능하다. 상기 방법은 증발성 결정화에 의해서 통상적으로 생성되는 무기 염의 결정화용으로 사용되는 것이 바람직하다. 또한 상기 방법은 용액으로부터 오염물을 선택적으로 제거하기 위해서, 예를 들어 황산칼슘용으로 특이적인 반용매를 적용시킴으로써 브라인으로부터 황산칼슘을 제거하기 위해서 사용될 수 있다는 것이 알려져 있다. 또한, 설페이트 풍부 브라인으로부터 황산나트륨의 제조는 이러한 기술을 적용시킴으로써 가능하다. 이러한 방법은 할라이드, 포스페이트, 카르보네이트, 설페이트 또는 니트레이트의 알카리 또는 알칼리 토류염의 결정화를 위해서 사용되는 것이 바람직하다. 상기 방법은 염화나트륨의 결정화를 위해서 사용하는 것이 가장 바람직하다. 가공되지 않은 물질로서 사용되는 염화나트륨은 암염(rock salt) 및/또는 지하 염 퇴적물(subterraneous salt deposit)인 것이 바람직하다. 지하 염 퇴적물은 용해 마이닝(dissolution mining)으로 활용되는 것이 보다 바람직하다. 이러한 방법은 통상적으로 해수에서 수득되는 천일 염해를 포함하는 천일염(태양열을 사용하여 브라인으로부터 물을 증발시킴으로써 수득되는 염 또는 포화 브라인)의 정제와 결정화용으로 사용될 수도 있다. 본 명세서 전반에 사용되는 "염화나트륨(sodium chloride)"라는 용어는 모든 형태의 염화나트륨 중에서 25 중량% 이상이 NaCl이라는 것을 의미하는 것으로 알아야 한다. 상기 염화나트륨은 NaCl 50 중량% 이상을 함유하는 것이 바람직하다. 염화나트륨은 75 중량% 이상의 NaCl를 함유하는 것이 보다 바람직하며, 90 중량% 이상의 NaCl를 함유하는 것이 가장 바람직하다.The method is usable for the crystallization of inorganic salts. The method is preferably used for the crystallization of inorganic salts typically produced by evaporative crystallization. It is also known that the method can be used to selectively remove contaminants from solution, for example, to remove calcium sulfate from brine by applying a specific antisolvent for calcium sulfate. In addition, the production of sodium sulfate from sulfate rich brine is possible by applying this technique. This method is preferably used for the crystallization of alkali or alkaline earth salts of halides, phosphates, carbonates, sulfates or nitrates. The method is most preferably used for the crystallization of sodium chloride. The sodium chloride used as the raw material is preferably rock salt and / or subterraneous salt deposits. Underground salt deposits are more preferably utilized as dissolution mining. This method may also be used for the purification and crystallization of sun salts (salts obtained by evaporating water from brine using solar heat or saturated brine), including sun salts typically obtained in seawater. The term "sodium chloride" as used throughout this specification should be understood to mean that at least 25% by weight of all forms of sodium chloride is NaCl. The sodium chloride preferably contains at least 50% by weight of NaCl. More preferably, sodium chloride contains at least 75 wt% NaCl, most preferably at least 90 wt% NaCl.

본 발명은 지금 도 1에서 묘사하고 있는 바람직한 실시양태에 관해 보다 상세하게 설명될 것이다.The present invention will now be described in more detail with respect to the preferred embodiment depicted in FIG. 1.

도 1은 상기에서 밝힌 신규의 방법에 있어서의 바람직한 흐름도의 개념도이다. 일부 또는 전부의 염을 용해시키는 물 (1)은 염 공급원 (A)에 공급된다. 용액이 공급원에서 나오는 경우 (2), 염으로 포화되는 것이 바람직하며, 오염물, 예컨대 용해된 K, Br, SO4, Mg, Sr 및/또는 Ca 이온을 통상적으로 포함할 것이다. (포화) 용액은 유입 파이프를 포함하는 것이 바람직한 종래의 결정화기/침강기 (B)로 공급된다. 1개 이상의 반용매 (3)도 또한 결정화기/침강기 (B)에 공급된다. 형성된 결정성 염 조성물은 수성 슬러리 (6)로서 결정화기/침강기 (B)로부터 제거되며, 바람직하게는 원심분리기에 공급된다. 1개 이상의 방출구에 의해 결정화기/침강기 (B)로부터 제거되는 상기 염 슬러리 (6)가 상당히 대량의 반용매를 여전히 함유할 수 있기 때문에 상기 염 슬러리가 원심분리기에 공급되기 이전에 세척 레그 (washing leg)로 공급되는 것이 가장 바람직하다. 특히 염 슬러리가 전기분해 목적으로 사용되는 것이라면 부착된 모액, 즉 결정 염(들)이 제거된 이후에 잔존하는 잔류 용액, 및/또는 염 결정으로부터의 반용매를 세척하는 것이 중요하다. 1 is a conceptual diagram of a preferred flow chart in the novel method disclosed above. Water (1) which dissolves some or all of the salt is fed to salt source (A). If the solution is from the source (2), it is preferably saturated with salts and will typically include contaminants such as dissolved K, Br, SO 4 , Mg, Sr and / or Ca ions. The (saturated) solution is fed to a conventional crystallizer / settler (B) which preferably comprises an inlet pipe. One or more antisolvents 3 are also fed to the crystallizer / settler (B). The crystalline salt composition formed is removed from the crystallizer / settler (B) as an aqueous slurry (6) and is preferably fed to a centrifuge. The salt slurry (6) removed from the crystallizer / settler (B) by one or more outlets may still contain a significant amount of antisolvent so that the salt slurry is washed before being fed to the centrifuge Most preferably, it is fed to the washing leg. In particular, if the salt slurry is to be used for electrolysis purposes, it is important to wash the mother liquor attached, ie, the residual solution remaining after the crystal salt (s) are removed, and / or the antisolvent from the salt crystals.

세척 매질로서 가공하지 않은 염 수용액 또는 정제된 염 수용액으로 작동되는 종래의 세척 레그에 상기 염 슬러리를 공급함으로써 상기가 실현될 수 있다. 정제된 염 수용액은 원심분리기상에서 물로 염 결정을 세척함으로써 제조될 수 있다는 것이 알려져 있다. 이러한 방법에서, 세척 브라인의 제조는 원심분리기에 추가의 세척 공정과 결합되며, 반면에 원심분리기의 여과는 세척 브라인으로서 사용될 수 있다.This can be achieved by feeding the salt slurry to a conventional wash leg operated with an aqueous crude or purified aqueous salt solution as the wash medium. It is known that purified aqueous salt solutions can be prepared by washing the salt crystals with water on a centrifuge. In this method, the preparation of the wash brine is combined with a further washing process in the centrifuge, while the filtration of the centrifuge can be used as the wash brine.

배합된 반용매와 염 수용액을 포함하는 결정화기/침강기의 오버플로우 (4)는 나노여과 장치 (C)에 공급되며, 상기 나노여과 장치는 1개 이상의 반용매와 염 수용액을 분리시킬 수 있는 막을 포함한다. 상기 막은 염과 수용액중에 존재하는 오염물은 투과하지만 반용매는 투과하지 않는 것이 바람직하다. 서로 분리시킨 후 염으로 포화된 수용액 (5)과 반용매 (7)는 나노여과 장치에서 제거된다. 높은 특이 표면적을 갖는 흡착제, 예컨대 클레이 광물을 추가하거나, 또는 종래의 이온 교환기를 사용함으로써 나노여과 장치에서 수용액 중의 반용매의 트레이스(trace)를 제거하는 것이 가능하다. 회수된 반용매 (7)는 결정화기/침강기로 재순환시킴으로써 재사용하는 것이 바람직하다.Overflow of the crystallizer / settler comprising the combined antisolvent and salt aqueous solution (4) is fed to the nanofiltration device (C), which is capable of separating one or more antisolvent and salt aqueous solutions. Contains the membrane. The membrane preferably permeates contaminants present in salts and aqueous solutions but not persolvent. After separation from each other, aqueous solutions (5) and antisolvents (7) saturated with salts are removed in the nanofiltration apparatus. It is possible to remove traces of antisolvents in aqueous solutions in nanofiltration devices by adding adsorbents with high specific surface areas, such as clay minerals, or by using conventional ion exchangers. The recovered antisolvent 7 is preferably reused by recycling to a crystallizer / settler.

특히 바람직한 실시양태에서 본 방법은 연속적이며, 밀폐된 루프 방법이며, 염으로 포화된 상태로 막을 통해 여과된 수용액은 나노여과 장치에서 염 공급원으 로 재사용된다. 결정화기/침강기에 공급될 수 있는 수용액, 바람직하게는 포화 수용액을 생성하기 위해서 더 많은 염을 용해시킬 필요가 있다. 보다 더 바람직한 실시양태에서 결정성 염 조성물은 결정화기/침강기(B)에서 제거되며, 슬러리로서 원심분리기로 공급된 후에 원심분리기의 재순환물은 결정화기/침강기로 되돌아 재순환되거나, 및/또는 염 공급원으로 재사용된다. 상기 방법(여기서는 밀폐된 루프 반용매 결정화 방법이라고 말함)은 염 수용액 흐름물을 배출할 필요가 없다는 것이 주요한 잇점이다.In a particularly preferred embodiment the process is a continuous, closed loop process wherein the aqueous solution filtered through the membrane while saturated with salt is reused as a salt source in the nanofiltration apparatus. More salts need to be dissolved to produce an aqueous solution, preferably a saturated aqueous solution, which can be fed to the crystallizer / settler. In an even more preferred embodiment the crystalline salt composition is removed in the crystallizer / settler (B) and the recycle of the centrifuge is recycled back to the crystallizer / settler after being fed to the centrifuge as a slurry and / or salt Reused as a source. The main advantage of this method (herein referred to as the closed loop antisolvent crystallization method) is that there is no need to drain the aqueous salt solution stream.

본 발명에 따른 방법에서 사용하기에 적당한 반용매는 결정화될 염이 20 ℃ 물에서 보다 덜 가용성인 액상 화합물의 혼합물 또는 액상 화합물이다. 또한, 반용매는 수성 성분 또는 고형 성분인 것으로 사용될 수 있다. 보다 특히, 본 명세서 전반에 사용되는 "반용매(antisolvent)"라는 용어는 -10 ℃ 내지 110 ℃의 온도에서 포화된 염 수용액 1,000 ml에 500 g의 반용매를 첨가한 후에 5 g 이상의 염이 결정화되도록 유도하는, 각 성분, 액상 화합물, 또는 성분 및/또는 액상 화합물의 혼합물을 포함하는 것을 의미한다. 상기 결정화가 실행되는 정확한 온도는 염, 사용되는 액체 화합물(들) 및/또는 성분(들)에 따라, 및 목적하는 공정 온도에 따라서 달라진다. 20 ℃에서 유동적인 1개 이상의 반용매를 본 발명에 따른 방법에 사용하는 것이 바람직하다. 유기 용매. 이온 용매, 또는 유기 또는 무기 착체인 액체 화합물을 반용매로서 사용하는 것이 보다 바람직하다. 유기 용매를 반용매로서 사용하는 것이 가장 바람직하다. 본 발명에 따른 결정화가 실행되는 온도가 시험 온도이다.Suitable antisolvents for use in the process according to the invention are mixtures or liquid compounds of the liquid compounds in which the salt to be crystallized is less soluble in 20 ° C. water. The antisolvent can also be used as being an aqueous component or a solid component. More particularly, the term "antisolvent" as used throughout this specification refers to crystallization of at least 5 g of salt after addition of 500 g of antisolvent to 1,000 ml of saturated aqueous salt solution at a temperature of -10 ° C to 110 ° C. It is meant to include each component, liquid compound, or a mixture of components and / or liquid compounds, which leads to a likelihood. The exact temperature at which the crystallization is carried out depends on the salt, the liquid compound (s) and / or component (s) used, and on the desired process temperature. Preference is given to using at least one antisolvent which is fluid at 20 ° C. in the process according to the invention. Organic solvents. It is more preferable to use an ionic solvent or a liquid compound which is an organic or inorganic complex as an antisolvent. Most preferably, an organic solvent is used as the antisolvent. The temperature at which the crystallization according to the invention is carried out is the test temperature.

바람직한 실시양태에서 반용매는 포화된 염 수용액 1 ℓ당 1 g 이상의 양으로 사용한다. 포화된 염 수용액 1 ℓ당 50 g 이상, 가장 바람직하게는 200 g 이상이 사용되는 것이 보다 바람직하다.In a preferred embodiment the antisolvent is used in an amount of at least 1 g per liter of saturated aqueous salt solution. More preferably at least 50 g, most preferably at least 200 g per liter of saturated salt aqueous solution is used.

본 발명의 반용매 결정화 방법에 있어서 특히 바람직한 반용매는 결정 성장 억제 특성 및/또는 스케일 억제 특성을 나타내는 유기 용매이다.Particularly preferred antisolvents in the antisolvent crystallization method of the present invention are organic solvents that exhibit crystal growth inhibition properties and / or scale inhibition properties.

반용매가 결정 성장 억제 특성을 갖는지의 유무를 결정하기 위해서, 하기의 시험을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 시험 3, 보다 바람직하게는 시험 2, 가장 바람직하게는 시험 1을 사용한다.In order to determine whether the antisolvent has crystal growth inhibition properties, the following test can be used, preferably Test 3, more preferably Test 2, most preferably Test 1.

1) 교반 유리 비이커에서 브로마이드 200 mg/ℓ를 포함하는 1 ℓ의 포화 염 수용액을 대기 조건하의 끓는점으로 가열하고, 물의 부피가 800 ml이 수득될 때 까지 증발시켰다. 침전된 염을 여과 제거하고, 산성화 포화 염 수용액(0.1 M HCl) 500 ml로 세척하며, 원심분리하고, 건조시켰다. 다음에 질소를 통과시키면서 700 ℃까지 시료를 가열함으로써 흡장된 물의 양을 측정한 다음에 종래의 전기량 적정 방법(coulometric titration)을 실행하였다. 또한 브로마이드의 양(건조된 염 1 kg 당 Br mg으로)을 종래의 흡광광도계 측정법을 사용하여 측정하였다. 마지막으로 d50, 즉 결정의 50 중량%가 큰 결정 직경을 가지며, 결정의 50 중량%가 작은 결정 직경을 갖는 직경을 측정하였다. 결정 크기 분포는 입도 분석(sieve analysis)과 (광학) 현미경과 같은 종래의 기술을 사용하여 측정할 수 있다. 염 결정과 최종 모액 중의 브로마이드 함량(약 200/0.8=250 mg/ℓ)으로부터 분배 계수(partition coefficient)를 계산한다. 상기 분배 계수는 모액 중의 Br 함량(mg/ ℓ)으로 나눈 염 결정 중의 Br 함량(mg/kg)이다. 상기 실험은 대조군 실험이다.1) A 1 L aqueous saturated salt solution containing 200 mg / L bromide in a stirred glass beaker was heated to a boiling point under atmospheric conditions and evaporated until a volume of water of 800 ml was obtained. The precipitated salt was filtered off, washed with 500 ml of acidified saturated salt aqueous solution (0.1 M HCl), centrifuged and dried. Next, the amount of occluded water was measured by heating the sample to 700 ° C while passing nitrogen, and then conventional coulometric titration was performed. The amount of bromide (in Br mg per kg of dried salt) was also measured using conventional absorbance spectrophotometry. Finally, the diameter of d50, i.e. 50% by weight of the crystal, had a large crystal diameter and 50% by weight of the crystal had a small crystal diameter. Crystal size distributions can be measured using conventional techniques such as sieve analysis and (optical) microscopy. The partition coefficient is calculated from the salt crystals and the bromide content in the final mother liquor (about 200 / 0.8 = 250 mg / l). The partition coefficient is the Br content (mg / kg) in the salt crystals divided by the Br content (mg / L) in the mother liquor. The experiment is a control experiment.

상기에 기재된 절차는 반용매 10 g/ℓ를 사용하여 반복하고, 결정 중의 흡장된 물에서 수득된 값, 분배 계수 및 d50을 대조군 실험에서 수득된 값들과 비교하였다. 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 50 중량%의 반용매를 사용하는 것이 바람직하다. 흡장된 물의 양이 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 분배 계수가 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 d50 값이 5 % 이상 변화한다면 반용매는 결정 성장 억제제인 것으로 간주한다. 또한 (광학) 현미경을 사용한 분석이 (111) 면(face)을 갖는 결정을 나타내면, 반용매는 또한 결정 성장 억제 특성을 갖는 것으로 간주한다.The procedure described above was repeated with 10 g / l antisolvent and the values obtained in occluded water in the crystals, partition coefficient and d50 compared to the values obtained in the control experiment. Preference is given to using 50% by weight antisolvent based on the total weight of the reaction mixture. The antisolvent is considered to be a crystal growth inhibitor if the amount of occluded water is reduced by at least 5%, and / or the partition coefficient is reduced by at least 5%, and / or the d50 value is changed by at least 5%. If the analysis using a (optical) microscope also shows a crystal with a (111) face, the antisolvent is also considered to have crystal growth inhibition properties.

2) 교반 유리 비이커에서 200 mg/ℓ의 브로마이드를 포함하는 포화 염 수용액 1 ℓ를 가열하여 환류시킨다. 그 다음에 끓는 용액을 다시 여분의 염을 첨가시켜 포화시킨다. 그 다음에 포화된 용액을 48 시간 동안 상온의 후드에 방치하였다. 그 다음에 침전된 염을 여과 제거하고, 산성 브라인(0.1 M HCl) 500 ml로 세척하며, 원심분리하고 건조시킨다. 이 후에 흡장된 물의 양을 상기 방법 1에서 기재된 것과 같이 측정하였다. 또한, 브로마이드 양은 방법 1에서 기재된 것과 같이 건조된 염 1 kg 당 Br mg으로 측정하였다. 마지막으로 d50은 상기 방법 1에서 설명한 것과 같이 측정하였다. 이것이 대조군 실험이다.2) 1 L of saturated aqueous salt solution containing 200 mg / L bromide is heated to reflux in a stirred glass beaker. The boiling solution is then saturated again by adding extra salt. The saturated solution was then left in a hood at room temperature for 48 hours. The precipitated salt is then filtered off, washed with 500 ml of acid brine (0.1 M HCl), centrifuged and dried. Thereafter the amount of occluded water was measured as described in Method 1 above. In addition, the amount of bromide was measured in Br mg per kg of dried salt as described in Method 1. Finally, d50 was measured as described in Method 1. This is a control experiment.

상기에 기재된 절차를 반용매 10 g/ℓ를 사용하여 반복하였다. 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 50 중량%의 반용매를 사용하는 것이 바람직하다. 결정 중의 흡장된 물에 있어서 수득된 값, 분배 계수 및 d50 값을 대조군 실험에서의 값들과 비교하였다. 흡장된 물의 양이 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 분배 계수가 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 d50 값이 5 % 이상 변화한다면 반용매는 결정 성장 억제제인 것으로 간주한다. 또한 (광학) 현미경을 사용한 분석이 (111) 면을 갖는 결정을 나타내면, 반용매는 또한 결정 성장 억제 특성을 나타내는 것으로 간주한다. The procedure described above was repeated using 10 g / l antisolvent. Preference is given to using 50% by weight antisolvent based on the total weight of the reaction mixture. The values obtained for occluded water in the crystals, partition coefficient and d50 values were compared with those in the control experiment. The antisolvent is considered to be a crystal growth inhibitor if the amount of occluded water is reduced by at least 5%, and / or the partition coefficient is reduced by at least 5%, and / or the d50 value is changed by at least 5%. In addition, if the analysis using a (optical) microscope shows a crystal having a (111) plane, the antisolvent is also considered to exhibit crystal growth inhibition properties.

3) 교반 유리 비이커에서 200 mg/ℓ의 브로마이드를 포함하는 포화 염 수용액 1 ℓ를 1 주 동안 상온에서 후드(hood)에 방치하였다. 침전된 염을 여과 제거하고, 포화된 산성 염 수용액(0.1 HCl) 500 ml로 세척하며, 원심분리하고 건조시킨다. 다시 흡장된 물의 양, 브로마이드 양 및 d50 값은 상기 방법 1에서 기재된 것과 같이 측정하였다. 이것이 대조군 실험이다.3) 1 L of saturated salt aqueous solution containing 200 mg / L bromide in a stirred glass beaker was left in a hood at room temperature for 1 week. The precipitated salt is filtered off, washed with 500 ml of saturated aqueous acid salt solution (0.1 HCl), centrifuged and dried. The amount of water occluded again, the amount of bromide and the d50 value were measured as described in Method 1 above. This is a control experiment.

상기에 기재된 절차를 반용매 10 g/ℓ를 사용하여 반복하였다. 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 50 중량%의 반용매를 사용하는 것이 바람직하다. 결정 중의 흡장된 물에 있어서 수득된 값, 분배 계수 및 d50 값을 대조군 실험에서의 값들과 비교하였다. 흡장된 물의 양이 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 분배 계수가 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 d50 값이 5 % 이상 변화한다면 반용매는 결정 성장 억제제인 것으로 간주한다. 또한 (광학) 현미경을 사용한 분석이 (111) 면을 갖는 결정을 나타내면, 반용매는 또한 결정 성장 억제 특성을 나타내는 것으로 간주한다. The procedure described above was repeated using 10 g / l antisolvent. Preference is given to using 50% by weight antisolvent based on the total weight of the reaction mixture. The values obtained for occluded water in the crystals, partition coefficient and d50 values were compared with those in the control experiment. The antisolvent is considered to be a crystal growth inhibitor if the amount of occluded water is reduced by at least 5%, and / or the partition coefficient is reduced by at least 5%, and / or the d50 value is changed by at least 5%. In addition, if the analysis using a (optical) microscope shows a crystal having a (111) plane, the antisolvent is also considered to exhibit crystal growth inhibition properties.

본 명세서 전반에 사용되는 "스케일링 억제 특성을 나타내는 반용매(antisolvent which exhibits scaling inhibiting properties)"라는 용어는 반용매가 칼슘 및/또는 스트론튬(strontium) 염의 스케일링과 결정화 둘 다를 억제하는 것을 의미한다. 상기 반용매는 마그네슘 및/또는 칼륨 염의 스케일링과 결정화도 억제하는 것이 바람직하다. 상기는 나노여과 장치에서 막의 오염이 크게 감소할 것이며, 화학약품을 사용하여 브라인을 정제하는 것을 생략할 수 있다는 장점이 있다. 반용매가 스케일링 억제 특성을 나타내는지의 여부는 하기의 3개 시험 중 1개를 사용하여 측정할 수 있다. 이러한 시험 중에 1개의 시험에서, 바람직하게는 이러한 시험 중 2개의 시험에서, 가장 바람직하게는 이러한 시험 모두에서 반용매가 스케일링 억제제인 것으로 간주된다면 상기 반용매는 본 발명에 따른 방법에 사용하기게 적당하다.As used throughout this specification, the term “antisolvent which exhibits scaling inhibiting properties” means that the antisolvent inhibits both scaling and crystallization of calcium and / or strontium salts. The antisolvent preferably also inhibits scaling and crystallization of magnesium and / or potassium salts. This will greatly reduce the contamination of the membrane in the nanofiltration device, there is an advantage that can be omitted to purify the brine using chemicals. Whether the antisolvent exhibits scaling inhibition properties can be measured using one of the following three tests. In one of these tests, preferably in two of these tests, most preferably in all of these tests, the antisolvent is suitable for use in the method according to the invention if the antisolvent is considered to be a scaling inhibitor. Do.

1) SrCO3 및/또는 CaCO3의 스케일링과 결정화의 억제에 있어서의 반용매 시험:1) Antisolvent testing in scaling and crystallization of SrCO 3 and / or CaCO 3 :

a) 360 meq/ℓ의 SO4, 2.0 meq/ℓ의 Ca, 0.1 meq/ℓ의 Sr, 10 meq/ℓ의 CO3, 6 meq/ℓ의 OH 및 120 meq/ℓ의 Br를 포함하는 포화 염 수용액 1 ℓ를 대기 조건하의 끓는점으로 교반하고 가열한다. 부피가 500 ml이 될 때까지 물을 증발시킨다. 반응 혼합물을 0.2 마이크론 여과기로 여과하고, 모액 중의 용해된 Ca, Sr 및 CO3의 양을 종래의 ICP(Inductively Coupled Plasma) 분광법(Ca와 Sr 이온의 양을 위해서)과 적정법(CO3의 양을 위해서)을 사용하여 측정하였다. 이것은 대조군 실험이다. 상기 절차는 10 g/ℓ의 반용매를 사용하여 반복하였다. 모액 중의 Ca, Sr 및 CO3의 양은 대조군 실험에서 관찰된 모액 중의 Ca, Sr 및 CO3의 양과 비교하였다. 용해된 Ca 및/또는 Sr 및/또는 CO3의 양이 5 % 이상 증가한다면 반용매는 스케일링 억제 특성을 갖는 것으로 간주한다. a) saturated salt comprising 360 meq / l SO 4 , 2.0 meq / l Ca, 0.1 meq / l Sr, 10 meq / l CO 3 , 6 meq / l OH and 120 meq / l Br One liter of aqueous solution is stirred and heated to a boiling point under atmospheric conditions. Evaporate the water until the volume is 500 ml. The reaction mixture was filtered with a 0.2 micron filter, and the amount of dissolved Ca, Sr and CO 3 in the mother liquor was measured using conventional ICP (Inductively Coupled Plasma) spectroscopy (for amounts of Ca and Sr ions) and titration (CO 3 ). In order to measure the density, This is a control experiment. The procedure was repeated using 10 g / l antisolvent. The amounts of Ca, Sr and CO 3 in the mother liquor were compared with the amounts of Ca, Sr and CO 3 in the mother liquor observed in the control experiment. If the amount of dissolved Ca and / or Sr and / or CO 3 increases by at least 5%, the antisolvent is considered to have scaling inhibitory properties.

b) 360 meq/ℓ의 SO4, 2.0 meq/ℓ의 Ca, 0.1 meq/ℓ의 Sr, 10 meq/ℓ의 CO3, 6 meq/ℓ의 OH 및 120 meq/ℓ의 Br를 포함하는 포화 염 수용액 1 ℓ에 소칼 P2(상표명, Socal P2, Solvay Chemicals제), 즉 CaCO3 결정 5 g을 첨가하였다. 상기 혼합물을 대기 조건하의 끓는점으로 교반하면서 가열하였다. 부피가 500 ml이 될 때까지 물을 증발시킨다. 반응 혼합물을 0.2 마이크론 여과기로 여과하고, 모액 중의 용해된 Ca, Sr 및 CO3의 양을 측정하였다. 이것은 대조군 실험이다. 상기 절차는 10 g/ℓ의 반용매를 사용하여 반복하였다. 모액 중의 Ca, Sr 및 CO3의 양은 대조군 실험에서 관찰된 모액 중의 Ca, Sr 및 CO3의 양과 비교하였다. 용해된 Ca 및/또는 Sr 및/또는 CO3의 양이 5 % 이상 증가한다면 반용매는 스케일링 억제 특성을 갖는 것으로 간주한다. b) saturated salt comprising 360 meq / l SO 4 , 2.0 meq / l Ca, 0.1 meq / l Sr, 10 meq / l CO 3 , 6 meq / l OH and 120 meq / l Br To 1 liter of aqueous solution, Socal P2 (trade name, Socal P2, manufactured by Solvay Chemicals), that is, 5 g of CaCO 3 crystals was added. The mixture was heated with stirring to boiling point under atmospheric conditions. Evaporate the water until the volume is 500 ml. The reaction mixture was filtered through a 0.2 micron filter and the amounts of Ca, Sr and CO 3 dissolved in the mother liquor were measured. This is a control experiment. The procedure was repeated using 10 g / l antisolvent. The amounts of Ca, Sr and CO 3 in the mother liquor were compared with the amounts of Ca, Sr and CO 3 in the mother liquor observed in the control experiment. If the amount of dissolved Ca and / or Sr and / or CO 3 increases by at least 5%, the antisolvent is considered to have scaling inhibitory properties.

c) 75 meq/ℓ의 Ca, 2 meq/ℓ의 Sr 및 75 meq/ℓ의 SO4를 포함하고 pH 값이 7인 포화 염 수용액 10 ℓ와 0.1 몰의 탄산나트륨을 1 ㎡의 나노여과 막으로 15 시간 동안 여과하였다. 투과 흐름물을 막의 고압 면으로 되돌려 재순환시켰다. 15 시간 후에 일정한 압력에서 막을 통과하는 투과율을 측정하였다. 이것은 대조군 실험이다. 상기 절차는 1 g/ℓ의 반용매를 포함하는 포화 염 수용액으로 반복하였다. 투과 흐름물은 반용매가 존재하는 막의 고압 면으로 되돌려 재순환시켰다. 투과율(flux)이 대조군 실험에서 관찰된 투과율과 비교하여 5 % 이상 증가한다면 반용매는 스케일링 억제 특성을 갖는 것으로 간주한다. c) 10 l of an aqueous saturated salt solution containing 75 meq / l Ca, 2 meq / l Sr and 75 meq / l SO 4 with a pH value of 7 and 0.1 mol of sodium carbonate were added to a 1 m 2 nanofiltration membrane. It was filtered for hours. The permeate was recycled back to the high pressure side of the membrane. After 15 hours, the transmission through the membrane at constant pressure was measured. This is a control experiment. The procedure was repeated with a saturated salt solution containing 1 g / l antisolvent. The permeate was recycled back to the high pressure side of the membrane with the antisolvent present. Anti-solvents are considered to have scaling inhibitory properties if the flux increases by at least 5% compared to the transmittance observed in the control experiment.

d) 온도가 90 ℃이고 Solvay Chemicals제 소칼 P2 시드 100 mg/ℓ를 염 수용액에 첨가하는 것을 제외하고 시험 1a와 동일하게 시험하였다. 반용매-브라인 혼합물의 끓는점이 90 ℃이하이면, 대조군 시험과 반용매로 하는 시험 둘 다 혼합물의 끓는점에서 실행하였다.d) The test was carried out in the same manner as in Test 1a, except that 100 mg / l of Socal P2 seed from Solvay Chemicals was added to the aqueous salt solution. If the boiling point of the antisolvent-brain mixture was below 90 ° C., both the control test and the antisolvent test were carried out at the boiling point of the mixture.

e) 20 ℃에서 실행하는 것을 제외하고 시험 1d와 동일하게 시험하였다.e) The test was carried out in the same manner as in Test 1d, except that it was run at 20 ° C.

f) 포화 염 수용액 중에 SO4가 존재하지 않는 것을 제외하고 시험 1d와 동일하게 시험하였다.f) The test was performed in the same manner as in Test 1d, except that SO 4 was not present in the saturated salt aqueous solution.

반용매가 스케일링 억제 특성이 있는지의 여부를 시험하기 위해서 시험 1f, 보다 바람직하게는 시험 1e, 보다 더 바람직하게는 1d, 보다 더 바람직하게는 시험 1c, 보다 더 바람직하게는 1b, 가장 바람직하게는 시험 1a를 사용하는 것이 바람직하다.Test 1f, more preferably Test 1e, even more preferably 1d, even more preferably Test 1c, even more preferably 1b, most preferably to test whether the antisolvent has scaling inhibitory properties. Preference is given to using test 1a.

2) CaSO4(경석고, anhydrite)의 스케일링과 결정화 억제를 확인하기 위한 반용매 시험: 100 meq/ℓ의 Ca와 100 meq/ℓ의 SO4를 포함하는 포화 염 수용액을 경석고 결정 5 g/ℓ의 존재하에서 교반하면서 1 시간 동안 100 ℃(또는 반용매-브라인 혼합물의 끓는점까지)의 온도로 가열하였다. 반용매의 증발을 막기 위해서 환류 조건에서 시험을 실행하였다. 이후에 여과될 시료를 취했다. 그 다음에 용해된 Ca의 양을 ICP로 측정하고, 용해된 SO4의 양은 이온 크로마토그래피 또는 적정법을 사용하여 측정하였다. 이것이 대조군 실험이다. 상기에 기재된 절차를 1 g/ℓ의 반용매를 사용하여 반복하였다. 모액 중에 용해된 Ca 및/또는 SO4의 양이 대조군 실험에서의 값과 비교하여 5 % 이상으로 증가한다면 반용매는 스케일링 억제 특성을 갖는 것으로 간주한다. pH를 조절하고 10 meq/ℓOH를 첨가하는 것이 바람직하다.2) Antisolvent test to confirm scaling and crystallization inhibition of CaSO 4 (anhydrite): 5 g / L of saturated salt aqueous solution containing 100 meq / L Ca and 100 meq / L SO 4 It was heated to a temperature of 100 ° C. (or to the boiling point of the antisolvent-brain mixture) for 1 hour with stirring in the presence. The test was run under reflux conditions to prevent evaporation of the antisolvent. A sample was then taken to be filtered. The amount of dissolved Ca was then measured by ICP, and the amount of dissolved SO 4 was measured using ion chromatography or titration. This is a control experiment. The procedure described above was repeated using 1 g / l antisolvent. Antisolvents are considered to have scaling inhibitory properties if the amount of Ca and / or SO 4 dissolved in the mother liquor increases by at least 5% compared to the values in the control experiment. It is desirable to adjust the pH and add 10 meq / lOH.

3) CaSO4ㆍ2H2O(석고, gypsum)의 스케일링과 결정화 억제를 확인하기 위한 반용매 시험: 150 meq/ℓ의 Ca와 150 meq/ℓ의 SO4를 포함하는 포화 염 수용액을 석고 결정 5 g/ℓ의 존재하에서 1 시간 동안 20 ℃의 온도에서 교반하였다. 이후에 여과될 시료를 취했다. 그 다음에 용해된 Ca와 SO4의 양은 시험 2에서 직전에 설명한 것과 같이 측정하였다. 이것이 대조군 실험이다. 상기에 기재된 절차를 1 g/ℓ의 반용매를 사용하여 반복하였다. 모액 중에 용해된 Ca 및/또는 SO4의 양이 5 % 이상으로 증가한다면 반용매는 스케일링 억제 특성을 갖는 것으로 간주한다. pH를 조절하고 10 meq/ℓOH를 첨가하는 것이 바람직하다. 3) Antisolvent test to confirm scaling and inhibition of crystallization of CaSO 4 2H 2 O (gypsum, gypsum): Gypsum crystals with saturated aqueous solution containing 150 meq / l Ca and 150 meq / l SO 4 Stirred at a temperature of 20 ° C. for 1 hour in the presence of g / l. A sample was then taken to be filtered. The amount of Ca and SO 4 dissolved thereafter was measured as described immediately before in test 2. This is a control experiment. The procedure described above was repeated using 1 g / l antisolvent. If the amount of Ca and / or SO 4 dissolved in the mother liquor increases above 5%, the antisolvent is considered to have scaling inhibitory properties. It is desirable to adjust the pH and add 10 meq / lOH.

결정 성장 억제 및/또는 스케일링 억제 특성을 나타내지 않는 반용매를 1개 이상의 결정 성장 억제제 및/또는 1개 이상의 스케일링 억제제의 효과적인 양 이상이 반용매 또는 수상 둘 중 하나에 존재한다면, 또한 본 발명에 따른 방법에 사용될 수 있다.If an antisolvent that does not exhibit crystal growth inhibition and / or scaling inhibition properties is present in either the antisolvent or the water phase in an effective amount of at least one crystal growth inhibitor and / or at least one scaling inhibitor, it is also in accordance with the invention Can be used in the method.

첨가제가 결정 성장 억제제인지의 여부를 하기 3개의 시험 중 1개, 바람직하게는 시험 3, 보다 바람직하게는 시험 2, 가장 바람직하게는 시험 1을 사용하여 결정할 수 있다.Whether the additive is a crystal growth inhibitor can be determined using one of the following three tests, preferably Test 3, more preferably Test 2, and most preferably Test 1.

1) 교반 유리 비이커에서 브로마이드 200 mg/ℓ를 포함하는 1 ℓ의 포화 염 수용액을 물의 부피가 800 ml이 수득될 때 까지 가열하였다. 침전된 염을 여과 제거하고, 산성화 포화 염 수용액(0.1 M HCl) 500 ml로 세척하며, 원심분리하고, 건조시켰다. 이후에 반용매가 결정 성장 억제 특성을 나타내는지의 여부를 측정하기 위해서 서험 중 상기에서 설명한 방법 1로서 흡장된 물과 브로마이드 양을 측정하고, d50 값은 측정하였다. 염 결정과 최종 모액 중의 브로마이드의 양으로부터 분배 계수를 계산하였다. 상기 분배 계수는 모액 중의 Br 함량으로 나눈 염 결정 중의 Br 함량이다. 이것이 대조군 실험이다.1) A 1 L aqueous saturated salt solution containing 200 mg / L bromide in a stirred glass beaker was heated until a volume of water of 800 ml was obtained. The precipitated salt was filtered off, washed with 500 ml of acidified saturated salt aqueous solution (0.1 M HCl), centrifuged and dried. Subsequently, in order to determine whether the antisolvent exhibits crystal growth inhibitory properties, the amount of water and bromide occluded as the above-described method 1 was measured, and the d50 value was measured. Partition coefficients were calculated from the salt crystals and the amount of bromide in the final mother liquor. The partition coefficient is the Br content in the salt crystals divided by the Br content in the mother liquor. This is a control experiment.

상기에 기재된 절차는 첨가제 200ℓ를 사용하여 반복하고, 결정 중의 흡장된 물에서 수득된 값, 분배 계수 및 d50 값을 대조군 실험에서 수득된 값들과 비교하였다. 흡장된 물의 양이 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 분배 계수가 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 d50 값이 5 % 이상 변화한다면 첨가제는 결정 성장 억제제인 것으로 간주한다. 또한 (광학) 현미경을 사용한 분석이 (111) 면을 갖는 결정을 나타내면, 첨가제는 또한 결정 성장 억제제인 것으로 간주한다.The procedure described above was repeated with 200 L of additive and the values obtained in occluded water in the crystals, partition coefficient and d50 values were compared with those obtained in the control experiment. The additive is considered to be a crystal growth inhibitor if the amount of occluded water is reduced by at least 5%, and / or the partition coefficient is reduced by at least 5%, and / or the d50 value is changed by at least 5%. If the analysis using a (optical) microscope also shows a crystal with (111) plane, the additive is also considered to be a crystal growth inhibitor.

2) 교반 유리 비이커에서 200 mg/ℓ의 브로마이드를 포함하는 포화 염 수용액 1 ℓ를 가열하여 환류시킨다. 그 다음에 끓는 용액을 다시 여분의 염을 첨가시켜 포화시킨다. 포화 용액을 48 시간 동안 상온의 후드에 방치하였다. 침전된 염 을 여과 제거하고, 산성 포화 염 수용액(0.1 M HCl) 500 ml로 세척하며, 원심분리하고 건조시킨다. 또한, 흡장된 물의 양, 브로마이드 양, 및 d50 값은 반용매가 결정 성장 억제 특성을 나타내는지의 여부를 결정하기 위해서 시험 중 상기에 기재한 방법 1로 측정하였다. 이것이 대조군 실험이다.2) 1 L of saturated aqueous salt solution containing 200 mg / L bromide is heated to reflux in a stirred glass beaker. The boiling solution is then saturated again by adding extra salt. The saturated solution was left in a hood at room temperature for 48 hours. The precipitated salt is filtered off, washed with 500 ml of acidic saturated salt aqueous solution (0.1 M HCl), centrifuged and dried. In addition, the amount of occluded water, bromide amount, and d50 value were measured by Method 1 described above during the test to determine whether the antisolvent exhibited crystal growth inhibition properties. This is a control experiment.

상기에 기재된 절차를 첨가제 200 mg/ℓ를 사용하여 반복하였다. 결정 중의 흡장된 물에 있어서 수득된 값, 분배 계수 및 d50 값을 대조군 실험에서의 값들과 비교하였다. 흡장된 물의 양이 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 분배 계수가 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 d50 값이 5 % 이상 변화한다면 첨가제는 결정 성장 억제제인 것으로 간주한다. 또한 (광학) 현미경을 사용한 분석이 (111) 면(face)을 갖는 결정을 나타내면, 첨가제는 또한 결정 성장 억제제인 것으로 간주한다. The procedure described above was repeated with 200 mg / l additive. The values obtained for occluded water in the crystals, partition coefficient and d50 values were compared with those in the control experiment. The additive is considered to be a crystal growth inhibitor if the amount of occluded water is reduced by at least 5%, and / or the partition coefficient is reduced by at least 5%, and / or the d50 value is changed by at least 5%. If the analysis using a (optical) microscope also shows a crystal with a (111) face, the additive is also considered to be a crystal growth inhibitor.

3) 교반 유리 비이커에서 200 mg/ℓ의 브로마이드를 포함하는 포화 염 수용액 1 ℓ를 1 주 동안 상온의 후드에 방치하였다. 침전된 염을 여과 제거하고, 산성 포화 염 수용액(0.1 HCl) 500 ml로 세척하며, 원심분리하고 건조시킨다. 또한, 흡장된 물의 양, 브로마이드 양, 및 d50 값은 반용매가 결정 성장 억제 특성을 나타내는지의 여부를 결정하기 위해서 시험 중 상기에 기재한 방법 1로 측정하였다. 이것이 대조군 실험이다.3) 1 L of saturated salt aqueous solution containing 200 mg / L bromide in a stirred glass beaker was left in a hood at room temperature for 1 week. The precipitated salt is filtered off, washed with 500 ml of acidic saturated salt aqueous solution (0.1 HCl), centrifuged and dried. In addition, the amount of occluded water, bromide amount, and d50 value were measured by Method 1 described above during the test to determine whether the antisolvent exhibited crystal growth inhibition properties. This is a control experiment.

상기에 기재된 절차를 첨가제 200 mg/ℓ를 사용하여 반복하였다. 결정 중의 흡장된 물에 있어서 수득된 값, 분배 계수 및 d50 값을 대조군 실험에서의 값들과 비교하였다. 흡장된 물의 양이 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 분배 계수가 5 % 이상으로 감소하고, 및/또는 d50 값이 5 % 이상 변화한다면 첨가제는 결정 성장 억 제제인 것으로 간주한다. 또한 (광학) 현미경을 사용한 분석이 (111) 면을 갖는 결정을 나타내면, 첨가제는 또한 결정 성장 억제제인 것으로 간주한다.The procedure described above was repeated with 200 mg / l additive. The values obtained for occluded water in the crystals, partition coefficient and d50 values were compared with those in the control experiment. The additive is considered to be a crystal growth inhibitor if the amount of occluded water is reduced by at least 5%, and / or the partition coefficient is reduced by at least 5%, and / or the d50 value is changed by at least 5%. If the analysis using a (optical) microscope also shows a crystal with (111) plane, the additive is also considered to be a crystal growth inhibitor.

첨가제가 스케일링 억제제인지의 여부는 하기의 4개 시험 중 1개를 사용하여 측정할 수 있다. 이러한 시험 중에 1개의 시험에서, 바람직하게는 이러한 시험 중 2개 이상의 시험에서, 가장 바람직하게는 이러한 시험 모두에서 첨가제가 스케일링 억제제인 것으로 간주된다면 상기 첨가제는 본 발명에 따른 방법에 사용하기에 적당하다.Whether the additive is a scaling inhibitor can be determined using one of the four tests below. In one of these tests, preferably in at least two of these tests, most preferably in all of these tests, the additive is suitable for use in the method according to the invention if the additive is considered to be a scaling inhibitor. .

1) SrCO3 및/또는 CaCO3의 스케일링과 결정화의 억제를 확인하게 위한 첨가제 시험:1) Additive test to confirm the inhibition of scaling and crystallization of SrCO 3 and / or CaCO 3 :

a) 360 meq/ℓ의 SO4, 2.0 meq/ℓ의 Ca, 0.1 meq/ℓ의 Sr, 10 meq/ℓ의 CO3, 6 meq/ℓ의 OH 및 120 meq/ℓ의 Br를 포함하는 포화 염 수용액 1 ℓ를 대기 조건하의 끓는점으로 가열하고, 부피가 500 ml이 될 때까지 물을 증발시킨다. 반응 혼합물을 0.2 마이크론 여과기로 여과하고, 모액 중의 용해된 Ca, Sr 및 CO3의 양을 반용매가 SrCO3 및/또는 CaCO3의 결정화와 스케일링을 억제하는지의 여부를 결정하기 위해 상기에 기재된 시험 중 방법 1a로 측정하였다. 이것은 대조군 실험이다. 모액 중의 Ca, Sr 및 CO3의 양을 대조군 실험에서 관찰된 모액 중의 Ca, Sr 및 CO3의 양과 비교하였다. 용해된 Ca 및/또는 Sr 및/또는 CO3의 양이 5 % 이상 증가한다면 첨가제는 스케일링 억제제인 것으로 간주한다. a) saturated salt comprising 360 meq / l SO 4 , 2.0 meq / l Ca, 0.1 meq / l Sr, 10 meq / l CO 3 , 6 meq / l OH and 120 meq / l Br 1 L of the aqueous solution is heated to the boiling point under atmospheric conditions and the water is evaporated until the volume is 500 ml. The reaction mixture was filtered through a 0.2 micron filter and the amount of Ca, Sr and CO 3 dissolved in the mother liquor was tested as described above to determine whether the antisolvent inhibited crystallization and scaling of SrCO 3 and / or CaCO 3 . It was measured by heavy method 1a. This is a control experiment. The amounts of Ca, Sr and CO 3 in the mother liquor were compared with the amounts of Ca, Sr and CO 3 in the mother liquor observed in the control experiment. The additive is considered to be a scaling inhibitor if the amount of dissolved Ca and / or Sr and / or CO 3 increases by at least 5%.

b) 360 meq/ℓ의 SO4, 2.0 meq/ℓ의 Ca, 0.1 meq/ℓ의 Sr, 10 meq/ℓ의 CO3, 6 meq/ℓ의 OH 및 120 meq/ℓ의 Br를 포함하는 포화 염 수용액 1 ℓ에 소칼 P2(Solvay Chemicals제), 즉 CaCO3 결정 5 g을 첨가하였다. 상기 혼합물을 대기 조건하의 끓는점으로 가열하고, 부피가 500 ml이 될 때까지 물을 증발시킨다. 반응 혼합물을 0.2 마이크론 여과기로 여과하고, 모액 중의 용해된 Ca, Sr 및 CO3의 양을 측정하였다. 이것은 대조군 실험이다. 상기 절차는 10 ppm의 첨가제를 사용하여 반복하였다. 모액 중의 Ca, Sr 및 CO3의 양은 대조군 실험에서 관찰된 모액 중의 Ca, Sr 및 CO3의 양과 비교하였다. 용해된 Ca 및/또는 Sr 및/또는 CO3의 양이 5 % 이상 증가한다면 첨가제는 스케일링 억제제인 것으로 간주한다. b) saturated salt comprising 360 meq / l SO 4 , 2.0 meq / l Ca, 0.1 meq / l Sr, 10 meq / l CO 3 , 6 meq / l OH and 120 meq / l Br Sokal P2 (Solvay Chemicals agent) aqueous solution in 1 ℓ, i.e., the addition of CaCO 3 was determined 5 g. The mixture is heated to boiling point under atmospheric conditions and water is evaporated until the volume is 500 ml. The reaction mixture was filtered through a 0.2 micron filter and the amounts of Ca, Sr and CO 3 dissolved in the mother liquor were measured. This is a control experiment. The procedure was repeated with 10 ppm of additive. The amounts of Ca, Sr and CO 3 in the mother liquor were compared with the amounts of Ca, Sr and CO 3 in the mother liquor observed in the control experiment. The additive is considered to be a scaling inhibitor if the amount of dissolved Ca and / or Sr and / or CO 3 increases by at least 5%.

c) 75 meq/ℓ의 Ca, 2 meq/ℓ의 Sr 및 75 meq/ℓ의 SO4를 포함하고 pH 값이 7인 포화 염 수용액 10 ℓ와 0.1 몰의 탄산나트륨에 Mw가 약 600 g/몰인 1 ℓ폴리에틸렌 글리콜, 아세톤 또는 에탄올을 첨가하였다. 상기 염 용액을 15 시간에 걸쳐 나노여과 막으로 여과하였다. 투과 흐름물을 반용매가 존재하는 막의 면으로 재순환시켰다. 15 시간 후에 일정한 압력에서 막을 통과하는 투과율을 측정하였다. 이것은 대조군 실험이다. 상기 절차는 10 ppm의 첨가제를 포함하는 포화 염 수용액으로 반복하였다. 투과율이 대조군 실험에서 관찰되는 투과율과 비교해서 5 % 이상 증가한다면 첨가제는 스케일링 억제제인 것으로 간주한다.c) 10 l of a saturated aqueous salt solution with 75 meq / l Ca, 2 meq / l Sr and 75 meq / l SO 4 and a pH value of 7 and 1 having a Mw of about 600 g / mol in 0.1 mol of sodium carbonate Polyethylene glycol, acetone or ethanol was added. The salt solution was filtered through a nanofiltration membrane over 15 hours. The permeate was recycled to the side of the membrane with the antisolvent present. After 15 hours, the transmission through the membrane at constant pressure was measured. This is a control experiment. The procedure was repeated with saturated aqueous salt solution containing 10 ppm of additive. The additive is considered to be a scaling inhibitor if the transmittance increases by at least 5% compared to the transmittance observed in the control experiment.

d) Ca 및/또는 Sr 카르보네이트의 스케일링과 결정화 억제를 위한 시험:d) tests for scaling and crystallization inhibition of Ca and / or Sr carbonate:

투과율 조건하에서, 온도가 90 ℃이고 Solvay Chemicals제 소칼 P2 시드 100 mg/ℓ를 제외하고 시험 1a와 동일하게 시험하였다. Under permeability conditions, the temperature was 90 ° C. and tested in the same manner as in test 1a except for 100 mg / l of Socal P2 seed from Solvay Chemicals.

e) 대조군 실험에서 소칼 P2 시드 없이 실행하는 것을 제외하고 시험 1d와 동일하게 시험하였다.e) was tested in the same manner as test 1d, except that the control experiment was run without Socal P2 seed.

시험 1e, 보다 더 바람직하게는 시험 1d, 보다 더 바람직하게는 시험 1c, 보다 더 바람직하게는 1b, 가장 바람직하게는 시험 1a를 사용하는 것이 바람직하다.Preference is given to using test 1e, even more preferably test 1d, even more preferably test 1c, even more preferably 1b and most preferably test 1a.

2) CaSO4(경석고)의 스케일링과 결정화 억제를 확인하기 위한 첨가제 시험: 100 meq/ℓ의 Ca와 100 meq/ℓ의 SO4를 포함하는 포화 염 수용액을 경석고 결정 5 g/ℓ의 존재하에서 교반하면서 1 시간 동안 100 ℃의 온도로 가열하였다. 이 후에 여과할 시료를 취했다. 그 다음에 용해된 Ca와 SO4의 양을 반용매가 CaSo4의 결정화와 스케일링을 억제하는지의 여부를 측정하기 위해 상기에 기재된 시험 중 방법 2로 측정하였다. 이것이 대조군 실험이다. 상기에 기재된 절차를 10 ppm의 첨가제를 사용하여 반복하였다. 모액 중에 용해된 Ca 및/또는 SO4의 양이 5 % 이상으로 증가한다면 첨가제는 스케일링 억제제인 것으로 간주한다. pH를 조절하고 10 meq/ℓOH를 첨가하는 것이 바람직하다.2) Additive test to confirm scaling and crystallization inhibition of CaSO 4 (hard gypsum): Aqueous saturated salt solution containing 100 meq / l Ca and 100 meq / l SO 4 was stirred in the presence of 5 g / l pumice crystal Heated to a temperature of 100 ° C. for 1 h. After this, a sample to be filtered was taken. The amount of Ca and SO 4 dissolved was then measured by Method 2 of the test described above to determine whether the antisolvent inhibited the crystallization and scaling of CaSo 4 . This is a control experiment. The procedure described above was repeated with 10 ppm of additive. The additive is considered to be a scaling inhibitor if the amount of Ca and / or SO 4 dissolved in the mother liquor increases above 5%. It is desirable to adjust the pH and add 10 meq / lOH.

3) CaSO4ㆍ2H2O(석고)의 스케일링과 결정화 억제를 확인하기 위한 첨가제 시험: 150 meq/ℓ의 Ca와 150 meq/ℓ의 SO4를 포함하는 포화 염 수용액을 석고 결정 5 g/ℓ의 존재하에서 1 시간 동안 20 ℃의 온도에서 교반하였다. 이후에 여과될 시 료를 취했다. 그 다음에 용해된 Ca와 SO4의 양을 측정하였다. 이것이 대조군 실험이다. 상기에 기재된 절차를 10 ppm의 첨가제를 사용하여 반복하였다. 모액 중에 용해된 Ca 및/또는 SO4의 양이 5 % 이상으로 증가한다면 첨가제는 스케일링 억제제인 것으로 간주한다. pH를 조절하고 10 meq/ℓOH를 첨가하는 것이 바람직하다.3) Additive test to confirm scaling and suppression of crystallization of CaSO 4 2H 2 O (gypsum): 5 g / L of saturated salt solution containing 150 meq / L of Ca and 150 meq / L of SO 4 Stirred at a temperature of 20 ° C. for 1 hour in the presence of. The sample was then taken to be filtered. Then, the amount of dissolved Ca and SO 4 was measured. This is a control experiment. The procedure described above was repeated with 10 ppm of additive. The additive is considered to be a scaling inhibitor if the amount of Ca and / or SO 4 dissolved in the mother liquor increases above 5%. It is desirable to adjust the pH and add 10 meq / lOH.

4) S. Patel, M.A. Finon, Desalination 124 (1999) 63-74에 기재된 것과 같이 첨가제를 시험하며, 억제는 5 % 이상이다. 4) Additives are tested as described in S. Patel, MA Finon, Desalination 124 (1999) 63-74, with inhibition of at least 5%.

결정 성장 억제제 및/또는 스케일링 억제제를 반용매(들)에 첨가한다면, 상기 결정 성장 억제제 및/또는 상기 스케일링 억제제는 유효량으로 본 발명에 따른 방법에 사용한다. 결정 성장 억제제의 첨가 없이, 동일한 조건하에 동일한 염 용액으로부터 제조된 염과 비교하여 염 결정 중의 흡장된 물이 5 % 이상 감소하고, 및/또는 분배 계수가 5 % 이상 감소하고, 및/또는 d50 값이 5 % 이상 감소한다면, 유효량의 결정 성장 억제제가 존재한다. 스케일링 억제제의 첨가 없이, 동일한 조건하의 동일한 염 용액으로부터 생성된 모액과 비교해서, 모액 중의 용해된 Ca 및/또는 Sr 및/또는 SO4 및/또는 CO3의 양이 5 % 이상 변화한다면 유효량의 스케일링 억제제가 존재한다.If a crystal growth inhibitor and / or a scaling inhibitor are added to the antisolvent (s), the crystal growth inhibitor and / or the scaling inhibitor are used in the method according to the invention in an effective amount. Without the addition of a crystal growth inhibitor, the occluded water in the salt crystals is reduced by at least 5% and / or the partition coefficient is reduced by at least 5% compared to salts prepared from the same salt solution under the same conditions, and / or the d50 value If this decreases by more than 5%, an effective amount of crystal growth inhibitor is present. Effective amount of scaling if the amount of dissolved Ca and / or Sr and / or SO 4 and / or CO 3 in the mother liquor changed by at least 5% compared to the mother liquor produced from the same salt solution under the same conditions without the addition of a scaling inhibitor Inhibitors are present.

본 발명에 따른 방법에 결정 성장 억제제를 사용한다면, 통상적으로 모액-반용매 시스템에 존재하는 상기 결정 성장 억제제의 양은 모액 1 kg 당 5,000 mg 이하이다. 1,500 mg/kg 이하가 사용되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 300 mg/kg이 사용된다. 그러나 모액 1 kg 당 5,000 mg 이상의 결정 성장 억제제 농도 도 또한 가능하다. 통상적으로 10 mg 이상, 바람직하게는 12.5 mg 이상, 가장 바람직하게는 14 mg 이상의 결정 성장 억제제가 모액 1 kg 당 사용된다.If a crystal growth inhibitor is used in the method according to the invention, the amount of said crystal growth inhibitor which is typically present in the mother liquor-antisolvent system is up to 5,000 mg per kg of mother liquor. It is preferable to use 1,500 mg / kg or less, more preferably 300 mg / kg. However, concentrations of more than 5,000 mg of crystal growth inhibitor per kg of mother liquor are also possible. Usually at least 10 mg, preferably at least 12.5 mg and most preferably at least 14 mg of crystal growth inhibitor is used per kg of mother liquor.

본 발명에 따른 방법에 스케일링 억제제가 사용된다면, 통상적으로 모액-반용매 시스템에 존재하는 상기 스케일링 억제제의 양도 또한 모액 1 kg 당 5,000 mg 이하이다. 바람직하게 1,500 mg/kg 이하, 보다 바람직하게는 300 mg/kg 이하가 사용된다. 그러나 모액 1 kg 당 5,000 mg 이상의 스케일링 억제제 농도도 또한 가능하다. 통상적으로 1 mg 이상, 바람직하게는 3 mg 이상, 가장 바람직하게는 5 mg 이상의 스케일링 억제제가 모액 1 kg 당 사용된다. If a scaling inhibitor is used in the method according to the invention, the amount of said scaling inhibitor which is typically present in the mother liquor-antisolvent system is also up to 5,000 mg per kg of mother liquor. Preferably up to 1,500 mg / kg, more preferably up to 300 mg / kg is used. However, concentrations of scaling inhibitors above 5,000 mg per kg of mother liquor are also possible. Typically at least 1 mg, preferably at least 3 mg, most preferably at least 5 mg of scaling inhibitor is used per kg of mother liquor.

단지 1개의 반용매를 사용하는 것이 바람직하다. 결정 성장 억제 특성 및/또는 스케일링 억제 특성을 나타내는 반용매를 선택적으로 1개 이상의 스케일링 억제제 및/또는 결정 성장 억제제와 함께 사용하는 것이 보다 바람직하다. 반용매는 필수적이지는 않지만, (부분적으로) 순수한 물과 혼화가능할 수 있다. 또한 염 수용액에 첨가된 이후에 유제가 형성되는 반용매 또는 반용매 혼합물을 사용할 수도 있다. 상기 반용매(들)는 온도 유도 액상-액상 분리(이러한 시스템은 특정 임계 온도 이하 또는 특정 임계 온도 이상에서 2개의 액상을 가짐)에 의해 회수될 수 있기 때문에 반용매 또는 반용매 혼합물은 부분적으로 염 수용액과 혼화가능한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그 다음에 물 층과 반용매의 상-분리는 당업에 통상적으로 공지된 것과 같이 온도 유도 상-분리 방법일 수 있다. 본 발명에 따른 방법에 사용되는 반용매(들)는 환경 친화적인 것이 가장 바람직하며, 또한 식용 등급인 것이 바람직하다. 또한 바람직한 반용매는 가격이 저렴하고 용이하게 이용할 수 있는 용매다.It is preferable to use only one antisolvent. More preferably, an antisolvent exhibiting crystal growth inhibition properties and / or scaling inhibition properties is optionally used in combination with one or more scaling inhibitors and / or crystal growth inhibitors. The antisolvent is not essential but can be miscible with (partly) pure water. It is also possible to use an antisolvent or antisolvent mixture in which an emulsion is formed after addition to an aqueous salt solution. The antisolvent or antisolvent mixture may be partially salted because the antisolvent (s) may be recovered by temperature induced liquid-liquid separation (these systems have two liquid phases below or above a certain threshold temperature). It is preferable to use those which are miscible with the aqueous solution. The phase separation of the water layer and the antisolvent can then be a temperature induced phase-separation method as is commonly known in the art. The antisolvent (s) used in the process according to the invention are most preferably environmentally friendly and preferably of edible grade. Preferred antisolvents are also inexpensive and readily available solvents.

1개 이상의 반용매의 선택은 결정화 상태의 염의 용해도 특성에 따라서 달라진다. 브라인 결정화 방법에 있어서 결정 성장 억제 및/또는 스케일링 억제 특성을 나타내는 반용매는 지방족 또는 방향족 알콜, 니트릴로아세트산, 카르복실산 또는 폴리카르복실산, 포스포네이트, 폴리포스포네이트, 관능화 또는 비관능화 카르복시메틸 셀룰로스, Fe(Ⅱ)와 Fe(Ⅲ) 이온의 유기 착체, 에탄올, 아세톤, 이소프로판올, 4차 암모늄 염, 사이클로덱스트린, 아미노기 함유 폴리머, 4차 암모늄기 함유 폴리머, 질소-함유 지방족 고리를 포함하는 폴리머, 음이온기 함유 폴리머의 나트륨염, 및 양이온기 함유 폴리머의 염화염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 폴리비닐 알콜, 폴리에틸렌 글리콜 또는 염화콜린을 사용하는 것이 보다 바람직하다.The choice of one or more antisolvents depends on the solubility characteristics of the salts in the crystallized state. Anti-solvents exhibiting crystal growth inhibition and / or scaling inhibition properties in the brine crystallization method are aliphatic or aromatic alcohols, nitriloacetic acid, carboxylic acids or polycarboxylic acids, phosphonates, polyphosphonates, functionalized or pessimistic. Functionalized carboxymethyl cellulose, organic complexes of Fe (II) and Fe (III) ions, ethanol, acetone, isopropanol, quaternary ammonium salts, cyclodextrins, amino group containing polymers, quaternary ammonium group containing polymers, nitrogen-containing aliphatic rings It is preferable to select from the group which consists of a polymer, the sodium salt of an anion group containing polymer, and the chloride salt of a cationic group containing polymer. More preferably, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol or choline chloride is used.

특히 바람직한 실시양태에서 이온성 액체를 반용매(들)로서 사용한다. 본 발명에 따른 방법에서 반용매로서 사용하기에 적당한 이온성 액체의 예로는 이에 제한하지는 않지만 염화콜린계 이온성 액상물, 예컨대 콜린 클로라이드/우레아, 콜린 클로라이드/페놀 또는 콜린 클로라이드/사카라이드를 포함한다. 이온성 액상물로는 질소가 없는 것을 사용하는 것이 가장 바람직하다.In a particularly preferred embodiment ionic liquids are used as antisolvent (s). Examples of ionic liquids suitable for use as antisolvents in the process according to the invention include, but are not limited to, choline chloride based ionic liquids such as choline chloride / urea, choline chloride / phenol or choline chloride / saccharides. . It is most preferable to use nitrogen free as the ionic liquid.

염의 반용매 결정화의 방법에 사용하기에 적당한 결정 성장 억제제는 종래의 모든 결정 성장 억제제를 포함한다. 바람직하게, 브라인 결정화 방법에서의 결정 성장 억제제는 올리고펩티드, 폴리펩티드 및 2개 이상의 카르복실산기 또는 카르복실알킬기를 포함하거나, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피노, 설페이트 및 설포네 이트 기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함할 수도 있는 폴리머; 관능성 또는 비(非)관능성 모노사카라이드, 디사카라이드 및 폴리사카라이드; 페로시안화염; 염화납; 염화카드뮴; 황산마그네슘; 4차 암모늄 염; 사이클로덱스트린; 아미노기 함유 폴리머; 4차 암모늄기 함유 폴리머; 질소-함유 지방족 고리를 포함하는 폴리머; 음이온기 함유 폴리머의 나트륨염; 및 양이온기 함유 폴리머의 염화염으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 결정 성장 억제제는 폴리말레산, 폴리아크릴레이트, 글리코스, 사카로스 및 우레아로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 가장 바람직하다. 본 발명에 따른 바람직하고 밀폐된 루프 반용매 결정화 방법에서, 결정 성장 억제제는 나노여과 공정에서의 막을 통과하지 않는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 실제로 이후에 결정화기/침강기로 재순환될 반용매 스트림에 남아있을 것이다.Suitable crystal growth inhibitors for use in the method of antisolvent crystallization of salts include all conventional crystal growth inhibitors. Preferably, the crystal growth inhibitor in the brine crystallization method comprises an oligopeptide, a polypeptide and at least two carboxylic acid groups or a carboxyalkyl group, or is selected from the group consisting of phosphate, phosphonate, phosphino, sulfate and sulfonate groups Polymers that may include those that are; Functional or nonfunctional monosaccharides, disaccharides and polysaccharides; Ferrocyanide salts; Lead chloride; Cadmium chloride; Magnesium sulfate; Quaternary ammonium salts; Cyclodextrins; Amino group-containing polymers; Quaternary ammonium group-containing polymers; Polymers comprising nitrogen-containing aliphatic rings; Sodium salts of anionic group-containing polymers; And chloride salts of the cationic group-containing polymer. Crystal growth inhibitors are most preferably selected from the group consisting of polymaleic acid, polyacrylates, glycos, saccharose and urea. In the preferred and closed loop antisolvent crystallization process according to the invention, it is preferred to use crystal growth inhibitors that do not pass through the membrane in the nanofiltration process. In fact it will remain in the antisolvent stream which will later be recycled to the crystallizer / settler.

염의 제조 방법 도중에 반용매에 본 발명에 따른 결정 성장 억제제를 첨가함으로써 결정 크기 분포에 영향을 줄 수 있다는 것을 또한 발견하였다. 반용매에 결정 성장 억제제의 양이 증가하면 더 작은 결정이 생성된다는 것이 명백하다. d50 결정 직경, 즉 결정 중 50 중량%가 더 큰 결정 직경을 가지며, 결정 중 50 중량%가 더 작은 결정 직경을 갖는 직경은 반용매중에서 결정 성장 억제제의 양을 적합시킨 직후에 결정 성장 억제제가 존재하지 않을 때 발생되는 결정의 크기와 비교해서 10 % 이상 변화할 수 있다는 것이 바람직하다. 결정 크기 분포는 입도 분석과 같은 종래 기술을 사용하거나 또는 광학 현미경을 사용하여 측정할 수 있다.It has also been found that addition of the crystal growth inhibitor according to the invention to the antisolvent during the salt preparation process can affect the crystal size distribution. It is clear that increasing the amount of crystal growth inhibitor in the antisolvent produces smaller crystals. d50 crystal diameters, i.e., 50% by weight of the crystals have a larger crystal diameter, and 50% by weight of the crystals have a smaller crystal diameter, the presence of a crystal growth inhibitor immediately after fitting the amount of crystal growth inhibitor in the antisolvent. It is desirable to be able to vary by more than 10% compared to the size of the crystals that are produced when not. The crystal size distribution can be measured using conventional techniques such as particle size analysis or using an optical microscope.

또한 본 발명에 따른 반용매 방법을 사용함으로써 수득되는 결정의 변형(즉, 결정 격자의 형태)에 보다 용이하게 영향을 줄 수 있다는 것이 발견되었다.It has also been found that the deformation of the crystals obtained by using the antisolvent method according to the present invention (ie, the form of crystal lattice) can be more easily influenced.

염의 반용매 결정화의 방법에 사용하기에 적당한 스케일링 억제제는 임의의 종래 스케일링 억제제를 포함한다. 브라인 결정화 방법에 있어서의 스케일링 억제제는 올리고펩티드, 폴리펩티드, 2개 이상의 카르복실산기 또는 에스테르기를 함유하거나, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피노, 설페이트 및 설포네이트기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함할 수도 있는 폴리머, 관능성 또는 비(非)관능성 모노사카라이드, 디사카라이드, 폴리사카라이드, 1개 이상의 알콜기를 갖는 폴리머, 휴민산, 천연 공급원(예컨대 불균형 로진산 비누)으로부터의 계면활성제, 젖산, 포스포리피드. 효모 세포의 현탁액, 조류의 현탁액, N,N-디에틸-1,3-디아미노프로판, 에틸렌 디아민, 폴리이소부틸렌 유도체, N,N-디메틸-1,3-디아미노프로판, 디에틸렌 트리아민, 트리에틸렌 테트라아민, 1,6-디아미노헥산, 폴리[옥시(메틸-1,2-에탄디올)], 헥사메틸렌 비구아니드, 무수말레산 호모폴리머, 아밀라아제, 프로테아제, 구연산나트륨, 구연산, N,N,N',N'-테트라아세틸에틸렌 디아민, 노나노일옥시벤젠 설포네이트, 폴리에폭시숙신산, 폴리아크릴아미드, 에틸렌디아민 테트라메틸렌 인산, 설포네이트화 폴리옥시에틸렌 에테르, 4차 암모늄염, 사이클로덱스트린, 아미노기 함유 폴리머, 4차 암모늄기 함유 폴리머, 질소-함유 지방족 고리를 포함하는 폴리머, 음이온기 함유 폴리머의 나트륨염, 양이온기 함유 폴리머의 염화염, 지방산, 오렌지 쥬스, 사과 쥬스, 폴리에틸렌 이민, 나트륨 디메틸 디티오카르바메이트, 및 1개 이상의 상기에 언급된 스케일링 억제제와 Fe(Ⅱ) 또는 Fe(Ⅲ) 이온 착체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 스케일링 억제제는 폴 리아크릴레이트, 폴리포스페이트, 슈크로스 및 나트륨 클루코네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 가장 바람직하다.Scaling inhibitors suitable for use in the method of antisolvent crystallization of salts include any conventional scaling inhibitor. The scaling inhibitor in the brine crystallization method may contain oligopeptides, polypeptides, two or more carboxylic acid groups or ester groups, or may include those selected from the group consisting of phosphate, phosphonate, phosphino, sulfate and sulfonate groups. Polymers, functional or non-functional monosaccharides, disaccharides, polysaccharides, polymers having one or more alcohol groups, humic acids, surfactants from natural sources (such as unbalanced rosin acid soaps), lactic acid, Phospholipids. Suspension of yeast cells, suspension of algae, N, N-diethyl-1,3-diaminopropane, ethylene diamine, polyisobutylene derivatives, N, N-dimethyl-1,3-diaminopropane, diethylene tri Amine, triethylene tetraamine, 1,6-diaminohexane, poly [oxy (methyl-1,2-ethanediol)], hexamethylene biguanide, maleic anhydride homopolymer, amylase, protease, sodium citrate, citric acid , N, N, N ', N'-tetraacetylethylene diamine, nonanoyloxybenzene sulfonate, polyepoxysuccinic acid, polyacrylamide, ethylenediamine tetramethylene phosphoric acid, sulfonated polyoxyethylene ether, quaternary ammonium salt, Cyclodextrins, amino group-containing polymers, quaternary ammonium group-containing polymers, polymers containing nitrogen-containing aliphatic rings, sodium salts of anionic group-containing polymers, chlorides of cationic group-containing polymers, fatty acids, orange juice, apple juice, polyethylenyl chloride Is selected from the imine, sodium dimethyl dithiocarbamate, and a scaling inhibitor and the group consisting of Fe (Ⅱ) or Fe (Ⅲ) ion complex described in one or more of the above are preferred. The scaling inhibitor is most preferably selected from the group consisting of polyacrylates, polyphosphates, sucrose and sodium gluconate.

본 방법 중의 물에 있어서, 종래 염 결정화 방법에 사용될 수 있는 임의의 물 공급물이 통상적으로 사용된다. 본 발명에 따른 바람직하며 밀폐된 루프 반용매 결정화 방법에서는 단지 소량의 물이 필요하다. 첫번째로, 염 공급원 일부를 용해시킴으로써 결정화 방법을 개시하는데 물이 필요하다. 방법 중에 수성 염 슬러리는 결정화기/침강기로부터 제거한다. 수성 염 슬러리를 경유하여 손실된 물의 양과 동일한 것이 바람직한 물의 양을 그 다음에 공정을 지속시키기 위해서 염 공급원에 첨가한다. 연속적인 결정화 방법을 보존하기 위해서 요구되는 물의 양은 수성 슬러리 중의 결정화 염이 공급되는 것이 바람직한 원심분리기 재순환물이 결정화기/침강기 및/또는 염 공급원으로 재순환된다면 더 적을 수 있다.For the water in the process, any water feed that can be used in conventional salt crystallization processes is commonly used. In the preferred and closed loop antisolvent crystallization process according to the invention only a small amount of water is required. First, water is needed to initiate the crystallization process by dissolving a portion of the salt source. The aqueous salt slurry is removed from the crystallizer / settler during the process. An amount of water, preferably equal to the amount of water lost via the aqueous salt slurry, is then added to the salt source to continue the process. The amount of water required to preserve the continuous crystallization process may be less if the centrifuge recycle is preferably recycled to the crystallizer / settler and / or salt source where the crystallized salt in the aqueous slurry is fed.

본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서 염 공급원은 용해 마이닝의 수단으로 이용되는 노출되는 구멍에 지하의 염화나트륨 침전물이다. 밀폐된 루프 방법에서 나노여과 장치로부터 제거되고 염화나트륨 침전물로서 재사용되는 저포화(undersaturated) 염 수용액은 오염물, 예컨대 K, Br, SO4, Mg, Sr 및/또는 Ca 오염물을 특정 수준 함유할 것이다. 염화나트륨으로 제사용되는 경우 염화나트륨으로 포화될 뿐만 아니라 침전물에 존재하는 오염물이 또한 용해될 것이다. 결론적으로 염화나트륨 침전물을 떠나는 포화 염 수용액 중의 상기 오염물의 농도는 상기 용액이 또한 이러한 오염물로 포화될 때 까지 공정 도중에 증가할 것이다. 결론적으로 고정상(stationary phase)은 수용액 중에 용해되는 염화나트륨 침점물 중에 존재하는 새로운 오염물에 있어서 더이상 동력이 필요하지 않게 될 것이다. 기재된 바람직한 실시양태에서 천연 염 공급원이 용해될 때 형성되는 공극에 채워질 만한 물만 첨가된다.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the salt source is a sodium chloride precipitate underground in the exposed holes used as a means of dissolution mining. Undersaturated salt aqueous solutions removed from the nanofiltration apparatus in a closed loop process and reused as sodium chloride precipitates will contain certain levels of contaminants such as K, Br, SO 4 , Mg, Sr and / or Ca contaminants. When used with sodium chloride, not only will it be saturated with sodium chloride, but the contaminants present in the precipitate will also dissolve. In conclusion, the concentration of the contaminants in saturated aqueous salt solution leaving the sodium chloride precipitate will increase during the process until the solution is also saturated with these contaminants. In conclusion, the stationary phase will no longer require power for new contaminants present in sodium chloride deposits dissolved in aqueous solutions. In the preferred embodiment described, only water is added that will fill the pores formed when the natural salt source is dissolved.

증발 방법에서 염 수용액의 순도는 상기 수용액에 용해되어 있는 오염물, 예컨대 경석고, 석고 및 폴리할라이드(및/또는 이들의 스트론튬 유사물)의 양을 감소시킴으로써 증가시킬 수 있다. 상기는 이러한 제제와 염 공급원을 물에 첨가하기 이전에 혼합시킴으로써 또는 방법 중에 사용되는 물에 특정 제제를 첨가시킴으로써 통상적으로 실행된다. 이러한 제제는 종래 소위 "완염제(retarding agent)"라고 한다. 이러한 제제가 비록 본 발명의 방법을 경유하는 고순도 염의 생성에 요구되지는 않지만 목적한다면 이러한 형태의 첨가제도 물 공급물로서 첨가시킬 수 있다.The purity of the aqueous salt solution in the evaporation method can be increased by reducing the amount of contaminants, such as pumice, gypsum and polyhalide (and / or strontium analogs thereof) dissolved in the aqueous solution. This is commonly done by mixing these agents and salt sources prior to addition to the water or by adding certain agents to the water used in the process. Such agents are conventionally referred to as "retarding agents". Although such formulations are not required for the production of high purity salts via the process of the present invention, additives of this type may also be added as water feed if desired.

본 발명에 따른 방법에 사용되는 나노여과 장치는 1개 이상의 반용매와 염 수용액을 분리시킬 수 있는 종래의 임의의 막을 포함할 수 있다. 분리는 분자 크기(molecular dimension) 및/또는 정전기적 반발력(electrostatic repulsion)에 따르는 것이 기본일 수 있다. 분리는 분자 크기만을 기본으로 하는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 실시양태에서, 막은 수용액에 존재하는 염과 오염물을 투과할 수 있지만 반용매를 투과시킬 수 없는 것을 사용한다. 막은 반용매와 염 수용액에 있어서 75 % 내지 100 % 선택적인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게 저포화 염 수용액과 함께 나노여과 장치를 떠날 반용매의 양을 제한하기 위해서 막은 85 % 내지 100 % 선택적, 보다 더 바람직하게는 95 % 내지 100 % 선택적, 가장 바람직하게 는 99.9 % 내지 100 % 선택적이다. 막을 통과하는 반용매는 결국 시스템에서 제거되거나 또는 바람직한 실시양태에서는 염 공급원으로 재사용되는 저포화 염 수용액 스트림이 된다. 후자의 경우 어떤 반용매를 포함하는 저포화 염 수용액은 다시 포화되며, 포화 염 수용액에서와 같이 결정화기/침강기로 되돌아간다. 따라서 밀폐된 루프 방법으로부터의 반용매의 손실은 크지 않을 것이다. 반용매의 특성, 형태 및 여과될 염 수용액에서의 오염물을 농도, 막의 특성에 따라서 최적의 공정 온도가 다양할 것이다. 반용매와 염 수용액의 분리에 있어서의 통상적인 온도는 -10 ℃ 내지 110 ℃ 범위이다.The nanofiltration device used in the process according to the invention may comprise any conventional membrane capable of separating one or more antisolvents and aqueous salt solution. Separation may be based on molecular dimension and / or electrostatic repulsion. Separation is preferably based only on molecular size. In a particularly preferred embodiment, the membrane uses those which can permeate the salts and contaminants present in the aqueous solution but not the antisolvent. The membrane is preferably 75% to 100% selective in antisolvent and salt aqueous solution. More preferably, the membrane is 85% to 100% selective, even more preferably 95% to 100% selective, most preferably 99.9% to 100 in order to limit the amount of antisolvent leaving the nanofiltration device with a low saturated salt aqueous solution. % Optional. The antisolvent passing through the membrane eventually becomes a low saturated salt aqueous solution stream that is removed from the system or reused as a salt source in a preferred embodiment. In the latter case, the low saturated salt aqueous solution containing any antisolvent is saturated again and returns to the crystallizer / settler as in saturated aqueous salt solution. Thus, the loss of antisolvent from the closed loop method will not be significant. The optimum process temperature will vary depending on the nature, shape of the antisolvent and the concentration of contaminants in the aqueous salt solution to be filtered and the nature of the membrane. Typical temperatures for separation of the antisolvent and salt aqueous solution range from -10 ° C to 110 ° C.

본 발명에 따른 방법에 사용하기에 적당한 결정화기/침강기는 임의의 종래 결정화기/침강기일 수 있다. 염을 연속적으로 결정화시킬 수 있게 1개 이상의 반용매를 함유하는 결정화기에 연속상을 포함하며, 수직 공급 호스 시스템이 장착되어 있고, 임펠러나 또는 기타 이동 부분(moving part)을 가지고 있지 않는 결정화기/침강기가 바람직하다. 결정화기/침강기는 적어도 하부 벽, 바람직하게는 원통형의 단면적을 갖는 수직 벽, 적어도 제1 유입구, 바람직하게는 제1 반응물과 제2 반응물을 반응기에 공급하기 위한 제1 유입구와 제 2 유입구, 및 방출구를 포함하는 침전 및/또는 결정화 기재 용의 반응기인 것이 바람직하다. 상기 결정화기/침강기는 예를 들어 US 4,747.917에 기재되어 있다. 그러나 결정화기/침강기는 1개 이상의 유입구가 반응물을 표면으로 이끌고, 동시에 충돌을 유도하도록 배열된 각각의 방출 구멍을 포함하는 것을 사용하는 것이 가장 바람직하며, 이것은 예를 들어 NL 7215309에 기재되어 있다.Suitable crystallizers / settlers for use in the process according to the invention can be any conventional crystallizers / settlers. Crystallizers containing a continuous phase in a crystallizer containing at least one antisolvent to continuously crystallize salts, equipped with a vertical feed hose system, and having no impeller or other moving parts Precipitator is preferred. The crystallizer / settler has at least a bottom wall, preferably a vertical wall having a cylindrical cross-sectional area, at least a first inlet, preferably a first inlet and a second inlet for feeding the first and second reactants to the reactor, and It is preferably a reactor for precipitation and / or crystallization substrates comprising an outlet. Such crystallizers / settlers are described, for example, in US Pat. No. 4,747.917. However, it is most preferred to use crystallizers / settlers in which one or more inlets comprise respective release holes arranged to direct the reactants to the surface and at the same time induce collisions, which is described, for example, in NL 7215309.

결정화 염은 수성 슬러리로서 결정화기/침강기로부터 제거된다. 이것은 습윤 염을 제조하도록 원심분리기에 공급되는 것이 바람직하다. "습윤 염(wet salt)"이라는 용어는 다량의 물을 함유하는 염을 나타내기 위해 사용한다. 50 중량% 이상이 순수한 염으로 이루어진 물 함유 염이 보다 바람직하다. 상기 염은 순수한 염이 90 중량% 이상인 것이 바람직하다. 염은 92 중량% 이상이 순수한 염인 것이 보다 바람직하지만 실제적으로 염 모두가 순수한 염과 물인 것이 가장 바람직하다. 습윤 염은 0.5 중량% 이상, 바람직하게는 1.0 중량% 이상, 보다 바람직하게는 1.5 중량% 이상의 물을 함유할 것이다. 10 중량% 이하, 보다 바람직하게는 6 중량% 이하, 가장 바람직하게는 4 중량% 이하의 물을 함유하는 것이 바람직하다. 모든 중량 백분율은 총 조성물 중량을 기준으로 한다. 목적한다면 습윤 염은 0.5 중량% 이하의 물을 포함하는 건조 염을 수득하기 위해 종래 방법으로 건조시킬 수 있다. Crystallized salt is removed from the crystallizer / settler as an aqueous slurry. It is preferably supplied to a centrifuge to produce the wet salt. The term "wet salt" is used to denote salts containing large amounts of water. More preferred are water-containing salts in which at least 50% by weight consists of pure salts. The salt is preferably at least 90% by weight pure salt. It is more preferred that the salt is at least 92% by weight pure, but in practice it is most preferred that both salts are pure salt and water. The wet salt will contain at least 0.5% by weight, preferably at least 1.0% by weight, more preferably at least 1.5% by weight of water. It is preferred to contain up to 10% by weight, more preferably up to 6% by weight and most preferably up to 4% by weight of water. All weight percentages are based on total composition weight. If desired, the wet salt may be dried by conventional methods to obtain a dry salt comprising up to 0.5% by weight of water.

본 발명에 따른 특히 바람직한 실시양태에서 방법은 반용매(들), 물 및 염을 포함하는 결정화기/침강기의 오버플로우(overflow)를 나노여과 장치에 공급하기 이전에 역 삼투 공정을 추가로 포함한다. 상기 삼투 공정에서 물은 염과 반용매를 포함하는 수용액 혼합물로부터 제거되어, 결과로서 보다 농축된 수성 성분이 된다. 결과로서 많은 염이 결정화된다.In a particularly preferred embodiment according to the invention the method further comprises a reverse osmosis process prior to feeding the nanofiltration device an overflow of the crystallizer / settler comprising antisolvent (s), water and salts. do. In the osmotic process, water is removed from the aqueous mixture comprising the salt and the antisolvent, resulting in a more concentrated aqueous component. As a result, many salts crystallize.

삼투 공정은 잘 공지되어 있으며, 같지 않은 농도의 용질(solute)을 포함하는 2개의 용액을 분리시키는 반투과성 막을 통해 진행되는 확산(diffusion)으로서 통상적인 용어로 규정될 것이다. 용매 중 1개를 다른 용액에 확산시키면 각 용액 중의 용질의 농도가 동일하게 될 것이다. 예를 들어 삼투 작동에서 순수한 물은 더 낮은 용질 농도를 갖는 제1 수용액을 반투과성 막을 통해 더 높은 용질 농도를 갖는 제2 수용액으로 확산될 것이다. 제2 수용액이 제1 용액에 존재하는 수압과 비례하여 높은 수압에 적용되는 경우 막을 통한 물의 확산이 억제된다. 제2 용액으로의 확산이 실질적으로 멈추는 압력은 삼투압이다. 제2 용액에 적용되는 수압이 제1 용액의 수압에 비례하여 추가로 증가하여 제2 용액의 삼투압이 초과한다면 역 삼투가 일어나며, 즉 제2 수용액으로부터의 물이 막을 통해 제1 수용액으로 확산된다. 예를 들어 물에 비례하여 포화된 브라인의 삼투압은 대략 300 바(bar)이다. 상기는 역 삼투에 있어서 300 바 이상의 수압이 염을 결정화시키는데 요구된다는 것을 의미한다. 상기 고압은 특수한 장비를 요구한다. 또한 높은 에너지 비용이 필요하다. 그러나 반용매를 브라인에 첨가하면 염의 용해도가 감소할 것이다. 결론적으로 삼투압이 또한 감소하여 보다 경제적인 방법이 된다. 본 발명에 따른 방법의 상기 특히 바람직한 실시양태에서 본질적으로 물로 구성된 용액을 제1 용액으로 사용하며, 반면에 제2 용액에서는 반용매(들), 물 및 염을 포함하는 결정화기/침강기의 오버플로우로 이루어진 것을 사용한다. 제2 용액에 적용되는 압력은 물이 제1 용액으로 확산되는 압력이다. 상기 역삼투가 실행되는 압력은 통상적으로 제2 용액의 조성물에 따라 달라진다. 통상적으로 1 바 내지 250 바, 바람직하게는 5 바 내지 150 바의 압력이 요구된다. 8 바 내지 100 바, 보다 바람직하게는 10 바 내지 80 바, 가장 바람직하게는 10 바 내지 50 바의 압력이 적용되는 것이 보다 바람직하다. 제1 용액은 음용수 및/또는 공정수로서 사용될 수 있는 고 품질의 물이 바람직하거나, 또는 목적한다면 추가의 처리 없이 시내, 강, 호수 등으로 안전하게 방출될 수 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 반용매-막 기술은 1개 이상의 반용매를 사용하여 염을 포함하는 수용액에서 음용수 또는 공정수를 제조하는데 적당하다. 특히 물이 매우 부족한 지역에서는 매우 높은 농도의 제2 용액까지의 역 삼투가 바람직하다.Osmotic processes are well known and will be defined in conventional terms as diffusion which proceeds through a semipermeable membrane that separates two solutions containing unequal concentrations of solutes. Diffusion of one of the solvents into the other solution will result in equal concentrations of the solutes in each solution. For example, in osmotic operation, pure water will diffuse the first aqueous solution with lower solute concentration into the second aqueous solution with higher solute concentration through the semipermeable membrane. The diffusion of water through the membrane is suppressed when the second aqueous solution is subjected to a high water pressure in proportion to the water pressure present in the first solution. The pressure at which diffusion into the second solution substantially stops is osmotic pressure. Reverse osmosis occurs if the water pressure applied to the second solution further increases in proportion to the water pressure of the first solution such that the osmotic pressure of the second solution is exceeded, ie water from the second aqueous solution diffuses through the membrane into the first aqueous solution. For example, the osmotic pressure of brine saturated in proportion to water is approximately 300 bar. This means that in reverse osmosis more than 300 bar water pressure is required to crystallize the salt. The high pressure requires special equipment. It also requires high energy costs. However, adding antisolvent to brine will reduce the solubility of the salt. In conclusion, osmotic pressure is also reduced, making it a more economical way. In this particularly preferred embodiment of the process according to the invention, a solution consisting essentially of water is used as the first solution, while in the second solution the overlying crystallizer / settler comprising antisolvent (s), water and salts. Use what consists of flows. The pressure applied to the second solution is the pressure at which water diffuses into the first solution. The pressure at which the reverse osmosis is carried out typically depends on the composition of the second solution. Usually a pressure of 1 bar to 250 bar, preferably 5 bar to 150 bar is required. More preferably, a pressure of 8 bar to 100 bar, more preferably 10 bar to 80 bar, most preferably 10 bar to 50 bar is applied. The first solution is preferably of high quality water, which can be used as drinking water and / or process water, or if desired can be safely released into streams, rivers, lakes and the like without further treatment. The antisolvent-membrane technique according to the invention is suitable for producing drinking water or process water in an aqueous solution comprising salt using one or more antisolvents. In areas where water is very scarce, reverse osmosis up to very high concentrations of the second solution is preferred.

본 발명에 따른 방법의 경제적인 타당성은 나노여과 장치 또는 역 삼투 장치를 통한 브라인의 여과에 요구되는 압력에 따라 달라진다. 역 삼투 공정에 요구되는 압력은 물을 포함하는 제1 용액이 알카리 및/또는 알칼리 토류염, 예컨대 가공하지 않은 브라인을 포함하는 폐기물 스트림 또는 다른 공정의 이온 포함 폐기물 스트림과 결합되는 경우 크게 감소시킬 수 있다. 상기 폐기물 스트림은 추가의 처리없이 시내, 강, 호수 등에 안전하게 방출될 수 있는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에 따른 바람직한 실시양태에서 방법은 추가로 역 삼투 공정을 포함하며, 상기 공정은 결정화기/침강기의 오버플로우의 일부 또는 전부를 포함하는 제2 용액으로부터 물이 물과 알카리 및/또는 알칼리 토류염을 포함하는 폐기물 스트림을 포함하는 제1 용액으로 확산된다.The economic feasibility of the process according to the invention depends on the pressure required for filtration of the brine via nanofiltration or reverse osmosis. The pressure required for the reverse osmosis process can be greatly reduced when the first solution comprising water is combined with an alkaline and / or alkaline earth salt such as a waste stream comprising raw brine or an ion containing waste stream from another process. have. Preferably, the waste stream can be safely released to streams, rivers, lakes and the like without further treatment. Thus in a preferred embodiment according to the invention the process further comprises a reverse osmosis process, wherein the water from the second solution comprising some or all of the overflow of the crystallizer / settler is water and alkali and / or Diffuse into a first solution comprising a waste stream comprising alkaline earth salts.

역 삼투 공정 이후에 5 중량% 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 25 중량%의 제2 용액은 결정화기/침강기로 재순환되며, 반면에 95 중량% 내지 60 중량%, 보다 바람직하게는 90 중량% 내지 75 중량%가 나노여과 장치에 공급되는 것이 바람직하다. 결정화기/침강기로의 상기 제2 용액의 공급 부분은 결정화기/침강기의 오버플로우 중의 과포화 수준을 감소시켜 역 삼투 공정 도중에 결정화되는 염의 양을 감소시키는 잇점이 있다. 반용매가 결정화 억제 특성을 나타내거나 및/또는 1개 이상의 결정 성장 억제제를 포함한다면 핵화가 억제되며, 이것은 역 삼투 공정 도중에 결정화되는 염의 양을 감소시키는 것을 도울 것임이 알려져 있다.After the reverse osmosis process 5% to 40% by weight, more preferably 10% to 25% by weight of the second solution is recycled to the crystallizer / settler, while 95 to 60% by weight, more preferably 90% to 75% by weight is preferably supplied to the nanofiltration device. The feed portion of the second solution to the crystallizer / settler has the advantage of reducing the amount of salts crystallized during the reverse osmosis process by reducing the level of supersaturation during the overflow of the crystallizer / settler. It is known that nucleation is inhibited if the antisolvent exhibits crystallization inhibitory properties and / or includes one or more crystal growth inhibitors, which will help to reduce the amount of salt crystallized during the reverse osmosis process.

본 발명에 따른 역 삼투 공정에 사용되는 반투과성 막은 사용되는 반용매와 수용액 중에 존재하는 오염물은 투과시키지 않으면서 동시에 물은 확실하게 투과시키는 임의의 종래 반투과성 막일 수 있다. 반투과성 막은 반용매와 오염물은 25 % 이하의 투과성을 가지며, 보다 바람직하게는 15 % 이하, 보다 더 바람직하게는 5 % 이하, 가장 바람직하게는 0.1 % 이하를 가지는 것이 바람직하다. 역 삼투 공정에서 염을 포함하는 수용액의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상의 물이 제거되는 것이 바람직하다. 염을 포함하는 수용액의 총 중량을 기준으로 보다 바람직하게는 50 중량% 이상, 보다 더 바람직하게는 75 중량% 이상, 가장 바람직하게는 99 중량% 이상의 물이 제거된다. The semipermeable membrane used in the reverse osmosis process according to the present invention may be any conventional semipermeable membrane which does not permeate contaminants present in the antisolvent and aqueous solution used but at the same time reliably permeates water. The semi-permeable membrane has a permeability of not more than 25% of the anti-solvent and contaminants, more preferably not more than 15%, even more preferably not more than 5%, most preferably not more than 0.1%. It is preferred that at least 10% by weight of water be removed in the reverse osmosis process based on the total weight of the aqueous solution comprising the salt. More preferably at least 50% by weight, even more preferably at least 75% by weight and most preferably at least 99% by weight of water are removed based on the total weight of the aqueous solution comprising the salt.

본 발명에 따른 상기에 기재된 방법의 추가의 최적 실시양태에서 약간 개작한 결정화기/침강기가 사용된다. 또한 방법도 약간 개작하였다. 상기 실시양태에 있어서의 흐름도의 개념도에 있어서는 도 2를 참조한다. In a further optimal embodiment of the process described above according to the invention a slightly adapted crystallizer / settler is used. The method was also slightly modified. Refer to FIG. 2 for the conceptual diagram of the flowchart in the above embodiment.

본 발명에 따른 상기 최적화 방법에서 물 (1)은 염 공급원 (A)에 공급되며, 물은 염의 일부 또는 전부를 용해시킨다. 바람직하게는 포화된 염 용액이 염 공급원 (2)에서 나오는 경우 종래의 결정화기/침강기 (B)에 공급된다. 1개 이상의 반용매 (3)도 또한 결정화기/침강기에 공급된다. 침강기 (B)는 유입 파이트 (F)를 포함하며, 구획 벽 (E)은 유입 파이트 (F)의 아랫쪽 말단을 둘러싸는 하부 벽에 위 치하고 있는 원통의 단면을 갖는다. 구획 벽 (E)은 슬러리를 회오리치게 하도록 상승하는 흐름물을 만드는 효과가 있다. 구획 벽의 높이는 침강기 (B)의 효과적인 높이의 60 % 이하, 바람직하게는 50 % 이하이며, 상기 구조에서 구획 벽 (E) 상의 슬러리가 구획 벽 (E)내의 흐름과 반대 방향으로 회오리쳐 고형물의 침강(settling)을 강화시키기 때문이다. 형성된 결정화 조성물은 측벽의 하부에서 1개 이상의 방출구 (6)를 경유하여 염 슬러리 형태로 구획 벽 (E)과 침강기의 측벽 사이의 공간에 침강되어 제거된다. 염 슬러리는 원심분리기로 공급되는 것이 바람직하다. 1개 이상의 방출구 (6)로 결정화기/침강기로부터 제거되는 상기 염 슬러리는 여전히 비교적 다량의 반용매를 함유할 것이기 때문에 보다 바람직하게는 상기 염 슬러리가 원심분리기에 공급되기 이전에 가공하지 않은 염 수용액 또는 정제된 염 수용액이 세척 매질로서 사용되는 워싱 레그로 공급된다. 특히 염 슬러리가 전기분해의 목적으로 사용된다면 염 결정으로부터의 부착된 모액 및/또는 반용매를 세척하는 것이 중요하다. 그러나 바람직한 실시양태에서 세척 공정은 구획 벽 (E)과 침강기의 측벽 사이의 공간에 거의 바닥의 결정화기/침강기 (B)에 공급원 (2)의 밖으로 나오는 용액(용액의 일부)를 공급함으로써 결정화기/침강기 (B)에서 실행된다. 상기 방법에서 결정화기/침강기로부터 제거된 슬러리는 신선한 반용매가 없는 가공하지 않은 염 수용액으로 지속적으로 세척한다. 결론적으로 1개 이상의 방출구 (6)에 의해 결정화기/침강기로부터 제거된 염 슬러리는 원심분리기로 보내지기 이전에 이미 반용매(들)가 없다. 상기 염은 공급원 (2)을 나온 용액 중에 용해된 오염물을 제거하기 위해서 추가의 워싱 레그 또는 원심분리기에서 세척할 수 있다 는 것이 알려져 있다.In the optimization process according to the invention water (1) is fed to the salt source (A), which dissolves some or all of the salt. Preferably, the saturated salt solution is fed to the conventional crystallizer / settler (B) when it exits the salt source (2). One or more antisolvents 3 are also fed to the crystallizer / settler. The settler (B) comprises an inlet pipe (F), and the partition wall (E) has a cross section of a cylinder located on the lower wall surrounding the lower end of the inlet pipe (F). The partition wall (E) has the effect of creating a rising stream to whirl the slurry. The height of the partition wall is at most 60%, preferably at most 50%, of the effective height of the settler (B), in which the slurry on the partition wall (E) is swirled in the opposite direction to the flow in the partition wall (E) This is because it strengthens the settling of. The crystallization composition formed is sedimented and removed in the space between the partition wall E and the side wall of the settler in the form of a salt slurry via at least one outlet 6 at the bottom of the side wall. The salt slurry is preferably fed to a centrifuge. More preferably, the salt slurry removed from the crystallizer / settler with one or more outlets 6 will still contain a relatively large amount of antisolvent so that it is not processed before the salt slurry is fed to the centrifuge. Aqueous salt solution or purified aqueous salt solution is fed to the washing leg used as wash medium. It is particularly important to wash the attached mother liquor and / or antisolvent from salt crystals if salt slurries are used for the purpose of electrolysis. However, in a preferred embodiment the washing process is by supplying a solution (part of the solution) out of the source 2 to the bottom crystallizer / settler (B) in the space between the partition wall (E) and the side wall of the settler. It is run in crystallizer / settler (B). The slurry removed from the crystallizer / settler in this process is continuously washed with fresh, antisolvent-free, raw salt solution. In conclusion, the salt slurry removed from the crystallizer / settler by one or more outlets 6 is already free of antisolvent (s) before being sent to the centrifuge. It is known that the salt can be washed in an additional washing leg or centrifuge to remove contaminants dissolved in the solution leaving source (2).

반용매(들), 물 및 염을 포함하는 결정화기/침강기의 오버플로우 (4)는 반용매 중에 용해된 물의 일부가 제거되는 역 삼투 장치 (D)로 공급된다. 제조된 탈염수 (9)를 역 삼투 장치 (D)에서 제거하는 반면에 역 삼투 장치를 떠나는 농축된 반용매 스트림 중 0 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 25 중량%를 침강기 (B)의 유입 파이프 (F)에 공급하고, 100 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 95 중량% 내지 60 중량%, 보다 바람직하게는 90 중량% 내지 75 중량%는 반용매 스트림에 존재하는 임의의 염과 물로부터 1개 이상의 반용매를 분리시키는 막을 포함하는 나노여과 장치 (C)에 공급한다. 상기에 기재된 것과 같이 막은 반용매 스트림에 존재하는 오염물과 염은 투과시키지만 반용매는 투과시키지 않는 것이 바람직하다. 분리 이후에 물, 용해된 염과 오염물을 포함하는 퍼지(purge) (11)와 반용매 (3)를 나노여과 장치로부터 제거한다. 퍼지 (11)는 결정화기/침강기에 공급되는 스트림 (2)의 총 중량의 20 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량%을 초과하지 않는 것이 바람직하다. 나노여과 장치에서 제거된 반용매 (3)는 결정하기/침강기에 재순환시킴으로써 다시 사용하는 것이 바람직하다.The overflow (4) of the crystallizer / settler comprising antisolvent (s), water and salt is fed to a reverse osmosis device (D) in which part of the water dissolved in the antisolvent is removed. 0 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight, more preferably in the concentrated antisolvent stream leaving the demineralized water (9) prepared in the reverse osmosis device (D) while leaving the reverse osmosis device Preferably from 10% to 25% by weight to the inlet pipe (F) of the settler (B) and from 100% to 50% by weight, preferably from 95% to 60% by weight, more preferably 90% by weight. % To 75% by weight is fed to a nanofiltration device (C) comprising a membrane separating one or more antisolvents from any salt and water present in the antisolvent stream. As described above, the membrane preferably permeates contaminants and salts present in the antisolvent stream but does not permeate the antisolvent. After separation, purge 11 and antisolvent 3 containing water, dissolved salts and contaminants are removed from the nanofiltration apparatus. The purge 11 preferably does not exceed 20% by weight, more preferably 10% by weight, of the total weight of the stream 2 fed to the crystallizer / settler. The antisolvent 3 removed in the nanofiltration device is preferably used again by recycling to the crystallizer / settler.

또한, 본 발명의 특수하고 최적의 실시양태에서 1개 이상의 친수성 반용매가 2-상 시스템을 순수한 물로 형성하기 위해 사용되는 것이 바람직하다. "친수성 반용매(hydrophilic antisolvent)"라는 용어는 반용매의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상, 보다 바람직하게는 10 중량% 이상, 가장 바람직하게는 20 중량%의 물을 흡수 할 것인 상기에 기재된 반용매를 의미한다. 친수성 반용매는 반용매의 총 중량을 기준으로 60 중량% 이상, 보다 바람직하게는 50 중량% 이상, 가장 바람직하게는 40 % 이상의 물을 흡수하지 않는 것이 바람직하다. 상기 친수성 반용매는 염을 포함하는 수용액으로부터 물을 추출하여 상기 염을 결정화시킬 것이다. 바람직한 실시양태에서 친수성 반용매는 밀도가 1,200 kg/㎥ 이하, 보다 바람직하게는 1,150 kg/㎥ 이하, 가장 바람직하게는 1,125 kg/㎥ 이하인 것을 적용시킨다. 이러한 경우에 2-상 시스템이 대부분이 물을 포함하는 반용매인 결정화기/침강기 (B)의 오버플로우로 결정화기/침강기 (b)의 내부가 형성될 것이다. 문헌에 공지되어 있는 것과 같이, 단지 소량의 염이 상기 반용매/물 상에 용해될 것이다. 상기 바람직한 방법에서 결정화기/침강기의 오버플로우는 반용매(들)가 수용액과 분리되는 나노여과 장치 (C)에 공급된다. 회수된 반용매(들)는 결정화기/침강기 (B)로 재순환되는 반면에 회수된 수용액은 서서히 배출될 수 있는 것이 바람직하다. 바람직한 친수성 반용매는 이에 제한되지는 않지만 콜린 클로라이드/페놀 이온성 액상물 및 폴리프로필렌 글리콜을 포함한다.It is also preferred in one particular and optimal embodiment of the invention that at least one hydrophilic antisolvent is used to form the two-phase system with pure water. The term "hydrophilic antisolvent" means that it will absorb at least 5% by weight, more preferably at least 10% by weight and most preferably 20% by weight of water, based on the total weight of the antisolvent. It means the antisolvent described. The hydrophilic antisolvent preferably does not absorb at least 60% by weight, more preferably at least 50% by weight and most preferably at least 40% of water, based on the total weight of the antisolvent. The hydrophilic antisolvent will crystallize the salt by extracting water from an aqueous solution containing the salt. In a preferred embodiment the hydrophilic antisolvent is applied having a density of 1,200 kg / m 3 or less, more preferably 1,150 kg / m 3 or less, most preferably 1,125 kg / m 3 or less. In this case, the interior of the crystallizer / settler (b) will form as the two-phase system overflows the crystallizer / settler (B), which is mostly an antisolvent comprising water. As is known in the literature, only a small amount of salt will dissolve in the antisolvent / water phase. In this preferred method the overflow of the crystallizer / settler is fed to a nanofiltration device (C) in which the antisolvent (s) are separated from the aqueous solution. The recovered antisolvent (s) is recycled to the crystallizer / settler (B) while the recovered aqueous solution can be discharged slowly. Preferred hydrophilic antisolvents include, but are not limited to, choline chloride / phenolic ionic liquids and polypropylene glycols.

또한 상기에 기재된 것과 같이 역 삼투에 상기 오버플로우를 공급할 수 있다. 물과 비례해서 오버플로우 중의 반용매/물의 삼투압이 현재 매우 낮다는 사실 때문에 상기 역 삼투 공정은 보다 더 경제적이 될 것이다.It is also possible to feed the overflow to reverse osmosis as described above. The reverse osmosis process will be more economical due to the fact that the anti-solvent / water osmotic pressure during overflow in proportion to water is currently very low.

상기 역 삼투 공정에서 역 삼투 장치에 공급되는 반용매 스트림 중에 용해된 물의 총량의 10 중량% 이상이 제거되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 물 총량의 50 중량% 이상, 보다 더 바람직하게는 역 삼투 장치에 공급되는 반용매 스 트림 중에 용해된 물 총량의 75 중량% 이상이 제거된다. 바람직하게 상기 반용매 스트림 중에 존재하는 염의 결정화를 막기 위해서 용해된 물 총량의 90 중량% 이하가 역 삼투 공정에서 제거된다.Preferably, at least 10% by weight of the total amount of water dissolved in the antisolvent stream fed to the reverse osmosis device is removed in the reverse osmosis process. More preferably at least 50% by weight of the total amount of water and even more preferably at least 75% by weight of the total amount of water dissolved in the antisolvent stream fed to the reverse osmosis device are removed. Preferably up to 90% by weight of the total amount of dissolved water is removed in the reverse osmosis process to prevent crystallization of the salts present in the antisolvent stream.

막이 오염되는 것을 방지시킴으로써 역 삼투 막 및/또는 나노여과 장치에서 막의 투과율을 개선시키기에 적당한 임의의 첨가제가 반용매(들) 및/또는 염 수용액에 첨가될 수 있다는 것이 알려져 있다. 계면활성제가 막(들)의 투과율을 증가시키기 위해서 반용매에 첨가되는 것이 바람직하다.It is known that any additive suitable for improving the permeability of the membrane in reverse osmosis membranes and / or nanofiltration devices by preventing the membrane from being contaminated can be added to the antisolvent (s) and / or aqueous salt solution. It is preferred that the surfactant be added to the antisolvent to increase the permeability of the membrane (s).

특히 바람직한 실시양태에서 염은 염화나트륨이다. 본 발명에 따른 (습윤) 염화나트륨은 전기분해 방법에 있어서 및 보다 바람직하게는 현대의 막 전기분해 방법에 있어서 브라인을 제조하기 위해 사용되는 것이 바람직하다. 상기에 기재된 방법으로 제조되는 염화나트륨은 소비 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어 식탁용 소금이 적당하다.In a particularly preferred embodiment the salt is sodium chloride. The (wet) sodium chloride according to the invention is preferably used for producing brine in the electrolysis process and more preferably in the modern membrane electrolysis process. Sodium chloride prepared by the method described above can be used for consumption purposes. For example, table salt is suitable.

본 발명은 하기에 제한하지 않는 실시예로 설명하였다.The invention has been described by way of example and not by way of limitation.

하기 실시예에서 네덜란드 헨겔로의 브라인 분야에서의 가공하지 않은 브라인 시료를 염화나트륨 공급원으로서 사용하였다.In the examples below raw raw brine samples in the brine field to Hengel, Netherlands were used as the source of sodium chloride.

실시예 1Example 1

하기의 모델 실험은 폴리에틸렌 글리콜을 사용하여 염화나트륨의 반용매 결정화를 위해 실행하였다.The following model experiments were performed for antisolvent crystallization of sodium chloride using polyethylene glycol.

상기 목적에 있어서, 정제되지 않은 염화나트륨(브라인) 중의 포화된 4개의 수용액은 약 600의 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜(PEG, 이후에는 PEG600이라고 함)을 각각 5 중량%, 10 중량%, 25 중량%, 50 중량%의 양으로 첨가하여 제조하였다. 침전된 염화나트륨을 여과제거하고 건조시켰다.For this purpose, the four saturated aqueous solutions in unpurified sodium chloride (Brine) will each contain 5%, 10%, 25% by weight of polyethylene glycol (PEG, hereinafter called PEG600) having a molecular weight of about 600, Prepared by addition in an amount of 50% by weight. Precipitated sodium chloride was filtered off and dried.

Figure 112005061633244-PCT00001
Figure 112005061633244-PCT00001

용해된 Ca, Mg, SO4, K 및 Br의 양은 ICP(Inductively Coupled Plasma) 분광기를 사용하여 시료 3과 4를 측정하였다. 결과는 표 2에 요약하였고, 전기분해 (진공) 염에 존재하는 오염물의 양과 비교하였다.The amounts of dissolved Ca, Mg, SO 4 , K and Br were measured in samples 3 and 4 using an inductively coupled plasma (ICP) spectrometer. The results are summarized in Table 2 and compared with the amount of contaminants present in the electrolysis (vacuum) salts.

Figure 112005061633244-PCT00002
Figure 112005061633244-PCT00002

표 1과 2에서 알 수 있는 것과 같이, 폴리에틸렌 글리콜은 반용매로서의 작용뿐만 아니라 또한 결정 성장 억제 특성도 나타낸다. 특히 K와 Br의 농도가 통상적인 전기분해 (진공) 염에서 보다 현저하게 낮았다.As can be seen from Tables 1 and 2, polyethylene glycol not only functions as an antisolvent but also exhibits crystal growth inhibition properties. In particular, the concentrations of K and Br were significantly lower than in conventional electrolysis (vacuum) salts.

실시예 2Example 2

용액은 하기와 같이 제조하였다:The solution was prepared as follows:

21.55 kg의 정제하지 않은 염화나트륨(75 중량%)21.55 kg of unrefined sodium chloride (75% by weight)

7.11 kg의 PEG600(25 중량%)7.11 kg PEG600 (25 wt.%)

PEG600을 첨가한 후에 염화나트륨의 결정화가 관찰되었다. 결정화된 염화나트륨을 여과제거하고 모액을 타입 PCI AFC30(PCI제)의 관형 나노여과 막이 장착된 나노여과 장치에 공급하였다.Crystallization of sodium chloride was observed after the addition of PEG600. Crystallized sodium chloride was filtered off and the mother liquor was fed to a nanofiltration device equipped with tubular nanofiltration membranes of type PCI AFC30 (manufactured by PCI).

Figure 112005061633244-PCT00003
Figure 112005061633244-PCT00003

재순환 조건, 즉 총 투과액 스트림을 막의 압력 면에 되돌려 공급시키는 조건으로 실험을 실행하였다. 따라서 CF, 즉 농축 계수(concentration factor)는 1이다.The experiment was run under recycle conditions, i.e., feeding the total permeate stream back to the pressure side of the membrane. Thus CF, i.e., the concentration factor, is 1.

R, 보유 계수(retention factor)는 하기와 같이 계산하였다:R, retention factor was calculated as follows:

Figure 112005061633244-PCT00004
Figure 112005061633244-PCT00004

상기 실험에서 PEG600은 나노여과 막에 보유될 수 있는 반용매임을 알 수 있었다.In the experiment, PEG600 was found to be an antisolvent that can be retained in the nanofiltration membrane.

Claims (14)

반용매(antisolvent)를 사용하여 염 조성물을 제조하는 방법으로서,A process for preparing a salt composition using an antisolvent, 하기 공정 a), b), c), d) 및 e)를 포함하거나, 하기 공정 a), b), c), d), e) 및 f)를 포함하거나, 하기 공정 a), b), c), d), e) 및 g)를 포함하거나, 하기 공정 a), b), c), d), e), f) 및 g)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법: Comprising the following processes a), b), c), d) and e) or comprising the following processes a), b), c), d), e) and f), or the following processes a), b) , c), d), e) and g) or comprising the following processes a), b), c), d), e), f) and g): a) 무기 염 공급원에 물을 공급하여 무기 염을 포함하는 수용액을 형성시키는 공정;a) supplying water to the inorganic salt source to form an aqueous solution comprising the inorganic salt; b) 상기 수용액을 결정화기/침강기(crystalliser/settler)에 공급하는 공정;b) feeding said aqueous solution to a crystalliser / settler; c) 상기 수용액과 1 종류 이상의 반용매를 접촉시키는 공정[반용매는 염의 일부 또는 전부를 결정화시키며, 이러한 반용매 중 1 종류 이상은 결정 성장 억제 특성(crystal growth inhibiting property), 스케일링 억제 특성(scaling inhibiting property), 또는 결정 성장 억제 특성과 스케일링 억제 특성을 나타내고, 만약 반용매가 효과적인 결정 성장 억제 특성, 효과적인 스케일링 억제 특성, 또는 효과적인 결정 성장 억제 특성과 효과적인 스케일링 억제 특성을 나타내지 않는다면, 1 종류 이상의 결정 성장 억제제를 반용매, 수용액, 또는 반용매와 수용액에 첨가하거나, 1 종류 이상의 스케일링 억제제를 반용매, 수용액, 또는 반용매와 수용액에 첨가하거나, 또는 1 종류 이상의 결정 성장 억제제와 1 종류 이상의 스케일링 억제제를 반용매, 수용액, 또는 반용매와 수용액에 첨가함];c) contacting the aqueous solution with at least one antisolvent, wherein the antisolvent crystallizes some or all of the salt, and at least one of these antisolvents is crystal growth inhibiting property, scaling inhibiting property one or more kinds of crystals unless the anti-solvent exhibits effective crystal growth inhibitory properties, effective scaling inhibitory properties, or effective crystal growth inhibitory properties and effective scaling inhibitory properties. A growth inhibitor is added to an antisolvent, an aqueous solution or an antisolvent and an aqueous solution, or one or more scaling inhibitors are added to an antisolvent, an aqueous solution or an antisolvent and an aqueous solution, or one or more crystal growth inhibitors and one or more scaling inhibitors To an antisolvent, an aqueous solution, or an antisolvent and an aqueous solution. Add; d) 1 종류 이상의 반용매와 염 수용액을 포함하는 결정화기/침강기의 오버플 로우(overflow)를 나노여과 장치(nanofiltration unit)(나노여과 장치는 염 수용액으로부터 1 종류 이상의 반용매를 분리시키기 위한 막을 구비함)에 공급하는 공정; d) Overflow of a crystallizer / settler comprising at least one antisolvent and a salt solution is carried out by a nanofiltration unit (a nanofiltration unit is a membrane for separating at least one kind of antisolvent from an aqueous salt solution). Supplying); e) 결정화된 염을 결정화기/침강기로부터 제거하여 수성 슬러리로 보내는 공정;e) removing the crystallized salt from the crystallizer / settler and sending it to an aqueous slurry; f) 1 종류 이상의 반용매를 결정화기/침강기에 재순환시키는 공정;f) recycling at least one kind of antisolvent to the crystallizer / settler; g) 상기 슬러리로부터 유래한 물을 제1 용해 공정에 재순환시키거나, 결정화기/침강기에 재순환시키거나, 또는 제1 용해 공정에 재순환시키고 결정화기/침강기에 재순환시키는 공정.g) recycling the water from the slurry to a first dissolution process, to a crystallizer / settler, or to a first dissolution process and to a crystallizer / settler. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 결정화기/침강기의 오버플로우의 일부 또는 전부를 나노여과 장치에 공급하기 이전에 역삼투 공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.And performing a reverse osmosis process before feeding some or all of the overflow of the crystallizer / settler to the nanofiltration device. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 역삼투 공정에서 염을 포함하는 수용액의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 99 중량%의 물을 제거하는 것을 특징으로 하는 방법.Removing from 10% to 99% by weight of water, based on the total weight of the aqueous solution comprising salt in the reverse osmosis process. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 제거된 물은 음용수(drinking water) 또는 공정수(process water)로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.The removed water is used as drinking water or process water. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 나노여과 장치에서 나오는 염 수용액이 염 공급원으로서 재사용되는 연속 밀폐 루프 공정(continuous closed loop process)인 것을 특징으로 하는 방법.Wherein the aqueous salt solution from the nanofiltration device is a continuous closed loop process that is reused as a salt source. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 수성 슬러리내의 결정성 염은 원심분리기에 공급되거나, 또는 워싱 레그(washing leg)에 공급된 이후에 원심분리기에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법. The crystalline salt in the aqueous slurry is fed to the centrifuge or to the centrifuge after being fed to the washing leg. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 원심분리기의 재순환물(recycle)은 결정화기/침강기에 공급되거나, 염 공급원으로서 재사용되거나, 또는 결정화기/침강기에 공급되고 염 공급원으로서 재사용되는 것을 특징으로 하는 방법.The recycle of the centrifuge is fed to the crystallizer / settler, reused as a salt source, or fed to the crystallizer / settler and reused as a salt source. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7, 염 공급원은 염화나트륨, 탄산나트륨 및 황산나트륨 공급원으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.The salt source is selected from the group consisting of sodium chloride, sodium carbonate and sodium sulfate sources. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 염 공급원은 지하 염화나트륨 침전물(subterraneous sodium chloride deposit)인 것을 특징으로 하는 방법.The salt source is a subterraneous sodium chloride deposit. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 9, 반용매는 방향족 알콜, 폴리비닐 알콜, 폴리에틸렌 글리콜, 니트릴로트리아세트산, 카르복실산 또는 폴리카르복실산, 포스파네이트, 폴리포스포네이트, 관능성 또는 비(非)관능성 카르복시메틸 셀룰로스, Fe(Ⅱ) 이온과 Fe(Ⅲ) 이온의 유기착체, 에탄올, 아세톤, 이소프로판올, 4차 암모늄 염, 사이클로덱스트린, 아미노기 함유 폴리머, 4차 암모늄기 함유 폴리머, 질소 함유 지방족 고리를 포함하는 폴리머, 음이온기 함유 폴리머의 나트륨염, 양이온기 함유 폴리머의 염화염, 염화콜린 및 염화콜린계 이온성 액상물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.Antisolvents can be selected from aromatic alcohols, polyvinyl alcohols, polyethylene glycols, nitrilotriacetic acid, carboxylic acids or polycarboxylic acids, phosphonates, polyphosphonates, functional or nonfunctional carboxymethyl cellulose, Fe ( II) Organic complexes of ions and Fe (III) ions, ethanol, acetone, isopropanol, quaternary ammonium salts, cyclodextrins, amino group containing polymers, quaternary ammonium group containing polymers, nitrogen containing aliphatic rings, polymers containing anionic groups Sodium salt, chloride of a cationic group-containing polymer, choline chloride and choline chloride ionic liquids. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 10, 반용매는 2개 이상의 카르복실산기 또는 카르복시알킬기를 함유하거나, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피노, 설페이트 및 설포네이트기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 함유할 수도 있는 폴리머, 폴리펩티드 및 올리고펩티드; 관능성 또는 비(非)관능성 모노사카라이드, 디사카라이드 및 폴리사카라이드; 페로시안화칼륨; 염화납; 염화카드뮴; 황산마그네슘; 4차 암모늄염; 사이클로덱스트린; 아미노기 함유 폴리머; 4차 암모늄기 함유 폴리머; 질소-함유 지방족 고리를 포함하는 폴리머; 음이온기 함유 폴리머의 나트륨염; 및 양이온기 함유 폴리머의 염화염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 결정 성장 억제제(crystal growth inhibitor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. Antisolvents include polymers, polypeptides and oligopeptides which contain two or more carboxylic acid groups or carboxyalkyl groups or which may contain one selected from the group consisting of phosphate, phosphonate, phosphino, sulfate and sulfonate groups; Functional or nonfunctional monosaccharides, disaccharides and polysaccharides; Potassium ferrocyanide; Lead chloride; Cadmium chloride; Magnesium sulfate; Quaternary ammonium salts; Cyclodextrins; Amino group-containing polymers; Quaternary ammonium group-containing polymers; Polymers comprising nitrogen-containing aliphatic rings; Sodium salts of anionic group-containing polymers; And at least one crystal growth inhibitor selected from the group consisting of chloride salts of cationic group-containing polymers. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 11, 반용매는 2개 이상의 카르복실산기 또는 에스테르기를 함유하거나, 또는 포스페이트, 포스포네이트, 포스피노, 설페이트 및 설포네이트기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 함유할 수도 있는 폴리머, 폴리펩티드 및 올리고펩티드, 관능성 또는 비(非)관능성 모노사카라이드, 디사카라이드 및 폴리사카라이드, 1개 이상의 알콜기를 갖는 폴리머, 휴민산, 불균형 로진산 비누와 같은 천연 공급원으로부터의 계면활성제, 젖산, 포스포리피드, 효모 세포의 현탁액, 조류의 현탁액, N,N-디에틸-1,3-디아미노프로판, 에틸렌 디아민, 폴리이소부틸렌 유도체, N,N-디메틸-1,3-디아미노프로판, 디에틸렌 트리아민, 트리에틸렌 테트라민, 1,6-디아미노헥산, 폴리[옥시(메틸-1,2-에탄디일)], 헥사메틸렌 비구아니드, 무수말레산 호모폴리머, 아밀라아제, 프로테아제, 구연산나트륨, 구연산, N,N,N',N'-테트라아세틸에틸렌 디아민, 노나노일옥시벤젠 설포네이트, 폴리에폭시숙신산, 폴리아크릴아미드, 에틸렌디아민 테트라메틸렌 인산, 설포네이트화 폴리옥시에틸렌 에테르, 4차 암모늄 염, 사이클로덱스트린, 아미노기 함유 폴리머, 4차 암모늄기 함유 폴리머, 질소-함유 지방족 고리를 포함하는 폴리머, 음이온기 함유 폴리머의 나트륨염, 양이온기 함유 폴리머의 염화염, 지방산, 오렌지 쥬스, 사과 쥬스, 폴리에틸렌 이민, 나트륨 디메틸 디티오카르바메이트, 및 1개 이상의 상기에 언급된 스케일링 억제제와 Fe(Ⅱ) 이온 또는 Fe(Ⅲ) 이온 착체로 이루어진 군으로부터 선택되는 스케일링 억제제(scaling inhibitor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. Antisolvents contain polymers, polypeptides and oligopeptides, functional or which may contain two or more carboxylic acid groups or ester groups or may contain one selected from the group consisting of phosphate, phosphonate, phosphino, sulfate and sulfonate groups Non-functional monosaccharides, disaccharides and polysaccharides, polymers having one or more alcohol groups, surfactants from natural sources such as humic acid, unbalanced rosin acid soaps, lactic acid, phospholipids, yeast cells , Suspensions of algae, N, N-diethyl-1,3-diaminopropane, ethylene diamine, polyisobutylene derivatives, N, N-dimethyl-1,3-diaminopropane, diethylene triamine, Triethylene tetramin, 1,6-diaminohexane, poly [oxy (methyl-1,2-ethanediyl)], hexamethylene biguanide, maleic anhydride homopolymer, amylase, protease, citric Sodium, citric acid, N, N, N ', N'-tetraacetylethylene diamine, nonanoyloxybenzene sulfonate, polyepoxysuccinic acid, polyacrylamide, ethylenediamine tetramethylene phosphoric acid, sulfonated polyoxyethylene ether, 4 Primary ammonium salts, cyclodextrins, amino group containing polymers, quaternary ammonium group containing polymers, polymers containing nitrogen-containing aliphatic rings, sodium salts of anionic group containing polymers, chloride salts of cationic group containing polymers, fatty acids, orange juice, cider juice , Polyethylene imine, sodium dimethyl dithiocarbamate, and a scaling inhibitor selected from the group consisting of at least one of the above-mentioned scaling inhibitors and Fe (II) ions or Fe (III) ion complexes. Characterized in that the method. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 12, 1개 이상의 반용매 또는 1개 이상의 결정 성장 억제제는 스케일링 억제 특성이 있는 것을 특징으로 하는 방법.At least one antisolvent or at least one crystal growth inhibitor has scaling inhibitory properties. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 13, 반용매의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상의 물을 흡수하는 친수성 반용매가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.A hydrophilic antisolvent is used which absorbs at least 5% by weight of water based on the total weight of the antisolvent.
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