KR20100085618A

KR20100085618A - 페로니켈슬래그로부터 메카노케미스트리 방법에 의한 수산화마그네슘과 산화마그네슘 제조

Info

Publication number: KR20100085618A
Application number: KR1020090005015A
Authority: KR
Inventors: 반봉찬; 김효수; 한광현
Original assignee: 반봉찬; 주식회사 효석
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2010-07-29

Abstract

본 발명은 제철, 제강의 원료인 합금철인 페로니켈 제조 시에 발생되어 대부분이 폐기되거나 골재로 사용되고 있는 페로니켈 슬래그로부터 기계화학적 분쇄 및 활성화에 의하여 슬래그 내의 유용성분인 마그네슘산화물 및 규소산화물으로부터 수산화마그네슘(Mg(OH)₂) 과 산화마그네슘(MgO)을 추출하고자하는 페로니켈 슬래그 처리방법에 관한 것이다. 특히, 단순폐기물인 슬래그로 부터 고부가의 화학제품원료를 얻고, 기계화학적 방법에 의해 처리에너지를 최소화하고 공정을 단순화시켜 에너지 절감화를 이룰 수 있는 제조방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

페로니켈 슬래그, 메카노케미스트리, 수산화마그네슘, 산화마그네슘

Description

페로니켈슬래그로부터 메카노케미스트리 방법에 의한 수산화마그네슘과 산화마그네슘 제조{Manufacturing of Mg(OH)2 and MgO by mechanochemical method from Fe-Ni slag}

본 발명은 제철, 제강의 원료인 합금철인 페로니켈 제조 시에 발생되어 대부분이 폐기되거나 골재로 사용되고 있는 페로니켈 슬래그로부터 기계화학적 분쇄 및 활성화에 의하여 슬래그 내의 유용성분인 마그네슘산화물 및 규소산화물으로부터 수산화마그네슘(Mg(OH)₂) 과 산화마그네슘(MgO)를 추출하고자하는 페로니켈 슬래그 처리방법에 관한 것이다. 특히, 단순폐기물인 슬래그로 부터 고부가의 화학제품원료를 얻고, 기계화학적 방법에 의해 처리에너지를 최소화하여 공정을 단순화시켜 에너지 절감화를 이룰수 있는 제조방법에 관한 것이다.

최근 들어, 니켈 가격의 급변동에 따른 경제적, 안정적 니켈의 확보를 위해 페로니켈제련소를 준공하여 연간 3만톤의 니켈이 생산되고 있다. 이 니켈을 제련할 경우, 원료, 제선, 제강 등의 복잡한 연결생산 라인을 거치면서 원료품위가 낮은 관계로, 생산량의 양의 약 30배에 이르는 페로니켈슬래그가 부산물로 발생하게 된다. 이 페로니켈슬래그는 이산화규소(SiO₂)55～60%, 산화마그네슘(MgO) 32～37%가 주성분을 이루고 있으며, 산화칼슘(CaO), 산화철(Fe₂O₃), 산화알루미늄(Al₂O₃)등이 소량 함유되어 있다.

통상적으로 부산물인 페로니켈슬래그는 일본 및 캐나다와 같은 선진국에서는 시멘트 제조용 원료, 토목용 재료, 콘크리트용 세골재, 활주로용 골재, 페로니켈슬래그 대체재 등으로 다양하게 재활용되고 있으나, 국내에서는 아직 처음 발생하는 부산물인 이유로 기술부족 및 인식부족으로 인하여 골재로서의 이용 또는 그대로 매립될 예정이다.

이들 페로니켈슬래그의 국내에서의 사용용도로는 산화마그네슘(MgO)과 이산화규소(SiO₂)로 구성되어 있는 마그네슘규산염이므로 제철고로용 슬래그 형성제인 산화마그네슘(MgO)원으로서 일부 공급될 예정에 있다.

부산물의 고부가를 위해 해외의 경우, 골재 및 모래를 대체하거나 입도조절용으로 이용되었으며, 페로니켈 슬래그를 콘크리트용 세골재로 사용하기 위해 관련 규격인 JIS등의 공업규격을 정비한 이후, 토지개량제의 개발, 제올라이트, 실리콘 카바이드 등의 합성원료로 사용, 마그네슘 화합물의 제조, 기능성 소재의 기술 개발 등이 최근 이루어지고 있으며, 콘크리트용 세골재, 시멘트원료, 활주로용 골재, 토목용 골재, 페로니켈슬래그 대체재등의 유효한 저부가 자원으로 활용되고 있는 실정이 다.

한편, 수산화마그네슘은 수활석의 형태로 산출되어 일반적으로 방해석, aragonite, 활석, 마그네사이트 등과 연계되어 존재한다. 수활석은 북미 여러 곳에서 채광되었지만 현재 가동중인 광산은 없으며, 현재 상업적으로 생산되고 있는 대부분의 수산화마그네슘은 해수 또는 brines로 부터 얻어지는 것이다.

수산화마그네슘을 해수 또는 brines로부터 제조함에 있어서 마그네슘염 용액에 강염기를 첨가하여 수산화마그네슘을 석출한다. 강염기 물질로 일반적으로 Ca(OH)₂를 사용하나 칼슘이 불순물로 허용되지 않을 때에는 가성소다를 사용하기도 한다. 수산화칼슘은 하소 석회석 또는 하소 백운석으로부터 얻는다. 백운석을 사용하면 마그네시아의 50% 정도를 백운석으로부터 회수할 수 있기 때문에, 해수 또는 brine의 약 50% 정도를 감소시킬수 있다. 반응식은 다음과 같다.

CaO + H₂O + Mg² ⁺ → Mg(OH)_{2 +}Ca² ⁺ (lime)

CaOMgO + H₂O + Mg² ⁺→ Mg(OH)₂+MgO + Ca² ⁺ (dolime)

해수에서 수산화마그네슘을 제조하는 공정에서 먼저 해수로부터 입자들을 제거하 기 위하여 여과한다. 먼저 소량의 석회석을 첨가하여 탄산칼슘으로 중탄산칼슘을 석출시켜 분리한다. 그렇지 않으면 해수를 산성화하여 반응하는동안 배출되는 CO₂를 제거한다. 만약 제거하지 않으면 중탄산염이 Ca(OH)₂와 반응하여 불용성 탄산칼슘을 형성하며 이것은 최종제품으로부터 분리하기 어렵다. 단물화된 해수에 석회석을 첨가하여 수산화마그네슘을 석출시키는데 결정성장의 촉진과 여과 특성을 증진하기 위하여 큰 입자의 Mg(OH)₂를 씨앗을 첨가한다. 침전생성 후 유기 응집제를 첨가하여 여과가 용이하도록 한다. 반응조로부터 Mg(OH)₂를 회수한 뒤 물로 세척하여 수용성 염들을 제거한다.

이들 산화/수산화마그네슘의 주요 용도로는 염기성 조립 내화물 또는 벽돌의 형태로 내화재료로 사용하는 것이다. 염기성 벽돌은 시멘트소성로, 유리반응조, 로, 래들, 금속 정련산업의 2차 정련조 등에서 사용된다.

산화/수산화마그네슘은 주로 비료로 사용되며 동물사료의 보충재로 사용된다. 황산화시멘트의 형태로 건축재로도 사용되며 섬유산업에서 모와 면의 조건부여제로, 염색산업에서 완화제로도 사용된다. 고무 및 플라스틱 산업에서는 응결제로 사용된다.

그러나, 현재 사용되고 있는 수산화마그네슘 및 산화마그네슘은 종래의 방법으로 해수, 혹은 돌로마이트(dolomite)로부터 생산되고 있어 생산비가 많이 들며, 또한 원료를 채취해야되는 문제점이 있다.

한편, 기계화학적방법(mechanochemistry)은 기존의 분쇄공정에 비해 효율화및 에너지절감화, 활성화를 목적으로 하는 재료가공방법의 하나로서 현재 제약, 농업, 재료, 식품등 다양한 분야에서 응용되고 있고, 본 발명자에 의해서도 재료의 강도증진, 용출증대, 활성화등에 의한 많은 특허출원과 연구가 이루어 지고 있는 실정이다.

이들 분쇄, 활성화공정은 나노재료, 생물산업, 신소재개발에 관련하여 서브마이크론 영역이나, 나노영역에서의 초미분쇄시 입자에 에너지를 투여하여 반응성 및 활성화를 유도하는 기계화학적 방법이 응용되고 있고, 이 기술을 이용한 재료의 합성, 용출분야에 많은 발명이 이루어지고 있다.

이를 위한, 기계화학적 기능을 부여할수 있는 유성밀, 진동원심밀, 볼텍스밀 등이 최근 사용되고 있다. 특히, 기존의 분쇄방법으로는 슬래그등으로 부터 많은 용출을 기대할수 없고, 유가금속성분인 Mg의 용이한 재료의 불활성으로 인한 여러가지 반응을 유도할수 없기 때문에, 이들 기술을 이용한 재료의 활성화, 분쇄, 분급, 건조등을 동시에 유도할수 있는 연속적 방법도 개발되어 이용되고 있다. 본 발명에 있어서는 현재 페로니켈슬래그의 용출을 위한 분쇄 활성화의 방법으로 볼텍스밀, 진동원심밀 등을 연속적으로 이용하여 페로니켈로부터 수산화마그네슘 및 산화마그네슘을 얻고자 한다.

이에 본 발명은 상기의 원료공급 및 부산물활용이라는 제반문제점을 해결하기 위하여 기계화학적방법을 이용하여 침출효율이 뛰어나고 처리공정의 단축화로인한 에너지 절감화를 기하고, 페로니켈 슬래그의 고부가가치 소재로의 전환을 위한 페로니켈 슬래그로부터 고가의 수산화마그네슘 및 산화마그네슘을 회수하여, 금속마그네슘 제조의 출발물질, 바닥재, 소수재, 방화재를 위한 염산화 시멘트생산에 활용이 가능하며, 반응성과 흡착성이 우수한 다공적 재료 및 기능성 소재로의 활용하는데 목적이 있다.

화학적 조성이 중량 %로 이산화규소(SiO₂) 55～60%, 산화마그네슘(MgO) 32～37%, 산화칼슘(CaO) 1～2%, 산화철(Fe₂O₃) 2～5%, 산화알루미늄(Al₂O₃) 1～2%등인 페로니켈슬래그를 볼텍스밀에서 건조분쇄한 후, 이를 원심 진동밀이나 유성밀에서 활성하여, 염산이나 황산으로 용해한 후, 불용성 성분을 제거하고, 침출액으로부터 수산화마그네슘 및 산화마그네슘을 제조하는 방법을 제공한다.

이상의 설명에서 알 수 있듯이, 기존의 페로니켈슬래그의 용도가 모래 등 건축자재에 지나지 않는 것을 염산과 기계화학적처리에 의해 유용성분인 수산화마그네슘 및 산화마그네슘을 고순도로 분리할 수 있다.

기존의 염화마그네슘 제조에는 돌로마이트나 페로니켈슬래그를 이용하고 있는데 반해, 본 발명에 의하면 부산 폐기되는 페로니켈슬래그로부터 고순도의 수산화마그네슘 및 산화마그네슘을 얻게 되어 자원 리싸이클링 및 환경 보호에도 기여한다.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 수산화마그네슘과 산화마그네슘의 제조를 위하여 메카노케미스트리 효과를 기대할수있는 분쇄설비인 볼텍스밀, 진동원심밀을 사용하여 페로니켈슬래그를 분쇄 활성화하고, 황산과 염산을 사용하여 페로니켈슬래그로부터 MgCl₂ 와 MgSO₄ 를 침출하는 최적조건을 확립하였다. 최적 침출조건은 온도 ; 50℃, 시간 ; 120분, HCl 농도는 광액농도가 2g/L일 때 4N, 광액농도가 4g/L일 때 10N이었다. 또한 유성밀로 마광한 페로니켈슬래그를 침출하였을 때 침출율이 약 50% 정도 증가하는 기계화학적(mechanochemical) 방법을 적용하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 표와 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

표 1. 페로니켈슬래그 화학적 조성

(중량 %)

	산화마그네슘(MgO)	산화규소 (SiO₂)	산화철 (Fe₂O₃)	산화알루미늄 (Al₂O₃)	산화칼슘 (CaO)
페로니켈슬래그	35.84	56.37	2～5(T.Fe)	1.55	1.19

표 2. 정제실험에 사용한 페로네켈슬래그 침출액의 화학조성

원소	마그네슘 (Mg)	철 (Fe)	칼슘 (Ca)	알루미늄 (Al)	나트륨 (Na)	크롬 (Cr)	니켈 (Ni)	칼륨 (K)
조성 (%)	6.58	1.7	0.14	0.63	0.18	170 ppm	142 ppm	77 ppm

표 3. 25℃에서 각 수산화물들의 용해도적

수산화물	용해도적
수산화마그네슘 Mg(OH)₂	1.1 × 10^-9
수산화제1철 Fe(OH)₂	8.0 × 10^-16
수산화제2철 Fe(OH)₃	6.0 × 10^-38
수산화알루미늄 Al(OH)₃	4.0 × 10^-13
수산화칼슘 Ca(OH)₂	5.5 × 10^-6
수산화크롬 Cr(OH)₃	7.0 × 10^-31
수산화니켈Ni(OH)₂	2.0 × 10^-15

표 4. 정제된 페로니켈슬래그 침출액의 화학조성

원소	마그네슘 (Mg)	철 (Fe)	칼슘 (Ca)	알루미늄 (Al)	나트륨 (Na)	크롬 (Cr)	니켈 (Ni)	칼륨 (K)
조성 (%)	6.51	-	0.10	0.53	0.11	120 ppm	112 ppm	55 ppm

<실시예 1>

페로니켈슬래그로부터 우선 Mg를 추출하기 위한 침출제로 HCl과 H₂SO₄을 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 우선 값은 고가이나, 재활용이용을 전제로하여, 저가이기는 하나 재활용이 불가능한 황산을 대신한, HCl에 의한 침출실험을 행하여 황산침출 결과와 비교하였다.

도2는 HCl과 H₂SO₄에 의한 페로니켈슬래그의 침출시 생성되는 MgCl₂과MgSO₄의 물에 대한 용해도를 나타낸 것이다. 도2에서 보는바와 같이 MgCl₂의 용해도가 MgSO₄의 것보다 크다. MgSO₄의 경우, 80℃에서 최대값을 보이다가 온도가 높아짐에 따라 용해도는 오히려 감소한다. 반면에 MgCl₂의 용해도는 온도가 높아짐에 따라 계속적으로 증가함을 보여준다.

HCl에 의한 페로니켈슬래그의 침출 반응식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

HCl에 의한 페로니켈슬래그의 침출실험을 행하였다. 도3은 침출온도를 50℃로 하고 HCl 농도를 0.1～4.0N으로 변화시키면서 페로니켈슬래그를 120분간 침출하였을 때 Mg의 추출율에 미치는 영향을 나타낸다. H₂SO₄에 의한 침출결과와 비교하여 볼 때, Mg의 추출율은 약간 낮았다. 산 농도가 4N이고 120분간 침출하였을 때 HCl를 사용한 경우에는, Mg의 추출율이 75.46% 정도이었으나 H₂SO₄은 82.37%이었다.

도4는 HCl 침출 시 온도의 영향을 나타낸 것이다. 이 경우에도 H₂SO₄에 의한 침출결과와 비교하여 볼 때 Mg의 추출율은 약간 낮았다.

침출온도가 70℃일 때 120분간 침출에서도 100%의 Mg가 추출되지 못하였지만 90℃에서는 H₂SO₄과 동일하게 30분에서 100%의 추출율을 나타내었다.

<실시예 2>

상기의 실시예1 에서 전술한, 침출실험의 결과에서도 알 수 있듯이, 페로니켈슬래그와 같은 실리카 광물의 경우, 효과적인 침출을 위하여 온도가 90℃ 이상이 되어야 한다. 따라서 본 발명에서는 이와 같은 문제점을 개선하고자 슬래그의 마광 시 발생하는 기계화학적 효과를 이용한 침출 효율의 개선하고자 한다. 본 발명에서는 유성밀을 이용하여 페로니켈슬래그를 분쇄할 경우 발생하는 결정구조의 변화에 따른 침출 특성을 조사하였다. 일반적특성으로 유성 밀에 의한 페로니켈슬래그의 마광시 결정구조가 비정질 형태로 변하게 되며, 이것은 페로니켈슬래그를 하소한 것과 같은 효과를 갖는다.

도5는 페로니켈슬래그를 유성밀에서 0～120분 동안 마광한 다음, 1.0N H₂SO₄용액으로 50℃에서 120분 동안 침출하였을 때, 마광시간이 Mg의 추출율에 미치는 영향을 나타낸 것이다. 도에서 보는 바와 같이 마광 시간이 길어짐에 따라 Mg의 추출율이 상당히 증가하였다. 마광하지 않은 시료의 경우 120분 침출에서 약 63%의 Mg가 추출되었으나 120분 마광한 시료의 경우 90분간 침출하여 100%의 Mg가 추출되었다. 이것은 마광함에 따라 페로니켈슬래그 시료의 입자크기가 작아지는 데에도 원인이 있지만, 활성화에 따른 결정구조의 변화가 더 큰 영향을 주는 것으로 사료된다.

다음은 30분간 마광한 시료를 침출온도를 변화시키면서 0.1N HCl용액을 침출하여 그 결과를 도6에 나타내었다. 침출온도가 낮거나 침출시간이 짧은 경우에 기계화학적 효과의 영향이 컸지만 100%의 Mg가 추출되는데 요구되는 반응시간은 마광한 것과 하지 않은 것이 거의 비슷하였다.

페로니켈슬래그에는 표1에서 보는 바와 같이 목적성분인 Mg이외에도 Fe, Al, Cr, Ca, Ni 등이 불순물로 함유되어 있으므로 HCl에 의한 페로니켈슬래그의 침출시, 이 원소들이 침출액에 불순물로 존재한다. 따라서 침출액으로부터 순도가 좋은 화합물을 제조하기 위하여 이 불순물들을 먼저 제거하여야 한다. Fe는 침출공정에서 공기를 주입하면서 침출액의 최종 산도를 pH 4～4.5로 조절하면 Fe(OH)₃으로 침전, 제거할 수 있다. 그러나 이 경우 다공성 실리카의 제조 또는 잔사를 이용한 물유리의 제조 시 또 다시 불순물로 작용하므로 침출 공정이 완료된 후 침출액으로부터 제거하는 것이 적합하다는 결론에 도달하였다.

표2는 10N HCl용액으로 100℃에서 페로니켈슬래그를 침출하여 얻어진 침출액의 화학조성을 나타낸 것이다. 광액농도는 300g/L이었다. 표에서 보는바와 같이 불순물 중에서 Fe 농도가 제일 높다. 따라서, 본 발명에서는 Fe의 제거에 초점을 맞추었다. 표2에 나타난 불순물들의 제거방법에는 여러가지 방법이 있으나 Fe의 제거는 가수분해에 의한 수산화물 침전으로 제거하는 방법이 널리 이용되고 있다. 가수분해에 의한 수산화물의 침전에는 용액의 pH 조절이 매우 중요하다. 용액에 존재하는 원소들의 농도를 잘 고려하여 pH를 조절하여야 Mg의 손실없이 불순물들을 제거할 수 있다.

<실시예 3>

표3은 침출액에 존재하는 각 원소들이 가수분해되었을때 형성된 수산화물의 용해도를 나타낸 것이다. 표에서 보는 바와 같이 가수분해에 의하여 생성된 각 원소 수산화물의 용해도는 매우 낮으므로 충분히 정제 효과를 얻을 수 있다.

먼저 Fe를 제거하기 위하여 침출액의 pH를 4.5로 조절하여 Fe(OH)₃ 침전을 형성시켜 제거하였으나 제거율이 약 18% 정도에 불과하였다. 그 이유는 페로니켈슬래그의 HCl침출용액에 Fe가 Fe⁺²로 존재하기 때문으로 생각된다. 따라서 먼저 Fe⁺²를 Fe⁺³으로 산화시킨 다음 pH를 4.5로 조절하여 Fe를 제거하였다. 산화제로 산소, KMnO₄, 그리고 H₂O₂ 등이 사용될 수 있으나 본 발명에서는 H₂O₂를 사용하였으며 NaOH로 pH를 조절하였다.

도6은 H₂O₂의 첨가량에 따른 Fe의 제거 결과를 나타낸 그림이다. H₂O₂의 첨가량이 증가함에 따라 Fe의 제거율이 높아졌으며 당량비로 1.0 정도 첨가하였을 때 거의 모든 Fe를 제거할 수 있었다.

중화제로 사용한 NaOH는 값이 고가이므로 MgO를 사용하여 침출액의 pH를 조절하고자 하였다. 도6에서 보는 바와 같이 MgO의 첨가량이 증가함에 따라 침출액이 중화되어 pH가 점점 높아짐을 볼 수 있다. 특히, 24g/L의 MgO를 첨가하였을 때 침출액의 색깔이 연한 갈색을 띠기 시작하였는데 이것은 Fe(OH)₃ 침전의 생성 때문이다. 24g/L의 MgO를 첨가하였을 때 침출액의 pH는 1.4 정도로 낮았지만 Fe 농도가 높기 때문에 Fe(OH)₃가 생성되기 시작하였다. MgO 첨가량이 증가할수록 Fe(OH)₃ 침전의 생성량이 많아져서 침출액의 색깔이 진한 갈색으로 변하였지만 30g/L의 MgO를 투입하였을 때 침출액에서 침전물의 석출이 일어나고 용액의 점도가 매우 높아져서 더 이상의 MgO를 투입할 수 없었다. 따라서, 고 농도의 Mg가 존재하는 황산염 용액의 중화제로 MgO를 사용하는 것은 불가능 하였다.

그리고 중화제로 CaO를 사용하여 Fe의 제거를 시도하였으나 H₂SO₄ 침출액에서 CaO의 반응성이 낮아 효과적이지 못하였다.

H₂O₂를 Fe⁺²의 산화제로 첨가하고 NaOH를 중화제로 사용하여 침출액의 pH를 4.5로 조절하여 Fe를 제거한 다음 얻어진 정제된 침출액의 화학조성은 표4와 같다.

<실시예 4>

침출액을 정제한 다음 NaOH를 첨가하여 Mg(OH)₂를 제조하였다. Mg(OH)₂는 농도에 따라서 pH 8～12에서 형성되므로 Al, Ni 등 불순물들이 공침 될 가능성이 많다. 따라서 이들 불순물들은 적절한 방법으로 미리 제거되어야 한다.

도7은 침출액으로부터 제조한 Mg(OH)₂의 X-선 회절 시험 피크를 나타낸 도이다. 도에서 보는 바와 같이 전형적인 Mg(OH)₂의 피크를 보여주고 있으며 가수분해에 의하여 Mg(OH)₂를 제조할수 있음을 확인하였다.

도8은 침출액으로부터 제조한 Mg(OH)₂를 100℃에서 건조한 다음 열중량 분석실험을 행하여 그 결과를 나타낸 도이다. 약 370℃ 부근에서 Mg(OH)₂가 MgO로 분해함을 보여주고 있다. 이론적인 분해량은 약 31%인데 800℃에서 약 27%의 분해율을 나타내었다.

이상과 같은 실시예의결과로부터 페로니켈슬래그에서 MgSO₄ Mg를 추출한 다음 정제공정에서 주요 불순물인 Fe를 100% 제거하고 Mg(OH)₂등의 화합물들을 제조할수 있었다.

도1은 페로니켈 슬래그로부터 메카노케미스트리에 의한 수산화마그네슘(Mg(OH)₂) 과 산화마그네슘(MgO)제조공정도

도2는 온도에 따른 MgSO₄와 MgCl₂의 물에 대한 용해도 곡선

도3은 HCl에 의한 페로니켈슬래그의 침출실험

도4는 1.0N HCl용액에 의한 페로니켈슬래그의 침출시 Mg의 추출에 대한 침출온도의 영향(침출시간 : 120분, 광액농도 : 2g/L)

도5는 1.0N HCl용액에 의한 페로니켈슬래그의 침출시 Mg의 추출에 대한 마광시간의 영향(침출온도 : 50℃, 침출시간 : 120분, 광액농도 : 2g/L)

도6은 1.0N HCl용액에 의한 페로니켈슬래그의 침출시 Mg의 추출에 대한 침출온도의 영향(마광시간 : 30분, 침출시간 : 120분, 광액농도 : 2g/L)

도7은 NaOH를 첨가하여 침출액으로부터 제조한 Mg(OH)₂의 X-선 회절 형태

도8은 NaOH를 첨가하여 침출액으로부터 제조한 Mg(OH)₂의 열중량 분석곡선(10℃/min, 분위기 : 공기)

표1은 페로니켈슬래그 화학적 조성

표2는 정제실험에 사용된 페로니켈슬래그 침출액의 화학조성

표3은 25℃에서 각 수산화물들의 용해도적

표4는 정제된 페로니켈슬래그 침출액의 화학조성

Claims

화학적 조성이 중량 %로 이산화규소(SiO₂) 55～60%, 산화마그네슘(MgO) 32～37%, 산화칼슘(CaO) 1～2%, 산화철(Fe₂O₃) 2～5%, 산화알루미늄(Al₂O₃) 1～2%등인 페로니켈슬래그를 볼텍스밀에서 건조분쇄한 후, 이를 원심 진동밀이나 유성밀에서 활성하여, 염산이나 황산으로 용해한 후, 불용성 성분을 제거하고, 침출액으로부터 수산화마그네슘 및 산화마그네슘을 제조하는 방법.
상기 1항의 분쇄시 분쇄활성화 방법으로 메카노케미칼 반응이 가능한 볼텍스밀, 원심 진동밀, 유성밀을 사용하는 방법.
상기 1항의 불순물제거 방법시 산화제로 H₂O₂를 사용하는 방법 .