KR20130009697A - Separation method of silicon dioxide and magnesia using ferronickel slag, menufacturing method of a fertilizer containing silicic acid and magnesia - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A separation method of silicon dioxide and magnesia from a ferronickel slag and a manufacturing method of silicic acid and a magnesium fertilizer using the separation method are provided to reduce processing costs of the ferronickel slag by manufacturing a fertilizer using the ferronickel slag that is produced while processing ferronickel and to manufacture a high-quality fertilizer by using a slag with abundant minerals. CONSTITUTION: A separation method of silicon dioxide and magnesia from a ferronickel slag comprises steps of: obtaining a ferronickel slag powder by processing a massive ferronickel slag, separating a first filtration solution including magnesium and an insoluble precipitate including silicon dioxide by adding an acid to the ferronickel slag powder, and collecting the magnesium as magnesia by processing the first filtration solution. A pre-processing phase comprises steps of: pulverizing the massive ferronickel slag, sintering after adding lime to the pulverized ferronickel slag, obtaining the ferronickel slag powder by grinding the sintered ferronickel slag, and separating iron and nickel contained in the ferronickel slag powder using magnetic force. [Reference numerals] (A1) Ferronickel slag; (A2) Pulverizing; (A3) Plasticizing; (A4) Grinding; (A5) Magnetic separation of Fe and Ni; (A6) Acid reaction; (A7) First filtration; (BB) Lime; (C1) First filtration solution; (C2) PH adjustment; (C3) Second filtration; (DD) Metal impurities; (E1) Second filtration solution; (E2) Mg(OH)_2 precipitation; (E3) Third filtration; (FF) Third filtration solution; (G1) Mg(OH)_2 precipitate; (G2,J5) Drying; (G3) Calcination; (H1) Insoluble precipitate; (H2) SiO_2 extraction; (H3) Fourth filtration; (II) Residual precipitate; (J1) Fourth filtration solution; (J2) SiO_2 precipitation; (J3) First pickling; (J4) Second pickling; (KK) CO_2 gas

Description

페로니켈슬래그로부터 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법 그리고 이를 이용한 규산 및 고토비료의 제조방법{separation method of silicon dioxide and magnesia using ferronickel slag, Menufacturing method of a fertilizer containing silicic acid and magnesia}Separation method of silicon dioxide and magnesia using ferronickel slag, Menufacturing method of a fertilizer containing silicic acid and magnesia}

본 발명은 페로니켈슬래그로부터 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법 그리고 이를 이용한 규산 및 고토비료의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페로니켈의 용융환원 과정시 발생하는 페로니켈 슬래그를 출발물질로 하여 비료의 성분인 이산화규소 및 마그네시아를 고순도로 분리하는 방법과 이를 이용한 규산 및 고토비료의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for separating silicon dioxide and magnesia from ferronickel slag and a method for producing silicic acid and high-fertilizer using the same, and more specifically, ferronickel slag generated during the melt reduction process of ferronickel as a starting material The present invention relates to a method for separating silicon dioxide and magnesia, which are the components of high purity, and a method for producing silicic acid and fertilizer using the same.

스테인리스 스틸의 원료인 페로니켈은 20wt%Ni~80wt%Fe의 조성을 가진 합금으로 일반적으로 원광석을 환원 처리하여 전기로에서 용융하여 제조한다. 페로니켈을 제조하기 위한 니켈광석은 뉴칼레도니아(New Caledonia)에서 국내로 공급되고 있다. 뉴칼레도니아 광산의 광물상은 대부분 라테라이트(Laterite)의 산화광(Saprolite)이다. 그리고 뉴칼레도니아의 산화광은 니켈의 순도가 높고, 불순물의 함량이 낮아서 최고의 광석이라고 평가받는다. 뉴칼레도니아의 SMSP사의 산화광이 국내에 전량 공급되고 있다.Ferronickel, a raw material of stainless steel, is an alloy having a composition of 20wt% Ni ~ 80wt% Fe, and is generally manufactured by reducing ore in an electric furnace by reducing ore. Nickel ores for producing ferronickel are supplied domestically in New Caledonia. The mineral phase of New Caledonia mines is mostly Sariteite of Laterite. And New Caledonia's ore is considered to be the best ore due to its high nickel purity and low impurity content. All the oxide ores of SMSP of New Caledonia are supplied to Korea.

니켈광석의 주요 성분은 SiO2 38%, MgO 25% 가량이며, 유효금속 성분은 Ni 2.3%, Fe 11% 가량 함유하고 있다. The main components of nickel ore are 38% SiO 2 and 25% MgO, while active metals contain 2.3% Ni and 11% Fe.

페로니켈의 주요공정으로는 원료전처리, 건조, 예비환원, 용융환원(전기로공정), 정련, 주조의 과정을 거쳐 제품으로 생산되는데 그 중 전기로공정에서 부산물인 슬래그가 발생되며 그 부산물을 통상 페로니켈슬래그(ferronickel slag)라 한다. The main processes of ferronickel are produced through pretreatment of raw materials, drying, preliminary reduction, melting reduction (electric furnace process), refining, and casting. Among them, slag, which is a by-product of the electric furnace process, is produced. It is called a ferronickel slag.

일반적인 페로니켈슬래그의 주요성분을 하기 표 1에 나타내고 있다.The main components of general ferronickel slag are shown in Table 1 below.

성분ingredient CaOCaO SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 MgOMgO T.FeT.Fe T.NiT.Ni 염기도basicity 함량(wt%)Content (wt%) 0.010.01 54.054.0 2.02.0 35.035.0 2.0~5.02.0 ~ 5.0 0.0020.002 0.650.65

상기 표 1에 나타난 바와 같이 페로니켈슬래그는 SiO2 54%, MgO 34%가량이며 그 외 Fe등의 금속성분이 대부분을 차지하고 있는데, 이는 사문석과 화학적 조성이 유사하므로 비료로서 그 이용가치가 높다. As shown in Table 1, the ferronickel slag is SiO 2 About 54%, MgO 34%, and most of the other metals such as Fe occupy, which is similar to the serpentine and its chemical composition is high value as a fertilizer.

대한민국 공개특허 20110136596호에는 페로니켈 슬래그를 이용한 비료의 제조방법이 개시되어 있다. 개시된 종래의 기술은 페로니켈 슬래그를 분말로 분쇄하는 분쇄단계와, 준비된 인광석 분말을 상기 페로니켈 슬래그 분말과 혼합하여 혼합물을 조성하는 혼합단계와, 혼합물을 가열하여 용융시키는 용융단계와, 용융단계에서 형성된 용융물을 냉각시키는 냉각단계와, 냉각단계에서 냉각된 고화물을 건조 후 분쇄하는 후처리단계를 통해 가용성 규산과 알카리분, 구용성 인산, 구용성 고토 등을 함유하는 비료를 제조하는 방법에 관한 것이다. Korean Unexamined Patent Publication No. 20110136596 discloses a fertilizer manufacturing method using ferronickel slag. The prior art disclosed is a grinding step of grinding the ferronickel slag into powder, a mixing step of mixing the prepared phosphorite powder with the ferronickel slag powder to form a mixture, a melting step of heating and melting the mixture, and a melting step A cooling step of cooling the melt formed, and a post-treatment step of drying and grinding the solids cooled in the cooling step to produce a fertilizer containing soluble silicic acid and alkali powder, soluble phosphate, soluble soluble soil and the like. will be.

상기 종래의 기술은 페로니켈슬래그로부터 규산이나 고토와 같은 비료 성분을 각각 추출하는 방식이 아니라 페로니켈슬래그를 가공하여 그 자체를 비료로 이용하기 때문에 비료 성분의 조정이 불가능하고, 주요 비료 성분의 함량이 낮다는 문제점이 있다. The conventional technique is not a method of extracting fertilizer components such as silicic acid or goto from ferronickel slag, but because ferronickel slag is processed and used as a fertilizer, it is impossible to adjust the fertilizer components, and the content of the main fertilizer components. There is a problem that this is low.

본 발명은 상술한 바와 같이 비료로서 이용가치가 높은 페로니켈 슬래그로부터 비료성분인 이산화규소와 마그네시아를 추출하여 비료의 원료로 이용이 가능하도록 하는 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법 그리고 이를 이용한 규산 및 고토비료의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention is to separate the silicon dioxide and magnesia to extract the fertilizer components of silicon dioxide and magnesia from ferronickel slag with high value as a fertilizer to be used as raw materials of fertilizer and silicic acid and high-fertilizer using the same The purpose is to provide a method of manufacturing.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 페로니켈슬래그로부터 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법은 괴상의 페로니켈슬래그를 가공하여 페로니켈슬래그 분말을 수득하는 전처리단계와; 상기 페로니켈슬래그 분말에 산을 가하여 마그네슘이 포함된 제 1여과액과 이산화규소가 포함된 불용성 침전물을 분리하는 침출단계와; 상기 제 1여과액을 처리하여 상기 마그네슘을 마그네시아 형태로 회수하는 마그네시아회수단계;를 포함하고, 상기 전처리단계는 a)상기 괴상의 페로니켈슬래그를 조분쇄하는 단계와, b)상기 조분쇄된 페로니켈슬래그에 석회를 첨가한 후 소성하는 단계와, c)상기 소성된 페로니켈슬래그를 미분쇄하여 상기 페로니켈슬래그 분말을 얻는 단계와, d)상기 페로니켈슬래그 분말 중에 함유된 철과 니켈을 자력으로 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Separation method of silicon dioxide and magnesia from the ferronickel slag of the present invention for achieving the above object is a pre-treatment step of processing the bulk ferronickel slag to obtain a ferronickel slag powder; Leaching step of adding an acid to the ferronickel slag powder to separate the first filtrate containing magnesium and the insoluble precipitate containing silicon dioxide; A magnesia recovery step of recovering the magnesium in the form of magnesia by treating the first filtrate; and the pretreatment step includes a) coarsely pulverizing the bulk ferronickel slag, and b) the coarsely pulverized ferro. Calcining after adding lime to the nickel slag, c) pulverizing the calcined ferronickel slag to obtain the ferronickel slag powder, and d) magnetically treating iron and nickel contained in the ferronickel slag powder. It characterized in that it comprises a step of separating.

상기 침출단계는 농도 50%의 염산용액 1ℓ당 상기 페로니켈슬래그 분말 300 내지 400g의 비로 혼합하여 70 내지 100℃에서 6 내지 8시간 동안 교반하여 반응시킨 다음 여과하여 상기 제 1여과액과 상기 불용성 침전물을 분리하는 것을 특징으로 한다. In the leaching step, the ferronickel slag powder was mixed at a ratio of 300 to 400 g per 1 L of hydrochloric acid at a concentration of 50%, stirred at 70 to 100 ° C. for 6 to 8 hours, and then filtered to filter the first filtrate and the insoluble precipitate. It characterized in that to separate.

상기 마그네시아회수단계는 a)상기 제 1여과액에 수산화나트륨을 첨가해 pH 5 내지 7로 조절하여 마그네슘을 제외한 금속 불순물을 침전시키는 단계와, b)상기 제 1여과액을 여과하여 상기 금속 불순물과 제 2여과액으로 분리하는 단계와, c)상기 제 2여과액에 수산화나트륨을 첨가해 pH 9 내지 11로 조절하여 수산화마그네슘을 침전시키는 단계와, d)상기 제 2여과액을 여과하여 상기 수산화마그네슘 침전물과 제 3여과액으로 분리하는 단계와, e)상기 수산화마그네슘 침전물을 건조하여 800 내지 1000℃에서 하소하여 마그네시아로 산화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The magnesia recovery step is a) adding sodium hydroxide to the first filtrate to adjust the pH to 5 to 7 to precipitate metal impurities other than magnesium, b) filtering the first filtrate and the metal impurities and Separating into a second filtrate, c) adding sodium hydroxide to the second filtrate and adjusting the pH to 9 to 11 to precipitate magnesium hydroxide, and d) filtering the hydroxide to filter the second filtrate. And separating into a magnesium precipitate and a third filtrate, and e) drying the magnesium hydroxide precipitate at calcination at 800 to 1000 ° C. to oxidize to magnesia.

상기 침출단계에서 분리된 불용성 침전물을 처리하여 상기 이산화규소를 회수하는 이산화규소회수단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a silicon dioxide recovery step of recovering the silicon dioxide by treating the insoluble precipitate separated in the leaching step.

상기 이산화규소회수단계는 a)상기 불용성 침전물에 수산화나트륨 용액을 가해 상기 불용성 침전물 중에 포함된 이산화규소를 침출시키는 단계와, b)상기 이산화규소가 침출된 수산화나트륨 용액을 여과하여 잔여 침전물과 제 4여과액으로 분리하는 단계와, c)상기 제 4여과액에 이산화탄소를 주입하여 이산화규소를 침전시키는 단계와, d)상기 제 4여과액을 여과하여 이산화규소 침전물을 분리하는 단계와, e)상기 이산화규소 침전물을 염산 용액으로 1차 산세하는 단계와, f)상기 1차 산세 후 불화수소 용액과 염산 용액이 혼합된 산세 용액으로 상기 이산화규소 침전물을 산세한 후 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The silicon dioxide recovery step is a) adding a sodium hydroxide solution to the insoluble precipitate leaching silicon dioxide contained in the insoluble precipitate, and b) filtering the remaining precipitate and sodium hydroxide solution of the silicon dioxide leached out and the fourth Separating into a filtrate, c) injecting carbon dioxide into the fourth filtrate to precipitate silicon dioxide, and d) separating the silicon dioxide precipitate by filtering the fourth filtrate, e) First pickling the silicon dioxide precipitate with a hydrochloric acid solution; and f) pickling and drying the silicon dioxide precipitate with a pickling solution in which a hydrogen fluoride solution and a hydrochloric acid solution are mixed after the first pickling. do.

그리고 본 발명의 규산 및 고토비료의 제조방법은 상기 분리방법에 의해 상기 페로니켈스래그로부터 분리된 이산화규소 및 마그네시아를 원료로 하여 제조되는 것을 특징으로 한다. In addition, the silicic acid and the high-fertilizer manufacturing method of the present invention is characterized in that the production method using the silicon dioxide and magnesia separated from the ferronickel slag by the separation method as a raw material.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 페로니켈 슬래그로부터 비료성분인 이산화규소와 마그네시아를 고순도로 추출할 수 있다. As described above, according to the present invention, silicon dioxide and magnesia as fertilizer components can be extracted with high purity from ferronickel slag.

또한, 본 발명은 페로니켈의 가공시 발생하는 페로니켈 슬래그를 이용하여 비료를 제조하므로 페로니켈 슬래그의 처리비용이 감소하며, 광물이 풍부한 슬래그를 이용하며 비료를 제조하므로 양질의 비료를 제조할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention manufactures fertilizers using ferronickel slag generated during the processing of ferronickel, reducing the processing cost of ferronickel slag, using the mineral-rich slag to manufacture fertilizers can produce a good fertilizer There is an advantage.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분리방법을 개략적으로 나타낸 블록도이고,
도 2는 온도에 따른 MgSO4 및 MgCl2의 물에 대한 용해도를 나타낸 그래프이고,
도 3은 염산용액의 농도에 따른 마그네슘의 침출률을 나타낸 그래프이고,
도 4는 반응온도에 따른 마그네슘의 침출률을 나타낸 그래프이고,
도 5는 제 1여과액의 pH에 따른 마그네슘의 함량을 나타낸 그래프이고,
도 6 및 도 7은 회수된 마그네시아의 SEM사진이고,
도 8은 회수된 이산화규소의 SEM사진이다.
1 is a block diagram schematically showing a separation method according to an embodiment of the present invention,
2 is MgSO 4 with temperature And a graph showing the solubility of MgCl 2 in water,
3 is a graph showing the leaching rate of magnesium according to the concentration of hydrochloric acid solution,
4 is a graph showing the leaching rate of magnesium according to the reaction temperature,
5 is a graph showing the content of magnesium according to the pH of the first filtrate,
6 and 7 are SEM pictures of the recovered magnesia,
8 is a SEM photograph of the recovered silicon dioxide.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페로니켈슬래그로부터 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법 그리고 이를 이용한 규산 및 고토비료의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of separating silicon dioxide and magnesia from ferronickel slag according to a preferred embodiment of the present invention and a method of preparing silicic acid and high-fertilizer using the same will be described in detail.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 페로니켈슬래그로부터 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법은 크게 전처리단계와, 침출단계와, 마그네슘회수단계와, 이산화규소회수단계를 포함한다. Referring to FIG. 1, a method for separating silicon dioxide and magnesia from ferronickel slag according to an embodiment of the present invention includes a pretreatment step, a leaching step, a magnesium recovery step, and a silicon dioxide recovery step.

전처리단계에서 괴상의 페로니켈슬래그를 가공하여 페로니켈슬래그 분말을 수득한다. 전처리단계는 일 예로 괴상의 페로니켈슬래그를 조분쇄하는 단계와, 상기 조분쇄된 페로니켈슬래그에 석회를 첨가한 후 소성하는 단계와, 상기 소성된 페로니켈슬래그를 미분쇄하여 상기 페로니켈슬래그 분말을 얻는 단계와, 상기 페로니켈슬래그 분말 중에 함유된 철과 니켈을 자력으로 분리하는 단계를 포함한다. In the pretreatment step, the bulk ferronickel slag is processed to obtain ferronickel slag powder. The pretreatment step includes, for example, coarsely pulverizing a bulky ferronickel slag, adding lime to the coarsely pulverized ferronickel slag, and calcining, and pulverizing the calcined ferronickel slag to ferronickel slag powder. Obtaining a step of separating the iron and nickel contained in the ferronickel slag powder by magnetic force.

본 발명의 출발물질로 이용되는 페로니켈슬래그는 페로니켈공장에서 부생한다. 페로니켈슬래그는 페로니켈(ferronickel)의 제조시 전기로의 용융환원과정에서 발생하는 슬래그이다. 이러한 페로니켈슬래그는 고로슬래그에 비해 비료성분인 규산(이산화규소)과 고토(마그네시아)의 함량이 높을 뿐만 아니라 불순물이 적다는 장점을 갖는다. Ferronickel slag used as the starting material of the present invention is a by-product in the ferronickel plant. Ferronickel slag is a slag generated during the melt reduction process of an electric furnace in the manufacture of ferronickel. Such ferronickel slag has the advantage of high content of silicic acid (silicon dioxide) and goto (magnesia) as well as less impurities than blast furnace slag.

괴상의 페로니켈슬래그는 파쇄기를 이용하여 거칠게 분쇄하는 조분쇄를 통해 약 5 내지 10mm 입도크기로 분쇄한다. 페로니켈슬래그 자체만으로는 비료성분의 함량이 낮아 본 발명에서는 석회를 첨가한 후 소성한다. 석회로 소석회 또는 생석회를 이용할 수 있다. 석회는 페로니켈슬래그 100중량부에 대하여 20 내지 100중량부를 첨가할 수 있다. 석회의 첨가에 의해 비료성분의 함량을 높일 수 있다. 이는 페로니켈슬래그의 Si-Mg결합을 끊고 소성에 의한 광물상의 변화에 의한 것으로 보인다. 소성은 1100 내지 1300℃에서 1 내지 3시간 정도 이루어진다. 소성과정을 통해 페로니켈슬래그와 석회의 혼합물은 충분히 가열하여 용융시킨다. 혼합물이 충분히 가열되지 않으면 광물상의 용융과 재결이 부족하여 비료성분의 함량이 저하된다. The bulk ferronickel slag is ground to a particle size of about 5 to 10 mm through coarse grinding, which is roughly ground using a crusher. Ferronickel slag itself is low in the content of the fertilizer component in the present invention is calcined after the addition of lime. Lime lime or quicklime can be used. Lime may be added from 20 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of ferronickel slag. The addition of lime can increase the content of fertilizer components. This seems to be due to the change of mineral phase due to the firing of Si-Mg bond of ferronickel slag. Firing takes place at about 1100 to 1300 ° C for about 1 to 3 hours. Through the firing process, the mixture of ferronickel slag and lime is sufficiently heated and melted. If the mixture is not heated sufficiently, the melting and recrystallization of the mineral phase will be insufficient, resulting in a decrease in the content of the fertilizer.

소성 후 냉각시킨 다음 미분쇄하여 페로니켈슬래그 분말을 얻는다. 미분쇄 공정은 햄머밀, 볼밀, 로쉬밀 등을 사용하여 분말 형태로 분쇄하게 된다. 분쇄된 페로니켈슬래그의 분말의 분말도는 3000 내지 5000cm2/g이 적당하다. 분쇄 후 페로니켈슬래그 분말 중에 함유된 철과 니켈과 같은 자성 금속을 자력으로 분리한다. After firing, the mixture is cooled and then pulverized to obtain ferronickel slag powder. The pulverization process is pulverized into a powder form using a hammer mill, a ball mill, a roche mill, or the like. The powder level of the pulverized ferronickel slag is suitably 3000 to 5000 cm 2 / g. After grinding, magnetic metals such as iron and nickel contained in the ferronickel slag powder are separated magnetically.

상기와 같이 전처리단계를 통해 철과 니켈과 같은 자성 금속이 제거된 페로니켈슬래그 분말은 침출단계를 통해 마그네슘이 포함된 제 1여과액과 이산화규소가 포함된 불용성 침전물로 분리된다. 침출단계는 페로니켈슬래그 분말에 산을 가하여 수행된다. 일 예로, 농도 50%의 염산용액 1ℓ당 페로니켈슬래그 분말 300 내지 400g의 비로 혼합하여 70 내지 100℃에서 6 내지 8시간 동안 교반하여 산과 반응시킨다.As described above, ferronickel slag powder from which magnetic metals such as iron and nickel are removed through the pretreatment step is separated into a first filtrate containing magnesium and an insoluble precipitate containing silicon dioxide. The leaching step is carried out by adding acid to the ferronickel slag powder. For example, the ferronickel slag powder per 1 L hydrochloric acid solution with a concentration of 50% in a ratio of 300 to 400g and stirred at 70 to 100 ℃ for 6 to 8 hours to react with the acid.

염산용액과 페로니켈슬래그와 반응을 통해 페로니켈슬래그 중에 함유된 금속들(Ca, Al, Mg 등)이 침출되어 염산염의 형태로 존재하게 된다. 그리고 이산화규소는 염산에 용해되지 않고 불용성의 침전물로 존재한다. 페로니켈슬래그와 염산의 반응식은 하기와 같다.Through the reaction with hydrochloric acid solution and ferronickel slag, metals (Ca, Al, Mg, etc.) contained in the ferronickel slag are leached to exist in the form of hydrochloride. Silicon dioxide does not dissolve in hydrochloric acid but exists as an insoluble precipitate. The reaction scheme of ferronickel slag and hydrochloric acid is as follows.

페로니켈슬래그 + HCl → SiO2↓ + M(Cl)n, M=Ca, Al, Mg...Ferronickel slag + HCl → SiO 2 ↓ + M (Cl) n, M = Ca, Al, Mg ...

염산과의 반응이 완료되면 반응시킨 다음 여과하여 제 1여과액과 불용성 침전물을 분리한다. 여과는 여과지를 이용하여 간단하게 여과할 수 있다. 이외에도 고액분리가 가능한 다양한 여과기를 이용하여 여과할 수 있음은 물론이다. When the reaction with hydrochloric acid is completed, the reaction is carried out and then filtered to separate the first filtrate and the insoluble precipitate. Filtration can be easily filtered using filter paper. In addition to that can be filtered using a variety of filters capable of separating solid-liquid.

상술한 침출단계를 통해 제 1여과액과 불용성 침전물을 분리한 다음 제 1여과액을 처리하여 마그네슘을 마그네시아 형태로 회수할 수 있다. 또한, 제 1여과액으로부터 분리된 불용성 침전물을 처리하여 이산화규소를 회수할 수 있다.By separating the first filtrate and the insoluble precipitate through the leaching step described above, the first filtrate may be treated to recover magnesium in the form of magnesia. In addition, silicon dioxide can be recovered by treating the insoluble precipitate separated from the first filtrate.

마그네시아를 회수하기 위한 마그네시아회수단계는 제 1여과액에 수산화나트륨(NaOH) 용액을 첨가해 pH조절을 통해 마그네슘의 손실을 최소화하면서 불순물들을 제거할 수 있다. Fe, Ni, Al등의 주요 불순물과 마그네슘을 분리하는 공정으로 가수분해 반응 시 pH에 따른 선택적 침전을 적용한다. 일반적으로 Fe, Al은 조건에 따라 pH3.0~4.0사이의 비교적 낮은 pH영역에서 수산화물 침전으로 형성되며, Ni은 거의 중성영역인 pH6.0까지 올라가야 대부분 수산화물 침전을 형성한다. In the magnesia recovery step to recover magnesia, sodium hydroxide (NaOH) solution may be added to the first filtrate to remove impurities while minimizing the loss of magnesium through pH adjustment. Selective precipitation according to pH is applied to hydrolysis reaction to separate magnesium from major impurities such as Fe, Ni and Al. In general, Fe, Al is formed as a hydroxide precipitate in a relatively low pH region between pH 3.0 ~ 4.0, depending on the conditions, Ni is most likely to rise to pH 6.0, which is a neutral region to form most hydroxide precipitate.

따라서 제 1여과액에 수산화나트륨 용액을 첨가해 pH 5 내지 7로 조절하여 마그네슘을 제외한 금속 불순물을 수산화물로 침전시킨다. 다음으로 제 1여과액을 여과하여 침전된 금속 불순물과 제 2여과액으로 분리한다. 그리고 제 2여과액 중에 존재하는 마그네슘을 침전시키기 위해 제 2여과액에 수산화나트륨 용액을 첨가해 제 2여과액을 pH 9 내지 11로 조절한다. pH 9 내지 11의 영역에서 대부분의 마그네슘은 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 침전된다. 이러한 제 2여과액을 여과하여 수산화마그네슘 침전물과 제 3여과액으로 분리한다. 여과하는 과정에서 여러 차례 물로 세척을 실시하여 잔존하는 Na+이온을 최소화하는 것이 바람직하다. 분리된 수산화마그네슘 침전물은 건조시킨 후 800 내지 1000℃에서 하소하여 마그네시아(MgO)로 산화시킬 수 있다. Therefore, sodium hydroxide solution is added to the first filtrate to adjust the pH to 5 to 7 to precipitate metal impurities other than magnesium as hydroxides. Next, the first filtrate is filtered to separate the precipitated metal impurities and the second filtrate. The second filtrate is adjusted to pH 9-11 by adding sodium hydroxide solution to the second filtrate to precipitate magnesium present in the second filtrate. Most magnesium in the pH 9-11 range precipitates out of magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ). This second filtrate is filtered to separate the magnesium hydroxide precipitate and the third filtrate. It is desirable to minimize the remaining Na + ions by washing with water several times during the filtration process. The separated magnesium hydroxide precipitate may be dried and then calcined at 800 to 1000 ° C. to be oxidized to magnesia (MgO).

상기 마그네시아 회수단계를 통해 약 99.8%의 고순도 마그네시아를 회수할 수 있다. The magnesia recovery step may recover about 99.8% high purity magnesia.

한편, 또한, 제 1여과액으로부터 분리된 불용성 침전물을 처리하여 이산화규소를 회수할 수 있다. 불용성 침전물인 이산화규소는 수산화나트륨을 이용하여 침출시킴으로써 불용성 침전물로부터 효과적으로 이산화규소를 회수할 수 있다. On the other hand, it is also possible to recover the silicon dioxide by treating the insoluble precipitate separated from the first filtrate. Insoluble precipitate, silicon dioxide, can be effectively recovered from the insoluble precipitate by leaching with sodium hydroxide.

먼저, 불용성 침전물에 수산화나트륨 용액을 가해 상기 불용성 침전물 중에 포함된 이산화규소를 침출시킨다. 다음으로 이산화규소가 침출된 수산화나트륨 용액을 여과하여 잔여 침전물과 제 4여과액으로 분리한다. 그리고 제 4여과액에 함유된 이산화규소를 침전시키기 위해 제 4여과액에 이산화탄소를 주입하여 이산화규소를 침전시킨다. 침전된 이산화규소가 포함된 제 4여과액을 여과하여 이산화규소 침전물을 분리할 수 있다. 분리된 이산화규소 침전물에는 Fe, Na, Ca, Mg, Al등이 혼입되어 있다. 이러한 불순물은 1차 및 2차 산세공정을 통해 제거할 수 있다. 가령, 이산화규소 침전물을 염산 용액으로 1차 산세한 다음 불화수소 용액과 염산 용액이 혼합된 산세 용액으로 이산화규소 침전물을 2차로 산세한다. 그리고 산세 공정을 통해 불순물들이 제거한 후 건조시켜 약 순도 99.9%의 고순도의 이산화규소를 회수할 수 있다. First, a sodium hydroxide solution is added to an insoluble precipitate to leach silicon dioxide contained in the insoluble precipitate. Next, the sodium hydroxide solution in which silicon dioxide is leached is filtered and separated into the remaining precipitate and the fourth filtrate. In order to precipitate silicon dioxide contained in the fourth filtrate, carbon dioxide is injected into the fourth filtrate to precipitate silicon dioxide. The fourth filtrate containing precipitated silicon dioxide may be filtered to separate the silicon dioxide precipitate. The separated silicon dioxide precipitate contains Fe, Na, Ca, Mg, Al and the like. These impurities can be removed through primary and secondary pickling processes. For example, the silicon dioxide precipitate is first pickled with a hydrochloric acid solution and then the silicon dioxide precipitate is pickled secondly with a pickling solution in which a hydrogen fluoride solution and a hydrochloric acid solution are mixed. And impurities are removed through the pickling process and dried to recover high purity silicon dioxide with a purity of about 99.9%.

상술한 바와 같이 본 발명은 페로니켈슬래그로부터 고순도의 마그네시아와 이산화규소를 분리해낼 수 있다. 한편, 상술한 본 발명의 설명과 달리 마그네시아회수단계 및 이산화규소회수단계 중 어느 하나만을 선택적으로 실시할 수 있다. As described above, the present invention can separate high purity magnesia and silicon dioxide from ferronickel slag. Meanwhile, unlike the above description of the present invention, only one of the magnesia recovery step and the silicon dioxide recovery step may be selectively performed.

분리된 고순도의 이산화규소와 마그네시아는 비료의 유용한 원료가 된다. 마그네시아만을 이용하여 고토비료의 주원료로 활용할 수 있고, 이산화규소만을 이용하여 규산비료의 주원료로 활용할 수 있다. 또한, 마그네시아와 이산화규소를 동시에 주원료로 활용하여 규산 및 고토 비료의 주원료로 활용할 수 있다. 마그네시아 및 이산화규소를 원료로 하여 비료를 제조하는 방법은 공지된 기술을 적용하므로 구체적인 설명은 생략한다. Separated high purity silicon dioxide and magnesia are useful sources of fertilizer. Only magnesia can be used as the main raw material of high-fertilizer, and only silicon dioxide can be used as the main raw material of silicate fertilizer. In addition, magnesia and silicon dioxide can be used simultaneously as the main raw material of silicic acid and goto fertilizer. The method for producing fertilizer using magnesia and silicon dioxide as a raw material applies a well-known technique, so a detailed description thereof will be omitted.

이하, 제조예를 통하여 본 발명에 대해 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실험 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실험 예로 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described through production examples. However, the following experimental example is for describing the present invention in detail, and the scope of the present invention is not limited to the following experimental example.

<제조예><Production Example>

1. 전처리 실험1. Pretreatment Experiment

본 실험에 사용된 원료로 (주)SNNC에서 발생한 페로니켈슬래그를 사용하였다. 페로니켈슬래그의 화학분석을 통해 그 조성을 확인하였다. 분석 결과를 하기 표 2에 나타내었다. Ferronickel slag produced by SNNC Co., Ltd. was used as a raw material used in this experiment. The composition was confirmed by chemical analysis of ferronickel slag. The analysis results are shown in Table 2 below.

성분ingredient SiO2 SiO 2 MgOMgO Al2O3 Al 2 O 3 CaOCaO Fe2O3 Fe 2 O 3 NiONiO TiO2 TiO 2 MnO2 MnO 2 함량(wt%)Content (wt%) 52.452.4 34.534.5 2.452.45 0.650.65 4.54.5 0.050.05 0.050.05 0.260.26

상기 표 2의 분석결과와 같이 SiO2 함량은 52.4%, MgO 함량은 34.5%로 확인되었다. 즉, 사용원료인 페로니켈슬래그의 주성분은 SiO2, MgO 이며, 이외에도 Fe, Al2O3 등이 존재함을 확인할 수 있었다. As shown in Table 2, the SiO 2 content was 52.4% and the MgO content was found to be 34.5%. That is, the main components of the ferronickel slag used as the raw material was SiO 2 , MgO, it could be confirmed that the Fe, Al 2 O 3 and the like.

소성과 석회 첨가 효과를 살펴보기 위해 석회를 첨가하지 않은 페로니켈슬래그 분말의 소성 전후 비료성분 함량과, 석회를 첨가한 페로니켈슬래그 분말의 소성 전후 비료성분의 함량을 분석하였다. 미분쇄된 페로니켈슬래그 분말은 300mesh 90% 통과율을 나타내었고, Blaine 측정(KS L 5106) 결과 분말도는 약 4,000 cm2/g 수준이었다. 페로니켈슬래그 미분쇄에 사용된 분쇄기는 진동밀(WBTM-10, 웅비기계)을 사용하였고, 분쇄매체로 Ball을 사용하였다. In order to examine the effects of calcining and lime addition, the contents of fertilizer components before and after firing of ferronickel slag powder without lime and the contents of fertilizer components before and after firing of ferronickel slag powder added with lime were analyzed. The pulverized ferronickel slag powder showed a pass rate of 300mesh 90%, and the powder level was about 4,000 cm 2 / g as a result of Blaine measurement (KS L 5106). The mill used for pulverizing ferronickel slag was a vibrating mill (WBTM-10, Woongbi Machinery) and Ball was used as the grinding media.

먼저, 페로니켈슬래그를 1차로 조분쇄한 후 2차로 미분쇄한 페로니켈슬래그 분말(시료1)과, 페로니켈슬래그를 1차로 조분쇄한 후 전기로에서 1200℃에서 2시간 소성한 다음 2차로 미분쇄한 폐로니켈슬래그 분말(시료2)을 비료공정시험법으로 가용성 규산 및 구용성 고토, 알카리분을 측정하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. First, coarse pulverization of ferronickel slag first and then finely pulverized ferronickel slag powder (sample 1) and ferronickel slag first coarsely pulverized in an electric furnace for 2 hours and then fired secondly The pulverized waste nickel slag powder (sample 2) was measured by soluble silicic acid, soluble soil, and alkaline powder by fertilizer process test. The results are shown in Table 3 below.

구분division 가용성 규산(wt%)
(과염소산법)
Soluble silicic acid (wt%)
Perchloric acid method
구용성 고토(wt%)
(EDTA적정법)
Oil-soluble Goto (wt%)
(EDTA titration law)
알카리분(wt%)
(EDTA적정법)
Alkaline powder (wt%)
(EDTA titration law)
시료1(소성 전)Sample 1 (before firing) 0.40.4 0.10.1 4.64.6 시료2(소성 후)Sample 2 (after firing) 0.30.3 0.10.1 9.49.4

상기 표 3을 참조하면, 소성 전 페로니켈 슬래그에는 가용성 규산 0.4%, 구용성 고토 0.1%, 알카리분 4.6%로 나타났다. 그리고 소성 후에는 가용성 규산과 구용성 고토는 변화가 미비하였으나, 알카리분이 9.4%로 증가한 것으로 나타났으나 비료원료로 이용하기에는 유효성분이 부족한 것으로 확인되었다. Referring to Table 3, the ferronickel slag before firing was found to be 0.4% of soluble silicic acid, 0.1% of soluble silt, and 4.6% of alkaline powder. After firing, the soluble silicic acid and the soluble soil were insignificant, but the alkali content increased to 9.4%, but it was confirmed that the active ingredient was insufficient to be used as a fertilizer.

다음으로, 페로니켈슬래그에 석회를 첨가하였을 때의 성분변화를 살펴보기 위해 페로니켈슬래그를 1차로 조분쇄한 후 페로니켈슬래그 100중량부에 대하여 석회(소석회) 60중량부를 첨가한 다음 2차로 미분쇄한 페로니켈슬래그 분말(시료3)과, 페로니켈슬래그를 1차로 조분쇄한 후 페로니켈슬래그 100중량부에 대하여 석회(소석회) 60중량부를 첨가한 다음 전기로에서 1200℃에서 2시간 소성한 후 2차로 미분쇄한 폐로니켈슬래그 분말(시료4)을 비료공정시험법으로 가용성 규산 및 구용성 고토, 알카리분을 측정하고 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. Next, in order to examine the change in the composition of the ferronickel slag when lime is added, the ferronickel slag is first coarsely pulverized, and then 60 parts by weight of lime (calcined lime) is added to 100 parts by weight of ferronickel slag, and then the second After the pulverized ferronickel slag powder (sample 3) and ferronickel slag were first coarsely ground, 60 parts by weight of lime (calcined lime) was added to 100 parts by weight of ferronickel slag, and then calcined at 1200 ° C. in an electric furnace for 2 hours. Secondary finely ground pulverized nickel slag powder (Sample 4) was measured by soluble silicic acid, oil soluble soil, alkali powder by fertilizer process test method and the results are shown in Table 4 below.

구분division 가용성 규산(wt%)
(과염소산법)
Soluble silicic acid (wt%)
Perchloric acid method
구용성 고토(wt%)
(EDTA적정법)
Oil-soluble Goto (wt%)
(EDTA titration law)
알카리분(wt%)
(EDTA적정법)
Alkaline powder (wt%)
(EDTA titration law)
시료3(소성 전)Sample 3 (before firing) 0.40.4 0.50.5 21.221.2 시료4(소성 후)Sample 4 (after firing) 13.613.6 5.75.7 24.124.1

상기 표 4의 결과를 상기 표 3의 결과와 비교하면, 석회의 첨가로 구용성 고토가 다소 증가하였고, 알카리분은 크게 증가하였다. 또한, 석회를 첨가하여 소성하는 경우 소성 전에 비해 가용성 규산과 구용성 고토가 크게 증가하였다. 이는 석회성분이 페로니켈슬래그의 Si-Mg 결합을 끊고 소성으로 인하여 광물상이 변하였기 때문이라 사료된다. Comparing the results of Table 4 with the results of Table 3, the soluble soluble soil was slightly increased by the addition of lime, and the alkali powder was greatly increased. In addition, when calcined by adding lime, soluble silicic acid and soluble clay were significantly increased compared with before calcining. This is because the lime component breaks the Si-Mg bond of ferronickel slag and the mineral phase changes due to the calcination.

상술한 실험결과를 통해 페로니켈슬래그를 단독으로 이용하기 보다는 석회를 첨가하는 경우 비료 성분의 함량을 크게 증대시킬 수 있음을 확인하였다. Through the above experimental results, it was confirmed that the addition of lime rather than the ferronickel slag alone can greatly increase the content of the fertilizer component.

2.침출실험2. Leaching Experiment

페로니켈슬래그 분말로부터 마그네슘을 침출시키기 위한 산으로 황산과 염산을 검토하였다. 페로니켈슬래그에서 Mg2SiO4 또는 MgSiO4 형태로 존재하는 마그네슘은 H2SO4 또는 HCl에 의해 마그네슘염으로 침출된다. 마그네슘의 침출은 다음과 같은 반응식으로 나타낼 수 있다.Sulfuric acid and hydrochloric acid were examined as acids for leaching magnesium from ferronickel slag powder. Magnesium present in the form of Mg 2 SiO 4 or MgSiO 4 in ferronickel slag is leached into the magnesium salt by H 2 SO 4 or HCl. Leaching of magnesium can be represented by the following reaction.

Mg2SiO4 또는 MgSiO4 + H+ → Mg2 + + H4SiO4 + H2O Mg 2 SiO 4 or MgSiO 4 + H + → Mg 2 + + H 4 SiO 4 + H 2 O

최적의 산을 검토하기 위해 페로니켈슬래그가 황산 또는 염산과 반응시 생성되는 마그네슘염(MgSO4, MgCl2)의 물에 대한 용해도를 살펴보았다. In order to examine the optimum acid, the solubility of magnesium salts (MgSO 4 , MgCl 2 ) in the reaction of ferronickel slag with sulfuric acid or hydrochloric acid was examined.

도 2를 참조하면, MgCl2의 용해도가 MgSO4보다 더 큰 것으로 나타났다. MgSO4의 경우 80℃에서 최대값을 보이다가 온도가 높아짐에 따라 용해도는 오히려 감소하였다. 반면에 MgCl2의 용해도는 온도가 높아짐에 따라 계속적으로 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 페로니켈슬래그로부터 비료 성분의 분리를 위해서 염산을 이용하는 것이 유리할 것으로 판단하였다. Referring to FIG. 2, the solubility of MgCl 2 was found to be greater than MgSO 4 . MgSO 4 showed a maximum value at 80 ° C., but the solubility decreased with increasing temperature. On the other hand, the solubility of MgCl 2 increased continuously with increasing temperature. Therefore, it was considered advantageous to use hydrochloric acid for the separation of fertilizer components from ferronickel slag.

다음으로, 적절한 염산의 농도를 살펴보기 위해 서로 다른 농도의 염산용액을 이용하여 마그네슘 침출실험을 하였다. 100%, 50%, 20%농도의 염산용액을 제조한 후 페로니켈슬래그를 조금씩 투입해 350g/ℓ의 비로 맞춘 후 180rpm의 교반속도로 침출반응을 진행하면서 시간에 따른 원료대비 Mg의 침출률을 파악하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.Next, magnesium leaching experiments were performed using hydrochloric acid solutions of different concentrations to determine the appropriate concentration of hydrochloric acid. After preparing hydrochloric acid solution of 100%, 50% and 20% concentration, ferronickel slag was added little by little and adjusted to 350g / l ratio, and the leaching reaction was carried out at a stirring speed of 180rpm. Figured out. The results are shown in Fig.

도 3을 참조하면, 20% 염산용액의 경우 시간이 경과함에도 50%대 미만의 Mg침출률을 보이는데 반해 50% 염산용액과 100% 염산용액은 거의 유사한 침출양상을 보였으며, 100% 염산용액은 3시간, 50% 염산용액은 4시간 경과 후 거의 100%에 근접한 Mg침출률을 나타내었다. 염산용액으로 농도 50%가 적절할 것으로 판단되었다. Referring to FIG. 3, in the case of 20% hydrochloric acid solution, the Mg leaching rate of less than 50% is shown even over time, whereas the 50% hydrochloric acid solution and 100% hydrochloric acid solution showed almost similar leaching pattern, and the 100% hydrochloric acid solution is After 3 hours, 50% hydrochloric acid solution showed almost 100% Mg leaching rate. A concentration of 50% was determined to be appropriate as a hydrochloric acid solution.

다음으로, 산과의 반응시 온도에 따른 침출효과를 살펴보기 위해 50% 농도의 염산용액에 페로니켈슬래그를 조금씩 투입해 350g/ℓ의 비로 맞춘 후 180rpm의 교반속도로 침출반응을 진행하였고, 반응온도는 40℃, 70℃, 100℃로 유지하면서 시간에 따른 원료대비 Mg의 침출률을 파악하였다. 그 결과를 도 4에 나타내었다.Next, ferronickel slag was added little by little to 50% hydrochloric acid solution to adjust the leaching effect according to the temperature during the reaction with acid, and the leaching reaction was proceeded at a stirring speed of 180rpm. Maintained the leaching rate of Mg compared to the raw material over time while maintaining at 40 ℃, 70 ℃, 100 ℃. The results are shown in FIG.

도 4를 참조하면, 온도가 높을수록 100% 침출률에 근접하기까지 도달하는 시간이 짧아져 100℃에서 4시간 만에 침출률 98%에 도달하였다. 그리고 70℃에서는 약 6시간이 경과하여 99%의 침출률에 도달하는 것으로 나타났다. 반면에 40℃에서는 10시간이 경과해도 최대 60%이상으로 침출률이 상승하지 못하였다. 특이사항으로 40℃, 70℃, 100℃ 모두 2시간까지는 온도에 따라 큰 차이가 나타나지 않았는데, 이는 반응 초기의 발열반응에 의한 것으로 보인다. Referring to FIG. 4, the higher the temperature, the shorter the time to reach the 100% leaching rate, and the 98% leaching rate was reached after 4 hours at 100 ° C. At 70 ° C., the leaching rate of 99% was reached after about 6 hours. On the other hand, the leaching rate did not rise to more than 60% even after 10 hours at 40 ℃. In particular, 40 ℃, 70 ℃, 100 ℃ did not show a significant difference depending on the temperature until 2 hours, which seems to be due to the exothermic reaction of the initial reaction.

다음으로, 페로니켈슬래그와 염산용액의 혼합비율에 따른 마그네슘 침출율을 살펴보기 위해 혼합비율을 달리하여 실험하였다. 50% 농도의 염산용액에 페로니켈슬래그를 조금씩 투입해 일정한 혼합비로 맞춘 후 70℃에서 180rpm의 교반속도로 6시간 동안 반응시켰다. 혼합비율에 따른 원료대비 Mg의 침출률을 파악하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.Next, experiments were performed by varying the mixing ratio to see the magnesium leaching rate according to the mixing ratio of ferronickel slag and hydrochloric acid solution. Ferronickel slag was added little by little into 50% hydrochloric acid solution, and the mixture was adjusted to a constant mixing ratio, followed by reaction at 70 ° C. at a stirring speed of 180 rpm for 6 hours. The leaching rate of Mg relative to the raw materials according to the mixing ratio was identified and the results are shown in Table 5 below.

혼합비Mixing ratio 1000g/ℓ1000g / ℓ 500g/ℓ500 g / ℓ 400g/ℓ400 g / ℓ 350g/ℓ350 g / ℓ 300g/ℓ300 g / ℓ 100g/ℓ100 g / ℓ Mg침출률Mg leaching rate 71.0%71.0% 96.3%96.3% 99.0%99.0% 99.3%99.3% 99.1%99.1% 98.7%98.7%

상기 표 5를 참조하면, 동일조건에서 반응시 300g/ℓ~400g/ℓ의 혼합비에서 Mg침출률이 가장 우수한 것으로 확인되었다. Referring to Table 5, the Mg leaching rate was found to be the best at the mixing ratio of 300g / L ~ 400g / L at the same conditions.

상술한 실험결과들을 종합할 때, 농도 50%의 염산용액 1ℓ당 페로니켈슬래그 분말 300 내지 400g의 비로 혼합하여 70 내지 100℃에서 6 내지 8시간 동안 180rpm으로 교반하여 침출하는 것이 마그네슘 침출에 최적화 조건으로 판단되었다. To summarize the above experimental results, the leaching of ferronickel slag powder 300 to 400 g per 1 liter of hydrochloric acid solution with a concentration of 50% and stirring at 180 rpm for 6 to 8 hours at 70 to 100 ℃ is optimized for magnesium leaching. Judging by

3.마그네시아회수 실험3. Magnesia recovery experiment

상술한 실험결과들을 바탕으로 최적의 전처리공정과 침출공정을 수행한 후 마그네시아 회수 실험을 하였다. 즉, 괴상의 페로니켈슬래그를 1차로 조분쇄한 후 페로니켈슬래그 100중량부에 대하여 석회(소석회) 60중량부를 첨가한 다음 전기로에서 1200℃에서 2시간 소성한 후 2차로 미분쇄하여 폐로니켈슬래그 분말을 준비하였다. 그리고 농도 50%의 염산용액 1ℓ에 준비된 페로니켈슬래그 분말 350g을 투입한 후 70℃에서 6시간 동안 180rpm으로 교반하여 반응시켰다. 반응 후 여과지로 여과하여 제 1여과액과 불용성 침전물을 분리하였다. 분리된 불용성 침전물은 후술할 이산화규소회수 실험에 이용하였다. Based on the above experimental results, after performing the optimal pretreatment and leaching process, the magnesia recovery experiment was performed. That is, after coarse grinding of ferronickel slag firstly, 60 parts by weight of lime (calcined lime) is added to 100 parts by weight of ferronickel slag, and then calcined in an electric furnace at 1200 ° C. for 2 hours and then finely pulverized in second. Powder was prepared. Then, 350 g of ferronickel slag powder prepared in 1 L of hydrochloric acid solution having a concentration of 50% was added, and stirred at 180 rpm for 6 hours at 70 ° C. for reaction. After the reaction, the resultant was filtered with a filter paper to separate the first filtrate and the insoluble precipitate. The separated insoluble precipitate was used in the silicon dioxide recovery experiment to be described later.

여기서는, 분리된 제 1여과액을 처리하여 고순도의 마그네시아를 회수하기 최적의 조건들을 실험하였다. 마그네시아를 회수하기 위한 1차 과정으로 수산화나트륨을 이용하여 제 1여과액에 함유된 마그네슘염을 수산화물 형태로 침전시키는 방법을 선택하였다. Here, the optimum conditions for recovering high purity magnesia by treating the separated first filtrate were tested. As a first step for recovering magnesia, a method of precipitating magnesium salts contained in the first filtrate in the form of hydroxide using sodium hydroxide was selected.

분리된 제 1여과액에는 Mg과 함께 Fe, Ni, Al, Ca, Cr, Mn 등의 불순물이 다량 함유되어 있어 마그네슘의 침전시 불순물도 함께 공침(coprecipitation)되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서 Fe, Ni, Al등의 주요 불순물과 Mg을 분리하는 공정으로 pH에 따른 선택적 침전에 의한 정액법을 검토하였다. Since the separated first filtrate contains a large amount of impurities such as Fe, Ni, Al, Ca, Cr, Mn together with Mg, coprecipitation may also occur when impurities are precipitated from magnesium. Therefore, the semen method by selective precipitation according to pH was examined as a process for separating Mg from major impurities such as Fe, Ni, and Al.

일반적으로 Fe, Al은 pH 조건에 따라 pH3.0~4.0 사이의 비교적 낮은 pH영역에서 수산화물 침전으로 형성되며, Ni은 거의 중성영역인 pH6.0 부근에서 대부분 수산화물 침전을 형성한다. 따라서 제 1여과액에서 Mg의 침전양상을 파악한다면 불순물과 Mg을 나누어 분리하는 것이 가능할 것을 보인다. In general, Fe and Al are formed as a hydroxide precipitate in a relatively low pH region between pH 3.0 ~ 4.0, depending on the pH conditions, Ni forms most of the hydroxide precipitate in the vicinity of pH 6.0, which is almost neutral. Therefore, it is possible to separate the impurities and Mg by separating the Mg precipitation pattern in the first filtrate.

이를 위해 제 1여과액에 NaOH 용액을 투입해 pH를 서서히 올리면서 pH별 제 1여과액의 Mg함량을 분석해 초기대비 감소양상을 파악하였다.To this end, NaOH solution was added to the first filtrate, and the pH was gradually raised to analyze the Mg content of the first filtrate for each pH, thereby identifying a decrease from the initial stage.

도 5를 참조하면, pH7.0까지는 제 1여과액에 함유된 Mg 농도가 초기와 거의 유사하게 진행되다가 pH7.0 이상에서 급격하게 하강하는 양상을 볼 수 있었다. 따라서 pH조절만으로 Mg의 손실을 최소화하면서 Fe, Al, Ni등의 주요 불순물을 제거할 수 있을 것으로 예상되었다.Referring to FIG. 5, the concentration of Mg contained in the first filtrate until the pH 7.0 proceeds almost similar to the initial stage, and then rapidly decreases above pH 7.0. Therefore, it is expected to remove major impurities such as Fe, Al, and Ni while minimizing the loss of Mg only by adjusting the pH.

pH 조절 전과 후의 성분을 비교하기 위해 제 1여과액에 수산화나트륨 용액을 첨가해 pH를 6.0으로 조절한 후 pH 조절 전후의 불순물 및 Mg 함량변화를 비교 분석하여 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.  In order to compare the components before and after pH adjustment, sodium hydroxide solution was added to the first filtrate to adjust the pH to 6.0, and the results of the comparative analysis of impurities and Mg content before and after pH adjustment were shown in Table 6 below.

성분ingredient Fe(mg/ℓ)Fe (mg / L) Ni(mg/ℓ)Ni (mg / L) Cr(mg/ℓ)Cr (mg / ℓ) Mn(mg/ℓ)Mn (mg / L) Al(mg/ℓ)Al (mg / l) Mg(g/ℓ)Mg (g / ℓ) pH조정 전Before pH adjustment 85908590 100100 730730 300300 910910 4.674.67 pH조정 후After pH adjustment 33 00 0.20.2 3232 1.71.7 4.524.52

상기 표 6을 참조하면, pH를 6.0으로 조정한 경우 제 1여과액 중 Mg 함량의 변화를 거의 없었으나, 불순물의 함량은 크게 줄어든 것으로 나타났다. 이는 pH 조절에 의해 불순물들이 수산화물 형태로 침전되었기 때문이다. Referring to Table 6, when the pH was adjusted to 6.0, there was almost no change in the Mg content in the first filtrate, but it was found that the content of impurities was greatly reduced. This is because impurities were precipitated in hydroxide form by pH adjustment.

불순물을 침전시킨 다음 제 1여과액을 여과하여 침전된 금속 불순물과 제 2여과액으로 분리하였다. 분리된 제 2여과액에 중에 존재하는 마그네슘을 침전시키기 위해 제 2여과액에 수산화나트륨 용액을 첨가해 제 2여과액을 pH 9 내지 11로 조절하여 마그네슘을 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 침전시킨 다음 제 2여과액을 여과하여 수산화마그네슘 침전물과 제 3여과액으로 분리하였다. 분리된 수산화마그네슘 침전물은 건조시킨 후 900℃에서 하소하여 최종적으로 마그네시아(MgO)를 회수하였다. After the precipitate was precipitated, the first filtrate was filtered to separate the precipitated metal impurities and the second filtrate. In order to precipitate the magnesium present in the separated second filtrate, sodium hydroxide solution was added to the second filtrate, and the second filtrate was adjusted to pH 9 to 11 to convert magnesium into magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ). After precipitation, the second filtrate was filtered to separate the magnesium hydroxide precipitate and the third filtrate. The separated magnesium hydroxide precipitate was dried and calcined at 900 ° C. to finally recover magnesia (MgO).

회수된 마그네시아의 순도를 분석한 결과 99.8%로 확인되었다. 시중에서 구입할 수 있는 고토의 순도는 대부분 99.8% 이하이기 때문에 본 발명에서 회수된 마그네시아를 고토 비료의 원료로 가능할 것으로 판단되었다. The purity of the recovered magnesia was found to be 99.8%. Since the purity of commercially available goto is 99.8% or less, it was determined that magnesia recovered in the present invention could be used as a raw material for goto fertilizer.

회수된 마그네시아의 주사전자현미경(SEM, JEOL JSM-T330A)사진을 도 6 및 도 7에 나타내었다. 하소 후 입자의 응집현상이 관찰되었으며, 그에 따라 입도분포 역시 폭넓게 존재하였다. 이러한 입자의 응집은 하소 후 밀링 공정 등으로 충분히 해결할 수 있을 것으로 판단된다. Scanned electron microscope (SEM, JEOL JSM-T330A) photographs of the recovered magnesia are shown in FIGS. 6 and 7. After calcination, the agglomeration of particles was observed, and thus the particle size distribution was widely present. The aggregation of such particles can be sufficiently solved by a calcination process after calcination.

4. 이산화규소회수 실험4. Silicon dioxide recovery experiment

제 1여과액으로부터 분리된 불용성 침전물을 이용하여 이산화규소를 회수하기 위한 실험을 하였다. SiO2가 주성분인 불용성 침전물로부터 고순도 SiO2를 회수하기 위한 실험으로 처리비용을 최소화시킬 수 있는 효율적인 공정을 적용하여 순도 99.9%이상의 SiO2분말을 회수하고자 하였다. An experiment was conducted to recover silicon dioxide using an insoluble precipitate separated from the first filtrate. In order to recover high-purity SiO 2 from insoluble precipitate containing SiO 2 as the main component, an efficient process to minimize the treatment cost was applied to recover SiO 2 powder having a purity of 99.9% or more.

먼저, 제 1여과액으로부터 분리된 불용성 침전물의 성분을 분석하여 하기 표 7에 나타내었다.First, the components of the insoluble precipitate separated from the first filtrate are analyzed and shown in Table 7.

성분ingredient SiO2 SiO 2 MgOMgO Al2O3 Al 2 O 3 CaOCaO FeFe NiNi CrCr 함량(wt%)Content (wt%) 42.742.7 0.30.3 0.10.1 0.010.01 1.51.5 0.020.02 0.010.01

표 7의 불용성 침전물의 분석결과 원료대비 MgO, CaO, Fe, Cr 뿐만 아니라 Al2O3까지도 상당량 제거된 것으로 나타났다. 따라서 산세처리로 Al2O3와 함께 MgO, Fe를 추가적으로 제거 가능할 것으로 예상되었다. 이 공정은 고품위 SiO2를 회수하기 위해 검토 가능한 가장 간소하며 경제적인 공정으로 여러 종류의 무기산과 무기혼산에 따른 불순물 제거 양상을 파악하였다.Analysis of insoluble precipitates in Table 7 showed that MgO, CaO, Fe, Cr as well as Al 2 O 3 were removed from the raw materials. Therefore, the pickling treatment was expected to remove MgO and Fe with Al 2 O 3 additionally. This process is the simplest and most economical process that can be reviewed to recover high quality SiO 2 .

실험은 무기산(염산, 질산)에 불용성 침전물을 100g/L로 조절하여 투입한 후 100℃에서 6시간 동안 반응 후 여과하여 각각의 잔사를 분석하였다. 그 결과 잔사에는 다량의 불순물이 존재하는 것으로 나타났다. 이는 염산이나 질산을 이용한 산세 공정으로는 불순물을 제거하는 데 한계가 있는 것으로 나타나 고순도의 이산화규소를 회수하기 위한 공정으로 부적한 것으로 확인되었다.In the experiment, the insoluble precipitate was adjusted to 100 g / L in inorganic acids (hydrochloric acid and nitric acid), and then reacted at 100 ° C. for 6 hours and filtered to analyze each residue. As a result, a large amount of impurities were found in the residue. It was found that the pickling process using hydrochloric acid or nitric acid had a limitation in removing impurities, and thus, it was found to be inadequate as a process for recovering high purity silicon dioxide.

따라서 강력한 분해제인 HF을 사용하여 산세공정을 적용하였다. 불용성 침전물을 HF와 반응시킨 후 회수된 Si(OH)4를 고온에서 하소하여 최종 SiO2를 회수하는 방법으로 수행하였다. 실험은 잔사 50g을 물과 1:1로 희석한 HF용액에 투입하여 반응시킨 후 여과하고, 여과로 얻은 여과액에 중화, 침전제로 NH4OH를 투입해 pH를 2.0~3.0으로 조절하였다. 그리고 여과하여 분리한 Si(OH)4NH2O 침전물을 1000℃에서 하소처리 하였다. 하소 후 회수된 SiO2의 무게는 26.6g으로 분석치인 21.3g보다 많은 양이었으며 ICP를 통해 정량분석을 실시하여 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다. Therefore, the pickling process was applied using HF, a powerful disintegrant. After the insoluble precipitate was reacted with HF, the recovered Si (OH) 4 was calcined at high temperature to recover the final SiO 2 . In the experiment, 50 g of the residue was added to HF solution diluted 1: 1 with water and reacted. After filtering, the resultant was neutralized and filtered to NH 4 OH as a precipitant to adjust the pH to 2.0 to 3.0. The precipitated Si (OH) 4 NH 2 O precipitate was then calcined at 1000 ° C. The weight of SiO 2 recovered after calcination was 26.6 g, which was more than 21.3 g of analytical value. The results of the quantitative analysis through ICP are shown in Table 8 below.

성분ingredient SiO2 SiO 2 MgMg AlAl CaCa FeFe NiNi NaNa 함량(wt%)Content (wt%) 8080 0.70.7 0.10.1 4.24.2 0.030.03 0.010.01 7.47.4

상기 표 8을 참조하면, Na, Ca이 수% 대로 오염도가 심하며, Mg, Al도 고순도인 99.99%를 기준으로 볼 때 너무 높은 함량을 보이고 있어 가수분해에 의해 선택적으로 Si만 침전으로 회수하는데 한계가 존재하는 것으로 확인되었다. 따라서 다른 회수 방법 모색하였고, 그 방법으로 NaOH 침출 공정을 적용하였다. Referring to Table 8, Na and Ca are severely polluted by several percent, and Mg and Al also show too high contents based on high purity of 99.99%, which is limited to recovering only Si by precipitation by hydrolysis. Was found to exist. Therefore, another recovery method was sought, and a NaOH leaching process was applied.

이 공정은 SiO2가 NaOH용액에 선택적으로 침출되는 침출특성을 이용한 공정으로 NaOH용액으로 침출 후 여과하여 얻은 제 4여과액에 CO2가스를 blowing함으로써 SiO2를 침전시키고, 공침된 불순물은 산세공정으로 추가적으로 제거하여 고품위 SiO2를 회수하는 공정이다. This process is based on the leaching property that SiO 2 is selectively leached into NaOH solution, and precipitates SiO 2 by blowing CO 2 gas into the fourth filtrate obtained by leaching with NaOH solution and filtering. It is additionally removed to recover high quality SiO 2 .

구체적으로, 불용성 침전물 50g에 25% NaOH용액 200㎖을 투입한 후 70~80℃에서 6시간 침출한 후 여과하여 제 4여과액과 잔여 침전물로 분리하였다. 제 4여과액을 상온에서 180rpm의 속도로 교반하면서 CO2가스를 5L/min의 속도로 30분간 blowing하였는데 약 10분 경과 후부터 흰색 SiO2침전이 서서히 발생되기 시작하였다. SiO2 침전 후 여과하여 SiO2 침전물을 분리하고, 분리된 SiO2 침전물은 50%의 HCl용액으로 80℃에서 교반하면서 1차 산세를 거친 후 100℃에서 건조하였다. 건조 직 후 회수된 SiO2를 분석하여 하기 표 9에 나타내었다. Specifically, 200 ml of 25% NaOH solution was added to 50 g of an insoluble precipitate, followed by leaching at 70-80 ° C. for 6 hours, followed by filtration to separate the fourth filtrate and the remaining precipitate. While stirring the fourth filtrate at a rate of 180 rpm at room temperature, CO 2 gas was blown at a rate of 5 L / min for 30 minutes, and white SiO 2 precipitation began to gradually occur after about 10 minutes. SiO 2 Filtration after precipitation to precipitate SiO 2 Sediment is separated, and separated SiO 2 The precipitate was first pickled with stirring at 80 ° C. with 50% HCl solution and dried at 100 ° C. The SiO 2 recovered immediately after drying was analyzed and shown in Table 9 below.

구분division CuCu FeFe NiNi CrCr MnMn AlAl SnSn MgMg CaCa NaNa SiSi 함량
(ppm)
content
(ppm)
2020 600600 00 1010 2020 300300 200200 200200 400400 600600 46.046.0

상기 표 9를 참조하면, SiO2내의 Si함량은 이론치인 46.7%에 거의 근접한 46.0%의 결과를 얻었으며, 주요 불순물로는 Fe, Na, Ca, Mg, Al등이 수백ppm가량 잔존하는 것으로 나타났고, SiO2의 순도는 99.7%로 나타났다. 이것을 원료로 하여 물유리등의 규산 화합물 제조가 가능할 것으로 판단되었다. 그리고 SiO2의 순도를 극대화하기 위해서 추가적으로 불순물을 제거할 필요가 있다. Referring to Table 9, the Si content in SiO 2 was found to be 46.0%, which is almost close to the theoretical value of 46.7%, and several hundred ppm of Fe, Na, Ca, Mg, and Al remained as main impurities. And the purity of SiO 2 was 99.7%. From this, it was judged that silicic acid compounds, such as water glass, could be manufactured. In addition, it is necessary to further remove impurities in order to maximize the purity of SiO 2 .

추가 산세를 위해서 별도의 산세액(15% HCl + 2.5% HF)으로 2차 산세를 진행하였다. 여기서는 HF를 소량만 투입해 SiO2의 손실을 최소화시키며 불순물 제거효율을 극대화시키고자 하였다. 2차 산세 후 100℃에서 건조하였다. 2차 산세 결과를 하기 표 10에 나타내었다.For additional pickling, a second pickling was performed with a separate pickling solution (15% HCl + 2.5% HF). In this case, a small amount of HF was added to minimize the loss of SiO 2 and to maximize the efficiency of removing impurities. After the second pickling, it was dried at 100 ° C. Secondary pickling results are shown in Table 10 below.

구분division CuCu FeFe NiNi CrCr MnMn AlAl SnSn MgMg CaCa NaNa SiSi 함량
(ppm)
content
(ppm)
1One 1One 00 22 00 1414 88 00 7070 5050 46.746.7

상기 표 10을 참조하면, 2차 산세까지 거쳐 회수된 SiO2는 최종 순도 99.9%의 결과를 얻을 수 있었으며, 1차 산세에 비해서 Cu, Fe, Al, Sn, Mg등이 큰 폭으로 제거되어 추가 산세에 의한 불순물 제거가 가능하다는 것을 알 수 있었다. Referring to Table 10, SiO 2 recovered through secondary pickling was able to obtain a final purity of 99.9%, and Cu, Fe, Al, Sn, Mg, etc. were significantly removed compared to the primary pickling. It was found that impurities can be removed by pickling.

또한 도 8에 회수된 SiO2 주사전자현미경(SEM, JEOL JSM-T330A) 사진을 보면, 입형은 주로 각형이고, 평균입도는 약 100㎛인 것으로 확인되었다. In addition, the SiO 2 recovered in FIG. Scanning electron microscope (SEM, JEOL JSM-T330A) Photographs, it was confirmed that the particle shape is mainly angular, the average particle size is about 100㎛.

이상에서 본 발명은 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

Claims (6)

괴상의 페로니켈슬래그를 가공하여 페로니켈슬래그 분말을 수득하는 전처리단계와;
상기 페로니켈슬래그 분말에 산을 가하여 마그네슘이 포함된 제 1여과액과 이산화규소가 포함된 불용성 침전물을 분리하는 침출단계와;
상기 제 1여과액을 처리하여 상기 마그네슘을 마그네시아 형태로 회수하는 마그네시아회수단계;를 포함하고,
상기 전처리단계는 a)상기 괴상의 페로니켈슬래그를 조분쇄하는 단계와, b)상기 조분쇄된 페로니켈슬래그에 석회를 첨가한 후 소성하는 단계와, c)상기 소성된 페로니켈슬래그를 미분쇄하여 상기 페로니켈슬래그 분말을 얻는 단계와, d)상기 페로니켈슬래그 분말 중에 함유된 철과 니켈을 자력으로 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 페로니켈슬래그로부터 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법.
A pretreatment step of processing the bulk ferronickel slag to obtain ferronickel slag powder;
Leaching step of adding an acid to the ferronickel slag powder to separate the first filtrate containing magnesium and the insoluble precipitate containing silicon dioxide;
And a magnesia recovery step of recovering the magnesium in the form of magnesia by treating the first filtrate.
The pretreatment step includes a) coarsely pulverizing the bulk ferronickel slag, b) adding lime to the coarsely pulverized ferronickel slag, and calcining; and c) pulverizing the calcined ferronickel slag. Obtaining the ferronickel slag powder, and d) separating the iron and nickel contained in the ferronickel slag powder by magnetic force.
제 1항에 있어서, 상기 침출단계는 농도 50%의 염산용액 1ℓ당 상기 페로니켈슬래그 분말 300 내지 400g의 비로 혼합하여 70 내지 100℃에서 6 내지 8시간 동안 교반하여 반응시킨 다음 여과하여 상기 제 1여과액과 상기 불용성 침전물을 분리하는 것을 특징으로 하는 페로니켈슬래그로부터 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법.The method of claim 1, wherein the leaching step is mixed with a ferronickel slag powder 300 to 400g per 1 liter of hydrochloric acid solution of 50% concentration, the reaction was stirred at 70 to 100 ℃ for 6 to 8 hours and then filtered to the first Separation method of silicon dioxide and magnesia from ferronickel slag, characterized in that the filtrate and the insoluble precipitate is separated. 제 1항에 있어서, 상기 마그네시아회수단계는 a)상기 제 1여과액에 수산화나트륨을 첨가해 pH 5 내지 7로 조절하여 마그네슘을 제외한 금속 불순물을 침전시키는 단계와, b)상기 제 1여과액을 여과하여 상기 금속 불순물과 제 2여과액으로 분리하는 단계와, c)상기 제 2여과액에 수산화나트륨을 첨가해 pH 9 내지 11로 조절하여 수산화마그네슘을 침전시키는 단계와, d)상기 제 2여과액을 여과하여 상기 수산화마그네슘 침전물과 제 3여과액으로 분리하는 단계와, e)상기 수산화마그네슘 침전물을 건조하여 800 내지 1000℃에서 하소하여 마그네시아로 산화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 페로니켈슬래그로부터 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법.The method of claim 1, wherein the magnesia recovery step is a) adding sodium hydroxide to the first filtrate to adjust the pH to 5 to 7 to precipitate metal impurities other than magnesium, and b) the first filtrate Separating the metal impurities with the second filtrate by filtration, c) adding sodium hydroxide to the second filtrate and adjusting the pH to 9 to 11 to precipitate magnesium hydroxide, and d) the second filtration. Separating the magnesium hydroxide precipitate and the third filtrate by filtration of the liquid, and e) drying the magnesium hydroxide precipitate by calcining at 800 to 1000 ° C. to oxidize to magnesia. Separation method of silicon dioxide and magnesia from slag. 제 1항에 있어서, 상기 침출단계에서 분리된 불용성 침전물을 처리하여 상기 이산화규소를 회수하는 이산화규소회수단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페로니켈슬래그로부터 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법.The method of claim 1, wherein the silicon dioxide recovery step of recovering the silicon dioxide by treating the insoluble precipitate separated in the leaching step; separation method of silicon dioxide and magnesia from ferronickel slag. 제 4항에 있어서, 상기 이산화규소회수단계는 a)상기 불용성 침전물에 수산화나트륨 용액을 가해 상기 불용성 침전물 중에 포함된 이산화규소를 침출시키는 단계와, b)상기 이산화규소가 침출된 수산화나트륨 용액을 여과하여 잔여 침전물과 제 4여과액으로 분리하는 단계와, c)상기 제 4여과액에 이산화탄소를 주입하여 이산화규소를 침전시키는 단계와, d)상기 제 4여과액을 여과하여 이산화규소 침전물을 분리하는 단계와, e)상기 이산화규소 침전물을 염산 용액으로 1차 산세하는 단계와, f)상기 1차 산세 후 불화수소 용액과 염산 용액이 혼합된 산세 용액으로 상기 이산화규소 침전물을 산세한 후 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 페로니켈슬래그로부터 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법.The method of claim 4, wherein the step of recovering silicon dioxide comprises the steps of: a) adding sodium hydroxide solution to the insoluble precipitate to leach silicon dioxide contained in the insoluble precipitate, and b) filtering the sodium hydroxide solution from which the silicon dioxide is leached. Separating the remaining precipitate and the fourth filtrate, and c) injecting carbon dioxide into the fourth filtrate to precipitate silicon dioxide, and d) filtering the fourth filtrate to separate the silicon dioxide precipitate. And, e) first pickling the silicon dioxide precipitate with a hydrochloric acid solution, and f) pickling the silicon dioxide precipitate with a pickling solution in which a hydrogen fluoride solution and a hydrochloric acid solution are mixed after the first pickling, followed by drying. Separation method of silicon dioxide and magnesia from ferronickel slag comprising a. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 분리방법에 의해 상기 페로니켈스래그로부터 분리된 이산화규소 및 마그네시아를 원료로 하여 제조되는 것을 특징으로 하는 규산 및 고토비료의 제조방법.
A method for producing silicic acid and high-fertilizer, characterized in that the raw material is produced from silicon dioxide and magnesia separated from the ferronickel slag by the separation method of any one of claims 1 to 5.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101304194B1 (en) * 2013-01-30 2013-09-05 선일공업 (주) Manufacturing method of magnesium hydroxide powder
KR101502592B1 (en) * 2013-04-12 2015-03-16 주식회사 삼삼 slag treatment method for extracting silic and magnesia
KR20180074452A (en) * 2016-12-23 2018-07-03 주식회사 포스코 Method for recovering valuable resources from slag and fine slag for efficiently recovering valuable resources
CN109225641A (en) * 2018-08-11 2019-01-18 辽宁嘉顺化工科技有限公司 A kind of preparation method of fused magnesium oxide powder
CN112452904A (en) * 2020-10-26 2021-03-09 江苏微纳光膜科技有限公司 Quartz particle impurity removal and cleaning integrated processing equipment and working method thereof
CN113735146A (en) * 2021-08-13 2021-12-03 广东邦普循环科技有限公司 Method for recycling magnesium oxide from nickel-iron slag
CN115274311A (en) * 2022-09-02 2022-11-01 哈尔滨工业大学 Method for preparing electrode material of super capacitor from ash and super capacitor

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170017303A (en) 2015-08-06 2017-02-15 (주)두영티앤에스 Manufacturing method of Magnesia Phosphate Composite using Ferronickel Slag Powder and Magnesia Phosphate Composite using Ferronickel Slag Powder manufactured by the same
KR101871972B1 (en) 2016-12-15 2018-06-27 (주)두영티앤에스 Manufacturing method of Magnesia Phosphate Composite using Phosphate Immersion Method and Magnesia Phosphate Composite using Phosphate Immersion Method manufactured by the same
KR102659120B1 (en) * 2021-07-02 2024-04-25 (주)케이와이텍 MANUFACTURING METHOD OF MgCO3 AND MgO USING FERRONICKEL SLAG
KR102338303B1 (en) 2021-07-07 2021-12-13 주식회사 한국고서이엔지 Composition for sidewalk block comprising oyster shells

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100364382B1 (en) * 1999-12-29 2002-12-26 구용회 Method of recycling slag
KR20100085618A (en) * 2009-01-21 2010-07-29 반봉찬 Manufacturing of mg(oh)2 and mgo by mechanochemical method from fe-ni slag
KR101078000B1 (en) * 2009-01-21 2011-10-28 주식회사 효석 Manufacturing of MgSO4 and SiO2 by mechanochemical reaction from Fe-Ni slag

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101304194B1 (en) * 2013-01-30 2013-09-05 선일공업 (주) Manufacturing method of magnesium hydroxide powder
KR101502592B1 (en) * 2013-04-12 2015-03-16 주식회사 삼삼 slag treatment method for extracting silic and magnesia
KR20180074452A (en) * 2016-12-23 2018-07-03 주식회사 포스코 Method for recovering valuable resources from slag and fine slag for efficiently recovering valuable resources
CN109225641A (en) * 2018-08-11 2019-01-18 辽宁嘉顺化工科技有限公司 A kind of preparation method of fused magnesium oxide powder
CN112452904A (en) * 2020-10-26 2021-03-09 江苏微纳光膜科技有限公司 Quartz particle impurity removal and cleaning integrated processing equipment and working method thereof
CN113735146A (en) * 2021-08-13 2021-12-03 广东邦普循环科技有限公司 Method for recycling magnesium oxide from nickel-iron slag
CN115274311A (en) * 2022-09-02 2022-11-01 哈尔滨工业大学 Method for preparing electrode material of super capacitor from ash and super capacitor
CN115274311B (en) * 2022-09-02 2024-04-19 哈尔滨工业大学 Method for preparing supercapacitor electrode material from ash and supercapacitor

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