KR20160013064A

KR20160013064A - 압축물 형태의 하나 이상의 칼슘-마그네슘 화합물을 포함하는 조성물

Info

Publication number: KR20160013064A
Application number: KR1020157034846A
Authority: KR
Inventors: 길라움 크리니에르; 티에리 쇼팽
Original assignee: 에스.에이. 로이스트 레셰르셰 엣 디벨로프먼트, 엔 아브레제 엘.알.디., 소시에테 아노님
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2016-02-03
Also published as: MY179213A; TW201522225A; WO2015007661A1; ZA201508558B; FR3008405A1; CN105392738A; TWI651267B; AU2014292228A1; PH12015502594A1; EP3022154A1; JP2016531065A; KR101843390B1; MX2015016977A; EA031777B1; SG11201509435UA; EA201592180A1; DE212014000154U1; BR112015030109A2; JP6336057B2; UA117677C2

Abstract

식 aCaCO₃.bMgCO₃.xCaO.yMgO.zCa(OH)₂.tMg(OH)₂.uI에 맞는 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물을 포함하는 조성물, 및 그것의 제조 방법 및 사용으로서, 여기서 I는 불순물을 나타내고, a, b, z, t 및 u는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤50%이며, x 및 y는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤100%이고, x + y ≥ 50 중량%로서, 이들 질량 분율은 입자의 형태인 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물의 총 중량을 기준으로 하고, 상기 조성물은 20 중량% 이상의 산화물 형태의 축적된 칼슘 및 마그네슘 함량을 갖고, 압축물의 형태이며, 상기 압축물은 칼슘-마그네슘 화합물의 상기 압축되고 성형된 입자들로 형성되며, 상기 압축물은 10% 미만의 Shatter 테스트 지수를 가져서 낙하에 대한 매우 우수한 내성 및 노화에 대한 우수한 내성을 허용한다.

Description

압축물 형태의 하나 이상의 칼슘-마그네슘 화합물을 포함하는 조성물{COMPOSITION COMPRISING ONE OR MORE CALCIUM-MAGNESIUM COMPOUNDS IN THE FORM OF COMPACTS}

본 발명은 식 aCaCO₃.bMgCO₃.xCaO.yMgO.zCa(OH)₂.tMg(OH)₂.uI에 맞는 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물을 포함하는 조성물에 관한 것으로서, 여기서 I는 불순물을 나타내고, a, b, z, t 및 u는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤50%이며, x 및 y는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤100%이고, x + y ≥ 50 중량%로서, 이들 질량 분율은 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물의 총 중량을 기준으로 하고, 상기 조성물은 조성물을 기준으로 20 중량% 이상의 산화물 형태의 누적 칼슘 및 마그네슘 함량을 가진다.

칼슘-마그네슘 화합물은, 예를 들어 제강, 가스 처리, 상수 및 슬러지 처리, 농업, 건설 산업, 도시 공학 등과 같은 많은 산업에서 사용된다. 이들은 암석이나 분상 암석(전형적으로 7mm 미만의 크기)으로 사용될 수 있다. 그렇지만 특정 산업에서는 암석 형태가 바람직하다. 예를 들어, 이것은 제강시 칼슘-마그네슘 화합물을 산소 전환로나 다른 전기 아크 노에 첨가하는 경우이다.

석회 제조자는 암석 형태의 칼슘-마그네슘 화합물과 하소 전이나 도중은 물론 후속 취급 및 작업 동안 생성된 분상물 사이의 물질 균형을 항상 유지한다. 그렇지만 특정 경우에는 과잉의 분상물이 생성된다. 다음에, 이들 분상물은 브리케트 등의 형태로 함께 집괴될 수 있는데, 이것은 과도한 분상물을 제거하는 것은 물론 이들 브리케트 등을 첨가함으로써 암석 칼슘-마그네슘 화합물의 생산을 인공적으로 증가시킬 수 있는 가능성을 제공한다.

이들 브리케트 등은 일반적으로 암석 칼슘-마그네슘 화합물보다 낮은 기계적 강도를 가진다. 이들은 주로 또한 저장이나 취급 동안 칼슘-마그네슘 화합물보다 훨씬 낮은 노화에 대한 내성을 가진다. 일반적으로, 거대결함의 존재가 이들에 기원하는 나쁜 특성이며, 과립 사이의 경계에 강한 화학적 결합이 부재한다. 이것은 실제로 칼슘-마그네슘 화합물의 분상물의 브리케트화가 현재는 산업적으로 잘 사용되지 않는 것을 설명한다. 이 종류의 방법에 의해서 형성된 압축물의 낮은 품질을 고려하면 브리케트화가 50% 미만의 수율을 제공한다고 추정되며, 이 종류의 방법에서는 많은 사용할 수 없는 압축물이 산출되므로 리사이클링 단계가 필요하다.

본 발명의 관점에서, 거대결함이란 용어는 육안, 광학현미경 또는 다른 주사전자현미경(SEM)으로 관찰가능한 어떤 종류의 금, 균열, 갈라진 면 등을 의미한다.

수년에 걸쳐서, 예를 들어 칼슘 스테아레이트 또는 종이 섬유와 같은 칼슘-마그네슘 화합물의 브리케트 등의 강도 및 내구성을 증가시키기 위해 몇 가지 첨가제가 사용되었지만 충분한 개선은 이끌어내지 못했다. 더욱이, 많은 경우 현재 다른 형태의 산업적 제품에 사용되는 첨가제의 사용은 제한되는데, 이것은 특히 칼슘-마그네슘 화합물의 브리케트를 제조하는 경우에 칼슘-마그네슘 화합물이 물과 격렬히 반응하거나, 또는 이들 첨가제가 칼슘-마그네슘 화합물의 브리케트의 최종 용도에 잠재적 부정적 효과를 갖기 때문이다.

특허 US 7,105,114는 유사-가소성 탄소 사슬을 함유하는 바인더를 0.5 내지 5 중량% 사용한 (돌로마이트성) 소석회 분상물에 대한 브리케트화 방법을 청구하는데, 이것은 브리케트의 기계적 특성을 상당히 개선하고, 앞서 언급된 곤란함을 갖지 않는다. 그렇지만 이 방법은 0.9 내지 1.8m(3 내지 6 피트 낙하) 낙하 후 절반이 파괴되는 브리케트가 얻어질 뿐이며, 이것은 완전히 불충분한 기계적 강도를 나타낸다.

또한, 칼슘-마그네슘 화합물에 기초한 브리케트 등은 매우 고온에서 열처리를 수행함으로써 경화되며, 이것은 상기 브리케트 등의 소결을 가져온다. 예를 들어, 베이크된 돌로마이트 브리케트의 경우, 1,200℃ 이상, 더 이상적으로는 1,300℃ 이상에서 1시간 내지 수 시간의 열처리는 상기 브리케트의 기계적 특성의 증가를 가져온다고 알려져 있다. 그렇지만 매우 고온에서의 이러한 열처리는 상기 브리케트의 질감 특징에 시간-의존적 변화를 가져오며, 특히 그것은 비표면적과 기공 부피의 양자의 심한 감소를 가져온다. 이것은 또한 EN 459-2:2010 E 표준에 설명된 물에 대한 반응성의 심한 감소가 수반되며, 이것은 특정 용도들에서 많은 문제를 가진다.

따라서, 칼슘-마그네슘 화합물의 성형 전 고유 특성(구조적 특징), 특히 그것의 비표면적 및/또는 기공 부피를 보존한 채로 낙하 내성의 매우 명백한 개선은 물론 바람직하게는 가습 분위기에서 훨씬 더 나은 노화 내성에 의해서 현재 알려진 브리케트 같은 생성물과 구별될 수 있는 칼슘-마그네슘 화합물을 함유하는 압축 생성물을 개발하는 것이 실제로 필요하다.

본 발명 목적은 식 CaCO₃.bMgCO₃.xCaO.yMgO.zCa(OH)₂.tMg(OH)₂.uI에 맞는 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물을 포함하는 생성물의 일부로 압축 조성물을 제공함으로써 현재 기술의 단점을 극복하고자 하는 것이며, 여기서 I는 불순물을 나타내고, a, b, z, t 및 u는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤50%이며, x 및 y는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤100%이고, x + y ≥ 50 중량%로서, 상기 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 20 중량% 이상의 산화물 형태의 누적 칼슘 및 마그네슘 함량을 가지며, 이것은 유익한 질감 특징, 특히 높은 비표면적 및/또는 기공 부피를 가진 상태에서 낙하에 대한 특히 높은 내성은 물론 가습 분위기에서 노화에 대한 우수한 내성에 의해서 현재 알려진 생성물과 구별된다.

이 압축 생성물은 바람직하게 예를 들어 칼슘, 마그네슘 또는 돌로마이트 소석회 또는 슬레이크 돌로마이트를 포함하는 칼슘 및/또는 마그네슘 산화물에 기초한 압축 생성물이다. 이 생성물에서, a, b, z, t 및 u는 0 내지 50% 사이의 어떤 값을 가정할 수 있다.

조성물은 천연 생성물, 다소 베이크된, 다소 수화된 또는 그렇지 않은 것으로부터 유래할 수 있지만, 이것은 항상 슬레이크 생성물의 중량 기준으로, 즉 칼슘 및/또는 마그네슘 산화물을 기준으로 적어도 50%를 포함할 것이다. 또한, 조성물은 하나 또는 몇 개의 칼슘 또는 마그네슘 화합물의 혼합물로부터 유래할 수 있다. 조성물은 하나를 초과하는 상기 설명된 칼슘-마그네슘 화합물 또는 다른 첨가된 무기 또는 유기 생성물을 포함할 수 있다.

칼슘-마그네슘 화합물 중 CaCO₃, MgCO₃, CaO, MgO, Ca(OH)₂ 및 Mg(OH)₂ 함량은 종래의 방법으로 쉽게 결정될 수 있다. 예를 들어, 이들은 EN　459-2:2010 E 표준에 따른 점화시 손실 측정 및 CO₂ 부피 측정과 결합된 그 과정이 EN　15309에 설명된 X 형광 분석에 의해서 결정될 수 있다.

조성물에서 산화물 형태의 칼슘 및 마그네슘의 함량은 또한 가장 간단한 경우에 동일한 방법으로 결정될 수 있다. 예를 들어 다양한 무기 또는 유기 첨가제를 함유하는 조성물과 같은 더 복잡한 경우에 당업자는 산화물 형태의 칼슘 및 마그네슘의 이들 함량을 결정하기 위해 적용될 수 있는 일련의 특성화 기준을 개조할 수 있을 것이다. 예로서 비포괄적 방식으로 선택적으로 불활성 분위기 하에 수행되는 열중량 분석(TGA) 및/또는 열차등 분석(TDA), 또는 달리 추가로 Rietvelt 타입의 반-정량 분석과 결합된 엑스선 회절 분석(XRD)를 사용하는 것이 가능하다.

이 문제를 해결하기 위해서, 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물이 입자의 형태인 것을 특징으로 하는 서두에 나타낸 조성물이 본 발명에 따라서 제공되며, 상기 조성물은 압축물의 형태이고, 각 압축물은 칼슘-마그네슘 화합물의 적어도 상기 압축되고 성형된 입자들로 형성되며, 상기 압축물은 10% 미만의 Shatter 테스트 지수를 가진다.

압축물이란 압축되거나 가압된 분상물 또는 분상물의 혼합물(전형적으로 7mm 이하의 크기)을 의미한다. 이들 압축물은 일반적으로 타블렛 또는 브리케트의 형태를 띈다.

타블렛이란 본 발명의 관점에서 공동에 위치된 상기 분상물에 대해 두 피스톤(하나는 높은 위치에 있고 나머지 하나는 낮은 위치에 있음)의 조합 작용 때문에 분상물을 압축하거나 가압하는 기술로 성형된 물체를 의미한다. 따라서, 타블렛이란 용어는 타블렛, 파스텔 또는 다른 추가의 가압된 타블렛의 무리에 속하는 성형된 물체 전체와 일반적으로 예를 들어 원통형, 팔각형, 입방형 또는 직사각형 형태와 같은 다양한 3-차원 형태를 가진 물체를 함께 묶는다. 상기 기술은 일반적으로 회전 프레스 또는 유압 프레스를 사용한다.

브리케트란 본 발명의 관점에서 웜 스크류에 의해서 공급되는 상기 분상물에 대해 두 접선 롤러(일반적으로 브리케트의 원하는 형태 및 치수에 실질적으로 상응하는 몰드를 형성하는 공동을 구비한 실린더)의 조합 작용으로부터 생긴 분상물을 압축하거나 가압하는 기술로 성형된 물체를 의미한다. 따라서, 브리케트란 용어는 브리케트, 볼, 소프 바 또는 다른 추가의 플레이틀렛의 무리에 속하는 성형된 물체 전체를 함께 묶는다. 상기 기술은 일반적으로 접선 롤러를 가진 프레스를 사용한다.

Shatter 테스트 지수란 용어는 본 발명의 관점에서 10mm 초과의 크기를 가진 생성물의 초기 0.5kg을 4번 2미터 낙하시킨 후 생성된 10mm 미만의 분상물의 질량 퍼센트를 의미한다. 이들 4회의 낙하는 착탈식 바닥을 가진 길이 2m 직경 40cm의 관을 사용하여 달성된다(직사각형). 직사각형의 기부는 3mm 두께의 폴리프로필렌 플레이트다. 직사각형은 콘크리트 지면 위에 놓인다.

타블렛 또는 브리케트 형태의 본 발명의 압축 생성물은 내부 구조를 고려하면 석회암이나 돌로마이트 암석의 하소로부터의 암석 생성물과 비교해서 구별될 것이다. 구성 입자들이 식별될 수 없는 균질한 표면을 가진 하소로부터의 암석 생성물과 달리, 간단한 육안 관찰, 광학현미경 또는 다른 주사전자현미경(SEM)에 의해서 본 발명의 압축 생성물의 구성 입자들은 쉽게 보여질 수 있다.

더욱이, 타블렛 또는 브리케트 형태의 본 발명의 압축 생성물은 내부 구조를 또한 고려하면 현재 알려진 브리케트 등의 형태의 생성물과 구별될 것이다. 간단한 육안 관찰, 광학현미경 또는 다른 주사전자현미경(SEM)으로 쉽게 검출될 수 있는 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터 길이와 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터 너비의 균열을 함유하는 현재 알려진 브리케트 등의 형태의 생성물과 달리, 본 발명의 압축 생성물은 금이나 균열과 같은 낙하 내성에 부정적 영향을 가진 거시적 결함 또는 거대결함을 갖지 않는다.

본 발명에 따라서, 조성물은 가습 분위기에서 높은 낙하 및 노화 내성인 압축 생성물로서 나타나며, 이것은 분상물이 적용될 수 없는 후속 사용에서 특히 중요하다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 현재까지 금지되었던 칼슘-마그네슘 화합물의 용도에서 7mm 이하의 d₁₀₀을 갖는 분상 칼슘-마그네슘 화합물 입자의 활용을 허용한다.

따라서, 본 발명에 따른 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물은 적어도 소석회, 슬레이크 돌로마이트 석회, 마그네슘 소석회 또는 천연 석회암이나 돌로마이트의 베이크로부터 생긴 베이크 돌로마임으로 형성된다.

불순물은 특히 실리코-알루미네이트 타입의 클레이, 실리카, 철 또는 망간에 기초한 불순물 등과 같은 천연 석회암 및 돌로마이트에서 만나는 모든 것들을 포함한다.

따라서, 본 발명에 따른 조성물은 또한 천연 석회암 또는 돌로마이트의 베이크로부터의 미연소 물질 또는 다른 추가의 칼슘-마그네슘 화합물의 재탄화로부터의 생성물과 같은 칼슘 또는 마그네슘 탄산염을 포함할 수 있다.

마지막으로, 그것은 또한 칼슘-마그네슘 화합물의 수화(슬레이크)로부터 생긴 칼슘 또는 마그네슘 수산화물을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 조성물의 대안에서, 칼슘-마그네슘 화합물은 완전히 또는 부분적으로 공-생성물의 리사이클링으로부터, 특히 전환로의 제강 슬래그로부터 유래한다. 이러한 슬래그는 전형적으로 40 내지 70% CaO 및 3 내지 15% MgO의 질량 함량을 가진다.

본 발명에 따른 유익한 대안에서, 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물은 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물의 총 중량을 기준으로 x + y ≥ 60%, 바람직하게 ≥ 75%, 우선적으로 ≥ 80%, 더욱더 바람직하게 ≥ 90%, 더 구체적으로 ≥ 93%, 또는 심지어 ≥ 95 중량%가 되는 질량 분율을 가진다.

이 유익한 대안에서, 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물은 대부분 칼슘 및/또는 마그네슘 산화물에 기초한 화합물이며, 따라서 활성 칼슘-마그네슘 화합물이다.

다른 유익한 구체예에서, 본 발명에 따른 조성물은 총 조성물을 기준으로 40 중량% 이상, 유익하게 ≥ 60 중량%, 바람직하게 ≥ 80 중량%, 특히 ≥ 90 중량%, 우선적으로 ≥ 93 중량%, 또는 심지어 95 중량%의 산화물 형태의 칼슘 및 마그네슘의 누적 함량을 가진다.

유익하게, 상기 압축물은 8% 미만의 Shatter 테스트 지수를 가진다. 더 구체적으로, 본 발명에 따라서, 상기 압축물은 6% 미만의 Shatter 테스트 지수를 가진다. 더 유익하게, 상기 압축물은 4% 미만의 Shatter 테스트 지수를 가진다. 더욱더 유익하게, 상기 압축물은 3% 미만의 Shatter 테스트 지수를 가진다.

유익하게, 본 발명에 따른 조성물은 적어도 2시간 동안 190℃에서 진공 중에서 탈기 후 질소 흡착 검압법에 의해 측정되고 ISO 9277:2010E 표준에 설명된 대로 멀티포인트 BET 방법에 따라 계산된 비표면적이 0.4㎡/g 이상, 바람직하게 0.6㎡/g 이상, 더 바람직하게 0.8㎡/g 이상, 더욱더 바람직하게 1.0㎡/g 이상, 특히 1.2㎡/g 이상이며, 이것은 일반적으로 0.1㎡/g 이하의 비표면적을 갖는 소결 생성물보다 훨씬 큰 값이다.

이 방식에서, 조성물은 칼슘-마그네슘 화합물의 성형 전의 고유 특성/구조적 특징을 보존함으로써 특히 우위에서 소결된 브리케트와 비교하여 상대적으로 높은 비면적을 가진다.

또한, 상기 조성물은 총 기공 부피(30,000psia(207Mpa)에서 측정된 골격 밀도와 0.51psia(3.5kPa)에서 측정된 겉보기 밀도의 차이를 골격 밀도로 나누는 것으로 구성된 ISO 15901-1:2005E 표준의 파트 1에 따른 수은압입법에 의해서 결정됨)가 20% 이상, 바람직하게 25% 이상, 더욱더 바람직하게 30% 이상이며, 이것은 일반적으로 10% 이하의 총 기공 부피를 갖는 소결 생성물보다 훨씬 큰 값이다.

유익하게, 본 발명에 따른 조성물은 칼슘-마그네슘 화합물의 성형 전의 고유 특성/구조적 특징을 보존함으로써 특히 우위에서 소결된 브리케트와 비교하여 상대적으로 높은 총 기공 부피를 가진다.

유익하게, 상기 조성물은 압축물 내에서 균질한 밀도 분포를 가진다. 일축 프레스를 사용하는 제안된 압축 방법은 실제로 압축물의 형성을 허용하며, 이 경우 밀도는 종 방향(즉, 펀치의 길이방향 변위 축을 따라)을 따라 그리고 횡 방향(즉, 펀치의 길이방향 변위 측에 수직인)을 따라 실질적으로 동일하다.

펀치 중 단지 하나만 나머지 하나에 대해 동작중일 때는 특히 종 방향을 따라 낮은 밀도 구배가 존재할 수 있으며, 활성 펀치 측에서 최고 밀도가 발견되고, 펀치가 비활성인 반대측에서 최저 밀도가 발견된다.

본 발명에 따라서, 상기 압축물은 또한 2시간 동언 75% 상대습도(즉, 22.8g/㎥의 절대습도) 하에 30℃에서 레벨 1의 가속 노화 테스트 후 20% 미만, 바람직하게 10% 미만의 Shatter 테스트 지수를 가진다.

가속 노화 테스트란 본 발명의 관점에서 직사각형 위에 위치된 그리드 상에 단층으로 위치된 10mm 이상의 크기를 가진 생성물 0.5kg에서 시작하여 기후 챔버에서 이루어지는 2시간 동안의 노화를 의미하며, 이로써 생성물과 가습 분위기 사이의 접촉이 최적화되는데, 즉 생성물의 상기 구성 압축물 각각이 적어도 1cm 간격으로 다른 압축물과 이격된다. 노화 동안 질량의 증가는 물 흡수 및 그에 따른 조성물의 수화를 정량한다.

노화 후 측정된 Shatter 테스트 지수는 생성물의 총량에서 시작하여 얻어지며, 즉 가속 노화 테스트가 스스로 분상물을 생성한다해도 이들은 최종 결과에 적절히 계수된다. 가속 노화 테스트는 상이한 온도와 상대습도, 및 그에 따른 절대습도의 조건 하에 수행될 수 있으며, 이로써 그것의 강도를 조정할 수 있다. 1(덜 엄격한 테스트)에서 4(가장 엄격한 테스트)까지 범위의 4개 강도 레벨이 사용되었다:

- 레벨 1: 22.8g/㎥의 절대습도를 가져오는 75% 상대습도 및 30℃

- 레벨 2: 25.6g/㎥의 절대습도를 가져오는 50% 상대습도 및 40℃

- 레벨 3: 30.7g/㎥의 절대습도를 가져오는 60% 상대습도 및 40℃

- 레벨 4: 35.8g/㎥의 절대습도를 가져오는 70% 상대습도 및 40℃

유익하게, 상기 압축물은 2시간 동안 50% 상대습도(즉, 25.6g/㎥의 절대습도) 하에 40℃에서 레벨 2의 가속 노화 테스트 후 20% 미만, 바람직하게 10% 미만의 Shatter 테스트 지수를 가진다.

더 유익하게, 상기 압축물은 2시간 동안 60% 상대습도(즉, 30.7g/㎥의 절대습도) 하에 40℃에서 레벨 3의 가속 노화 테스트 후 20% 미만, 바람직하게 10% 미만의 Shatter 테스트 지수를 가진다.

더욱더 유익하게, 상기 압축물은 2시간 동안 70% 상대습도(즉, 35.8g/㎥의 절대습도) 하에 40℃에서 레벨 4의 가속 노화 테스트 후 20% 미만, 특히 10% 미만, 더 구체적으로 5% 미만, 더욱더 구체적으로 3% 미만의 Shatter 테스트 지수를 가진다.

본 발명에 따라서, 압축물은, 예를 들어 바인더 또는 다른 추가의 윤활제와 같은 유기 첨가제를 함유할 수 있지만, 그것은 또한 이들 유기 첨가제가 존재하지 않을 수도 있다.

본 발명에 따른 조성물에 존재하는 유기 탄소 퍼센트는 총 탄소 퍼센트와 무기 기원의 탄소 퍼센트 사이의 차이에 의해 계산될 수 있다. 총 탄소는, 예를 들어 ASTM　C25(1999) 표준에 따라서 C/S 분석에 의해서 측정되고, 무기 기원의 탄소는, 예를 들어 EN　459-2:2010 E 표준에 따라서 CO₂ 부피를 투입함으로써 결정된다.

본 발명에 따른 조성물의 특정 구체예에서, 상기 입자는 광학현미경 또는 주사전자현미경으로 관찰가능한 7mm 이하의 크기를 가지며, 예를 들어 시프팅에 의해 측정된바 압축 전에 7mm 이하, 특히 5mm 이하의 입자 크기 d₁₀₀을 가진다.

본 발명에 따라서, 조성물은 7mm 이하의 d₁₀₀을 가진 칼슘-마그네슘 화합물의 입자들의 분상 복합물에서 시작하여 초기에 얻어진 압축물로서 나타나며, 최종적으로 가습 분위기에서 낙하 및 노화에 대해 매우 내성으로서, 이것은 분상물이 적용될 수 없는 후속 사용에서 특히 중요하다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 특히 상기 주지된 대로 지금까지 금지되었던 칼슘-마그네슘 화합물의 용도에서 7mm 이하의 d₁₀₀을 갖는 칼슘-마그네슘 화합물의 분상 입자들의 활용을 허용한다.

d_X는 mm로 표시된 직경을 표시하며, 상대적으로 측정된 입자의 X 질량%가 이하이다.

본 발명의 특히 유익한 구체예에서, 압축 전 칼슘-마그네슘 화합물의 상기 입자는 3mm 이하, 특히 2mm 이하의 d₉₀을 가진다.

더 구체적으로, 압축 전 칼슘-마그네슘 화합물의 상기 입자는 1mm 이하, 특히 500μm 이하의 d₅₀, 및 0.1μm 이상, 특히 0.5μ 이상, 특히 1μm 이상의 d₅₀을 가진다.

본 발명의 다른 유익한 구체예에 따라서, 상기 압축물은, 예를 들어 타블렛 또는 브리케트의 군으로부터 선택된 건식 경로를 통해서 분상물을 성형하는 방법의 생성물의 전형적인 규칙적이며 균질한 형태를 가지며, 10 내지 100mm에 포함된, 바람직하게 15mm 이상, 바람직하게 20mm 이상, 바람직하게 70mm 이하, 특히 50mm 이하의 크기를 가진다.

압축물의 크기란, 예를 들어 스퀘어 메시를 가진 체나 스크린을 통과하는 것들의 크기를 의미한다.

더 구체적으로, 본 발명의 관점에서 상기 압축물은 적어도 1g, 바람직하게 적어도 5g, 우선적으로 적어도 10g, 특히 적어도 15g의 압축물 당 평균 중량을 가진다.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 상기 압축물은 200g 이하, 바람직하게 150g 이하, 우선적으로 100g 이하, 특히 50g 이하의 압축물 당 평균 중량을 가진다.

유익하게, 상기 압축물은 1.5 내지 3, 유익하게 1.5 내지 2.8, 바람직하게 1.7 내지 2.6에 포함된 겉보기 밀도를 가진다.

본 발명의 유익한 구체예에서, 상기 압축물은 관통구를 포함한다.

유익한 대안에서, 본 발명에 따른 조성물은 알루미늄에 기초한 하나 이상의 산화물을, 특히 예를 들어 커런덤, 뵈마이트 또는 추가의 비정질 알루미나와 같은 Al₂O₃ 등가물로 표시되었을 때, 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%, 바람직하게 5 내지 20 중량%의 범위에 포함된 함량으로 더 포함한다.

유익한 대안에서, 본 발명에 따른 조성물은 알루미늄에 기초한 하나 이상의 수산화물을, 특히 예를 들어 뵈마이트, 깁사이트 또는 추가의 다이아스포어와 같은 Al₂O₃ 등가물로 표시되었을 때, 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%, 바람직하게 5 내지 20 중량%의 범위에 포함된 함량으로 더 포함한다.

유익한 구체예에서, 조성물은 규소에 기초한 하나 또는 몇 개의 산화물을, 특히 예를 들어 피로게네이트 실리카 또는 추가의 침전 실리카와 같은 SiO₂ 등가물로 표시되었을 때, 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%, 바람직하게 5 내지 20 중량%의 범위에 포함된 함량으로 포함할 수 있다.

유익한 구체예에서, 조성물은 또한 규소에 기초한 하나 또는 몇 개의 수산화물을, 특히 SiO₂ 등가물로 표시되었을 때, 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%, 바람직하게 5 내지 20 중량%의 범위에 포함된 함량으로 포함할 수 있다.

다른 구체예에서, 본 발명에 따른 조성물은 철에 기초한 하나 또는 몇 개의 산화물을, 특히 예를 들어 헤마타이트, 마그네타이트 또는 추가의 우스타이트와 같은 Fe₂O₃ 등가물로 표시되었을 때, 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%, 바람직하게 5 내지 20 중량%의 범위에 포함된 함량으로 더 포함한다.

다른 구체예에서, 본 발명에 따른 조성물은 철에 기초한 하나 또는 몇 개의 수산화물을, 특히 예를 들어 고에타이트 또는 추가의 리모나이트와 같은 Fe₂O₃ 등가물로 표시되었을 때, 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%, 바람직하게 5 내지 20 중량%의 범위에 포함된 함량으로 더 포함한다.

또 다른 구체예에서, 본 발명에 따른 조성물은 망간에 기초한 하나 또는 몇 개의 산화물을, 특히 예를 들어 피롤루사이트 또는 다른 구차의 망간 일산화물 MnO와 같은 MnO 등가물로 표시되었을 때, 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%, 바람직하게 1 내지 5 중량%의 범위에 포함된 함량으로 포함한다.

또 다른 구체예에서, 본 발명에 따른 조성물은 망간에 기초한 하나 또는 몇 개의 수산화물을, 특히 MnO 등가물로 표시되었을 때, 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%, 바람직하게 1 내지 5 중량%의 범위에 포함된 함량으로 포함한다.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 압축물은 타블렛으로 나타난다.

이들 압축 생성물의 형태는 암석 석회석 또는 돌라임의 하소 후 종래에 얻어지는 암석 칼슘-마그네슘 화합물의 것과 쉽게 구별된다.

본 발명에 따른 조성물의 다른 구체예는 첨부된 청구항에 제시된다.

또한, 본 발명은 적어도 하나의 층이 본 발명에 따른 조성물로 상기 압축 생성물로 형성되는 다층 구조를 형성하기 위해 몇 개의 연속 층을 포함하는 복합 물질에 관한 것이다.

본 발명에 따른 복합 물질의 다른 구체예는 첨부된 청구항에 제시된다.

또한, 본 발명은 다음의 연속 단계를 포함하는 압축물 형태의 조성물의 제조 방법에 관한 것이다:

a) 식 aCaCO₃.bMgCO₃.xCaO.yMgO.zCa(OH)₂.tMg(OH)₂.uI에 맞는 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물의 입자를 적어도 포함하는 입자들의 조성물을 제공하는 단계로, 여기서 I는 불순물을 나타내고, a, b, z, t 및 u는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤50%이며, x 및 y는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤100%이고, x + y ≥ 50 중량%로서, 이들 질량 분율은 1 내지 40㎠에 포함된, 유익하게 1 내지 20㎠, 바람직하게 1 내지 10㎠, 특히 2 내지 10㎠에 포함된 구획을 가진 두 펀치 사이의 국한된 공간에 있는 칼슘-마그네슘 화합물의 총 중량을 기준으로 하는 단계;

b) 200MPa 및 700MPa를 포함하는, 바람직하게 250MPa 내지 500MPa, 더 바람직하게 300 내지 500MPa, 더욱더 바람직하게 375 내지 490MPa에 포함된 압축 압력을 적용함으로써 3-차원 형태의 압축 생성물을 형성하기 위해 상기 입자들을 압축하는 단계;

c) 압축 압력을 해제하는 단계; 및

d) 상기 압축 생성물을 수집하는 단계.

유익하게, 상기 방법은 상기 공급 단계 전에 균질한 입자 조성물을 얻기 위하여 입자들의 조성물을 형성하기 위해 입자들을 혼합하는 단계를 포함하며, 여기서 입자들은 상기 방법의 우수한 안정성과 그에 따른 압축물의 우수한 품질을 보장하기 위하여 입자 조성물에 균질하게 분포된다.

제공된 입자 조성물은, 반드시 필요하지는 않지만, 예를 들어 종래의 바인더 또는 윤활제와 같은 유기 성질 또는 예를 들어 알루미늄에 기초한 산화물 또는 수산화물과 같은 무기 성질을 가진 첨가제를, Al₂O₃ 등가물로 표시되었을 때 특히 1 내지 30%, 바람직하게 5 내지 20%, 규소에 대해 SiO₂ 등가물로 표시되었을 때 특히 1 내지 30%, 바람직하게 5 내지 20%, 철에 대해 Fe₂O₃ 등가물로 표시되었을 때 특히 1 내지 30%, 바람직하게 5 내지 20%, 망간에 대해 MnO 등가물로 표시되었을 때 특히 1 내지 10%, 바람직하게 1 내지 5%의 양으로 함유할 수 있거나, 또는 Mohs 규모에서 5 이상의 경도를 가진 추가의 무기 첨가제를 함유할 수 있으며, 이들의 입자는 200μm 이하, 바람직하게 150μm 이하, 더 바람직하게 100μm 이하의 d₁₀₀ 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.

유익하게, 입자 조성물을 제공하는 상기 단계는 두 펀치 사이의 상기 국한된 공간의 어느 위치에서도 항상 동일한 양의 동일한 조성물인 방식으로 제어되며 수행된다.

본 발명의 방법의 다른 구체예에서, 상기 두 펀치 사이의 상기 국한된 공간은 윤활 단계에 의해서 미리 윤활되며, 이 단계 동안 예를 들어 칼슘 또는 마그네슘 스테아레이트와 같은 분말인 윤활제가 상기 두 펀치 사이의 상기 국한된 공간의 표면에 부착되고, 분말인 상기 윤활제는 입자들의 조성물의 입자들과 함께 압축되며, 유익하게 압축 생성물의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 0.3 중량%, 바람직하게 0.02 내지 0.1 중량%에 해당한다. 따라서, 이 구체예는 외부 윤활, 즉 펀치와 다이의 윤활 가능성을 제공하는데, 이것은 압축될 조성물에 직접 윤활제를 첨가하고, 일반적으로 0.25 내지 1 중량%의 윤활제를 필요로 하는 내부 윤활보다 더 경제적이다. 이것은 더 나아가 압축될 조성물에 상보적 화합물의 첨가를 피하며, 이로써 변성의 위험을 피한다.

이 방법은 낙하에 대한 매우 우수한 내성 및 노화에 대한 매우 우수한 내성을 가진 하나 또는 몇 개의 칼슘-마그네슘 화합물에 기초한 압축물의 형성을 허용한다.

더욱이, 내부 질감을 고려하면, 상기 방법으로부터의 이 압축물은, 예를 들어 롤러 프레스를 사용한 성형 방법으로부터 유래한 브리케트와 같은 현재까지 알려진 제품과 구별될 것이다. 본 발명에 따른 압축물은 육안, 광학현미경 또는 다른 주사전자현미경(SEM)으로 간단한 관찰에 의해 쉽게 검출될 수 있는 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터 길이와 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터 너비의 금을 함유하는 현재까지 알려진 브리케트 등의 형태인 제품과 달리 본 발명에 따른 압축물은 금, 균열 또는 갈라진 면과 같은 거대결함을 갖지 않는다.

구체예에 따라서, 회전 프레스가 압축을 수행하기 위해 사용되지만, 일반적으로 압축 시스템은 어떤 종류일 수도 있으며, 예를 들어 유압 프레스도 사용될 수 있다. 원칙적으로, 이들 압축 시스템은 내부에서 하나 또는 두 개의 펀치를 활주시킬 수 있는 다이를 포함하고, 이들 펀치가 상기 국한된 공간을 형성해서 그 안에 조성물이 압축을 위해 위치된다.

펀치의 작용은 압축물을 형성하는데 필요한 압축 응력의 발휘이다. 이 적용된 압축 응력은 조성물을 두 펀치 사이의 국한된 공간에 대해 특정 부피와 그에 따른 펀치의 특정 위치에 상응하는 정해진 압축 압력에 이르게 하고, 선택적으로 이들 펀치의 위치를 최대 약 50 밀리세컨드 범위일 수 있는 정해진 시간 동안 유지하게 할 수 있으며, 더 긴 기간 동안 이 위치를 유지하는 것은 해롭지는 않지만 어떤 추가의 이점을 갖지도 않는다고 알고 있다.

펀치를 가진 회전 프레스는 높은 압축 압력에서 작동한다. 원칙적으로, 압축 시스템은 하나 또는 두 개의 펀치를 활주시킬 수 있는 다이를 형성하는 공동을 가진 회전 플랫폼을 포함하고, 이들 펀치가 상기 국한된 공간을 형성해서 그 안에 조성물이 압축을 위해 위치된다.

회전 프레스의 기하 구조 및 작동은 압축될 생성물에 대해 더 나은 힘의 전달을 허용하고, 이것은 압축물에서 더 나은 밀도 분포 균질화와 그에 따른 더 나은 기계적 강도 및 더 적은 구조적 결함을 생성한다.

더욱이, 칼슘-마그네슘 산화물에 기초한 압축된 생성물을 형성하기 위한 회전 프레스의 사용은 압축의 동력학 및 운동학의 더 나은 제어의 기회와 예비-팩킹 및/또는 예비-압축의 가능성을 제공하여, 더 나은 분말 치밀화와 공기 방출의 가능성을 제공하고, 이로써 벽개 및 캡핑과 같은 결함의 형성을 피한다.

유익하게, 본 발명에 따른 방법에서 상기 수집된 압축 생성물은 이어서 1 내지 90분에 포함된 정해진 시간 기간, 바람직하게 5분 이상 및 60분 이하, 더 구체적으로 10분 이상 및 30분 이하 동안 700℃ 내지 1,200℃에서 열처리된다.

유익하게, 열처리는 800℃ 이상, 유익하게 900℃ 이상 및 1,100℃ 이하, 바람직하게 1,000℃ 이하에서 수행된다.

특정 구체예에서, 열처리는 또한 상기 열처리의 생산성이 최적이도록 가능한 짧은 온도 상승 및 하강 구간을 포함한다.

구체예에 따라서, 예를 들어 터널 오븐, 패시지 오븐, 롤러 킬른 또는 더 나아가 메시 벨트 킬른과 같은 수평 오븐이 열처리를 수행하기 위해 사용된다. 또는 달리, 예를 들어 너무 큰 마멸로 인해 압축물의 완전성의 변화를 초래하지 않는 어떤 다른 종류의 종래의 오븐이 사용될 수 있다.

또 다른 구체예에서, 본 발명에 따른 방법은 CO₂ 및 증기를 함유하는 가스 흐름 하에 50℃ 이상, 바람직하게 100℃ 이상, 바람직하게 150℃ 이상 및 700℃ 이하, 유익하게 500℃ 이하, 바람직하게 400℃ 이하, 특히 300℃ 이하, 유익하게 250℃ 이하의 온도에서 5 내지 60분에 포함된, 바람직하게 10 내지 30분에 포함된 시간 동안, 존재한다면 선택적으로 열처리 후에, 상기 수집된 압축 생성물의 표면 처리를 위한 단계를 더 포함한다.

유익하게, 가스 흐름은 5 내지 25 부피%, 바람직하게 5 내지 15 부피%에 포함된 증기 농도를 포함한다.

바람직하게, 가스 흐름은 5 내지 40 부피%, 바람직하게 10 내지 25 부피%에 포함된 가스 중 CO₂ 농도를 포함한다.

더 구체적으로, 사용된 가스 흐름은 연소 흄에서, 예를 들어 종래의 석회 가마에서 유래한다.

이 방법으로 낙하에 대한 매우 우수한 내성과 노화에 대한 매우 우수한 내성을 가진 하나 또는 몇 개의 칼슘-마그네슘 화합물에 기초한 압축물을 형성하는 것이 가능하다.

구체예에 따라서, 상부를 통해서 압축물이, 하부를 통해서 가스가 공급되는 수직 역전류 반응기가 상기 표면 처리를 수행하기 위해 사용된다.

유익하게, 압축물의 온도의 증가는 이미 가열된 또는 앞서 예열된 상기 가스의 분사를 통해서 직접 달성될 수 있으며, 이것은 예를 들어 연소 흄으로부터 나온 가스의 경우일 수 있다.

이것은 필수적인 것은 아니지만, 이산화탄소와 증기를 함유하는 합성 가스로가 아니라 연소 흄으로 이 표면 처리를 수행하는 것에 대해 경제적, 환경적 및 지속가능한 활성의 이유에서 그 이점이 잘 이해될 것이다.

하나의 대안에서, 본 발명은 다층 구조를 형성하기 위한 몇 개의 연속 층을 포함하는 복합 물질의 제조 방법에 관한 것이며, 여기서 적어도 하나의 층은 본 발명에 따른 방법에 의해서 조성물의 상기 압축 생성물로 형성되며, 상기 방법은 상기 압축 생성물 및 다른 압축 층의 상기 적어도 하나의 층을 압축하는 추가의 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 방법의 다른 구체예는 첨부된 청구항에 나타낸다.

또한, 본 발명의 목적은 특히 산소 전환로 또는 다른 전기 아크 노에서의 제강 작업, 흄 가스의 처리, 상수의 처리, 폐수 슬러지 및 상수의 처리, 농업, 건설 산업, 및 예를 들어 토양 안정화를 위한 것과 같은 도시 공학에서 본 발명에 따른 조성물의 사용 또는 본 발명에 따른 방법의 이차적 사용이다.

본 발명에 따른 사용의 다른 형태는 첨부된 청구항에 나타낸다.

본 발명의 다른 특징들, 상세내용 및 이점들은 비제한적이며 첨부된 예들을 참조하는 이후 주어진 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따라서 형성된 소석회 압축물을 예시하는, 100배 배율의 SEM(주사전자현미경의 두문자어) 이미지이다.
도 2는 본 발명에 따라서 형성된 슬레이크 돌로마이트 압축물을 예시하는, 100배 배율의 SEM 이미지이다.
도 3은 선행기술에 따라서 형성된 슬레이크 돌로마이트 브리케트를 예시하는, 100배 배율의 SEM 이미지이다.
도 4는 회전 킬른에서 유래한 오버베이크 암석 소석회를 예시하는, 100배 배율의 SEM 이미지이다.

실시예

실시예 1 - 소석회 압축물

수은형 회전 프레스 Eurotab를 사용한다. 0-3mm의 소석회 분상물 약 30 킬로그램에서 시작해서 이들 분상물 9g을 원통형의 직경 20mm의 툴링 다이 각각에 연속으로 붓는다. 105m/s의 펀치 클로징인 속도와 136ms의 유지 시간으로 400MPa의 가압 하에 가압을 수행한다.

각각 9g의 중량과 20.4mm의 치수(직경)를 가진 원통형 압축물 수 킬로그램이 얻어진다. 높이는 13.0mm이고 밀도는 2.1이다. 이들 압축물은 균질한 품질을 가지며, 주사전자현미경(SEM)으로 찍은 사진을 예시하는 도 1에 도시된 대로 거시적 결함을 갖지 않는다. 이들은 서로 옆에 병치된 입자들로 구성된다.

이들 압축물은 1.6㎡/g의 BET 비표면적(적어도 2시간 동안 190℃에서 진공 중에서 탈기 후 질소 흡착 검압법으로 측정되고 ISO 9277:2010E 표준에 설명된 멀티포인트 BET 방법으로 계산됨), 및 35%의 총 수은 기공 부피(30,000psia(207Mpa)에서 측정된 골격 밀도와 0.51psia(3.5kPa)에서 측정된 겉보기 밀도의 차이를 골격 밀도로 나누는 것으로 구성된 ISO 15901-1:2005E 표준의 파트 1에 따른 수은압입법으로 결정됨)를 가진다.

Shatter 테스트는 이들 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 2.0%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

또한, Shatter 테스트는 이들 압축물 10kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 3.2%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다. 더욱이, 이들 압축물 0.5kg에 75% 상대습도(즉, 22.8g/㎥ 절대습도) 하에 30℃에서 2h 동안 레벨 1의 가속 노화 테스트를 행한다. 이것은 이들 압축물의 질량의 1.9% 증가를 가져온다. 다음에, Shatter 테스트를 이들 노화된 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 10.2%의 Shatter 테스트 지수가 얻어지며, 이것은 또한 노화 테스트에 의해서 생성된 10mm 미만의 분상물을 고려한 것이다.

실시예 2 - 슬레이크 또는 베이크 돌라임 압축물

수은형 회전 프레스 Eurotab를 사용한다. 0-3mm의 슬레이크 돌라임 분상물 약 30 킬로그램에서 시작해서 이들 분상물 9g을 원통형의 직경 20mm의 툴링 다이 각각에 연속으로 붓는다. 105m/s의 펀치 클로징인 속도와 136ms의 유지 시간으로 400MPa의 압력 하에 가압을 수행한다.

각각 9g의 중량과 20.4mm의 치수(직경)를 가진 압축물 수 킬로그램이 얻어진다. 높이는 13.0mm이고 밀도는 2.1이다. 이들 압축물은 균질한 품질을 가지며, 주사전자현미경(SEM)으로 찍은 사진을 예시하는 도 2에 도시된 대로 거시적 결함을 갖지 않는다. 이들은 서로 옆에 병치된 입자들로 구성된다.

이들 압축물은 3.6㎡/g의 BET 비표면적, 및 36%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

Shatter 테스트는 이들 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 2.2%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

또한, Shatter 테스트는 이들 압축물 10kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 3.0%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다. 더욱이, 이들 압축물 0.5kg에 70% 상대습도(즉, 35.8g/㎥ 절대습도) 하에 40℃에서 2h 동안 레벨 4의 가속 노화 테스트를 행한다. 이것은 이들 압축물의 질량의 2.1% 증가를 가져온다. 다음에, Shatter 테스트를 이들 노화된 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 17.9%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

더욱이, 0.2㎡ 표면에 분포된 이들 압축물 10kg에 94% 상대습도(즉, 21.6g/㎥ 절대습도) 하에 25℃에서 7h 동안 노화 테스트를 행한다. 다음에, Shatter 테스트를 이들 노화된 압축물 10kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 18.5%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

실시예 3 - 소석회 및 돌라임 압축물

수은형 회전 프레스 Eurotab를 사용한다. 0-3mm의 소석회 분상물 50%와 0-3mm의 슬레이크 돌라임 분상물 50%로 구성된 혼합물 약 30 킬로그램에서 시작해서 이들 혼합물 9g을 원통형의 직경 20mm의 툴링 다이 각각에 연속으로 붓는다. 105 m/s의 펀치 클로징인 속도와 136ms의 유지 시간으로 400MPa의 압력 하에 가압을 수행한다.

각각 9g의 중량과 20.4mm의 치수(직경)를 가진 압축물 수 킬로그램이 얻어진다. 높이는 13.0mm이고 밀도는 2.1이다. 이들 압축물은 균질한 품질을 가지며, 거시적 결함을 갖지 않는다. 이들은 서로 옆에 병치된 입자들로 구성된다.

이들 압축물은 2.4㎡/g의 BET 비표면적, 및 36%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

Shatter 테스트는 이들 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 1.9%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

더욱이, 이들 압축물 0.5kg에 50% 상대습도(즉, 26.6g/㎥ 절대습도) 하에 40℃에서 2h 동안 레벨 2의 가속 노화 테스트를 행한다. 이것은 이들 압축물의 질량의 2.3% 증가를 가져온다. 다음에, Shatter 테스트를 이들 노화된 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 18.6%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

실시예 4 - 소석회 압축물

티탄형 회전 프레스 Eurotab를 사용한다. 0-3mm의 소석회 분상물 약 30 킬로그램에서 시작해서 이들 혼합물 23g을 원통형의 직경 26mm의 툴링 다이 각각에 연속으로 붓는다. 128m/s의 펀치 클로징인 속도와 80ms의 유지 시간으로 400MPa의 압력 하에 가압을 수행한다.

각각 23g의 중량과 26.2mm의 치수(직경)를 가진 압축물 수 킬로그램이 얻어진다. 높이는 23.3mm이고 밀도는 2.1이다.

이들 압축물은 1.6㎡/g의 BET 비표면적, 및 34%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

Shatter 테스트는 이들 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 2.3%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

더욱이, 이들 압축물 0.5kg에 75% 상대습도(즉, 22.8g/㎥ 절대습도) 하에 30℃에서 2h 동안 레벨 1의 가속 노화 테스트를 행한다. 이것은 이들 압축물의 질량의 1.9% 증가를 가져온다. 다음에, Shatter 테스트를 이들 노화된 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 8.7%의 Shatter 테스트 지수가 얻어지며, 이것은 또한 노화 테스트에 의해서 생성된 10mm 미만의 분상물을 고려한 것이다.

실시예 5 - 10% Fe ₂ O ₃ 를 함유하는 소석회 압축물

7cm 반경의 표준 블레이드가 장착된 10d㎥ 용량의 분말 혼합기 Gericke GCM450을 사용하며, 이것은 분 당 350 회전수로 회전한다(즉, 2.6m/s). 이 혼합기는 0-3mm 소석회 분상물 90 중량%와 예비-건조된 철 광석 분말 Northland 0-50μm 10 중량%로 구성된 혼합물을 제조하기 위해서 연속 모드로 사용된다(수분 함량 0.5 중량%). 분말의 총 유속은 300kg/h이고 체류 시간은 3.5s이다. 얻어진 혼합물은 매우 균질하다. 이것은 최종 혼합물로부터 취해진 상이한 10g 샘플들에 대해 Fe₂O₃ 함량이 항상 9 내지 11%에 포함된다는 것을 의미한다(+/- 10% 상대적으로).

티탄형 회전 프레스 Eurotab를 사용하며, 이것에는 각 압축물의 중량을 기준으로 칼슘 스테아레이트 분말 0.02 중량%를 충전 상류에서 각 공동의 표면에 부착시키는 것으로 구성되는 외부 윤활 시스템이 장착된다. 이 혼합물 약 30 킬로그램에서 시작해서 이 혼합물 9.4g을 원통형의 직경 20mm의 툴링 다이 각각에 연속으로 붓는다. 204m/s의 펀치 클로징인 속도와 70ms의 유지 시간으로 450MPa의 압력 하에 가압을 수행한다.

각각 9.4g의 중량과 20.2mm의 치수(직경)를 가진 압축물 수 킬로그램이 얻어진다. 높이는 13.0mm이고 밀도는 2.2이다. 이들 압축물은 균질한 품질을 가지며, 거시적 결함을 갖지 않는다.

이들 압축물은 1.4㎡/g의 BET 비표면적, 및 34%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

Shatter 테스트는 이들 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 2.9%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

실시예 6 - 10% Fe ₂ O ₃ 를 함유하는 소석회 압축물

실시예 5에서 제조된 것과 동일한 혼합물에서 시작하여 티탄형 회전 프레스 Eurotab를 사용한다. 혼합물 24g을 원통형의 직경 26mm의 툴링 다이 각각에 연속으로 붓는다. 128m/s의 펀치 클로징인 속도와 80ms의 유지 시간으로 450MPa의 압력 하에 가압을 수행한다.

각각 24g의 중량과 26.2mm의 치수(직경)를 가진 압축물 수 킬로그램이 얻어진다. 높이는 20.2mm이고 밀도는 2.2이다.

이들 압축물은 1.6㎡/g의 BET 비표면적, 및 36%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

Shatter 테스트는 이들 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 2.7%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

더욱이, 이들 압축물 0.5kg에 75% 상대습도(즉, 22.8g/㎥ 절대습도) 하에 30℃에서 2h 동안 레벨 1의 가속 노화 테스트를 행한다. 이것은 이들 압축물의 질량의 1.9% 증가를 가져온다. 다음에, Shatter 테스트를 이들 노화된 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 8.1%의 Shatter 테스트 지수가 얻어지며, 이것은 또한 노화 테스트에 의해서 생성된 10mm 미만의 분상물을 고려한 것이다.

실시예 7 - 소석회 압축물 (열처리 수반)

실시예 1의 소석회 압축물에서 시작하여 이들 압축물 1kg을 고온 전기 오븐에 넣고 900℃에서 20분 열처리를 수행한다.

압축물 냉각 후, 이들 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 0.9%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

이들 압축물은 1.2㎡/g의 BET 비표면적, 및 39%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

더욱이, 이들 압축물 0.5kg에 70% 상대습도(즉, 35.8g/㎥ 절대습도) 하에 40℃에서 2h 동안 레벨 4의 가속 노화 테스트를 행한다. 이것은 이들 압축물의 질량의 4.2% 증가를 가져온다. 다음에, Shatter 테스트를 이들 노화된 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 2.5%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

실시예 8 - 소석회 압축물 (열처리 수반)

실시예 2의 소석회 압축물에서 시작하여 이들 압축물 1kg을 고온 전기 오븐에 넣고 900℃에서 20분 열처리를 수행한다.

압축물 냉각 후, Shatter 테스트를 이들 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 1.0%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

이들 압축물은 2.8㎡/g의 BET 비표면적, 및 40%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

더욱이, 이들 압축물 0.5kg에 70% 상대습도(즉, 35.8g/㎥ 절대습도) 하에 40℃에서 2h 동안 레벨 4의 가속 노화 테스트를 행한다. 이것은 이들 압축물의 질량의 1.7% 증가를 가져온다. 다음에, Shatter 테스트를 이들 노화된 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 1.7%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

실시예 9 - 소석회 압축물 (열처리 수반)

실시예 1의 소석회 압축물에서 시작하여 이들 압축물 1kg을 고온 전기 오븐에 넣고, 공기 70 부피%, CO₂ 20 부피% 및 증기 10 부피%를 함유하는 기체 20d㎥/분의 유속 하에 200℃에서 30분 열처리를 수행한다.

압축물 냉각 후, Shatter 테스트를 이들 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 1.2%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

이들 압축물은 1.6㎡/g의 BET 비표면적, 및 35%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

더욱이, 이들 압축물 0.5kg에 70% 상대습도(즉, 35.8g/㎥ 절대습도) 하에 40℃에서 2h 동안 레벨 4의 가속 노화 테스트를 행한다. 이것은 이들 압축물의 질량의 1.2% 증가를 가져온다. 다음에, Shatter 테스트를 이들 노화된 압축물 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 1.5%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

비교예 1 - 슬레이크 돌라임 브리케트

Sahut-Conreur 타입의 롤러를 구비한 산업용 프레스를 사용한다. 칼슘 스테아레이트 0.25%가 첨가된 0-3mm의 돌라임 분상물 수 톤으로 시작하여, 이들 분상물을 2개의 압축 롤러 사이에 있는 틈의 피드 스크류를 통해 가압한다. 약 100kN/cm의 선형 압력 하에 얻어진 약 20㎤의 브리케트가 생성된다. 이 브리케트는 각각 약 40-45g의 중량 및 2.2의 밀도를 가진다. 이들 브리케트는 매우 가변적인 품질을 가지며, 이들은 SEM으로 찍은 사진을 예시하는 도 3에 도시된 대로 금 및 균열과 같은 거시적 결함을 가진다. 이들은 육안으로 보이며 때로 몇 개 조각으로 깨진 갈라진 면을 가진다.

이들 브리케트는 3.6㎡/g의 BET 비표면적, 및 34%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

Shatter 테스트는 이들 브리케트 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 13.9%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

또한, Shatter 테스트는 이들 브리케트 10kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 13.2%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다. 더욱이, 이들 브리케트 0.5kg에 75% 상대습도(즉, 22.8g/㎥ 절대습도) 하에 30℃에서 2h 동안 레벨 1의 가속 노화 테스트를 행한다. 이것은 이들 압축물의 질량의 1.8% 증가를 가져온다.

다음에, Shatter 테스트를 이들 노화된 브리케트 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 50%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

또한, 0.2㎡ 표면에 분포된 이들 브리케트 10kg에 94% 상대습도(즉, 21.6g/㎥ 절대습도) 하에 25℃에서 7h 동안 노화 테스트를 행한다. 다음에, Shatter 테스트를 이들 노화된 브리케트 10kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 60%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

비교예 2 - 슬레이크 돌라임 브리케트

비교예 1의 슬레이크 돌라임 브리케트에서 시작하여 이들 브리케트 1kg을 고온 전기 오븐에 넣고 1000℃에서 20분 열처리를 수행한다.

브리케트 냉각 후, Shatter 테스트를 이들 브리케트 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 10.6%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

이들 브리케트는 2.6㎡/g의 BET 비표면적, 및 35%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

비교예 3 - 슬레이크 돌라임 브리케트

비교예 1의 슬레이크 돌라임 브리케트에서 시작하여 이들 브리케트 1kg을 고온 전기 오븐에 넣고 1300℃에서 2h 열처리를 수행한다.

브리케트 냉각 후, Shatter 테스트를 이들 브리케트 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 6%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

이들 브리케트는 0.3㎡/g의 BET 비표면적, 및 18%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

비교예 4 - 회전 킬른으로부터의 오버베이크 암석 소석회

10-40mm의 암석 석회 석회석에서 시작하여 얻어진 회전 오븐으로부터의 오버베이크 암석 석회를 사용한다. 따라서, 이 석회는 약 1200-1300℃ 및 5-6h의 체류 시간에서 얻어졌다.

이 암석 석회는 균질한 품질을 가지며, 주사전자현미경(SEM)으로 찍은 사진을 예시하는 도 4에 도시된 대로 거시적 결함을 갖지 않는다. 이 이미지에서 균질한 표면이 관찰되며, 오버베이크 암석 석회의 구성 입자들을 구별하는 것이 불가능하다.

비교예 5 - 슬레이크 돌라임 브리케트

비교예 1의 슬레이크 돌라임 브리케트에서 시작하여 이들 브리케트 1kg을 고온 전기 오븐에 넣고 1400℃에서 4h 열처리를 수행한다.

브리케트 냉각 후, Shatter 테스트를 이들 브리케트 0.5kg으로 시작해서 4번 2미터 낙하를 연속 수행함으로써 수행한다. 이들 4회 낙하 종료시 생성된 10mm 미만의 분상물의 양을 칭량한다. 3.6%의 Shatter 테스트 지수가 얻어진다.

이들 브리케트는 0.2㎡/g의 BET 비표면적, 및 13%의 총 수은 기공 부피를 가진다.

본 발명은 상기 설명된 구체예들에 제한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않는 많은 변형이 제공될 수 있음이 명백하다.

Claims

식 aCaCO₃.bMgCO₃.xCaO.yMgO.zCa(OH)₂.tMg(OH)₂.uI에 맞는 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물을 포함하는 조성물로서, 여기서 I는 불순물을 나타내고, a, b, z, t 및 u는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤50%이며, x 및 y는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤100%이고, x + y ≥ 50 중량%로서, 이들 질량 분율은 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물의 총 중량을 기준으로 하고, 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물은 입자의 형태이며, 상기 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 20 중량% 이상의 산화물 형태의 누적 칼슘 및 마그네슘 함량을 갖고, 압축물의 형태이며, 각 압축물은 칼슘-마그네슘 화합물의 상기 압축되고 성형된 입자들로 형성되고, 상기 압축물은 10% 미만의 Shatter 테스트 지수를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물은 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물의 총 중량을 기준으로 x + y ≥ 60 중량%, 바람직하게 ≥ 75 중량%, 우선적으로 ≥ 80 중량%, 더욱더 우선적으로 ≥ 90 중량%, 더 구체적으로 ≥ 93 중량%, 또는 심지어 ≥ 95 중량%가 되는 질량 분율을 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 압축물은 8% 미만, 바람직하게 6% 미만, 더 우선적으로 4% 미만, 특히 3% 미만의 Shatter 테스트 지수를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 산화물 형태의 누적 칼슘 및 마그네슘 함량은 조성물의 총 중량을 기준으로 40 중량% 이상, 유익하게 ≥ 60 중량%, 바람직하게 ≥ 80 중량%, 특히 ≥ 90 중량%, 우선적으로 ≥ 93 중량%, 또는 심지어 ≥ 95 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2시간 동안 190℃에서 진공 중에서 탈기 후 질소 흡착 검압법에 의해 측정되고 ISO 9277:2010E 표준에 설명된 대로 멀티포인트 BET 방법에 따라 계산된 비표면적이 0.4㎡/g 이상, 바람직하게 0.6㎡/g 이상, 더 우선적으로 0.8㎡/g 이상, 더욱더 우선적으로 1.0㎡/g 이상, 특히 1.2㎡/g 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, ISO 15901-1:2005E 표준의 파트 1에 따라 수은을 도입함으로써 수은압입법에 의해 결정된 총 기공 부피가 20% 이상, 바람직하게 25% 이상, 더욱더 우선적으로 30% 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 2시간 동안 75% 상대습도(즉, 22.8g/㎥ 절대습도) 하에 30℃에서 레벨 1의 가속 노화 테스트 후 20% 미만의 Shatter 테스트 지수를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 2시간 동안 50% 상대습도(즉, 25.6g/㎥ 절대습도) 하에 40℃에서 레벨 2의 가속 노화 테스트 후 20% 미만의 Shatter 테스트 지수를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 2시간 동안 60% 상대습도(즉, 30.7g/㎥ 절대습도) 하에 40℃에서 레벨 3의 가속 노화 테스트 후 20% 미만의 Shatter 테스트 지수를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 2시간 동안 70% 상대습도(즉, 35.8g/㎥ 절대습도) 하에 40℃에서 레벨 4의 가속 노화 테스트 후 20% 미만, 바람직하게 10% 미만, 특히 5% 미만, 더 구체적으로 3% 미만의 Shatter 테스트 지수를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 바인더 또는 윤활제로서 유기 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자는 광학현미경 또는 주사전자현미경으로 관찰가능한 7mm 이하의 크기를 가지며, 압축 전에 7mm 이하, 특히 5mm 이하의 d₁₀₀ 입자 크기를 갖는 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물의 상기 입자들은 압축 전에 3mm 이하의 d₉₀을 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물의 상기 입자들은 압축 전에 1mm 이하의 d₅₀을 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축물은, 예를 들어 로젠지, 타블렛, 가압 타블렛, 브리케트, 플레이틀렛, 볼 또는 추가의 소프 바 형태의 군으로부터 선택된, 건식 경로를 통해서 분상물을 성형하는 방법의 생성물의 전형적인 규칙적이며 균질한 형태를 가지며, 10 내지 100mm에 포함된, 바람직하게 15mm 이상, 바람직하게 20mm 이상, 바람직하게 70mm 이하, 바람직하게 50mm 이하의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축물은 적어도 1g, 바람직하게 적어도 5g, 우선적으로 적어도 10g, 특히 적어도 15g의 압축물 당 평균 중량을 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축물은 200g 이하, 바람직하게 150g 이하, 우선적으로 100g 이하, 특히 50g 이하의 압축물 당 평균 중량을 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축물은 1.5 내지 3, 유익하게 1.5 내지 2.8, 바람직하게 1.7 내지 2.6에 포함된 겉보기 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축물은 관통구를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄에 기초한 산화물, 규소에 기초한 산화물, 철에 기초한 산화물, 망간에 기초한 산화물과 같은 하나 또는 몇 개의 산화물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄에 기초한 수산화물, 규소에 기초한 수산화물, 철에 기초한 수산화물, 망간에 기초한 수산화물과 같은 하나 또는 몇 개의 수산화물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축물은 간단한 육안 검사, 광학현미경 검사 또는 추가의 주사전자현미경(SEM) 검사에 근거하여 거대결함을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
적어도 하나의 층이 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 상기 압축 생성물로 형성되는 다층 구조를 형성하기 위한 몇 개의 연속 층을 포함하는 복합 물질.
a) 식 aCaCO₃.bMgCO₃.xCaO.yMgO.zCa(OH)₂.tMg(OH)₂.uI에 맞는 적어도 하나의 칼슘-마그네슘 화합물의 입자를 적어도 포함하는 입자들의 조성물을 제공하는 단계로, 여기서 I는 불순물을 나타내고, a, b, z, t 및 u는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤50%이며, x 및 y는 각각 질량 분율 ≥0 및 ≤100%이고, x + y ≥ 50 중량%로서, 이들 질량 분율은 1 내지 40㎠에 포함된, 유익하게 1 내지 20㎠, 바람직하게 1 내지 10㎠, 특히 2 내지 10㎠에 포함된 구획을 가진 두 펀치 사이의 국한된 공간에 있는 칼슘-마그네슘 화합물의 총 중량을 기준으로 하는 단계;
b) 200MPa 및 700MPa를 포함하는, 바람직하게 250MPa 내지 500MPa, 더 바람직하게 300 내지 500MPa, 더욱더 우선적으로 375 내지 490MPa에 포함된 압축 압력을 적용함으로써 3-차원 형태의 압축 생성물을 형성하기 위해 상기 입자들을 압축하는 단계;
c) 압축 압력을 해제하는 단계; 및
d) 국한된 공간으로부터 상기 압축 생성물을 배출하는 단계
를 포함하는 압축물 형태의 조성물의 제조 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 제공 단계 전에 입자들이 입자 조성물에 균질하게 분포되는 균질한 입자 조성물을 얻기 위하여 입자들의 조성물을 형성하기 위해 입자들을 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항 또는 제 24 항에 있어서, 제공된 상기 입자 조성물은, 예를 들어 종래의 바인더 또는 윤활제와 같은 유기 성질, 또는 예를 들어 알루미늄, 규소, 철, 망간 등에 기초한 산화물 또는 수산화물과 같은 무기 성질을 가진 첨가제, 또는 Mohs 규모에서 5 이상의 경도를 가진 추가의 첨가제를 함유하며, 상기 첨가제는 200μm 이하, 바람직하게 150μm 이하, 더 바람직하게 100μm 이하의 d₁₀₀ 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 펀치 사이의 상기 국한된 공간은 윤활 단계에 의해서 미리 윤활되며, 이 단계 동안 예를 들어 칼슘 또는 마그네슘 스테아레이트와 같은 분말 형태의 윤활제가 상기 두 펀치 사이의 상기 국한된 공간의 표면에 부착되고, 분말 형태의 상기 윤활제는 입자의 조성물의 입자들과 함께 압축되며, 유익하게 압축 생성물의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 0.3 중량%, 바람직하게 0.02 내지 0.1 중량%에 해당하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수집된 압축 생성물은 이어서 1 내지 90분에 포함된 정해진 시간 기간, 바람직하게 5분 이상 및 60분 이하, 더 구체적으로 10분 이상 및 30분 이하 동안 700℃ 내지 1,200℃에서 열처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 수집된 압축물은 800℃ 초과, 유익하게 900℃ 초과 및 1,100℃ 미만, 바람직하게 1,000℃ 미만에서 열처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서, CO₂ 및 증기를 함유하는 가스 흐름 하에 50℃ 이상, 바람직하게 100℃ 이상, 바람직하게 150℃ 이상 및 700℃ 이하, 유익하게 500℃ 이하, 바람직하게 400℃ 이하, 특히 300℃ 이하, 유익하게 250℃ 이하의 온도에서 5 내지 60분에 포함된, 바람직하게 10 내지 30분에 포함된 시간 기간 동안, 존재한다면 선택적으로 열처리 후에, 상기 수집된 압축 생성물의 표면 처리를 위한 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 흐름은 5 내지 25 부피%, 바람직하게 5 내지 15%에 포함된 증기 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 흐름은 5 내지 40 부피%, 바람직하게 10 내지 25%에 포함된 가스 중 CO₂ 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
적어도 하나의 층이 제 23 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의한 조성물의 상기 압축 생성물로 형성되는 다층 구조를 형성하기 위한 몇 개의 연속 층을 포함하는 복합 물질의 제조 방법으로서, 상기 배출 단계 전에 상기 압축 생성물의 상기 적어도 하나의 층 및 다른 압축 층에 대해 추가의 압축 단계를 더 포함하는 방법.
특히 산소 전환로 또는 다른 전기 아크 노에서의 제강, 흄 가스의 처리, 상수의 처리, 폐수 슬러지 및 상수의 처리, 농업, 건설 산업, 및 예를 들어 토양 안정화를 위한 것과 같은 도시 공학에서 제 1 항 내지 제 22 항에 따른 조성물 또는 제 23 항 내지 제 33 항에 따른 방법으로부터 유래한 조성물의 사용.