KR20230084086A - Ceramic coated zeolite, nonwoven fabric including ceramic coated zeolite for adsorbing heavy metal and preparing method of thereof - Google Patents

Ceramic coated zeolite, nonwoven fabric including ceramic coated zeolite for adsorbing heavy metal and preparing method of thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20230084086A
KR20230084086A KR1020220168046A KR20220168046A KR20230084086A KR 20230084086 A KR20230084086 A KR 20230084086A KR 1020220168046 A KR1020220168046 A KR 1020220168046A KR 20220168046 A KR20220168046 A KR 20220168046A KR 20230084086 A KR20230084086 A KR 20230084086A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic
zeolite
nonwoven fabric
weight
parts
Prior art date
Application number
KR1020220168046A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
공형진
Original Assignee
공형진
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 공형진 filed Critical 공형진
Publication of KR20230084086A publication Critical patent/KR20230084086A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234Inorganic material layers
    • B01J20/3238Inorganic material layers containing any type of zeolite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/288Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/62Heavy metal compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H13/00Other non-woven fabrics
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/77Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with silicon or compounds thereof
    • D06M11/79Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with silicon or compounds thereof with silicon dioxide, silicic acids or their salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06Contaminated groundwater or leachate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

The present invention relates to a ceramic-coated zeolite, a non-woven fabric including ceramic-coated zeolite for adsorbing heavy metals, and a preparing method thereof. The non-woven fabric manufactured by the preparing method of the present invention is excellent not only in removing heavy metals in soil or wastewater, but also in adsorbing heavy metals discharged when electric vehicle batteries are discarded. The preparing method of the ceramic-coated zeolite of the present invention comprises a step (1) of adding and mixing 4 to 6 parts by weight of powdered ceramic and 2 to 4 parts by weight of an epoxy binder to 100 parts by weight of zeolite; a step (2) of spraying liquid ceramic under a temperature condition of 50 to 70 ℃; a step (3) of lowering the temperature to 20 to 25 ℃ to fix the porous-structured ceramic onto the surface of the zeolite.

Description

세라믹 코팅 제올라이트, 세라믹 코팅 제올라이트를 포함하는 중금속 흡착용 부직포 및 이의 제조방법{Ceramic coated zeolite, nonwoven fabric including ceramic coated zeolite for adsorbing heavy metal and preparing method of thereof}Ceramic coated zeolite, nonwoven fabric for adsorbing heavy metals containing ceramic coated zeolite and its manufacturing method

본 발명은 세라믹 코팅 제올라이트, 세라믹 코팅 제올라이트를 포함하는 중금속 흡착용 부직포 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ceramic-coated zeolite, a nonwoven fabric for adsorbing heavy metals containing the ceramic-coated zeolite, and a method for preparing the same.

급속한 산업화와 도시화에 따른 폐수의 배출량 증가로 인하여 각종 중금속을 포함한 유동성 물질이 배출되어 수질 오염뿐만 아니라 인간의 건강 및 생태계에 큰 피해를 주고 있으며, 이를 처리하기 위한 수처리 방법이 개발되고 있다. 오일 또는 산업폐수 등에 포함되어 있는 중금속을 제거하기 위한 방법으로 분리막을 이용한 여과, 이온교환수지, 화학적 침전법 및 흡착법 등의 다양한 물리화학적 방법들이 적용되고 있으며, 그 중에서도 활성탄, 합성 제올라이트, 키토산 등 다양한 무기 물질이 폐수 중의 중금속 흡착제를 통해 중금속 제거 방법이 사용되고 있으나, 제거 효율이 높은 소재는 고가로 인해 경제성이 낮고, 대부분의 소재는 상평형 특성상 흡착후 배출을 통해 흡착 효율이 현저히 떨어지는 단점이 있다.Due to the increase in wastewater discharge due to rapid industrialization and urbanization, fluid substances including various heavy metals are discharged, which not only pollutes water but also causes great damage to human health and ecosystems, and a water treatment method is being developed to treat them. As a method for removing heavy metals contained in oil or industrial wastewater, various physicochemical methods such as filtration using separation membranes, ion exchange resins, chemical precipitation and adsorption methods are applied. Inorganic substances are used to remove heavy metals through heavy metal adsorbents in wastewater, but materials with high removal efficiency have low economic feasibility due to their high cost, and most materials have the disadvantage of significantly lowering the adsorption efficiency through discharge after adsorption due to their phase equilibrium characteristics.

또한, 중금속에 의한 오염은 여러 종류의 중금속이 혼합되어 있는 경우가 많아서 제거하고자 하는 중금속을 선택적으로 제거하기가 힘든 경우가 많다는 문제점이 있다. 따라서, 보다 간단한 공정을 통해 제조 가능하며, 선택적으로 중금속을 흡착 제거하는 성능이 우수한 천연소재에 대한 개발이 요구되는 실정이다.In addition, contamination by heavy metals has a problem in many cases that it is often difficult to selectively remove heavy metals to be removed because many types of heavy metals are mixed. Therefore, there is a need to develop natural materials that can be manufactured through a simpler process and have excellent performance in selectively adsorbing and removing heavy metals.

한국공개특허 제2019-0107852호에 중금속 흡착용 부직포의 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 중금속 흡착용 부직포에 관한 기술이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2021-0097978호에 산업폐수 중 선택적 중금속 제거용 흡착 소재 및 이의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 세라믹 코팅 제올라이트, 세라믹 코팅 제올라이트를 포함하는 중금속 흡착용 부직포 및 이의 제조방법에 관하여 개시된 바 없다.Korean Patent Publication No. 2019-0107852 discloses a method for manufacturing a nonwoven fabric for adsorbing heavy metals and technology for the nonwoven fabric for adsorbing heavy metals prepared thereby, and Korean Patent Publication No. 2021-0097978 discloses adsorption for selective removal of heavy metals from industrial wastewater. A material and a manufacturing method thereof are disclosed, but the ceramic coated zeolite of the present invention, a nonwoven fabric for adsorbing heavy metals containing the ceramic coated zeolite, and a manufacturing method thereof have not been disclosed.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 세라믹 코팅 제올라이트, 세라믹 코팅 제올라이트를 포함하는 중금속 흡착용 부직포 및 이의 제조방법을 제공하고, 본 발명의 제조방법으로 제조된 세라믹이 코팅된 제올라이트가 수중 중금속을 제거할 수 있다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention was derived from the above needs, and the present invention provides a ceramic-coated zeolite, a nonwoven fabric for adsorbing heavy metals containing the ceramic-coated zeolite, and a manufacturing method thereof, and the ceramic manufactured by the manufacturing method of the present invention is coated. The present invention was completed by confirming that zeolite can remove heavy metals in water.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (1) 제올라이트 100 중량부에 대하여, 분말형 세라믹 4~6 중량부 및 에폭시 바인더 2~4 중량부를 첨가하고 혼합하는 단계;In order to achieve the above object, the present invention (1) based on 100 parts by weight of zeolite, adding 4 to 6 parts by weight of powdered ceramic and 2 to 4 parts by weight of an epoxy binder and mixing;

(2) 상기 단계 (1) 이후에, 50~70℃의 온도 조건에서 액상형 세라믹을 분무하는 단계; 및 (2) spraying liquid ceramics at a temperature of 50 to 70° C. after step (1); and

(3) 상기 단계 (2) 이후에, 온도 조절기를 이용하여 온도를 20~25℃까지 낮춰 공극 구조의 세라믹을 제올라이트 표면에 고정시키는 단계;를 포함하는 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트의 제조방법을 제공한다.(3) after step (2), lowering the temperature to 20-25 ° C using a temperature controller to fix the pore-structured ceramic to the surface of the zeolite; provides

또한, 본 발명은 상기 중금속 흡착용 제올라이트의 제조방법으로 제조된 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트를 제공한다.In addition, the present invention provides a ceramic-coated zeolite for heavy metal adsorption prepared by the method for preparing the zeolite for adsorption of heavy metals.

또한, 본 발명은 (1) 제올라이트 100 중량부에 대하여, 분말형 세라믹 4~6 중량부 및 에폭시 바인더 2~4 중량부를 첨가하고 혼합하는 단계;In addition, the present invention (1) based on 100 parts by weight of zeolite, adding 4 to 6 parts by weight of powdered ceramic and 2 to 4 parts by weight of an epoxy binder and mixing;

(2) 상기 단계 (1) 이후에, 50~70℃의 온도 조건에서 액상형 세라믹을 분무하는 단계; 및 (2) spraying liquid ceramics at a temperature of 50 to 70° C. after step (1); and

(3) 상기 단계 (2) 직후에, 상기 세라믹이 코팅된 제올라이트를 제1의 부직포의 상단에 도포하고, 그 상부를 제2의 부직포로 덮은 후, 온도를 20~25℃으로 낮춰, 세라믹이 코팅된 제올라이트를 두겹으로 이루어진 부직포의 사이에 고정시키는 단계;를 포함하는 중금속 흡착용 부직포의 제조방법을 제공한다.(3) Immediately after the step (2), the ceramic-coated zeolite is applied to the top of the first nonwoven fabric, the top is covered with the second nonwoven fabric, and the temperature is lowered to 20 to 25° C., so that the ceramic It provides a method for producing a nonwoven fabric for adsorbing heavy metals, including fixing the coated zeolite between two layers of nonwoven fabric.

또한, 본 발명은 상기 중금속 흡착용 부직포의 제조방법으로 제조된 중금속 흡착용 부직포를 제공한다.In addition, the present invention provides a nonwoven fabric for adsorbing heavy metals manufactured by the method of manufacturing the nonwoven fabric for adsorbing heavy metals.

본 발명은 세라믹 코팅 제올라이트, 세라믹 코팅 제올라이트를 포함하는 중금속 흡착용 부직포 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 제조방법으로 제조된 부직포는 토양 또는 폐수 중의 중금속 제거뿐만 아니라, 전기차 배터리 폐기시 배출되는 중금속을 흡착하는 효과가 우수하다.The present invention relates to a ceramic-coated zeolite, a nonwoven fabric for adsorbing heavy metals containing the ceramic-coated zeolite, and a method for manufacturing the same. The nonwoven fabric manufactured by the manufacturing method of the present invention not only removes heavy metals from soil or wastewater, The effect of adsorbing heavy metals is excellent.

도 1은 세라믹 코팅 전의 제올라이트(A) 및 세라믹 코팅 후의 제올라이트(B) 사진이다.
도 2는 세라믹이 코팅된 제올라이트가 도포 및 고정된 부직포(매트)를 나타낸 개략도(A), 측면사진(B) 및 세라믹이 코팅된 제올라이트가 도포 및 고정된 부직포(매트) 시제품의 사진(C)이다.
도 3은 세라믹 코팅된 제올라이트의 수중 중금속 제거율을 확인한 시험성적서이다.
1 is a photograph of zeolite (A) before ceramic coating and zeolite (B) after ceramic coating.
2 is a schematic diagram (A) showing a non-woven fabric (mat) to which ceramic-coated zeolite is applied and fixed, (B) and a photo (C) of a prototype non-woven fabric (mat) to which ceramic-coated zeolite is applied and fixed am.
3 is a test report confirming the removal rate of heavy metals in water of ceramic-coated zeolite.

본 발명은 (1) 제올라이트 100 중량부에 대하여, 분말형 세라믹 4~6 중량부 및 에폭시 바인더 2~4 중량부를 첨가하고 혼합하는 단계;The present invention comprises (1) adding 4 to 6 parts by weight of powdered ceramic and 2 to 4 parts by weight of an epoxy binder to 100 parts by weight of zeolite and mixing;

(2) 상기 단계 (1) 이후에, 50~70℃의 온도 조건에서 액상형 세라믹을 분무하는 단계; 및 (2) spraying liquid ceramics at a temperature of 50 to 70° C. after step (1); and

(3) 상기 단계 (2) 이후에, 온도 조절기를 이용하여 온도를 20~25℃까지 낮춰 공극 구조의 세라믹을 제올라이트 표면에 고정시키는 단계;를 포함하는 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트의 제조방법에 관한 것이다. (3) after step (2), lowering the temperature to 20-25 ° C using a temperature controller to fix the pore-structured ceramic to the surface of the zeolite; It is about.

상기 세라믹은 다공성을 가지고 있는 알루미나인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. The ceramic is preferably alumina having porosity, but is not limited thereto.

상기 중금속은 토양 또는 폐광 침출수에 포함된 카드뮴, 구리, 납, 아연, 크롬 및 수은 중에서 선택된 하나 이상의 중금속이거나, 전기차 배터리 폐기시 배출되는 중금속일 수 있으며, 전해질 용액에 함유된 중금속일 수 있고, 상기 전해질 용액은 해수인 것이 바람직하지만 이에 한정하는 것은 아니다.The heavy metal may be one or more heavy metals selected from among cadmium, copper, lead, zinc, chromium, and mercury contained in soil or abandoned mine leachate, heavy metal discharged when an electric vehicle battery is disposed of, or heavy metal contained in an electrolyte solution. The electrolyte solution is preferably seawater, but is not limited thereto.

상기 제올라이트는 직경이 1~10mm인 구형인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 직경이 4~6mm이지만, 목적에 따라 얼마든지 직경을 조절하는 것이 가하다. The zeolite is preferably spherical with a diameter of 1 to 10 mm, more preferably 4 to 6 mm in diameter, but it is possible to adjust the diameter according to the purpose.

본 발명의 제조방법으로 제조되는 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트는 분말형 세라믹과 에폭시 바인더 혼합물이 제올라이트에 1차 고정된 후, 2차 분무한 유기용제에 녹인 액상형의 세라믹을 도포함으로써, 표면을 이루는 세라믹은 공극이 다수 형성된 구조를 갖는 것이 특징으로, 다공성 표면에 중금속이 잘 흡착될 수 있다. In the ceramic-coated zeolite for heavy metal adsorption produced by the manufacturing method of the present invention, a mixture of powdered ceramic and epoxy binder is firstly fixed to the zeolite, and then a liquid-type ceramic dissolved in an organic solvent sprayed secondarily is applied to the surface. The feature of the ceramic to be formed is that it has a structure in which a large number of pores are formed, and heavy metals can be well adsorbed on the porous surface.

상기 세라믹 입자의 크기가 1~5mm인 것이 더 바람직하고 더욱더 바람직하게는 2~3mm의 입자 크기를 갖는 것이지만 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 알루미나는 내부 결정의 크기 및 종류에 따라 이온교환이 가능한 양이온을 포함할 수 있다. It is more preferable that the size of the ceramic particles is 1 to 5 mm, and even more preferably, the particle size is 2 to 3 mm, but is not limited thereto. The alumina may include cations capable of ion exchange depending on the size and type of internal crystals.

제올라이트를 세라믹으로 코팅함으로써, 바닷물 등 고농도의 염을 포함하는 물에 대한 화학적 또는 물리적 강도를 유지할 수 있는 특징이 있다.By coating the zeolite with a ceramic, there is a feature that can maintain chemical or physical strength for water containing a high concentration of salt such as seawater.

상기 단계 (3)에서 온도를 10분 이내로 빠르게 낮추지 않으면, 세라믹이 코팅된 제올라이트의 형태가 잘 유지되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 일정한 형태를 유지하기 위하여, 2차 액상형 세라믹을 분무한 직후, 10분 이내로 빠르게 온도조절기를 이용하여 온도를 20~25℃까지 낮추는 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. If the temperature is not quickly lowered within 10 minutes in the step (3), a problem in that the shape of the ceramic-coated zeolite may not be well maintained may occur. Therefore, in order to maintain a constant shape, immediately after spraying the secondary liquid type ceramic, it is preferable to quickly lower the temperature to 20 to 25 ° C using a temperature controller within 10 minutes, but is not limited thereto.

상기 중금속은 토양 또는 폐광 침출수에 포함된 중금속이거나, 전기차 배터리 폐기시 배출되는 중금속인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.The heavy metal is preferably, but not limited to, heavy metal contained in soil or abandoned mine leachate, or heavy metal discharged when an electric vehicle battery is disposed of.

또한 본 발명은 상기 중금속 흡착용 제올라이트의 제조방법으로 제조된 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트에 관한 것이다..In addition, the present invention relates to a zeolite for heavy metal adsorption coated with a ceramic manufactured by the method for preparing the zeolite for adsorption of heavy metal.

또한, 본 발명은 (1) 제올라이트 100 중량부에 대하여, 분말형 세라믹 4~6 중량부 및 에폭시 바인더 2~4 중량부를 첨가하고 혼합하는 단계;In addition, the present invention (1) based on 100 parts by weight of zeolite, adding 4 to 6 parts by weight of powdered ceramic and 2 to 4 parts by weight of an epoxy binder and mixing;

(2) 상기 단계 (1) 이후에, 50~70℃의 온도 조건에서 액상형 세라믹을 분무하는 단계; 및 (2) spraying liquid ceramics at a temperature of 50 to 70° C. after step (1); and

(3) 상기 단계 (2) 직후에, 상기 세라믹이 코팅된 제올라이트를 제1의 부직포의 상단에 도포하고, 그 상부를 제2의 부직포로 덮은 후, 온도를 20~25℃으로 낮춰, 세라믹이 코팅된 제올라이트를 두겹으로 이루어진 부직포의 사이에 고정시키는 단계;를 포함하는 중금속 흡착용 부직포의 제조방법에 관한 것이다.(3) Immediately after the step (2), the ceramic-coated zeolite is applied to the top of the first nonwoven fabric, the top is covered with the second nonwoven fabric, and the temperature is lowered to 20 to 25° C., so that the ceramic It relates to a method for manufacturing a nonwoven fabric for adsorbing heavy metals, including fixing the coated zeolite between two layers of nonwoven fabric.

상기 단계 (3)에서, 세라믹이 코팅된 제올라이트의 도포는 필요에 따라, 도포량을 결정함으로써, 1개의 레이어부터 다수의 레이어를 형성하는 양으로 도포할 수 있다. In the step (3), the application of the ceramic-coated zeolite may be applied in an amount to form a plurality of layers from one layer by determining the application amount, if necessary.

또한, 본 발명은 상기 중금속 흡착용 부직포의 제조방법으로 제조된 중금속 흡착용 부직포에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a nonwoven fabric for adsorbing heavy metals prepared by the method for preparing the nonwoven fabric for adsorbing heavy metals.

본 발명에 따른 부직포를 포장하여 토양 중금속을 제거할 경우, 토양 표면에 덮어 삼투압 작용으로 중금속을 제거할 수 있고, 수중 중금속을 제거할 경우는 필터형태로 사용하는 것이 가능하며, 중금속 제거를 완료한 후에는 상하부 부직포로 포장된 세라믹 코팅 제올라이트를 걷어내거나, 들어냄으로써 유지 관리가 편리한 특징이 있다. When removing heavy metals from soil by wrapping the nonwoven fabric according to the present invention, heavy metals can be removed by osmotic action by covering the nonwoven fabric on the surface of the soil, and when removing heavy metals from water, it is possible to use it in the form of a filter, and heavy metal removal is completed. After, there is a feature that maintenance is convenient by skimming or lifting the ceramic coated zeolite packed in the upper and lower nonwoven fabrics.

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples. These examples are only for explaining the present invention in more detail, and it is obvious to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1. 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트의 제조Example 1. Preparation of ceramic-coated zeolite for adsorption of heavy metals

(1) 직경이 4~6mm의 제올라이트 100 중량부에 대하여, 분말형 세라믹 5 중량부 및 에폭시 바인더 3 중량부를 첨가하고 혼합하였다. (1) Based on 100 parts by weight of zeolite having a diameter of 4 to 6 mm, 5 parts by weight of powdered ceramic and 3 parts by weight of an epoxy binder were added and mixed.

(2) 상기 단계 (1) 이후에, 60℃의 온도 조건에서 액상형 세라믹을 분무하였다.(2) After step (1), the liquid ceramic was sprayed at a temperature of 60°C.

(3) 상기 단계 (2) 이후에, 온도를 상온(20~25℃)으로 조절하여 제올라이트 표면에 공극 구조의 세라믹을 고정시켜, 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트를 제조하였다(도 1).(3) After step (2), the temperature was adjusted to room temperature (20-25 ° C.) to fix the pore-structured ceramic on the surface of the zeolite to prepare a ceramic-coated zeolite for heavy metal adsorption (FIG. 1).

실시예 2. 중금속 흡착용 부직포의 제조Example 2. Preparation of nonwoven fabric for adsorption of heavy metals

(1) 제올라이트 100 중량부에 대하여, 분말형 세라믹 5 중량부 및 에폭시 바인더 3 중량부를 첨가하고 혼합하였다.(1) Based on 100 parts by weight of zeolite, 5 parts by weight of powdered ceramic and 3 parts by weight of an epoxy binder were added and mixed.

(2) 상기 단계 (1) 이후에, 60℃의 온도 조건에서 액상형 세라믹을 분무하였다.(2) After step (1), the liquid ceramic was sprayed at a temperature of 60°C.

(3) 상기 단계 (2) 직후에, 상기 세라믹이 코팅된 제올라이트를 제1의 부직포의 상단에 도포하고, 그 상부를 제2의 부직포로 덮은 후, 온도를 20~25℃으로 낮춰, 세라믹이 코팅된 제올라이트를 두겹으로 이루어진 부직포의 사이에 고정시켜 중금속 흡착용 부직포를 제조하였다(도 2).(3) Immediately after the step (2), the ceramic-coated zeolite is applied to the top of the first nonwoven fabric, the top is covered with the second nonwoven fabric, and the temperature is lowered to 20 to 25° C., so that the ceramic A nonwoven fabric for adsorbing heavy metals was prepared by fixing the coated zeolite between two layers of nonwoven fabric (FIG. 2).

실시예 3. 중금속 흡착용 부직포의 성능 분석Example 3. Performance analysis of nonwoven fabric for adsorption of heavy metals

상기 실시예 1에서 제조한 중금속 흡착용 부직포에 고정된 세라믹이 코팅된 제올라이트의 성능을 분석하였다. The performance of the ceramic-coated zeolite fixed to the nonwoven fabric for heavy metal adsorption prepared in Example 1 was analyzed.

정수기의 기준 규격 및 검사기관 지정고시(환경부고시 제2021-157호)에 따른 시험방법으로 세라믹 코팅 제올라이트의 중금속 제거율을 확인하였다. The heavy metal removal rate of the ceramic-coated zeolite was confirmed by a test method according to the standard specifications of water purifiers and the designation notice of inspection institutions (Ministry of Environment Notice No. 2021-157).

그 결과, 도 3에 개시한바 토양 침출수 속에 포함된 중금속인 카드뮴, 구리, 납, 아연, 크롬 및 수은을 제거할 수 있다는 것을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 3, it was confirmed that heavy metals such as cadmium, copper, lead, zinc, chromium, and mercury contained in soil leachate could be removed.

Claims (9)

(1) 제올라이트 100 중량부에 대하여, 분말형 세라믹 4~6 중량부 및 에폭시 바인더 2~4 중량부를 첨가하고 혼합하는 단계;
(2) 상기 단계 (1) 이후에, 50~70℃의 온도 조건에서 액상형 세라믹을 분무하는 단계; 및
(3) 상기 단계 (2) 이후에, 온도 조절기를 이용하여 온도를 20~25℃까지 낮춰 공극 구조의 세라믹을 제올라이트 표면에 고정시키는 단계;를 포함하는 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트의 제조방법.
(1) adding 4 to 6 parts by weight of powdered ceramic and 2 to 4 parts by weight of an epoxy binder to 100 parts by weight of zeolite and mixing;
(2) spraying liquid ceramics at a temperature of 50 to 70° C. after step (1); and
(3) after step (2), lowering the temperature to 20-25 ° C using a temperature controller to fix the pore-structured ceramic to the surface of the zeolite; .
제1항에 있어서, 상기 세라믹은 다공성을 가지고 있는 알루미나인 것을 특징으로 하는 중금속 흡착용 제올라이트의 제조방법.The method of claim 1, wherein the ceramic is alumina having porosity. 제1항에 있어서, 상기 중금속은 토양 또는 폐광 침출수에 포함된 카드뮴, 구리, 납, 아연, 크롬 및 수은 중에서 선택된 하나 이상의 중금속인 것을 특징으로 하는 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트의 제조방법.The method of claim 1, wherein the heavy metal is one or more heavy metals selected from among cadmium, copper, lead, zinc, chromium and mercury contained in soil or waste mine leachate. 제1항에 있어서, 상기 중금속은 전기차 배터리 폐기시 배출되는 중금속인 것을 특징으로 하는 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트의 제조방법.The method of claim 1, wherein the heavy metal is a heavy metal discharged when an electric vehicle battery is disposed of. 제1항에 있어서, 상기 중금속은 전해질 용액에 함유된 중금속인 것을 특징으로 하는 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트의 제조방법.The method of claim 1, wherein the heavy metal is a heavy metal contained in the electrolyte solution. 제1항 내지 제5항 중에서 선택된 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트.A zeolite for adsorbing heavy metals coated with a ceramic manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 5. 제6항에 있어서, 상기 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트는 직경이 1~20mm인 구형인 것을 특징으로 하는 세라믹이 코팅된 중금속 흡착용 제올라이트. The ceramic-coated zeolite for heavy metal adsorption according to claim 6, wherein the ceramic-coated zeolite for heavy metal adsorption has a spherical shape with a diameter of 1 to 20 mm. (1) 제올라이트 100 중량부에 대하여, 분말형 세라믹 4~6 중량부 및 에폭시 바인더 2~4 중량부를 첨가하고 혼합하는 단계;
(2) 상기 단계 (1) 이후에, 50~70℃의 온도 조건에서 액상형 세라믹을 분무하는 단계; 및
(3) 상기 단계 (2) 직후에, 상기 세라믹이 코팅된 제올라이트를 제1의 부직포의 상단에 도포하고, 그 상부를 제2의 부직포로 덮은 후, 온도를 20~25℃으로 낮춰, 세라믹이 코팅된 제올라이트를 두겹으로 이루어진 부직포의 사이에 고정시키는 단계;를 포함하는 중금속 흡착용 부직포의 제조방법.
(1) adding 4 to 6 parts by weight of powdered ceramic and 2 to 4 parts by weight of an epoxy binder to 100 parts by weight of zeolite and mixing;
(2) spraying liquid ceramics at a temperature of 50 to 70° C. after step (1); and
(3) Immediately after the step (2), the ceramic-coated zeolite is applied to the top of the first nonwoven fabric, the top is covered with the second nonwoven fabric, and the temperature is lowered to 20 to 25° C., so that the ceramic A method for producing a nonwoven fabric for adsorbing heavy metals comprising: fixing the coated zeolite between two layers of nonwoven fabric.
제8항의 제조방법으로 제조된 중금속 흡착용 부직포.A nonwoven fabric for adsorbing heavy metals prepared by the manufacturing method of claim 8.
KR1020220168046A 2021-12-03 2022-12-05 Ceramic coated zeolite, nonwoven fabric including ceramic coated zeolite for adsorbing heavy metal and preparing method of thereof KR20230084086A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210172050 2021-12-03
KR1020210172050 2021-12-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230084086A true KR20230084086A (en) 2023-06-12

Family

ID=86770206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220168046A KR20230084086A (en) 2021-12-03 2022-12-05 Ceramic coated zeolite, nonwoven fabric including ceramic coated zeolite for adsorbing heavy metal and preparing method of thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230084086A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Demirbaş et al. The removal of Victoria blue from aqueous solution by adsorption on a low-cost material
JP5021540B2 (en) Monolithic organic porous body, monolithic organic porous ion exchanger, production method thereof and chemical filter
KR101173213B1 (en) Method for manufacturing functional materials for adsorption of polluant and functional materials manufactured by the same
CN102008940A (en) Phosphate removing agent prepared by loading lanthana on active carbon fibre substrate and preparation method thereof
Mruthunjayappa et al. Engineering a biopolymer-based ultrafast permeable aerogel membrane decorated with task-specific Fe–Al nanocomposites for robust water purification
JP2005046732A (en) Method for manufacturing phosphorus adsorbent
CN105771701A (en) Preparation method for metal ion-imprinted composite film
CN103752286B (en) Composite adsorbing material of a kind of heavy-metal ion removal and its preparation method and application
CN107827192B (en) A kind of MOFs material is used for the purposes and method of trace amount mercury ion in adsorbed water body
Elsherif et al. Equilibrium and kinetic studies of Cu (II) biosorption onto waste tea and coffee powder (WTCP)
Mayacela et al. Physical characteristics of materials of Ecuadorian origin for water treatment
Sharifian et al. Reusable granulated silica pillared clay for wastewater treatment, selective for adsorption of Ni (II)
KR20230084086A (en) Ceramic coated zeolite, nonwoven fabric including ceramic coated zeolite for adsorbing heavy metal and preparing method of thereof
Nighojkar et al. Use of marble and iron waste additives for enhancing arsenic and E. coli contaminant removal capacity and strength of porous clay ceramic materials for point of use drinking water treatment
Jin et al. A acylthiourea based ion-imprinted membrane for selective removal of Ag+ from aqueous solution
US20190262797A1 (en) Sediment capping layer constructed from sand adhered sorbent material
JP2006326405A (en) Water purifying filter
JP4203598B2 (en) Anion adsorbent, anion removal method, anion adsorbent regeneration method and element recovery method
Patankar et al. Defluoridation of drinking water using PURAL® MG-20 mixed hydroxide adsorbent
Al-Shawabkeh et al. Experimental study of the application of date palm trunk fiber as biosorbent for removal cadmium using a fixed bed column: investigation of the influence of particle size
JP4052859B2 (en) Arsenic adsorbent and arsenic adsorption removal method in aqueous solution
JP2007044606A (en) Chelating agent for scavenging heavy metal
JP6637316B2 (en) Manufacturing method of liquid treatment film
Smolyakov et al. Efficient removal of Cd (II), Cu (II), Pb (II), and Zn (II) from wastewater and natural water using submersible device
CN113293621B (en) Preparation method of hydrophobic thiolated Zr-MOFs modified non-woven fabric, prepared modified non-woven fabric and application thereof