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KR20040087050A - The synthesis method of cubical precipitated calcium carbonate using the limestone washing process sludge - Google Patents

The synthesis method of cubical precipitated calcium carbonate using the limestone washing process sludge Download PDF

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KR20040087050A
KR20040087050A KR1020030021290A KR20030021290A KR20040087050A KR 20040087050 A KR20040087050 A KR 20040087050A KR 1020030021290 A KR1020030021290 A KR 1020030021290A KR 20030021290 A KR20030021290 A KR 20030021290A KR 20040087050 A KR20040087050 A KR 20040087050A
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KR
South Korea
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calcium carbonate
precipitated calcium
limestone sludge
quicklime
cubic
Prior art date
Application number
KR1020030021290A
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Inventor
안지환
김형석
주성민
Original Assignee
한국지질자원연구원
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: A method for preparing a cubic precipitated calcium carbonate and a cubic precipitated calcium carbonate prepared by the method are provided, to obtain a cubic precipitated calcium carbonate having a size of 0.1-0.9 micrometers with a low cost by using limestone sludge. CONSTITUTION: The method comprises the steps of calcining the limestone sludge whose quicklime (calcium oxide) content is 45-55 wt% at a constant temperature for a specific time; pulverizing the calcined lime; mixing the quicklime powder with water to hydrate it; filtering the obtained slaked lime (calcium hydroxide) suspension, drying the filtered one at a temperature of about 95 deg.C and washing the dried one; blowing out carbon dioxide to the calcium hydroxide suspension; and filtering and drying the calcium carbonate obtained by the carbonation to prepare a cubic precipitated calcium carbonate. Preferably the calcination is carried out at 1,000-1,200 deg.C for 1-3 hours; the calcined lime is pulverized into a size of 200 mesh or less; the suspension has a concentration of 4.0-8.0 wt%, the flow rate of carbon dioxide is 0.2-2.0 L/min and a stirring velocity is 500-1,000 rpm in the carbonation; and the carbonation is carried out at 10-20 deg.C.

Description

석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 및 그 제조방법{The synthesis method of cubical precipitated calcium carbonate using the limestone washing process sludge}The synthesis method of cubical precipitated calcium carbonate using the limestone washing process sludge}

본 발명은 페인트, 안료, 제지, 플라스틱 분야의 충전제 또는 증점제(增粘劑)로 사용되는 탄산칼슘에 관한 것으로서, 특히 제철소에서 발생되는 석회석 슬러지를 소성 및 분쇄하고, 물과 반응시켜 얻어진 수산화칼슘 현탁액을 탄산화 반응시킴으로써, 탄산칼슘 분체(粉體)를 얻을 수 있도록 한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄화칼슘 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to calcium carbonate used as a filler or thickener in the field of paints, pigments, paper, and plastics. In particular, the calcium hydroxide suspension obtained by calcining and pulverizing limestone sludge produced in steel mills and reacting with water It relates to a cubic precipitated calcium carbonate made of limestone sludge as a raw material so as to obtain calcium carbonate powder by a carbonation reaction, and a method for producing the same.

일반적으로 탄산칼슘은 백색도가 높고, 물리적 및 화학적으로 안정하기 때문에 종이, 플라스틱 및 고무 등에 충전제나 증점제로 많이 쓰이고 있으며, 최근에는 백색 안료, 의약품, 화공약품, 흡착제 등으로 그 이용 범위가 증가되고 있다.In general, calcium carbonate has high whiteness and is physically and chemically stable, and thus is widely used as a filler or a thickener in paper, plastic, and rubber, and recently, its use range has increased with white pigments, pharmaceuticals, chemicals, and adsorbents. .

종래 기술에 의한 탄산칼슘 제조방법은 화학적인 침전 반응을 이용하는 제조방법으로 수용액법, 탄산화법 등이 있는 바, 상기 수용액법은 탄산기를 포함하는 염을 용해시킨 수용액과 칼슘염을 용해시킨 수용액을 혼합하여 제조하는 방법으로서, 생성되는 입자 크기는 4 ~ 5㎛ 정도이다.The calcium carbonate manufacturing method according to the prior art is a manufacturing method using a chemical precipitation reaction, there are an aqueous solution method, carbonation method, etc. The aqueous solution method is a mixture of an aqueous solution in which a salt containing a carbonic acid dissolved and an aqueous solution in which calcium salt is dissolved As a method for producing, the resulting particle size is about 4 to 5㎛.

또한, 상기한 탄산화법은 수산화칼슘 현탁액에 탄산가스를 불어넣어 제조하는 방법으로서, 물을 수산화칼슘 현탁액의 용매로 사용했을 경우에는 합성조건에따라 10-²㎛ 단위의 입경을 가지는 미분체 혹은 0.5 ~ 2㎛ 정도 크기의 분체가 얻어진다.In addition, as a method for the carbonate speech is produced by blowing a carbon dioxide gas to the calcium hydroxide suspension, in the case where the use of water as a solvent for calcium hydroxide suspension 10 is in accordance with the synthesis conditions or the fine powder having a particle diameter of 0.5 to 2 units ²㎛ A powder having a size of about μm is obtained.

그러나, 물을 수산화칼슘 현탁액으로 사용한 탄산화법은 10-¹㎛단위의 입경을 가지는 분체 제조가 불가능한 것은 아니지만, 현탁액의 농도가 매우 낮은 경우에만 제조가 가능하고, 입경의 분포가 고르지 못하여 상용화에는 적합하지 않은 문제점이 있다.However, the carbonation method using water as a calcium hydroxide suspension is not impossible to prepare a powder having a particle size of 10 - ¹ μm, but can be produced only when the concentration of the suspension is very low, and the distribution of the particle size is uneven, which makes it unsuitable for commercialization. There is a problem.

아울러, 상기 수용액법은 용액의 과포화도 및 여러 다른 반응조건들의 변화에 의해 칼사이트 분체의 입경 제어가 가능하나, 1㎛ 이하의 입경을 지니는 분체의 제조는 보고된 바 없다.In addition, the aqueous solution method can control the particle size of the calsite powder by the change of the supersaturation of the solution and various other reaction conditions, but the production of powder having a particle size of 1㎛ or less has not been reported.

또한, 상기 탄산화법 및 수용액법은 상기한 바와 같은 문제점 외에 공통적으로 탄산칼슘 제조에 사용되는 생석회를 공급하기 위해 별도의 제조공정이 요구되기 때문에 탄산칼슘 제조에 소요되는 비용을 절감하기 어려운 문제점이 있으며, 특히 수용액법은 탄산화법과 비교하여 상대적으로 보다 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.In addition, the carbonation method and the aqueous solution method has a problem that it is difficult to reduce the cost required for the production of calcium carbonate because a separate manufacturing process is required to supply the quicklime used in the production of calcium carbonate in addition to the problems described above. In particular, the aqueous solution method has a problem that it takes a relatively higher cost compared to the carbonation method.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제철소에서 발생되는 석회석 슬러지를 탄산칼슘 제조를 위한 탄산화법에 적용시킴으로써, 탄산칼슘 제조에 사용되는 생석회의 제조하기 위한 별도의 공정이 요구되지 않으므로 탄산칼슘 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있도록 한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by applying the limestone sludge generated in the steel mill to the carbonation method for the production of calcium carbonate, a separate process for the production of quicklime used for the production of calcium carbonate is It is an object of the present invention to provide a cubic precipitated calcium carbonate made of limestone sludge as a raw material and a method for producing the same, so that the cost and time required for the production of calcium carbonate can be reduced.

또한, 본 발명은 부가적인 목적으로 제철소에서 발생되는 석회석 슬러지를 재활용함으로써, 석회석 제조 시에 발생되는 공장폐수 및 석회석 소성로의 배기가스, 습식 집진기에서 발생되는 슬러리를 모두 줄일 수 있으므로 친환경적인 제조방법에 의해 탄산칼슘을 제조할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention by recycling the limestone sludge generated in the steel mill for additional purposes, it is possible to reduce both the plant wastewater generated during the production of limestone, the exhaust gas of the limestone kiln, slurry generated in the wet dust collector, so that the environmentally friendly manufacturing method The purpose is to be able to produce calcium carbonate by.

도 1은 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘의 제조방법이 도시된 공정도,1 is a process diagram showing a method for producing a cubic precipitated calcium carbonate based on limestone sludge according to the present invention;

도 2는 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 제조장치의 주요부가 도시된 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing the main part of the cubic precipitated calcium carbonate production apparatus using the limestone sludge according to the present invention,

도 3은 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘의 열 분석 결과가 도시된 그래프,3 is a graph showing the results of thermal analysis of cubic precipitated calcium carbonate using limestone sludge as a raw material according to the present invention;

도 4는 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘의 엑스선 회전 분석 결과가 도시된 그래프,4 is a graph showing the results of X-ray rotation analysis of cubic precipitated calcium carbonate using limestone sludge as a raw material according to the present invention;

도 5는 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘의 주사 전자현미경 결과가 도시된 사진이다.FIG. 5 is a photograph showing a scanning electron microscope result of a cubic precipitated calcium carbonate based on limestone sludge according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

10 : 항온조 탱크 20 : 이산화탄소 유입관10: thermostat tank 20: carbon dioxide inlet pipe

30 : 교반기 40 : 전기 전도도 전극30: stirrer 40: electrical conductivity electrode

50 : 온도계50: thermometer

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 제조방법은 생석회 함량이 45 ~ 55중량%인 석회석 슬러지를 일정 온도 조건에서 특정 시간동안 가열하는 소성단계와;Cubic precipitated calcium carbonate manufacturing method using the limestone sludge according to the present invention for solving the above problems is a calcining step of heating the limestone sludge having a quick lime content of 45 to 55% by weight under a certain temperature condition;

상기 소성단계에서 공급된 생석회를 일정 크기 이하의 분말로 부수는 분쇄단계와;A grinding step of crushing the quicklime supplied in the firing step into powder having a predetermined size or less;

상기 분쇄단계에서 공급된 생석회 분말을 물과 함께 탄산칼슘 제조장치에 투입하여 섞는 수화단계와;A hydration step of mixing the quicklime powder supplied in the crushing step with water into a calcium carbonate production apparatus and mixing the water;

상기 수화단계에서 공급된 소석회 현탄액을 여과시키고, 95℃ 정도의 온도에서 건조시킨 후에 세정하는 준비단계와;Preparing a step of washing the calcined lime suspension supplied in the hydration step, and drying at a temperature of about 95 ° C .;

상기 준비단계에서 공급된 소석회 현탄액에 이산화탄소를 불어넣는 탄산화 반응단계와;A carbonation reaction step of blowing carbon dioxide into the slaked lime suspension supplied in the preparation step;

상기 탄산화 반응단계에서 공급된 소석회를 여과 및 건조시켜 입방형 침강성 탄산칼슘이 생성되는 탄산칼슘 생성단계가 포함된 것을 특징으로 한다.The calcium carbonate is produced by filtering and drying the calcined lime supplied in the carbonation reaction step to produce a cubic precipitated calcium carbonate.

또한, 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘은 상기 탄산칼슘 제조방법에 의해 제조되어 그 입자의 크기가 0.1 ~ 0.9 마이크로미터인 것을 특징으로 한다.In addition, the cubic precipitated calcium carbonate as a raw material of limestone sludge according to the present invention is produced by the calcium carbonate production method, characterized in that the particle size is 0.1 ~ 0.9 micrometers.

이하, 본 발명에 의한 입방형 침강성 탄산칼슘 제조방법의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a cubic precipitated calcium carbonate manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 제조방법이 도시된 공정도이다.1 is a process chart showing a cubic precipitated calcium carbonate manufacturing method using the limestone sludge according to the present invention.

본 발명에 따른 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 제조방법은 제철소에서 발생되는 석회석 슬러지를 일정 온도 조건에서 특정 시간동안 가열하는 소성단계와, 상기 소성단계에서 공급된 생석회를 일정 크기 이하의 분말로 부수는 분쇄단계와, 상기 분쇄단계에서 공급된 생석회 분말을 물과 함께 탄산칼슘 제조장치에 투입하여 섞는 수화단계와, 상기 수화단계에서 공급된 소석회 현탄액을 여과시키고, 95℃ 정도의 온도에서 건조시킨 후에 세정하는 준비단계와, 상기 준비단계에서 공급된 소석회 현탄액에 이산화탄소를 불어넣는 탄산화 반응단계와, 상기 탄산화 반응단계에서 공급된 소석회를 여과 및 건조시켜 입방형 침강성 탄산칼슘이 생성되는 탄산칼슘 생성단계가 포함되어 이루어진다.Cubic precipitated calcium carbonate manufacturing method using the limestone sludge raw material according to the present invention is a calcining step of heating the limestone sludge generated in a steel mill for a certain time under a certain temperature condition, and the quicklime supplied in the calcining step is below a certain size The crushing step of crushing the powder, the hydrating step of mixing the quicklime powder supplied in the crushing step with water into the calcium carbonate production apparatus, and mixing the hydrated lime suspension supplied from the hydration step, the temperature of about 95 ℃ After the drying step in the washing step, the carbonation reaction step of blowing carbon dioxide into the slaked lime suspension supplied in the preparation step, and the calcined lime supplied in the carbonation step is filtered and dried to form cubic precipitated calcium carbonate Calcium carbonate production step is included.

여기서, 상기 소성단계는 제철소에서 발생되고, 생석회 함량이 45 ~ 55중량%인 석회석 슬러지를 소성로에 투입하여 가열하는 단계로서, 그 반응식은 아래에 기재한 반응식 1과 같으며, 석회석 슬러지가 충분히 연소되어 용이하게 분쇄될 수 있도록 가열로의 온도를 1000 ~ 1200℃를 유지하면서 1 ~ 3시간 동안 가열하는 바, 온도가 1000℃ 이하이거나, 시간이 1시간 이하로 소성될 때는 상기 분쇄단계에서 석회석 슬러지가 일정 크기 이하로 분쇄되지 않으므로 수화단계에서 생석회 분말이 물에 균일하게 혼합되지 않는 문제점이 발생된다.Here, the calcination step is generated in a steel mill, and the limestone sludge having a quicklime content of 45 to 55% by weight into the calcination furnace for heating, the reaction scheme is the same as in Scheme 1 described below, limestone sludge is sufficiently burned Heating the temperature of the furnace for 1 to 3 hours while maintaining the temperature of 1000 ~ 1200 ℃ so that it can be easily crushed, limestone sludge in the grinding step when the temperature is 1000 ℃ or less, or when the time is fired to 1 hour Since the lime is not pulverized below a certain size, a problem arises in that the quicklime powder is not uniformly mixed with water in the hydration step.

* 반응식 1Scheme 1

CaCO₃→ CaO + CO₂CaCO₃ → CaO + CO₂

이러한, 제철소에서 발생되는 석회석 슬러지의 화학적 조성은 표 1에 도시된 바와 같이 이루어지는 바, 석회석 슬러지는 제강공정에 필요한 생석회의 고품위 품질규격에 따라 무기계통의 일반 유독성 슬러지와는 다른 고품위의 미분말 칼사이트이다.The chemical composition of the limestone sludge generated in the steel mill is made as shown in Table 1, the limestone sludge is a high-grade fine powder calsite different from the general toxic sludge of the inorganic system according to the high quality quality of quicklime required for the steelmaking process to be.

표 1Table 1

화학종Chemical species CaOCaO MgOMgO SiO2SiO2 Al2O3Al2O3 Fe2O3Fe2O3 Na2ONa2O K2OK2O Ig-lossIg-loss 함유량(중량퍼센트)Content (weight percent) 52.152.1 0.80.8 2.32.3 1.21.2 0.30.3 0.070.07 0.220.22 43.143.1

또한, 제철소에서 발생되는 석회석 슬러지는 함수율이 약 20 ~ 30%인 문제만제외하면 결국 원석을 물리적 방법으로 처리한 보통 탄산칼슘의 성상을 그대로 갖고 있는 형태이며, 동력 및 처리비를 감안할 때 원석에 비해 몇 배의 부가가치가 있다.In addition, the limestone sludge produced in steel mills has the properties of ordinary calcium carbonate treated with gemstones physically except for the problem of water content of about 20 to 30%. There are several times the added value.

따라서, 연간 평균 슬러지 품위가 생석회 51중량%이고, 입도 범위도 15 ~ 22 마이크로미터로 균질하기 때문에 유효자원으로서, 그 잠재성이 매우 높다.Therefore, since the annual average sludge quality is 51% by weight of quicklime, and the particle size range is homogeneous at 15 to 22 micrometers, the potential is very high as an effective resource.

상기 분쇄단계는 소성단계에서 공급된 생석회를 분쇄기에 투입하여 일정 크기 이하의 분말을 이루도록 부수는 단계로서, 200메쉬 이하로 분쇄되면 다음 공정인 수화단계에서 물과 용이하게 혼합될 수 있다.The grinding step is a step of breaking the quicklime supplied from the firing step into a grinder to form a powder having a predetermined size or less. When the grinding step is pulverized to 200 mesh or less, it may be easily mixed with water in the next step of hydration.

상기 수화단계는 분쇄단계에서 얻어진 생석회 분말을 탄산칼슘 제조장치에 투입하고, 물을 공급하여 혼합하는 단계로서, 그 반응식은 아래에 기재한 반응식 2와 같으며, 도 2에 도시된 탄산칼슘 제조장치는 외관을 형성하는 원통 모양의 케이스 내벽에 설치되고, 일정 두께를 이루며, 다공성 재질로 이루어져 완충 및 방음의 보온의 효과를 발생시키는 항온조 탱크(10)와, 상기 항온조 탱크(10) 내부로 삽입된 이산화탄소 유입관(20)과, 상기 항온조 탱크(10) 내부로 삽입되고, 구동수단에 의해 회전되어 생석회 분말과 물을 섞는 교반기(30)와, 상기 항온조 탱크(10) 내부로 삽입되어 담수된 액체의 전기 전도도 및 피에이취(pH) 정도를 감지토록 하는 전극(40)과, 상기 항온조 탱크(10) 내부로 삽입되어 온도를 감지하는 온도계(50)가 포함되어 구성된다.The hydration step is a step of adding the quicklime powder obtained in the crushing step to the calcium carbonate production apparatus, supplying and mixing water, the reaction scheme is the same as in Scheme 2 described below, the calcium carbonate production apparatus shown in FIG. Is installed on the inner wall of the cylindrical case forming the appearance, made of a certain thickness, made of a porous material and the thermostat tank 10 for generating the effect of the insulation of the buffer and sound insulation, and inserted into the thermostat tank 10 A carbon dioxide inlet tube 20, an agitator 30 inserted into the thermostat tank 10, rotated by a driving means to mix quicklime powder and water, and a liquid inserted into the thermostat tank 10 and fresh water It includes an electrode 40 for sensing the electrical conductivity and the pH (PH) of the, and the thermometer 50 is inserted into the thermostat tank 10 to sense the temperature.

이로써, 상기 항온조 탱크(10)에 생석회 분말 및 물을 투입하고, 상기 교반기(30)가 구동됨으로써, 수화단계가 이행되는 바, 상온에서 500 ~ 1000rpm 정도로교반기(30)가 구동되면서 30분 정도 유지시켜 생석회 분말이 완전히 물에 혼합된 소석회 현탁액을 제조한다.As a result, the quicklime powder and water are added to the thermostatic tank 10, and the stirrer 30 is driven, whereby the hydration step is performed. The stirrer 30 is maintained at room temperature for about 30 minutes while the stirrer 30 is driven. To prepare a hydrated lime suspension in which the quicklime powder is completely mixed with water.

* 반응식 2Scheme 2

CaO + H2O → Ca(OH)2CaO + H 2 O → Ca (OH) 2

아울러, 상기 수화단계는 소석회의 농도를 조절함으로써, 탄산칼슘의 분체 크기 및 그 특성을 제어할 수 있도록 하는 바, 여기서는 소석회의 현탁액 농도를 4.0 ~ 8.0 중량%로 조정하고, 바람직하게는 5.0 중량%로 조정하여 10 ~ 20℃의 반응온도에서 상기 탄산화 반응단계가 이루어지도록 한다.In addition, the hydration step to control the powder size and characteristics of the calcium carbonate by adjusting the concentration of hydrated lime, in which the suspension concentration of hydrated lime is adjusted to 4.0 to 8.0% by weight, preferably 5.0% by weight The carbonation reaction step is carried out at a reaction temperature of 10 ~ 20 ℃ by adjusting to.

상기 탄산화 반응단계는 수화단계에서 얻은 수산화칼슘 현탁액을 이산화탄소와 반응시키는 공정으로서, 그 반응식은 아래에 기재한 반응식 3과 같고, 이산화탄소가 반응기로 유입되는 유량을 분당 0.2 ~ 2.0리터를 유지토록 하여 입자 크기가 0.1 ~ 0.9 마이크로미터인 입방형 침강성 탄산칼슘이 생성되도록 한다.The carbonation reaction step is a step of reacting the calcium hydroxide suspension obtained in the hydration step with carbon dioxide, the reaction scheme is the same as in Scheme 3 described below, the particle size by maintaining the flow rate of carbon dioxide flowing into the reactor 0.2 to 2.0 liters per minute Allow cubic precipitated calcium carbonate to be produced with 0.1 to 0.9 micrometers.

* 반응식 3Scheme 3

Ca(OH)₂+ CO₂→ CaCO₃Ca (OH) ₂ + CO₂ → CaCO₃

도 3은 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘의 열 분석 결과가 도시된 그래프이고, 도 4는 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘의 엑스선 회전 분석 결과가 도시된 그래프이며, 도 5는 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘의 주사 전자현미경 결과가 도시된 사진이다.Figure 3 is a graph showing the thermal analysis results of the cubic precipitated calcium carbonate as a raw material limestone sludge according to the present invention, Figure 4 is an X-ray rotation analysis of the cubic precipitated calcium carbonate as a raw material limestone sludge according to the present invention 5 is a photograph showing a scanning electron microscope result of a cubic precipitated calcium carbonate based on limestone sludge according to the present invention.

본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 제조방법은 상기한 바와 같은 공정에 의해 이루어지고, 상기 탄산칼슘 생성단계 이후에 입방형 침강성 탄산칼슘 생성 여부를 확인하기 위해 열 분석 및 엑스선 회절분석, 주사 전자현미경 분석을 실시하는 바, 도 3에 도시된 열 분석 결과를 보면 비정질 탄산칼슘의 존재를 나타내는 비정질 탄산칼슘 생성이 없이 칼사이트형의 침강성 탄산칼슘이 생성됨을 확인할 수 있다.Cubic precipitated calcium carbonate manufacturing method using the limestone sludge according to the present invention is made by the process as described above, and thermal analysis and X-ray to confirm the formation of cubic precipitated calcium carbonate after the calcium carbonate production step As a result of performing diffraction analysis and scanning electron microscope analysis, it can be seen from the thermal analysis results shown in FIG. 3 that calcitic precipitated calcium carbonate is produced without the formation of amorphous calcium carbonate indicating the presence of amorphous calcium carbonate.

또한, 도 4의 엑스선 회절분석 결과 칼사이트 상으로 이루어진 탄산칼슘이 합성되었음을 확인할 수 있으며, 도 5의 주사 전자현미경 분석결과, 슬러지의 소석회 현탁액 농도가 2.5 중량%에서는 입방형 탄산칼슘이 합성되지 않았으나, 현탁액 농도 5.0 중량%에서는 입방형의 침강성 탄산칼슘이 합성되었다.In addition, as a result of the X-ray diffraction analysis of Figure 4 it can be confirmed that the calcium carbonate composed of the calsite phase, the scanning electron microscope analysis of Figure 5, the cubic calcium carbonate was not synthesized when the concentration of the slaked lime in the sludge is 2.5% by weight. In a suspension concentration of 5.0% by weight, cubic precipitated calcium carbonate was synthesized.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 및 그 제조방법은 제철소에서 발생되는 석회석 슬러지를 소성시키고 분쇄하여 물과 혼합하는 수화반응을 거친 후에 이산화탄소를 불어넣는 탄산화반응을 거침으로써, 일정 크기의 입자가 형성되는 입방형 침강성 탄산칼슘이 제조되므로 탄산칼슘 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있은 이점이 있다.Cubic precipitated calcium carbonate based on the limestone sludge according to the present invention configured as described above and a method for producing the same are carbonated by blowing carbon dioxide after firing and pulverizing limestone sludge generated in a steel mill and mixing with water. By undergoing the reaction, cubic precipitated calcium carbonate is prepared in which particles of a certain size are formed, thereby reducing the cost and time required for preparing calcium carbonate.

그리고, 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 제조방법은 종전에 매립되던 석회석 슬러지를 재활용함으로써, 비용의 절감과 동시에 환경 오염을 방지할 수 있어 환경 친화적인 탄산칼슘을 제조할 수 있는 이점이 있다.In addition, the cubic precipitated calcium carbonate manufacturing method based on the limestone sludge according to the present invention can be used to produce environmentally friendly calcium carbonate by recycling the limestone sludge that was previously buried, and at the same time to prevent environmental pollution. There is an advantage to this.

또한, 본 발명에 의한 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 제조방법은 수화반응과 탄산화 반응을 행할 때에 여기에 함유되는 물질, 즉 물과 이산화탄소의 양을 조절함으로써, 입방형 침강선 탄산칼슘의 입자 형상 및 크기를 제어할 수 있으므로 이를 요구하는 분야로의 기술 확산이 가능하고, 다양한 제품에 충전제 또는 증점제로 사용될 수 있어 각 제품의 품질 향상을 이룰 수 있는 이점이 있다.In addition, the method for producing a cubic precipitated calcium carbonate using limestone sludge as a raw material according to the present invention controls the cubic precipitated calcium carbonate by controlling the amount of a substance contained therein, namely, water and carbon dioxide, during a hydration reaction and a carbonation reaction. It is possible to control the particle shape and size of the technology can be spread to the field that requires it, can be used as a filler or thickener in a variety of products there is an advantage that can achieve the quality of each product.

Claims (6)

탄산칼슘 제조방법에 있어서;In a method for producing calcium carbonate; 생석회 함량이 45 ~ 55 중량%인 석회석 슬러지를 일정 온도 조건에서 특정 시간동안 가열하는 소성단계와;A calcining step of heating the limestone sludge having a quicklime content of 45 to 55% by weight under a predetermined temperature condition for a specific time; 상기 소성단계에서 공급된 생석회를 일정 크기 이하의 분말로 부수는 분쇄단계와;A grinding step of crushing the quicklime supplied in the firing step into powder having a predetermined size or less; 상기 분쇄단계에서 공급된 생석회 분말을 물과 함께 탄산칼슘 제조장치에 투입하여 섞는 수화단계와;A hydration step of mixing the quicklime powder supplied in the crushing step with water into a calcium carbonate production apparatus and mixing the water; 상기 수화단계에서 공급된 소석회 현탄액을 여과시키고, 95℃ 정도의 온도에서 건조시킨 후에 세정하는 준비단계와;Preparing a step of washing the calcined lime suspension supplied in the hydration step, and drying at a temperature of about 95 ° C .; 상기 준비단계에서 공급된 소석회 현탄액에 이산화탄소를 불어넣는 탄산화 반응단계와;A carbonation reaction step of blowing carbon dioxide into the slaked lime suspension supplied in the preparation step; 상기 탄산화 반응단계에서 공급된 소석회를 여과 및 건조시켜 입방형 침강성 탄산칼슘이 생성되는 탄산칼슘 생성단계가 포함된 것을 특징으로 하는 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 제조방법.A method for producing cubic precipitated calcium carbonate using limestone sludge as a raw material, characterized in that it comprises a calcium carbonate generating step of filtering and drying the calcined lime supplied in the carbonation reaction step to produce cubic precipitated calcium carbonate. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 소성단계는 슬러지가 충분히 연소되어 용이하게 분쇄될 수 있도록 가열로의 온도를 1000 ~ 1200℃를 유지하면서 1 ~ 3시간 동안 가열토록 한 것을 특징으로 하는 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 제조방법.The firing step is cubic precipitated calcium carbonate based on limestone sludge, characterized in that the heating furnace is heated for 1 to 3 hours while maintaining the temperature of the furnace 1000 to 1200 ℃ so that the sludge is sufficiently combusted and easily comminuted. Manufacturing method. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 분쇄단계는 생석회를 입자 크기 200메쉬 이하로 분쇄토록 한 것을 특징으로 하는 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘 제조방법.The pulverizing step is a cubic precipitated calcium carbonate production method using a limestone sludge as a raw material, characterized in that the quicklime is pulverized to a particle size of 200 mesh or less. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 수화단계는 소석회 현탁액 농도가 4.0 ~ 8.0 중량%를 이루도록 하고, 이산화탄소의 공급 유량이 분당 0.2 ~ 2.0리터이며, 교반기의 속도는 500 ~ 1000rpm을 유지토록 한 것을 특징으로 하는 석회석 슬러지를 이용한 입방체 침강성 탄산칼슘 제조방법.The hydration step is to achieve a calcium hydroxide suspension concentration of 4.0 to 8.0% by weight, the feed flow rate of carbon dioxide is 0.2 to 2.0 liters per minute, the speed of the stirrer to maintain the cube settling using limestone sludge, characterized in that to maintain 500 ~ 1000rpm Method for preparing calcium carbonate. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 탄산화 반응단계는 10 ~ 20℃의 반응온도를 유지토록 한 것을 특징으로 하는 석회석 슬러지를 원료로 한 입방체 침강성 탄산칼슘 제조방법.The carbonation reaction step is a cubic precipitated calcium carbonate production method using a limestone sludge as a raw material, characterized in that to maintain a reaction temperature of 10 ~ 20 ℃. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 탄산칼슘 제조방법에 의해 제조되어 그 입자의 크기가 0.1 ~ 0.9 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 석회석 슬러지를 원료로 한 입방형 침강성 탄산칼슘.A cubic precipitated calcium carbonate prepared by the method for producing calcium carbonate and having a limestone sludge as a raw material, the particle size of which is 0.1 to 0.9 micrometers.
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