석고 및 석고 슬러리에 대한 분석방법의 비교

The Comparison of Analytical Methods for Gypsum and Gypsum Slurry

배연탈황설비에서 생성된 석고 슬러리 및 석고의 순도와 불순물의 정량분석은 시운전중인 탈황설비의 성능시험시 최적의 탈황공정을 모색하는 데 유용한 자료를 제공할 뿐만 아니라 생성된 석고는 시멘트나 석고 보드 등으로 사용될 수 있으므로 품질관리의 측면에서도 매우 중요하다. 석고의 순도는 결합수분, 삼산황 및 칼슘이온의 농도를 측정한 다음 환산식에 의해서 gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$)의 형태로 변환할 수 있다. 성능시험시 시료의 수가 상당히 많으므로, 좀 더 간편하면서도 정확한 분석방법의 확립을 위해 여러가지 비교실험을 실시한 결과, 열분석을 통하여 결합수분을 측정하는 방법이 1시간 이내에 분석이 완료된다는 장점 외에 재현성 또한 아주 우수하였다. 그 외 실리카를 포함한 각종 석고의 불순물의 분석은 산으로 처리하는 방법과 융제를 사용한 용융법을 비교한 결과, 용융법이 훨씬 간편하고 정확한 결과를 나타내었다. 한편 소량의 탄산 마그네슘과 탄산 칼슘의 정량을 위해 사용되는 이산화탄소 측정장치의 트랩부분을 수정하여 이산화탄소 흡수제의 역류를 막도록 하였다. 열분석을 통한 결함수분 측정, 융제를 사용한 용융법 및 이산화탄소의 정량법으로 확립된 분석 방법을 통해 석고 슬러리 및 석고의 분석은 보다 짧은 시간내에 간편하면서도 정확하게 실시될 수 있음을 확인하였다.

The purity of gypsum and quantitation of impurities of flue gas gypsum will not only play an important role in deciding of the optimal condition during a trial run of FGD (flue gas desulfurization), but also can be utilized in quality control of gypsum. The purity of gypsum can be determined from combined water, sulfur trioxide and calcium concentration. We found that the thermal analysis by TGA (thermogravimetric analysis) was the most accurate and convenient method to determine the purity of gypsum. This method will be done in a hour and the results were reproducible. On the other hand, the best way of the analysis of impurities in gypsum was fusion method using $LiBO_2$ as a fusion agent. We also determined the amount of $CO_2$ gas to analyze magnesium carbonate and calcium carbonate contents. The analyses of combined water by TGA, fusion method followed by ICP-AES (inductively coupled plasmaatomic emission spectroscopy) and determination of $CO_2$ amount can lead to more accurate and convenient method for gypsum analysis.