초록
소각재 용융슬래그를 출발물질로 하여 알카리 조건하에서 활성화시킴으로써 Na-A형 제올라이트를 합성하였다. 합성실험은 스텐레스 철재로 제작된 반응용기를 사용하였다. 출발물질은 슬래그 외에 수정인공합성 공장에서 배출되는 '규산질 수용액'과 NaAlO₂ 수용액을 사용하였는데, 전자의 화학조성은 SiO₂ 5.7 wt% Na₂O 3.2 wt%이고, 후자는 몰비가 Na₂O/Al₂O₃= 1.2와 H₂O/Ma₂O=9의 조건으로 알루미늄 드로스와 NaOH 수용액을 반응시켜 제조하였다. 위에서 언급된 슬래그, '규산질 수용액' 그리고 NaAlO₂ 수용액을 혼합시킨 혼성물을 약 80℃에서 7∼8시간 반응시키면 Na-A형 제올라이트가 단일상으로 합성되었다. 출발물질의 이상적인 혼합비율은 Na₂O:Al₂O₃:SiO₂의 몰비가 1.3∼l.4 : 0.8∼0.9 : 2이었으며 반응용액과 슬래그의 비율은 1 : 7∼10 (g/cc)이었다. 합성된 제올라이트의 형태는 균일한 입방형이었으며 입도는 약 1 ㎛이었다. 한편, Ca/sup 2+/이온에 대한 이온교환 용량(CEC)은 180∼210 meq/100 g이었으므로 통용되는 세제용 제올라이트와 비교하면 약 80% 수준이었으므로 폐수처리나 오염된 중금속처리와 같은 환경처리용으로 사용될 수 있을 것이다.
Na-A zeolite were synthesized from melting slag of the incinerated ash by the alkaline activation processes. The experiments were performed in stainless steel vessels, with continuous stirring during the reaction periods. The silica-rich solution, a starting material, which was the waste of crystal growth factory, contains 5.7 wt% SiO₂ and 3.2 wt% Na₂O. And NaAlO₂ was made by the reaction of aluminium dross and NaOH solution and its molar ratios were Na₂O/Al₂O₃= 1.2 and H₂O/Na₂O=9. During the residence time of 7∼8 h at 80℃, the mixing of the silica-rich solution, NaAlO₂ and melting slag yields the production of homogeneous Na-A zeolite. The optimal reactant composition in molar ratio of Na₂O:Al₂O₃:SiO₂ was 1.3∼l.4 : 0.8∼0.9 : 2 and mixing ratio of solution and slag was 1/7∼10 (g/cc). Synthesized Na-A zeolite has cubic form uniformly and its size ranges about 1 ㎛. Ca/sup 2+/ ion exchange capacity of the Na-A was about 180∼210 meq/100g, corresponding approximately 80% to the commercial detergent builder.
