• 분석과학
• /
• 제20권6호
• /
• pp.516-523
• /
• 2007

2N급(99 %)의 실리카를 3N급(99.9 %)으로 향상시키기 위해서 널리 이용되고 있는 산 침출법(acid leaching)들의 정제효과와 실리카광물에 존재하는 불순물의 분석법에 대한 연구를 수행하였다. 산 침출법에 이용한 용액은 0.2M-oxalic acid (pH1.5, 2.5), conc-Aqua regia, 2.5 %-HCl/HF, 1 %-$HNO_3/HF$의 다섯 종류이었으며, 각 방법의 불순물 정제특성과 침출시간에 따른 침출효율을 조사하였다. 실리카광물과 침출용액중의 불순물 분석은 중성자방사화분석법(neutron activation analysis; NAA), 유도결합 플라즈마 원자방출 분석법(inductively coupled plasma atomic emission spectrometry; ICP-AES), 원자흡광 분광분석법(atomic absorption spectrometry; AAS), x-선 형광분석법(x-ray fluorescence; XRF), 그리고 습식분석법(wet analysis; WA)의 여섯 가지 방법을 이용하였으며, 불순물의 농도와 종류에 따른 분석법들의 장단점을 조사하였다. 실험에 사용한 실리카광물은 습식 비중선별 및 자력선별과 같은 물리적 정제를 거친 순도 99 %급의 실리카로서 $100-150{\mu}m$ 범위의 입도분포를 가지는 분말들이었다. 실리카중 주요 불순물은 Al, Fe, Na, Ca 및 Ti 이었으며 수백에서 수천 mg/kg의 농도로 존재하고 있었다. 산 침출방법과 불순물의 종류에 따른 정제효과를 비교한 결과 2.5 %-HCl/HF 침출방법이 가장 효과적이었으며 이 방법으로 99.1 % 실리카 분말을 99.8 %까지 순도를 향상시킬 수 있었다. 또한 실리카광물과 침출용액의 불순물의 종류와 함량에 따른 최적의 분석기술을 결정할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.312-319
• /
• 2017

국내 부존 청광 규조토의 고부가가치 활용을 위해 물리적인 불순물 정제 및 정제 규조토 중의 SiO2 성분을 규소원으로 한 탄화규소 분말합성에 대해 연구하였다. 청광 규조토를 hammer mill을 이용해서 분쇄한 후 체가름을 통한 입도 분리에 의해서 약 30% 정도의 철분 ($Fe_2O_3$) 정제 효과를 얻을 수 있었으며, 325 mesh 이하 입도 분말의 철분 함량은 약 2% 이었다. 습식 및 건식 자력선별의 경우 모두 철분 함량의 분리 및 정제 효과가 일부 있었지만 회수되는 비자성 부산물 중의 철분 함량이 약 2%로 잔존양이 많음을 알 수 있었다. 청광 원광의 물 침출은 철분 제거에 효과적이었으며, 물 침출 결과 약 40% 정도의 철분이 제거되었다. 또한 정제 규조토 중의 $SiO_2$ 성분을 탄소 (흑연, 카본블랙)로 환원 탄화 반응시켜 ${\beta}$-SiC를 합성하였고, 합성 분말의 산처리를 통한 철분 정제 및 비표면적 변화 등에 대해 연구하였다. 환원제로 흑연보다는 카본블랙을 사용함이 보다 효과적이었고, 산처리공정에 의해 Fe, Ca 등의 불순물들이 거의 제거되었고, 비표면적은 $52.5m^2/g$ 까지 증가하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제4권1호
• /
• pp.12-19
• /
• 1995

화강암 석재가공 공장의 절단 및 연마공정시 발생하는 슬러지를 재활용하기 위해 광물학적 조사 및 화학분석을 실시하였으며, 철분 및 불순물등의 제거 실험을 위한 습식 하드로싸이클론 및 고구배자력선별 실험을 실시하였다. $SiO_2$와 $Al_2O_3$의 함량은 각각 70.9%, 13.6%이었으며, 요업 및 사업원료로 사용하는데 있어서 백색도를 저하시키는 불순물인 $Fe_2O_3$함량은 2.52%로 비교적 많았으며, $TiO_2$함량은 0.29%이였다. 하이드로싸이클론 실험결과 슬러지의 양은 100~150g/l, Underflow Nozzle의 크기는 2.0~2.5mm, 압력은 1.2~1.6kg/$\textrm{cm}^3$의 조건에서 $-37{\mu}\textrm{m}$ 입도 85%를 얻을 수 있었다. 고구배자력실험결과 10,000가우스에서 $Fe_2O_3$는 0.65%, $TiO_2$는 0.07%인 비자착산물을 얻을 수 있었으며, 분산제로 Sodium tripolyphosphate를 사용한 결과 탈철에 효과적이였다. 슬러지 산물의 물리적인 특성은 백색도 68.5%, 수축율 13.4%, 비표면적 $3.0812m^2/g$로 나타났다.