• 제목/요약/키워드: mineral carbonation

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혼화재료 치환에 따른 다성분계콘크리트의 탄산화 특성에 관한 연구 (A Study on the Properties of Carbonation in the Multi-Component Concrete According to the Substitution Ratios of the Mineral Admixtures)

  • 박영신;박재명;안재철;이세현;이문환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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    • pp.193-196
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    • 2005
  • In this study, the purpose is to suggest the data on mixing ratio which effects on the carbonation of concrete by replacing various admixture such as silica fume, fly ash, slag powder. Thus, we have experimented the accelerated test on the carbonation related to hardened body of the concrete which was admixed by slag powder, silica fume, fly ash and it was cured for 4 weeks in carbonation accelerator after 28 days curing water. The result of this experiment showed that carbonation speed increased highly when admixtures be used to replacing by growing of admixture ratio. especially, the test sample which was replaced with silica fume 15$\%$ and slag powder 40$\%$, was promoted highly to carbonation.

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이산화탄소 포획을 위한 serpentine의 열처리와 물리화학적 특성 변화 연구 (Physicochemical Study of Thermal Treated Serpentine for Carbon Dioxide Sequestration)

  • 최원경;조태환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.301-308
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    • 2007
  • Silicate mineral serpentine with magnesium and calcium was selected as a mineral carbonation mediators for carbon dioxide storage. Serpentine has various metallic elements as an oxides form of magnesium, iron, calcium, aluminium etc. Magnesium and calcium could be carbonation salt preferentially than other metal component within serpentine. Systemic thermochemical treatment for serpentine could change physicochemical properties like a surface area and pore dimensions. Due to the rapid chemical reaction rate depended on dimensional values, carbonation formation could determined by surface property change of thermochemical treated serpentine.

폐콘크리트 미분말을 활용한 이산화탄소 반응경화 시멘트 제조 (Manufacture of CO2 Reactive Hardening Cement Using Waste Concrete Powder)

  • 이향선;송훈
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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    • pp.75-76
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    • 2023
  • In the cement industry, various research initiatives are underway to achieve carbon neutrality. Mineral carbonation is a technology that converts carbon dioxide into minerals for storage, and CO2 reactive hardening cement is a type of cement that incorporates mineral carbonation technology. In this study, we aimed to manufacture CO2 reactive hardening cement for reducing carbon emissions in the cement industry by utilizing waste concrete powder generated in the construction sector.

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EAF-Slag의 콘크리트용(用) 골재(骨材)로의 활용(活用)을 위한 탄산화(炭酸化) 처리(處理) 연구(硏究) (Carbonation Treatment of EAF Slag for Using Aggregate of Concrete)

  • 유광석;안지환;이경훈
    • 자원리싸이클링
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    • 제18권3호
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    • pp.36-41
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    • 2009
  • 본 연구에서는 철강 산업 부산물인 전기 아크로에서 발생되는 슬래그(이하 EAF-slag 표기)를 탄산화 반응에 따른 슬래그이 물성변화 및 몰탈 시험을 통해 콘크리트용 대체 골재로써의 가능성을 검토하였으며, 특히 본 연구에서는 탄산화 처리에 따른 EAF-slag의 물성 변화에 대하여 논하였다. 연구 결과 EAF-slag의 탄산화 처리에 따라 EAF-slag 입자 표면에 칼사이트가 생성되면서 골재로써의 표면 기공율을 감소하였으며, pH도 7까지 안정화되는 것을 확인할 수 있었다. EAF-slag를 모래 대체에 따른 몰탈 압축 강도실험 결과 EAF-slag의 모래 대체 50%의 경우 7일 강도뿐만 아니라 28일 강도 증가도 함께 관찰되었다.

이산화탄소 농도에 따른 촉진 탄산화 결과의 신뢰도 평가 (Reliability Evaluation of Accelerated Carbonation Results According to Carbon Dioxide Concentration)

  • 박동천
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.166-167
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    • 2022
  • The International Energy Agency(IEA) recommends that intergovernmental agreements reduce CO2 emissions by 2050 to about 50% in 2005 in its report. To realize these demands, it is suggested to actively utilize energy efficiency improvement technology, renewable energy, nuclear power, carbon dioxide capture & storage technology (CCS). In the field of building materials and cement, mineral carbonization technology is widely used. Inorganic by-products applicable to greenhouse gas storage include waste concrete, slag, coal ash, and gypsum. If the Mineral Carbonation Act is used, it is expected that about 12 million tons of greenhouse gases can be immobilized every year. Greenhouse gas immobilization using cement hydrate can be immobilized by injecting carbon dioxide into the hydrated products C-S-H, and Ca(OH)2. In the case of immobilization through concrete carbonization, a carbon dioxide promotion test is used, which is often different from the actual carbon dioxide carbonization reaction. If the external carbon dioxide concentration is abnormally higher than the reality, it is thought that it will be different from the actual reaction. In this study, the carbonation phenomenon according to the concentration and identification of the carbon dioxide reaction mechanism of cement hydrate was to be considered.

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규회석-증류수 현탁액을 이용한 고농도 CO2 가스의 탄산염 광물화 (Mineral Carbonation of High Carbon Dioxide Composition Gases Using Wollastonite-distilled Water Suspension)

  • 송해정;한상준;위정호
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.342-351
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    • 2014
  • 본 논문에서는 $CO_2$ 포집 및 저장에 필요한 에너지 소비를 최소화하기 위해 $25-65^{\circ}C$ 범위의 온도 및 대기압에서 비교적 높은 $CO_2$ 조성을(15-50 vol%) 갖는 가스 중 $CO_2$를 고정화하기 위해 규회석($CaSiO_3$)-증류수 및 초산 현탁액을 이용한 직접적 습식 탄산염 광물화를 수행하여, 각 현탁액에서의 Ca 침출률과 $CO_2$ 흡수 특성 및 탄산화율에 대해 규명하였다. 규회석-증류수 현탁액의 탄산화 결과 규회석 표면에 고정화된 탄소를 확인하였고 $CO_2$ 조성이 높을수록 저장량은 선형적으로 증가하며 $CO_2$ 조성이 50%일 때 규회석 내 Ca 침출률은 13.2%, 탄산화율은 약 10.4%지만 같은 조건에서 규회석-초산 현탁액의 침출률은 약 63%, 탄산화율은 1.39%로 확인되었다.

CO2 sequestration and heavy metal stabilization by carbonation process in bottom ash samples from coal power plant

  • Ramakrishna., CH;Thriveni., T;Nam, Seong Young;kim, Chunsik;Ahn, Ji Whan
    • 에너지공학
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    • 제26권4호
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    • pp.74-83
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    • 2017
  • Coal-fired power plants supply roughly 50 percent of the nation's electricity but produce a disproportionate share of electric utility-related air pollution. Coal combustion technology can facilitate volume reduction of up to 90%, with the inorganic contaminants being captured in furnace bottom ash and fly ash residues. These disposal coal ash residues are however governed by the potential release of constituent contaminants into the environment. Accelerated carbonation process has been shown to have a potential for improving the chemical stability and leaching behavior of bottom ash residues. The aim of this work was to quantify the volume of $CO_2$ that could be sequestrated with a view to reducing greenhouse gas emissions and stabilize the contaminated heavy metals from bottom ash samples. In this study, we used PC boiler bottom ash, Kanvera reactor (KR) slag and calcined waste lime for measuring chemical analysis and heavy metals leaching tests were performed and also the formation of calcite resulting from accelerated carbonation process was investigated by thermo gravimetric and differential thermal analysis (TG/DTA).

바닥용 건조시멘트 모르타르 배합 내 In-situ 탄산화 적용을 위한 CO2 주입 특성 및 물리적 특성 검토 (Evaluating the Effectiveness of In-Situ Carbonation in Floor Dry Cement Mortar Applications)

  • 김진성;조성현;김춘식
    • 한국건축시공학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-10
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    • 2024
  • In-situ 탄산화 기술은 시멘트 기반 건설재료의 제조과정에서 CO2를 주입하여 시멘트 수화과정에서 용출되는 Ca2+ 이온과 CO2의 탄산화 반응을 통해 CaCO3의 형태로 CO2를 격리하는 광물탄산화 기술이며, 본 연구에서는 현재 국내 건설현장에서 시공되고 있는 바닥용 건조시멘트 모르타르 배합의 범위에서 In-situ 탄산화 기술을 적용 시, CO2의 주입 유량 및 총 주입량을 검토하고, 바인더인 단위시멘트량 감축에 따른 제품의 품질 검토를 실시하였다.

제철 슬래그를 이용한 광물 탄산화 기술의 개발 현황과 연구 방향 (Development Status and Research Direction in the Mineral Carbonation Technology Using Steel Slag)

  • 손민아;김국희;한건우;이민우;임준택
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권2호
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    • pp.141-155
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    • 2017
  • 이논문에서는 $CO_2$ 활용기술관점에서광물탄산화기술의하나인제철슬래그를이용한침강성탄산칼슘(Precipitated Calcium Carbonate, PCC) 제조 기술의 개발 현황을 고찰하였다. 광물 탄산화 기술의 원리, 특징, 전세계적 개발 현향을 살펴보았고, PCC 제조기술 및 시장동향도 파악하였다. 광물 탄산화는 안정적이고 친환경적인 기술로, 산업 부산물의 경제적 처리를 가능하게 한다. 일반적으로 슬래그중 Ca 용출 및 고액 분리 과정후 상등액과 $CO_2$의 반응을 통해 탄산칼슘을 제조한다. 이 기술은 파일럿 단계까지 기술개발이 진행되었으며(알토대학교의 Slag2PCC), 상용화를 위해서는 경제성 증대가 필요할 것으로 판단된다. 개발을 위한 핵심 기술로는 슬래그로부터 Ca의 효과적 용출 및 불순물 제거, 탄산칼슘의 입도 및 입형 제어를 통한 고부가가치화, 잔사 슬래그의 활용방안 발굴, 연속공정 구현을 위한 반응 조건최적화 등을 들 수 있다.

Formation Mechanism of Aragonite by Substitute of Mg2+ Ions

  • Choi, Kyung-Sun;Park, Jin-Koo;Ahn, Ji-Whan;Kim, Hwan
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.889-892
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    • 2004
  • Acicular type aragonite precipitated calcium carbonate was synthesized by carbonation reaction of $Ca(OH)_2$ slurry and $CO_2$ gas. As increasing the initial concentration of $Mg^{2+}$ ion, calcite crystal phase substantially decreased while that of aragonite crystal phase increased. According to XRD and EDS analysis, it was found that the addition of $MgCl_2$ induced the $Mg^{2+}$ ion to substitute in $Ca^{2+}$ ion site of calcite lattice then the unstabled calcite structure be resolved, consequently the growth of calcite structure is interrupted while the growth of aragonite structure is expedited.