Ramakrishna, Chilakala;Thenepalli, Thriveni;Ahn, Ji Whan
Korean Chemical Engineering Research
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제55권3호
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pp.279-286
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2017
This review paper evaluates different kinds of synthesis methods for calcite precipitated calcium carbonates by using different materials. The various processing routes of calcite with different compositions are reported and the possible optimum conditions required to synthesize a desired particle sizes of calcite are predicted. This paper mainly focuses on that the calcite morphology and size of the particles by carbonation process using loop reactors. In this regard, we have investigated various parameters such as $CO_2$ flow rate, Ca $(OH)_2$ concentration, temperature, pH effect, reaction time and loop reactor mechanism with orifice diameter. The research results illustrate the formation of well-defined and pure calcite crystals with controlled crystal growth and particle size, without additives or organic solvents. The crystal growth and particle size can be controlled, and smaller sizes are obtained by decreasing the Ca $(OH)_2$ concentration and increasing the $CO_2$ flow rate at lower temperatures with suitable pH. The crystal structure of obtained calcite was characterized by using X-ray diffraction method and the morphology by scanning electron microscope (SEM). The result of x-ray diffraction recognized that the calcite phase of calcium carbonate was the dominating crystalline structure.
Ramakrishna, Chilakala;Thenepalli, Thriveni;Nam, Seong Young;Kim, Chunsik;Ahn, Ji Whan
에너지공학
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제27권1호
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pp.51-58
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2018
In this paper, we reported that the influence of advanced functional mineral filler calcium carbonate ($CaCO_3$) extracted from oyster shell waste, which are rich mineral sources of $CaCO_3$. Oyster Shells, available in abundance, have no eminent use and are commonly regarded as waste. Their improper disposal causes a significant level of environmental concern and also results in a waste of natural resources. Recycling shell waste could potentially eliminate the disposal problem, and also turn an otherwise useless waste into high value added products. Oyster shell waste calcination process to produce pure lime (CaO) which have good anti-microbial property for waste water treatment and then focuses on its current applications to treat the coffee waste and its effluents for biological treatment and utilization as a fertilizers.
한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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pp.654-657
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2003
We obtained amorphous calcium carbonate through the carbonation reaction of $Ca(OH)_2$, and through this reaction, observed changes in particle shape and phase by electric conductivity, XRD and TEM analysis. According to the result of the analysis, in the first declining stage of electric conductivity, amorphous calcium carbonate that has formed is coated on the surface of $Ca(OH)_2$ and obstructs its dissolution, and in the first recovery stage of electric conductivity, amorphous calcium carbonate is dissolved and re-precipitated and forms chains of fine calcite particles linearly joined. In the second decline of conductivity, viscosity increases due to the growth of chains of calcite particles, and finally the calcite particles are dissolved and separated into colloidal crystalline calcite, thereby increasing electric conductivity again.
난각칼슘을 식초에 침지하여 제조한 양조칼슘, 현미칼슘과 난각칼슘분 및 침강성탄산칼슘을 흰쥐에 식이 후 칼슘의 혈청 중 보유량(흡수율)에 관하여 비교시험 결과는 다음과 같다. 1. 이온화율이 높은 양조칼슘(밀폐,통기)과 현미칼슘의 흡수는 경구투여 2시간 후에 최고치에 이른 것으로 나타났으며 이온화율이 낮은 난각칼슘분이나 침강성탄산칼슘은 이보다 늦은 5시간 후에 최고치에 이른 것으로 나타났다. 이는 이온화율이 높은 칼슘일 수록 흡수가 빠르게 진행되는 것으로 사료된다. 2. 흰쥐에 식이한 칼슘시료의 칼슘의 혈청 중 보유량은 현미칼슘>양조칼슘(밀폐)>양조칼슘(통기)>침강성탄산칼슘>난각칼슘분 순으로 낮게 나타났다. 이는 이온화율의 순과 같았다. 3. 현미칼슘의 혈청중 칼슘농도가 난각칼슘분에 비하여 약 4배 높은 것으로 나타난 것으로 보아 칼슘의 혈청 중 보유량은 칼슘 섭취수준에 의한 영향보다 칼슘 이온화율과 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다. 4. 제조 조건에 따른 양조칼슘의 혈청 중 보유량은 밀폐조건이 통기조건에 비해 약 1.4배 높은 것으로 나타난 이유를 규명하기 위해서는 연구가 계속 진행되야 할 것으로 본다.
A new technique for recycling of white water was developed in order to reduce the calcium hardness in a closed OCC recycling system. Calcium ions present in the white water were precipitated as calcium carbonate by reacting with sodium carbonate, and the precipitated $CaCO_3$ was removed from the system using a flotation fractionation method, which has been commonly used in deinking process. In the flotation stage, a mixed gas of $CO_2$-air was purged into the flotation cell because the pH of $Na_2CO_3$-treated white water was reduced to neutral by $CO_2$ gas. Since $CaCO_3$ precipitate tends to stick onto fine fiber surface and then selectively removed from the white water, a proper amount of suspended solid in white water acts as an important factor for deciding the removal efficiency. By the application of $Na_2CO_3$ addition-$CO_2$ flotation to the short circulated white water, the calcium hardness was significantly reduced by 87% and more. Removal of calcium ions with fine fibers led to a drainage improvement, reduction of fresh water consumption, and enhanced efficiency of wet-end chemicals.
본 연구는 우라늄-함유 석회침전물로부터 U을 제거(/회수) 하기위하여 탄산염 산화용해-산성화 침전과 질산용해-과산화수소 침전을 각각 고찰하였다. 석회침전물 내 우라늄을 용해하는 관점에서는 질산용해가 유리하나 (약 98% 이상 용해) 이 경우 U과 Al, Ca, Fe, Mg, Si 등의 공존 불순물이 다량 공용해되고, 또한 과산화수소 침전에서도 상당량의 불순물이 U과 함께 공침전 된다. 한편 탄산염 용해에 의한 산성화 침전은 우라늄의 용해가 90% 이하로 방사성 고체페기물의 부피감용 측면에서는 질산용해 보다 덜 효율적이지만, 우라늄과 불순물의 공용해나 산성화 침전에 의한 우라늄과 불순물의 공침전이 거의 일어나지 않아 보다 순수한 U을 회수하는 측면에서는 매우 효과적이다.
Song, Jun Young;Sim, Youngjong;Yeom, Sun;Jang, Jaewon;Yun, Tae Sup
Geomechanics and Engineering
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제20권2호
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pp.165-174
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2020
The enzyme-induced carbonate precipitation (EICP) method has been investigated to improve the hydro-mechanical properties of natural soil deposits. This study was conducted to explore the stiffness evolution during various stress scenarios. First, the optimal concentration of urea, CaCl2, and urease for the maximum efficiency of calcite precipitation was identified. The results show that the optimal recipe is 0.5 g/L and 0.9 g/L of urease for 0.5 M CaCl2 and 1 M CaCl2 solutions with a urea-CaCl2 molar ratio of 1.5. The shear stiffness of EICP-treated sands remains constant up to debonding stresses, and further loading induces the reduction of S-wave velocity. It was also found that the debonding stress at which stiffness loss occurs depends on the void ratio, not on cementation solution. Repeated loading-unloading deteriorates the bonding quality, thereby reducing the debonding stress. Scanning electron microscopy and X-ray images reveal that higher concentrations of CaCl2 solution facilitate heterogeneous nucleation to form larger CaCO3 nodules and 11-12 % of CaCO3 forms at the interparticle contact as the main contributor to the evolution of shear stiffness.
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.
반응온도 $10^{\circ}C$하에서 수산화칼슘 수용액에 $CO_2$ 가스를 흡수시켜 탄산화반응을 행하였으며 비정질탄산칼슘의 생성과 전이과정을 조사하였다. 생성된 비정질탄산칼슘은 입경 약 $0.02{\sim}0.05{\mu}m$ 정도인 구형의 초미립자로서 소량의 부착수를 포함고, $HCO^-_3$ 이온이 일부 치환된 비화학양론적인 물질이었다. 이 물질은 매우 불안정하여 반응액 내에서 쉽게 안정한 calcite로 전이하게 되는데 반응액 내의 탄산기가 $CO_3^{2-}$ 이온 지배적인 경우에는 연쇄상 calcite로 전이하였고, $HCO^-_3$ 이온 지배적인 경우에는 능면체 calcite로 전이하였다. 그러므로 비정질탄산칼슘의 전이과정을 적절히 제어함으로써 탄산칼슘 입자의 형태와 크기를 조절하는 것이 가능할 것으로 생각된다.
슬러리 기포탑을 이용하여 수산화칼슘 농도(0.16~0.64 wt%), 계면활성제 농도(2~16 wt%), 총 부피유량(3~6 L/min) 및 $CO_2$ 유량의 부피분율(0.3~0.6)이 탄산칼슘의 morphology, 결정구조, 입자의 크기, 입자 간의 응집화, 비표면적에 미치는 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 반응기는 높이가 1.0 m이고 직경이 0.11m, 그리고 중앙에는 직경 4 cm인 튜브가 들어있는 슬러리 기포탑이다. 실험에 사용한 음이온 계면활성제 Dispex N40은 탄산칼슘 합성에 있어 반응 속도에 영향을 주어 반응 종결 시간을 감소시켰다. Dispex N40의 농도가 2 wt%일 때 수산화칼슘의 포화농도인 0.16 wt%에서 이산화탄소의 유량에 따른 침강성 탄산칼슘의 morphology를 살펴보면 반응 속도가 증가할수록 결정의 형태는 단일 결정으로 존재하는 입자들이 많아졌다. Dispex N40은 탄산칼슘의 crystal의 성장과 입자와 입자간의 응집 현상에 영향을 주어 탄산칼슘의 평균 입도를 변화시켰다. 또한 $0.9 L/min\;CO_2$ 유량에서 수산화칼슘의 농도가 0.64 wt%일 때 2 wt%의 계면활성제 첨가로 인해 비표면적을 $35m^2/g$에서 $44m^2/g$로 크게 증가시켰다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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