K-장석 가공용 밀링-보조 기술 최적화
- 전문가 제언
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○ 장석(feldspar)은 화성암, 편마암의 주요 광물로 산출된다. 그러나 가행대상이 되는 광상의 유형에는 화강암이나 편마암내의 열극을 따라 알칼리 교대작용을 받아 형성된 것과 거정질화강암맥 및 장석질 암맥의 수반광물로 산출되는 것들이 있다. 장석의 용도는 도자기, 유리원료, 법랑철기의 유약 등 요업과 기타 유리섬유, 용접봉의 융착결합제 등이다.
○ 장석은 규산염 광물의 한 종류로 지각의 60%를 차지하며 함유하는 금속원소의 종류에 따라 정장석, 미사장석 등의 알칼리장석과 소다장석, 칼슘장석 등의 사장석, 그리고 바륨장석 등으로 분류된다. 알칼리 장석 혹은 K-장석은 (K, Na)(AlSi3O8)의 고용체로 아놀소클레이스, 새니딘, 정장석, 미사장석은 같은 성분을 가지는 동질이상 광물들이다.
○ 이 연구는 칼슘염을 첨가하여 천연 K-장석에서 용해성 칼륨을 생산하고 광물화를 통해 CO2를 포획하는 환경 친화적이고 효율적인 밀링보조기술(milling-assisted technology)에 대해 설명한다. 밀링보조공정은 온화한 조건(30-40℃) 하에서 K-장석에서 칼륨을 추출하는 것을 용이하게 하고, 반응된 석회 슬래그로 CO2를 광물화 할 수 있다.
○ 이 연구에서 밀링보조 및 무기화 조건(분쇄시간 및 재료비)을 체계적으로 조사하여 최대 칼륨추출 비 80% 및 CO2 광물화율 5%를 달성 하였다. 특성화는 밀링보조 공정에서 광물입자의 단편화, 비정질화 및 격자 왜곡이 강화된 장석 분해반응 및 칼슘염과의 이온교환 반응에 원인이 됨을 나타낸다. K추출 및 CO2 광물화의 반응원리가 논의되고, 밀링보조공정의 가능한 메커니즘이 제안되었다.
○ 우리나라는 2030년까지 CO2감축의무 부담에 따라 탄소자원화 기술의 상용화가 필요하다. 국가전략 프로젝트의 하나인 탄소자원화는 탄소를 자원으로 활용, 화학소재 및 광물화 제품 등 생산기술 확보와 온실가스 감축에 기여하게 된다. CO2와 산업부산물을 자원으로 재활용하는 기술로 저탄소, 고기능 시멘트인 그린시멘트 및 폐광산 채움재 생산기술도 개발하게 된다. 아울러 아직 국내에서 시도된 바 없는 밀링보조기술을 응용하여 장석에서 K추출 및 CO2 광물화에의 도전도 바람직하다.
- 저자
- Wenjie Shangguan, Jimin Song, Hairong Yue, Siyang Tang, Changjun Liu, Chun Li, Bin Liang, Heping Xie
- 자료유형
- 니즈학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 환경·건설
- 연도
- 2016
- 권(호)
- 292()
- 잡지명
- Chemical Engineering Journal
- 과학기술
표준분류 - 환경·건설
- 페이지
- 255~263
- 분석자
- 김*인
- 분석물
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