초록 ▼

비보크사이트 광물의 1종인 고령토를 출발원료로 하여, 먼저 염산처리에 의해 원료중 함유된 알루미늄 성분을 추출해 낸 다음, 추출잔사를 이용하여 실리카 미분체의 합성 및 규산칼슘계 벽돌의 제조 관련 기술적 타당성을 검토했다. 알루미나의 제조에 임하여, 실험조건으로서 염산용액 농도, 추출시간 및 온도, 반응몰비 등을 선정했다. 적정조건은 염산용액 농도 8N, 반응몰비 1, 추출온도 110°C, 추출시간 3 hrs 이며, 이 조건에서 제조한 알루미나는 순도 99.7%, 입도 10㎛으로, 비교적 만족할 만한 결과를 얻게 되었다. 실리카 미

비보크사이트 광물의 1종인 고령토를 출발원료로 하여, 먼저 염산처리에 의해 원료중 함유된 알루미늄 성분을 추출해 낸 다음, 추출잔사를 이용하여 실리카 미분체의 합성 및 규산칼슘계 벽돌의 제조 관련 기술적 타당성을 검토했다. 알루미나의 제조에 임하여, 실험조건으로서 염산용액 농도, 추출시간 및 온도, 반응몰비 등을 선정했다. 적정조건은 염산용액 농도 8N, 반응몰비 1, 추출온도 110°C, 추출시간 3 hrs 이며, 이 조건에서 제조한 알루미나는 순도 99.7%, 입도 10㎛으로, 비교적 만족할 만한 결과를 얻게 되었다. 실리카 미분체 제조에 임해서는, 먼저 잔사를 알칼리와 반응시켜 규산소다 용액을 제조한 다음 개량공법을 적용하여 그 타당성을 검토했다. 그 결과, 적정조건은 반응온도 130°C, 반응시간 30 min, 반응몰비 3.3, NaOH 농도 10%, 석출온도 50°C 였으며, 본 조건에서 제조한 실리카의 수율은 60%, 입도는 0.3㎛, 형상은 구형으로, 제지용 충전제로서의 적용 가능성이 검증되었다. 규산 칼슘계 벽돌 관련 기초 데이타는 확보한 상태이나, 금후 가일층 검토해야 할 사항이다.

목차 Contents

• 제1장 서론...26
• 제1절 연구의 필요성...26
• 제2절 연구의 목적과 범위...27
• 제2장 알루미나의 제조기술 및 응용기술...28
• 제1절 알루미나의 제조기술...28
• 제2절 알루미나의 응용기술...37
• 2.1. 내화단열벽돌의 분류...37
• 2.2. 내화단열벽돌의 제조기술...40
• 2.2.1. 소성법...41
• 2.2.2. 기포도입법...42
• 제3장 잔사의 활용기술...44
• 제1절 실리카 미분체의 제조기술...44
• 1.1. Gelling...47
• 1.2. Coagulation...48
• 1.3. Flocculation...48
• 1.4. Coacervation...50
• 제2절 규산칼슘계 건재의 제조기술...51
• 2.1. 규산칼슘계 건재의 개요...51
• 2.2. 규산칼슘 수화물의 종류...53
• 2.2.1. Wollastonite Group...53
• 2.2.2. Tobermorite Group...54
• 2.2.3. Gyrolite Group...55
• 2.2.4. $\gamma-C_2S$ Group...56
• 2.3. 규산칼슘계 건재의 제조기술...57
• 제4장 실험...60
• 제1절 출발원료...60
• 1.1. 출발원료의 전처리...60
• 1.2. 출발원료의 특성...60
• 제2절 시약 및 장치류...63
• 2.1. 시약...63
• 2.2. 장치...63
• 제3절 실험방법...64
• 3.1. 알루미나의 제조 및 적용성 시험...64
• 3.1.1. 알루미나의 제조...64
• 3.1.1.1. 알루미나 성분의 추출...64
• 3.1.1.2. 추출모액의 정제...65
• 3.1.1.3. $AlCl_3\cdot6H_2O$ 결정석출 및 소성...68
• 3.1.2. 시제 알루미나의 적용성 검토시험...69
• 3.1.1.1. 재질구성...69
• 3.1.1.2. 실험방법...69
• 3.2.1. 실리카 미분체의 제조...71
• 3.2.1.1. 시료의 제조...71
• 3.2.1.2. 제조방법의 고안$\cdot$ 선정...73
• 3.2.1.3. 개량 프로세스에 의한 실리카 미분체의 제조...76
• 3.2.2. 규산칼슘계 건재의 제조...78
• 3.2.2.1. 원 료...78
• 3.2.2.2. 규산칼슘계 건재의 제조공정 및 수열합성 장치의 설계...79
• 3.2.2.3. 규상칼슘계 건재의 제조...81
• 제5장 결과 및 고찰...83
• 제1절 알루미나의 제조 및 적용성 검토...83
• 1.1. 알라미나의 제조...83
• 1.1.1. 알루미나 성분의 추출...83
• 1.1.1.1. 고령토의 하소온도 및 하소시간의 영향...83
• 1.1.1.2. 염산용액의 농도 및 반응몰비의 영향...88
• 1.1.1.3. 추출온도 및 추출시간의 영향...89
• 1.1.2. 추출모액의 정제...91
• 1.1.2.1. 이온교환수지의 재생 활성도에 미치는 추출모액의 용리액량의 영향...91
• 1.1.2.2. 이온교환수지의 $Fe\;sorption\;capacity$에 미치는 추출모액의 용리속도의 영향...93
• 1.1.2.3. 이온교환수지의 $Fe\;sorption\;capacity$에 미치는 추출모액의 정제온도의 영향...94
• 1.1.3. $AlCl_3\cdot6H_2O$ 결정석출 및 소성...95
• 1.2. 시제 알루미나의 적용성 검토...98
• 제2절 추출잔사의 활용성 검토...101
• 2.1. 실리카 미분체의 제조...101
• 2.1.1. 계면활성제 농도와 실리카 석출율...101
• 2.1.2. 규산소다 용액의 농도와 실리카 석출율...105
• 2.1.3. 석출반응 온도와 실리카 석출율...108
• 2.2. 규산칼슘계 건재의 제조...111
• 2.2.1. 알루미늄 첨가량의 영향...111
• 2.2.2. 양생시간의 영향...114
• 2.2.3. 양생증기압력의 영향...115
• 제6장 결론...120
• 참고문헌...124