초록 ▼

점토 광물로부터 황산 처리법을 이용하여 수화 황산 알루미늄을 제조하였다. 하동 카올린을 황산 처리하였을 때 수화 황산 알루미늄 형성에 미치는 카올린의 하소 온도와 하소 시간, 산처리 반응 온도와 반응 시간, 및 황산의 농도의 영향을 조사하였다. 또한, 황산 처리된 용액으로부터 수화 황산 알루미늄이 석출되는 최적 조건을 구하였으며, 생성된 수화 황산 알루미늄을 상온에서 1200℃까지 각각의 온도 구간에서 열처리한 분말에 대해서 XRD,TG-DTA,FT-IR,SEM,입도 분석 및 불순물 분석을 하였다. 최적 조건하에서,

점토 광물로부터 황산 처리법을 이용하여 수화 황산 알루미늄을 제조하였다. 하동 카올린을 황산 처리하였을 때 수화 황산 알루미늄 형성에 미치는 카올린의 하소 온도와 하소 시간, 산처리 반응 온도와 반응 시간, 및 황산의 농도의 영향을 조사하였다. 또한, 황산 처리된 용액으로부터 수화 황산 알루미늄이 석출되는 최적 조건을 구하였으며, 생성된 수화 황산 알루미늄을 상온에서 1200℃까지 각각의 온도 구간에서 열처리한 분말에 대해서 XRD,TG-DTA,FT-IR,SEM,입도 분석 및 불순물 분석을 하였다. 최적 조건하에서, 카올린 중의 알루미나가 수화 황산 알루미늄으로 생성되는 전화율은 약 60％였고, XRD,TG-DTA,FT-IR등의 분석결과로 부터 생성된 수화 황산 알루미늄의 열분해 반응은 AL?(SO?)?·18H?O⇒Al?(SO?)?·6H?O ⇒ AL?(SO?)⇒amorphous alumina⇒γ-alumina⇒δ-alumina⇒θ-alumina ⇒ α-alumina이었다. 또한, 생성된 수화 황산 알루미늄을 1200℃에서 하소 하여 얻은 알루미나 분말의 순도는 99.99％였다. 또한 이 수화 황산 알루미늄과 요소의 혼합 수용액으로부터 요소 분해 반응에 의한 균일 침전법으로 고순도(99.99％)이고 구형의 염기성 황산 알루미늄 및 알루미나를 제조하였다.

Abstract ▼

Aluminum sulfate hydrate was prepared from Ha-dong kaolin by means of appliance of sulfuric acid. The effects of calcination-temperature and calcination-time of kaolin, reaction-temperature and reaction-time, and sulfuric acid concentration on the formation of aluminum sulfate hydrate were investig

Aluminum sulfate hydrate was prepared from Ha-dong kaolin by means of appliance of sulfuric acid. The effects of calcination-temperature and calcination-time of kaolin, reaction-temperature and reaction-time, and sulfuric acid concentration on the formation of aluminum sulfate hydrate were investigated. The precipitation condition of aluminum sulfate hydrate from surfuric acid sulution was determined. Also, the products heat-treated at different temperatures have been investigated by X-ray diffraction, thermogravity, differential thermal analysis, Fourier transform infrared spectrophotometer, scanning electrons microscopy, particle size distribution analysis and chemical analysis. In the optimum condition, the conversion of aluminum oxide in kaolin to aluminum sulfate hydrate was 60％. From the results of XRD,TG-DTA and FT-IR, it is suggested that the aluminum surfate hydrate is thermally decomposed as follows : AL?(SO?)?·18H?O⇒Al?(SO?)?·6H?O ⇒ AL?(SO?)⇒amorphous alumina⇒γ-alumina⇒δ-alumina⇒θ-alumina ⇒ α-alumina. The purity of alumina powder prepared by calcining aluminum sulfate hydrate at 1200℃ was 99.99 percent. High purity spherical particles of hydrated basic aluminum sulfate and alumina were formed from the aluminum sulfate and urea solutions by a homogeneous precipitation method utilizing the urea decomposition reaction.

목차 Contents

• 1. 서론...11
• 2. 이론 및 문헌 조사...14
• 2.1 침전법...14
• 2.1.1 침전 생성 이론...14
• (1) 용해도...14
• (2) 과포화...18
• (3) 핵생성...20
• (4) 침전 생성에 미치는 인자...20
• 2.1.2 침전법의 응용 및 장단점...24
• 2.1.3 균일 침전법...27
• 2.2 고순도 알루미나의 제조 방법...30
• 2.2.1 Byer 법...30
• 2.2.2 개량 Byer 법...32
• 2.2.3 에틸렌 클로로하이드린법...34
• 2.2.4 무기 알룸늄염의 열분해법...35
• 2.2.5 암모늄 알루미늄 탄산염의 열분해법...37
• 2.2.6 유기 알루미늄의 열분해법...39
• 2.2.7 불꽃 방전법...41
• 2.2.8 기사 산화법...44
• 3.점토 광물로부터 수화 황산 알루미늄 및 알루미나의 제조...45
• 3.1 서론...45
• 3.2 실험방법...47
• 3.2.1 출발 원료...47
• 3.2.2 카올린 원료로부터 수화 황산 알루미늄으로의 전화율...47
• 3.2.3 기기 분석 및 측정 방법...50
• 3.3 실험 결과 및 고찰...52
• 3.3.1 카올린 하소온도 및 시간에 따른 수화황산알루미늄으로의 전화율...52
• 3.3.2 반응 온도 및 시간에 따른 수화 황산 알루미늄으로의 전화율...54
• 3.3.4 침전물에 대한 분석...58
• (1) X-선 회절 분석...58
• (2) 열분석...59
• (3) 적외선 분광 분석...61
• (4) 전자 현미경 관찰 및 입도 분석...63
• (5) 불순물 분석...65
• 3.3.5 $Al_2O_3$ 생성에 대한 활성화 에너지...65
• 3.4 결론...74
• 4. 구형의 수화 염기성 황산 알루미늄 및 알루미나의 제조...75
• 4.1 서론...75
• 4.2 실험 방법...77
• 4.2.1 출발 원료...77
• 4.2.2 염기성 황산 알루미늄의 제조...77
• 4.2.3 기기 분석 및 측정 방법...80
• (1) X-선 회절 분석...80
• (2) 열분석...80
• (3) 적외선 분광 분석...80
• (4) 전자 현미경 관찰 및 입도 분석...81
• (5) 불순물 분석...81
• 4.3 실험 결과 및 고찰...82
• 4.3.1 가열 시간에 따른 혼합 수용액의 pH 변화...82
• 4.3.2 침전물의 가열 변화...85
• 4.3.3 적외선 분광 분석...88
• 4.3.4 전자 현미경 관찰 및 입도 분석...90
• 4.3.5 침전물 및 하소 분말의 불순물 분석...93
• 4.4 결론...94
• References...97