황산ㆍ염산 이용 범죄 사례와 황산ㆍ염산 관리 실태에 관한 연구

이상인 한국사회안전범죄정보학회 2016 한국범죄정보연구 Vol.2 No.2

본 논문은 치명적인 화학물질인 황산(H2SO4)과 염산(HCl)을 이용한 범죄가 우리사회의 사회 적 위험성을 증대시키고 피해자 개인에게 얼마나 심각한 문제인지 문헌연구와 사건․사례중심으 로 기술하고자 한다. 그 동안 황산·염산으로 인한 범죄가 꾸준히 발생하였다. 1999년 대구에서 벌 어진 태완(당시6세)에 대한 황산테러가 그 대표적인 사건으로 그 후에도 매년 수 건 이상씩 발생 하고 있다. 그럼에도 불구하고 황산·염산을 이용한 범죄를 근본적으로 예방하기 위한 사회적 공 론은 별로 일어나지 않았다. 이는 사회적 관심의 부족일 수도 있고, 황산·염산의 유통과 사용을 국가가 통제하기에 매우 어렵다는 반증일 수 도 있다. 이에 본 논문은 황산(H2SO4)과 염산(HCl)의 소비자와 판매자 관계, 유통 실태 등을 살펴보고 개선점을 모색하여 황산을 이용한 범죄의 예방과 대처에 기여하고자 한다. The purpose of this thesis is to definitize severe problems for our community and individual victims caused by crimes using sulfuric acid(H2SO4)·hydrochloric acid(HCl). These problems will be examined with documentary researches and case studies. Until now, crime cases using sulfuric acid(H2SO4)·hydrochloric acid(HCl) constantly have happened. In Daegu, 1999, Tae wan Kim(6 years old) has fallen victim to a terror attack with sulfuric acid. After this notorious case, crime cases using sulfuric acid are keep happening every year. However, there have not been many public discussions for radical prevention. This may because not only lack of social concern, but also difficulty of government regulation works for use and distribution of sulfuric acid. Eventually, this thesis will contribute to prevention and action against crime using sulfuric acid·hydrochloric acid by examine real condition of sulfuric acid distribution and relationship between its consumers and retailers.

황산ㆍ염산 이용 범죄 사례와 황산ㆍ염산 관리 실태에 관한 연구

이상인 한국사회안전범죄정보학회 2017 한국범죄정보연구 Vol.3 No.2

본 논문은 치명적인 화학물질인 황산(H2SO4)과 염산(HCl)을 이용한 범죄가 우리사회의 사회 적 위험성을 증대시키고 피해자 개인에게 얼마나 심각한 문제인지 문헌연구와 사건․사례중심으 로 기술하고자 한다. 그 동안 황산·염산으로 인한 범죄가 꾸준히 발생하였다. 1999년 대구에서 벌 어진 태완(당시6세)에 대한 황산테러가 그 대표적인 사건으로 그 후에도 매년 수 건 이상씩 발생 하고 있다. 그럼에도 불구하고 황산·염산을 이용한 범죄를 근본적으로 예방하기 위한 사회적 공 론은 별로 일어나지 않았다. 이는 사회적 관심의 부족일 수도 있고, 황산·염산의 유통과 사용을 국가가 통제하기에 매우 어렵다는 반증일 수 도 있다. 이에 본 논문은 황산(H2SO4)과 염산(HCl)의 소비자와 판매자 관계, 유통 실태 등을 살펴보고 개선점을 모색하여 황산을 이용한 범죄의 예방과 대처에 기여하고자 한다. The purpose of this thesis is to definitize severe problems for our community and individual victims caused by crimes using sulfuric acid(H2SO4)·hydrochloric acid(HCl). These problems will be examined with documentary researches and case studies. Until now, crime cases using sulfuric acid(H2SO4)·hydrochloric acid(HCl) constantly have happened. In Daegu, 1999, Tae wan Kim(6 years old) has fallen victim to a terror attack with sulfuric acid. After this notorious case, crime cases using sulfuric acid are keep happening every year. However, there have not been many public discussions for radical prevention. This may because not only lack of social concern, but also difficulty of government regulation works for use and distribution of sulfuric acid. Eventually, this thesis will contribute to prevention and action against crime using sulfuric acid·hydrochloric acid by examine real condition of sulfuric acid distribution and relationship between its consumers and retailers.

폐 영구자석 스크랩 황산침출용액으로부터 황산나트륨에 의한 희토류 원소 복염침전 거동 고찰

윤호성,김철주,정경우,김지혜,이은지,유승준,Yoon, Ho-Sung,Kim, Chul-Joo,Chung, Kyeong Woo,Kim, Ji-Hye,Lee, Eun-Ji,Yoo, Seung-Joon 한국자원리싸이클링학회 2017 資源 리싸이클링 Vol.26 No.5

본 연구에서는 희토류 황산수용액으로부터 희토류 원소를 철로부터 분리/회수하고자, 황산나트륨을 이용한 희토류 황산복염 침전반응에 관하여 고찰하였다. 네오디뮴(Nd)은 황산나트륨과 결합하여 복염으로 침전이 용이하게 일어나는 반면에 디스프로슘(Dy)은 황산복염으로 침전되기 위해서 과량의 황산나트륨이 필요하였다. 또한 황산수용액에서 네오디뮴의 존재는 디스프로슘 황산복염 침전을 촉진시켜서 디스프로슘 황산복염 침전률을 증가시켰다. 본 연구에서 사용된 네오디뮴 함량 23.39 mg/ml, 디스프로슘 함량 8.67 mg/ml인 황산수용액으로부터 반응온도 $60^{\circ}C$, 반응 3시간에서 황산나트륨을 7 당량 첨가하였을 때, 네오디뮴 복염 침전률은 99.7%, 디스프로슘 복염 침전률은 94.3%이었다. 또한 네오디뮴과 디스프로슘의 황산복염 침전특성을 이용한 두 원소의 분리 가능성을 고찰한 결과, 염화나트륨 첨가에 의한 염석효과가 디스프로슘 품위 증가에 중요한 역할을 하며 본 연구조건에서 최대 98.7% 품위의 디스프로슘을 얻을 수 있었다. In this study, the precipitation of rare earth-sodium sulfate with sodium sulfate was conducted in order to separate rare earth from Fe in rare earth sulfate solution. Neodymium (Nd) was easily precipitated as Nd-sulfate salt with sodium sulfate, on the other hand, excessive sodium sulfate was needed for the precipitation of Dy-sulfate salt. Also neodymium not only promoted the precipitation of dysprosium sulfate salt but also increased recovery of dysprosium sulfate salt in sulfuric acid solution. At the condition of $60^{\circ}C$ precipitation temperature, 3 h reaction time, 7 equivalents sodium sulfate, the recovery of neodymium and dysprosium sulfate salt was 99.7% and 94.3% respectively from the sulfuric acid solution containing Nd of 23.39 mg/ml and Dy of 8.67 mg/ml. Lastly, from the results of separation of Dy to Nd by the method of sulfate double salt, the effect of salting out with NaCl is important to increase the grade of Dy, and 98.7% of Dy grade could be obtained in this study.

법랑질표면에서 폴리아크릴산용액 농도와 황산이온 농도가 결정형성에 미치는 영향

김주형,이기수 대한치과교정학회 1998 대한치과교정학회지 Vol.28 No.5

교정장치의 직접부착을 위하여 일반적으로 사용되고 있는 산부식법의 대체가능 방법중 하나는 결정형성법이며, 폴리아크릴산과 황산이온은 결정형성액의 주요 물질로 알려져 왔다. 이 연구는 황산이온농도와 폴리아크릴산의 농도변화가 결정형성에 미치는 영향을 관찰하여 결정형성용액에 관한 기초자료를 획득하기 위하여 시행되었다. 분자량 5,000의 폴리아크릴산을 10%, 20%, 30% 및 40%의 용액으로 만들고, 각각의 용액에 황산이온 농도가 0.1M, 0.2M, 0.3M, 0.5M 및 1.0M이 포함되는 총 20가지의 실험용 결정형성용액을 제조하고, 이들을 법랑표면에 60초간 반응시킨 후, 주사전자현미경 사진을 촬영하여 결정 피복도, 결정 길이 및 결정형태 분포의 균일성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 폴리아크릴산 용액은 법랑질 표면을 경미하게 부식시켰으며, 농도에 따른 부식효과의 차이는 없었다. 2. 폴리아크릴산의 농도는 결정형성에 적은 영향을 미쳤다. 특히 20% - 40%사이의 폴리아크릴산 용액은 결정형성에 영향을 미치지 않았다. 3. 황산이온 농도는 결정형성의 주요인자이다. 0.2M이상의 황산이온이 포함된 폴리아크릴산 용액에서 결정이 형성되었다. 4. 20%∼40% 폴리아크릴산 용액에 포함된 황산이온농도가 결정 피복도에 미치는 영향은 황산이온 농도가 어느한도까지 증가하면 결정 피복도도 증가하나 그 이상에서는 감소하는 경향으로 나타났다. 이 실험에서는 0.5M 황산이온이 포함된 실험용액이 가장 높은 결정 피복도를 나타냈으며, 최대의 결정 피복도를 나타내는 황산이온 농도는 0.5M, 혹은 0.5M에서 1.0M사이에 있을 것으로 추정되었다. 5. 폴리아크릴산 용액내의 황산이온 농도가 증가할수록 결정길이는 작아지는 경향을 보였다. 6. 폴리아크릴산 용액내의 황산이온 농도는 결정 형태의 분포에 영향을 미친다. 황산이온의 농도가 낮을수록 spherulitic형 배열의 결정형성이 증가하고, 황산이온농도가 증가하면 무정형 배열의 결정형성이 증가하는 경향을 보였다. 7. 이 연구에서 가장 양호한 실험용 결정형성용액은 0.5M 황산이온이 포함된 30% 폴리아크릴산 용액이었다. This study was designed to observe the effects of various concentration of polyacrylic acid containing different concentration of sulfate ion on the crystal formation on the enamel surface. Experimental crystal growth solutions were made of 10%, 20%, 30%, and 40% polyacrylic acid(molecular weight, 5,000)solutions which contacted for 60seconds with these solutions, washed for 15 seconds, dried, and then the crystal topography on the enamel surface was observed under the scanning election microscope. The crystal topography were evaluated on the SEM photographs by degree of crystal coverage, crystal length, and consistency of crystal morphology, and conclusions were as the follows. 1. Polyacrylic acid solution etched slightly the enamel surface, and the difference of etching effect by its concentration was not observed. 2. The effect of concentration of ployacrylic acid on the crystal formation was less, especially that of 20%-40% polyacrylic acid. was almost not different. 3. Concentration of the sulfate ion was a determinant factor in precipitating crystals on the enamel. The experimental crystal growth solutions containing 0.1M sulfate ion did not make crystal formation but those containing over 0.2M sulfate ion did. 4. The degree of crystal coverage showed a tendency to increase and then decrease according to the concentration of sulfate ion in the 20%-40% polyacrylic acid. The experimental solutions containing 0.5 M sulfate ion showed the peak of degree of crystal coverage. 5. The crystal length showed a tendency to decrease by increment of sulfate ion in the polyacrylic acid solution. 6. There was a tendency to increase the frequency of random arrangement of short crystals when increasing the concentration of sulfate ion in the polyacrylic acid solution. The lower concentration of sulfate ion in the plyacrylic acid solutions tended to make spherulitic arrangement of crystals, the higher concentration of sulfate ion, the more random arrangement of crystals, The experimental solutions containing 0.5M sulfate ion showed more spherulitic arrangement than random arrangement of crystals. 7. The best one of these experimental crystal growth solutions was 30%polyacrylic acid solution containing 0.5M sulfate ion.

광산배수에서 황산염 제거를 위한 황산염환원균의 활성도 연구

박현성,고명수,이상환,홍지혜,조상현,유지용,조정희,이종운 한국자원공학회 2016 한국자원공학회지 Vol.53 No.5

Several substrates were applied to evaluate the sulfate reducing bacteria(SRB) activity and sulfate removal from sulfate-rich mine drainage. Among the substrates, single cow manure and its mixture induced sulfate reduction; in addition, 90% of total sulfur was removed from mine drainage. The sulfates in Postgate medium added to these inocula were also reduced by 90% after 22 days. Although sulfide reduced by SRB existed in the form of H2S and HS ‒ in circumstantial pH, it was probably removed by gas dissociation of H2S because of low divalent metal concentrations in mine drainage. Inocula incubated onto Postgate media in anaerobic condition showed more heterotrophic anaerobe colony in mixture of cow manure and mushroom compost due to microbial diversity. The subsidiaries such as limestone and rice straw did not concerned SRB activity and removal of sulfur species, and it could be appled to substrate mixtures to enhance permeability and to prevent the channeling in full-scale passive treatment. 황산염 함량이 높은 광산배수를 대상으로 다양한 기질물질을 적용하여 황산염환원균의 활성도와 황산염 제거율을 평가하였다. 적용 기질물질 중 우분 단독 또는 우분이 포함된 버섯퇴비 및 혼합퇴비에서 황산염이 대부분 환원되고 총 황의 제거율이 90% 이상 제거되었다. 우분과 우분이 포함된 기질물질 조합을 Postgate 액상배지에 접종하여황산염 환원 양상을 분석한 결과 22일 경과 후 90% 이상 황산염이 환원되는 것으로 나타났다. 황산염환원균에 의해환원된 황산염은 주어진 pH 조건에서 HS ‒ 또는 H2S로 존재할 것으로 예측되고, 광산배수 내 낮은 2가 중금속 함량으로 인해 H2S가 기체상으로 해리되어 총 황이 제거 되는 것으로 추측된다. 또한 Postgate 평판배지에 접종하여 혐기적조건에 배양한 결과 우분과 버섯퇴비가 상대적으로 많은 군집이 계수되었는데 이는 버섯퇴비 내 존재하는 다양한 혐기적 종속영양균 때문인 것으로 보인다. 기질물질의 자연정화공정 적용 시 발생하는 투수율 저감과 편류현상 방지를위해 보조제로 석회석과 볏짚을 첨가한 결과 황산염 환원과 용존 총 황의 제거에 영향을 미치지 않아 보조제로서 적용이 가능한 것으로 판단된다.

알칼리 활성화 결합재 활용 모르타르의 황산염 침식 저항성

박광민,조영근,이봉춘 한국구조물진단유지관리공학회 2016 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.20 No.2

This paper presents an investigation into the durability alkali-activated materials(AAM) mortar and paste samples manufactured usingfly-ash(FA) and ground granulated blast furnace slag(GGBFS) exposed to a sulfate environment with different GGBFS replace ratios(0, 30, 50 and100%), sodium silicate modules(Ms[SiO2/Na2O] 1.0, 1.5 and 2.0) and initial curing temperatures(23°C and 70°C). The tests involved immersions fora period of 6 months into 10% solutions of sodium sulfate and magnesium sulfate. The evolution of compressive strength, weight, length expansionand microstructural observation such as x-ray diffraction were studied. As a results, as higher GGBFS replace ratio or Ms shown higher compressivestrengths on 28 days. In case of immersed in 10% sodium sulfate solution, the samples shows increase in long-term strength. However, for samplesimmersed in magnesium sulfate solutions, the general observation was that the compressive strength decreased after immersion. The most drasticreduction of compressive strength and expansion of weight and length occurred when GGBFS or Ms ratios were higher. Also, the XRD analysis ofsamples immersed in magnesium sulfate indicated that expansion of AAM caused by gypsum(CaSO4·2H2O); the gypsum increased up to 6 monthscontinuously. 본 연구는 플라이애시 및 고로슬래그를 활용하여 알칼리 활성화 결합재로 제조된 모르타르 및 페이스트 샘플의 황산염 저항성을평가하고 황산염 침투에 대한 고저항성 결합재를 제시하는 것이다. 이를 위하여 플라이애시 및 고로슬래그미분말 등의 광물질 혼화재를 결합재로 활용하여 고로슬래그미분말 치환율을 0, 30, 50 및 100%로 제작하였다. 규산나트륨 모듈 Ms[SiO2/Na2O]은 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정하였으며, 초기 24시간 양생조건을 23°C 및 70°C로 하고, 10% 황산나트륨 및 10% 황산마그네슘 용액에 각각 침지시키고, 황산염 저항성을 평가하기 위하여 압축강도, 질량변화율, 길이변화율 및 X선 회절분석을 측정하였다. 그 결과 고로슬래그미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 재령28일 압축강도 발현이 우수한 결과가 나타났다. 10% 황산나트륨에 침지한 경우에는 모든 시험조건에서 장기적인 강도발현과 질량 및 길이변화율이 작아 황산나트륨 침투에 대한 저항성이 우수한 것으로 나타났으나, 10% 황산마그네슘에 침지한 경우에는 장기적인 강도저하와 질량및 길이변화가 크게 나타났으며, 그 경향은 고로슬래그미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 현저하였다. 이것은 황산마그네슘의 경우 규산마그네슘수화물의 생성으로 인한 열화가 지배적으로 작용한 결과로 판단된다. 또한, X선 회절분석 결과 MgSO4 용액 침지에서의 알칼리 활성화결합재의 팽창은 Gypsum(CaSO4․2H2O) 생성 반응에 의한 것으로 확인되었으며, 침지 6개월까지는 Gypsum의 생성이 지속적으로 증가되는 것을 알 수 있다.

알칼리 활성화 결합재 활용 모르타르의 황산염 침식 저항성

박광민,조영근,이봉춘 한국구조물진단유지관리공학회 2016 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.20 No.2

본 연구는 플라이애시 및 고로슬래그를 활용하여 알칼리 활성화 결합재로 제조된 모르타르 및 페이스트 샘플의 황산염 저항성을 평가하고 황산염 침투에 대한 고저항성 결합재를 제시하는 것이다. 이를 위하여 플라이애시 및 고로슬래그미분말 등의 광물질 혼화재를 결합 재로 활용하여 고로슬래그미분말 치환율을 0, 30, 50 및 100%로 제작하였다. 규산나트륨 모듈 Ms[SiO2/Na2O]은 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정하였 으며, 초기 24시간 양생조건을 23°C 및 70°C로 하고, 10% 황산나트륨 및 10% 황산마그네슘 용액에 각각 침지시키고, 황산염 저항성을 평가하 기 위하여 압축강도, 질량변화율, 길이변화율 및 X선 회절분석을 측정하였다. 그 결과 고로슬래그미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 재령 28일 압축강도 발현이 우수한 결과가 나타났다. 10% 황산나트륨에 침지한 경우에는 모든 시험조건에서 장기적인 강도발현과 질량 및 길이변 화율이 작아 황산나트륨 침투에 대한 저항성이 우수한 것으로 나타났으나, 10% 황산마그네슘에 침지한 경우에는 장기적인 강도저하와 질량 및 길이변화가 크게 나타났으며, 그 경향은 고로슬래그미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 현저하였다. 이것은 황산마그네슘의 경우 규산마 그네슘수화물의 생성으로 인한 열화가 지배적으로 작용한 결과로 판단된다. 또한, X선 회절분석 결과 MgSO4 용액 침지에서의 알칼리 활성화 결합재의 팽창은 Gypsum(CaSO4․2H2O) 생성 반응에 의한 것으로 확인되었으며, 침지 6개월까지는 Gypsum의 생성이 지속적으로 증가되는 것 을 알 수 있다. This paper presents an investigation into the durability alkali-activated materials(AAM) mortar and paste samples manufactured using fly-ash(FA) and ground granulated blast furnace slag(GGBFS) exposed to a sulfate environment with different GGBFS replace ratios(0, 30, 50 and 100%), sodium silicate modules(Ms[SiO2/Na2O] 1.0, 1.5 and 2.0) and initial curing temperatures(23°C and 70°C). The tests involved immersions for a period of 6 months into 10% solutions of sodium sulfate and magnesium sulfate. The evolution of compressive strength, weight, length expansion and microstructural observation such as x-ray diffraction were studied. As a results, as higher GGBFS replace ratio or Ms shown higher compressive strengths on 28 days. In case of immersed in 10% sodium sulfate solution, the samples shows increase in long-term strength. However, for samples immersed in magnesium sulfate solutions, the general observation was that the compressive strength decreased after immersion. The most drastic reduction of compressive strength and expansion of weight and length occurred when GGBFS or Ms ratios were higher. Also, the XRD analysis of samples immersed in magnesium sulfate indicated that expansion of AAM caused by gypsum(CaSO4·2H2O); the gypsum increased up to 6 months continuously.

알칼리 활성화 결합재의 황산염 침식에 미치는 마그네슘의 영향

박광민,조영근,라정민,김형석 한국구조물진단유지관리공학회 2017 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.21 No.1

본 연구는 플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 활용하여 알칼리 활성화 결합재로 제조된 모르타르 및 페이스트 샘플의 황산염 저 항성을 평가하고 황산염 침투에 대한 고저항성 결합재를 제시하는 것이다. 이를 위하여 플라이애시 및 고로슬래그미분말 등의 광물질 혼화재 를 결합재로 활용하여 고로슬래그미분말 치환율을 30, 50 및 100%로 제작하였다. 규산나트륨 모듈 Ms[SiO2/Na2O]은 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정 하였으며, 10% 황산나트륨, 10% 황산마그네슘, 10% 질산마그네슘 및 5% 질산마그네슘+5% 황산나트륨 용액에 각각 침지시키고, 황산염 저 항성을 평가하기 위하여 압축강도, 질량변화율, 길이변화율 및 X선 회절분석을 측정하였다. 그 결과 10% 황산나트륨, 10% 질산마그네슘 및 5% 질산마그네슘+5% 황산나트륨에 침지한 경우에는 모든 시험조건에서 장기적인 강도발현과 질량 및 길이변화율이 작아 저항성이 우수한 것으로 나타났으나, 10% 황산마그네슘에 침지한 경우에는 장기적인 강도저하와 질량 및 길이변화가 크게 나타났으며, 그 경향은 고로슬래그 미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 현저하였다. 이것은, X선 회절분석 결과 황산마그네슘 용액 침지에서는 gypsum(CaSO4 ․ 2H2O) 및 brucite(MgOH)생성되어 내부조직이 팽창하는 것에 의한 것으로 확인되었다. 결론적으로 일정 농도의 SO4 2-이 존재하는 조건에서 Mg2+가 추 가로 존재할 경우 열화현상은 가속화되는 것을 알 수 있다. This paper describes the investigation into the durability alkali-activated materials(AAM) mortar and paste samples manufactured using fly-ash(FA) and ground granulated blast furnace slag(GGBFS) exposed to a sulfate environment with different GGBFS replace ratios(30, 50 and 100%), sodium silicate modules(Ms[SiO2/Na2O] 1.0, 1.5 and 2.0). The tests involved immersions into 10% sodium sulfate solution(Na2SO4), 10% magnesium sulfate solution(MgSO4), 10% magnesium nitrate solution(Mg(NO3)2) and 5% magnesium nitrate(Mg(NO3)2 + 5% sodium sulfate solution+ Na2SO4). The evolution of compressive strength, weight, length expansion and microstructural observation such as x-ray diffraction were studied. As a results, in case of immersed in Na2SO4, Mg(NO3)2 and Mg(NO3)2+Na2SO4 shows increase in long-term strength. However, for samples immersed in MgSO4, the general observation was that the compressive strength decreased after immersion. The most drastic reduction of compressive strength and expansion of weight and length occurred when GGBFS or Ms ratios were higher. Also, the XRD analysis of samples immersed in magnesium sulfate indicated that expansion of AAM caused by gypsum(CaSO4 ․ 2H2O) and brucite(MgOH). The results showed that, an additional condition Mg2+ in which SO42- is the presence of a certain concentration, sulfate erosion has to be accelerated.

Ca-Al LDH 합성방법이 전자폐수 내 황산이온 제거에 미치는 영향 평가

박태경,김용찬,박성원,곽민재,김경환,한인섭 한국도시환경학회 2021 한국도시환경학회지 Vol.21 No.3

In this research, the experiments were conducted to identify the effect of LDH synthesis condition and pretreatment to sulfate ion adsorption capacity. In the result of research, Ca:Al molar ratio, 2:1 was the most sulfate ion adsorption capacity among the Ca:Al molar ratio (1:1, 1.5:1, 2;1, 4:1). In the experiment using synthesized LDH utilized M2+ and M3+, The synthesized LDH utilized calcium ion as M2+ and Aluminum ion as M3+ was the best adsorbent for sulfate ion compared to magnesium ion as M2+ and Ferric ion as M3+. The result of calcination process effect to sulfate ion adsorption capacity was pronounced that calcination process affect the sulfate ion adsorption capacity and sulfate ion adsorption capacity was raised up to 1.2 times contray to raw CaAl LDH. Also, In the effect of calcination temperature to sulfate ion adsorption capacity, carcination temperature 450oC and 600oC were superior to carcination temperature 300oC. To evaluate the adsorption characteristics, adsorption isotherm and adsorption kinetics were processed. according to the study, Langmuir isotherm adsorption model (correlation coefficient, 0.950) was more suitable than Freundlich isotherm adsorption model. (correlation coefficient, 0.731) In the adsorption kinetics, pseudo 2nd order reaction (correlation coefficient 0.998) was more suited to sulfate ion adsorption than pseudo 1st order reaction. (correlation coefficient 0.539). Meanwhile, value of RL and 1/n from Langmuir and Freundlich isotherm adsorption model were calculated between 0 to 1. from the calculation, calcined CaAl LDH was profit to sulfate ion adsorption. 본 연구에서는 전자폐수에 포함되어 있는 황산이온에 대하여 CaAl LDH 합성조건 및 전처리가 황산이온 흡착용량 미치는영향에 대하여 평가를 진행하였다. 연구결과 Ca:Al molar ratio 1: 1, 1.5: 1, 2: 1, 4: 1 중 2: 1에서 가장 높은 흡착용량을 나타내었으며, M2+와 M3+ 종류에 따른 황산이온 흡착용량 평가 결과 M2+로 Ca이온, M3+로 Al을 활용하여 합성한 LDH에서 가장높은 황산이온 흡착용량을 나타내었다. 탄화과정이 황산이온 흡착용량에 미치는 영향에 대하여 평가한 실험 진행 결과 탄화과정을 진행한 calcined CaAl LDH에서 탄화과정을 진행하지 않은 raw CaAl LDH보다 높은 황산이온 흡착용량을 나타내었다. 또한 탄화온도가 황산이온에 대한 흡착용량에 미치는 영향에 대해 확인하기 위하여 진행한 실험에서는 탄화온도 450oC 와 탄화온도 600oC에서 탄화온도 300oC도 보다 높은 황산이온 흡착용량을 나타내었다. 황산이온의 calcined CaAl LDH로의흡착특성을 평가하기 위해 진행한 등온흡착실험 결과 Langmuir adsorption model에서 상관계수 0.950으로 Freundlich adsorption model 상관계수 0.731보다 높은 상관성을 지니는 것으로 나타났으며, 동역학적 모델 적용 결과 유사 2차 반응 모델에서 상관계수 0.998로 유사 1차 반응 모델 상관계수 0.539보다 높은 상관성을 나타내는 것으로 확인되었다. 한편 Langmuir model과 Freundlich model을 통해 산정된 RL과 1/n은 0과 1 사이로 산정되었으며, 이를 통해 calcined CaAl은 황산이온에 대한 흡착제로 적합한 것으로 판단된다.

붕소함유 염수와 간수로부터 고순도 calcium borate를 합성하는 반응에 황산이 미치는 영향

서효진,김명진 한국항해항만학회 2015 한국항해항만학회지 Vol.39 No.6

본 연구에서는 붕소함유 인공염수(간수)를 수산화칼슘으로 포화시켜 calcium borate를 합성하는 반응에서, 첨가하는 황산이 미치 는 영향을 알아보았다. 다양한 조건(반응온도, 반응시간, 가열반응 후 방랭온도)에서 calcium borate 합성을 시도하였고, 각 조건에서 황산 첨 가유무에 따른 calcium borate의 회수율과 순도 변화를 알아보았다. XRD 분석을 통해 황산의 첨가유무에 상관없이 calcium borate(Ca2B2O5·H2O)가 생성되었음을 확인하였고, 황산을 첨가하면 부산물로 황산칼슘(CaSO4·0.5H2O)이 생성되었다. 황산을 첨가하지 않았 을 때, 실험한 모든 반응온도와 반응시간 조건에서 calcium borate의 회수율과 순도가 황산을 첨가했을 때보다 더 높았다. 황산을 첨가하면 수산화칼슘의 용해도는 높아지지만, 부산물로 생성되는 황산칼슘이 calcium borate의 생성을 방해하여 그 회수율과 순도가 낮아진다고 판단 된다. 본 연구에서는 붕소함유(500 mg-B/L) 인공염수(간수)에 황산을 첨가하지 않고 수산화칼슘으로 포화시켜서 80-105 ℃에서 10분 이내로 가열하여 calcium borate를 합성하였고, 그 회수율과 순도는 각각 최대 80 %, 96 %로 매우 높았다. In this study, we investigated the effects of sulfuric acid on the synthesis of calcium borate in the artificial boron-containing brine (bittern) saturated with calcium hydroxide. For the study, we attempted to synthesize calcium borate under various conditions such as reaction temperature, reaction time, and cooling temperature after heating, and then to examine the recovery and purity of the calcium borate according to the presence or absence of sulfuric acid at each condition. The XRD analysis confirmed that, regardless of the presence of sulfuric acid, the calcium borate (Ca2B2O5·H2O) was synthesized, while, in the presence of sulfuric acid, the calcium sulfate (CaSO4·0.5H2O) was produced as a by-product. In all the experiments performed by varying the reaction temperature and time, the recovery and purity of the calcium borate without sulfuric acid were observed higher than those with it. The results indicated that the addition of sulfuric acid increased the solubility of the calcium hydroxide, but the calcium sulfate produced as a by-product could decrease the recovery and purity of the calcium borate by preventing the synthesis. In this study, the artificial boron-containing brine (bittern) (500 mg-B/L) was saturated with calcium hydroxide in the absence of sulfuric acid, and then the solution was heated at 80-105 ℃ for less than 10 minutes to synthesize the calcium borate. The recovery and purity of calcium borate were measured as high as 80 % and 96 %, respectively.