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분석과학 = Analytical science & technology v.20 no.6, 2007년, pp.516 - 523   피인용횟수: 1
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실리카광물의 산침출 정제와 불순물 분석법 연구
Impurity analysis and acid leaching purification of silica minerals

이길용   (한국지질자원연구원 지하수지열연구부CC0186900  ); 윤윤열   (한국지질자원연구원 지하수지열연구부CC0186900  ); 조수영   (한국지질자원연구원 지하수지열연구부CC0186900  ); 채영배   (한국지질자원연구원 자원활용소재연구부CC0186900  );
  • 초록

    2N급(99 %)의 실리카를 3N급(99.9 %)으로 향상시키기 위해서 널리 이용되고 있는 산 침출법(acid leaching)들의 정제효과와 실리카광물에 존재하는 불순물의 분석법에 대한 연구를 수행하였다. 산 침출법에 이용한 용액은 0.2M-oxalic acid (pH1.5, 2.5), conc-Aqua regia, 2.5 %-HCl/HF, 1 %- $HNO_3/HF$ 의 다섯 종류이었으며, 각 방법의 불순물 정제특성과 침출시간에 따른 침출효율을 조사하였다. 실리카광물과 침출용액중의 불순물 분석은 중성자방사화분석법(neutron activation analysis; NAA), 유도결합 플라즈마 원자방출 분석법(inductively coupled plasma atomic emission spectrometry; ICP-AES), 원자흡광 분광분석법(atomic absorption spectrometry; AAS), x-선 형광분석법(x-ray fluorescence; XRF), 그리고 습식분석법(wet analysis; WA)의 여섯 가지 방법을 이용하였으며, 불순물의 농도와 종류에 따른 분석법들의 장단점을 조사하였다. 실험에 사용한 실리카광물은 습식 비중선별 및 자력선별과 같은 물리적 정제를 거친 순도 99 %급의 실리카로서 $100-150{\mu}m$ 범위의 입도분포를 가지는 분말들이었다. 실리카중 주요 불순물은 Al, Fe, Na, Ca 및 Ti 이었으며 수백에서 수천 mg/kg의 농도로 존재하고 있었다. 산 침출방법과 불순물의 종류에 따른 정제효과를 비교한 결과 2.5 %-HCl/HF 침출방법이 가장 효과적이었으며 이 방법으로 99.1 % 실리카 분말을 99.8 %까지 순도를 향상시킬 수 있었다. 또한 실리카광물과 침출용액의 불순물의 종류와 함량에 따른 최적의 분석기술을 결정할 수 있었다.


    Purification of silica mineral has been investigated by acid leaching of pulverized silica. A series of studies has been carried out on the effect of leaching silica powder as a function of the leaching time at the constant temperature of $80^{\circ}C$ in oxalic acid, aqua regia, and two mixed acids of HF/HCl, $HF/HNO_3$ . The impurities of silica and leachantes were measured by neutron activation analysis (NAA), inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES), atomic absorption spectrometry, x-ray fluorescence (XRF) method and wet analysis (WA). Certain metals, such as sodium, calcium, iron, aluminium and titanium, have been found in concentrations of hundreds or even thousands of mg/kg. Comparison of purification processes of silica and analytical methods of impurities in the silica was conducted in this study.


  • 주제어

    Silica .   Purification .   Acid leaching .   Analysis .   Impurity.  

  • 참고문헌 (12)

    1. M. Taxiarchou, D. Panias, I. Douni, I. Paspaliaris and A. Kontopoulos, Hydrometallurgy, 46, 215 (1997) 
    2. F. Vegli, B. Passariello and C. Abbruzzese, Ind. Eng. Chem. Res., 38, 4443 (1999) 
    3. S. O. Lee, T. Tran, Y. Y. Park, S. J. Kim and M. J. Kim, Int. J. Miner. Process, 80, 144 (2006) 
    4. D. Panias, M. Taxiarchou, I. Douni, I. Paspaliaris and A. Kontopoulous, Hydrometallurgy, 43, 219 (1996) 
    5. M. Taxiarchou, D. Panias, I. Douni, I. Paspaliaris and A. Kontopoulous, Hydrometallurgy, 44, 287 (1997) 
    6. I. C. Santos, A. P. Goncalves, C. Silvasantos, M. Almeida, M. H. Afonso and M. Joaquina Cruz, Hydrometallurgy, 23, 237 (1990) 
    7. D. Panias, M. Taxiarchou, I. Douni, I. Paspaliaris and A. Kontopoulous, Hydrometallurgy, 42, 257 (1996) 
    8. J. M. Junea and T. K. Mukherjee, Hydrometallurgy, 16, 69 (1986) 
    9. M. A. Blesa, H. A. Marinovich, E. C. Baumgartner, A. and J. G. Maroto, Inogr. Chem., 26, 3713 (1987) 
    10. E. Bildl, J. Dietl and R. Baueregger, D. Seifert, US patent, 4,588,571, 1986 
    11. 채영배, 정수복, 김완태, 대한민국특허, 10-0489931, 2005 
    12. 현종영, 정수복, 채영배, 한국광물학회지, 19(1), 1(2006)     
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Yoon, Yoon Yeol ; Lee, Kil Yong ; Cho, Soo Young ; Chung, Soo Bok ; Chae, Young Bae 2008. "Impurity variation in high purity silica mineral with different leaching methods" 분석과학 = Analytical science & technology, 21(4): 332~337     

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