KR102110317B1 - Teatment system of industrial wastes - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산업부산물의 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 산업부산물에 포함되는 알칼리 토금속 이온을 리간드와 반응시켜 추출하고, 이를 CO2 가스와 반응시켜 탄산염으로 회수하는 공정에서, 슬러리 형태의 산업부산물을 공급함으로써, 상기 공정 중에 급격한 수소이온농도(pH)의 변화를 최소화하여 불필요한 강산 사용 이나 CO2 가스의 추가 공급을 방지할 수 있어 공정 운영에 더욱 용이한 산업부산물의 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a treatment system for industrial by-products, and more specifically, in the process of extracting alkaline earth metal ions contained in the industrial by-product by reacting with a ligand, and reacting with CO 2 gas to recover as carbonate, in the form of a slurry industry By supplying by-products, it is possible to minimize the rapid change in hydrogen ion concentration (pH) during the process, thereby preventing unnecessary use of strong acid or additional supply of CO 2 gas, and thus relates to an industrial by-product treatment system that is easier to process.
Description
본 발명은 산업부산물의 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 산업부산물에 포함되는 알칼리 토금속 이온을 리간드와 반응시켜 추출하고, 이를 CO2 가스와 반응시켜 탄산염으로 회수하는 공정에서, 슬러리 형태의 산업부산물을 공급함으로써, 상기 공정 중에 급격한 수소이온농도(pH)의 변화를 최소화하여 불필요한 강산 사용 이나 CO2 가스의 추가 공급을 방지할 수 있어 공정 운영에 더욱 용이한 산업부산물의 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a treatment system for industrial by-products, and more specifically, in the process of extracting alkaline earth metal ions contained in the industrial by-product by reacting with a ligand, and reacting with CO 2 gas to recover as carbonate, in the form of a slurry industry By supplying by-products, it is possible to minimize the rapid change in hydrogen ion concentration (pH) during the process, thereby preventing unnecessary use of strong acid or additional supply of CO 2 gas, and thus relates to an industrial by-product treatment system that is easier to process.
각종 산업시설에서 발생되는 산업부산물은 기술적으로 응용하는데 어려움이 있어 왔으며, 이에 따라, 산업부산물은 도로, 운동장 등에 단순 매립용 자재 또는 단순 연료 등으로만 활용되고 나머지는 전량 매립되고 있는 실정이다. 대량으로 발생되는 산업부산물의 처리로 인하여 매립장의 부족이 심각해지고 있으며, 매립장 주변에 환경 피해를 주는 등의 문제가 발생하고 있다. 따라서, 재활용이 거의 되지 않고 매립되기만 하던 산업부산물을 재활용함으로서 재처리장의 증설을 막을 수 있고 경제적으로 원가를 절감함과 동시에 이를 통해 환경오염을 예방할 수 있는 재활용 방법이 모색되고 있는 실정이다.Industrial by-products generated from various industrial facilities have been difficult to apply technically, and accordingly, industrial by-products are used only as simple landfill materials or simple fuels for roads, playgrounds, etc. Due to the treatment of industrial by-products generated in large quantities, the shortage of landfills is becoming serious, and problems such as environmental damage around the landfills are occurring. Therefore, recycling of industrial by-products, which are rarely recycled and landfilled, can prevent the expansion of reprocessing plants, economically reduce the cost, and at the same time, a recycling method is being sought to prevent environmental pollution.
플라이 애쉬, 슬래그와 같은 산업부산물은 일반적으로 다양한 성분을 포함하고 있지만, 상기 언급한 바와 같이 산업부산물의 성분을 이용하기 보다는 단순 자재 또는 단순 연료 등으로만 재활용하고 있어, 부가가치가 높은 용도로의 활용이 요구되어 왔다. 이에 따라, 기존에 광물로부터 알칼리 이온을 용출하여 탄산화시키는 광물탄산화 기술이 에너지 소모가 많고 비용이 과다하게 소요되는 문제를 보완하고자, 광물 자원이 아닌 알칼리 이온을 함유하는 폐자원을 이용하여 탄산화시키는 기술에 대한 관심이 고조되고 있다.Industrial by-products such as fly ash and slag generally contain various components, but as mentioned above, rather than using the components of industrial by-products, they are recycled only with simple materials or simple fuels. This has been required. Accordingly, in order to compensate for the problem that the existing mineral oxidizing and carbonizing of alkali ions from minerals is energy-consuming and excessively expensive, carbonization using waste resources containing alkali ions rather than mineral resources Interest in is growing.
이산화탄소를 무기탄산염으로 전환하는 기술인 광물탄산화 기술이 개발되어 왔다. 그러나, 광물탄산화 기술은 주로 광물로부터 알칼리 이온을 용출하여 탄산화시키는 공정으로 이루어져 왔으나, 광물을 탄산화시키는 기술은 에너지 소모가 많고 비용이 과다하게 소요되는 문제가 있어, 광물 자원이 아닌 알칼리 이온을 함유하는 폐자원으로부터 탄산화시키는 기술에 대한 관심이 고조되고 있다.Mineral carbonation technology, which is a technology for converting carbon dioxide to inorganic carbonate, has been developed. However, the mineral carbonation technology has been mainly composed of a process of carbonizing by eluting alkali ions from the mineral, but the technology of carbonizing the mineral has a problem of high energy consumption and excessive cost, and contains alkali ions rather than mineral resources. There is growing interest in the technology of carbonation from waste resources.
이에 따라, 한국공개특허 제10-2015-0080687호에는 강산을 이용하여 알칼리 이온을 추출하고, CO2를 이용하여 탄산화를 진행하는 알칼리 이온 함유 무기물로부터 무기탄산염을 제조하는 방법에 대해 개시하고 있다. 그러나, 알칼리 이온을 추출하는 과정에서 무기물 또는 산업부산물을 투입하게 되면 pH가 급하게 상승하게 되는데, 이는 투입되는 상기 무기물 또는 산업부산물의 상태가 고체이어서 강산과의 일정한 농도비를 유지하며 투입하기가 매우 까다로우며, 투입량 조절에 실패할 경우 산성 pH 조건을 유지시키기 위해 강산을 추가적으로 공급해야 하는 불편함이 있었다. 또한, 투입한 산성용액은 향후 폐기물로서 처리해야 되기 때문에 이를 처리하는 별도의 공정이 추가로 필요하게 되어 비용이 발생하게 되는 문제점이 있었다.Accordingly, Korean Patent Publication No. 10-2015-0080687 discloses a method of producing inorganic carbonate from an alkali ion-containing inorganic substance that extracts alkali ions using strong acid and carbonizes using CO 2 . However, when the inorganic or industrial by-products are added in the process of extracting alkali ions, the pH rises rapidly, and the state of the inorganic or industrial by-products to be added is solid, so it is very difficult to input while maintaining a constant concentration ratio with strong acids. It was low, and there was the inconvenience of additionally supplying strong acid to maintain the acidic pH condition when the amount adjustment was not successful. In addition, since the added acidic solution has to be treated as waste in the future, there is a problem in that a separate process for treating it is additionally required, resulting in cost.
결과적으로, 산업부산물을 활용하기 위한 공정에서 pH 변화가 최소가 되도록 산업부산물의 투입량을 용이하게 조절함으로써 추가적인 강산 사용이 필요하지 않으면서 공정에서 발생하는 성분들을 재활용하여 생산 효율을 높일 수 있는 방안이 시급히 요구되고 있는 실정이다.As a result, by easily adjusting the input amount of industrial by-products so that the pH change in the process for utilizing industrial by-products is minimal, there is no way to increase production efficiency by recycling components generated in the process without the need for additional strong acid. This situation is urgently required.
본 발명은 산업부산물의 처리 시스템에 관한 것으로, 슬러리 형태로 산업부산물을 투입하여 보다 용이하게 그 투입량을 조절함으로써 pH 변화를 최소화 하면서 상기 산업부산물 내 알칼리 토금속 이온을 리간드와 반응시켜 착화합물로 제조하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a treatment system for industrial by-products, and by preparing industrial complexes by reacting alkaline earth metal ions in the industrial by-products with a ligand while minimizing the pH change by more easily adjusting the input amount by injecting industrial by-products in the form of a slurry. The purpose.
또한, 본 발명은 공정 이후 남은 용매를 재활용하여 알칼리 토금속 이온 및 리간드를 분리하여 재사용함으로 인해 탄산염 추출 효율을 높일 수 있는 산업부산물의 처리 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide an industrial by-product treatment system capable of increasing carbonate extraction efficiency by recycling the remaining solvent after the process to separate and reuse alkaline earth metal ions and ligands.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the Examples. Rather, these examples are provided to make the present disclosure more faithful and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.
본 발명은 알칼리 토금속 이온을 포함하는 산업부산물의 처리 방법에 있어서, 1) CO2의 공급을 통한 약산성의 환경하에서 리간드 및 슬러리 형태의 산업부산물을 공급하여 상기 산업부산물 내 알칼리 토금속 이온과 반응시켜 착화합물을 제조하는 단계; 2) 상기 1) 단계에서 생성된 착화합물을 분리하는 단계; 및 3) 염기성 환경하에서 상기 분리한 착화합물을 CO2 가스와 반응시켜 탄산염을 제조하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for treating industrial by-products containing alkaline earth metal ions, 1) supplying industrial by-products in the form of ligands and slurries under a weakly acidic environment through the supply of CO 2 to react with alkaline earth metal ions in the industrial by-products to form a complex Preparing a; 2) separating the complex compound produced in step 1); And 3) reacting the separated complex compound with CO 2 gas under a basic environment to produce a carbonate; It characterized in that it comprises.
상기 산업부산물의 처리 방법에 있어서, 플라이 애쉬 및 슬러그 등을 포함하는 산업부산물을 슬러리 형태로 공급할 수 있으며, 리간드를 첨가하여 상기 산업부산물 내 알칼리 토금속 이온과 반응시켜 착화합물을 제조할 수 있다.In the method for treating industrial by-products, industrial by-products including fly ash and slug may be supplied in a slurry form, and a complex compound may be prepared by reacting with alkaline earth metal ions in the industrial by-product by adding a ligand.
상기 리간드는 배위결합하고 있는 화합물의 중심 금속 이온의 주위에 결합하고 있는 분자나 이온을 의미하는 것으로, 금속 이온과 배위결합하기 위해 비공유 전자쌍을 반드시 가지는 것을 특징으로 한다. 리간드는 선택적으로 금속 이온과 반응하는 것을 특징으로 하는 점에서 다양한 구성성분으로 이루어진 산업부산물 내 칼슘 이온 또는 마그네슘 이온을 선택적으로 용출시킬 수 있다. 즉, 리간드가 특정 금속 이온과 배위결합하는 특성을 이용함으로 인해 선택적으로 금속 이온을 추출하여 이와 반응할 수 있다.The ligand refers to a molecule or ion that is bound around the central metal ion of the coordinating compound, and is characterized by having a non-covalent electron pair to coordinate with the metal ion. Ligands can selectively elute calcium ions or magnesium ions in industrial by-products made up of various components in that they react with metal ions selectively. That is, the ligand can selectively react with a metal ion by extracting a metal ion by coordination with a specific metal ion.
상기 슬러리 형태의 산업부산물과 리간드를 반응시켜 착화합물을 제조하는 단계는 CO2의 공급을 통한 약산성의 환경하에서 진행되며, 상기 약산성의 환경은 pH 5 내지 6의 범위일 수 있다. 종래에는 질산 혹은 염산을 사용하여 강산 조건에서 알칼리 토금속 이온을 추출하였으나, 본 발명은 강산을 사용하지 않고 CO2 가스를 사용함으로써, 강산 용액을 폐기물로서 별로 처리해야하는 문제점을 해결할 수 있으며, 별도의 공정이 단축되고 비용 절감의 효과를 얻을 수 있다. 나아가 본 단계에서 사용된 CO2는 추후 탄산염 제조 단계에서 재활용될 수 있다.The step of preparing a complex by reacting the slurry with industrial by-products and a ligand proceeds under a weakly acidic environment through the supply of CO 2 , and the weakly acidic environment may range from pH 5 to 6. In the past, alkaline earth metal ions were extracted under strong acid conditions using nitric acid or hydrochloric acid, but the present invention can solve the problem of treating a strong acid solution as a waste by using CO 2 gas without using strong acid, and a separate process. This can be shortened and the effect of cost reduction can be obtained. Furthermore, the CO 2 used in this step can be recycled later in the carbonate production step.
또한, 종래에는 고체 상태의 산업부산물을 공급하다보니 착화합물 제조 시 pH 농도가 급격히 상승하게 되어 강산이나 CO2 가스를 추가로 투입해야 하는 문제점이 있었던 반면, 본 발명은 슬러리 형태의 산업부산물을 공급하기 때문에 착화합물 제조 시 pH가 일정 범위에서 유지되도록 슬러리 형태의 산업부산물을 보다 용이하게 조절하며 공급할 수 있다는 점이 특징이다. 이를 위하여 착화합물이 제조되는 반응기에 설치된 pH 미터기와 연동하여 슬러리 형태의 산업부산물 공급량을 제어할 수 있다.In addition, in the related art, supplying industrial by-products in a solid state has a problem in that the pH concentration of the complex compound is rapidly increased, and thus a strong acid or CO 2 gas needs to be additionally added, whereas the present invention provides a slurry-type industrial by-product. Therefore, it is characterized in that the industrial by-product in the form of a slurry can be more easily controlled and supplied so that the pH is maintained within a certain range when the complex compound is prepared. To this end, the supply amount of industrial by-products in the form of a slurry can be controlled by interlocking with a pH meter installed in a reactor in which a complex is produced.
착화합물을 제조한 이후, 마이크로 사이즈의 기공을 포함하는 분리 필터를 이용하여 착화합물과 착화합물인 아닌 성분의 크기 차이를 통해 착화합물만을 분리할 수 있다. 상기 분리 필터를 통해 분리된 착화합물은 다음 공정으로 넘어가지만, 분리되지 않은 잔류 성분은 다시 상기 1) 단계가 진행되는 반응기로 공급할 수 있는데, 이는 착화합물을 분리하고 남은 용매에는 착화합물로 형성되지 않은 리간드 및 알칼리 토금속 이온도 포함되어 있으므로, 다시 1) 단계 공정에 재공급함으로써 생산 효율을 향상시킬 수 있다.After preparing the complex compound, only a complex compound can be separated through a size difference between a complex compound and a non-complex compound using a separation filter including micro-sized pores. The complex compound separated through the separation filter is passed to the next process, but the residual component that is not separated can be supplied to the reactor in which step 1) proceeds again, which separates the complex compound and forms a ligand that is not formed as a complex compound in the remaining solvent. Since alkaline earth metal ions are also included, the production efficiency can be improved by re-supplying to the step 1) process again.
분리된 착화합물은 염기성 환경하에 이루어지는 탄산화 공정을 통해 탄산염으로 제조한다. 염기성 환경을 위해, 염화나트륨 또는 슬러리 형태의 산업부산물을 공급하여 pH를 약 pH 9 내지 10의 약염기성 환경으로 유지시킬 수 있다.The separated complex compound is prepared as a carbonate through a carbonation process performed under a basic environment. For a basic environment, sodium chloride or industrial by-products in the form of a slurry can be supplied to maintain the pH in a weakly basic environment of about pH 9-10.
착화합물과 CO2를 반응시키면, 리간드와 배위결합하고 있는 알칼리 토금속 이온이 CO2와 반응하여, 탄산염을 형성하고, 리간드가 분리된다. 즉, 알칼리 토금속 이온이 리간드보다 CO2와 우선적으로 반응하는 특성을 이용하여, 탄산염을 제조할 수 있다. 따라서, 탄산염 공정을 통해, 리간드를 이용하여 선택적으로 추출한 알칼리 토금속 이온을 탄산염으로 제조할 수 있다. 본 발명에서 탄산염은 CaCO3 또는 MgCO3일 수 있다.When the reaction complex and CO 2, and the alkaline earth metal ion bonded ligand coordinated to the reaction with CO 2, to form a carbonate and, the ligand is separated. That is, the carbonate can be produced by using the property that the alkaline earth metal ion preferentially reacts with CO 2 over the ligand. Therefore, through the carbonate process, alkaline earth metal ions selectively extracted using a ligand can be prepared as carbonates. In the present invention, the carbonate may be CaCO 3 or MgCO 3 .
탄산염을 제조한 이후, 분리 필터를 이용하여 탄산염을 분리한다. 상기 분리 필터는 마이크로 사이즈의 기공을 포함하는 필터일 수 있으며, 기공의 직경은 30 내지 40㎛일 수 있다. 분리된 탄산염은 재사용하고, 탄산염이 분리되고 남은 잔존 용매는 기존과 달리 전기 화학법에 의해 리간드 및 알칼리 토금속 이온으로 분리하여 재사용할 수 있다. 종래 산업부산물의 처리 방법의 경우, 탄산염을 제조하고 남은 부산물은 폐기하였지만, 본 발명에서는 부산물에 존재하는 리간드 및 알칼리 토금속 이온을 재사용하기 위해 전기 화학법을 이용할 수 있다. 전기 화학법에 의해, 음전하를 띄는 리간드 및 양전하를 띄는 이온 성분으로 분리할 수 있으며, 분리된 리간드 및 양전하를 띄는 이온 성분은 착화합물을 제조하는 단계 및 탄산염 제조 단계로 재공급되어 다시 사용될 수 있다. After preparing the carbonate, the carbonate is separated using a separation filter. The separation filter may be a filter including micro-sized pores, and the diameter of the pores may be 30 to 40 μm. The separated carbonate is reused, and the residual solvent remaining after the carbonate is separated can be reused by separating into ligands and alkaline earth metal ions by an electrochemical method, unlike conventional methods. In the case of the conventional treatment method of industrial by-products, carbonates are prepared and the by-products remaining are discarded, but in the present invention, an electrochemical method may be used to reuse ligands and alkaline earth metal ions present in the by-products. By the electrochemical method, it can be separated into a negatively charged ligand and a positively charged ionic component, and the separated ligand and positively charged ionic component can be re-supplied and used again to prepare a complex compound and to produce a carbonate.
결과적으로, 착화합물을 제조 시 강산 대신 CO2를 이용함으로서 약산성 환경을 유지시키고, 착화합물을 분리한 이후, 남은 성분을 다시 착화합물 제조 공정 단계로 재사용할 수 있다. 또한, 전기 화학법에 의해 분리된 리간드 및 양이온 성분을 재사용함으로 인해 기존 공정들과 비교하여 높은 효율로 탄산염을 제조할 수 있다. 즉, 이러한 공정을 통해 생산 효율은 증대시키고, 폐기물의 배출도 감소시킬 수 있으며, 공정 단계가 단축되고 비용을 절감시킬 수 있다.As a result, when preparing the complex compound, CO 2 is used instead of strong acid to maintain a weakly acidic environment, and after separating the complex compound, the remaining components can be reused as a complex compound manufacturing process step. In addition, by reusing the ligand and cation components separated by the electrochemical method, carbonates can be produced with high efficiency compared to existing processes. That is, through this process, production efficiency can be increased, waste emission can be reduced, process steps can be shortened, and costs can be reduced.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 1) 단계의 알칼리 토금속 이온은 Ca2+ 또는 Mg2+일 수 있다. 산업부산물에 포함될 수 있는 성분은 Ca2+, Mg2+, Fe2+, Al3+ 또는 Si2+이며, 본 발명에서 회수하여 탄산염으로 재활용 가능한 성분은 Ca2+ 또는 Mg2+의 알칼리 토금속 이온이 바람직하며, CO2와 반응하면 CaCO3 또는 MgCO3를 생성한다.In one embodiment of the present invention, the alkaline earth metal ion of step 1) may be Ca 2+ or Mg 2+ . The components that can be included in industrial by-products are Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Al 3+ or Si 2+ , and the components that can be recovered and recycled as carbonates in the present invention are alkaline earth metals of Ca 2+ or Mg 2+ . Ions are preferred, and reacting with CO 2 produces CaCO 3 or MgCO 3 .
본 발명의 일 구현예에서, 상기 1) 단계의 리간드는 아세트산(CH3COOH), 니트릴로트리아세트산(C6H9NO6), 니코틴산(C6H5NO2), 이미노디아세트산(HN(CH2CO2H)2), 옥살산(C2H2O4), 글루타메이트(C5H9NO4) 및 시트레이트(C6H8O7)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이며, 가장 바람직하게는 글루타메이트 및 시트레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 리간드는 Ca2+ 또는 Mg2+과 선택적으로 배위 결합할 수 있는 물질이면 모두 사용가능하므로, 상기 기재한 리간드 종류 이외에 Ca2+ 또는 Mg2+ 등과 배위 결합할 수 있는 리간드는 모두 사용 가능하다.In one embodiment of the present invention, the ligand of step 1) is acetic acid (CH 3 COOH), nitrilotriacetic acid (C 6 H 9 NO 6 ), nicotinic acid (C 6 H 5 NO 2 ), iminodiacetic acid (HN ( CH 2 CO 2 H) 2 ), oxalic acid (C 2 H 2 O 4 ) , glutamate (C 5 H 9 NO 4 ) And Citrate (C 6 H 8 O 7 ) is at least one selected from the group consisting of, and most preferably at least one selected from the group consisting of glutamate and citrate, but is not limited thereto. Ligand is Ca 2+ or it can be used both if the substance which can be selectively coordinated to the Mg 2+, a ligand capable of coordination bonds as Ca 2+ or Mg 2+ In addition to the above-described type is ligand can be used.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 2) 단계는 마이크로 사이즈의 기공을 포함하는 필터를 이용하여 착화합물을 분리하며, 상기 기공의 직경은 30 내지 50㎛인 것이 바람직하다. 일반적으로 Ca2+ 또는 Mg2+와 리간드가 반응하여 형성되는 착화합물은 50㎛을 초과하므로, 필터 기공의 직경이 30 내지 50㎛이면 착화합물은 필터를 통과하지 못하며, 그 외의 성분은 필터를 통과하게 되기 때문이다. 필터를 통과한 성분은 다시 착화합물 제조 단계로 공급될 수 있고, 필터를 통과하지 못한 착화합물은 회수하여 탄산염 제조 단계로 공급될 수 있다.In one embodiment of the present invention, step 2) separates the complex compound using a filter including micro-sized pores, and the diameter of the pores is preferably 30 to 50 μm. In general, the complex compound formed by the reaction of Ca 2+ or Mg 2+ with a ligand exceeds 50 μm, so if the diameter of the filter pore is 30 to 50 μm, the complex compound cannot pass through the filter, and other components pass through the filter. Because it is. The component that has passed through the filter may be supplied to the complex compound production step again, and the complex compound that has not passed the filter may be recovered and supplied to the carbonate production step.
본 발명의 일 구현예에서, 마이크로 사이즈의 기공을 포함하는 필터를 이용하여 탄산염을 분리할 때, 상기 기공의 직경은 30 내지 40㎛인 것이 바람직하다. 이는 본 발명의 탄산화 공정으로 제조된 탄산염은 일반적으로 40㎛를 초과하므로, 3) 단계의 탄산염 제조 단계를 진행한 이후 분리 공정을 진행하면, 탄산염은 필터를 통과하지 못하게 된다. 따라서, 필터를 통과하지 못한 탄산염은 회수하고, 필터를 통과한 잔존 용매는 이후 공정을 진행할 수 있다.In an embodiment of the present invention, when separating carbonate using a filter including micro-sized pores, the pores preferably have a diameter of 30 to 40 μm. Since the carbonate produced by the carbonation process of the present invention generally exceeds 40 μm, if the separation process is performed after the carbonate preparation step of step 3), the carbonate cannot pass through the filter. Therefore, the carbonate that has not passed through the filter can be recovered, and the remaining solvent that has passed through the filter can be processed later.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 리간드 및 알칼리 토금속 이온 분리는 축전식 탈염장치를 이용한 전기 화학법에 의해 리간드 및 알칼리 토금속 이온으로 분리할 수 있며, 상기 축전식 탈염장치는 한 쌍의 전극; 한 쌍의 탄소섬유전극; 및 한 쌍의 이온 교환막을 포함하되, 상기 한 쌍의 전극은 양 끝 단에 배치하고, In one embodiment of the present invention, the ligand and alkaline earth metal ion separation can be separated into a ligand and an alkaline earth metal ion by an electrochemical method using a capacitive desalination device, wherein the capacitive desalination device comprises a pair of electrodes; A pair of carbon fiber electrodes; And a pair of ion exchange membranes, wherein the pair of electrodes are disposed at both ends,
한 쌍의 탄소섬유전극은 상기 한 쌍의 전극 내측면에 배치하며, 한 쌍의 이온 교환막은 상기 한 쌍의 탄소섬유전극의 내측에 배치할 수 있다.A pair of carbon fiber electrodes may be disposed on the inner surface of the pair of electrodes, and a pair of ion exchange membranes may be disposed on the inner side of the pair of carbon fiber electrodes.
전기 화학법에 의한 리간드 및 알칼리 토금속 이온의 분리는 리간드는 음전하를 띄고, 알칼리 토금속 이온은 양전하를 띄는 성질을 이용한다. 상기 리간드 및 알칼리 토금속 이온 분리 단계에서 분리되고 남은 용매를 축전식 탈염장치에 통과시키면, 축전식 탈염장치의 양극 쪽으로 음전하를 띄는 리간드가 이동하고, 음극쪽으로는 양전하를 띄는 알칼리 토금속 이온이 이동하고, 이동 시 이온을 선택적으로 통과시킬 수 있는 이온 교환막을 통과한다. 이온 교환막은 각 전극에서의 흡착 효율을 최대화시킬 뿐만 아니라, 이온의 탈착 시 탈착된 이온의 회수를 용이하게 한다.Separation of the ligand and the alkaline earth metal ion by electrochemical method uses the property that the ligand has a negative charge and the alkaline earth metal ion has a positive charge. When the ligand and the alkaline earth metal ions are separated in the separation step and the remaining solvent is passed through a capacitive desalination device, a negatively charged ligand moves toward the anode of the capacitive desalination device, and an alkaline earth metal ion having a positive charge moves toward the cathode, When moving, it passes through an ion exchange membrane capable of selectively passing ions. The ion exchange membrane not only maximizes the adsorption efficiency at each electrode, but also facilitates the recovery of the desorbed ions upon desorption of the ions.
또한, 본 발명은 알칼리 토금속 이온을 포함하는 산업부산물의 처리 시스템에 있어서, 슬러리 형태의 산업부산물 내 알칼리 토금속 이온과 리간드를 반응시켜 착화합물을 제조하는 알칼리 토금속 이온 추출부; 상기 알칼리 토금속 이온 추출부에 상기 슬러리 형태의 산업부산물을 공급하는 산업부산물 공급부; 상기 알칼리 토금속 이온 추출부에서 생성된 착화합물을 분리하는 착화합물 분리부; 상기 착화합물 분리부에서 분리된 착화합물을 CO2 가스와 반응시켜 탄산염을 제조하는 탄산화 공정부; 및 상기 탄산화 공정부에서 생성된 탄산염을 분리하는 탄산염 분리부;를 포함한다.In addition, the present invention is a treatment system for industrial by-products containing alkaline earth metal ions, the alkaline earth metal ion extraction unit for preparing a complex compound by reacting an alkaline earth metal ion and a ligand in the industrial by-product in a slurry form; An industrial by-product supply unit supplying the slurry-type industrial by-product to the alkaline earth metal ion extraction unit; A complex compound separating unit separating the complex compound generated in the alkaline earth metal ion extracting unit; A carbonation process unit for producing a carbonate by reacting the complex compound separated in the complex compound separation unit with CO 2 gas; And a carbonate separation unit for separating the carbonate produced in the carbonation process unit.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 산업부산물의 처리 시스템은 상기 탄산염 분리부에서 분리되고 남은 용매를 전기 화학법에 의한 리간드 및 알칼리 토금속 이온으로 분리하는 축전식 탈염 장치부; 상기 축전식 탈염 장치부에서 분리된 리간드를 상기 알칼리 토금속 이온 추출부로 재공급하는 리간드 재공급부; 및 상기 축전식 탈염 장치부에서 분리된 알칼리 토금속 이온을 상기 탄산화 공정부로 재공급하는 알칼리 토금속 이온 재공급부;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the treatment system for industrial by-products includes a capacitive desalination unit for separating the remaining solvent separated from the carbonate separation unit into ligands and alkaline earth metal ions by an electrochemical method; A ligand re-supply unit for re-supplying the ligand separated from the capacitive desalination unit to the alkaline earth metal ion extraction unit; And an alkaline earth metal ion re-supply unit for re-supplying alkaline earth metal ions separated from the capacitive desalination unit to the carbonation process unit.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 산업부산물 공급부는 상기 알칼리 토금속 이온 추출부에 설치된 pH 미터기의 측정값이 pH 5 내지 6를 유지하도록 상기 슬러리 형태의 산업부산물 공급량을 제어할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the industrial by-product supply unit may control the supply amount of the industrial by-product in the form of a slurry so that the measured value of the pH meter installed in the alkaline earth metal ion extraction unit maintains pH 5 to 6.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 착화합물 분리부는 필터를 포함하며, 상기 필터는 직경이 30 내지 50㎛인 기공을 포함할 수 있다,In one embodiment of the present invention, the complex compound separation part includes a filter, and the filter may include pores having a diameter of 30 to 50 μm.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 탄산화 공정부는 pH 미터기를 포함하며, 상기 pH 미터기의 측정값이 pH 9 내지 10을 유지하도록 CO2 가스의 공급량을 제어할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the carbonation process unit includes a pH meter, and it is possible to control the supply amount of CO 2 gas so that the measured value of the pH meter maintains pH 9 to 10.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 탄산염 분리부는 필터를 포함하며, 상기 필터는 직경이 30 내지 40㎛인 기공을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the carbonate separator includes a filter, and the filter may include pores having a diameter of 30 to 40 μm.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 축전식 탈염장치는 한 쌍의 전극, 한 쌍의 탄소섬유전극 및 한 쌍의 이온 교환막을 포함하되, 상기 한 쌍의 전극은 양 끝 단에 배치하고, 한 쌍의 탄소섬유전극은 상기 한 쌍의 전극 내측면에 배치하며, 한 쌍의 이온 교환막은 상기 한 쌍의 탄소섬유전극의 내측에 배치할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the capacitive desalination device includes a pair of electrodes, a pair of carbon fiber electrodes, and a pair of ion exchange membranes, wherein the pair of electrodes is disposed at both ends, and a pair The carbon fiber electrode of may be disposed on the inner surface of the pair of electrodes, and the pair of ion exchange membranes may be disposed on the inner side of the pair of carbon fiber electrodes.
본 발명은 산업부산물의 처리 시스템에 관한 것으로, 산업부산물에 포함되는 알칼리 토금속 이온을 리간드와 반응시켜 추출하고, 이를 CO2 가스와 반응시켜 탄산염으로 회수하는 공정에서, 슬러리 형태의 산업부산물을 공급함으로써, 상기 공정 중에 급격한 수소이온농도(pH)의 변화를 최소화하여 불필요한 강산 사용 이나 CO2 가스의 추가 공급을 방지할 수 있어 공정 운영이 더욱 용이한 효과가 있다.The present invention relates to a treatment system for industrial by-products, in the process of extracting alkaline earth metal ions contained in the industrial by-products by reacting with a ligand, and reacting with CO 2 gas to recover as carbonate, by supplying industrial by-products in the form of a slurry , It is possible to prevent unnecessary use of strong acid or additional supply of CO2 gas by minimizing a rapid change in the hydrogen ion concentration (pH) during the process, thereby making the process easier to operate.
또한 본 발명은 공정 이후 남은 용매를 재활용하여 알칼리 토금속 이온 및 리간드를 분리하여 재사용함으로 인해 탄산염 추출 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of increasing the carbonate extraction efficiency by recycling the remaining solvent after the process to separate and reuse the alkaline earth metal ions and ligands.
도 1은 본 발명에 따른 산업부산물의 처리 방법에 대한 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 산업부산물의 처리 시스템에 대한 구성도이다.
도 3은 리간드 공급 여부에 따른 탄산염 추출 효율을 나타나는 그래프이다.1 is a flowchart of a method for treating industrial by-products according to the present invention.
2 is a block diagram of an industrial by-product treatment system according to the present invention.
3 is a graph showing carbonate extraction efficiency depending on whether a ligand is supplied.
이하, 본 발명의 산업부산물의 처리 시스템에 대한 바람 직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the industrial by-product treatment system of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용 어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시 된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator, and the following examples do not limit the scope of the present invention, but the present invention. It is only exemplary of the components presented in the claims.
도 1은 본 발명의 산업 부산물의 처리 방법에 대한 순서도이며, 도 2는 본 발명의 산업 부산물의 처리 시스템에 대한 구성도이다. 1 is a flow chart for a method for treating industrial by-products of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram for a treatment system for industrial by-products of the present invention.
본 발명의 산업 부산물의 처리 시스템은 산업 부산물에서 탄산염을 제조하여 추출하기 위한 것으로, 예를 들어, 발전소의 산업 부산물, 제철소의 산업 부산물 등에 적용 가능하며, 예시에 국한되지 않고 광범위하게 적용될 수 있다.The treatment system for industrial by-products of the present invention is for producing and extracting carbonate from industrial by-products. For example, it can be applied to industrial by-products of power plants, industrial by-products of steel mills, and the like, and is not limited to examples.
우선, 도 1을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 산업 부산물의 처리 방법에 대해 설명하도록 한다.First, with reference to Figure 1, it will be described with respect to the processing method of industrial by-products according to an embodiment of the present invention.
도 1과 같이, 본 발명은 1) CO2의 공급을 통한 약산성의 환경하에서 리간드 및 슬러리 형태의 산업부산물을 공급하여 상기 산업부산물 내 알칼리 토금속 이온과 반응시켜 착화합물을 제조하는 단계(S100); 2) 상기 1) 단계에서 생성된 착화합물을 분리하는 단계(S200); 및 3) 염기성 환경하에서 상기 분리한 착화합물을 CO2 가스와 반응시켜 탄산염을 제조하는 단계(S300);를 포함한다.As shown in FIG. 1, the present invention provides a complex compound by reacting with alkaline earth metal ions in the industrial by-product by supplying industrial by-products in the form of ligands and slurries under a weakly acidic environment through the supply of CO 2 (S100); 2) separating the complex compound produced in step 1) (S200); And 3) preparing a carbonate by reacting the separated complex compound with CO 2 gas under a basic environment (S300).
착화합물 제조 단계(S100)는 pH의 변화를 최소화하기 위해 슬러리 형태의 산업부산물을 공급하는데, 이를 통해 상기 슬러리 형태로 산업부산물을 공급하게 되면 고체 형태로 공급하는 것에 비해 공급량 조절이 용이하여 pH의 급변화를 방지할 수 있다. 이때, 상기 착화합물 제조 시 실시간으로 측정되는 pH 농도와 연동하여 상기 슬러리 형태의 산업부산물의 공급량을 조절하는 것이 바람직하다. The complex compound production step (S100) supplies industrial by-products in the form of a slurry in order to minimize the change in pH. Through this, when the industrial by-products are supplied in the form of a slurry, the supply can be easily adjusted compared to the supply in a solid form, thereby supplying the pH. Change can be prevented. At this time, it is preferable to adjust the supply amount of the industrial by-product in the form of a slurry in conjunction with the pH concentration measured in real time when preparing the complex compound.
착화합물 제조 단계(S100)에서, CO2를 공급하여 pH를 pH 5 내지 6의 약산성 환경으로 만들 수 있는데, 이는 종래 질산 혹은 염산을 사용하여 강산 조건에서 알칼리 토금속 이온을 추출하던 방법과는 달리, 강산을 사용하지 않고 CO2 가스를 이용하여 강산용액을 폐기물로 별도 처리해야하는 문제점을 해결할 수 있으며, 공정이 단축되고 비용 절감의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 여기서 반응하지 않고 남은 CO2는 추후 탄산염 제조 단계(S300)에서 재사용될 수 있다.In the complex compound preparation step (S100), CO 2 may be supplied to make the pH into a weakly acidic environment with a pH of 5 to 6, which is different from the method of extracting alkaline earth metal ions under strong acid conditions using nitric acid or hydrochloric acid. It is possible to solve the problem of separately treating the strong acid solution as waste by using CO 2 gas without using, and the process is shortened and the effect of cost reduction can be obtained. In addition, CO 2 remaining unreacted here may be reused in a carbonate production step (S300).
또한, 착화합물 제조 단계(S100) 시, 약산성 환경 하에서 리간드를 사용하는 경우와, 종래와 같이 단순히 강산 용액을 사용하는 경우를 비교해 보면, 전자의 경우가 탄산염의 추출 효율 측면에서 보다 우수한 효과를 갖는다. 리간드는 산업부산물 내 칼슘 이온 또는 마그네슘 이온을 선택적으로 용출시킬 수 있다. 즉, 리간드가 특정 금속 이온과 배위결합하는 특성을 이용함으로 인해 선택적으로 금속 이온을 추출하여 이와 반응할 수 있다. 산업부산물에서 탄산염 추출 시, 리간드를 사용하여, 착화합물을 제조(S100)하고, 이를 분리하는 단계(S200)는 탄산염의 추출 효율을 상승시킨다고 할 것이다. 도 3은 pH 5 내지 6의 약산성 환경을 유지하도록 슬러리 형태의 산업부산물이 적절하게 공급되는 상황에서 리간드를 공급하여 탄산염 추출한 것과, 종래와 같이 강산 용액을 사용하여 탄산염을 추출한 것의 효율을 나타내는 그래프이다. 도 3에 따르면 리간드를 공급한 경우가 단순히 산성 용액을 사용한 경우에 비해 탄산염 추출 효율이 급격히 상승하는 것을 확인할 수 있다.In addition, in the case of preparing the complex compound (S100), when using a ligand under a weakly acidic environment and simply using a strong acid solution as in the prior art, the former has a better effect in terms of extraction efficiency of carbonate. The ligand may selectively elute calcium ions or magnesium ions in industrial by-products. That is, the ligand can selectively react with a metal ion by extracting a metal ion by coordination with a specific metal ion. When extracting carbonate from industrial by-products, a complex is prepared using a ligand (S100), and the step of separating it (S200) is said to increase the extraction efficiency of the carbonate. 3 is a graph showing the efficiency of extracting carbonate by supplying a ligand in a situation in which a slurry-type industrial by-product is properly supplied to maintain a weakly acidic environment of pH 5 to 6, and extracting carbonate using a strong acid solution as in the prior art. . According to FIG. 3, it can be confirmed that the carbonate extraction efficiency is rapidly increased when the ligand is supplied compared to the case where an acidic solution is simply used.
착화합물 분리 단계(S200)는 마이크로 사이즈의 기공을 포함하는 필터를 이용하여 생성된 착화합물을 분리할 수 있는데, 통상 착화합물의 크기는 50㎛을 초과하므로 기공의 직경은 30 내지 50㎛인 것이 바람직하다. 필터를 통과한 성분은 다시 착화합물 제조 단계(S100)로 공급할 수 있고, 필터를 통과하지 못한 착화합물은 회수하여 탄산염 제조단계(S300)로 공급할 수 있다.The complex compound separation step (S200) may separate the complex compound produced by using a filter including micro-sized pores. Usually, the size of the complex compound exceeds 50 μm, so the pore diameter is preferably 30 to 50 μm. The component that has passed through the filter may be supplied to the complex compound production step (S100) again, and the complex compound that has not passed the filter may be recovered and supplied to the carbonate production step (S300).
탄산염 제조 단계(S300)에서, 필요에 따라 슬러리 형태의 산업부산물을 공급하여 pH를 약 pH 9 내지 10의 염기성 환경으로 유지시킬 수 있다. 이럴 경우, 염화나트륨 용액 등과 같이 별도 공급한 염기성 용액을 추후 처리해야하는 문제점을 해결할 수 있어 공정이 단축되고 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.In the carbonate production step (S300), by supplying industrial by-products in the form of a slurry, if necessary, the pH can be maintained in a basic environment of about pH 9 to 10. In this case, it is possible to solve the problem that the basic solution separately supplied, such as sodium chloride solution, to be processed at a later time, thereby shortening the process and reducing the cost.
본 발명은 탄산염 제조 단계(S300)에서 제조된 탄산염을 필터를 통해 분리하는 단계(S400) 및 남은 용매를 전기 화학법에 의해 리간드 및 알칼리 토금속 이온으로 분리하는 단계(S410)를 더 포함할 수 있다. 제조한 탄산염을 분리한 후 남은 용매에는 반응하지 않은 착화합물 및 알칼리 토금속 이온과 결합하였다가 깨진 리간드도 존재한다. 따라서, 남은 용매에서 전기 화학법을 이용하여 음전하를 띄는 리간드와 양전하를 띄는 알칼리 토금속 이온으로 분리할 수 있으며 분리한 리간드는 착화합물 제조 단계(S100)로, 분리한 알칼리 토금속 이온은 탄산염 제조 단계(S300)로 재공급할 수 있다. 이를 통해 생산 효율은 증대시키고, 폐기물의 배출도 감소시킬 수 있으며, 공정 단계가 단축되고 비용을 절감시킬 수 있다. The present invention may further include the step of separating the carbonate produced in the carbonate production step (S300) through a filter (S400) and the step of separating the remaining solvent into ligands and alkaline earth metal ions by an electrochemical method (S410). . After separating the produced carbonate, there are also broken ligands that have been combined with unreacted complex compounds and alkaline earth metal ions in the remaining solvent. Therefore, the remaining solvent can be separated into a negatively charged ligand and a positively charged alkaline earth metal ion using an electrochemical method, and the separated ligand is a complex compound production step (S100), and the separated alkaline earth metal ion is a carbonate production step (S300). ). This can increase production efficiency, reduce waste emissions, shorten process steps and reduce costs.
다음으로, 도 2을 참고로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 산업 부산물의 처리 시스템에 대해 설명하도록 한다Next, with reference to Figure 2, to describe the industrial by-product treatment system according to an embodiment of the present invention
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업 부산물의 처리 시스템에 대한 것으로, 알칼리 토금속 이온 추출부(100), 산업부산물 공급부(200), 착화합물 분리부(300), 탄산화 공정부(400), 탄산염 분리부(500)를 포함한다. 바람직하게는 상기 산업 부산물의 처리 시스템은 축전식 탈염 장치부(600), 리간드 재공급부(700) 및 알칼리 토금속 이온 재공급부(800)를 더 포함할 수 있다.2 is a treatment system for industrial by-products according to an embodiment of the present invention, an alkaline earth metal
보다 구체적으로, 알칼리 토금속 이온 추출부(100)는 산업부산물을 용매에 녹여 알칼리 토금속 이온을 추출하고, 추출한 알칼리 토금속 이온과 리간드를 반응시켜 착화합물을 제조한다. More specifically, the alkaline earth metal
산업부산물 공급부(200)는 알칼리 토금속 이온 추출부(100)에 슬러리 형태의 산업부산물을 공급하며, 상기 알칼리 토금속 이온 추출부(100)에 설치된 pH 미터기(미도시)의 측정값이 pH 5 내지 6를 유지하도록 상기 슬러리 형태의 산업부산물을 적절하게 제어하며 공급한다.The industrial by-
착화합물 분리부(300)는 알칼리 토금속 이온 추출부(100)에서 생성된 착화합물(320)을 분리하며, 착화합물(320)과 미반응 성분(310)은 필터(330)에서 분리되며, 상기 필터(330)은 직경이 30 내지 50㎛인 기공을 다수 포함하므로, 50㎛를 초과하는 착화합물(320)은 필터(330)을 통과하지 못하게 되고, 50㎛ 이내인 미반응 성분(310)만 필터(330)를 통과하게 된다.The complex
탄산화 공정부(400)는 착화합물 분리부(300)에서 분리된 착화합물(320)을 CO2가스와 반응시켜 탄산염(410)을 제조한다. 착화합물(320)은 알칼리 토금속 이온을 중심으로 리간드가 배위결합한 것으로, 알칼리 토금속 이온은 리간드보다 이산화탄소와 반응성이 높아, 이산화탄소를 만나면 이산화탄소와 반응하여 탄산염(410)을 형성하고, 리간드(420)는 배위결합이 깨져 용액 내에 존재하게 된다.The
탄산염 분리부(500)는 탄산화 공정부(400)에서 생성된 탄산염(410)을 분리한다. 탄산염(410)을 분리하기 위해, 착화합물 분리부(300)와 같이 필터(510)를 이용할 수 있다. 상기 필터(510)는 직경이 30 내지 40㎛인 기공을 다수 포함할 수 있는데, 통상 탄산염의 크기가 40㎛을 초과하므로 탄산화 공정을 거친 용액을 상기 필터(510)를 통과시키면 탄산염(410)은 필터(510)을 통과하지 못하고 남게 된다.The
축전식 탈염 장치부(600)는 탄산염 분리부(500)에서 분리되고 남은 용액을 전기 화학법에 의한 리간드 및 알칼리 토금속 이온으로 분리한다. 리간드는 음전하를 나타내어, 축전식 탈염 장치부(600)의 양극으로 이동하고, 알칼리 토금속 이온은 양전하를 나타내어, 축전식 탈염 장치부(600)의 음극으로 이동하게 된다. 즉, 리간드와 알칼리 토금속 이온의 전하가 서로 다른 점을 이용하여 분리한다. The
축전식 탈염 장치부(600)에서 분리된 리간드는 리간드 재공급부(700)에 의해 알칼리 토금속 이온 추출부로 재공급할 수 있으며, 축전식 탈염 장치부(600)에서 분리된 알칼리 토금속 이온은 알칼리 토금속 이온 재공급부(800)를 통해 탄산화 공정부(400)로 재공급할 수 있다.The ligand separated from the
축전식 탈염 장치부(600)는 한 쌍의 전극, 한 쌍의 탄소섬유전극 및 한 쌍의 이온 교환막을 포함하되, 상기 한 쌍의 전극은 양 끝 단에 배치하고, 한 쌍의 탄소섬유전극은 상기 한 쌍의 전극 내측면에 배치하며, 한 쌍의 이온 교환막은 상기 한 쌍의 탄소섬유전극의 내측에 배치할 수 있다.The
100: 알칼리 토금속 이온 추출부
200 : 산업부산물 공급부 300: 착화합물 분리부
310: 착화합물 미반응 성분 320: 착화합물
330: 착화합물 분리 필터 400: 탄산화 공정부
410: 탄산염 420: 리간드
500: 탄산염 분리부 510: 탄산염 분리 필터
600: 축전식 탈염 장치부 700 : 리간드 재공급부(700)
800 : 알칼리 토금속 이온 재공급부100: alkaline earth metal ion extraction unit
200: industrial by-product supply unit 300: complex compound separation unit
310: complex unreacted component 320: complex
330: complex separation filter 400: carbonation step
410: carbonate 420: ligand
500: carbonate separation unit 510: carbonate separation filter
600: power storage desalination unit 700:
800: alkaline earth metal ion re-supply unit
Claims (4)
CO2의 공급을 통한 약산성의 환경하에서 슬러리 형태의 산업부산물 내 알칼리 토금속 이온과 리간드를 반응시켜 착화합물을 제조하는 알칼리 토금속 이온 추출부;
상기 알칼리 토금속 이온 추출부에 상기 슬러리 형태의 산업부산물을 공급하는 산업부산물 공급부;
상기 알칼리 토금속 이온 추출부에서 생성된 착화합물을 분리하는 착화합물 분리부; 및
상기 착화합물 분리부에서 분리된 착화합물을 CO2 가스와 반응시켜 탄산염을 제조하는 탄산화 공정부;
를 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 산업부산물의 처리 시스템.In the treatment system of industrial by-products containing alkaline earth metal ions,
An alkaline earth metal ion extracting unit for preparing a complex compound by reacting an alkaline earth metal ion and a ligand in an industrial by-product in a slurry form under a weakly acidic environment through supply of CO 2 ;
An industrial by-product supply unit supplying the slurry-type industrial by-product to the alkaline earth metal ion extraction unit;
A complex compound separating unit separating the complex compound generated in the alkaline earth metal ion extracting unit; And
A carbonation process unit for producing a carbonate by reacting the complex compound separated in the complex compound separation unit with CO 2 gas;
Industrial by-product treatment system comprising a.
상기 산업부산물 공급부는 상기 알칼리 토금속 이온 추출부에 설치된 pH 미터기의 측정값이 pH 5 내지 6를 유지하도록 상기 슬러리 형태의 산업부산물 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 산업부산물의 처리 시스템.According to claim 1,
The industrial by-product supply unit controls the industrial by-product supply amount of the slurry form so that the measured value of the pH meter installed in the alkaline earth metal ion extraction unit maintains pH 5 to 6.
상기 착화합물 분리부는 필터를 포함하며,
상기 필터는 직경이 30 내지 50㎛인 기공을 포함하는 것을 특징으로 하는 산업부산물의 처리 시스템.According to claim 1,
The complex compound separation portion includes a filter,
The filter is a treatment system for industrial by-products, characterized in that it comprises pores having a diameter of 30 to 50㎛.
상기 탄산화 공정부는 pH 미터기를 포함하며,
상기 pH 미터기의 측정값이 pH 9 내지 10을 유지하도록 CO2 가스의 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 산업부산물의 처리 시스템.According to claim 1,
The carbonation step includes a pH meter,
Industrial system for treating by-products, characterized in that to control the supply of CO 2 gas so that the measured value of the pH meter maintains a pH of 9 to 10.
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