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Sulfuric Acid Leaching of Magnesium and Preparation of Glass Water from Serpentine

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서 론

사문석[Serpentine, Mg3Si2O5(OH)4]은 사면체 실리카 와 팔면체 수활석[Brucite, Mg(OH)2]의 교차적층에 의하 여1:1형의 충상구조를 가지는 마그네슘(Mg)이 풍부한

규산염 광물이다(Wicks and O’Hanley, 1988).

含水 사문

석은 화학성분과 결정구조에 따라 리자다이트(lizardite), 안티고라이트(antigorite, 판온석), 크리소타일(chrysotile, 온석면 등으로 구분되는데 일반적으로 주성분인) MgO와 SiO2가 각각32 38%, 35 40%~ ~ 정도 함유되어 있으며 불순물로는Al2O3, CaO, Fe2O3,그리고Cr2O3등이 존재 한다 국내에서는 안동 울산 홍성 및 청양 그리고 가평. , , , 등지에 부존되어 있다 황진연( , 2002; 고상모 등, 2006)

사문석의 용도로는 제철제강산업의 융용제 원료 용해, 성인산비료 건축 및 노반재료 장식용 석재 등이 있으며, , 이의 용도를 확대하기 위 (Harben and Smith Jr., 2006),

한 연구가 진행되어 왔다. Shimada등(1992)은 사문석의

으로부터 마그네슘의 과 물유리의

蛇紋石 黃酸浸出 製造

유경근1)· 김동진1)· 정헌생2)· 김민석1)· 이재천1)*

Sulfuric Acid Leaching of Magnesium and Preparation of Glass Water from Serpentine

Kyoungkeun Yoo, Dong Jin Kim, Hun Saeng Chung, Min-seuk Kim and Jae-chun Lee

* Abstract : For practical application of CO2 sequestration technique by the serpentine mineral carbonation, the optimization of Mg leaching from serpentine and utilization of leaching residue are the prerequisite. In this study, H2SO4 leaching of Mg and preparation of glass were studied using domestic serpentine. The effects of H2SO4

concentration, leaching temperature and time, pulp density on Mg leaching were examined. The optimum leaching conditions were obtained to be: H2SO44.0 M, leaching temperature 90℃, leaching time 60 minutes, pulp density 200 g/L. Under the optimum conditions obtained, the leaching efficiency of Mg was about 95%. The leaching residue about 80% of which was silica was porous having the specific surface area of 350 m2/g. The glass water was then prepared by dissolving the leaching residue in NaOH solution. Effect of different parameters such as NaOH concentration, dissolution temperature and time, pulp density on the dissolution of residue were investigated. The glass water having SiO2/Na2O molar ratio of 3.817 could be obtained at room temperature. The method appears to be an attractive addition to the conventional method for the manufacture of glass water.

Key words :Serpentine, Carbonation, CO2 sequestration, Glass water, Mg, Si

요 약 :사문석 광물의 탄산화에 의한 이산화탄소 격리방법의 실용화를 위하여 마그네슘 침출의 최적화 및

침출잔사의 활용방안 확립이 필수적이다 본 연구에서는 국내산 사문석으로부터 마그네슘의 산 침출 및 물유리.

를 제조하는 연구를 수행하였다 황산을 침출제로 사용하여 황산농도 침출온도 및 시간 광액농도 등이 마그네슘. , , 의 침출에 미치는 영향을 조사하였다 마그네슘의 최적침출조건은 황산농도. ; 4.0 M,침출온도; 90℃ 침출시간, ;

분 광액농도 이었으며 이 때 마그네슘의 침출율은 약 이었다 사문석으로부터 마그네슘의 황산

60 , ; 200 g/L 95% .

침출에 의하여 얻어진 침출잔사는 최대 비표면적이350 m2/g인 다공성으로서 실리카 함량이 약80%이었으며, 이를 가성소다 용액에 용해하여 물유리를 제조할 수 있었다 가성소다의 농도 반응온도 및 시간 광액농도 등과. , , 같은 실험변수들이 침출잔사의 용해에 미치는 영향을 조사하였다 상온에서. SiO2/Na2O비가3.817인 물유리를 얻을 수 있었으며 이것은 기존의 물유리 제조방법보다 진일보한 것으로 판단된다.

주요어 : 사문석 탄산화 이산화탄소 격리 물유리 마그네슘 실리카, , , , ,

년 월 일 접수 년 월 일 채택

2008 3 18 , 2008 6 25

한국지질자원연구원 자원활용소재연구부 1)

건양대학교 나노바이오화학과 2)

*Corresponding Author 이재천( ) E-mail; [email protected]

Address; Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM), Minerals and Materials Processing Division, 30 Gajeong-dong, Yuseong-gu, Daejeon, 305-350 Korea 연구논문

(2)

산처리를 통하여 비표면적이 큰 다공성의 비정질 실리카 를 제조하고 이를 흡착제 및 제올라이트의 원료로 활용하 는 연구를 수행하였다 캐나다의. Noranda는 석면 생산공 정의 鑛泥로부터 마그네슘을 생산하는 공장을 건설하였 으나 현재 공장가동이 중단된 상태이다, (Ficara et al., 국내에서는 정헌생 등 한국자원연구소 이

1998). ( , 1999)

사문석으로부터 마그네슘 화합물의 회수 다공성 실리카, 의 제조 그리고 제올라이트의 합성 등과 같은 연구를 수, 행하였다.

최근 들어 이산화탄소 격리(CO2 sequestration)에 사문 석 광물을 활용하는 연구가 보고되고 있다(Zevenhoven et al., 2002; Huijgen and Comans, 2003; Lackner, 2003;

이 방법은 이산화탄 Park et al., 2003; Teir et al., 2007).

소 가스가 사문석에 함유되어 있는 마그네슘과 반응하여 열역학적으로 안정한 탄산마그네슘(MgCO3)을 형성함으 로서 광물에 고정화되어 격리되는 것이다 광물 탄산화에. 의한 이산화탄소 격리(mineral CO2sequestration)방법들 중에서 습식광물 탄산화법(aqueous mineral carbonation) 은 적절한 용매를 사용하여 사문암으로부터 마그네슘을 추출한 다음 이산화탄소 가스를 주입하여 탄산마그네슘, (MgCO3)을 형성함으로서 이산화탄소를 고정 격리하는, 방법이다 이 때 사문암으로부터 마그네슘의 산 침출 시. 실리카가 주성분인 미용해 잔사가 발생한다 잔사는 다. 공성 담체 또는 물유리 제조의 출발물질로 활용될 수 있 으며 이는 사문석 광물의 탄산화에 의한 이산화탄소 격, 리(mineral CO2sequestration)방법의 경제성 제고로 이 어져 실용화의 전망도 밝아질 것이다.

이와 같은 이유로 본 연구에서는 사문석으로부터 마 그네슘의 황산침출 시 발생하는 실리카 잔사로부터 물 유리를 제조하는 연구를 수행하였다 가성소다의 농도. , 반응온도 및 시간 광액농도 등과 같은 실험변수들이 침, 출잔사의 용해속도에 미치는 영향을 조사하였으며 이를 바탕으로 물유리 제조의 최적조건을 도출하였다 아울. 러 광물 탄산화의 최적화를 위하여 요구되는 사문석으 로부터 마그네슘의 침출에 대한 실험도 수행하였다 황. 산농도 침출온도 및 시간 광액농도 등이 마그네슘의, , 침출에 미치는 영향을 조사하여 최적 침출조건을 확립 하고자 하였다.

실 험

실험재료

본 연구에서 시료로 사용한 사문석은 경북 안동지역에 서 채취하였다 사문석으로부터 불순물을 제거하기 위하. 여 파쇄 분쇄 분급 습식자력선별 등 일련의 물리적 전, , , 처리를 실시한 다음 시료로 사용하였다. Table 1은 사문 석 원광 및 전처리된 시료의 화학조성을 나타낸 것이다.

본 실험에서 시료로 사용한 전처리된 사문석의 주요성분 은37.14 wt% SiO2, 36.0 wt% MgO, 8.06 wt% Fe2O3

등이며强熱減量(1,000℃ 은) 8.90 wt% 이었다 그리고. 시료입도는-45 ㎛(평균입도; 20.6㎛, 비표면적; 21 m2/g) 이었다 실험에 사용한 모든 시약은 급 또는 특급 시약. 1 이었다.

마그네슘 침출

사문석으로부터 마그네슘의 침출실험은 항온조에 설 치한1000 ml의 구 플라스크를 사용하여 수행하였다3 . 농도가 조절된500 ml의 황산을 플라스크에 주입한 다 음 정해진 온도에 도달하면 시료를 투입하여 침출실험, 을 진행하였다 일정시간 마다 용액시료를 채취하여 마. 그네슘의 분석을 행하고 침출율을 계산하였다 침출실험. 의 조건은 황산농도; 1.0 6.0 M,~ 침출온도; 50 90~ ℃, 침출시간; 10 60~ 분 광액농도, ; 50 250 g/L~ 이었으며 교반속도는300 400 rpm~ 으로 일정하게 하였다 침출반. 응의 종료 후 고액분리를 행하고 증류수를 이용하여 잔 사를 차례 세척하였다 세척한 잔사를3 . 105℃에서 건조 하여 수분을 제거한 다음 비표면적 측정과 화학분석을 행하였다.

물유리 제조

사문석으로부터 마그네슘의 황산침출 후 얻어진 잔사 를 가성소다에 용해하여 물유리를 제조하는 실험을 행하 였다 침출잔사는 증류수로 여러 번 세척하여 잔류 황산. 을 완전히 제거한 다음110℃에서 건조하여 실험에 사용 하였다 물유리 제조실험에는. 250 ml 테플론 비커를 사 용하였다 농도 및 온도가 조절된. 100 ml의 가성소다 용 액을 비커에 주입한 다음 잔사를 장입하여 교반하면서 용 해실험을 행하였다 일정시간 경과 후 고 액분리를 하고. /

Table 1. Chemical composition of serpentine used in this study (wt%)

SiO2 MgO Fe2O3 Al2O3 CaO Cr2O3 NiO Na2O K2O Ig. loss

Natural 37.48 33.10 11.42 5.30 3.66 0.14 0.13 0.09 0.01 8.90

Pretreated 37.14 36.0 8.06 2.80 2.90 0.08 0.11 0.06 0.01 12.95

(3)

액체와 고체중의Si를 분석하여 잔사의 용해율을 계산하 였다 물유리 제조의 실험조건은 가성소다 농도. ; 2.5 5.0~ M NaOH, 반응온도; 25 90~ ℃ 반응시간, ; 5 30~ 분 광, 액농도; 300 700 g/L~ 이었다 물유리에 함유되어 있는. 주요 불순물을 조사하기 위하여 화학분석을 행하였다.

사문석과 침출잔사의 상 분석에는X-선 회절기(X-ray Diffractometer, Philips Xpert-MPD coupled with a Cu-Kα 를 사용하였으며 평균입도는 입도측정기 radiation tube)

를 사용하 (Mastersizer 2000, Malvern Instruments Ltd.)

여 측정하였다 비표면적의 측정에는 비표면적 및 기공측. 정기(ASAP 2400, Micromeritics Instrument Co.)를 사용 하였다 원자흡광분석기. (Varian Spectra, Model 400)와 유도결합플라즈마원자방출분광기(ICP-AES, Jobin Yvon 를 이용하여 원소분석를 행하였다 모든 실험

JY 38plus) .

에서 Milli-Q system(Millipore 사 을 이용하여 제조한) 증류수(18 MΩ cm)를 사용하였다.

결과 및 고찰

사문석으로부터 마그네슘의 황산침출

사문석으로부터 마그네슘을 추출하기 위한 침출제로 황산을 사용하였으며 침출반응식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

Mg3Si2O5(OH)4 + 3H2SO4

→3Mg2+ + 3SO42- + 2SiO2 + 5H2O (1)

침출반응식에서 보는바와 같이 사문석으로부터 마그 네슘의 황산침출 시 미용해 실리카가 침출잔사로 얻어진 다. Fig. 1은4.0 M H2SO4용액에 의한 마그네슘의 침출 거동을 나타낸 것이다 침출온도는. 90℃로 고정하고 침 출시간을10 60~ 분으로 변화시키면서 침출실험을 수행 하였으며 광액농도는100 g/L이었다 마그네슘의 침출. 반응은 급격히 일어나 침출시간이10분 경과하였을 때 침출율은 약85%에 도달하였다 침출시간이. 30분을 경 과하였을 때 침출반응은 거의 종료되어 침출율은 더 이 상 증가하지 않았다.

Fig. 2는2.0 M H2SO4용액으로 사문석으로부터 마그 네슘을60분간 침출하였을 때 침출온도가 침출율에 미 치는 영향을 나타낸 그림이다 침출온도의 증가에 따라. 마그네슘의 침출율은 증가하였다 침출온도가. 50℃일 때 마그네슘의 침출율은 45% 정도 이었으나 침출온도가 90℃로 높아짐에 따라 침출율은92%로 향상되었다.

황산농도가 마그네슘의 침출율에 미치는 영향을 조사 하여Fig. 3에 나타내었다 침출실험 조건은 황산농도. ; 1.0 6.0 M,~ 침출온도; 90℃ 침출시간, ; 60분 이었다 그. 림에서 보는바와 같이 황산농도가 증가함에 따라 마그네 슘의 침출율은 급격히 증가하였으나 황산농도가, 3.0 M 이상에서 마그네슘의 침출율은 약95%로 일정하였다.

사문석으로부터 마그네슘의 황산침출의 최적화를 위 하여 광액농도가 마그네슘의 침출에 미치는 영향을 조사 하여Fig. 4에 나타내었다. 4.0 M H2SO4용액을 사용하 여90℃에서60분간 침출을 행하였다 광액농도가. 50~

Fig. 1. Leaching behavior of Mg from serpentine with 4.0 M H2SO4 solution at 90℃ for 60 min.

Fig. 2. Effect of temperature on the leaching of Mg from serpentine with 2.0 M H2SO4 solution for 60 min.

(4)

일 때 마그네슘의 침출율은 약 이었으

200 g/L 96 94%~

며 광액농도를 증가함에 따라 침출율이 약간씩 감소하였 다 이상과 같이 사문석으로부터 마그네슘의 침출실험을. 통하여 얻어진 최적침출조건은 황산농도; 4.0 M,침출온 도; 90℃ 침출시간, ; 60 ,분 광액농도; 200 g/L 이었다.

침출잔사로부터 물유리의 제조

사문석으로부터 마그네슘의 황산침출 후 얻어진 다공 성 실리카 잔사를 가성소다 용액에 용해하여 물유리를 제조하는 실험을 행하였다 가성소다 용액에 의한 실리. 카의 용해반응은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

2NaOH + nSiO2 →Na2O nSiO・ 2 + H2O (2)

사면체 실리카와 팔면체 수활석의 교차적층에 의하여 의 층상구조를 가지는 사문석으로부터 마그네슘의 산 1:1

침출 시 미용해 실리카 층 사이에 미세한 관이 형성된다. 따라서 사문석으로부터 마그네슘의 황산침출 시 생성되 는 실리카 잔사는 다공성이다(Kosuge et al., 1995). Fig.

는 여러 침출조건에서 사문석으로부터 마그네슘의 황산 5

침출 후 얻어진 실리카 잔사의 비표면적을 나타낸 그림이 다 그림에서 보는바와 같이 사문석에 존재하는. MgO의 함량이 낮아질수록 즉 마그네슘의 침출율이 증가할수록, 실리카 잔사의 비표면적은 지속적으로 증가하였다 실리. 카 잔사에 남아있는MgO의 함량이 약4.5 wt% 일 때 비표면적은350 m2/g 로서 최대치를 나타내었다. MgO 함량이4.5 wt% 이하로 감소함에 따라 비표면적은 조금 씩 감소하였는데 이것은 마그네슘의 침출에 따라 미세기 공이 파괴되었기 때문으로 생각된다. Kosuge 등(1995) 의 연구에 의하면 실리카 잔사의 미세기공 구조의 안정 화를 위하여 필요한MgO의 함량은 약5 wt%이며 이때 비표면적은300 m2/g 이상이었다.

Fig. 3. Effect of H2SO4 concentration on the leaching of Mg from serpentine with H2SO4 solution at 90℃ for 60 min.

Fig. 4. Effect of pulp density on the leaching of Mg from serpentine with 4.0 M H2SO4solution at 90℃ for 60 min.

Fig. 5. Relationship between MgO content and specific surface area of residues after leaching of Mg with H2SO4

solution at various conditions.

(5)

물유리 제조실험을 위하여 사문석으로부터 마그네슘 의 최적침출조건인 황산농도; 4.0 M,침출온도; 90℃ 침, 출시간; 60 ,분 광액농도; 200 g/L 에서 마그네슘의 침출 을 행하여 침출잔사를 얻었다 물유리 제조실험에 사용. 한 침출잔사의 화학조성은Table 2에 나타내었다 침출. 잔사의 주성분인 실리카의 함량은 약80 wt%이었으며 잔존하는MgO의 양은3.88 wt%(Mg; 2.34 wt%) 이었다.

은 용해온도를

Fig. 6 25 90~ ℃로 변화시키면서 5.0 M 용액으로 침출잔사의 실리카를 분 동안 용해한

NaOH 30

결과를 나타낸 것이다 그림에서 보는바와 같이 실리카. 의 용해율은 용해온도의 영향을 받지 않았으며 용해율은 약90 %를 유지하였다 이것은 가성소다 용액에 의한 다. 공성 침출잔사의 용해반응이 발열반응이므로 다공성 침, 출잔사를 가성소다 용액에 투입함에 따라 용액온도가 상 승하기 때문이다 본 실험조건에서. 25℃의 가성소다 용 액에 침출잔사를 투입함에 따라 반응초기에 용액온도가 40 50~ ℃ 정도로 상승하였다(Park et al., 1997).또한 비 표면적인 큰 침출잔사는 반응성이 매우 크므로 용해온도 의 영향을 상당히 감소시키는 것으로 생각된다.

Fig. 7은25℃에서5.0 M NaOH 용액을 사용하여 침 출잔사로부터 실리카를 용해하였을 때 시간에 따른 실리

카의 용해율을 나타낸 그림이다 용해시간이 분일 때. 5 77%

의 실리카가 용해되었으며10분 후 실리카의 용해율이 약90%로 거의 일정하였다 따라서 가성소다 용액에 의. 한 침출잔사의 용해반응은 실온에서10분을 경과한 후 완료됨을 알 수 있다.

가성소다 용액의 농도를5.0 M으로 일정하게 하고 침 출잔사의 투입량을 변화시키면서 실리카의 용해실험을 행하였다 용해실험 조건은 용해온도. ; 25℃ 용해시간, ; 30 분 광액농도, ; 300 700 g/L~ 이었다 실리카의 용해율과. 물유리에서SiO2/Na2O 비의 변화를 Na/Si 비의 함수로 에 나타내었다 그림에서 보는바와 같이 비

Fig. 8 . Na/Si

를0.539 1.259~ 로 변화시켰을 때 실리카의 용해율은 약 로 거의 일정한 경향을 나타내었다 즉 침출잔사의

89% . ,

광액농도를300 700 g/L~ 를 변화시키면서5.0 MNaOH 용액으로 용해하였을 때 용해율은 약89%로 일정하였 다 이와 같이 약. 10%정도의 실리카가 용해되지 않는 것은Table 2에서 보는바와 같이 침출잔사에 존재하는 다른 원소들과 결합되어 있기 때문으로 생각된다 사문. 석으로부터 마그네슘의 황산침출 후 침출잔사에 단독으 로 존재하는 실리카는 다공성이며 비표면적이 크기 때문 에25 90~ ℃에서도 가성소다용액에 용해되지만 황산침,

Table 2. Chemical composition of leaching residue used for the preparation water glass (wt%)

Components SiO2 MgO Fe2O3 Al2O3 CaO Cr2O3 NiO Na2O

Composition 80.51 3.88 1.13 1.21 3.30 0.19 0.04 0.13

Fig. 6. Effect of temperature on the dissolution of SiO2

from leaching residue with 5.0 M NaOH solution for 30 min.

Fig. 7. Effect of time on the dissolution of SiO2 from leaching residue with 5.0 M NaOH solution at 25℃.

(6)

출 후에도 실리카가 다른 원소들과 복합광물로 존재하면 본 실험조건에서 용해되지 않는 것으로 생각된다.

는 침출잔사의 투입량을 으로 일정하게

Fig. 9 500 g/L

하고 가성소다 용액의 농도를 변화시키면서 실리카를 용 해한 실험결과를 나타낸 그림이다 용해온도 및 시간은. 각각25℃, 30분 이었다 가성소다의 농도가. 3.0 5.0 M~ 일 때 실리카의 용해율은86 89%~ 로서 거의 일정하였 다 따라서 침출잔사로부터 실리카의 용해를 위한 당량. 비 이상에서는 가성소다의 농도가 실리카의 용해에 미치 는 영향은 거의 없으며 이것은Fig. 8에서 얻어진 결과와 일치한다 그리고. 3.0 M NaOH용액으로500 g/L의 침 출잔사로부터 실리카를 용해하였을 때SiO2/Na2O비가

인 물유리를 얻을 수 있었다 일반적으로

3.817 . SiO2/Na2O 비가4.0정도인 물유리를 제조하기 위해서는 실리카 광 물과 탄산소다(Na2CO3)를 혼합한 뒤 고온에서 용융하여 Na2O xSiO・ 2를 합성하고 이것을 물에 용해하여 제조한 다(Weldes and Lange, 1969; Minihan, 2006).따라서 침

출잔사를 이용하여 상온에서SiO2/Na2O 비가 3.817인 물유리를 제조하는 방법은 기존의 물유리 제조방법보다 진일보한 것으로 판단된다.

이상과 같이 다양한 용해조건에서 제조한 물유리에 함 유되어 있는 불순물들을 조사하여Table 3에 나타내었 다 표에서 보는바와 같이 가성소다의 농도가 높을수록. 불순물의 함량이 높았다 물유리에 존재하는 불순물 원. 소 중에서 침출잔사에 가장 많이 함유되어 있는 마그네슘 의 함량이 가장 높았다 철. (Fe)은 물유리에63 92 ppm~ 정도 함유되어 있으나KS 공업규격보다 낮은 농도로서 별도의 정제공정이 필요하지 않다.

결 론

국내산 사문석으로부터 마그네슘의 황산침출과 침출 잔사로부터 물유리의 제조에 대한 연구를 수행하여 다음 과 같은 연구결과를 얻었다.

Fig. 8. Effect of Na/Si ratio on dissolution of SiO2 from leaching residue with 5.0 M NaOH solution at 25℃ for 30 min. (Pulp density; 300 700 g/L)

Fig. 9. Effect of NaOH concentration on dissolution of SiO2

from leaching residue at 25℃ for 30 min. (Pulp density;

500 g/L)

Table 3. The impurity elements present in glass water prepared under various conditions

Water glass NaOH (M) Pulp density (g/L) SiO2/Na2O Impurities (ppm)

Fe Al Mg

A B C D E

2.5 3.0 3.0 4.0 5.0

500 420 500 560 700

3.64 3.28 3.82 3.28 3.24

63.3 63.2 66.9 78.9 92.1

21.0 16.3 17.3 19.8 24.1

134 144 157 182 210

(7)

사문석으로부터 마그네슘의 추출을 위한 최적침출 1.

조건은 황산농도; 4.0 M, 침출온도; 90℃ 침출시간, ; 60 분 광액농도, ; 200 g/L 이었으며 이 때 마그네슘의 침출 율은 약 95% 이었다.

비표면적이

2. 21 m2/g인 사문석으로부터 마그네슘의 황산침출 후 얻어진 침출잔사는 실리카 함량이 약80%

인 다공체로서 실리카 잔사에 남아있는, MgO의 함량이 약4.5 wt% 일 때 비표면적은350 m2/g로서 최대치를 나타내었다.

용액을 사용하여 침출잔사로부터 실 3. 5.0 M NaOH

리카를 용해하였을 때 실리카의 용해반응은 온도의 영, 향을 받지 않았으며 실온에서10분 후 완료되었다 이. 때 실리카의 침출율은 약 90% 이었다.

용액으로 의 침출잔사로부터 4. 3.0 M NaOH 500 g/L

실리카를 용해하였을 때SiO2/Na2O 비가3.817인 물유 리를 얻을 수 있었으며 이것은 기존의 물유리 제조방법 보다 진일보한 것으로 판단된다.

다양한 조건에서 제조한 물유리에 존재하는 주요 5.

불순물 원소들은 마그네슘 철 알루미늄 등 이었으며 이, , 들의 함량은 각각130 210 ppm, 60 90 ppm, 15 25~ ~ ~ ppm 이었다.

참고문헌

고상모 박충구 소원주, , , 2006, “울산지역 사문암의 형성환 경 해석을 위한 예비연구,” J. Miner. Soc. Korea, Vol.

19(4), pp. 325-336.

한국자원연구소, 1999, “사문암의 고부가가치화 기술 개발 에 관한 최종보고서”.

황진연, 2002, “사문석의 특성과 활용,”광물과 산업, Vol.

15(2), pp. 48-54.

Ficara, P., Chin, E., Walker, T., Laroche, D., Palumbo, E., Celik, C., 1998, “Magnola: A novel commercial process for the primary production of magnesium,” CIM Bulletin, Vol. 91(1019), pp. 75-80.

Harben, P.W. and Smith Jr., C., 2006, Olivine, in Industrial Minerals and Rocks; Commodities, Markets and Uses, 7th Edition, Edited by Kogel, J.E., et al., SME, Littleton,

CO, USA, pp. 679-683.

Huijgen, W.J.J. and Comans, R.N.J., 2003, Carbon dioxide sequestration by mineral carbonation; literature Review, Energy Research Center of the Netherlands, Petten, The Netherlands, ECN-C-03-016.

Kosuge, K., Shimada, K., Tsunashima, 1995, “Micropore Formation by Acid Treatment of Antigorite,” Chemistry of Materials, Vol. 7, pp. 2241-2246.

Lackner, K.S., 2003, “A guide to CO2 sequestration,”

Science, Vol. 300, pp. 1677-1678.

Minihan, A., 2006, Silicates, in Ullmann’s Encyclopedia of Industry Chemistry, 6th Edition, Vol. 32, Wiley-VCH, Germany, pp. 411-417.

Park, A.-H., Jadhav, R., Fan, L.-S., 2003, “CO2 mineral sequestration: chemically enhanced aqueous carbonation of serpentine,” Can. J. Chem. Eng., Vol. 81, pp. 885-890.

Park., K.Y., Kim, J.-K., Jeong, J., Choi, Y.Y., 1997,

“Production of Poly (aluminum chloride) and Sodium Silicate,” Industrial & Emgineering Chemistry Research, Vol. 36, pp. 2646-2650.

Shimada, K., Kosuge, K., Tsnashima, A., 1992, “Preparation and Utilization of Amorphous Silica from Serpentine,”

Journal of MMIJ, Vol. 108(6), pp. 443-447.

Teir, S., Kuusik, R., Fogelholm, C.-J., Zevenhoven, R., 2007, “Production of magnesium carbonates from serpentinite for long-term storage of CO2,” International Journal of Mineral Processing, Vol. 85, pp. 1-15.

Weldes, H.H. and Lange, R.K., 1969, “Properties of Soluble Silicates,” Industrial & Emgineering Chemistry, Vol. 61, pp. 29-44.

Wicks, F.J. and O’Hanley, D.S., 1988, Serpentine Minerals:

Structures and Petrology in Hydrous Phyllosilicates, in Reviews in Mineralogy 19, Edited by Bailey, S.W., Mineralogical Society of America, VA, USA, pp. 91-167.

Zevenhoven, R., Kohlmann, J., Mukherjee, A.B., 2002, Direct dry mineral carbonation for CO2 emissions reduction in Finland, in the proceedings of the 27th International Technical Conference on Coal Utilization & Fuel Systems, Clearwater, FL, UAS, March 4-7, pp. 743-754.

(8)

유 경 근 김 동 진

현재 한국지질자원연구원 자원활용소재연구부 선임연구원 (本 學會誌 第43卷 第2号 參照)

년 연세대학교 금속공학과 석사 1981

년 충남대학교 신소재공학과 박사 1996

정 헌 생

1968서울대학교 응용물리학과 학사 1978펜실바니아주립대 자원공학과

석사

1980펜실바니아주립대 자원공학과 박사

현재 한국지질자원연구원 자원활용소재연구부 (E-mail; [email protected])

김 민 석

현재 한국지질자원연구원 자원활용소재연구부 선임연구원 (本 學會誌 第43卷 第3号 參照)

현재 건양대학교 나노바이오학과 교수 (E-mail; [email protected])

이 재 천

현재 한국지질자원연구원 자원활용소재연구부 책임연구원 (本 學會誌 第43卷 第2号 參照)

수치

Table 1. Chemical composition of serpentine used in this study (wt%)
Fig. 2. Effect of temperature on the leaching of Mg from serpentine with 2.0 M H 2 SO 4 solution for 60 min.
Fig. 4. Effect of pulp density on the leaching of Mg from serpentine with 4.0 M H 2 SO 4 solution at 90℃ for 60 min.
Table 2. Chemical composition of leaching residue used for the preparation water glass (wt%)
+2

참조

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