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KCI 등재
꼬막 패각의 특성과 소성 온도 영향
The Calcination Temperature Effect and Characteristics of the Cockle Shell
김윤섭 ( Youn-sop Kim ) , 임은옥 ( Eun-ok Lim ) , 서성규 ( Seong-gyu Seo )
UCI I410-ECN-0102-2018-500-000726287

본 연구에서는 꼬막 패각으로 인한 환경오염문제를 해결하고 천연 탄산칼슘(CaCO3), 산화칼슘(CaO)의 친환경적 자원화 효율을 높이기 위한 방안으로, 꼬막 패각의 특성과 소성온도의 영향을 검토하였다. 꼬막 패각의 주성분으로 Ca가 40.87%로 가장 많았으며, As, Cd, Cr, Pb, Hg 등의 유해 중금속은 불검출로 나타났다. 열적 특성은 소성온도가 600℃ 이하에서는 CaCO3, 800℃ 이상에서는 감량화 비율을 고려할 때 완전한 CaO 형태로 존재하는 것을 알 수 있다. 고온 소성과정 중 CaCO3가 CaO로 전환되는 과정에서 발생되는 이산화탄소(CO2) 기포에 의해 다공성 또는 미세한 입자화가 진행되며, 소성한 시료의 비표면적 증가에 크게 기여하는 것으로 판단된다. 꼬막 패각의 결정구조는 120℃ 건조의 경우 CaCO3(Aragonite), 소성에 따라 550℃에서는 CaCO3(Calcite), 950℃에서는 CaO(Lime, syn) 형태였다. 소성온도에 따른 꼬막 패각의 pH 변화는 소성온도와 농도가 증가 할수록 증가하는 경향을 보였으며, 최대 pH를 얻기 위한 최적 조건은 소성온도는 850℃, 농도는 1.78 g/L로 판단된다.

The characteristics of the Cockle shell and the effect of calcination temperature were investigated in this study to solve the environmental pollutions caused by Cockle shell, and to improve the eco-friendly recycling efficiencies of natural calcium carbonate (CaCO3) and calcium oxide (CaO). Ca, as the main and minor chemical components of Cockle shell, was the highest with 40.87%, and harmful heavy metals such as As, Cd, Cr, Pb and Hg were not detected. For the thermal characteristics, CaCO3 was dominant species below 600℃, and a complete CaO form was dominant over 800℃ with considering of the volume reduction ratio. Porous or fine granulation was progressed by carbon dioxide (CO2) gases, which were generated during the conversion from CaCO3 to CaO at high temperature calcination process, and the specific surface areas of the calcined sample were increased as well. The crystal structure of Cockle shell was CaCO3 (Aragonite) at 120℃, and CaCO3 (Calcite) at 550℃ and CaO (Lime, syn) at 950℃ depending on the calcination process. The pH of solution with Cockle shell was increased with increasing calcination temperature and concentration. The optimum calcination temperature and concentration of Cockle shell for the maximum pH were at 850℃ and 1.78 g/L, respectively.

[자료제공 : 네이버학술정보]
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