| 초록 |
본 연구에서 제안하는 광물탄산화 기술(CS4CS, CO2 and Slag utilization for Calcium carbonate and Sodium bicarbonate production)은 Ca 함량이 높은 산업부산물인 슬래그를 이용하여 CO2를 고정화하고 고부가가치 화합물인 탄산칼슘과 중조를 동시에 생산하는 친환경 고부가 공정 기술이다. CS4CS 공정은 슬래그로부터 Ca 이온을 용출하는 용출 반응기, NaOH 수용액에 CO2를 주입하여 중조를 생산하는 중조 반응기, 용출 반응기와 중조 반응기의 여액을 혼합하여 탄산칼슘을 생산하는 탄산칼슘 반응기로 구성되어 있으며, 탄산칼슘 제조 후 여액을 용출 및 중조 탄산화 반응에 재사용하여 용수 및 chemical 공급량을 최소화할 수 있도록 설계되었다. 주요 운전 변수인 슬래그 투입량, CO2 공급량, pH, 여액 혼합 비율 등에 따른 단위 공정 실험을 수행하였고 이를 PHREEQC 모델링 결과와 비교하여 단위 공정 최적화 연구를 진행하였다. 단위 공정 최적 운전 조건을 바탕으로 cycle 실험을 수행하여 연속 운전의 가능성을 확인하였으며, mass balance를 수립하여 0.1톤-CO2/일 급의 bench-scale 장치를 설계 및 제작하였다. 향후에는 bench scale 장치에서 연속 공정 운전 평가를 통한 공정 최적화 및 scale-up 기반 기술을 확보할 예정이다. |
