화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2014년 가을 (11/27 ~ 11/28, 대전컨벤션센터)
권호 20권 2호
발표분야 F. 광기능/디스플레이 재료(Optical Functional and Display Materials)
제목 불순물의 분포와 입자크기가 실리카정제에 미치는 영향
초록 최근 전자산업이 발전함에 따라 실리콘 및 실리콘 화합물과 EMC, LCD 등 광학유리의 원료로 고순도 실리카(SiO2)의 수요가 급증하고 있다. 특히 반도체, 태양광급 원료로 4 N(99.99 %) 이상의 고순도 실리카를 필요로 하며, 천연 실리카 광물은 알루미늄, 철, 티타늄 등의 금속불순물(50 ppm 이하)의 제어가 최종 산물의 품질을 좌우하기 때문에 정제공정 설계에서 불순물의 존재상과 분포 정보는 매우 중요하다.
일반적인 천연 실리카 광물의 주요 불순물은 철과 알루미늄이며 대부분 복합산화물 형태로 존재한다. 또한 칼슘, 마그네슘, 포타슘, 나트륨, 티타늄 등의 불순물이 미량으로 분포한다. 일반적인 광물 정제는 물리적 처리와 화학적 세정으로 이루어지며, 파분쇄 이후 광물별 비중, 자성, 화학적 현상, 색과 광택 등의 물리적인 특성 차이를 이용하는 물리적 선별과, 고순도화를 위해서는 습식 정제가 필수적이다.
실리카 광물들은 형성과정에 따라 실리카의 순도, 결정성, 불순물의 종류, 함량 및 존재형태가 매우 다양하며, 물리적 처리과정에서 불순물이 혼입되어 지므로 실리카와 불순물의 광물학적 성상분석과 이에 따른 선별적인 물리화학적 처리에 대한 연구가 필요하다.
본 연구에서는 고순도 실리카를 제조하는 공정에 대한 기초연구로서 불순물의 광물학적 특성과 분포에 대한 정보를 체계적으로 수집하고자 하였다. 특히 광물에 따라 불순물의 단체분리(liberation)가 가능한 파분쇄 방법과 적정 입도 및 복합산화물의 광물학적 성상에 따른 세정조건 최적화에 차별화된 정보를 제시하고자 하였다.  
저자 박제식, 이재오, 문석배, 이현권, 이철경
소속 금오공과대
키워드 silica; purification; impurity distribution; liberation
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