탄화칼슘 슬래그는 아세틸렌 가스를 얻기 위해 탄화칼슘을 가수분해한 후 남는 폐기물로, 주로 수산화칼슘으로 구성되어 있습니다. 탄화칼슘 슬래그를 이용한 화학 제품 제조는 자원 재활용을 목적으로 하며, 친환경 공정 개발 및 기술 비용 절감은 향후 연구의 핵심 과제가 될 것입니다. HCMilling(Guilin Hongcheng)은 이러한 탄화칼슘 슬래그를 생산하는 제조업체입니다.수산화칼슘슬레이킹그리고칼슘탄산염 분쇄기장비. 다음은 탄화물 슬래그로부터 나노 탄산칼슘을 제조하는 과정을 소개합니다.

나노 탄산칼슘은 고무, 플라스틱, 제지, 잉크 등 다양한 분야에 널리 사용되며, 거대한 시장 잠재력을 가지고 있습니다. 산업계에서는 주로 탄화법을 이용하여 나노 탄산칼슘을 생산하는데, 석회석을 소성하여 얻은 산화칼슘(CaO)을 소화시키고 수산화칼슘(Ca(OH)₂)을 현탁시킨 후 분쇄하고, 결정형태조절제를 첨가하여 이산화탄소 탄화, 탈수, 표면처리를 거쳐 나노 탄산칼슘을 얻습니다. 이 과정에서 폐가스(CO₂), 폐수(백수), 폐기물 잔류물이 발생하여 제품 품질 저하를 초래하고, 3대 폐기물(폐기물, 폐기물, 폐기물)의 발생을 줄이거나 제로 배출을 실현하고 나노 탄산칼슘의 품질을 향상시키는 것이 핵심 과제이며, 탄화물 슬래그는 폐기물을 폐기물로 처리하는 환경 보호 개념에 완벽하게 부합합니다.

현재 탄화칼슘 슬래그로부터 나노 탄산칼슘을 제조하는 방법은 주로 소성 소화, 염산 침출, 염화암모늄 침출의 세 가지가 있습니다. Li Rui 등은 소성 및 가압 소화 공정을 이용하여 가압 탄화 반응기에서 탄화칼슘 슬래그를 CO2 배기가스와 반응시켜 구형 나노 탄산칼슘(60nm)을 얻었습니다. 이 공정은 CO2 폐가스 오염 문제를 해결할 뿐만 아니라 고부가가치 제품을 생산할 수 있습니다. Liu Fei 등은 염산 침출 공정을 채택하여 탄화칼슘 슬래그를 pH 8의 염산으로 산성화시킨 후 탄산나트륨과 복분해 반응을 수행했습니다. 연구 결과, 산성화된 탄화칼슘 슬래그는 탄산칼슘 위스커의 응집 및 거친 분지 형성을 촉진하여 최종적으로 균일한 분포와 높은 종횡비(30-60)를 갖는 아라고나이트질 탄산칼슘 위스커를 생성하는 것으로 나타났습니다. 고순도 원료와 비교했을 때, 탄화칼슘 슬래그로부터 제조한 나노 탄산은 칼슘 함량이 국가 기준을 충족하고 탄화칼슘 슬래그로 인한 오염을 완화하는 것으로 나타났다. 본 연구는 나노 탄산칼슘 제조를 위한 효과적인 공정 경로를 제시한다.

주민(Zhu Min) 연구팀은 염화암모늄을 이용하여 탄화칼슘 슬래그를 전처리한 후, 탄화 반응을 통해 나노 탄산칼슘을 제조하였다. 연구 결과, 염화암모늄 용액의 농도가 8%일 때 탄화칼슘 슬래그의 이용률이 92% 이상이었으며, 이 공정으로 제조된 나노 탄산칼슘(평균 입자 크기 38nm)의 순도와 백색도는 각각 99.65%와 98.60%에 달하였다. 이는 나노 탄산칼슘의 불순물로 인한 낮은 순도와 백색도 문제를 해결하고, 후속 산업 응용 분야에 적합한 공정 경로를 제시한다.

요약하자면, 탄산칼슘 슬래그 제조 과정에서 다량의 CO2가 사용되지만, 동시에 탄화칼슘 슬래그의 고부가가치 활용도 실현될 수 있다. 그러나 화학 첨가제로 표면을 개질할 경우 폐수가 쉽게 발생하며, 이를 처리하지 않으면 2차 오염을 유발할 수 있다. 향후 연구에서는 반응 부산물에 대한 보다 종합적인 고찰을 통해 탄화칼슘 슬래그의 재활용을 실현해야 한다.

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