Synthesis of ultrafine calcium carbonate powders from high concentrated calcium hydroxide solution

고농도 수산화칼슘 수용액으로부터 초미립 경질 탄산칼슘 분말의 합성

  • Ahn, Ji-Whan (Mineral Utilization and Mater. Division, Korea Institute of Geology, Mining & Materials(KIGAM)) ;
  • Park, Charn-Hoon (Department of Materials and Resources Engineering, Inha University) ;
  • Kim, Jeong-Heo (School of Material Science and Engineering, Seoul National University) ;
  • Lee, Jong-Kook (Department of Materials Engineering, Chosun University) ;
  • Kim, Hwan (School of Material Science and Engineering, Seoul National University)
  • 안지환 (한국자원연구소 자원활용소재연구부) ;
  • 박찬훈 (인하대학교 자원공학과) ;
  • 김정효 (서울대학교 재료공학부) ;
  • 이종국 (조선대학교 재료공학과) ;
  • 김환 (서울대학교 재료공학부)
  • Published : 1996.11.01

Abstract

Ultrafine calcim carbonate powders with the size of $0.05~0.1\;{\mu}m$ and the calcite phase were synthesized by the nozzle spouting method, which could be only obtained when high calcium ion concentration within slurry was maintained at the beginning of the reaction. But, in the regions of low ${Ca(OH)}_2$ concentration (0.5~1.0 wt%) or high ${Ca(OH)}_2$ concentration (<3.0 wt%), synthesized calcium carbonate powder was shown the large particle size with agglomeration. To obtain ultrafine calcium carbonate powder in this region, the methods of slurry circuation and $CO_{2}$ gas supply were changed during reaction. Resultly, it was possible to synthesize ultrafine particles (${\approx}0.05{\mu}\textrm{m}$)in the regions of low ${Ca(OH)}_2$ concentration (${\approx}0.5wt%$) and high ${Ca(OH)}_2$ concentration (${\approx}0.5wt%$), which can not be obtained the fine calcium carbonate powder still now.

탄산가스로 채워진 반응기에 현탁액을 분사시키는 방법(분사법)으로 탄산칼슘 분말을 제조한 결과, 현탁액의 pH 및 칼슘이온의 농도가 반응초기 일정기간 높게 유지되는 조건에서만 잘 분산된 $0.05~0.1\;\mu\textrm{m}$ 크기의 초미립 칼사이트 상 탄산칼슘 분말이 제조되었다. 반응 초기 현탁액의 pH 및 칼슘이온의 농도가 일정기간 높게 유지시키기 위하여 현탁액의 순환방식과 탄산가스 공급방식을 변환시켜 제어할 결과 그간 분사법으로 미립자의 탄산칼슘 분말 합성이 어려웠던 1 wt% 이하의 수산화칼슘 농도 영역과 고농도 현탁액 영역인 5 wt% 수산화칼슘 농도 영역에서 $0.02\;\mu\textrm{m}$ 크기의 초미립자 탄산칼슘 분말을 얻을 수 있었다.

Keywords

References

  1. Gypsum & Lime v.163 K. Kamiya;S. Sakka
  2. Gypsum & Lime v.227 H. Tanaka
  3. J. Crystal Growth v.89 E. Dalas;J. Kallitsis;P.G. Koutsoukos
  4. J. Ceram. Soc. Jpn v.100 Y. Kojima;A. Sadotomo;T. Yasue;Y. Arai
  5. Plastics Additives and Modifiers Handbook J. Edenbaum
  6. Gypsum & Lime v.122 H. Nagatani
  7. J. Cryst. Growth v.104 D. Krali;L. Brecevic;A.E. Nielsen
  8. Gypsum & Lime v.194 H. Yamada;N. Hara
  9. Gypsum & Lime v.203 H. Yamada; N. Hara
  10. Gypsum & Lime v.196 H. Yamada;N. Hara
  11. J. Ceram.Soc. Jpn v.101 Y. Kojima;A. Kawanobe;T. Yasue;Y. Arai
  12. Gypsum & Lime v.198 T. Yasue;A. Mamiya;T. Fukushima;Y. Arai
  13. Gypsum & Lime v.249 Y. Udea;K. Komatu;S. Shimizu;H. Nishioka;M. Hanazaki;S. Minayoshi
  14. J.H. Kim;J.K. Lee;J.W. Ahn;C.H. Park;H. Kim
  15. Chem. Eng. Sci. v.28 V.A. Juvekar;M.M. Sharma
  16. 日本化學會誌 v.76 猿橋勝子
  17. 工業化學會誌 v.60 城野和三郞
  18. J. Chem. Soc. Faraday Trans. v.75 T. Foxall;G.C. Peterson;H.M. Rendall;A.L. Smith
  19. Gypsum & Lime v.228 Y. Arai;T. Yasue