熔融슬래그로부터 Na-A型 제올라이트의 水熱合成 擧動에 對한 考察
Behavior of Na-A Type Zeolite from Melting Slag in its Hydrothermal Synthesis
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초록
도시 소각재 용융슬래그로부터 반응시간 및 SiO2/Al₂O₃의 비를 변화시키면서 Na-A형 제올라이트의 수열합성 거동에 대하여 고찰하였다. 반응시간에 대한 Na-A형 제올라이트를 수열합성한 반응물의 거동은 반응 초기에 첨가된 규산소다와 알루민산 소다가 먼저 반응하여 핵을 생성하였다. 생성된 핵은 시간이 지남에 따라 용융슬래그로부터 용해된 SiO2 및 Al₂O₃ 성분들과 반응하여 Na-A형 제올라이트로 성장되었다. 수열반응은 10시간 이내에 완결되며, 반응시간이 10시간 이상으로 증가하면 생성된 Na-A형 제올라이트가 용해되면서 하이드록시소달라이트로 변환되었다. 또한 SiO2/Al₂O₃ = 0.80~1.96에서 Na-A형 제올라이트만 형성되었으나, SiO2/Al₂O₃ = 2.54에서 Na-A형 제올라이트와 더불어 Na-P형 제올라이트가 생성되었다.
Abstract
The behavior of Na-A type zeolite formed in hydrothermal synthesis of melting slag from municipal incineration ash has been investigated with varying synthesis time and SiO₂/Al₂O₃ ratio. Sodium silicate and sodium aluminate feed was found to initially form nuclei of Na-A type zeolite in the behavioral study of the reaction products with different synthesis times. As the synthesis time increased, the nuclei have grown to Na-A type zeolite crystals by reacting with SiO₂ and Al₂O₃ dissolved from the melting slag. The hydrothermal synthesis was completed in 10 hr in the SiO₂/Al₂O₃ ratio of 1.38 and after that time, the Na-A type zeolite formed was dissolved and transformed into hydroxysodalite. Only Na-A type zeolite was formed in the SiO₂/Al₂O₃ ratio ranging 0.80 to 1.96, whereas Na-P type zeolite as well as Na-A type was formed in the SiO₂/Al₂O₃ ratio of 2.54.
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