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원료의 변천
황산알루미늄은 1885년 Rutger 대학의 Austen 및 Wilber 교수가 황산알루미늄 응집특성에 관한 연구를 발표한 이래, 그 뛰어난 응집특성과 시장성에 따라 현재까지도 넓게 대량으로 사용되고 있는 응집제입니다.
현재도 응집침전 처리 프로세스(Process)의 설계기준, 응집 성능은 전부 황산 알루미늄에 의한 응집침전 처리의 데이터(Data)에 기초로 하여 비교 검토되고 있습니다. 황산알루미늄은 종전에는 점토, 알루미나잔해, 명반석(Alunite), 보오키사이드(Bauxite)등의 원료와 황산과 반응 시킨후 여과, 탈색, 농축등의 복잡한 공정을 거쳐서 제조하였습니다.
최근에는 알루미늄공업의 발전에 따라서 고품위의 수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide)을 주원료로 사용하고 있습니다. 고품위의 수산화알루미늄은 불순물을 거의 함유하고 있지 않기 때문에 직접 황산과 반응시켜 순도높은 황산알루미늄을 제조하고 있습니다.
제조방법
당사는 1965년도부터 황산알루미늄 전문메이커로서 광범위한 수요특성에 적합한 등급을 제조하여 판매하여 왔습니다. 뿐만 아니라 근년 시장성에 따른 수요특성에 변혁과 기술혁신에 따른 품질 수준의 향상에 적응하여 제조설비의 근대화 및 합리화를 기함으로서 표준화에 따른 품질관리의 추진에 노력하여 우리나라 최초로 한국공업규격(KS M1411)을 획득하여 공업표준화는 물론 품질관리 실시에 따른 최적 규격품을 생산하고 있습니다.
당사는 최근 고체황산알루미늄으로부터 액체로 수요면에 전환기를 맞아, 액체황산알루미늄 제조설비를 확장 수송태세에 만전을 기하고 있으며, 또한 제품 특성에 맞추어 고체역시 미분 입상등의 다양한 제품을 제조하고 있습니다.
반응식
품질과 규격
황산알루미늄의 품질규격에는 한국공업규격(KSM 1411)이 정해져 있으며 일반공업용규격과 수도용규격으로써 되어있습니다. 아래 규격은 당사 규격입니다
공업용
항목 |
공업용 3 종 |
한국공업규격
(KS M1411-1987) |
당사규격 |
| 겉모양 |
- |
- |
| pH(2W/V%) |
3.0 이상 |
3.0 이상 |
| 물불용률(%) |
- |
- |
산화알루미늄(AL2O3)(%) |
8.0 이상 |
7.0~8.2 |
철(Fe)(%) |
0.02 이하 |
0.02 이하 |
공업용 3종 규격은 7%와 8%를 생산하고 있습니다.
수도용
항목 |
수도용 액체 |
한국공업규격
(KS M1411-1987) |
당사규격 |
| 겉모양 |
- |
- |
| pH(2W/V%) |
3.0 이상 |
3.0 이상 |
| 물불용률(%) |
- |
- |
산화알루미늄(AL2O3)(%) |
8.0 이상 |
7.0~8.2 |
철(Fe)(%) |
0.02 이하 |
0.02 이하 |
암모니아성질소(%)
|
0.01 이하 |
0.01 이하 |
비소(As) (ppm)
|
10.0 이하 |
10.0 이하 |
망간(Mn) (ppm)
|
25.0 이하 |
25.0 이하 |
카드늄(Cd) (ppm)
|
2.0 이하 |
2.0 이하 |
납(Pb) (ppm)
|
10.0 이하 |
10.0 이하 |
수은(Hg) (ppm)
|
0.2 이하 |
0.2 이하 |
크롬(Cr) (ppm) |
10.0 이하 |
10.0 이하 |
이화학적 성실
비중, 농도, 온도와의 관계
고형황산알루미늄의 진비중은 약1.62이지만, 가비중은 세분말상으로써 0.6~0.7입니다.
액체황산알루미늄의 비중과 온도, 농도(%)의 관계를 그래프로서 아래에 표시하였습니다.
이도표에 의해 비중과 온도의 관계로부터 액체황산알루미늄의 농도(%)를 구합니다.
점도
액체황산알루미늄의 농도와 점도의 관계에 대하여서는 도표를 참고하기 바랍니다.
pH
액체황산알루미늄의 중성염 및 염기성용액의 유효성분과 pH(20C)와의 관계는
도표와 같습니다.
결정석출점
액체황산알루미늄의 결정석출점은 농도 8%미만 일 때가 가장 낮아 약 -14°C 이지만, 8.2%를 넘으면 급격히 결정석출온도가 상승하여 8.6% 이상에서는 상온에서 결정이 석출하여 파이프나 장치를 폐쇄시킵니다. 한편8.3% 이하에서도 서서히 결정석출온도가 상승합니다. 그렇기 때문에 현재 시판되고 있는 제품의 농도 종류는 7.0% 제품과 8.0% 제품이 있습니다.
화학적 성질
황산알루미늄은 표시되는 조성을 갖고 있으며 고형황산알루미늄은 물분자의 결정수를 갖고 있어AL2(SO4)3 nH2O로 표시합니다. 일반적으로 국내에서 시판되고 있는 제품은 14-16분자의 것이 생산되고 있습니다.
이것은 무색결정의(단사정계)것으로서 물에는 용이하게 용해되지만 알콜에는 불용입니다. 수용액은 가수분해에 의해 수산화알루미늄 백색코로이드상 침전을 석출하고 산성을 띄우며 용액을 장시간 끓이면 염기성 황산알루미늄이 생깁니다
JAR 테스트 방법
500ml 비이카에 시험수 500ml를 취해 회전수(100-120rpm)에 조정하여 교반하면서 메스피펫으로써 시료를 속히 주입하고, 1-2분간 급속히 교반을 계속하여 균일히 분산시킨다.
다음에 완속으로써 교반(50-60rpm)을 10분간 행하여서 FLOC를 성장시켜, 즉시 교반기를 뽑아 올려 5-6분간 정치합니다.
이 때 FLOC의 크기, 침강상태를 관찰기록합니다. 상등수 100ml를 취해 탁도, pH, COD, BOD 등 필요항목을 측정하여 시료의 첨가량을 조정하여 최적조건을 구합니다.
- 원수의 탁도, pH, 알카리도는 시료주입전에 조정합니다.
- 교반조건 - 상기의 교반조건은 표준임으로, 실장치의 교반조건에 맞추어 적절히 변경합니다.
- 유기고분자 응집제와 같이 사용한 경우에는 시료를 먼저 첨가하고, 10-60초 교반후
유기고분자 응집제를 주입하고 난후 완속교반을 하여줍니다.
- 자아 테스트용 황산알루미늄 용액의 조정.
응집제 희석용액 첨가량 표는 다음과 같습니다.
원액
첨가량
ppm |
500cc경우 |
100cc경우 |
1m3 경우 |
1%sol |
10%sol |
1%sol |
10%sol |
1%sol |
10%sol |
| 1 |
0.05ml |
0.05ml |
0.1ml |
0.1ml |
10ml |
1 |
| 2 |
0.10 |
0.01 |
0.2 |
0.2 |
20 |
2 |
| 3 |
0.15 |
0.015 |
0.3 |
0.3 |
30 |
3 |
| 4 |
0.20 |
0.02 |
0.4 |
0.4 |
40 |
4 |
| 5 |
0.25 |
0.025 |
0.5 |
0.5 |
50 |
5 |
| 6 |
0.30 |
0.03 |
0.6 |
0.6 |
60 |
6 |
| 7 |
0.35 |
0.035 |
0.7 |
0.7 |
70 |
7 |
| 8 |
0.40 |
0.04 |
0.8 |
0.8 |
80 |
8 |
| 9 |
0.45 |
0.045 |
0.9 |
0.9 |
90 |
9 |
| 10 |
0.50 |
0.05 |
1.0 |
0.1 |
100 |
10 |
| 20 |
1.0 |
0.1 |
2.0 |
0.2 |
200 |
20 |
| 30 |
1.5 |
0.15 |
3.0 |
0.3 |
300 |
30 |
| 40 |
2.0 |
0.2 |
4.0 |
0.4 |
400 |
40 |
| 50 |
2.5 |
0.25 |
5.0 |
0.5 |
500 |
50 |
| 60 |
3.0 |
0.3 |
6.0 |
0.6 |
600 |
60 |
| 70 |
3.5 |
0.35 |
7.0 |
0.7 |
700 |
70 |
| 80 |
4.0 |
0.4 |
8.0 |
0.8 |
800 |
80 |
| 90 |
4.5 |
0.45 |
9.0 |
0.9 |
900 |
90 |
| 100 |
5.0 |
0.5 |
10.0 |
1.0 |
1000 |
100 |
용도
- 정수제
- 제지용싸이징제
- 염색조제
- 안료제조
- 요업원료 침전제
- 의약품 제조
- 각종 알루미늄 화합물의 원료
저장상의 주의
용기는 내면을 고무라이닝한 것, FRP, 에폭시수지, 포리에칠렌등의 내식성의 재료를 사용하여 주십시오. 누출시에는 소석회, 중조, 탄산칼슘등으로서 충분히 중화하여 주십시오.
취급시의 주의사항
피복 또는 작업복에 묻었을 경우에는 상하기 때문에 즉시 물로서 세척하여 주십시오. 피부에 접촉되었을 경우에는 장시간 경과하거나 그대로 방치하면 피부가 거칠어지는 경우가 있으므로 물로서 충분히 씻어 주십시오. 눈에 들어간 경우에는 즉시 깨끗한 물로서 씻고, 상태가 심한 경우에는 전문의에게 보여야 합니다. 눈에 들어가기 쉬운 작업을 할 경우에는 보호안경을 착용하여 주십시오.
동절기에 황산알루미늄의 저장방법에 대해서
황산알루미늄의 저장에 있어서, 동절기에는 동결의 염려가 있습니다. 이것은 탱크내부벽면의 증발현상으로 인한 결정석출, 기타이유에 의해 AL2(SO4)3 28H2O의 핵이 생겨 이것이 액온의 저하와 함께 서서히 성장하여 배관등을 폐쇄시키는 원인이 됩니다. 따라서 아래 사항에 대해서 유의하여 주십시오.
보온
배관, 발브, 펌프, 작은탱크 등은 보온하여 주십시오.
(특히, 외부에 노출되어 있는 부분에 대해서는 확실한 보온을 하여 주십시오. 가능하면 증기, 히타등으로서 가온하여 주는 방법이 안전합니다.)
희석
11월경 탱크내 황산알루미늄의 비중을 측정하여 1.327/20 이상이 되어 있을 경우는 1.327/20 이하로 되게 희석 시켜 주십시요.
저농도품의 납입
한냉지에서 배관이 가늘거나 먼 경우에는 유속이 대단히 느리기 때문에 동결의 염려가 있으므로 이 경우에는 저농도품의 납입이 가능합니다.
상기의 조치를 취한후에도 동결이 된 경우에는 즉시 연락을 주십시오.
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