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저품위 철광석으로부터 마그네타이트 나노입자 직접 제조 방법

  • 기술번호 : KST2014038452
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 저품위 철광석으로부터 마그네타이트 나노입자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 마그네타이트 나노입자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마그네타이트 나노입자의 제조방법은, 저품위 철광석 분말을 산성 용액에 가하여 철광석 침출액을 얻고, 이 침출액에 존재하는 마그네타이트 나노입자 생성을 방해하는 Si 성분과 Mg 성분을 선택적으로 제거한 후, Fe2+ 이온과 Fe3+ 이온을 포함하는 상등액으로부터 철 수산화물(Fe(OH)3)을 침전시키고, 상기 철 수산화물(Fe(OH)3)을 이용하여 Fe2+ 이온과 Fe3+ 이온을 포함하는 철염 혼합용액을 제조하고, 철염 혼합용액을 알칼리 수용액에 가하고 반응시켜 마그네타이트 나노입자를 제조함으로써, 철광석 원광 분말보다 Fe 성분이 증가하고, 마그네타이트 나노입자 생성을 방해하는 Si 성분과 Mg 성분은 크게 감소하며, 철염 합성 등의 중간 단계를 거치지 않아 공정비용을 절감할 수 있으며, 폐수처리나 담수화장치에 산업적으로 적용할 수 있는 고효율의 마그네타이트 나노입자 흡착제를 저가에 대량으로 공급할 수 있고, 축산 폐수, 중금속 폐수, 하천에 방류된 유류 등을 저가의 경비로 효과적으로 처리할 수 있어 환경오염 방지에 크게 기여할 수 있다.
Int. CL C01G 49/08 (2006.01) B01D 15/00 (2006.01) B01J 20/26 (2006.01) B82B 3/00 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020110115662 (2011.11.08)
출원인 한국지질자원연구원
등록번호/일자 10-1109682-0000 (2012.01.18)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20120208) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.11.08)
심사청구항수 11

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국지질자원연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 서용재 대한민국 대전광역시 유성구
2 주명은 대한민국 대전광역시 유성구
3 길대섭 대한민국 대전광역시 서구
4 장희동 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김순웅 대한민국 서울시 구로구 디지털로**길 **, ***호 (구로동,에이스테크노타워*차)(정진국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 대한민국(산업통상자원부장관) 세종특별자치시 한누리대
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.11.08 수리 (Accepted) 1-1-2011-0879293-04
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2011.11.16 수리 (Accepted) 1-1-2011-0907562-83
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2011.12.13 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2012.01.04 수리 (Accepted) 9-1-2012-0000595-04
5 등록결정서
Decision to grant		 2012.01.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0021083-69
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.11.12 수리 (Accepted) 4-1-2014-0097650-21
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.07.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5114414-50
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번호 청구항
1 1
1) 철광석 분말을 산성 용액에 가하고 90~110℃에서 1~3시간 동안 교반하여 철광석 침출액을 얻는 단계,2) 상기 철광석 침출액을 증류수로 희석한 후 원심분리하여 용해되지 않은 잔류 분말을 분리하여 배출하고, 철광석 침출액에 존재하는 실리카 성분을 공침법 또는 고분자 흡착법을 이용하여 제거한 후, 상등액을 얻는 단계,3) 상기 상등액에 산화제를 가하여 Fe2+ 이온을 Fe3+ 이온으로 모두 산화시킨 후, 여기에 알칼리 수용액을 가하여 Fe3+ 이온을 철 수산화물로 침전시켜 철 수산화물(Fe(OH)3)을 얻는 단계,4) 상기 3)단계에서 얻은 철 수산화물(Fe(OH)3)을 산성 용액에 가하여 Fe3+ 이온을 함유한 수용액을 만들고, 상기 Fe3+ 이온을 함유한 수용액의 3분의 1에 환원제를 가하여 Fe3+ 이온을 Fe2+ 이온으로 환원시켜 Fe2+ 이온을 함유한 수용액을 만든 후, 상기 Fe2+ 이온을 함유한 수용액을 나머지 Fe3+ 이온을 함유한 수용액에 가하여 철염 혼합용액을 제조하는 단계, 및5) 상기 4)단계에서 제조한 철염 혼합용액을 알칼리 수용액에 가하고 30~50℃에서 5~20분 동안 반응시켜 마그네타이트 나노입자를 제조하는 단계를 포함하는, 저품위 철광석으로부터 마그네타이트 나노입자의 제조방법
2 2
제 1항에 있어서, 상기 1)단계에서 철광석 분말의 철 함유량은 30~70 중량%인 것을 특징으로 하는, 저품위 철광석으로부터 마그네타이트 나노입자의 제조방법
3 3
제 1항에 있어서, 상기 1)단계 및 4)단계에서 산성 용액은 염산 용액 또는 황산 용액인 것을 특징으로 하는, 저품위 철광석으로부터 마그네타이트 나노입자의 제조방법
4 4
제 1항에 있어서, 상기 2)단계에서 공침법은 철광석 침출액에 환원제를 가하여 철광석 침출액 내에 포함되어 있는 Fe3+ 이온을 Fe2+ 이온으로 모두 환원시킨 후 침출액의 pH를 4~5로 조절하여, Fe2+ 이온은 침출액 중에 용해된 채로 남아 있고, Al3+ 이온은 Al(OH)3로 침전되면서 SiO2 성분과 함께 흡착하여 공침되어 제거하는 것을 특징으로 하는, 저품위 철광석으로부터 마그네타이트 나노입자의 제조방법
5 5
제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 환원제는 NaBH4 또는 LiBH4인 것을 특징으로 하는, 저품위 철광석으로부터 마그네타이트 나노입자의 제조방법
6 6
제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 환원제는 Fe3+ 이온 몰수의 0
7 7
제 1항에 있어서, 상기 2)단계에서 고분자 흡착법은 철광석 침출액에 고분자 응집제 수용액을 가하여 교반하고 원심분리하여 실리카-고분자 응집제의 응집입자를 제거하는 것을 특징으로 하는, 저품위 철광석으로부터 마그네타이트 나노입자의 제조방법
8 8
제 7항에 있어서, 상기 고분자 응집제는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리에틸렌 글리콜 도데실 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 트리데실 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 헥사데실 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 옥타데실 에테르, 폴리옥시에틸렌 이소옥틸페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 테트라메틸부틸페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트, 및 폴록사머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 저품위 철광석으로부터 마그네타이트 나노입자의 제조방법
9 9
제 1항에 있어서, 상기 3)단계에서 산화제는 H2O2인 것을 특징으로 하는, 저품위 철광석으로부터 마그네타이트 나노입자의 제조방법
10 10
제 1항에 있어서, 상기 3)단계 및 5)단계에서 알칼리 수용액은 NaOH 수용액, KOH 수용액, Ca(OH)2 수용액 및 NH4OH 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 저품위 철광석으로부터 마그네타이트 나노입자의 제조방법
11 11
제 1항의 방법으로 제조되며, 90~95 중량%의 Fe 성분, 0
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1 US08337805 US 미국 FAMILY

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1 US8337805 US 미국 DOCDBFAMILY
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부 한국지질자원연구원 일반사업 광물자원으로부터 나노소재의 원료물질 제조기술 개발