인산 칩의 폐수로부터 인산 흡착을 위한 Ca-Mg-Al 층상 이중 수산화물로의 가치화

인산 칩(PTs)은 인산 플로테이션에서 발생하는 고체 폐기로, 석영과 돌로마이트가 풍부한 저급 인산 자원입니다. 이들의 장기적인 축적은 자원 손실 및 환경 위험을 초래하여 인산 화학 산업의 지속 가능한 발전을 위해 가치화가 점점 더 중요해지고 있습니다. 본 연구에서는 석회질–마그네슘 PTs를 원료로 사용하고, 약산성 AlCl3 용액을 이용한 선택적 열수 침출법을 적용하여 돌로마이트 단계를 분리하고 층상 이중 수산화물(LDHs)을 위한 Ca-Mg-Al 전구체 용액을 직접 구성했습니다. 이후, 공동 침전법을 통해 LDHs를 합성하고 폐수에서의 인산 제거 성능을 평가했습니다. 결과는 침전 pH가 LDHs의 단계 조성과 판상 형태에 현저한 영향을 미치며, 적절한 노화 조건이 이들의 흡착 성능을 더욱 향상시킨다는 것을 보여주었습니다. pH 12, 40 °C에서 2시간의 최적 조건에서 얻어진 LDHs는 가장 우수한 인산 흡착 성능을 보였습니다. 흡착 동역학은 가상 2차 모델을 따르며, Langmuir 모델을 통해 계산된 최대 흡착 용량은 38.61 mg-P/g에 달했습니다. XRD, FTIR, TG-DTA, 제로 전하 점 및 XPS에 의한 특성 분석 결과, 인산 제거는 표면 복합체 형성이 지배적이며, 이온 교환, 이온 침전, 전기적 인력이 수반되었습니다.