Calcination(가소, 하소)

하소(calcination)의 주요한 목적은 광석 중에 포함되어 있는 휘발성분(H₂O, CO₂ 등)을 제거하는 조작입니다. 따라서, 산소나 공기의 공급이 제한되거나 없습니다. (휘발성분은 배소(Roasting)에서 온도가 올라가는 과정에서도 제거될 수 있으나 공정의 주요 목적으로 구분하는 경우가 많습니다.)

 

이에 따라, 하소에는 주로 산화물로 되어있는 광석, 점토 등에서 화학적으로 결합되어 있는 수분(결합수)을 제거하거나, 또는 석회석(CaCO₃), 백운석(CaMg(CO₃)₂), 마그네사이트(MgCO₃) 등의 탄산염광물로부터 CO₂를 배출하는 공정이 있습니다. 대표적인 공정인 석회석의 가소 반응식은 아래와 같습니다.

CaCO_3(s) → CaO_(s)* + CO_2(g)

*생석회(quicklime)

위의 반응은 약 1,000°C ~ 1,200°C의 고온에서 발생합니다.

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가소(하소)와 배소는 원리나 개념상 유사한 점이 많기 때문에, 이를 헷갈려하는 분들이 상당히 많습니다. 그렇기 때문에, 유사한 부분과 명확한 차이점을 아래의 표로 정리 해보았습니다.

 

Table 1. 가소와 배소 유사점과 차이점

반응명	주요목적			공정/반응상 유사점	반응상 차이점
가소(calcination)	고온에서 H2O, CO2 등 광석 내의 휘발성분 제거			고온에서 광석 반응진행	첨가물 없이 광석만 고온에서 반응 (공기 유입이 없어도 반응)
배소(roasting)	광석의 화학조성을 조작*하여 다음공정에서 처리하기 용이한 형태로 변경			고온에서 광석 반응진행 (광석에 휘발성분이 포함되어 있으면, 가소 반응이 함께 발생할 수 있음)	목표하는 화합물의 형태에 따라서 첨가물과 함께 고온에서 반응 진행 (공기 혹은 다른 첨가물이 필요)

*[참고] Roasting(배소)를 통한 화학조성의 변경