실리콘웨이퍼 제조공정에서 발생되는 초산, 불산 및 질산을 함유한 3성분계 폐혼산으로부터 각 산을 분리하여 무기산으로 재활용하기 위하여 용매추출법을 적용하였다. 이러한 산을 선택적으로 분리하기 위해 추출제로 초산의 경우는 EHA(2-Ethylhexlalcohol)를 사용 하였으며 질산과 불산의 경우에는 TBP(Tri -butlyphosphate)를 사용하여 추출과정과 탈거과정에 대한 공정설계를 위한 기초 실험을 실시하였다. 3성분계 페혼산에서 먼저 초산을 추출 분리하고, 추출여액중 질산 및 불산을 순차적으로 연속 분리 할 수 있는 공정개발을 위하여 McCabe-Thiele해석을 통해 최적 투입유량비(O/A), 소요단수(Stage) 등을 결정하였다. 분석 결과 혼산으로부터 초산의 회수율은 90%이상 이었으며 초산추출여액에서 질산의 회수율은 90%이상, 최종 추출잔류액에서 불산의 회수율은 67%이상 이었다.

In 2005, the imports of titanium metals was about 22.8 million US$(7,700 tons) in Korea. New scrap produced was estimated to be 359 tons and the exports were about 352 tons. Generally scrap is recylced into titanium ingot either with or without virgin metal using traditional vacuum-arc-melting and cold hearth melting. In Korea, there is no titanium ingot producers(recyclers). In this paper, the brief summary of major titanium melting technology, such as vacuum arc remelting(VAR), electron beam melting(EBM), plasma arc melting(PAM) is given and discussed. In view of titanium market situation of Korea, the technological development of ingot production from scrap is big problem to be solved in order to realize extensive cost reduction for titanium products.

본 연구에서는 스크랩의 선별처리를 고속화하기 위한 방안으로 라인스캔 카메라를 이용한 색도인식 스크랩 선별시스템을 설계 제작하고 제작한 시스템을 이용하여 철 스크랩에 혼합되어 있는 Cu 스크랩을 자동으로 분리하는 시험연구를 행하였다. 스크랩선별 시스템은 크게 측정부, 이송부 및 ejector로 구분되며 이송되어 오는 스크랩 표면의 색도를 인식함으로써 임의로 지정한 특정한 표면색상의 스크랩만을 분리 하도록 되어 있다. 또한 본 연구에서는 선별처리의 고속화에 대응하기 위한 최적의 광원을 도출하기 위하여 주파수 가변 광원시스템을 제작하고 이를 이용하여 최적의 광원을 도출하였다. 도출된 최적의 광원조건하에서 철스크랩중에 혼입되어 있는 Cu 스크랩을 분리하는 선별시험을 행한 결과, 스크랩 이송속도가 15 m/min.에서 90% 이상의 인식효율과 약 75%이상의 분리효율을 나타내어 향후 고효율의 ejecting 시스템이 구현된다면 산업적으로 적용가능성이 매우 높은 것으로 판단되었다.

In textile industries, waste effluent containing zinc is generated during the manufacture of rayon yarn from the wood pulp or cotton linters. Due to the strict environmental regulations and the presence of toxic metallic and other constituents, the discharge of industrial effluents in the sewage or disposal of solid sludge as landfill is restricted. Before recycling of zinc as zinc sulphate solution to the spinning-bath of the rayon manufacturing plant the zinc sulphate solution must be free from calcium, which is deleterious to the process as gypsum precipitates with the increase in concentration and forms scale in the bath. In the present work an attempt has been made to develop a process following solvent extraction technique using thiophosphinic extractants, Cyanex 272 and 302 modified with isodecanol and diluted in kerosene to recover zinc from rayon effluent. Various process parameters viz. extraction of zinc from different concentration of solution, distribution ratio, selective extraction, O/A ratio on extraction and stripping from the loaded organic, complex formation in the organic phase etc. have been studied to see the feasibility of the process. The extractant Cyanex 302 has been found selective for the recovery of 99.99% of zinc from the effluent above equilibrium pH 3.4 maintaining the O/A ratio of 1/30 leaving all the calcium in the raffinate. It selectively extracted zinc in the form of complex $[R_{2}Zn.3RH]_{org}$ and retained all the calcium in the aqueous raffinate. The zinc from the loaded Cyanex 302 can be stripped with 10% sulphuric acid at even O/A ratio of 10 without affecting the stripping efficiency. The stripped solution thus obtained could be recycled in the spinning bath of the rayon plant. The raffinate obtained after the recovery of zinc could be disposed safely without affacting environment.

전해 생성된 염소를 이용하여 구리를 침출하는 연구를 수행하였다. 염산농도 $1molL^{-1}$, 반응온도 $25^{\circ}C$, 교반속도 400rpm 조건에서 전류밀도 $10mA/cm^{2}$의 경우 반응온도에 상관없이 구리의 침출속도가 동일하였으나 $Cl_{2}$ 생성량이 충분한 $40mA/cm^{2}$의 경우 온도가 높을수록 구리의 침출속도가 증가하였다. 침출된 구리농도가 6g/L 부근에 도달하면 염소의 공급속도에 상관없이 구리의 침출이 둔화되었다. 이는 구리-염소 착화물의 형성과 관련된 것으로 생각된다.

액정(LCD)과 반도체 제조공정에서 발생하는 인산, 질산, 초산, Al, Mo 등이 혼재하고 있는 인산계 혼산폐액을 액정제조공정에서 사용할 수 있는 고순도 에칭액으로 재활용하기 위해서 용매추출법, 진공 증발법, 확산투석법 및 이온교환법의 각각의 기술적 특성을 살린 혼합 처리공정을 이용하여 고순도 인산 회수 기술을 확립하고 상용화 시스템을 개발하고자 하였다. 시험 결과 진공증발에 의해 질산과 초산을 100% 제거할 수 있었고, TOP를 사용한 용매추출에서도 추출 4단, 탈거 6단, 상비 1/3으로 완벽하게 제거할 수 있었다. 이온교환의 전단계로 적용한 확산투석에서 Al 97%, Mo 75% 제거할 수 있었고 이온교환공정에서 Al 및 Mo를 각각 1ppm 이하로 정제할 수 있었다.

본 연구는 Karr column을 이용하여 희토류 염화물 수용액상에서 비희토성분인 철의 분리에 대한 기초 연구로서, 아민계 추출제인 Alamine336을 이용하여 염화물 수용액상에서 유기상의 농도, 염소이온 농도, 염산 농도에 따른 철 성분의 분리특성을 파악 하였다. Batch 실험결과 추출제 농도가 증가함에 따라 철성분 제거율이 급격히 상승하였으며, 염산 및 염소이온 농도의 경우도 유사한 결과를 나타내었다. Batch 실험을통해 확인된 불순물(Fe)을 추출하기위한 최적 조건은 염산농도 2M, 추출제 농도 0.1M, 상비 1, 추출시간 30분으로서, 이때 희토류 염화물 수용액상의 철 성분 함량은 0.7ppm 이하로서 제거율은 99.9%였다. 또한 최적의 batch 실험조건에서 반응시간(=체류시간)을 변화시키며 실험한 결과, 반응시간 60분의 조건에서 batch 실험과 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

제강공정에서 발생되는 $CaO-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$계 조성을 갖는 2 차 정련슬래그 (래들 슬래그)를 이용하여 하수슬러지용 고화재개발 및 하수슬러지 고화체의 물성에 관한 연구를 수행하였다. 래들슬래그는 냉각과정에서 분화되는 성질이 있어 냉각후 분말상의 슬래그가 만들어진다. 분말상 슬래그의 주 결정상은 $12CaO{\cdot}7Al_{2}O_{3}$ 및 $2CaO{\cdot}SiO_{2}$로 구성되어 있다. $12CaO{\cdot}7Al_{2}O_{3}$ 상은 속경성 시멘트의 특징이 있다. 또한 $CaSO_{4}$와 혼합사용시 ettringite 상을 형성시켜 하수슬러지의 함수율 저감효과 및 강도발현 효과가 우수한 결과를 얻었다. $Cl^{-}$ 이온의 고정화면에서는 고화재중 래들슬래그의 혼합비가 높을수록 고화체 구조내에 $Cl^{-}$ 이온이 고정화되어 용출량은 감소하였다. 고화재로서 제강부산물을 사용하기 때문에 경제성이 있으며, $Cl^{-}$ 이온 함량이 높은 하수슬러지 고화재로서의 재활용이 기대된다.

본 연구는 국제환경규제에 따라 폐자동차의 재활용율 향상을 위한 재활용 부품 우선순위를 도출하고, 폐시트 등 부품 재활용에 의한 환경성을 평가하기 위하여 폐차 해체시스템 전과정평가를 수행하였다. 연구결과 차피의 고철을 재활용 할 경우에는 지구온난화와 오존층파괴에 큰 환경이득을 얻을 수 있으나 폐시트를 폴리올 원료로 재활용할 경우에는 많은 자원의 사용으로 오히려 소각으로 인한 환경부하보다 지구온난화와 오존층파괴, 광화학산화물생성 등의 부하를 증가시키는 것으로 나타났다. 그러나 폐차의 95% 이상을 재활용 및 회수하기 위해서는 분해시간 및 시장성, 기술현황 등을 종합하여 고려하여야 하며 재활용이 곤란한 유리와 같은 다른 부품과 함께 시트의 물질재활용도 반드시 포함되어야 될 것으로 사료된다. 처리와 재활용에 따른 환경성을 비교한 결과 재활용이 필요한 부품은 시트와 유리가 가장 시급하며, 배터리, 혼합플라스틱도 재활용시 환경친화적 공정개발이 필요한 것으로 도출되었다.