• 자원리싸이클링
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• 제26권5호
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• pp.67-76
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• 2017

산업용 폐 니켈-카드뮴 전지를 효율적으로 재활용하기 위하여 케이스에서 분리된 양극 및 음극 스크랩을 cut mill로 분쇄하여 분급하였으며, 철 성분 제거를 위하여 습식 자력선별법을 이용하였다. 또한 얻어진 양극 및 음극 분말을 습식법을 이용하기 위하여 다양한 조건에서의 산 침출 실험을 실시하였다. 최적 침출조건으로 2.0 M $H_2SO_4$, 반응온도 $90^{\circ}C$, 15 wt% $H_2O_2$, L/S=20의 조건에서 3시간 침출을 하여 유가금속인 니켈 및 카드뮴의 침출율을 99% 이상 얻을 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.84-91
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• 2018

본 연구에서는 레이저유도 플라즈마 분광법(Laser induced breakdown spectroscopy, LIBS) 기반의 금속 종류별 스펙트럼 데이터를 이용하여 연성정보(soft information)를 추정하고 최빈 클래스로 분류하는(most probable classification) 금속 분류 방법을 제안한다. 폐금속 자원과 같이 사전 정보가 없는 금속을 분류하는 경우 몇 가지 핵심 구성성분에 대한 정량 분석을 통해서 클래스를 추정하는 방법이 효율적이다. 이에 따라 부분 집합 기반의 부분최소제곱회귀법(Partial Least Square Regression, PLSR)을 이용하여 LIBS 검출 스펙트럼으로부터 각 성분의 농도를 독립적으로 신뢰성 있게 추정하고, 인증 표준물질(CRM) 등 알려진 모집합의 농도정보에 기반하여 최고 확률을 갖도록 분류하는 기술을 제안한다. 샘플 스펙트럼들의 다변량 분석을 통해서 여러 성분의 추정 농도를 다변량 정규 분포를 갖는 것으로 가정하고 통합(Joint) 추정 연성정보를 구할 수 있으며, 이를 활용한 최빈 확률 검출이나 추가적인 사전 정보의 결합 등을 통해서 분류 성능을 향상시킬 수 있다. 제안된 기술의 평가를 위해서 9가지 종류의 CRM 금속시료의 LIBS 스펙트럼 데이터를 사용하며, 부분 집합 기반의 PLSR 농도 추정 기술을 기반으로 단변량 혹은 다변량 정규 분포 연성 정보추정을 통해 미지 금속의 검출과 연성 정보의 검출 등을 테스트 하였다. 또한 방사형 차트(Radar chart)를 이용하여 추정된 농도와 획득한 연성정보를 효과적으로 시각화함으로써 기존 라이브러리에 포함된 부분 집합의 금속과 비교하여 해당 금속과의 유사성을 그래프를 통해 추정할 수 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권6호
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• pp.3-11
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• 2002

최근 전자산업의 발달로 인하여 폐 인쇄회로기판(PCB) 발생량이 증대되고 있으며 이는 유해물질 및 유가금속을 함유하고 있어 환경오염의 방지 측면 및 유용자원의 회수 측면에 있어서 재활용이 시급하다. 또한, 자동차의 배출가스 내의 대기오염 물질의 저감을 위하여 장착된 자동차 촉매에 백금족 금속이 함유되어 있어 폐기되는 자동차 촉매에서의 유가금속 회수 또한 필요하다. 이러한 유가금속을 회수하기 위하여 본 연구에서는 건식방법의 일종으로 고온처리에 의하여 발생하는 유해물질이 적으며 공정이 매우 안정적이라고 알려진 아크 전기로를 이용한 회수 방안을 고찰하였다. 생석회, 전로슬래그, 동슬래그를 사용하여 용제의 종류에 따른 유가 금속의 회수율을 관찰하였으며 직류 및 교류에 의한 영향 그리고 전류의 방향에 따른 유가 금속의 회수율을 살펴보았다. 용제의 종류에 따른 회수율에 있어서 전로슬래그나 동슬래그를 용제로 사용하는 것이 생석회에 비해 용융회수에 더 유리함을 파악하였다. 폐 PCB에 존재하는 유가 금속의 회수에 있어서 직류 및 교류의 영향에 대한 결과는 전체적으로 직류 기저 消 경우가 높은 회수율을 나타내었으며 이는 자동차 폐촉매의 경우에도 같은 양상이 관찰되었다. 폐기되는 PCB 및 자동차 촉매에서의 유가 금속 회수에 관한 본 연구에서 아크로처리에 의한 유가금속의 회수율은 평균적으로 95～97%정도로 상당히 높은 것으로 관찰되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제6권3호
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• pp.3-8
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• 1997

I사의 전기로 제강 슬래그(이하 슬래그)는 상당량의 금속철(metal Fe)과 wustite(FeO), magnetite(Fe$_3$O$_4$), gehlenite(${CaAl}_{2}{SiO}_{7}$) 및 monticellite(CaMgSiO$_4$)등으로 구성된다. 슬래그에 함유된 금속철(Fe 품위: 95%이상)을 회수하기 위해서는 금속철을 단ㄱ체로 분리시키는 것이 바람직하며, 매립으로 활용할 수밖에 없는 슬래그를 단계적으로 파쇄하면 대부분의 금속철은 구상의 단체로 분리된다. 구상의 단체인 금속철의 크기에 따라 흡인되는 자장의 세기를 측정하면 금속철이 흡인되는 최소 자장의 세기는 약 100G로 거의 일정하다. 다단계로 파쇄한 슬래그를 100G의 자장에서 회수한 산물은 95%이상의 철분이 함유된 금속철이었으나, 자장의 세기를 증가시키면 철의 산화물 및 알칼리 토금속류의 화합물등도 함께 회수되므로 품위가 저하된다. 따라서 매립되는 슬래그를 다단계로 파쇠하고, 각 입도에서 100G로 자선하면 파쇄된 슬래그에 함유된 대부분의 금속철을 회수할 수 있다. I사에서 매립하는 35만톤의 슬래그를 다단계로 파쇄하는 경우에, 30~4.7mm의 입도에서는 매립되는 전체 슬래그중의 약 0.73%인 2천 5백톤 정도의 금속철이 100G의 자장에서 회수될 수 있고, 4.7~0.3mm서도 약 1.2%인 4천 2백톤 정도가 회수될 수 있다. 그러므로 자력선별로 회수할 수 있는 금속철은 매립되는 슬래그중의 약 1.9%인 6천 7백톤 정도가 된다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.14-21
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• 2018

희유금속이 포함된 제품의 소비 급증으로 이를 재활용을 통해 자원화하는 것이 매우 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 폐금속자원 중 코발트와 팔라듐의 폐자원흐름분석을 통해 자원순환 활성화 방안을 각 단계별로 모색하였다. 자원순환 활성화를 위해서 배출/수입단계에서는 대상금속이 포함된 폐기물을 자원으로 분류하는 것이 필요하며, 해당 폐금속자원에 대해 할당관세를 적용할 것을 제안하였다. 수거/폐기단계의 가장 큰 문제는 스크랩 원료 확보의 불안전성으로, 이를 해결하기 위해 현재의 입찰 시스템 개선과 같은 수급안정화 방안의 모색이 필요하다. 전처리 단계에서는 기술 개발 지원, 물질재활용 효율 향상 방안 등의 기술적 부분과 친환경 설계 의무 강화, 클로즈드 리사이클링에 대한 인센티브 부여, 재활용 방법과 기준의 강화 등 제도적 개선이 추진되어야 할 것이다. 자원회수 단계에서는 대기업과 중소기업의 경쟁력 확보를 위해 대 중소기업 상생방안이 마련되어야 할 것이다. 마지막으로 제품생산/수출단계에서는 폐금속자원의 국외 반출량 억제를 위해 코발트와 팔라듐이 포함된 폐자원 수출에 대한 관세를 부과하여야 할 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권2호
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• pp.28-35
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• 2002

충격형 분채기에 의한 폐프린트배선기판(PCBs)의 분쇄과정에서 일어나는 금속성분의 분쇄특성에 대한 연구가 수행되었다. PCBs로부터 금속성분들을 단체분리하기 위하여 -3 mm로 파쇄한 다음 충격형 분쇄기를 사용하여 분쇄하였으며 햄머의 회전속도가 금속성분의 분쇄에 미치는 영향을 관찰하였다. 동과 땜납 등과 같은 금속성분들의 입도분포 및 단체분리도를 조사하였다. 경사진동판을 사용하는 PCBs 분쇄물로부터 금속입자들의 형상분리에서 햄머의 회전속도와 입자크기가 미치는 영향을 검토하였다 61.3 m/s 햄머속도에서 동 성분은 +297$\mu$m 입자가 80% 이었지만 땜납성분은 -297$\mu$m 입자가 90%에 달했다. 형상분리법에 의한 금속입자의분리 시 햄머의 회전속도가 클수록 회수위치가 짧았으며 +297 $\mu$m 입자의 회수위치가 -297~+149$\mu$m 입자보다 짧았다. 회수위치가 짧을수록 금속입자의 구형도가 좋았으며 KI 값은 KI=1 로 증가하고, $\phi_{c}$ 값은 $\phi_{c}$ =1로 감소하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권3호
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• pp.16-29
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• 2018

본 연구에서는 대표적인 ICT 기기인 스마트폰과 노트북 PC 내 존재하는 금속 및 비금속의 함유량과 가치를 평가하였다. LG와 삼성에서 제조한 스마트폰과 노트북 PC를 인쇄회로기판, 배터리, 디스플레이, 케이스, 그 외 기타 부품 등 5개 파트로 분리하였다. 각 파트에 존재하는 금속 및 비금속의 함유량을 분석한 후 이에 2017년 평균 금속 거래 가격, 국내 재활용 시장에서의 플라스틱 및 유리의 거래 가격을 곱하여 각 파트의 자원화 가치를 산출하였다. 이로부터 각 파트 내 금속 및 비금속의 질량 비율과 가치 비율을 구하고 최종적으로 각 기기 내 금속 및 비금속의 질량 및 가치 비율을 산정하였다. 그 결과, LG의 스마트폰과 노트북 PC가 각각 4,449.6원(28,506원/kg), 6,830.2원(7,053원/kg), 삼성의 스마트폰과 노트북 PC가 1,849.3원(13,499원/kg), 6,667.5원(4,831원/kg)의 자원화 가치를 가지는 것으로 나타났다. 대부분의 가치는 배터리와 인쇄회로기판에 집중되어 있는 것으로 분석되었고 Co, Au, Cu 등이 주요 가치있는 자원인 것으로 확인되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권2호
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• pp.74-81
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• 2011

자동차 폐촉매로부터 폐촉매 중에 함유되어 있는 백금족 금속(Pt, Rh, Pd)를 회수하는 방법으로는 크게 건식법과 습식법이 현재 이용되고 있다. 본 연구에서는 건식 용융법으로 폐촉매로부터 백금족 금속 회수하기 위한 기초 실험으로 포집금속으로 Fe와 Cu을 사용하여 폐촉매를 용융하였을 때 각각의 농도 변화를 비교함으로써 용융 조건과 적정 포집금속으로 찾는 것을 목적으로 하였다. 본 실험으로 얻어진 결과를 요약하면 Fe을 포집금속으로 히는 것이 Cu을 포집금속으로 사용하는 것보다 회수율 측면에서 유리하였으며, 용융 처리 온도는 $1,500^{\circ}C$에 비교하여 $1,600^{\circ}C$ 용융 하였을 때 슬래그 중 잔류하는 백금족 금속의 농도 변화율이 크게 향상되었다. 용융 온도 $1,600^{\circ}C$의 경우 처리 후 슬래그 중 백금족 원소인 Rh, Pd, Pt의 평균 농도는 각각 6.21 ppm, 5.98 ppm, 6.97ppm으로, 이는 용융 온도 $1,500^{\circ}C$시 보다도 슬래그 백금족 원소 중 Rh와 Pd는 농도변화율 측면에서 각각 50.58%, 55.31%향상되었다. 그러나 폐촉매 중의 Pt의 초기농도가 12.9 ppm으로 낮아 용융처리 후 농도변화율의 비교가 어려웠다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.31-37
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• 2018

폐금속자원의 재활용률을 높이기 위해서는 섞여 있는 다양한 종류의 금속 스크랩을 자동으로 선별할 수 있는 금속 선별 시스템 개발이 요구된다. 레이저유도붕괴분광법(Laser induced breakdown spectroscpoy, LIBS)은 빠른 속도로 공기 중에서도 다원소 분석이 가능하여 실시간 선별이 가능한 측면에서 매우 우수한 기술로 여겨지고 있으며, 측정된 LIBS 데이터의 다변량 통계분석을 통해 분류 정확도를 크게 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 재활용 업체로부터 획득한 5종류의 현장 폐금속 시료의 LIBS 성분 분석을 진행하였다. 금속 종류별로 좀 더 정확한 선별을 위해 적합한 분광선의 선정을 토대로 다변량 통계분석법이 적용되었으며, 선정된 분광선들을 이용하여 높은 정확도와 속도로 분류가 가능한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 토대로 LIBS 기술의 산업현장에서의 실시간 폐금속 선별 적용 가능성을 제시한다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권4호
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• pp.71-78
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• 2017

본 연구는 UBC 재활용 용해공정 중 발생한 블랙 드로스 내 금속 알루미늄을 회수하기 위해 압축 및 충격 파쇄 공정에 따른 알루미늄 회수율에 대하여 조사하였다. 초기 알루미늄 블랙 드로스는 대부분 구형의 형상으로 약 10~40 mm 크기였다. 또한 블랙 드로스의 주요 구성 성분은 할라이트(NaCl), 실바이트(KCl), 스피넬($MgAl_2O_4$) 및 알루미나($Al_2O_3$)로 나타났다. 알루미늄 금속의 회수율 시험은 서로 다른 파쇄 기구를 갖는 죠 크러셔와 햄머밀 공정으로 진행하였다. 파쇄 기구에 따른 알루미늄 금속 회수 실험결과, 죠 크러셔 공정은 금속과 비금속 혼합물을 분리할 수 있었으나 햄머밀 공정은 금속과 비금속의 분리가 어려운 것으로 관찰되었으며 알루미늄 블랙드로스 내 금속 알루미늄을 회수하기 위한 파쇄 공정은 죠 크러셔 공정이 더 효과적인 것으로 보여진다.