• 자원리싸이클링
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• 제28권4호
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• pp.44-50
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• 2019

국내 전기로 공정에서 산화 반응열 및 탄소 연소열 등으로 인한 화학에너지는 전체 투입 에너지 대비 30%정도로 알려져 있다. 전기로에서 $CO_2$를 저감하기 위해서는 전기로 용해 구간 중에 사용되는 전력에너지를 줄이고 화학에너지 사용을 높여야 한다. 일반적으로 용강 중 탄소를 단독으로 투입할 경우, 탄소가 용강에 용해되기 전 낮은 밀도로 인해 슬래그 층으로 부유한다. 용강 중 탄소 농도가 높을 시 취입하는 산소와 용강 중 탄소의 연소반응으로 인해 전력에너지를 낮추며 화학에너지 사용량을 높일 수 있다. 따라서 탄소 연소열의 효율을 높이기 위해서는 용강 중 새로운 탄재 장입 조건이 필요하다. 한편, Al 제련 후의 부산물로 알려져 있는 Al 드로스는 금속성 Al을 25 mass% 이상 함유하고 있으며 Al은 탄소와 비교하여 높은 산화열을 가지고 있다. 그러나 Al 드로스는 재활용이 어려워 거의 매립하고 있으며, Al 드로스 내 Al의 산화열을 효과적으로 활용하기 위해서는 철강 공정 적용에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 화학 에너지의 활용 증대를 위한 기반연구로서, 분코크스와 Al 드로스를 화학에너지 연료로서 활용하여 다양한 배합비 및 반응 온도에서 용강 중 탄소 및 알루미늄의 용해 농도와 용해효율을 조사하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제6권1호
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• pp.5-10
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• 1997

알루미늄 드로스로부터 알루미늄 회수에 관한 연구를 행하였다. 알루미늄 드로스의 발생량이 가장 많은 중립(1.0~12.0mm)의 드로스를 시료로 하여 $850^{\circ}C$의 용해온도와 용해 2시간에서 염화나트륨과 염화칼륨의 첨가 영향은 40% 첨가시 약 76.9%로 최대 회수율을 얻었으며, 그 이상 첨가는 점성의 증가로 회수율에 별 영향을 미치지 않았다. 한편, 40%의 기본염용제에 NaF, $CaF_2$, $AlF_3$ 및 ${Na}_{3}{AlF}_{6}$ 첨가시 5%에서 최대 회수율을 나타내었으며, 특히 5%의 빙정석 첨가시 약 83.5%의 최대 회수율을 얻을 수 있었다. 그러나 불화물을 5% 이상 첨가시에는 점성이 증가하여 알루미늄 회수율에 큰 영향을 미치지 않았다.

• 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.

• 자원리싸이클링
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• 제29권6호
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• pp.65-72
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• 2020

블랙 드로스는 알루미늄을 재활용하는 과정 중에 플럭스 사용에 의해 발생되는 짙은 회색의 드로스로서, NaCl, KCl, Al2O3, MgO 등이 포함되어 있다. 블랙 드로스는 용해(dissolution) 공정을 통하여 용해성 물질(NaCl, KCl)과 불용해성 물질(Al2O4, MgO)로 분리가 가능하다. 이중 용해성 물질의 경우 Salt flux로 재활용이 가능하며, Al2O3, MgO의 경우 합성 공정을 통하여 다양한 세라믹 소재로 업사이클링이 가능하다. 본 연구에서는 블랙 드로스로부터 회수한 Al2O3, MgO를 이용하여 Mayenite를 합성 하였으며, 배합 비율 및 반응 온도 조건에 따른 합성을 실시하였다. 블랙 드로스(spinel)와 CaCO3를 이용하여 Mayenite를 합성할 시 700 ℃에서 Mg0.4Al2.4O4, CaO로 변하며, 800 ℃ 이후부터 Ca12Al14O33(Mayenite)으로 변하는 것을 확인하였다. 배합 조건에는 CaCO3 함량이 증가함에 따라 Mayenite XRD 피크가 증가하며, Mg0.4Al2.4O4 XRD 피크는 감소하는 것을 확인하였다. 합성된 분말의 BET 분석 결과 Mayenite가 생성되는 과정에서 미세한 입자가 성장되고 응집됨에 따라 비표면적은 감소하는 거동을 보였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.50-51
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• 2001

• 자원리싸이클링
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• 제27권5호
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• pp.49-53
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• 2018

제철기술은 고순도, 친환경화와 더불어 공정능력 및 제조원가를 고려한 최적의 공정개발이 요구되고 있다. 전로조업의 전 공정인 용선예비처리 단계에서 탈황처리가 실시된다. 탈황제로 CaO와 $CaCO_3$에 반응촉진제로 형석이 첨가되어 사용되지만, 슬래그 중 불소농도의 규제로 인하여 사용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 형석을 대체하기 위해 CaO에 알루미늄 드로스와 알루미나를 함유한 래들 슬래그를 배합하여 첨가하는 방안을 제시하였다. 알루미늄 드로스와 알루미나 함유 래들 슬래그를 CaO에 배합하여 제조한 탈황제의 온도에 따른 물성과 KR(Kanvara Reactor)에서 탈황능을 비교하는 시험을 하였다. 본 연구에서 개발한 탈황제는 형석을 기반으로 제조한 종전의 탈황제와 탈황능이 동일하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.48-49
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• 2001

• 자원리싸이클링
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• 제26권3호
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• pp.53-60
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• 2017

블랙드로스에는 금속 알루미늄, 알루미나, 실리카, 산화마그네슘, 가용성 염 및 미량 성분이 함유되어 있다. 블랙드로스를 사용가능한 재료로 전환시키기 위해서는 실리카의 양을 조절하는 것이 중요하다. 먼저 가용성 염인 염화나트륨과 염화칼륨은 $50^{\circ}C$에서 물에 용해되었다. 물세척 후 잔사에 함유된 실리카, 알루미나, 산화마그네슘 및 산화타이타늄의 침출거동을 NaOH의 농도와 반응온도를 변화시키며 조사하였다. 반응온도 $25{\sim}95^{\circ}C$에서 알루미나의 침출율은 온도에 비례하나 실리카의 침출의 경우에는 최적 온도가 존재하였다. 한편 2~6 M의 NaOH용액에 산화마그네슘은 전혀 용해되지 않았다. 5 M의 NaOH와 $95^{\circ}C$에서 알루미나와 실리카의 침출율은 각각 80과 68%이었다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권3호
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• pp.78-85
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• 2018

블랙드로스에 함유된 알루미나를 회수하기 위해 볼밀처리가 염산침출에 미치는 영향을 조사하였다. 볼밀처리 시간과 회전속도는 알루미나 침출에 큰 영향을 미치지 않았다. 최적의 볼밀처리(1시간, 700 rpm)에서 알루미나 침출은 침출시간과 온도에 영향을 받았다. 본 논문의 실험조건에서 산화마그네슘은 모두 용해되었으며, 칼륨, 철, 실리콘과 타이타늄 산화물은 일부만 용해되었다. 알루미나는 80% 정도 침출되었지만 상기 산화물이 미량 용해되므로 순수한 알루미나용액을 회수하기 위해서는 분리공정의 도입이 필요하다.

• 세라미스트
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• 제12권2호
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• pp.13-19
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• 2009