• 농업생명과학연구
• /
• 제45권6호
• /
• pp.251-263
• /
• 2011

본 연구에서는 폐금속 광산 주변 비소와 중금속으로 오염된 논토양을 효과적으로 복원하기 위한 안정화제로써 석회석과 제강슬래그의 처리효과와 그 적용성을 검토하기 위해 담수답의 환원 환경을 적용한 컬럼 실험을 실시하였다. 실험결과 담수된 논토양의 환원 환경에서는 철과 망간 성분이 환원되어 급격하게 용출되는 시점에 중금속 성분도 급격하게 용출되는 경향이 나타났으며, 대조구(무처리)의 경우 침출수에서 오염기준을 초과한 시료가 나타났다. 그러나 석회석 5%와 제강슬래그 5%로 각각 처리한 토양은 모두 오염기준 이하로 대조구보다 중금속 농도가 매우 낮게 검출되었다. 석회석과 제강슬래그 모두 담수답의 환원 환경에서 좋은 처리효과를 나타내어 효과적인 안정화제로 판단되었으며, 특히 제강슬래그는 담수답 환경에서 지속적으로 증가하는 비소 성분에 대해서 좋은 처리효과를 나타내었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제13권6호
• /
• pp.33-39
• /
• 2012

철강 생산량이 증가함에 따라 부산물로 발생하는 슬래그의 재활용에 대한 관심이 커지고 연구가 활발히 진행되어 왔다. 현재 국내에서는 고로 슬래그에 대한 연구는 많이 이루어지고 있지만, 제강 슬래그에 대한 연구는 미비한 실정이다. 또한 제강슬래그 중에서도 전기로 산화슬래그에 대한 콘크리트 골재로의 활용에 관한 연구가 진행되고 있을 뿐 전기로 환원슬래그에 대한 연구실적은 거의 없는 실정이다. 최근 전기로 환원슬래그에 대한 토목용 성토 및 뒤채움 재료로서의 활용가능성 여부에 관한 연구가 진행된바 있고, 점토지반 개량재로서의 가능성을 확인한 바 있다. 따라서 본 연구의 목적은 전기로 제강 환원슬래그를 연약지반개량을 위한 토목재료로서 활용 가능성을 검토하고 최적의 혼합비를 찾는데 있다. 환원슬래그에 대한 SEM, XRF, XRD 시험 등을 통해 성분 분석을 하고 또한 환원슬래그 혼합점토에 대한 일축압축강도 시험을 통해 점토지반에 환원슬래그를 혼합하였을 때의 강도증진 효과에 대한 검토를 하였다. 이 시험을 통해 환원슬래그 혼합에 따른 뚜렷한 강도증진 효과를 확인하였으며, 이를 바탕으로 연약지반처리에 있어 환원슬래그의 활용가능성을 판단할 수 있었다. 본 연구에 대한 기대효과는 산업 부산물의 활용에 따른 환경보전 및 재활용 측면과 전기로 환원슬래그의 연약지반개량용 토목재료로서의 활용에 있다고 하겠다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제20권4호
• /
• pp.58-64
• /
• 2011

고온에서 PCB 처리를 통한 Au, Ag와 같은 귀금속뿐 아니라 Ni과 같은 주요 회유금속을 회수하기 위한 기초연구로서 CaO-$Al_2O_3$(-$SiO_2$) 및 CaO-$SiO_2$-$CaF_2$ 슬래그를 이용하여 Au, Ag, Ni의 회수거동올 관찰하였다. 슬래그 투입 없이 PCB만으로 용융실험을 수행한 결과 PCB는 거의 용융되지 않았으며, 이로부터 유도전류를 이용한 용융을 촉진할 뿐 아니라 유가금속의 회수를 위해서는 Cu와 갇은 적절한 base metal이 필요함을 확인하였다. 본 연구결과, PCB/Cu ratio는 1 이하가 바람직할 것으로 생각된다. CaO-$Al_2O_3$(-$SiO_2$) 및 CaO-$SiO_2$-$CaF_2$ 슬래그를 투입한 결과, $CaF_2$를 함유하는 fluorosilicate계 슬래그가 calcium aluminate계 슬래그보다 융점과 점도가 낮게 제어되었으며, 이로부터 Au, Ag, Ni의 높은 분배비를 얻을 수 있었다. 점도가 낮은 $CaF_2$ 함유 슬래그 적용 시 높은 유가금속 회수율은 슬래그 내에서 각 금속입자의 등속침강속도가 상승하기 때문인 것으로 평가되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제14권6호
• /
• pp.78-86
• /
• 2009

비소 및 여러 양이온 중금속으로 오염된 풍정광산 주변 밭토양 및 논토양의 안정화처리를 위해 CaO 및 제강슬래그를 여러 혼합비로 사용하였을 때의 적용성을 회분식 및 컬럼반응기를 이용하여 연구하였다. TCLP 용출시험법을 이용하여 안정화제 처리 전후의 중금속 고정화도 변화를 평가하였다. 안정화제로 제강슬래그만 사용한 경우에는 비소 및 양이온 중금속 모두에서 고정화도가 15% 이하로서 높지 않았다. 이러한 것은 제강슬래그 주요 성분인 $Fe_2O_3$와 $SiO_2$에 의한 중금속들의 안정화효과가 크지 않은 것과 제강슬래그 자체에 함유된 CaO에 의한 토양 pH 상승효과가 용출실험에 사용한 TCLP 용액의 산성도에 의해 상쇄된 것에 기인하여 나타난 것으로 여겨진다. CaO와 제강슬래그를 함께 사용한 경우에는 주입비율의 차이에 따른 양이온 중금속 제거율은 큰 변화가 없었으나 제강슬래그의 비를 높여 줄수록 비소의 제거율의 증가를 가져왔다. 컬럼실험에서도 CaO와 제강슬래그를 함께 주입한 경우 비소 및 양이온 중금속들의 용출농도는 처리기간 동안 수질배출허용 기준이하로 나왔다. 이것은 양이온 중금속의 경우 CaO 사용에 따른 pH 증가함에 따른 중금속의 고정화, 비소의 경우는 CaO에서 유리된 $Ca^{2+}$와 $AsO_4^{3-}$와의 반응에 의해서 생성되는 난용성의 $Ca_3(AsO_4)_2$가 생성되는 것에 기인한 결과로 판단된다. 비소 및 양이온 중금속이 함께 오염된 토양의 안정화에 CaO와 제강슬래그를 함께 주입할 경우 복합오염물질을 효과적으로 안정화처리가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.234-237
• /
• 2008

분류층 가스화기에서 가스화기 운전 온도는 슬래그의 원활한 배출과 가스화기 성능 등에 영향을 미친다. 가스화기 운전온도는 또한, 석탄 및 산소 소비량에도 영향을 미쳐 궁극적으로는 가스화 플랜트의 주요 설비 용량을 결정하는 주요 요인중의 하나이다. 가스화기 운전 온도가 일정수준 이상으로 증가할 경우 냉가스 효율이 저하되고 가스화 성능에 약 영향을 미친다. 본 논문에서는 Coal 및 Flux 공급장치, 슬래그 배출장치 당의 구성을 설명하고 Flux 투입량에 따른 슬래그 Tcv, 가스화기 성능 등을 예측하였다. 또한, 300MW IGCC 실증 가스화플랜트 엔지니어링을 위한 예비단계로 석회석 투입에 따른 Flux 공급장치를 포함한 Feeding 설비 용량, 슬래그처리설비 용량, 가스화기 내부 및 출구 적정온도를 예측하였다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.37-44
• /
• 2014

건설산업에서는 탄산가스 저감을 위해 산업부산물을 다량 활용하는 기술개발을 위한 연구가 이루어지고 있다. 산업부산물 중 특히 고로슬래그 미분말은 잠재수경성에 기인하여 장기강도는 우수하나 초기강도가 낮기 때문에 많은 양을 대체하는데 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 철강공정 중 용선예비처리 공정에서 발생하는 슬래그부산물을 활용하여 고활성 고로슬래그 미분말을 시험 제조후 고활성 고로슬래그 미분말의 모르타르 압축강도 강도발현 특성을 검토하였다. 또한, 고활성 고로슬래그 미분말 단독으로도 경화가 가능한 특징을 고려해서 2차 콘크리트 제품용 결합재로서 활용 가능성을 검토하고자 배합조건에 따른 콘크리트 제조 및 압축강도 발현특성을 검토하였다. 실험변수로써 슬래그부산물의 분말도, 치환율, 양생조건 및 W/B를 설정하였다. 그 결과 슬래그부산물을 자극제로 활용한 고활성 고로슬래그 미분말 모르타르의 압축강도 향상을 확인하였으며 고활성 고로슬래그 미분말이 단독으로도 경화가 가능하기 때문에 양생 및 배합조건을 고려하면 고활성 고로슬래그 미분말을 콘크리트 2차 제품용 결합재로서 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제32권2호
• /
• pp.3-11
• /
• 2023

본 연구에서는 Waelz Kiln(WK) 공정에 의해 발생되는 슬래그로부터 물리적 처리에 의해 60% 이상의 품위를 가지는 철 농축산물을 얻고자 하였다. 대상 WK 슬래그는 수 mm 크기의 조립자로서 슬래그의 T-Fe 함량은 40.24%, ZnO 함량은 1.03%으로 확인되었다. WK 슬래그는 실험실 로드밀을 이용하여 다양한 분쇄시간 동안 분쇄하였으며, 분쇄된 시료는 우선 저자력(0.05 T) 세기에서 선별되었다. 그 결과, 10분 분쇄된 시료에서 가장 높은 철 품위를 나타내었으며, 20분 분쇄시료를 대상으로 자력세기에 따라 실험한 결과, 보다 고자력인 0.8 T에서 가장 높은 품위 및 최고 수준의 회수율이 관측되었다. 앞선 결과들을 바탕으로 본 연구에서는 최적의 관련 물리적 처리공정을 제안하였으며, 최적 공정에 의해 얻어진 철 농축산물의 품위 그리고 농축율은 각각 61.34% 그리고 1.52으로 평가되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.73.1-73.1
• /
• 2011

석탄가스화 복합발전(IGCC) 시스템은 고온 고압으로 운전되는 가스화기에서 미분탄을 산소와 함께 가스화하여 주로 CO 및 $H_2$를 생성하고 이때 발생되는 먼지 및 황성분은 각각 집진기 및 탈황장치에서 제거되며, 석탄 회분은 고온에서 용융되어 슬래그의 형태로 배출되는 방식을 사용하고 있다. 본 연구에서는 석탄가스화 복합발전시스템 설계에 필요한 기본자료를 파악하기 위해서, 고온 고압의 운전조건에서 1일 3톤의 석탄을 처리할 수 있는 Bench Scale급 석탄가스화기를 이용하여 가스화에 사용된 원탄 및 가스화기 설비의 각 지점에서 샘플링한 고체 시료를 중심으로 열화학적 특성을 살펴보았다. 가스화 실험은 아역청탄 계열의 ABK 석탄을 대상으로 가스화기 내부의 온도와 압력을 $1400{\sim}1450^{\circ}C$, $7.5{\sim}7.6Kg/cm^2$로 유지시키면서 실시하였다. 실험에 사용된 석탄 시료의 기본적인 물성치를 조사하기 위하여 표준방법에 따라 석탄의 공업분석, 원소분석, 발열량분석 등을 실시하였다. 석탄가스화기에서 배출된 슬래그와 대상 석탄 회분의 특성을 파악하기 위해서 XRF를 이용한 회분의 성분분석, Heating Microscope를 이용한 회분의 용융점 분석, XRD를 이용한 회분과 슬래그내의 화합물의 형태 및 결정구조 파악, SEM을 이용한 슬래그의 형상 등을 분석하였다. 또한 석탄가스화기 시스템을 구성하는 각 설비의 특성을 파악하기 위해서 관련 설비의 특정 지점에서 채취한 시료의 입도분석, 원소분석, 촤 회분 무게비, 슬래그중의 잔존탄소함량, 슬래그와 슬래그로부터 제조된 용출수내의 중금속 함량분석 등을 실시하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.677-680
• /
• 2008

저발열형 고로슬래그 시멘트의 초기강도 발현 특성을 향상시키기 위하여 낮은 분말도의 고로슬래그 분말과 보통 포틀랜드시멘트를 혼합 분쇄하여 입자 표면을 개질하였다. 사전 분쇄한 고로슬래그 분말의 비표면적은 $2535cm^2/g$(BS2), $3245cm^2/g$(BS3)의 2가지를 사용하였으며, 고로슬래그 분말과 시멘트를 진동밀에 투입하여 10분부터 30분까지 혼합 분쇄하여 표면을 개질하였다. 시멘트에 대한 고로슬래그 분말의 혼합비는 60$^{\sim}$80%의 3수준으로 변화시켰으며 혼합분쇄 후 비표면적의 변화, 입도분표, 시멘트의 수화열, 몰탈의 압축강도를 측정하였다. 시판 삼성분계 저발열 시멘트(LHC)와 비교시험 결과, 7일 압축강도발현의 100%이상과 72시간 누적수화열 170J/g 이하의 값을 만족하는 배합 및 혼합분쇄 시간을 찾을 수 있었으며 저분말도 고로슬래그를 다량으로 활용한 저발열 슬래그시멘트의 가능성을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제18권5호
• /
• pp.195-207
• /
• 2002

동제련 과정에서 부산되는 동슬래그는 국내에서 연간 70여만톤에 이르나, 그 활용분야가 제한되어 사용량이 미약하여 그 처리방안이 시급히 요청되고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 동슬래그의 입도가 0.15~5mm의 조립상태로 분포하여 환경적으로도 안정된 유리질이라는 점에 착안하여 연약지반개량공법 중의 하나인 모래다짐말뚝의 모래대체재로서의 활용방안을 모색하였다. 실내 물리.역학시험 및 모형토조시험에 의한 동슬래그의 지반공학적 재료특성을 파악하고 현장시험시공을 통해 동슬래그의 모래다짐말뚝의 모래대체재로서의 현장 적용 가능성을 일반모래와 비교.검토하였다. 그 결과 동슬래그의 재료특성이 양호하고 지지력, 침하저감효과 그리고 주변지반 개량효과면에서 동슬래그 또는 동슬래 그다짐말뚝이 우수한 것으로 나타나, 모래다짐말뚝의 모래대체재로 동슬래그를 적용할 경우 천연골재의 고갈에 따른 대체골재원으로서 산업부산물의 재활용이라는 측면에서 경제적.환경적으로 활용가치가 높으리라 판단된다.