• 자원리싸이클링
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• 제13권5호
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• pp.17-22
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• 2004

본 연구는 탄소 환원반응을 이용하여 ilmenite 중 $TiO_2$의 품위 향상을 목적으로 ilmenite 중에 존재하는 철산화물의 탄소환원에 가장 효과적인 첨가물과 최적조건을 검토하였다. Ilmenite 중 철산화물의 환원에 가장 적절한 환원제의 종류 및 첨가량은 $FeCl_3$로서 ilmenite 시료무게의 2 wt.%이었고, 또한 최적의 탄소환원제 양은 당량비로 2배였다. 그리고 적절한 환원온도 및 시간은 $1100^{\circ}C$ 부근으로서 대부분 철산화물의 환원반응이 종료되는 30분 정도로 조사되었다. 이와 같은 조건하에서 얻어진 환원반응 생성물은 자력선별 공정을 거치면 rutile의 대체 자원으로 사용이 가능함을 확인하였다.

• 보존과학회지
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• 제35권6호
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• pp.573-587
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• 2019

본 연구는 전통적인 철화분청사기 안료를 재현하기 위하여 국내산 자철석과 점토, 비가소성 원료를 혼합하여 재현시편을 제작하고, 발색이 양호한 30개의 시편들을 과학적으로 분석함으로써 유약의 발색특성을 알아보고자 하였다. 안료의 주원료인 자철석은 1,200℃의 환원 환경에서 짙은 흑색으로 발색하는 안료이나, 부가적으로 첨가되는 석회 성분과 반응하여 1,230℃ 산화 환경에서는 녹황색 계열로 변색된다. 적철석은 소성 온도 및 환경에 크게 영향을 받지 않으나 Fe를 10 wt% 이상 함유한 점토와 혼합하였을 때는 짙은 흑색으로 발색한다. 안료의 유동성은 R₂O₃/RO₂ 값에 의해 결정되며, 이는 발색에도 영향을 미친다. 미세조직 관찰에서 안료의 입자크기와 소성 환경에 따라 유약층의 발색과 철산화물 결정들이 일부 다른 양상을 보인다. 자철석을 원료로 한 안료는 1,200℃ 산화 환경에서는 유약층과 분장토의 경계면에 철산화물이 응집체 형태로 존재하며, 흑갈색으로 발색하지만, 환원 환경 소성에서는 철산화물의 응집체가 존재하지 않고 유약층에 균질하게 분포하며, 짙은 흑색으로 발색한다. 반면, 적철석을 기반으로한 안료는 산화 환경에서 유약층내 수지상 조직을 형성하며, 흑색으로 발색한다.

• Tribology and Lubricants
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• 제4권1호
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• pp.25-29
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• 1988

대부분의 기계장치는 철을 주재료로 하여 만들어진다. 철은 본래 순수 금속으로서는 존재하지 않고 주로 다른 원소와 결합하여 산화물로 존재한다. 철 산화물이나 철광석을 재련하면 순수금속(free metal)이 얻어지는데 성능을 개량하기 위해 소량의 다른 원소를 첨가하게 된다. 그러나 금속철을 철산화물로 되돌리려는 자연의 힘이 막강하여 유용한 금속이 못쓰게 된다. 이는 마치 인간이 철광석에서 유용한 금속을 만들어내는 것을 자연이 다시 환원시켜 인간의 성공에 반항하는 것 같다. 미국에서만 매년 철 종류의 부식에 대처하기 위해 사용되는 물질이 60억달러 이상 소요되는 것으로 추산되고 있으며 철 종류 50톤중 1톤이 매년 산화물인 녹으로 바뀌어 지고 있는 실정이다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2002년도 춘계학술발표논문집
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• pp.264-266
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• 2002

원자력 발전소의 2차계통수에는 pH를 조절하여 부식을 억제하기 위해 pH제어제로 약염기성 화학물질을 첨가하고 있다. pH 제어제로 암모니아를 사용하였으나 pH가 낮아 부식생성물이 생성되어 증기발생기의 전열관에 슬러지의 퇴적으로 전열관의 부식이 촉진되므로 pH 제어제를 에탄올아민으로 바꿈으로 슬러지의 생성 및 이동을 억제하고 있다. 그러나 에탄올아민은 암모니아와 물리화학적 성질이 다르므로, 증기발생기에 유입되는 부식생성물의 용해와 흡착, 이온성 불순물의 잠복현상에 미치는 영향이 다르다. 본 연구는 암모니아와 에탄올아민이 온도가 점차 높아짐에 따라 부식생성물에 대찬 용해와 흡착, 이온성불순물의 잠복현상에 미치는 영향을 조사하였다. 이 실험의 결과로 2차 계통수의 pH 제어제는 ETA가 암모니아보다 증기발생기 슬러지의 철산화물에 더 흡착되어 더 많이 용해되어 퇴적된 슬러지 양을 감소시키므로, 슬러지에 흡착된 불순물의 양을 감소시저 잠복 현상을 억제할 것으로 조사되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권4호
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• pp.95-100
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• 2017

본 연구에서는 폐 PCB(printed circuit board) 표면을 긁어내어 회수한 구리분말을 용융하는 과정에서 용융온도 저감과 정제를 위하여 플럭스로 $Fe_2O_3$를 첨가하였으며, $Fe_2O_3$ 첨가량 및 온도에 따른 구리의 회수율과 불순물 농도에 미치는 영향을 조사하였다. 구리 회수율은 반응온도와 $Fe_2O_3$의 첨가비율이 증가할 수 록 증가하였다. 그리고 구리 중 산소, 실리콘, 철의 농도는 $Fe_2O_3$ 첨가량이 증가할수록 감소하였다. $Fe_2O_3$를 첨가하여 반응시킨 후의 슬래그를 XRD로 분석하여 fayalite($2FeO{\cdot}SiO_2$)와 철산화물을 확인하였다. 따라서 fayalite 슬래그의 생성에 의한 슬래그의 융점과 점도 감소가 구리 회수율의 증가에 크게 기여한 것으로 생각된다.

• 자원리싸이클링
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• 제4권4호
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• pp.59-69
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• 1995

분진 중에 함유된 Zn, Pb, Fe 등의 유가 금속을 회수하기 위해 폐타이어를 건류하여 만든 건류탄소를 환원제로 이용하여 재활용하고자 하였으며 또한 분진을 Pelletizing 하거나 Briquetting해서 환원 처리할 때, 공해 발생과 작업상의 단점을 보완하기 위하여 제지공장에서 발생하는 폐펄프와 분진 및 건류탄소를 소정의 비율로 혼합한 후 성형한 다음 통기도 및 압축강도실험 등을 한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 동일한 건류탄소 첨가량에서 결합제로 사용한 폐펄프의 첨가량이 증가할수록 통기도는 증가하며 이는 시편내 Porosiaty에 기인한 영향이라 생각되며, 동일 첨가량의 폐펄프에서 건류탄소의 첨가량이 증가할수록 통기도는 증가하는 경향을 보이며 압축강도는 건류탄소의 비율과 소결온도에 따라 증가 감소의 현상이 다소 상반되는 결과가 나타났다. 건류탄소 20%, 폐펄프 10%를 첨가하여 만든 Briguetting 시료를 X-선 회절분석 결과 $800^{\circ}C$에서는 ZnO와 $Fe_3$$O_4$가 조사되었으나 $1000^{\circ}C$ 이상에서는 ZnO와 $Fe_3$$O_4$를 확인할 수 없었다. $1000^{\circ}C$에서 소결실험을 한 결과 아연, 철산화물이 분해 증발하여 아연품위가 62%인 조산화아연물을 얻을 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.174-180
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• 2006

The eutectic Mg-23.5%Ni alloy was casted by melting and solidification. The powders of Mg-23.5%Ni and (Mg-23.5%Ni)-10% iron oxide were prepared by mechanical grinding of casted Mg-Ni alloy and casted Mg-Ni alloy+oxide, respectively. As milling time increases, hydriding and dehydriding rates of Mg-Ni and Mg-Ni-oxide alloy powders increase. The additions of iron oxide to Mg-Ni alloy and Mg-Ni-oxide increase hydriding rates and slightly decrease dehydriding rates.

• 보존과학회지
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• 제33권4호
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• pp.297-312
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• 2017

고대 제철 공정에서 원광석 내의 철과 기타 광물의 분리가 원활하게 이루어질 수 있도록 조재제를 첨가하는 경우가 많다. 하지만 조재제 첨가 유무를 판단할 수 있는 정확한 기준이 될 만한 자료가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 조재제 첨가에 따라 달라지는 슬래그의 재료학적 특성을 파악하기 위해 제련 실험을 진행하였다. 총 3차례 진행된 실험에서 산출된 슬래그의 미세조직을 관찰하고 성분을 분석하였다. 1차 실험은 조재제를 첨가하지 않았으며, 산출된 슬래그의 전철량은 39.45~52.94 wt%로 확인되었다. 조재제를 첨가한 2, 3차 실험에서는 34.89~38.92 wt%로 감소하였다. 미세조직 분석 결과 2, 3차 실험에서는 철산화물 이외에 Gehlenite, Hercynite와 같은 CaO 화합물이 나타난다. 비금속개재물 성분 간 비율을 비교한 결과, 1차 실험의 유리질바탕의 $CaO/SiO_2$ 값이 0.42를 기준으로, 이보다 높을 경우 조재제를 첨가하였을 것으로 판단된다. $Al_2O_3/SiO_2-CaO/SiO_2$ 비교 분석한 결과, $Al_2O_3-SiO_2$ 비율은 유사한 제련공정 시스템(원광, 노벽, 연료)을 판단하는 지표로 활용할 수 있을 것으로 본다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권6호
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• pp.53-60
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• 2021

현재 EAF 전기로 제강공정에서는 슬래그 중의 MgO 함량을 증가시켜 탈황능과 내화재 수명을 개선시키고자 돌로마이트(백운석) 용제(Flux)를 첨가하고 있으며, 또한 에너지효율을 증가시키기 위해 용강 중에 가탄재를 취입하고 있다. 이러한 견지에서 폐 MgO-C계 내화재를 재활용하는 연구를 진행하였다. 폐 MgO-C계 내화재는 MgO(>70%)과 탄소(>10%)를 대량 함유하고 있기 때문이다. 이런 목적으로 제강 슬래그를 대상으로 해서 폐 MgO-C계 내화재를 첨가하는 효과를 실험하였고 그 결과를 경소 돌로마이트를 첨가한 결과와 비교하여 폐 MgO-C계 내화재 재활용 효과를 평가하였다. 폐 MgO-C계 내화재를 사용해서 얻은 결과가 슬래그 염기도 측면에서 경소 돌로마이트를 사용한 결과와 유사하게 나타남으로써 기존 경소 돌로마이트 대체 가능성을 확인하였다. 특히 폐 MgO-C계 내화재를 사용한 경우에는, 폐 내화재에 다량 함유된 흑연 성분에 의한 슬래그 중의 철산화물과의 환원반응으로 CO가스가 발생하여 생긴 크고 작은 기포들이 관찰되었으며 이로써 슬래그 Foaming 효과를 기대할 수 있는 것으로 확인하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제27권1호
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• pp.27-35
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• 2002

가압경수로 일차냉각수내 탈염공정의 효과적 운용을 위하여 Amberlite IRN-77 양이온 교환수지의 특성 및 Co(II), Ni(II), Cr(III), Fe(III) 이온의 흡착거동을 연구하였다. 용존 금속이온 농도가 약 $200\;mgL^{-1}$인 용액 100 mL에 대하여 이온교환수지 투입량은 약 0.6 g이 가장 적절하였으며, 이온교환 반응 속도 측정 결과 대부분의 흡착은 반응 1 시간 이내에 신속히 발생하였다. 수지에서의 양이온 교환은 Langmuir 흡착등온선을 잘 따르는 것으로 나타났으나, Fe(III)의 경우, 다른 금속과는 달리 쉽게 평형에 이르지 못하였으며 이는 공기와 오래 접촉한 결과 철산화물 또는 수산화물을 형성하며 용액 중으로부터 침전되기 때문인 것으로 관찰되었다. 전자가가 동일한 Co(II)와 Ni(II)가 동시에 포함된 모의 조제용액에 대하여 흡착실험을 한 결과, 각 이온은 거의 동일한 흡착거동을 보였다. 그러나 전자가가 큰 Cr(III)이 첨가된 경우, 이들은 기존에 수지에 흡착되어 있던 전자가가 낮은 금속들을 탈착시키고 대신 흡착하는 경향을 보였다. 따라서 이온교환수지를 이용한 효과적인 탈염 공정을 위해서는 용존 금속 상호간의 경쟁적 흡착관계의 규명이 필요한 것으로 여겨진다.