• Resources Recycling
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• v.13 no.1
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• pp.14-21
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• 2004

Spent catalysts containing platinum were generated in petroleum refinery and other chemical industries. The reclamation of platinum metals from such wastes has long been attempted in view of their rare, expensive and indispensable nature. In this study, the recovery of platinum from petroleum catalysts was attempted by a method consisting mainly of dissolving alumina carrier with sulfuric acid thereby concentrating insoluble platinum. Also, platinum dissolved partially in sulfuric acid was recovered by a cementation method using aluminum metal as a reductive agent. The effect of temperature, time, concentration of sulfuric acid, and pulp density on the dissolution of carrier was investigated. When the carrier of platinum catalyst was $\Upsilon-Al_2$O$_3$ about 95% alumina was dissolved in 6.0 M sulfuric acid at $100^{\circ}C$ for 2 hours. When the carrier was the mixture of $\Upsilon-Al_2$$O_3$ and $\alpha$-$Al_2$$O_3$ about 92% was dissolved after 4 hours. As a result, more than 99% of platinum could be recovered by this method and aluminum sulfate was also obtained as byproduct.

• Resources Recycling
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• v.30 no.3
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• pp.18-29
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• 2021

Platinum group metals (PGMs) are used in a wide range of application fields such as catalysts, electronic devices, electrodes, electrical devices, fuel cells and high temperature materials due to their excellent electrical and thermal conductivity as well as chemical resistivity. Platinum group elements are generally associated with nickel-copper sulfides in magmatic rocks. Depending on the relative concentrations of the PGMs, they are produced either as the primary products or as by-products of the nickel and copper. However, PGMs natural resource deposits are strictly limited in countries such as South Africa and Russia. The annual supply of PGMs is only under 500 t. Considering the limited supply of PGMs, there will be a noticeable increase in the supply risk associated with PGMs in the near future. Therefore, it is extremely important to recover PGMs from secondary resources such as spent catalysts. This paper reviews on overview of PGMs extraction and recycling processes.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.36 no.7
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• pp.514-520
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• 2014

In this study, the production potential of alternative coagulant ($Al_2(SO_4)_3$ solution) having the identical coagulation activity with respect to the commercial coagulant was investigated. The raw material of alternative coagulant was a spent catalyst including aluminium (waste activated alumina) generated in the manufacturing process of the polymer. The alternative coagulant was produced through a series of processes: 1) intense heat and grinding, 2) chemical polymerization and substitution with $H_2SO_4$ solution, 3) dissolution and dilution and 4) settling and separation. To determine the optimal operating conditions in the lab-scale autoclave and dissolver, the content of $Al_2O_3$ in alternative coagulant was analyzed according to changes of the purity of sulfuric acid, reaction temperature, injection ratio of sulfuric acid and water in the dissolver. The results showed that the alternative coagulant having the $Al_2O_3$ content of 7~8% was produced under the optimal conditions such as $H_2SO_4$ purity of 50%, reaction temperature of $120^{\circ}C$, injection ratio of $H_2SO_4$ of 5 times and injection ratio of water of 2.3 times in dissolver. In order to evaluate the coagulation activity of the alternative coagulant, the Jar-test was conducted to the effluent in aerobic reactor. As a result, in both cases of Al/P mole of 1.5 and 2.0, the coagulation activity of the alternative coagulant was higher than that of the existing commercial coagulant. When the production costs were compared between the alternative and commercial coagulant through economic analysis, the production cost reduction of about 50% was available in the case of the alternative coagulant. In addition, it was identified that the alternative coagulant could be applied at field wastewater treatment plant without environmental problem through ecological toxicity testing.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.105.1-105.1
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• 2010

바이오디젤 보급 활성화에 따른 식물성 원료유의 가격 상승 및 수급 불안정성 문제를 해결하고자 폐유지를 원료로 바이오디젤을 생산하고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 폐유지의 사용은 폐자원 활용 측면에서 의미가 있으며 바이오디젤 생산 단가를 낮출 수 있다. 다양한 폐유지가 산업체로부터 배출되며 이 중에서 dark oil은 식용유 공장에서 식물성 원료유의 정제 과정에서 생기는 부산물로 바이오디젤로 전환 가능한 성분을 포함하고 있다. 본 연구에 사용된 dark oil은 54.9%의 유리지방산과 28.0%의 triglyceride, 4.4%의 diglyceride, 그리고 1% 이하의 monoglyceride를 함유하고 있다. Dark oil의 초기 산가는 109.8 mg KOH/g이었다. 본 연구에서는 dark oil의 유지 부분(triglyceride, diglyceride, monoglyceride)을 유리지방산으로 전환시켜 HAAO(high acid acid oil)을 생산한 후, 고체 산 촉매에 의한 에스테르화 반응을 통하여 바이오디젤을 생산하고자 하였다. 유지 부분의 유리지방산 전환 반응을 위하여 음이온성 계면활성제인 SDBS(sodium dodecyl benzene sulfonate)가 사용되었다. Dark oil:황산:물의 질량비가 10:2:10이고 SDBS가 오일 대비 3%인 조건에서 dark oil의 산가는 190.8 mg KOH/g까지 증가하였고, dark oil:황산:물의 질량비가 10:4:10이고 SDBS가 2%인 조건에서는 산가가 194.2 mg KOH/g까지 증가하였다. 생산된 HAAO을 이용하여 오일 대비 30%의 Amberlyst-15 촉매 하에서 HAAO:메탄올 몰비 1:9인 조건에서 에스테르화 반응을 수행하였을 경우 FAME(fatty acid methyl ester) 함량은 81.3%까지 증가하였다. 고체 산 촉매로써 Amberlyst-15와 가격 면에서 저렴한 PC101을 비교하였을 경우 FAME 함량은 각각 80.7%, 77.9%로 비슷한 효율을 나타내었다. 생산된 바이오디젤의 FAME 함량을 높이기 위해 증류 공정을 필요로 하였다.

• Clean Technology
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• v.30 no.2
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• pp.134-144
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• 2024

In this study, the mechanical stability of red mud was improved for its commercial use as a catalyst to effectively decompose HFC-134a, one of the seven major greenhouse gases. Red mud is an industrial waste discharged from aluminum production, but it can be used for the decomposition of HFC-134a. Red mud can be manufactured into a catalyst via the crushing-preparative-compression molding-firing process, and it is possible to improve the catalyst performance and secure mechanical stability through calcination. In order to determine the optimal heat treatment conditions, pellet-shaped compressed red mud samples were calcined at 300, 600, 800 ℃ using a muffle furnace for 5 hours. The mechanical stability was confirmed by the weight loss rate before and after ultra-sonication after the catalyst was immersed in distilled water. The catalyst calcined at 800 ℃ (RM 800) was found to have the best mechanical stability as well as the most catalytic activity. The catalyst performance and durability tests that were performed for 100 hours using the RM 800 catalyst showed thatmore than 99% of 1 mol% HFC-134a was degraded at 650 ℃, and no degradation in catalytic activity was observed. XRD analysis showed tri-calcium aluminate and gehlenite crystalline phases, which enhance mechanical strength and catalytic activity due to the interaction of Ca, Si, and Al after heat treatment at 800 ℃. SEM/EDS analysis of the durability tested catalysts showed no losses in active substances or shape changes due to HFC-134a abasement. Through this research, it is expected that red mud can be commercialized as a catalyst for waste refrigerant treatment due to its high economic feasibility, high decomposition efficiency and mechanical stability.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.106.2-106.2
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• 2010

동식물성 기름과 메탄올의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 바이오디젤은 환경친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있어 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 부족과 가격 상승, 수급 불안정 등의 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)과 새로운 오일 작물을 이용한 생산 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용 해외 열대작물 씨앗에서 착유한 식물성 오일을 정제하여 바이오디젤 원료유를 생산하는 과정에서 발생하는 폐기물(폐유, 폐수)의 경제적 처리 방안으로 유화유 제조 원료(벙커C유, 물)와 유화유 제조 첨가제(무기계, 유기계)로 활용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인지질(phospholipid), 유리지방산(free fatty acid) 함량이 기존 원료유보다 매우 높게 나타났다. 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산 수율을 감소시킨다. 고형물과 수분 역시 촉매반응에 악영향을 가지나 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하다. 유리지방산은 산촉매 에스테르화 반응에 의해 제거가 가능하다. 인지질은 탈검(degumming) 과정을 통해 제거하며 탈검은 수용성 탈검, 산 탈검, 세정 공정으로 구성된다. 착유한 원료유의 고형물을 제거 후 물과 수세하여 수용성 인지질을 수화하여 층 분리해 제거하고 상층의 오일은 추가적인 산 탈검을 수행한다. 그 뒤 세정을 통해 사용된 탈검제인 산과 추가적으로 수화된 인지질을 제거하게 된다. 이러한 3단계의 탈검 과정에서 하층으로 오일과 물이 폐기물로서 배출되며 본 연구에서는 배출 폐기물을 다시 층분리하여 오일층과 물 층으로 구분하여 유화유 제조에 사용되는 벙커C유, 물, 그리고 기존 유기계 및 무기계 유화제의 대체 가능성을 조사하였다. 유화 연료유는 기름과 물을 균일한 분산상으로 혼합한 연료유로 연소시 오일계 성분의 미연분을 감소시켜 연료 효율 제고와 배출가스 성상을 개선하기 위해 개발되어 왔다. 본 발표에서는 다양한 종류의 상용 첨가제 및 바이오디젤 원료유 생산 폐기물을 활용해 유화 연료유를 제조하였으며 각 유화유의 장시간의 상(phase) 안정성을 비교하였다. 바이오 폐기물 중에는 천연 계면활성제(surfactant)인 인지질이 다량 함유되어 있어 기존의 무기계 및 유기계 유화제보다 상 안정성이 우수하게 나타났으며 바이오디젤 원료유 생산 공정의 폐기물인 폐유과 폐수의 활용이 가능한 것으로 나타났다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.20 no.5
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• pp.553-556
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• 2009

This research aims at the recovery of valuable resource and more efficient waste treatment through solving the problem of pyrolysis technique. At first, in order to raise the economical efficiency, the low temperature pyrolysis experiment was carried out at the temperature of $450^{\circ}C$, which is lower than the common pyrolysis temperature area ($500{\sim}1000^{\circ}C$). We could lower the reaction temperature and reduce the reaction time by using catalyst. Also we used indirect heat for the purpose of maintaining favorable anoxic condition. As a result, we could raise the recovery rate of the valuable copper and synthetic fuel oil. Furthermore, the by-products and flue gas could be treated more effectively as well. The flue gas passed through two stage neutralization tank, so that dioxin hardly occurs and other environment items are controlled fairly well to the environmental standard. Throughout this study, we produced the low temperature pyrolysis equipment (GTPK-001) as mentioned above, and we found out that the technique can be commercialized economically as well as environmentally friendly.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2001.04a
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• pp.107-110
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• 2001

제철소에서 매년 대량 발생되어 주로 매립처분되고 있는 제강분진의 재활용 방안으로서, 폐수처리분야에 널리 사용되고 있는 펜톤산화공정의 반응촉매원인 Fe 공급원으로서 제강분 진의 활용 가능성에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 포항제철소에서 제철부산물로 발생되는 제강분진을 전처리 없이 산화촉매로 사용하여 김포 수도권 매립지의 침출수 처리 공정에서 펜톤산화조에 유입되는 원수를 대상으로 과산화수소에 의한 산화처리 실험을 수행하였다. 반응은 회분식으로 수행하였으며, 일반적으로 알려진 펜톤산화반응의 주요 반응조 건인 운전 pH, 과산화수소 주입량 및 분할주입, 제강분진의 주입량 등의 변화에 따른 각 조 건별 시간에 따른 반응결과를 알아보았다. 또한 기존의 Fe 공급원으로 사용되고 있는 FeSO$_4$와 처리성능 및 적용조건에 대한 비교 실험도 수행하였다. 침출수 수질변화는 TOC (Total Organic Carbon) analyzer를 사용하여 측정한 TOC값으로 나타냈으며, pH controller 와 정량펌프를 사용하여 HCl과 NaOH주입을 통해 반응기간동안 일정 pH를 유지하였다. 본 연구결과, 최적 pH 조건인 4에서 최대 75% TOC 제거율을 나타내었으며, 대부분의 반응은 30분 이내에 이루어졌다. 주어진 실험조건에서 FeSO$_4$와 비교하여 반응속도와 처리효율에서 향상된 결과를 나타내었으며 반응 후 응집침전실험에서도 보다 높은 처리효과를 얻을 수 있었다. 결론적으로, 과산화수소/제강분진 시스템을 이용한 화학적 산화처리방법은 경제성과 처리성능에서 기존의 펜톤산화공정의 대체방안으로서 향 후 적용가능성이 높을 것으로 기대된다.g, 200 mg/kg, 300 mg/kg의 순서로 함량이 점차 감소하는 결과를 얻을 수 있었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 가자 메탄올추출물은 PQ 유도독성을 신장 및 폐조직에서 효과적으로 경감시키는 것으로 나타났다.ted retailers ("sellers") must accept end-of-life items returned to them by the consumers. At the local level, Taipei City implements a pay-as-you-throw program, whereby citizens pay waste collection and treatment fees through the purchase of special trash bags approved by the Taipei City Government. However. recyclables that are separated by citizens are collected free-of-charge by the City. Taichung City and Kaohsiung City, on the other hand, enforce mandatory sorting schemes, whereby citizens face penalties if they don't separate recyclables from the trash before pick-up. These programs have resulted in a significant reduction in municipal waste. Per capita waste collected per day has dropped from 1.143

• Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers
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• v.55 no.6
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• pp.553-563
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• 2018

In this study, the location conditions and optimal technologies required for creating urban municipalities that can utilize the space in an abandoned mine area, where there is no infrastructure related to recycling wastes and valuable metals, are investigated. The urban mining industry deals with mineral resources through the processing of high value-added industrial by-products and wastes, and it is a useful linkage industry for the development of mineral resources and prevention of mining hazards. Urban mining technologies targeted at the abandoned mine area constitute screening, extraction, and smelting for recycling waste products. By analyzing the technologies available, an industrial network can be developed for recycling waste batteries and catalysts, which are promising raw materials. It is also important to establish an appropriate location for related industries that can generate value-added resources, rather than the resource supply and demand conditions seen in general urban mines. In order to overcome the accessibility and infrastructure limitations, the economic foundation of the abandoned mine area should consider the linkage of raw material supply, key technologies for recycling useful mineral resources that are derived from urban mines, spatial and site conditions, and industrial characteristics.