• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.216-216
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• 2015

용융아연 도금 공정에서 강판이 도금욕에 침적되는 동안 강판으로부터 용출되는 Fe는 도금욕 내 Al, Zn와 반응하여 다양한 형태의 드로스를 형성시키는 원인이 된다. 이들 드로스는 강판 표면에 다양한 형태의 결함을 야기하므로, 실제 도금 공정에서 도금욕 내 발생하는 드로스의 생성거동에 관한 이해는 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 도금욕 내 $Fe_xAl_yZn_z$계 드로스 생성에 미치는 도금욕 내 Al 및 Fe 함량의 영향에 대해 고찰하였으며, in-situ sampling 기법 및 finger rotating method를 이용하였다.

• 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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• 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.

• 자원리싸이클링
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• 제27권5호
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• pp.61-68
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• 2018

알루미늄 드로스는 알루미늄 용해 공정에서 용탕 표면에 발생하는 산화물 덩어리로서, Salt 유무에 따라 화이트드로스와 블랙드로스로 구분된다. 화이트드로스의 경우 금속 함량이 높아 용해 공정으로 재활용 되지만, 블랙드로스는 금속 함량이 낮고 성분 분리가 어려워 대부분 매립 처리되며, 물과 반응하면 가스와 발열 반응이 일어나 토양오염의 원인으로 작용한다. 하지만 블랙드로스에는 NaCl과 KCl과 같은 Salt 성분과, $Al_2O_3$, MgO와 같은 무기소재가 포함되어 있어 이러한 유가자원을 회수하고 소재화하는 기술 연구가 필요하다. 본 연구에서는 알루미늄 블랙드로스를 재활용하기 위한 공정을 제시하였다. 파쇄-용해(Dissolution)-고액분리-감압증발을 거치는 공정을 통하여 블랙드로스에 존재하는 무기물과 용해성 물질을 분리하였다. 물과 블랙드로스 함량을 제어하여 조건에 따라 분리물의 회수율을 최적화하였으며, 블랙드로스:물 비율이 1:9 일 때 91 wt.%의 Salt flux 회수율을 보임을 확인하였다. 추가적으로, 회수된 무기물을 이용한 제올라이트의 합성을 통하여 블랙드로스의 소재화 가능성을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제5권1호
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• pp.14-20
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• 1996

알루미늄 드로스의 처리는 드로스의 특성과 처리후 발생될 폐드로스의 용도를 고려해서 처리하여야 한다. 이 연구에서는 선정된 시료의 성분과 처리 과정중의 성분변화 등을 조사하였으며, 분급과 같은 예비처리를 하여 드로스 입자가 큰 것은 재용해를 통해서 Al 금속을 바로 회수하고, 입자가 작은 것은 배소, 침출과 같은 예비처리를 해서 드로스 중의 염과 금속성분을 분리, 제거시킴으로써 폐기해야 할 드로스의 양을 줄였다. 드로스를 분급하여 바로 재용해하기 위한 입도의 분급 기준은 $300\mu \;extrm{m}$가 적당하였다. 또, 폐드로스의 재활용을 용이하게 하기 위하여 black 드로스를 처리후 발생된 폐드로스를 배소한 결과 폐드로스에 함유된 대부분의 금속 알루미늄을 알루미나로 산화시킬 수 있었다. 이것으로 보아 폐드로스는 배소하여 함유된 성분들을 산화물 상태로 변화시켜서 알루미나시멘트, 타일과 같은 요업재료나 알루미나 제조원료로 재활용하는 것이 바람직하다.

• 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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• 제26권6호
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• pp.58-64
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• 2017

블랙드로스에 함유된 유가성분을 회수하기 위한 공정을 개발하기 위해 염산용액으로 침출실험을 수행했다. 블랙드로스와 물로 처리한 잔사의 침출거동을 비교했다. 본 연구의 실험범위에서 블랙드로스에 함유된 성분중 $TiO_2$를 제외한 모든 성분이 염산에 용해되었다. 물로 블랙드로스를 처리하면 알루미나, 마그네시아, 실리카의 침출율이 저하되었으며, 침출반응을 고찰했다. 3M의 염산과 반응온도 $90^{\circ}C$에서 알루미나, 마그네시아, 실리카의 침출율은 85, 100, 40%이었다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.4672-4678
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• 2013

알루미늄 금속이 용해될 시 대기와 접촉한 용탕 표면에서 생성되는 알루미늄 드로스는 알루미늄 생산 공정에서 발생되는 필수적인 부산물이다. 그러나 알루미늄 드로스의 대부분은 매립에 의한 처리가 이루어지고 있어 환경오염의 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 알루미늄 드로스를 재자원화 하여 SCR(Selective Catalytic Reduction) 촉매의 담체에 일부 대체하는 연구를 진행하였다. 재활용 된 알루미늄 드로스를 촉매 원료 $WO_3$, $V_2O_5$, $TiO_2$와 혼합하여 $V_2O_5-WO_3/TiO_2-Al_2O_3$ SCR촉매를 제조하였다. 제조 된 $V_2O_5-WO_3/TiO_2-Al_2O_3$ SCR촉매는 XRD, XRF, BET 분석을 통해 특성평가를 진행 하였으며, 내구성 평가를 통해 $Al_2O_3$ 함량이 증가할수록 V$V_2O_5-WO_3/TiO_2-Al_2O_3$ SCR촉매의 강도가 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. MR(Micro-Reactor)을 이용한 촉매 활성평가를 진행하여 촉매의 실사용 온도 $350^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$에서 90%이상의 촉매효율을 나타내었다.

• 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.