• Advances in concrete construction
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• 제5권4호
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• pp.391-405
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• 2017

Cement acts as the most important component of concrete as it binds and holds the concrete together. But it is one of the major $CO_2$ emitters all over the world, during manufacturing (900 kg of $CO_2$ per 1000 kg). Some of the modern construction methods aim at reducing the amount of usage of cement and came out with numerous solutions for replacement of the same. One such supplement in current trend is the Steel dust or the Electric Arc Furnace Dust (EAFD), which is a waste product from the electric arc furnace when the scrap metal is melted. When the concrete containing steel dust is exposed to atmosphere, the environmental oxygen and moisture play role to form rust and ultimately the member becomes harder. As Cement is the binder of conventional concrete, only certain percentage of the same could be replaced by the new material, steel dust. Tests were conducted for the 28 days cube strength of M45 grade (suitable for prestressing) concrete which has 0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% steel dust instead cement. From the test, the optimum percentage replacement of steel dust was obtained, for which the beams and overhead poles were cast, prestressed and tested for the failure load and deflections. A conventional concrete beam and overhead pole were also cast, prestressed and tested to compare the results with those of the beam and pole that contained steel dust. The load vs. deflection plot and other results from the test is also discussed.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권3호
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• pp.309-316
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• 2003

지정폐기물인 EAF(Electric Arc Furnace) Dust는 현재 대부분이 매립 등 부적절하게 처리되고 있어 지하수 오염 등의 환경 파괴를 일으킬 위험이 있다. EAF Dust의 자원화를 위하여 EAF Dust/점토 조성으로 세라믹 다공체의 제조 가능성을 연구하였다. 출발 원료들의 혼합은 습식 공정으로 행하였으며, 소결 방법은 급속 소결과 일반 소결을 각각 적용하였다. 소결된 시편의 비중, 기공 및 미세구조를 관찰한 결과. 시편내의 발포현상은 탄소(C)의 양과 액상 생성의 유무에 의해 결정됨이 밝혀졌다. 발포를 용이하게 발생시켜 다공체의 경량골재를 얻기 위해서는 소결 시 급열처리하는 것이 유리하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.33-41
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• 2023

본 연구에서는 제강분진으로부터 습식제련을 이용하여 아연을 선택적으로 회수하고 황산아연을 제조하고자 하였다. 제강분진의 성상분석을 통해 기존의 제강분진과 다르게 철의 함유량이 9.9%로 상대적으로 낮고 망간이 19%로 다량 함유되어 있었으며 이에 알맞은 습식제련 공정을 설계하였다. 침출공정에서는 고액비, 온도, 황산 농도별 실험을 통해 1.6M 황산, 20% 고액비, 60℃, 1시간동안 침출하여 85%의 아연, 망간을 용해시키고 철은 침출되지 않았다. 망간으로부터 아연을 선택적으로 회수하기 위해 D2EPHA를 사용한 용매추출 공정을 선택하였고 0.8M D2EHPA, 32% 비누화도, O/A 비 2, 향류 3단 추출을 통해 에서 99% 아연을 추출하였으며, 공동 추출된 망간은 pH 1.5로 조정한 황산 수용액으로 전량 세정하였다. 최종적으로 1.5M 황산을 이용하여 O/A 비 4, 향류 4단 탈거를 통해 아연을 농축 탈거하였다. 탈거액에는 40g/L의 아연이 함유되어 있었으며 이를 감압증류하여 99.9%의 황산아연 1수화물을 획득하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.370-374
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• 2001

The degree of iron recovery from dust agglomerates was investigated experimentally to determine the optimum mixing ratio of coke in cold bonded pellet(CBP) which is fed into electric arc furnace(EAE) in the minimill plant. From the XRD analysis for EAF dust, magnetite(Fe$_3$O$_4$) and franklinite(ZnFe$_2$O$_4$) was identified as major components. Maximum iron recovery was obtained for the solid carbon content of approximately 18 weight percent. From plant trials of CBP composed of this optimal mixing condition, it was observed that electric power consumption and sulfur content increased with increasing the quantity of CBP.

• 콘크리트학회지
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• 제5권3호
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• pp.161-168
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• 1993

본 연구는 아스팔트 콘크리트의 채움재로서 제강더스트의 사용가능성을 실험을 통하여 분석하였다. 실험에는 제강더스트의 기본물성시험과 혼합물의 비교시험을 포함시켰다. 비교시험에서는 채움재로서 석회석분을 사용하는 경우와 제강더스트를 사용하는 경우, 채움재와 아스팔트를 혼합한 필리-비투먼, 그리고 골재까지 혼합한 아스팔트 콘크리트에 대하여 물성을 비교분석하였다. 실험결과 제강더스트는 포장용 채움재의 규정을 만족시키며, 제강더스트를 채움재로 사용한 아스팔트 콘크리트보다 우수하며, 제강더스트는 아스팔트 혼합물용 채움재로써 충분히 사용가능한 것으로 밝혀졌다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.381-386
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• 2001

The dust generated from the electric arc furnace steel making process is classified as hazardous material by Korean Environmental Protection Acts, mainly because of the existence of water teachable Pb, Zn and Cd. Thus the treatment of EAF dust is being carried out to fulfill both the environmental aspect and recovery of valuable metals. To establish the proper process for recovering the valuable metals (Fe, Zn, Pb and Cd) and producing the non-toxic slag from EAF dust, using RAPID-10 system, feasibility study have been carried out. To find out the scale-up factor for designing the commercial scale EAF dust treatment process(capacity 50,000 ton EAF dust per year) entitled RAPID-50 system. The design and construction of RAPID-50 (RIST Arc Plasma Industrial Device) system for treating 50,000 ton of EAF dust per year is now undergoing. Overall plan for treating EAF dust generated in KOREA will be setup after successful operation (December, 2002) of RAPID-50 system.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권3호
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• pp.184-189
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• 2014

Electric arc furnace dust (EAFD) is a solid waste generated by the steel-scrap recycling process. It mainly consists of zinc oxides (ZnO), alumina ($Al_2O_3$), iron oxides ($Fe_2O_3$), and silica ($SiO_2$). Here we report the preparation and characterization of blue ceramic pigments using EAFD powder as a starting material. $(Zn(EAFD),Co)Al_2O_4$ blue ceramic pigment was prepared by the solid-state reaction method. The color characteristics of the pigment obtained were compared with those of pure $CoAl_2O_4$. The new pigment was characterized using XRD, CIE-$L^*a^*b^*$ color-measurements, SEM, and EDX. The XRD analysis revealed that the $(Zn(EAFD),Co)Al_2O_4$ pigment was composed of mainly the spinel phase of $(Zn,Co)Al_2O_4$. The $Zn(EAFD)_{0.25}Co_{0.75}Al_2O_4$ pigments showed a vivid blue color with a $b^*$ value of -28.64 and a good glaze stability with a transparent glaze.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.335-344
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• 2020

This work describes highly efficient recovery and selective leaching of Zn from electric arc furnace dust (EAFD) with different physicochemical properties, induced by acid leaching at ambient conditions. The chemical compositions, mineralogical phases, and particle sizes of the EAFDs were analyzed and compared. The effects of leaching time, liquid/solid ratio, acid type, and acid concentration on the selective leaching of Zn were also studied. The EAFD with high Fe/Zn ratio (> 1, EAFD₃) was richer in ZnFe₂O₄ and exhibited larger particle size than samples with low Fe/Zn ratio (< 1, EAFD_1,2). ANOVA analysis revealed that the Fe/Zn ratios of the EAFDs also have a significant effect on Zn extraction (p < 0.005). Selective leaching of Zn with minimum Fe dissolution was obtained at pH > 4.5, regardless of other parameters or sample properties. The maximum Zn extraction rate obtained by the pH control was over 97% for EAFD₁ and EAFD₂, 76% for EAFD₃, and 80% for EAFD₄. The present results confirm that the Fe/Zn ratio can be used to identify EAFDs that permits facile and high-yield Zn recovery, and pH can be used as a process control factor for selective leaching of Zn regardless of any differences in the properties of the EAFD sample.

• Advances in concrete construction
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• 제2권3호
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• pp.163-176
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• 2014

Essentially, when electrical current flows easily in concrete that has large pores filled with highly connective pore water, this is an indication of a low resistivity concrete. In concrete, the flow of current between anodic and cathodic sites on a steel reinforcing bar surface is regulated by the concrete electrical resistance. Therefore, deterioration of any existing reinforced concrete structure due to corrosion of reinforcement steel bar is governed, to some extent, by resistivity of concrete. Resistivity of concrete can be improved by using SCMs and thus increases the concrete electrical resistance and the ability of concrete to resist chloride ingress and/or oxygen penetration resulting in prolonging the onset of corrosion. After depassivation it may slow down the corrosion rate of the steel bar. This indicates the need for further study of the effect of electric arc furnace dust (EAFD) addition on the concrete resistivity. In this study, concrete specimens rather than mortars were cast with different additions of EAFD to verify the electrochemical results obtained and to try to understand the role of EAFD addition in influencing the corrosion behaviour of reinforcing steel bar embedded in concrete and its relation to the resistivity of concrete. The results of these investigations indicated that the corrosion resistance of steel bars embedded in concrete containing EAFD was improved, which may link to the high resistivity found in EAFD-concrete. In this paper, potential measurements, corrosion rates, gravimetric corrosion weight results and resistivity measurements will be presented and their relationships will also be discussed in details.

• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.50-59
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• 2023

전기로에서 고철(Scrap)의 용해과정에서 발생되는 분진량은 고철장입량의 약1.5%정도이며, 주로 백필터(Bag Filter)에서 포집된다. 전기로 제강분진의 주요한 구성원소인 아연(Zn)과 철(Fe)중에서 아연성분은, 제강분진에 탄소계의 환원재(코크스, 무연탄)와 석회석(C/S제어)을 첨가하여 Pellet형태로 가공한 후에 반응로(Rotary Kiln 또는 RHF)에 장입하여 환원, 휘발, 재산화의 단계적인 세부반응을 거쳐서, 60wt%Zn을 함유한 조산화아연(Crude Zinc Oxide)으로 회수된다. 한편 제강분진 중의 철(Fe)성분은, Fe-Base의 Clinker(2차부산물)라고 하는 고형물의 형태로 반응기로부터 배출된다. 기존의 Fe-Clinker의 처리방법은, 각국의 상황에 따라서 다양한 방안들이 시행되고 있는데, 대표적인 처리방법으로는 매립, 재활용(로반재, 콘크리트용 골재, 시멘트제조용 Fe-Source), 그 외에 다양한 처리방법들이 있다. 이들 방법들 중에서 매립의 경우는, 침출수에 의한 환경오염, 고가의 매립비용, Fe자원의 낭비 등의 이유로, 결코 바람직한 처리방법이라고 할 수는 없다. 그러나 Fe-Clinker중의 Fe성분을 전기로를 이용하여 직접적으로 재활용하는 방법에 대한 연구결과는 거의 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 Fe-Clinker중의 Fe성분을 보다 적극적으로 회수하기 위한 방법으로서, 먼저 Fe-Clinker를 분쇄하고 이어서 비중선별과 자력선별을 순차적으로 실시하여, Fe-성분이 농축된 조분(Coarse particle, >약10㎛)과 슬래그성분을 주로 함유한 미분(Fine particle, <약10㎛)으로 분리하였다. 이렇게 분리한 조분에 탄소계 환원제(코크스, 무연탄)와 점결재(전분)를 첨가하여 단광 Clinker를 제조하여, 전기로에 고철을 장입할 때에 소량(1~3wt%)의 단광Clinker를 함께 장입하여, 단광Clinker의 첨가재(가탄재, Fe-Source, 발열재 등으로서의 역할)로서의 사용가능성을 조사하였다. 그 결과, 비록 소량이지만, 전력원단위와 생산수율이 다소 향상되는 효과를 나타내었으며, 용융금속에 대한 가탄효과도 확인할 수 있었다.