• 자원리싸이클링
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• 제6권4호
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• pp.3-10
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• 1997

Electric are furnace dust (EAF dust) generated in steel production based on scrap melting is contained Zn and Fe about 25 and 30 percent by weight, respectively. From a metallurgical point of view, the dust could be regarded as a raw material for Zn and Fe source. To recover the Zn in the metal from EAF dust, many system are proposed such as Arc Plasma Furmace and Pb splasher method. In this study, to recover high purity Zn from Pb splasing alloy, Zn distillation is carried out at the temperature of 1123, 1173, 1223, 1273 K, the gas flow rate of 2.5, 5.0, 8.0 Ni/min and the distilling time of 10, 30, 60, 90 minutes. The main results obtained from this study are as follows:(1) The amount of evaporated Zn and its evaporating rate increased with increasing temperature, but purity of Zn decreased with increasing temperature. Optimum temperature range was found out to be between 1173∼1223K. (2) The amount of evaporated Zn and evaporation rate increased with increasing gas flow rate at a given temperature and distillation time. Gas flow rate has more influence over the amount of evaporated Zn and evaporation rate with increasing temperature.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 추계 학술대회 논문집
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• pp.32-37
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• 2005

The characteristics of the metal melting and radionuclide distribution of the radioactive has been investigated in a lab-scale arc furnace. The slag former based on the constituents of silica, calcium oxide, aluminum oxide, borate and calcium fluoride additions was used for melting of the stainless and carbon steel. In the melting of the stainless steel, the amount of slag formation increased with an increase of the concentration of the slag former. But the effects of the slag basicity on the amount of stag formation showed a local maximum value of the slag formation with an increase of the basicity index in the melting of the stainless steel as well as in the melting of the carbon steel. With an increase of the amount of slag former addition, the trends of the cobalt distribution into the ingot and the stag depended on the kind of slag former used in the melting of the stainless steel while the effect of the slag basicity on the distribution of the cobalt was not clarified in the melting of carbon steel. Tn the melting of the carbon steel, the strontium was captured at up to $50\%$ into the slag phase. Cesium was completely eliminated from the melt of the stainless steel as well as the carbon steel and distributed to the dust phase.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권3호
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• pp.129-135
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• 2011

제철공업에서 부산물로 발생되는 EAF(Electric Arc Furnace) dust는 유해한 철분 성분을 다량 함유하고 있어 환경파괴를 일으킬 위험이 있는 지정폐기물이다. EAF dust의 자원화를 위하여 석탄화력 발전소에서 발생되는 바닥재와 준설토에 EAF dust를 첨가하여 세라믹 다공체의 제조 가능성을 연구하였다. 또한 등유는 비교적 저온에서 발포기구에 작용하는 탄소(C)의 효과를 보기위해 첨가하였다. 혼합은 건식 공정으로 했으며, 소결 방법은 $1050^{\circ}C$부터 $1200^{\circ}C$까지 $50^{\circ}C$ 간격으로 10분간 직화소성 하였다. 소결된 시편의 비중, 흡수율 및 미세구조를 관찰한 결과, EAF dust는 시편 내의 발포 현상을 용이하게 하여 초경량 다공체 골재를 얻을 수 있었다. $1150{\sim}1200^{\circ}C$의 소결온도에서 10 wt% EAF dust를 첨가한 인공경량골재는 비중 1.0 g/$cm^3$ 이하의 초경량 인공 경량 골재를 만드는 것이 가능할 것으로 판단되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권6호
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• pp.47-56
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• 2003

PVC를 열분해시켰을 때에 방출되는 염화수소와 전기로 제강공정에서 발생하는 분진을 반응시켜 PVC의 염소와 분진에 함유되어있는 유가금속을 염화물로 회수하기 위해 국내 I 사와 P 사의 전기로 제강공정에서 분진을 채취하여 물성을 조사하고, 순수한 PVC 분말과 분진을 혼합하여 펠릿을 제조한 후에 이를 $300^{\circ}C$에서 가열하여 생성되는 염화물과 펠릿의 상태를 조사하였다. 분진의 주 구성 광물은 zincite와 franklinite였으며, I dust와 P dust에 함유되어있는 아연중에서 각각 약 50%와 48%가 zincite로 존재하고 있는 것으로 나타났다. 펠릿은 30$0^{\circ}C$에서 15분 이상의 가열로 PVC 분말의 모든 염소가 방출되었으며, 방출된 염화수소는 20%의 PVC 혼합량까지는 거의 전량이 분진과 반응하여 염화물을 형성하였다. 염화수소와의 반응은 zincite의 반응속도가 franklinite보다 빨라서 먼저 반응하고 이후의 남은 염화수소가 franklinite와 반응하므로 염화철(III)이 생성되지 않기 위한 PVC의 혼합량은 zincite의 양에 좌우된다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권4호
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• pp.3-15
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• 2000

전기로 더스트 중에 함유된 Zn, Pb, Cl, Fe, Cu 및 Cd의 건식 환원반응기구를 규몽하고자 탄소뿔 첨가한 더스트 Briquette를 제조하여 Ar 가스 분위기 하의 $800^{\circ}C$ ~ $1100^{\circ}C$반응온도에서 실험을 행하였다. 탄소에 의한 Zn 화합물으 환원반응은 온도상승에 따라 민감하게 나타났으며 반응초기에는 화학반응에 의한 음속단계로 활성화에너지 값은 약 120.6 kl/mole이었다. 한편, Pb와 Cl은 $PbCl_2$의 형태로 휘발되었으며 이들의 휘발제거율은 거의 일치하였다. 또한, 환원제를 첨가하지 않는 경우가 환원제 첨가시 보다 휘발제거율이 빨라 Pb의 대부분은 염화휘발에 의해 제거됨을 알 수 있었다. Cu는 염화휘발에 의해 최대 약 30% 제거되고 나머지 대부분은 Fe와 함께 더스트 중에 잔존하여 Cd은 $1000^{\circ}C$에서 15분만에 거의 100%의 휘발제거율을 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권1호
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• pp.66-76
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• 2021

전기로 제강분진 중에는 아연(Zn), 납(Pb)등과 같은 유가금속들이, 다양한 화합물(산화물 또는 염화물 등)의 형태로 다량 함유되어 있다. 전기로 제강분진 내에 함유되어 있는 이들 유용금속원소들을, 가장 효율적이며 안정적으로 회수할 수 있는 대표적인 방법으로서는 Rotary Kiln Process가 있다. Rotary Kiln Process는 전기로 제강분진에 환원제(Coke, 무연탄)와 석회석(염기도 제어용)을 첨가하여 성형한 후에 가열함으로서, 아연성분을 조산화아연(Crude Zinc Oxide : 60% Zn)의 형태로 회수하는 방법으로 오래전에 이미 상용화되었으며, 지금도 공정 및 설비의 단점을 개선하기 위한 연구개발을 지속적으로 수행하고 있다. 현재 국내에서도 전기로 제강분진을 재활용하여 조산화아연을 생산하는 다수의 상용화공장들이 가동되고 있다. 조산화아연 중에는, 아연성분 외에도 다양한 기타의 성분원소들(Pb, Cd, Sn, In, Fe, Cl, F 등)이 산화물, 염화물, 알칼리 화합물 등의 형태로 함께 혼재되어 있다. 그러므로 조산화아연을 건식 또는 습식아연제련용 원료로서 그대로 사용하게 되면 조산화아연에 함유된 이들 불순물 성분들이 미치는 악영향으로 인하여, 아연제련과정에서 많은 문제점들이 발생하므로. 따라서 이들 불순물 성분원소들을 가능하면 모두 제거하기 위한 건식 또는 습식정제공정이 추가로 필요하다. 따라서 본 연구에서는 조산화아연의 건식휘발 정제공정에서 발생되어 백필터에 포집된 아연(Zn) 및 납(Pb)을 함유한 2차분진(2nd Dust)으로부터 아연(Zn)과 납(Pb)을 효율적으로 분리하고, 더욱 부가가치를 높이기 위하여 Zn-cementation법으로 이들 성분원소들을 금속탄산염의 형태로 분리회수할 수 있는 공정기술에 대하여 기초적인 연구를 수행하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권2호
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• pp.136-141
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• 2006

The stabilizing behavior of heavy metals in the silicate glass containing Electric Arc Furnace dust (EAF dust) were studied by the Toxic Characterization Leaching Procedure (TCLP) test, and the change of crystalline phase and glass network structure were investigated as a function of EAF dust content added. The glass containing EAF dust of $30\;wt\%$ an oxygen/network former ratio(R) of $2\~3$ allowing a fairly stable network structure thus showed much lower heavy metal leaching concentration than that for containing EAF dust above $50\;wt\%$ at TCLP test. For the glass containing EAF dust $50\~60\;wt\%$, however, the R was over 3, which weakened the glass network structure and increased the heavy metals leachate. Adding the EAF dust to a glass decreased the degree of Si-O-Si symmetry and increased the number of non-bridging oxygen, which decreased the chemical durability of glasses. When the dust content in a glass was over $70\;wt\%$, the Zn and Fe ions reacted to form the spinel crystal rather than to bind to network structure of glass and leaching concentration of those ions from the specimen decreased, so the spinel phase could be attributed to lowering a heavy metal leaching.

• 자원리싸이클링
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• 제7권1호
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• pp.7-13
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• 1998

The electric arc furnace (EAF) dust used in this experiment showed the formation of an irregular agglomerate of small spherical particles and consisted of 27.5% Fe, 18% Zn, 4.83% Pb and 10.2% CaO, and it also contained 3.26% Cl and 0.15% F. IR spectra peaks of Pb(OH)Cl were observed at 1630 and 1377 ${cm}^{-1}$ regions and the intensity decreased using an acid treatment (1N ${H}_{2}{SO}_{4}$) and thermal treatment at above 600℃, but it was not affected by washing process. Those of ${Zn}_{5}{(OH)}_{8}{Cl}_{2}$ treated by oxidation showed broad absorption peak at 3600∼3200 ${cm}^{-1}$, main peaks at 1136 and 1040 ${cm}^{-1}$ and a splitting peak at 991 and 921 ${cm}^{-1}$ which were believed to be due to ZnO by oxidation at about 700∼. The IR spectra of the dust residues by a washing process show the same peaks at 3449, 1635, 1439, 875, 571 and 455 ${cm}^{-1}$ regions, but the peaks at 2942, 2862, 1136 and 1040 ${cm}^{-1}$ decreased and disappeared using an acid treatment and washing process, which is believed to be due to the dissolution of zinc hydroxyl chloride.

• 자원리싸이클링
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• 제29권1호
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• pp.3-16
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• 2020

본 논문에서는 철강제조 프로세스, 철스크랩의 전처리와 미량 원소, 그리고 철강공정에서 발생하는 분진의 리사이클링 기술에 대해 고찰하였다. 철강은 인류가 가장 많이 사용하는 범용 금속으로, 2018년 기준 전세계 조강 생산량은 18억 톤을 초과하였다. 철을 리사이클링하면 철광석으로부터 환원하여 철강재를 얻는 것에 비하여 CO₂ 발생량은 약 42 % 수준이며, 에너지는 약 60 %를 절약할 수 있다. 철스크랩은 스크랩을 주원료 사용하는 전기로제강과 철광석을 주원료로 사용하는 전로 제강공정에서 리사이클링되고 있다. 철스크랩을 주원료로 사용하는 전기로 제강법은 스크랩을 예열하는 장치를 부가한 에너지 절약형으로 바뀌어 가고 있다. 철강 제조공정에서 발생하는 분진은 제철소 내에서 다양한 방법으로 리사이클링하여 철분과 아연 등을 회수하고 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제23권1호
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• pp.58-63
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• 2014

전기로 제강분진(EAFD)으로부터 환원배소에 의해 회수한 조산화 아연 내에는 다양한 종류의 비등점이 낮은 물질이 존재한다. 따라서 일반적으로 산화배소를 통한 정제과정을 통해 염화물 형태로 존재하는 물질들을 기화시켜 고순도의 기능성 산화아연을 생산하게 된다. 따라서 본 연구에서는 조산화 아연의 산화배소 특성을 체계적으로 규명하여 대량생산공정에 적용할 때의 효율성을 극대화하고자 하였다. 조산화 아연을 적절한 방법을 통해 직경 1-3 mm, 10 mm의 펠렛을 제조하여, 각 시편을 분말시편과 함께 수직 관상로에서 로타리 킬른의 실조업을 묘사하여 산화분위기에서 $600{\sim}1200^{\circ}C$ 온도영역까지 $20^{\circ}C/hr$ 승온속도로 가열하면서 체재시간을 유지하였다. 실험결과 펠렛의 크기에 따른 기화속도의 변화가 $950^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 현저히 증가함을 알 수 있었다. 회수된 시편은 ICP-OES, XRF장비를 통하여 성분분석을 실시한 결과 Zn의 농도는 비례적으로 증가함을 알 수 있었으며, Cl 등의 불순물의 농도도 현저히 감소하였다. XRD 분석결과 온도가 증가할수록 염화물 피크는 관찰되지 않았으며, 본 산화배소실험을 통하여 98%이상의 고순도 산화아연을 얻을 수 있었다.