• 자원리싸이클링
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• 제7권1호
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• pp.34-40
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• 1998

본 연구에서는 고체탄소 첨가량에 의한 전기로 더스트의 환원반응속도에 관하여 조사하였다. $930~1080^{\circ}C$의 반응온도에서 환원 반응 속도식을 얻었으며, 반응시간에 따른 전기로 더스트의 아연제거율과 산화철의 금속화율을 구하였다. 또한 XRD 분석결과, 슬래그 잔재는 Akermanite[${Ca}_{2}{MgSi}_{2}{O}_{7}$]의 혼합물과 $SiO_2$가 잔존함을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제13권1호
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• pp.22-27
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• 2004

전기로제강분진을 환원휘발시켜 얻은 조산화아연을 염화암모늄용액으로 침출, 전해채취하여 99.9％(3-Nine) 이상의 고순도금속아연을 회수하기 위하여 침출용액 중의 Pb 및 Cd 불순원소이온들의 석출, 제거에 관한 기초실험을 수행하였다. Pb 및 Cd 이온 등의 석출, 제거는 금속아연분말의 첨가에 의한 cementation 반응을 이용하였으며, 정제된 용액을 전해액으로 사용한 전해채취실험을 수행하여 정액 중의 Pb 및 Cd 이온농도가 회수되는 금속아연 중의 Pb 및 Cd 함량에 미치는 영향을 분석하여 3N 이상의 고순도금 속아연 회수를 위한 정액조건을 조사, 검토하였다. Pb 및 Cd 이온농도가 각각 2ppm 및 0.1 ppm 이하인 정액을 전해액으로 사용할 때 3N 이상의 고순도금속아연을 회수할 수 있었으며, 이때 침출용액의 정액에 필요한 금속아연분말 첨가량은 8.5g/l 이상으로 조사되었다. 또한 정액과정에서 금속아연분말 첨가 시 용액의 Eh 변화를 측정하여 Eh 변화에 의한 금속아연분말첨가량의 제어가능성을 검토하였다.

• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.329-336
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• 2006

제철부산물은 슬래그, 슬러지 및 분진 등의 다양한 부산물을 함유하며 이중 제강분진은 중금속 함량이 높아 지정폐기물로 버려지고 있다. 그러나 제강분진의 경우 Fe(0), Fe(II) 함량이 60% 이상으로 이의 활용에 대한 많은 연구가 있어왔다. 이중 최근에 제안되는 것이 제강분진을 이용한 독성 물질 함유 침출수의 처리이다. 이는 투수성 반응벽을 매립장 바닥차수재에 적용한 개념으로 침출수와 제강분진을 반응시켜 침출수의 TCE, PCE, 다이옥신 및 $Cr^{6+}$ 등의 독성물질을 환원, 무독화 시키고자 하는 것이다. 이를 위해 제강분진의 원소용출 특성규명이 선결되어야 하며 특히 제강분진의 장기적이고 다양한 환경에서의 용출특성을 알아보고자 다양한 용출방법을 택하였다. 즉, 가용용출시험, pH 고정 시험 및 연속주상시험 등을 이용하여 제강분진의 중금속 용출특성을 밝히고자 하였다. 중금속 항목 중 Cr과 Zn가 특정 pH 환경에서 우려수준 이상으로 용출되었으나 다른 원소들의 경우 위해성을 나타내는 농도 이하로 용출된다. 이중 Zn의 경우 제강분진 침출수의 pH가 12내외인 점을 고려할 경우 용출 가능성은 매우 낮을 것으로 판단된다. 그러나 Cr의 경우 반대로 알칼리 환경에서 더 용출된다. 따라서 제강분진 재활용에 앞서 Cr 용출을 제어할 수 있는 방법이 선행되어야 할 것이다. 주상시험에서 Cr 농도는 시간이 경과하면서 빠르게 감소하는 것이 관찰되었으며 이는 입자표면에 주로 분포한 Cr이 용출되거나 환원철과 반응하여 $Cr(OH)_3$ 등으로 공침, 제거되는 두 가지 가능성을 시사한다. Cr과 다른 중금속들의 용출제어 방법의 선행이 가능하다는 전제에서 중금속 농도가 매우 높은 폐수나 침출수에 제강분진을 제한적으로 적용이 가능하다고 판단된다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2002년도 춘계임시총회 및 제 20회 학술발표대회
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• pp.27-36
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• 2002

1995년 이후부터 현재까지 전기로 제강더스트의 재활용 또는 처리에 대하여 국내 및 전 세계의 공개특허 및 연구논문을 분석하여 전기로 더스트의 재활용연구 동향을 파악하고자 하였다. 국내의 경우, 35건의 특허가 공개 또는 등록되었는데, 활용방법에 따라 분류하면 다음과 같다. 고형안정화처리가 6건, 케미칼 제조 7건, 아스콘 채움재가 4건, 토건재료로 활용이 3건, 습식처리 회수가 4건, 용융환원 3건, 폐수처리활용이 2건, 시멘트원료 1건, 건식회수법 5건으로 나눌 수 있다. 또한 년도별로는 95년 2건, 96년 1건, 97년 4건, 98년 4건, 99년 5건, 2000년 18건, 2001년 1건이 출원되었다. 2000년에 전체 출원 건수의 절반이 집중되었다. 미국특허는 이 기간중 39건이 등록된 것으로 검색되었다. 년도별로는 95년 3건, 96년 6건, 97년 5건, 98년 7건, 99년 9건, 00년 2건, 01년 3건, 2002년 4건(2개는 한국출원)이 검색되었다. 처리방법 별로는 마찰재 원료로 활용 3건, 고화처리 3건, 건식장치 1건, 습식처리 13건, 유동환원, 직접환원, 환원배소, 플라즈마환원등의 건식 처리법이 10건, 습식+건식콘크리트 4건, 폐수처리 활용 1건, 건자채 생산 1건등이 등록되었다. 국가전자도서관에서 EAF Dust를 키워드로 1993년 이후의 EAF Dust 관련 연구문헌을 검색한 결과 48건이 검색되었고, 01년에 5건, 00년에 3건, 99년에 4건, 98년 2건, 97년이 가장 활발하여 15건의 보고가 확인되었다. 96년에는 8건, 95년에는 3건의 보고가 검색되었다. 01년의 연구논문들은 direct recycling, reduction kinetics, distillation reduction등에 관심을 보이고 있었다. 가장 활발하게 많은 연구논문이 발표되었던 97년 이후에는 논문 발표수가 현저히 감소되어 97년 이후에 이 분야에 대한 관심이 감소하고 있음을 보여주고 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제5권4호
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• pp.17-24
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• 1996

The computer simulation model was established to verify the applicability of smelting reduction concept to treatment of industrial wastes which becomes issue on the enviromental and recycling view point. Computer simulation model provides as following results. The increase of post combustion ratio(PCR) and heat transfer efficiency of PC energy(HTE) is effective ways to save energy. But, in order to increase PCR, recovery efficiency of post combustion energy(HTE) have to be higher than 85% HTE considering refractory life and saving energy together. Coke is most useful fuel source because it shows lowest dependence of PCR and low hydrogen content. The quality of hot metal of current process would be expected to the similar level with that of blast furnace. The utilization of scrap and Al dross can be also possible to maximize the advantages of current process which is high temperature and chemical dilution with hot metal and slag. In case of scrap, energy consumption was slightly increases because of heating up energy of scrap. Consquently, current process concept provides the possibility of intergrating recycles of industrial wastes materials such as EAF slag, coke oven dust, life terminated acidic refractory, aluminium dross and scrap by smelting reduction process.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.387-392
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• 2001

Kobe Steel, LTD. and Midrex Technologies Inc. jointly developed the FASTMET$\circledR$ process as a steel mill waste recycle technology in which the DRI product meets BF feed material or BOF/EAF feed material requirements. FASTMET(R) process turns value-less wastes into valuable DRI and sellable zinc oxide, and gives the solution for the steel mill wastes recycling from both economical and environmental viewpoints. During the development of the process, Laboratory, Pilot Plant and Demonstration Plant tests were carried out from 1990 to 1998. The first FASTMET(R) commercial plant began operation in April, 2000 and the second commercial plant started in April, 2001 Both commercial plants have proceeded successfully preying that FASTMET$\circledR$ is a suitable process for recycling steel mill waste and for producing DRI as an iron source.

• 한국결정성장학회지
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• 제13권4호
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• pp.199-204
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• 2003

전기로 더스트, 석탄회, 석분 등 폐기물을 재활용한 소성벽돌의 미세구조 및 조성분포를 SEM과 EBS로 분석하였다. 소성벽돌 시편 중 일부에서 갈색 매트릭스 위에 노란색 영역이 발견되었고 내부에는 갈색 영역 외에 흑색 black-core 영역이 존재하였다. 표면의 노란색 영역은 Zn이 주성분이었으며 흑색 black-core 영역은 매트릭스와 조성차이는 보이지 않았다. 소성벽돌 시편의 전 부분에 걸쳐 1$\mu\textrm{m}$ 크기의 mullite 결정상이 분포하고 있었으며 유리질에 의해 둘러싸여져 있었다. 이는 고령토와 석탄회 내의 alumino-silicate 화합물이 소성과정에서 meta-kaolinite를 거쳐 mullite로 전이된 것으로 사료된다. 시편 외부는 산화분위기가 조성되나 내부는 석탄회 및 더스트에 함유되어 있는 미연탄소분에 의해 환원분위기가 조성 되면서 발생한 가스에 의해 발포되어 흑색 black-core 영역에서는 수십 fm 크기의 구형 기공이 발견되었다. 벽돌 내부는 Al과 Si가 주성분이었고 소량의 Fe, K, Ca, Na를 포함하고 있었다 특히 Fe는 비정질상 표면에 원판형 Fe-rich 결정상으로 석출되어 존재하고 있었다. 시편 내부에서는 상대적으로 적은 양의 Zn이 발견되었고 외부에서는 내부에 있던 Zn이 환원되면서 표면으로 확산되어 Zn-rich 결정상을 표면에 형성하여 노란색 표피층을 형성하였다.