• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.356-365
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• 2020

The aqueous carbonation efficiencies of basic oxygen furnace (BOF) and ladle slags at various pressures, temperatures, and liquid-to-solid (L/S) ratios were investigated to determine optimum conditions. The maximum CO₂ carbonated concentrations in slag (0.584 mmol/g for BOF slag and 1.038 mmol/g for ladle slag) was obtained at 10 bars, 40℃, and L/S = 5 mL/g-dry. The L/S ratio was the most critical parameter for carbonation. The effect of carbonated slag amendment on the immobilization of heavy metals in two field-contaminated soils was also investigated. The immobilization efficiencies evaluated by using the toxicity characteristic leaching procedure (TCLP) and the Standards, Measurements and Testing Programme (SM&T) were above 90% for both raw and carbonated slags for all soils. The TCLP-extractable heavy metals concentrations were below the criteria (5.0, 1.0 and 5.0 g/L for Pb, Cd, and Cr, respectively) after immobilizations with both slags except for Pb in soil B. The SM&T analysis showed the decrease in the exchangeable phase but the increase in residual phase after immobilization with raw and carbonated slags. The results of this study imply the promising potential of the carbonated slags on the immobilization of heavy metals in the field-contaminated soils.

• 자원환경지질
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• 제38권6호
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• pp.657-662
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• 2005

Extractions fro fertilizer and soil samples were performed to yield the operationally defined fractions 'soluble' chromate (extractable with $NH_4NO_3$), 'exchangeable' chromate (extractable with phosphate buffer pH 7.2), and these results were compared with the data obtained by extractions with ammonium sulfate, borate buffer pH 7.2, saturated borax pH 9.6, and polyphosphate (Graham's salt). In order to maintain the pH of extractant solution about constant, the concentration of extractant buffer had to be raised to at least 0.5 M. The results strongly depended on the kind of extractant, and the solid: liquid ratio. For most of the samples investigated, the extraction efficiency increased in the order borate-sulfate-nitrate-phosphate. Whereas the recovery of $K_2CrO_4\;and\;CaCrO_4$ added to the samples of basic slags prior to the extraction was about complete, the recovery of added $PbCrO_4$ was highly variable. In soil extracts, the color reaction was interfered from co-extracted humics, which react with the chromate in weak acid solution during the time period necessary for color reaction (1 hour). However, this problem can be overcome by standard addition and subtraction of the color of the extractant solution. In soil extract of about pH < 7, organic material reduced chromate during the extraction period also, and standard addition of soluble chromate is recommended to prove recovery and the stability of chromate in the samples. In admixtures of soils and basic slags, results for hexavalent chromium were lower than from the mere basic slags. This effect was more pronounced in phosphate than in nitrate extracts. As a proficiency test, samples low in organic carbon from contaminated sites in Hungary were tested. The results from $NH_4NO_3$ extracts satisfactorily matched the results of the Hungarian labs obtained from $CalCl_2$ extractants.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권2호
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• pp.169-178
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• 2016

플라즈마토치 용융로에 있어서 내화물의 보수를 최소화하고 용융물의 배출을 원활하게 하기 위해서는 처리대상 폐기물의 물성을 충분히 고려하여야 한다. 원전에서 발생되는 비가연성 방사성폐기물 중 많은 비중을 차지하고 있는 콘크리트 조각, 유리, 모래 등에 대한 화학적 조성비를 조사하여 보면 산성산화물이 염기성산화물에 비해 압도적으로 많은 비중을 차지하고 있으므로 용융 시 염기도가 매우 낮은 산성 슬래그가 된다. 이 용융슬래그는 유동도가 낮아서 용융물의 배출특성이 좋지 않으며 내화물에 침식을 유발시키는 주된 요인이 된다. 경사형 구조의 측면 출탕구를 가진 플라즈마토치 용융로의 경우, 구조상 출탕 후 일정량의 금속성 용융물이 항상 용융로 내부 바닥과 출탕구에 남게 된다. 비중차에 의해 비금속 용융슬래그는 금속성 용융물 상부에 위치하게 되며 혼합형 플라즈마토치를 이행형 운전모드로 가동하게 되면 금속성 용융물과 비금속 용융물이 동시에 용융되므로 비금속 용융슬래그의 온도는 금속 용융온도 이상으로 유지가 된다. 내화물의 수명 향상을 위해 용융로 내부의 온도와 용융물과 접촉하는 부위와 접촉되지 않는 부위를 구별하여 내화물의 특성을 주지하고 가장 적합한 내화물을 부위별로 선정하였다. 산성 내화물과 염기성 내화물이 인접하지 않도록 하고 용융슬래그에 대한 저항성을 높이도록 하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제8권1호
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• pp.44-51
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• 1999

전로슬랙에 폐주물사($SiO_2$원)와 탄소를 첨가하여 환원 . 용해함으로써얻은 개질슬랙의 기본적인 물성을 조사하였다. 염기도에 따라 철의 회수율이 크게 영향을 받음을 알 수 있었다. 염기도를 1.34로 조절하고 환원하여 철을 분리 회수한 후, 서냉하여 얻은 개질슬랙의 주요 물성치(비중, 흡수율, 경도 및 압축강도)들은 천연골재와 유사한 값을 보인다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권5호
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• pp.36-41
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• 2003

슬래그는 철분함량이 높아 자원으로의 활용이 가능하나 시장상황에 따라 매립되는 등 재활용이 활발히 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 슬래그의 재활용이 즘 더 용이하도록 슬래그 내에 존재하는 철분 회수의 중요한 방법인 자력선별 방안에 대하여 고찰하였다. 수재 슬래그, 수냉 전로 슬래그, 공냉 전로 슬래그를 시료로 사용하였고 자장의 세기, 드럼의 회전속도, 슬래그의 투입량에 따른 철분 회수량에 대하여 조사하였다. 철분함량이 적은 수재슬래그는 피더의 진동수 및 드럼의 회전수가 느릴수록 회수율이 증가하였으며 0.5mm 이상의 입도에서 자력선별시 고품위의 철분을 얻을 수 있었다. 수냉의 전로 슬래그의 경우 피더의 진동수가 빠를수록, 드럼의 회전수가 느릴수록 회수율이 증가하는 것으로 조사되었고 입도의 크기가 작아질수록 입도별 회수율이 증가하는 것으로 관찰되었다. 공냉의 전로 슬래그는 피더의 진동수가 낮은 경우 드럼의 회전수가 감소할수록, 높은 경우는 드럼의 회전수가 증가할수록 회수율이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 자력선별시 자장의 세기를 증가시키면 회수율은 증가하나 금속철 이외의 철 화합물의 혼입이 많아져 품위가 낮아지는 것으로 관찰되었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.36-37
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• 2016

Among all the slags, ladle furnace slag (LFS) is reducing slag generated from electric arc furnace. After cooled rapidly by high-pressured air (atomizing technology), LFS has more amorphous phase than slow cooled slag. Therefore, it shows higher reactivity than another recycling slag. This material also is named by rapid cooling LFS (RC-LFS). Pulverized RC-LFS should be fully understood. This paper deal with the present some basic experimental properties and discussions about the setting time of pulverized RC-LFS with different gypsum under the various temperatures. According to the experimental results, the pulverized RC-LFS with gypsum can hydrate in a low-temperature environment, even though the initial and final setting time are delayed.

• Computers and Concrete
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• 제16권2호
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• pp.261-274
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• 2015

This study established the standard recommended values and expansion fracture threshold values for the content of steel slag in controlled low-strength materials (CLSM) to ensure the appropriate use of steel slag aggregates and the prevention of abnormal expansion. The steel slags used in this study included basic oxygen furnace (BOF) slag and desulfurization slag (DS), which replaced 5-50% of natural river sand by weight in cement mixtures. The steel slag mortars were tested by high-temperature ($100^{\circ}C$) curing for 96 h and autoclave expansion. The results showed that the effects of the steel slag content varied based on the free lime (f-CaO) content. No more than 30% of the natural river sand should be replaced with steel slag to avoid fracture failure. The expansion fracture threshold value was 0.10%, above which there was a risk of potential failure. Based on the scanning electron microscopy (SEM) analysis, the high-temperature catalysis resulted in the immediate extrusion of peripheral hydration products from the calcium hydroxide crystals, leading to a local stress concentration and, eventually, deformation and cracking.

• 산업기술연구
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• 제22권B호
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• pp.191-197
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• 2002

This paper is experimental and numerical research results of performing centrifuge model tests to investigate the geotechnical engineering behavior of slag compaction pile as a substitute of sand compaction pile. In order to find the geotechnical engineering characteristics of the soft clay and the slag used in centrifuge model experiments, basic soil property tests, consolidation test, permeability tests and triaxial compression tests were performed. For centrifuge model tests, slags with changing relative density were used and their bearing capacity, stress concentrations in between pile and soft clay, settlement characteristics, and failure modes were investigated. As a results of centrifuge model tests, it was found that the bearing, capacity of model was increased with increasing density of slag pile and general shear failures were occured. Miniature soil pressure gauges were installed on model pile and soft ground respectively and thus vertical stress acting on them were measured. Stress concentration ratio was found to be in the range of 2.0~3.0. Bearing capacity obtained from the model test with slag was greater than that from the model test with a sand having the identical layout to each other. Thus it was confirmed the slag was an appropriate substitution of pile for sand.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.111-121
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• 2022

베트남에서 대량 발생하는 플라이애시는 누적 매립량이 약 1억톤에 이르고, 약 1억톤 정도이며, 고로슬래그 역시 약 585만톤 정도 발생하는 것으로 보고되고 있다. 이에 따라 최근 베트남에서도 플라이애시 및 고로슬래그를 재활용하기 위해 제도적으로 대응하고 있으나 아직 활발히 현장에 적용되지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 베트남 발생 플라이애시 5종에 대하여 기본 성능분석을 실시하였고, 베트남 발생 고로슬래그와 국내 발생 고로슬래그의 성능을 비교 평가하였다. 플라이애시와 고로슬래 그를 활용하여 지반안정재 압축강도시험, 지반혼합 고화토 일축압축강도 시험을 수행한 결과, 베트남 발생 플라이애시 및 고로슬래그를 지반안정재의 원료로 활용이 가능한 것을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권1호
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• pp.35-42
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• 2015

본 연구는 건식제련법으로 폐 PCB를 처리하는 공정에서 슬래그 중 Ni의 용해거동에 대한 기초연구로서, CaO-$SiO_2-Al_2O_3$-MgO계 슬래그와 Cu-5 wt%Ni합금 사이의 Ni 분배거동을 1623~1823 K의 $CO_2$-CO 분위기 중에서 조사하였다. 평형산소분압이 증가할수록 Ni의 분배비는 선형적으로 증가하였으며, 이 결과로부터 Ni의 슬래그 중 용해반응은 다음과 같이 나타낼 수 있다. $$Ni(l)_{metal}+\frac{1}{2}O_2(g)NiO(l)_{slag}$$ 슬래그 중 염기성 산화물(CaO와 MgO)의 농도가 증가할수록 Ni의 분배비는 선형적으로 증가하였다. 그러나 반응 온도가 높을수록 Ni의 분배비는 선형적으로 감소하였다. 이러한 결과로부터 Ni의 분배비에 미치는 실험변수의 영향을 다중 회귀분석하여 다음과 같은 경험식을 얻었다. $${\log}L_{Ni}=0.4000{\log}P_{O2}-5.1{\times}10^{-4}T+0.3375\(\frac{X_{CaO}+X_{MgO}}{X_{SiO2}}\)$$