• 제목/요약/키워드: electro-refining

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귀금속 농축을 위한 PCB 기반 양극동의 전해정련 특성 (Electro-refining Characteristics of PCB-based Copper Anode for the Enrichment of Precious Metals)

  • 안낙균;심현우;박경수;박정진
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권5호
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    • pp.14-22
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    • 2018
  • 본 연구에서는 구리와 귀금속이 함유된 PCB 스크랩을 양극동으로 사용하여 $H_2SO_4$농도, 전류밀도 변화에 대하여 전해정련 실험을 수행하였다. 전해정련 실험을 통해 각 전극에서 회수된 Cu와 slime에 대하여 농도 분석을 하고 원소들의 거동을 확인하였으며, 전류효율도 계산하였다. $H_2SO_4$ 농도가 증가할수록 전류효율과 Cu의 순도는 감소하였지만 양극 슬라임 내에 귀금속은 2.0 M $H_2SO_4$ 조건에서 최대로 농축되었다. 또한 전류밀도가 증가할수록 전류효율은 감소하였고 Cu의 순도는 증가하는 경향을 나타내었으며 양극 슬라임 내에 귀금속은 $300A/m^2$ 조건에서 최대로 농축되었다. Pilot scale 실험 결과, 양극 슬라임에 Au 함량은 8,705 mg/kg, Ag 함량은 35,092 mg/kg으로 나타났고, 초기의 함량과 비교했을 때 Au는 약 16배, Ag는 약 14배 농축이 가능하였다.

Study on the Formation Mechanism of Hard Chrome Surface Morphology by Atomic Force Microscopy

  • Lee, B.K.;Park, Y.;Kim, Man;S.C. Kwon
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2002년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.35-35
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    • 2002
  • Atomic force microscopy was applied to study the formation and growth mechanism of thin chrome layers prepared under various pulse plating conditions. The chrome was electro-deposited from an electrolyte bath containing 250 gl-l of chromic acid, 25 gl-l of sulfuric acid using direct current density of $1.6{\;}mA.$\textrm{mm}^{-2} and pulse currents with on-off time from 5 to 900 ms. The higher current density enhanced nucleation rate which resulted in refining grain size. The chrome growth kinetics determining nodule size and shape significantly depends on the duration of on-time rather than duration of off-time and on/off time ratio.

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ELECTROSLAG STRIP OVERLAY OF PIPE, FITTINGS, AND PRESSURE VESSELS

  • Dan, Capitanescu
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.355-360
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    • 2002
  • ElectroSlag Strip Overlaying (ESSO) process has been around since 1970. ESSO process had limited acceptance due to a few problems associated with the use of this process in its very early stage. Limited knowledge and, most significantly, poor quality of the equipment and welding flux gave the ESSO process a bad name. However, this process is well accepted today and used in North America, Europe and Japan. The ESSO process provides low dilution overlays at high deposition rates, excellent and consistent deposit chemistry with excellent surface quality, and virtually no defects. Capitan has taken this process one step further through extensive research and development of the process itself as well as the equipment. The improvement brought to the process warranted the issuance in May 2000 of an US patent. This study demonstrates the feasibility of this process with immediate positive production results. The main achievements of this work are as follows: $\textbullet$ Development of six various strip-flux combinations on three different base materials: carbon steel, $\frac{1}{4}$ Cr/.5 Mo and 2 $\frac{1}{4}$ Cr/l Mo, fully tested with: penetrant, ultrasound, bends, hardness, overlay chemistry, corrosion and hydrogen disbonding. $\textbullet$ 12" dia. 90 hot formed elbows from straight pipe electroslag overlayed with "1 layer" and "2 layer" Alloy 625 $\textbullet$ a very unique development of miniaturized overlaying equipment able to perform overlay in pipe with diameters as low as 10" (254 mm). This development has large applications in the field of offshore, petrochemical, refining, pulp and paper and power generation industries. The aftermath of this development was its immediate acceptance by major end users with the completion of four projects of overlayed pipe in the USA and Far East Asia.

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ESR한 M2강의 열처리에 따른 미세조직 및 물성 변화 (Variation of Microstructure and Property of the Electro-slag Remelted M2 Steel with Heat Treatment Conditions)

  • 이기종;김문현;이정근;주대헌;김명호
    • 한국주조공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.281-287
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    • 2002
  • In order to investigate the variation of microstructure and property of the Electro-slag Remelted M2 steel, microstructure observation, hardness, and bending test were performed by using optical microscope. SEM/EDS, rockwell hardness tester, charpy impact tester and bending tester, respectively. It was revealed that the number of inclusions and content of gas elements(S, O, N) in M2 steel fabricated by ESR process decreased markedly compared to those of AIM. It seems to be due to refining effect of ESR process. The volume fraction of carbides in quenched and tempered specimens after austenitizing at 1150$^{\circ}C$ and 1240$^{\circ}C$ was measured. The volume fraction of grain boundary carbides were found to be similar for both specimens. However, The volume fraction of carbides in grain decreased with an increase of austenitizing temperature. When specimen was austenitized at 1150$^{\circ}C$, grain boundary carbides showed needle like morphology. But, the carbides were broken with an increase of austenitizing temperature. The specimen austenitized at 1240$^{\circ}C$ showed higher hardness and lower bending strength compared to that of 1150$^{\circ}C$. As expected, toughness increased with sub-zero quenching treatment.

건식처리에서 염폐기물 재생공정 필요성 (I) - 폐기물 감량 측면 - (Necessity of Waste Salt Regeneration in Pyroprocessing (I) - In View of Waste Reduction -)

  • 김정국;김인태;박근일;권상운;유재형;김준형
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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    • pp.180-185
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    • 2003
  • 원자력연구소에서 개발 중인 현재의 건식처리공정에서 발생될 용융염폐기물로 인한 최종 고화체의 발생량을 재생/재순환 공정을 도입할 경우와 비교하여 최종 고화체 발생량 감소와 이로 인한 재료비 절감액을 계산하였다. 현재까지 확보된 자료와 가정 하에 계산한 결과 1 ton HM을 처리하는 것을 기준으로 차세대관리공정 발생 LiCl염폐기물의 최종 고화체는 5.4 톤에서 1.7 톤으로 약 3.7 톤 (부피로는 $1.6m^3$) 줄게 되고, 1 ton U 규모의 전해정련공정 발생 LiCl-KCl 공융염폐기물의 최종 고화체는 2.7 톤에서 0.4 톤으로 약 2.3 톤 (부피로는 $1.0m^3$)이 줄어드는 것으로 계산되었다. 본 추정으로부터 건식처리공정이 보다 더 경제성을 높이기 위해서는 재생처리공정의 도입이 꼭 필요한 것으로 판단되었다.

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전해환원 공정에서의 사용후핵연료 분배 특성 분석 (Analysis on Distribution Characteristics of Spent Fuel in Electrolytic Reduction Process)

  • 박병흥;이철수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.696-701
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    • 2012
  • 사용후핵연료의 안정적 관리와 재활용을 위해 건식 처리공정이 관심을 끌고 있으며 현재 국내에서도 이를 중심으로 사용후핵연료 관리를 위한 방안이 모색되고 있다. 파이로 공정으로 불리는 사용후핵연료 고온 용융염 공정 중 전해환원 공정은 후속 공정인 전해정련 공정에 금속 물질을 공급하는 역할을 한다. 이를 위해 전해환원 공정은 고온 LiCl을 매질로 사용하여 전기화학적으로 생성된 Li과의 반응으로 산화물을 금속으로 전환시킨다. 사용후핵연료에 존재하는 다양한 핵종들은 전해환원 공정의 매질인 LiCl과 반응 매질인 Li에 대한 반응성에 차이에 의해 시스템 내에 분배하게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 시스템에서 사용후핵연료 구성 성분들의 거동을 해석하기 위해 열역학적 계산을 통해 각 원소들의 반응성을 확인하였다. 공정온도에서 우라늄 및 초우란 원소들은 금속으로 환원되는 반면 Eu를 제외한 희토류 산화물들은 안정적인 산화물로 존재하게 된다. 또한, 본 연구에서는 공정온도에 대한 반응의 경향을 판단하였으며 공정 온도에서 기준 사용후핵연료를 대상으로 전해환원 반응에 따라 분배되는 상들의 방사능 및 열부하를 계산하여 공정 자료를 제시하였다.

Zr-Cr-NM 금속폐기물고화체 합금의 장기처분을 위한 부식특성 (The Corrosion Properties of Zr-Cr-NM Alloy Metallic Waste Form for Long-term Disposal)

  • 한승엽;장선아;은희철;최정훈;이기락;박환서;안도희
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.125-133
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    • 2017
  • KAERI에서는 파이로프로세싱에서 발생하는 금속폐기물의 부피 및 무게 감량을 위해 고방사성 장반감기 핵종을 포함하는 anode sludge내 NM의 고화매질로써 폐피복관과 첨가금속을 재활용하는 연구를 진행하고 있다. 본 연구에서는 Cr 함량을 조절한 Zr-17Cr-8NM, Zr-22Cr-8NM, Zr-27Cr-8NM 합금을 유도용융을 통해 제조하였고, 전기화학적 부식시험을 실시하여 부식특성을 평가하였다. 모든 조성에서 기존 연구 중인 Zr계 합금고화체 조성보다 우수한 부식특성을 나타냈다. 또한 Zr-22Cr-8NM 시편의 부식시험 후 침출용액 조성 분석 결과, 500 mV 전압 조건 이하에서는 NM 침출이 없었고 이를 통해 우수한 화학적 안정성을 갖는 합금고화체 조성을 확보하였다.

전기투석을 이용한 현미부산물로부터의 미네랄성분 추출 및 나트륨감량형 미네랄 소금 제조 (Mineral extraction from by-products of brown rice using electrodialysis and production of mineral salt containing lower sodium)

  • 노남두;박은정;김미림
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.859-866
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    • 2015
  • 무기이온이 풍부한 생식물 중 버려지는 부산물을 이용하여 미네랄 확보를 위한 발효최적조건을 설정하고 발효물에 함유된 미네랄 여과 및 정제 조건을 확립하였다. 생식물 가공 후 부산물을 활용하여 다량의 미네랄을 확보하고, 생식물 미네랄 배지조성을 위하여 백미 도정 후의 현미부산물인 미강을 고체 발효시켜 열수추출한 결과 칼륨 2,019.2 mg/100 g을 포함한 미네랄을 얻을 수 있었다. 추출물에 대한 순차적인 여과로 칼륨 1,769.70 mg/100 g을 포함한 미네랄을 확보하여 정제한 후 미네랄을 염수와 치환하기 위한 조건을 확립하기 위하여 유량과의 상관관계를 알아본 결과 유량이 변화하여도 전기투석효과에 영향이 없었으며, 유속이 200 mL/L로 빠를 때 생산제품인 정제수실 반응액이 농도가 낮게 나타났다. 인가전류와의 상관관계에서는 전류를 높게 인가할수록 전기투석효과가 높게 나타났고, 그 증가곡선도 역포물선으로 인가전류가 높을수록 효율이 높음을 나타냈다. 시간과의 상관관계 결과 90분 이내에 95%의 추출액 이온이 정제수로 회수 되었으며 비례적으로 추출 이온별 농도의 변화가 있었다. 정제수실의 이온 농축수에 정제염수실에서 조성된 수산화나트륨을 혼합하여 pH 7.4 의 안전한 염화화합물을 조성할 수 있게 되었다. 전기투석 공정의 원리를 이용하여 생식물 발효 조성액에 함유된 미네랄을 정제염수와 이온치환하여 나트륨 함량 40% 대비 최저 5.7%~최고 30%까지 나트륨이 감량된 소금을 제조하여 미네랄 저염소금 개발 가능성을 확인할 수 있었다.