• 제목/요약/키워드: leaching material

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벤토나이트에 의한 해양오염퇴적물 내 중금속 안정화 특성 (Stabilization of Heavy Metals in Contaminated Marine Sediment using Bentonite)

  • 신우석;나규리;김영기
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.655-661
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    • 2014
  • 본 연구에서는 해양오염퇴적물 내 Ni, Cu, Pb 및 Zn 등 중금속에 대하여 벤토나이트를 이용한 안정화 처리를 수행하였다. 안정화 실험은 해양오염퇴적물에 벤토나이트 첨가 후 150일간 습윤 양생 하여 실시하였다. 중금속 연속추출 결과로부터, 미처리 오염퇴적물과 비교해서 Ni, Cu, Pb 및 Zn은 용이하게 용출가능한 존재형태(이온교환, 탄산염, 산화물 형태)가 벤토나이트에 의해 각각 8.5%, 5.6%, 19.2% 및 28.2% 감소하였다. 또한, 안정화제 의한 오염퇴적물의 용출저감 평가를 위해 TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure)를 수행한 결과, 미처리 오염퇴적물과 비교하여 안정화 처리 퇴적물인 경우 중금속의 용출량이 각각 Ni 95.7%, Cu 96.8%, Pb 99.2%, Zn 85.9%씩 크게 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터, 벤토나이트를 해양오염퇴적물의 피복소재로 사용할 경우 시험 대상 중금속의 안정화 효과가 확인되었다.

A Study on the Recovery of Li2CO3 from Cathode Active Material NCM(LiNiCoMnO2) of Spent Lithium Ion Batteries

  • Wang, Jei-Pil;Pyo, Jae-Jung;Ahn, Se-Ho;Choi, Dong-Hyeon;Lee, Byeong-Woo;Lee, Dong-Won
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.296-301
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    • 2018
  • In this study, an experiment is performed to recover the Li in $Li_2CO_3$ phase from the cathode active material NMC ($LiNiCoMnO_2$) in waste lithium ion batteries. Firstly, carbonation is performed to convert the LiNiO, LiCoO, and $Li_2MnO_3$ phases within the powder to $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO. The carbonation for phase separation proceeds at a temperature range of $600^{\circ}C{\sim}800^{\circ}C$ in a $CO_2$ gas (300 cc/min) atmosphere. At $600{\sim}700^{\circ}C$, $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO are not completely separated, while Li and other metallic compounds remain. At $800^{\circ}C$, we can confirm that LiNiO, LiCoO, and $Li_2MnO_3$ phases are separated into $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO phases. After completing the phase separation, by using the solubility difference of $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO, we set the ratio of solution (distilled water) to powder after carbonation as 30:1. Subsequently, water leaching is carried out. Then, the $Li_2CO_3$ within the solution melts and concentrates, while NiO, MnO, and CoO phases remain after filtering. Thus, $Li_2CO_3$ can be recovered.

SCM 친환경주입공법에 의한 차수 효과에 관한 연구 (A Study on Seepage Cutoff Effect of the Environmentally Friendly SCM)

  • 천병식;노종륜;주태성;도종남
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.65-71
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    • 2005
  • 최근 건설현장에서 연약지반처리문제는 자주 대두되는 문제이며, 연약지반을 개량하기 위한 주입공법의 적용성에 있어서 지반개량의 확실성, 주입재의 내구성 및 환경공해문제 등의 문제점이 야기되고 있다. 본 논문에서는 기존의 연속벽체배면을 차수, 보강하는 SCM주입공법의 현장적용성을 검토한 것이다. 2중관 롯드의 중압($10{\sim}100kgf/cm^2$)에 의해 지반을 교란 및 절삭, 분사 혼합하여 알칼리 용출이 적은 친환경적 주입재와 시멘트 페이스트에 의해 구근이 형성됨을 확인하였다. 재령별 일축압축강도 시험과 환경영향성(어독성) 시험을 시행하고, 친환경적 주입재를 사용함으로써 환경공해문제 및 내구성 문제를 보완할 수 있었고, 강도의 조기발현에 의한 지반보강재로서의 성능이 우수함을 확인하였다. 또한 현장시험시공을 통해 구근형성 및 차수벽형성을 확인하고 그 효과가 양호함을 알 수 있었다.

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Durability of Photocatalytic Cement after Nitric Oxide-Wet-Dry Cycling

  • Lee, Bo Yeon;Kurtis, Kimberly E.
    • 한국건축시공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.359-368
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    • 2014
  • Photocatalytic cement has been receiving attention due to its high oxidation power that reduces nitrogen oxide, thus contributing to a clean atmospheric environment. However, there has not yet been a thorough investigation on the effect of photocatalytic reactions on the durability of cementitious material, the parent material. In this study, photocatalytic cement samples were exposed to nitric oxide gas and UV along with cycles of wetting and drying to simulate environmental conditions. The surface of samples was characterized mechanically, chemically, and visually during the cycling. The results indicate that that the photocatalytic efficiency decreased with continued NO oxidation. The pits found from SEM indicated that chemical deterioration, such as acid attack or leaching, did occur. However, this was not confirmed by X-ray diffraction. The hardness was not affected, probably due to the formation of CSH as evidenced by the XRD pattern. In conclusion, it was found that photocatalysis could alter cementitious materials both chemically and mechanically, which could further affect long-term durability.

화학 반응을 이용한 하수슬러지 소각재 고형화 연구 (A study on solidification of sewage sludge ash by chemical activation)

  • 조병완;서석구;박종빈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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    • pp.477-480
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    • 2005
  • The discharge of sewage sludge is rapidly increasing in Korea. But the most common sewage sludge disposal alternative is to incinerate and to deposit it in controlled landfills. However, space limitations on existing landfill sites, and increasing environmental concerns have prompted the investigation of alternative ash disposal routes. The utilization of sewage sludge ash would contribute to the elimination of an environmental problem and to the development of new high-performance materials. The purpose of this study is to apply to Alkali Activation into solidification of sewage sludge ash. It achieves leaching test, chemical composition and compressive strength test. As a result of tests, the sewage sludge ash has sufficient potential for use of pozzolanic raw material. However, it is judge to be available to construction material if research is continuously gone.

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실리카졸-시멘트 그라우트의 고결특성에 대한 연구 (A Study on Hardening Behavior of Colloidal Silica-Cement Grout)

  • 김영훈;김혜양;현호규;천병식
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.529-534
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    • 2009
  • This study had propose that a characteristic of recently developed Silicasol to make a close in this study, grouting material usually used portland cement and a characteristic is compared between Silicasol and sodium silicate in this study, examined strength and environmentally friendly for compare characteristics of sodium silicate and Silicasol through unconfined compressive strength, SEM analysis, Permeability test, Chemical Resistance test, leaching test etc. In the test, I gained that unconfined compressive strength of Silicasol three times promoted than sodium silicate Within 72 hours and I gined through analysis of SEM that Silicasol is more compactivetive than sodium silicate. In the result of test, it was found to be a environmentally friendly material as the toatal amount of eluviated elementary had small quantity.

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Synthesis of Nanosized Nickel Particle from Spent Cathodic Material Containing Lithium

  • Wang, Jei-Pil
    • 한국분말재료학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.340-344
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    • 2019
  • Due to the rapid development of electricity, electronics, information communication, and biotechnology in recent years, studies are actively being conducted on nanopowders as it is required not only for high strengthening but also for high-function powder with electric, magnetic, and optical properties. Nonetheless, studies on nickel nanopowders are rare. In this study of the synthesis of nickel nanoparticles from $LiNiO_2$ (LNO), which is a cathode active material, we have synthesized the nanosized nickel powder by the liquid reduction process of $NiSO_4$ obtained through the leaching and purification of LNO. Moreover, we have studied the reduction reaction rate according to the temperature change of liquid phase reduction and the change of particle size as a function of NaOH addition amount using hydrazine monohydrate ($N_2H_4{\cdot}H_2O$) and NaOH.

고로슬래그 미분말을 혼입한 레디믹스트 숏크리트의 현장적용성에 관한 실험적 연구 (A Experimental Study on the Ready-mixed Shotcrete Using Granulated Blast Furnace Slag)

  • 최희섭;김동민;장필성;서신석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.31-45
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    • 2009
  • 본 연구에서는 레디믹스트(Ready-mixed) 숏크리트 개발을 위해 숏크리트 혼화재로 산업부산물인 고로슬래그 미분말을 적용하였을 때, 이에 따른 현장적용성을 평가하고자 하였다. 우선, 고로슬래그 미분말의 강도발현 특성 및 환경적 불안정 요인을 파악하고자 SEM분석 및 중금속 용출시험을 수행한 후 다양한 실험변수들을 적용하여 실내실험과 현장실험을 수행하였다. SEM분석과 중금속용출 실험결과, 고로슬래그 미분말의 혼입으로 인해 솟크리트 조직의 치밀화 및 유해항목 미검출로 인한 환경적 안전성을 확인하였다. 실내실험과 현장실험결과, 고로슬래그 미분말은 일반 Plain 배합보다 강도증진 및 내구성 개선효과가 우수하게 나타났으며, 알칼리활성제 혼입을 통해 기존 고로슬래그 미분말의 수화반응의 지연으로 인한 초기강도발현의 문제점을 다소 효과적으로 개선시킬 수 있는 계기가 되었다고 판단된다. 또한 고로슬래그 미분말의 적정 혼입량은 30% 이내로 적용하는 것이 바람직하며, 경제성 측면에서도 실리카 흄 가격의 약 5% 정도의 수준으로 저렴하기 때문에 산업부산물인 고로슬래그 미분말의 경제적 재활용 및 분말형 레디믹스트 숏크리트 개발에도 적용이 충분히 가능할 것으로 판단된다.

산업폐기물의 가속 탄산화법을 이용한 CO2 고용화 및 중금속 안정화 특성 연구 (Stabilization of Heavy Metal and CO2 Sequestration in Industrial Solid Waste Incineration Ash by Accelerated Carbonation)

  • 정성명;남성영;엄남일;서주범;유광석;엄태인;안지환
    • 광물과산업
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    • 제26권
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    • pp.1-12
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    • 2013
  • In this study, an accelerated carbonation process was applied to stabilize hazardous heavy metals of industrial solid waste incineration (ISWI) bottom ash and fly ash, and to reduce $CO_2$ emissions. The most commonly used method to stabilize heavy metals is accelerated carbonation using a high water-to-solid ratio including oxidation and carbonation reactions as well as neutralization of the pH, dissolution, and precipitation and sorption. This process has been recognized as having a significant effect on the leaching of heavy metals in alkaline materials such as ISWI ash. The accelerated carbonation process with $CO_2$ absorption was investigated to confirm the leaching behavior of heavy metals contained in ISWI ash including fly and bottom ash. Only the temperature of the chamber at atmospheric pressure was varied and the $CO_2$ concentration was kept constant at 99% while the water-to-solid ratio (L/S) was set at 0.3 and $3.0dm^3/kg$. In the result, the concentration of leached heavy metals and pH value decreased with increasing carbonation reaction time whereas the bottom ash showed no effect. The mechanism of heavy metal-stabilization is supported by two findings during the carbonation reaction. First, the carbonation reaction is sufficient to decrease the pH and to form an insoluble heavy metal-material that contributes to a reduction of the leaching. Second, the adsorbent compound in the bottom ash controls the leaching of heavy metals; the calcite formed by the carbonation reaction has high affinity of heavy metals. In addition, approximately 5 kg/ton and 27 kg/ton $CO_2$ were sequestrated in ISWI bottom ash and fly ash after the carbonation reaction, respectively.

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자기치유 물질을 이용한 그라우팅공법의 현장적용성 평가 (Evaluation of field applicability for grouting method using self-healing grout material)

  • 최용성;김병일;유완규;이재덕;최용기
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.485-500
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    • 2020
  • 소규모 설비, 시공 용이성 등 다양한 장점으로 인하여 국내의 건설현장에서 광범위하게 사용되고 있는 그라우팅 관련 기술은 과거에 비해서 비약적으로 발전되었지만 품질의 균질성, 장기 내구성 및 환경공해 등의 문제점에 대한 개선 노력은 현재까지도 지속되고 있다. 최근 국내에서는 물유리계 그라우팅 재료가 갖는 낮은 강도와 내구성, 용탈현상 발생 등의 문제점을 개선하기 위하여 자기치유 물질을 이용한 그라우팅공법이 개발되었다. 자기치유 물질을 이용한 그라우팅공법은 주입재가 지반 내 물과 반응하여 생성한 결정 성장형 자기치유 물질에 의해서 주입재와 지반이 일체화되기 때문에 지반의 내구성 및 차수성 향상, 용탈방지 및 친환경성 등을 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 △△터널 및 주변지반을 대상으로 자기치유 물질을 이용한 그라우팅공법의 예비시험 및 현장적용(표준관입시험, 현장투수시험, 공내 전단시험, 공내재하시험, 지시약반응시험 등)을 실시하였고 시공 전·후에 대한 실규모 시공조건에서의 주입범위, 차수 및 지반개량 효과 등을 비교, 분석하였다. 예비시험 및 현장적용 결과를 바탕으로 자기치유 물질을 이용한 그라우팅공법의 현장적용성 및 개량효과는 양호한 것으로 파악되었다.