• 제목/요약/키워드: leaching material

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알칼리 용융 및 수 침출을 이용한 탄화텅스텐으로부터 텅스텐 회수 (Tungsten Recovery from Tungsten Carbide by Alkali Melt followed by Water Leaching)

  • 김병진;김수윤;이재령
    • 자원리싸이클링
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    • 제26권6호
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    • pp.91-96
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    • 2017
  • 알칼리 용융법과 수 침출을 이용하여 탄화텅스텐(WC)으로부터 텅스텐(W) 회수에 관한 연구를 실시하였다. 알칼리 용융 처리는 알칼리염의 종류, 용융온도 및 용융시간을 변화시키면서 실시하였으며, 수 침출은 $25^{\circ}C$, 2시간 및 슬러리 농도 10 g/L로 고정하여 실시하였다. 알칼리염으로 질산나트륨($NaNO_3$)만 단독으로 사용한 경우, W의 수 침출율은 63.3%이었지만, 용융 첨가제인 수산화나트륨(NaOH) 혼합량이 증가할수록 침출율은 증가하였으며, 몰비 $WC:NaNO_3:NaOH=1:2:2$로 혼합한 용융물에서는 97.8%까지 증가하였다. NaOH는 용융 반응의 반응열 증가로 인한 반응 촉진제 역할을 한 것으로 판단된다.

과황산계 산화제에 따른 폐LiFePO4 양극재에서 리튬의 침출 효과와 선택적 회수에 대한 연구 (A Study on the Leaching Effect and Selective Recovery of Lithium Element by Persulfate-based Oxidizing Agents from Waste LiFePO4 Cathode)

  • 김희선;김대원;장대환;김보람;진연호;채병만;이상우
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권4호
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    • pp.40-48
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    • 2022
  • 폐LiFePO4 배터리의 양극재에는 리튬이 약 4% 함유되어 있으며, 함유된 원소의 재활용은 환경적인 문제뿐만 아니라 자원순환의 관점에서 중요하다. 폐LiFePO4 양극재 분말에 함유된 리튬을 선택적으로 침출하기 위하여 3종류의 과황산계 산화제 [과황산나트륨(Na2S2O8), 과황산칼륨(K2S2O8), 그리고 과황산암모늄((NH4)2S2O8)]를 사용하여 각 성분의 침출율 및 분말특성을 비교 분석하였다. 침출 시 광액농도를 변수로 두고 각 조건별로 3시간 동안 침출을 진행하였으며, 얻어진 침출용액은 ICP 성분분석을 시행하여 침출율을 계산하였다. 본 연구에서 사용된 모든 과황산계 산화제 종류에서 92% 이상의 리튬 침출율을 보였다. 특히 과황산암모늄의 산화제를 사용하여 침출하였을 경우, 50 g/L의 광액농도 및 1.1 몰 비의 산화제 농도에서 약 93.3%의 가장 높은 리튬의 침출율을 보였다.

지하공동의 효율적 충전을 위한 급결 충전 그라우트공법개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Rapidly Hardening Grouting Method for the Effective Filling in the Underground Cavity)

  • 김수로;김태혁;신동춘;권현호
    • 터널과지하공간
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    • 제19권6호
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    • pp.534-544
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    • 2009
  • 지표 하부 공동의 붕괴는 인간 활동의 대상인 도로 및 건물의 안정성에 영향을 미치는 지반침하를 야기할수 있다. 그러므로 이러한 지반침하를 사전에 예방하기 위해서는 지하공동 충전에 의한 지반보강공법의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 장기적으로 친환경적인 칼슘알루미네이트 광물을 지반침하보강공법에 적용하고자 급결 충전물질 및 충전시스템, 급경사 광산채굴적 충전 손실 개선에 관한 현장적용성 연구를 수행하였다. 본 연구에서 개발된 급결 경화 충전물질은 급결 성능재료와 보조 재료로 구성된다. 개발된 재료는 급결 성능 및 수중 불분리 특성을 가지고 있어 수중공동에서 재료의 손실을 최소화하면서 효과적으로 지하댐을 형성하였다. Hg, Cd, As, $Cr^{6+}$, Pb와 같은 중금속 용출시험결과, 환경적으로도 적합한 물질로 분석되었다.

무기질계 지반주입재의 내구성 및 친환경적 특성에 관한 연구 (A Study on the Durability and Environmentally Friendly of Inorganic Grouting Material)

  • 천병식;박덕흠;강형남;도종남
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.37-43
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    • 2008
  • 무기질계 주입재는 지반개량 재료로서 기존의 물유리계 재료를 사용할 경우 발생하는 용출현상 및 강도저하를 보완한 시멘트계 급결재와 무기질계 초미립자를 주원료로 하는 순수 무기질 재료를 사용한 것으로서, 시공 후 내구성 및 강도가 우수하고 주입재의 용출 현상이 발생하지 않아 환경오염 문제가 거의없는 영구적인 차수 및 보강에 적합한 친환경적인 재료이다. 본 연구는 지반개량 재료로서 급결성 시멘트계 재료와 순수 무기질 주입재를 주원료로 배합된 MIS(Micro Injection-process System)와 기존에 많이 쓰여지고 있는 물유리계 주입재인 SGR의 내구성 및 친환경적특성을 일축압축강도시험, 내화학성시험, 어독성시험, 화학성분 분석 등의 실험으로 비교 분석 하였다. 일축압축 시험결과 재령 28일 강도는 MIS가 SGR재료에 비해 1.7배 크게 발현 되었고, 재령 40일 이후 SGR재료는 강도가 저하하는 반면 MIS는 지속적으로 증가하는 경향을 보였다. 내화학성시험 결과 MIS의 길이변화율이 물유리계주입재에 비해 10배~25배 작게 나타났다. 그리고, 어독성시험 결과 MIS가 물유리계주입재에 비해 친환경적임이 증명되었고, 화학성분 분석 결과 MIS 용출액이 물유리계주입재의 용출액에 비해 $Cr^{6+}$, Pb, Si 성분이 적게 검출됨을 확인할 수 있었다. 따라서, MIS 주입재는 기존의 SGR 주입재에 비해 고강도로 공기단축 및 기초지반의 구조적 안정성이 우수하며 친환경적이라 지하수오염 등의 문제도 적을 것으로 판단된다.

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폐 Styrofoam 혼합토의 다짐 및 용출 특성 (Compaction and Leaching Characteristics of the Light Weight Soil Used Recycled Styrofoam Beads and Disposal soils)

  • 신방웅;이봉직;이종규
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.61-70
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    • 2002
  • 본 논문은 폐 Styrofoam과 현장발생토를 활용하여 경량 성토재로서의 특성을 파악하고자 하는데 목적이 있다. 폐 Styrofoam 입자는 가볍고 단열성이 좋으며 진동차단효과도 우수하기 때문에 경량 성토재로서의 활용이 가능하다. 특히 Styrofoam은 1996년 재활용 품목으로 선정되어 토공재료로서의 적합성만 확인된다면 체계적인 공급이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 폐 Styrofoam 혼합토의 동적 다짐시험, 정적 다짐시험, pH 및 용출실험을 하였으며, 그 결과 효율적인 다짐관리를 위해서는 정적 다짐방식으로 다짐관리가 이루어져야 하며, 경량 성토재의 환경적 위해성 평가결과 pH는 지정폐기물 판정기준을 만족하는 것으로 나타났다.

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Selective leaching of valuable metals (Au, Ag etc.) from waste printed circuit boards (PCB)

  • Oh, Chi-Jung;Lee, Sung-Oh;Song, Jin-Kon;Kook, Nam-Pyo;Kim, Myong-Jun
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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    • pp.193-197
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    • 2001
  • This study was carried out to recover gold, silver and other valuable metals from the printed circuit boards (PCB) of waste computers. PCB samples were crushed to under 1mm by a shredder and initially separated into 30% conducting and 70% non-conducting materials by an electrostatic separator. The conducting materials, which contained the valuable metals, were then used as the feed material for magnetic separation where it was found that 42% was magnetic and 58% non- magnetic. The non-magnetic materials contained 0.227mg/g Au and 0.697mg/g Ag. Further leaching of the non-magnetic component using 2.0M sulfuric acid and 0.2M hydrogen peroxide at 85$^{\circ}C$ extracted more than 95% copper, iron, zinc, nickel and aluminium. Au and Ag were not extracted in this solution, however, more than 95% of Au and 100% of Ag were selectively leached with a mixed solvent (0.2M ammonium thiosulfate, 0.02M copper sulfate, 0.4M ammonium hydroxide). Finally, the residues were reacted with a NaCl solution to leach out Pb while sulfuric acid was used to leach out Sn. Recoveries reached 95% and 98% in solution, respectively.

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강유기산을 이용한 폐LiFePO4 양극분말로부터 리튬의 선침출에 대한 연구 (A Study on the Prior Leaching and Recovery of Lithium from the Spent LiFePO4 Cathode Powder Using Strong Organic Acid)

  • 김대원;반수현;김희선;안준모
    • 청정기술
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    • 제30권2호
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    • pp.105-112
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    • 2024
  • 전 세계적으로 기후변화에 따른 온실가스 규제로 전기자동차의 수요가 급증하고 있으며, 주요 부품인 전지의 수명 문제로 추후 폐전지의 발생으로 이어지게 된다. 이에 리튬이온전지 중 폐LFP(LiFePO4)전지의 양극재로부터 유가금속인 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자하였다. 이때, 일반적으로 사용되는 무기산은 독성가스 배출 또는 다량의 폐수가 발생되어 환경문제를 야기시킨다. 이를 대체하기 위하여 유기산 및 기타 침출제를 이용하여 리튬을 침출하는 연구가 수행중이며, 본 연구에서는 유기산인 메탄술폰산(Methane sulfonic acid, MSA, CH3SO3H)을 이용하여 선택적으로 선침출하였다. 리튬을 선침출하기위한 최적의 조건을 확인하기 위하여 MSA 농도, 광액농도 그리고 과산화수소 투입량을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 본 연구를 통해 리튬은 약 100% 그리고 철 및 인 성분은 약 1% 내외로 침출되어 분리 효율 및 변수에 따른 주요 성분의 침출률을 확인할 수 있었다.

유기질 혼합토의 토공재로서의 활용에 관한 연구 (A Study on the Utilization of Organic Mixed Soil as Earthwork Materials)

  • 박흥규;구제민
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.29-35
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    • 2002
  • 본 연구는 유기질토를 토공재로서 활용할 목적으로 시료A(모래+유기질토)와 시료B(풍화토+유기질토)의 두 가지 시료를 유기질토 혼합비를 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%로 혼합하여 각종 실내시험을 실시하였다. 시료A, B의 용출시험에 의한 COD값은 순수 유기질토에 비해 상당히 낮은 값을 보였으며, 초기 침출수의 COD 값은 침출수 수질기준을 약간 상회하였지만 용출시작 4시간후의 COD 값은 매우 적게 나타났다. 모래와 유기질토의 혼합토는 유기질토 혼합비 40%(유기물함유량 11.3%)내에서는 성토재로서의 활용이 가능한 것으로 나타났으며, 풍화토와 유기질토의 혼합토는 유기질토 혼합비 30%(유기물함유량 16.4%)이내에서 토공재로서 활용이 가능하다고 판단되어진다.

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Characterization of Bottom Ash as an Adsorbent of Lead from Aqueous Solutions

  • Gorme, Joan B.;Maniquiz, Marla C.;Kim, Soon-Seok;Son, Young-Gyu;Kim, Yun-Tae;Kim, Lee-Hyung
    • Environmental Engineering Research
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    • 제15권4호
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    • pp.207-213
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    • 2010
  • This study investigated the potential of using bottom ash to be used as an adsorbent for the removal of lead (Pb) from aqueous solutions. The physical and chemical characteristics of bottom ash were determined, with a series of leaching and adsorption experiments performed to evaluate the suitability of bottom ash as an adsorbent material. Trace elements were present, such as silicon and aluminum, indicating that the material had a good adsorption capacity. All heavy metals leached during the Korea standard leaching test (KSLT) passed the regulatory limits for safe disposal, while batch adsorption experiments showed that bottom ash was capable of adsorbing Pb (experimental $q_e$ = 0.05 mg/g), wherein the adsorption rate increased with decreasing particle size. The adsorption data were then fitted to kinetic models, including Lagergren first-order and Pseudo-second order, as well as the Elovich equation, and isotherm models, including the Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich isotherms. The results showed that pseudo-second order kinetics was the most suitable model for describing the kinetic adsorption, while the Freundlich isotherm best represented the equilibrium sorption onto bottom ash. The maximum sorption capacity and energy of adsorption of bottom ash were 0.315 mg/g and 7.01 KJ/mol, respectively.

반응벽체에 쓰인 주물사의 용출특성에 관한 연구 (Leaching Characteristics of Foundry Sands When Used as Reactive Media in Permeable Reactive Barriers)

  • 이태윤;;박재우
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.179-193
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    • 2002
  • 폐주물사가 반응벽체의 매체로 쓰였을 때의 중금속, 음이온과 PAMs의 용출 특성을 12개의 폐주물사와 3개의 기준 물질(Peerless iron, local fill soil, and torpedo sand)을 선택하여 batch와 column 실험을 통하여 밝혔다. 3개의 기준 물질은 이들로부터 얻어진 용출특성을 폐주물사와 비교하기 위해 사용되었다. Water leach test와 total elemental analyses로부터 얻어진 결과에 따라 모든 폐주물사는 그룹 2에 속하였다. 하지만, 일반적으로 지하수면 아래에 건설재료로 이용되는 3개의 기준물질도 역시 그룹 2로 분류되었다. 따라서, 폐주물사의 반응벽체에의 사용은 일반적인 건설재료를 지하수면 아래에 사용하였을 시와 비교했을 때에 비해 비슷한 농도의 중금속과 음이온이 용출됨을 알 수 있다.