• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권1호
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• pp.53-60
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• 2013

Bentonite is generally used as a buffer material in high-level radioactive waste disposal facilities and consists of 50% quartz by weight. Quartz strongly affects the behavior of bentonite over very long periods. For this reason, quartz dissolution experiment was performed under high-pressure and high-alkalinity conditions based on the conditions found in a high-level radioactive waste disposal facility located deep underground. In this study, two quartz dissolution experiments were conducted on 1) quartz beads under low-pressure and high-alkalinity conditions and 2) a single quartz crystal under high-pressure and high-alkalinity conditions. Following the experiments, a confocal laser scanning microscope (CLSM) was used to observe the surfaces of experimental samples. Numerical analyses using the finite element method (FEM) were also performed to quantify the deformation of contact area. Quartz dissolution was observed in both experiments. This deformation was due to a concentrated compressive stress field, as indicated by the quartz deformation of the contact area through the FEM analysis. According to the numerical results, a high compressive stress field acted upon the neighboring contact area, which showed a rapid dissolution rate compared to other areas of the sample.

• 자원리싸이클링
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• 제24권1호
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• pp.3-11
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• 2015

산 침출에 있어서 생성되는 가용성 실리카는 고액분리 시 여과를 어렵게 하고 목적금속의 순도를 저하시키는 등 습식제련공정에 있어서 큰 문제점으로 대두되고 있다. 따라서 본 고에서는 실리케이트 광물과 산과의 반응성, 가용성 실리카의 특성, 제거방법에 대하여 검토하였다. 가용성 실리카는 알카리 전처리에 의한 제거, 결정상태의 $SiO_2$로 변환, 응집 등의 방법을 통한 여과성 향상 등의 방법으로 처리할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.509-515
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• 2017

일반적으로 석영은 지각을 구성하는 광물 가운데 가장 많은 부분을 차지하고 있으며, 이러한 석영의 용해와 침전에 대한 이해는 암석의 풍화 매커니즘과 열수작용 및 변성환경에서의 암석과 물의 관계를 규명하는데 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 석영의 용해와 침전에 영향을 미치는 다양한 물리화학적 환경을 수식을 이용해 재정리하였으며, 이전의 연구자들이 발표한 연구결과를 바탕으로 물리화학적 조건하에서의 석영 용해에 대해 이론적 접근을 실시하였다. 본 논문을 통해서 석영의 용해 및 침전이 다양한 환경에 영향을 받으며, 특히 이론적 접근을 통해서 석영에 작용된 압력보다는 주변의 pH 및 온도 조건에 더 큰 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.472-477
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• 2001

Spent catalysts containing platinum were generated in petroleum refinery and other chemical industries. The reclamation of precious metals from such wastes has long been attempted in view of their rare, expensive and indispensable nature. In this study, the recovery of platinum from petroleum catalysts was attempted by a method consisting mainly of dissolving alumina substrate with sulfuric acid thereby concentrating insoluble platinum. Also, platinum dissolved partially in sulfuric acid was recovered by a cementation method using aluminum metal as a reductive agent. The effect of temperature, time, concentration of sulfuric acid. and pulp density on the dissolution of substrate was investigated. When the substrate of platinum catalyst was ${\gamma}$-AI$_2$O$_3$ about 95% alumina was dissolved in 6.0M sulfuric acid at 10$0^{\circ}C$ for 2 hours. When the substrate was the mixture of ${\gamma}$-A1$_2$O$_3$and $\alpha$-A1$_2$O$_3$about 92% was dissolved after 4 hours. As a result, more than 99% of platinum could be recovered by this method and aluminum sulfate was obtained as byproduct.

• Metals and materials international
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• 제24권6호
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• pp.1386-1393
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• 2018

The solubility of $TiO_2$ in $NaF-CaF_2-BaF_2$ ternary eutectic melts was investigated at the temperature range of $1025-1150^{\circ}C$. The least-squares equation was obtained from the relationship between the reciprocal temperature and the natural logarithm of the titanium concentration in the melts saturated with $TiO_2$. The corresponding partial molar enthalpy of dissolution of $TiO_2$ was found to be 188 kJ/mol. The titanium saturation concentration was 3.73 wt% at $1100^{\circ}C$. From the titanium concentration change with the added amount of $TiO_2$ at different holding time after a final stirring, it was found that not only complete dissolution of $TiO_2$ but also enough sedimentation of excessive $TiO_2$ should be guaranteed to obtain more reliable solubility data. The holding time of 10 h was found to be enough for the excessive $TiO_2$ particles to settle down in our experimental conditions. It is noteworthy that in case of adding $TiO_2$ in excess of its solubility, the $Ba_{1.12}(Ti_8O_{16})$ phase was observed at the lower and bottom of the solidified salt ingots.

• 지질공학
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• 제20권3호
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• pp.271-279
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• 2010

광물의 용해현상과 밀접하게 관련된 암석의 시간의존성 변형과 파괴현상은 실내시험에서 비교적 용이하게 관찰된다. 본 연구에서는 고준위 방사성폐기물의 지하 처분장 건설시 완충제로 사용되어지는 벤토나이트에 많이 포함된 석영의 고 알칼리 환경 하에서의 용해 현상을 정량적으로 관찰하기 위해서 수산화 이온의 확산과 석영의 용해 문제를 균질화 해석법을 이용하여 평가하였다. 해석결과에 의하면 석영의 용해량은 주변 환경의 온도 및 층간수의 두께와 비례한다. 특히 고알칼리 환경 하에서는 층간수의 두께가 작아지면서 반응표면적이 커지게 되고 그 결과 용해 속도는 층간수의 두께가 작아질수록 커지는 결과를 나타내고 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.499-502
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• 2004

Groundwater chemistry in a coastal region having complex contaminant sources was investigated. Water analysis data for 197 groundwater samples collected from the uniformly distributed sixty-six wells were used. Chemical analysis rand results indicate that groundwaters show wide concentration ranges in major inorganic ions, reflecting complex hydrochemical processes of pollutants. Due to the complexity of groundwater chemistry, Results illustrate that thirty five percent of the wells do not fit for drinking based on nitrate and chloride concentration in the study area. the samples were classified into four groups based on Cl and NO$_3$ concentrations and the processes controlling water chemistry were evaluated based on the reaction stoichiometry. The results explained the importance of mineral weathering, anthropogenic activities (nitrification and oxidation of organic matters), and Cl-salt inputs (seawater, deicer, NaCl, etc.) on groundwater chemistry. It was revealed that mineral dissolution is the major process controlling the water chemistry of the low Cl and NO$_3$ group (Group 1). Groundwaters high in NO$_3$ (Groups 2 and 4) are acidic in nature, and their chemistry is largely influenced by nitrification, oxidation of organic matters and mineral dissolution. In the case of chloride rich waters (Group 3), groundwater chemistry is highly influenced by mineral weathering and seawater intrusion associated with cation-exchange reactions.

• 자원리싸이클링
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• 제31권3호
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• pp.61-72
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• 2022

주요성분이 Sn(93.0 %)-Ag(3.26 %)-Cu(0.89 %)로 구성되는 SAC 폐무연솔더로부터 주석과 은을 회수하기 위한 전기화학적인 방법을 연구하였다. 폐무연솔더의 건식용해, 주조를 통해 제조한 작업전극을 사용하여 분극거동 조사와 정전류 전해용해를 실시하였다. 분극시험 시 활성화영역의 산화전류피크는 전해액의 황산 농도가 높아질수록 감소하였으며, 1 molL^-1 황산농도가 전해용해를 위해 가장 적절한 것으로 나타났다. 정전류 용해 시 전극표면의 부동태층인 양극슬라임이 두꺼워짐에 따라 전극전위가 지속적으로 높아졌으며, 10 mAcm^-2에서 25시간동안 지속적인 전해용해가 가능한 반면 50 mAcm^-2에서는 2.5 시간 이후부터 전극전위가 급상승하여 전해용해반응이 중단되었다. 정전류 전해용해 시 은은 양극슬라임에 농축되었으며, 전해액내 염소이온의 농도가 0.3 molL^-1인 경우 농축율이 미첨가 조건보다 12.7% 높은 94.3%를 나타내었다. 또한 염소이온의 첨가에 의해 전해액내 주석이온의 안정성을 높이고 주석의 전착전류효율을 향상시킬 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권1호
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• pp.25-34
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• 2020

전기화학적 미소수정진동자저울은 전극표면에서 발생하는 나노그램 수준의 질량변화를 실시간 측정할 수 있는 장비이다. 역압전효과를 가진 수정진동자 양면에 형성된 금속전극에 교대로 전계를 가하면 진동자의 두께에 따라 특정 공진주파수를 나타낸다. 공진주파수는 전극표면에서 발생하는 질량변화에 반응하며, 전극표면의 금속이 용해될 때는 증가하고 석출될 때는 반대로 감소한다. 공진주파수와 질량변화의 상관관계는 Sauerbrey 식으로 나타내고 이를 이용하여 금속의 침출반응때 발생하는 질량변화를 실시간으로 측정할 수 있다. 특히 용해 후 침출액에서 침전, 휘발, 기타 화합물 형성 등 부반응으로 실험 후 발광분광분석이나 원자흡광분석 등이 용이하지 않은 금속의 침출 반응기구 및 속도 연구에 매우 효과적이다. 그러나 수정진동자의 공진주파수는 질량변화 외에도 용액의 점도, 수압, 온도, 스트레스, 그리고 표면거칠기 등에도 영향을 받으므로 실험 시 이들 영향에 대한 고려가 필요하다. 전기화학적 미소수정진동자저울의 응용 예로서 염소를 이용한 백금의 침출 시 용해속도를 실시간 측정하고 이로부터 활성화에너지를 구하는 일련의 과정을 소개하였다. 침출에 사용된 백금시료는 수정진동자 양면에 형성된 1000 Å두께의 백금전극 중 침출액에 노출된 한쪽 면을 활용하였으며, 전해생성된 염소를 염산 침출액에 주입하여 침출 시 용존 염소농도를 조절하였다. 실험결과로부터 염소에 의한 백금의 용해반응은 활성화에너지가 83.5 kJ/mol로 화학반응율속임을 확인하였다.

• 한국광물학회지
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• 제17권1호
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• pp.23-35
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• 2004

울산시 사연댐 상류에 위치하여 주기적으로 침수되는 퇴적암의 풍화특징을 연구하였다. 현장조사, 전자현미분석기, Χ-선 회절분석기 및 Χ-선 형광분석기를 이용하여 암석의 풍화조직 및 광물의 조성변화 조사를 통해 주기적으로 침수되는 암석의 기계적 및 화학적 풍화양상을 연구하였다. 수장암석의 풍화작용은 퇴적층리와 수직방향으로 발달한 파쇄대 및 균열과 박리현상과 같은 기계적 풍화작용이 현저하다. 이러한 물리적인 풍화현상은 물과 암석과의 접촉면적을 넓혀 화학적 풍화작용을 가속화시킨 결과 풍화대와 약풍화대에서 석영을 제외한 거의 모든 광물이 용해작용 또는 변질작용을 받았으며, 특히, 탄산염광물의 용해작용이 현저하여 약풍화대에서 조차 방해석이 완전히 용해되어 빈 공간으로 남아있다. 그러나 점토광물과 같은 이차광물의 형성은 미약한 특징을 보인다. 이 지역의 암석은 일정기간 동안 물에 잠긴 상태로 유지되고, 동결과 해빙이 반복됨으로써 물리적 풍화작용이 상대적으로 빠르게 진행되어 물의 침투가 용이한 투수성 구조를 형성하였고, 그 결과 탄산염광물의 용해작용이 급속하게 일어났다. 자유로운 물의 순환으로 인하여 용해된 원소들이 점토광물과 같은 풍화광물로 침전되지 않고 용탈됨으로써 암석조직이 이완되어 풍화작용이 가속되었다. 퇴적암중 풍화에 극히 약한 탄산염광물의 높은 함량이 강한 화학적 풍화작용의 주 요인으로 보인다.