A Study on the Properties of Electric Arc-Furnace Steelmaking Dusts for Stabilization Processing

안정화 처리를 위한 전기로 제강분진의 물성

This study was carried out to understand the properties of the E.A.F. steel-making dusts for stabilization processing. The properties are related to mincral composition, shape, particle size, magnetism, density, porosity and leaching characteristic. the dust particles, the size of which ranges from sub-micron to tens-micron, were mainly spherical like balls that were agglomerated each other: the large particles were generally Fe-rich and the small particles were spherical like balls that were agglomerated each other: the large particles were franklinite (ZnFe$_{2}O_{4}$), magnetite (Fe$_{3}O_{4}$) and zincite (ZnO) by XRD analysis. When the dusts were sieved by a wet process, the particle fraction over 200 mesh had 1.5 wt.% with magnetite and quartz. The particles in the size range of 200-500 mesh consisted of magnetite, franklinite. The 82 wt.% of the steel-making dusts were occupied by the particles finer than 500 mesh and contained franklinite and zincite as main mineralogical compositions. When the dusts of around 78% porosity compressed under the load of approximately 1 KPa, the porosity decreased to 68% and to 535 under around 13 KPa. When the E.A.F. dusts were leached according to the Korea standard leaching procedure on the waster, the heavy metals exceeding the leaching criteria were cadmium, lead and mercury.

전기로 제강분진의 물성을 파악하기 위하여 분진의 성분, 형상, 입도, 자성, 비중, 공극율 및 용출에 관한 성질을 조사하였다. 분진의 대부분은 서브 마이크론에서 수십 마이크론에 이르는 다양한 크기의 구형입자들이 서로 응집된 상태이고, 큰 입자에는 철분이 그리고 작은 입자에는 아연이 주로 농집되며, XRD 분석으로는 franklinite(${ZnFe}_{2}{O}_{4}$), magnetite(${Fe}_{3}{O}_{4}$), zincite(ZnO) 등의 결정이 확인된다. 분진을 습식으로 체가름하였을 때에 +200 mesh의 입단은 1.5% 정도이고 magnetite와 quartz의 결정을 함유하며, 200∼500 mesh는 magnetite, franklinite, zincite가 혼재되고, 분진의 약 82%를 차지하는 -500 mesh에는 franklinite와 zincite의 결정이 혼재한다. 공극율이 78% 정도인 분진을 약 1㎪로 압착하면 공극율은 68% 정도가 되고, 약 13㎪로 압착하면 53% 정도로 된다. 제강분진을 폐기물 처리공정 시험방법에 따라 용출시켰을 때에 허용기준치를 초과한 중금속은 카드뮴, 납, 수은이었다.