Abstract
The amount of electric furnace dust has been steadily increasing due to the increase of iron scraps which are usually recycled by electric furnace melting process. To date, this electric furnace dust has usually been treated by landfilling, however, because of shortage of landfill sites and heavy metal leaching more desirable treatment schemes are urgently needed. Among several possible schemes for the proper treatment of electric furnace dust, its recycling can be said to be most desirable. In present study, the triboelectrostatic separation of zinc and zinc-containing components from electric furnace dust was attempted based on its physicochemical properties such as particle shape, size distribution, and chemical assay. The dust was found to be mixed with spherical and non-spherical shaped particles and its major component materials were $ZnFe_2$$O_4$, ZnO, Fe, Zn, and FeO. The content of zinc-containing components in the entire dust was observed to be in the range of 15～30 wt%, which reasonably justified that zinc is recyclable. The triboelectrostatic characteristic of each component material was found to be different each other since their work functions were different, and based on this characteristic zinc and zinc-containing component could be flirty separated from the dust. After selecting a proper tribo-elec-trification material, the separation features of zinc and zinc-containing component were examined by taking the distance of electrodes, electric field strength, and scavenging as the experimental variables. The highest zinc-content obtained under the optimal separating condition was found to be up to 50wt%.
전기로 분진은 전기로법에 의한 고철처리량의 증가와 함께 매년 그 양이 증가하고 있다. 이러한 전기로 제강분진은 매립에 의한 처리가 주를 이루어 왔으나, 최근 매립부지의 부족과 중금속 용출 등에 의한 위해성에 의해 특정폐기물로 지정되어 이에 대한 처리에 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 전기로 분진의 재활용 방안과 관련하여 이의 형상 및 입도분포, 성분물질 등을 분석하였으며, 재활용 가능한 유가금속의 하나인 Zn의 마찰대전분리에 관한 기초 연구를 시행하였다. 그 결과 입자의 형상은 구형, 비구형이 집적되어 있고 그 구성 성분으로는 $ZnFe_2$$O_4$, ZnO, Fe, Zn 및 FeO등으로 구성되어 있는 것으로 관찰되었다. 특히, 회수 대상인 Zn는 그 중량이 제강분진의 15～30wt%로 그 함량이 높아 회수하여 재활용하기에 가치가 높다고 판단되었다. 전기로 제강분진내의 성분 물질들은 각각의 일함수가 다름으로 인해 대전 특성이 다르게 나타났으며, 이를 이용하여 Zn의 품위를 더 높여 제강분진을 분리할 수 있었다. 제강분진의 성분물질을 각각 단일 시료로 하여 재질이 다른 중간하전물질로부터 총 Zn의 품위를 높이는데 가장 적절한 중간하전물질을 결정하였다. 전극판의 간격, 전압의 세기, 순환처리 등에 의한 분리변수 등이 마찰대전분리의 효율에 미치는 영향을 조사하여 최적의 조건을 도출하였다. 이 조건에서 마찰대전분리 후 분진에 함유되어 있는 Zn의 함량이 50wt%를 상회하는 제강분진을 분리 회수 할 수 있었다.
