Calcium silicate, larnite, merwinite, akermanite 로 구성된 무해화된 폐석면으로부터 화학적 처리를 통한 유가금속 회수를 위한 성분별 회수 조건, 유가금속 회수 공정 최적화 등에 대한 연구를 수행하였다. DACW (detoxified asbestos-containing waste)의 주성분인 Si, Ca, Mg을 SiO2, CaSO4, Mg(OH)2 화합물 형태로 분리, 회수하였다. 분리된 각 성분은 XRD 및 ICP 분석을 통하여 확인하였다. 성분별 회수 조건은 산을 처리하여 SiO2를 우선 분리하고 연속해서 H2SO4 처리하여 Ca는 황산염인 CaSO4 형태로 회수하였다. 남은 Mg는 강염기 조건에서 Mg(OH)2로 침전시켜 회수하였다. 본 연구는 지정 폐기물인 폐석면을 무해화하여 구성 성분을 회수 하여 매립에 의한 석면 폐기물의 기존 처리 과정을 자원 순환형 녹색 기술로의 전환이 가능함을 제시하였다.
It has been reported that the biocement obtained by mixing $CaO-SiO_2-P_2O_5$ glass powders with ammonium phosphate solution has biocompatibility as will as high strength. The hardening mechanism and hydroxyapatite forming mechanism were discussed when $53.6%CaO_1,\; 38.1%SiO_2,\; 7.7P_2O_6,\; 0.6%CaF_2$(mole %) glass powder was reacted with ammonium phosphate solution and reacted in tris-buffer solution, respectively. High strength hardened biocement was obtained for the specimen with $CaNH_4PO_4\;H_2O$ crystal when the glass powder was mixed with ammonium phosphate solution, and hydroxyapatite crystal was rapidly formed only in the sample with $CaNH_4PO_4\;H_2O$ crystal when it was reacted in tris-buffer solution.
The phenomena that excess sulfate hindred the C3S formation in the presence of clinker liquid phase were investigated. In the case of (NH4)2SO4, assuming SO3 atmospheric condition, sulfate stabilized C2S and was enriched at the surface of C2S grains, so C2S was prevented from being dissolved into clinker melt. CaSO4 showed the similar aspect with (NH4)2SO4, however, the prevention of C3S formation by CaSO4 took more influence that C2AS and C4A3 were formed below 100$0^{\circ}C$, and remained upto clinkering temperature, 145$0^{\circ}C$, thus these intermediate phases caught CaO which would participate the C3S formation.
Effects of K2SO4 and Na2SO4 on C3S formation and its microstructure were investigated. C3S formation was not influenced by addition up to 6.0wt% of K2SO4 as SO3 base, however it was prevented by only 1.0wt% of Na2SO4 addition. C3S prevention by added Na2SO4 was the reason why C2S stabilized by Na+ and SO42- could not react to C3S. Added K2SO4 appeared as K2SO4, however added Na2SO4 appeared as the form of Na2xCa3-xAl2O6, (Na0.8Ca0.1)SO4 and Na2SO4 in interstitial phase.
$Ca_2SiO_4$를 모체로 한 열형광체에도 활성제로 La를 0.1 wt.%, 0.3 wt.%, 0.5 wt.%, 1.0 wt.%의 농도로 첨가하여 $1000^{\circ}C$의 질소 분위기의 전기로에서 90분 동안 소결한 후 입자의 크기를 $100{\mu}m$로 일정하게 선별한 후 측정에 사용하였다. 저에너지 X-선을 조사한 후 측정한 경우 0.1 wt.%에서 상대적으로 열형광 강도가 크게 나타났다. peak shape 법으로 구한 활성화 에너지는 0.434 ~ 0.516 eV이며, 주파수 인자는 0.5 ~ 0.56으로 2차 발광이었다. 자외선을 조사한 후 측정한 경우 0.3 wt.%에서 상대적인 열형광 강도가 크게 나타났고, 활성화 에너지는 0.415 ~ 0.477 eV이며, 주파수 인자는 0.5 ~ 0.53 으로 2차 발광이었다. 저에너지 방사선에 대한 방사선량과 열형광 강도는 선형적임을 나타내어 열형광선량계로서 좋은 특성을 나타내고 있다. 본 연구에서 제작한 $CaB_4O_7$, $Ca_2SiO_4 열형광체는 저에너지 영역의 방사선에 대하여 우수한 열형광 특성을 가짐을 알 수 있었고, 향후 선량계의 제작에 좋은 물질이 될 것으로 생각한다.
고로 수쇄 슬래그에 알칼리 자극제(NaOH+$Na_2O.SiO_2$)를 첨가한 계는 보통 포틀랜드 시멘트의 수화반응과 다르게, 수화반응 초기에 높은 농도의 $OH^-,\;[SiO_4]^{4-}$ 이온이 존재하게 되므로, 유도기가 없이 수화반응이 빠르게 진행되며, 슬래그 입자 주위에 수화물에 의한 reaction rim을 형성한다 반응기간 1일부터 고로 수쇄 슬래그 입자 주위에 $0.6{\mu}m$의 reaction rim이 형성되었고, 반응기간이 증가함에 따라 reaction rim의 두께는 증가하여 28일에 $1{\mu}m$으로 성장하였으며, 미반응 고로 수쇄 슬래그 입자는 각진 형태에서 구형의 형태로 변화되었다. 슬래그 입자의 내부로부터 reaction rim으로 갈수록 Ca/Si의 몰비는 감소하는 경향을 나타냈었다. 그리고 반응기간이 경과할수록 슬래그 입자 내부와 reaction rim간의 Ca/Si 몰비 차이는 작아졌으며, 생성된 수화물은 저결정성의 Ca/Si 몰비가 1.5 미만인 CSH(I)이었다.
The nitrogen solubility and nitride capacity of $CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-CaF_2$ slag systems were measured by using gas-liquid equilibration at 1773K. The nitrogen solubility of this slag system decreased with increasing CO partial pressure, with the linear relationship between nitrogen contents and oxygen partial pressure being -3/4. This system was expected to show two types of nitride solution behavior. First, the nitrogen solubility decreased to a minimum value and then increased with the increase of CaO contents. These mechanisms were explained by considering that nitrogen can dissolve into slags as "free nitride" at high basicities and as "incorporated nitride" within the network at low basicities. Also, the basicity of slag and nitride capacity were explained by using optical basicity. The nitrogen contents exhibited temperature dependence, showing an increase in nitrogen contents with increasing temperature.
This study was to refined the crystal structure of solid solution to determine the position and amount of Al in diopside and to relate crystal structure changes and properties of solid solution. Single crystals of the solid solution in the system CaO.MgO.$2 SiO_2-Al_2O_3$ were made from the melt with slow cooling and used to refine the structure. The following were obtained. 1. Tetrahedra rotated around axis parallel to the direction which the angle 03-03-03 became small. 2. Tetrahedron became large and regular. Average T-O bond distance increased 0.53 percent. 3. M1 octahedron became small and average M1-O bond distance decreased 1.1 percent. 4, M2 polyhedron became small and average M2-O bond distance decreased 0.37 percent Polythedron was affected not so much compared with any cation site. 5. Distance between metal ions distances between T and oxygens which were coordinated with M2 and meighboring tetrahedron distances between M2 and oxygens which coordinated with M1 and M2 were not changed almost. 6. $Al^{3+}$ substituted 4Mg^{2+}$ and $Si^{4+}$
It is observed that calcareous nodules of the Hwajeol Formation are locally skarnized in the Sangdong district, in which the skarn mineralization extends 5 Km westward from the Sangdong mine area to the Hwajeolchi area. After a hidden granite beneath the Sangdong mine was discovered by exploration drillings, the exploration teams of the Sangdong mine and the Korean Mining Promotion Corporation have assumed that the skarn nodule of the Hwajeol Formation was derived from emplacement of a granite in deep place and the occurrence of hidden ore bodies below the skarn, and they have discovered high grades of tungsten orebody in the same horizon of the Sangdong ore body. Mutual genetic relatioships between epidote and garnet may be explained by following chemical reactions $Ca_2FeA_{12}$$Si_3O_{12}(OH)+CaCO_3=Ca_3(Fe,\;Al)_2$$SiO_{12}+1/2CO_2+1/2H^+Ca_3FeSi_3O_{12}+SiO_2+CO_2=2CaFeSi_{12}O_6+CaCO_3+1/2O_3$. It is concluded that epidote and garnet are useful as target minerals indicating a potential occurrence of deep seated hidden ore body. Since the epidote may inform the emplacement of the granite, while the garnet in the skarn nodule of the Hwajeol Formation may reflect a strong hydrothermal mineralization taking place from the depth.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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