• 자원리싸이클링
• /
• 제23권5호
• /
• pp.12-20
• /
• 2014

칼슘 페라이트는 소결광 제조 시 생성되는 자용성 소결 광물의 일종으로, 제철 공정의 소결광용 결합제 및 제강용 융제로 사용된다. 기존 소결광용 결합제 및 제강용 융제보다 용융온도가 낮아 결합제 및 융제로서의 효과가 우수하다. 본 연구에서는 제철공정에서 발생하는 다양한 산업부산물을 시작원료로 사용하여 칼슘 페라이트를 제조하였다. 칼슘 페라이트 물성을 분석 평가하기 위해, 시멘트 제조공정 시험법을 준용하였다. 더불어 칼슘 페라이트의 물성을 평가하기 위해 결정분석, 파괴하중, 열분석 등을 시행하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제23권5호
• /
• pp.3-11
• /
• 2014

칼슘 페라이트는 기존 소결광용 결합제 및 제강용 융제보다 용융온도가 낮아 결합제 및 융제로서의 효과가 우수하다. 본 연구에서는 제조비용절감과 생산성 증대를 위해 기존 용융법이 아닌 시멘트 제조공정에서의 소성법으로 칼슘 페라이트를 제조하였다. 칼슘페라이트의 석회질 원료로 소성슬러지 및 석회석을 사용하였고, 철질 원료로 제강슬러지, 고로분진 및 철광석을 사용하였다. 이때 소성온도는 $950{\sim}1170^{\circ}C$이며, 저융점 특성을 가진 '소결광용 결합제' 또는 '전로 및 전기로용 융제'로의 사용 가능성을 검토하고자 원료를 분석하고 소결 특성을 평가하였다.

• 시멘트 심포지엄
• /
• 32호
• /
• pp.103-106
• /
• 2005

유해 중금속을 다량 함유하고 있는 산업폐기물의 고화 처리에 사용되는 칼슘설포알루미네이트(4CaO$\cdot$$3Al_2O_3$$\cdot$$SO_4$이후부터 CSA로 기입) 의 제조를 위해 철강부산물인 압연 슬러지를 활용하여 그 특성에 대해 조사하였다. 본 연구에서는 철강 부산물인 압연슬러지 외에 석회석 미분물, 인산부산 석고를 혼합하여 칼슘알루미네이트상을 합성하였다. 합성 결과 소성온도 1250$^{\circ}C$에서부터 CSA가 합성되었고, 이와 함께 칼슘실리케이트 (2CaO$\cdot$$SiO_2$)와 칼슘알루미노페라이트(4CaO$\cdot$$Al_2O_3$$\cdot$$Fe_2O_3$)도 함께 합성되었다. CSA 합성에 미치는 중금속 영향을 관찰한 결과 원료의 중금속이 CSA 합성 온도를 낮추는 효과가 있는 것으로 나타났다. CSA를 이용한 철강산업 폐기물의 중금속 고용 처리 연구에서도 본 실험에서 합성된 CSA가 폐기물의 중금속 고화 처리에 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
• /
• 한국세라믹학회 2000년도 춘계총회,특별강연,심포지움,연구발표회
• /
• pp.21.1-21.1
• /
• 2000

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.443-450
• /
• 2021

순환유동층보일러 석탄회(CFBA)는 탈황공정을 위한 석회석 투입에 의한 탈황석고와 free-CaO에 의해 자기경화되는 특성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 시멘트 바인더 대체용 CFBA의 자가경화에 대한 고로슬래그(BFS)와 탈황석고(FDG)의 영향을 검토하였다. 다량의 Fe₂O₃, free-CaO 및 탈황 석고를 함유하는 CFBA의 수화반응에 의한 압축강도는 칼슘알루미네이트 수화물, 칼슘실리케이트 수화물, 에트링자이트 및 칼슘카보페라이트 수화물(3CaO·Fe₂O₃·3CaCO₃·12H₂O)의 형성에 기인한다. CFBA의 자가 경화에 의한 압축강도는 Ordinary Portland Cement에서 C₄AF의 수화물과 유사한 수화물을 생성하여 표현하며, C₄AF의 수화시 CaSO₄가 존재하면 CaSO₄가 CaO·Al₂O₃와 에트링자이트를 형성하고, 유리 CaO와 CaCO₃가 함께 존재하면 육방정계 결정인 탄산칼슘 또는 탄산칼슘 결정이 형성됩니다. CFBA의 경화 특성은 C₄AF의 수화 및 경화 메커니즘에 의해 유사한 특성을 가짐을 확인하였다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
• /
• pp.330-334
• /
• 2005

본 연구에서는 유해 중금속을 다량 함유하고 있는 산업폐기물의 고화 처리에 사용되는 칼슘설포알루미네이트(4CaO $3Al_2O_3\;SO_4$ 이후부터 CSA로 기입)의 제조를 위해 철강부산물인 압연 슬러지를 활용하여 그 특성에 대해 조사하였다. 본 연구에서는 철강 부산물인 압연슬러지 외에 석회석 미분물, 인산부산 석고를 혼합하여 칼슘알루미네이트 상을 합성하였다. 합성 결과 소성온도 $1250^{\circ}C$에서부터 CSA가 합성되었고, 이와 함께 칼슘실리케이트$(2CaO\;SiO_2)$와 칼슘알루미노페라이트($4CaO\;Al_2O_3\;Fe_2O_3$)도 함께 합성되었다. CSA 합성에 미치는 중금속 영향을 관찰한 결과 원료의 중금속이 CSA 합성 온도를 낮추는 효과가 있는 것으로 나타났다. CSA를 이용한 철강산업 폐기물의 중금속 고용 처리 연구에서도 본 실험에서 합성된 CSA가 폐기물의 중금속 고화 처리에 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 분석과학
• /
• 제5권4호
• /
• pp.401-408
• /
• 1992

산화칼슘과 산화철을 0.6:1.4, 0.8:1.2, 1.0:1.0 몰비로 혼합하여 만든 디스크 형태의 시편들을 $1400^{\circ}C$ 산소 분위기와 수소 분위기하에서 각각 소결하였다. 수소 분위기하에서 만든 calcium ferrite 막전극이 산소 분위기하에서 만든 calcium ferrite 막전극 보다 더 우수한 감응전위와 감응농도범위를 나타냈다. 수소 분위기하에서 만든 calcium ferrite ($CaO:Fe_2O_3=0.6:1.4$ 몰비) 막전극은 $Ca^{2+}$, $Ba^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Zn^{2+}$와 같은 2가 금속 양이온과 $I^-$, $Br^-$와 같은 할로겐 음이온에 대하여 Nernstian 기울기에 근접한 높은 감응전위를 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.9-15
• /
• 2023

시멘트는 대표적인 이산화 탄소 배출 산업이다. 에너지 소비와 CO₂ 배출 저감을 위해 제조 공정 개선 및 대체 재료의 사용확대가 필요하다. 따라서 본 연구는 CO₂ 흡착형 재료인 CAF을 저온 소성하여 시멘트에 적용하여 시멘트 수화의 기본 특성을 확인하였다. 합성 CAF의 수화 생성물에 대한 결정상 분석과 공극 분포, 그리고 구조 이미지를 확인하고, 압축강도를 측정하였다. SCAF는 치환율은 10, 20, 100 %으로 하였으며, 치환율의 증가에 따라 압축강도는 저하되는 경향을 보인다. 또한, SCAF 치환율 100%인 경우, 초기 재령의 수화 생성물은 calcium aluminum oxide hydrate (Ca₃Al₂O₆·xH₂O)와 calcium iron hydroxide (Ca₃Fe(OH)₁₂)이며, 치환율 10, 20 %에서는 일반적인 시멘트 수화물 외에 CAF 화합물인 Brownmillerite가 관찰되었다. 또한, 공극율은 치환율의 증가에 따라 공극 크기가 크고 공극율이 높았다. 본 연구 결과 저온 소성으로 제조된 CAF는 CO₂ 흡착형 재료로 활용을 위해 단독 사용 및 일반 양생은 어려울 것으로 보인다.

• 광물과 암석
• /
• 제36권3호
• /
• pp.213-220
• /
• 2023

본 연구에서는 고압 환경에서 합성된 결정 입자의 크기에 원시료(starting materials)의 상(phase)이 미치는 영향을 확인했다. 상이 다른 두 가지 원시료인 비정질 시료와 나노파우더 시료를 이용해 알루미늄이 부화된 고압의 환원환경에서 삼원계 시스템인 브리지마나이트-페리클레이스-칼슘 페라이트(calcium ferrite)상의 MgAl₂O₄을 합성했다. 시료는 40 GPa 2000 K의 압력온도 조건에서 20 시간 동안 가열하여 합성했다. 합성된 시료는 비정질 시료를 이용한 경우 입자 크기가 50-200 nm였으며, 나노파우더를 이용한 경우 ~500 nm로 나타났다. 이러한 차이는 1) 시료가 합성된 2000 K의 온도가 낮아 비정질 시료의 경우 결정 성장보다 결정핵 성장이 더 우세하게 나타났거나 2) 시료에 존재할 수 있는 산화 환원반응 상태의 차이로 생각된다. 추후 다원계 시스템에 대한 고압 실험을 수행할 때 비정질 시료보다 나노파우더를 원시료로 이용하는 것이 결정 성장에서 더 유리할 것으로 생각된다.