본 연구는 폐 망간전지의 음극합체로부터 Mn성분을 분리 회수할 수 있는 새로운 공정개발을 위하여 폐 망간전지의 음극합체와 황산암모늄과의 분해반응을 조사하였다 최적 분해반응 조건은 반응온도 $425^{\circ}C$, 폐 망간전지의 음극합체에 대한 황산암모늄의 무게비 12.0, 반응시간 60분이었고, 이 조건에서 얻어진 Mn의 최고 회수율은 93.5%였다.
폐니켈-카드뮴전지 내의 니켈과 카드뮴을 분리하기 위한 재활용 기술 중 황산암모늄($(NH_4)_2SO_4$)을 이용하여 니켈을 침전시킴으로써 분리하는 기술이 보고되고 있어, 실제 산업현장에서 사용 중인 침출액을 이용하여 pH, 온도, 황산암모늄의 투입량 등을 변수로 하여 최적의 니켈 회수 조건을 도출하였다. pH의 경우 중성, 염기성에 비해 산성의 침출액에 황산암모늄을 투입했을 때 안정적인 황산니켈암모늄($(NH_4)_2Ni(SO_4)_26H_2O$)이 형성되었으며, 침출액의 온도는 $60^{\circ}C$일 때 가장 높은 순도를 나타내었다. 황산암모늄의 투입량은 니켈 함량 대비 2배의 몰 비로 투입했을 때 높은 회수율과 가장 적은 불순물 함량을 나타내었다. 서로 다른 두 공정을 통한 수산화니켈 제조 결과, 황산니켈암모늄 이용 시 카드뮴이 1.4% 검출되었고 황화나트륨($Na_2S$)을 이용하여 카드뮴을 제거한 용액에서 수산화니켈 제조 시에는 침출액 내 포함되어 있던 철과 니켈이 동시에 석출되었다. 본 연구를 통해 황산암모늄을 이용한 니켈 회수가 유용한 재활용 기술이 될 수 있을 것으로 사료된다.
$V_{2}O_{5}$/$TiO_{2}$계 선택적촉매환원법(SCR) 촉매는 $SO_{2}$가 존재하는 조건에서 $SO_{2}$의 산화 및 암모니아의 반응에 의해 형성된 황산암모늄염으로 인해 촉매는 비활성화될 수 있다. 본 연구에 의하면, $SO_{2}$에 의한 촉매의 비활성화는 $SO_{2}$의 흡착이후 $SO_{3}$로의 산화 정도에 의존한다. $SO_{2}$의 산화는 배가스 내의 산소 농도에 약하게 영향을 받으며 바나듐 함량에 영향을 받는다. 또한 미반응 암모니아 역시 황산암모늄염 형성의 원인이므로 SCR 반응에 있어서 암모니아 투입비율에 대한 영향을 도출하였다. 황산암모늄염에 의해 비활성화된 촉매가 낮은 SCR 활성을 갖는 이유를 촉매의 기공부피 변화에서 찾을 수 있다. 이러한 황산암모늄염의 분해 반응도출을 위해 TPD (Temperature Programmed Decomposition) 실험이 수행되었다.
강원도 고랭지는 채소 재배지로 그 이용 면적이 매년 급속히 증가하고 있다. 금한 경사와 집중적으로 발생하는 장마철의 폭우는 토양 유실은 물론이고 토양 비옥도의 심각한 저하를 초래할 위험이 경작의 강도와 범위가 넓어짐에 따라 더욱더 증가하고 있다. 또한 험한 지형에 따른 기계화 영농의 어려움과 이에 수반하는 노동력의 낭비로 문제점을 제기한다. 채소 작물 재배를 위해 많이 사용하는 요소 비료, 황산암모늄 비료와 함께 특별히 수지(resin)를 피막 처리한 복합비료를 가지고 배추의 생장과 토양에 미치는 영향을 조사하였다. 수지 피막처리는 각각 7, 10, 15%의 비율로 혼합했다. 배추의 수량은 실험에 사용된 비료간에 큰 차이가 없었다. 요소와 황산암모늄은 기본 시비와 함께 2차례 추비를 하였고 수지 피막 복합 비료는 단 한번 초기에 시비하였다. 따라서 이 경우 노동력 절감과 토양 환경 교란의 최소화를 달성할 수 있었으므로 완효성의 수지 피막 처리 비료가 바람직한 것으로 나타났다. 토양에 미치는 효과는 비료의 종류간에 별다른 차이가 없었으나 인산$(P_2O_5)$의 토양내 축적 현상이 t지 피막 처리 복합 비료 시용 구에서 뚜렷하게 조사되었다. 일반적으로 화학 비료의 시용은 토양 반응(pH)의 저하를 초래하였다.
합판(合板)은 가연성(可燃性) 물질(物質)로서 건축물(建築物)의 내장(內裝)에 많이 사용(使用)되므로 각종(各種) 대형화재(大型火災)를 유발(誘發)하여 많은 인명(人命)과 재산(財産)의 손실(損失)을 초래(招來)하는 경우(境遇)가 있다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 이로 인(因)한 피해(被害)를 최대한(最大限)으로 줄이기 위한 목적(目的)으로 합판(合板)에 내화처리(耐火處理)를 실시(實拖)하였다. 이 연구(硏究)에서는 제 1 인산암모늄과 황산암모늄 용액(溶液)으로 처리(處理)한 합판(合板)의 약액흡수성(藥液吸收量), 착화시간(着火時間), 최고염(最高炎)의 길이, 잔화시간(殘火時間), 이면탄화율(裏面炭火率) 및 중량감소(重量減少) 등은 측정조사(測定調査)하였으며 황산암모늄과 제 1 인산암모늄의 처리효과(處理效果)를 비교(比較)하여 보았다. 그 결과(結果)를 요약(要約)하연 다음과 같다. (1) 제 1 인산암모늄 처리합판(處理合板)의 경우(境遇)에 있어서 25% 농도(農度)에서 내화성(耐火性)이 가장 우수(優秀)하였고 최고염(最高炎)의 길이를 제외(除外)한 모든 처리효과면(處理效果面)에서 처리시간(處理時間) 9시간(時間)에서 내화성(耐火性)이 가장 우수(優秀)하였다. (2) 황산암모늄 처리합판(處理合板)의 경우에 있어서는 6시간(時間) 처리(處理)가 9시간(時間)의 처리(處理)보다 내화성(耐火性)이 더욱 우수(優秀)하게 나타났다. (3) 제 1 안산암모늄과 황산암모늄의 처리효과(處理效果)를 비교(比較)하면 대체로 모든 처리효과(處理效果)에서 제 1 인산암모늄이 황산 암모늄보다 우수(優秀)한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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