• 제목/요약/키워드: Bayer process

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레드머드 혼입에 따른 시멘트 모르타르의 기공특성 (Pore Characteristics of Cement Mortar with Red Mud Content)

  • 강혜주;황병일;강석표
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.248-249
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    • 2017
  • Red mud is an industrial by-product produced during the manufacturing aluminum hydroxide (Al(OH)3) and aluminum oxide(Al2O3) from Bauxite ores. In Korea, approximately 2tons of red mud in a sludge form with 40~60% moisture content is produced when 1 ton of Al2O3 is produced through the Bayer process. An annual production of approximately 20tons are produced by company K, which is responsible for most of the domestic production. Therefore, in order to utilize Red Mud in the construction industry, this study evaluated the pore characteristics of ordinary portland cement mortar according to the red mud replacement ratio.

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시멘트 페이스트의 강도특성에 미치는 중화 레드머드의 영향 (Effect of Neutralized Red Mud on the Strength Properties of Cement Paste)

  • 강혜주;강석표
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.27-28
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    • 2020
  • In this study, as a measure to recycle red mud, which is a byproduct of the Bayer Process, red mud was manufactured as liquid and recycled without drying and grinding. Previous studies have shown that mechanical performance decreases when liquid red mud is applied to cement concrete. Therefore, in this study, liquid red mud was neutralized with nitric acid and applied to cement paste to examine the properties of cement paste according to the addition of red mud. As a result, the compressive strength of 10% liquid red mud decreased by 37.7% compared to Plain, and 10% liquid red mud indicates similar strength to Plain and restores the strength.

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레드머드를 혼화재료로 사용한 친환경 흙포장의 압축강도 및 시공특성 (Compressive Strength and Construction Characteristics of Environmentally Friendly Soil Concrete Pavement Using Red Mud Admixture)

  • 홍종현
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권9호
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    • pp.1059-1068
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    • 2012
  • The purpose of this study was to develope the environmentally favorable method of roller compacted soil concrete pavement using industrial waste red mud. Red mud was the major solid waste produced in the process of alumina extraction from bauxite(Bayer process). For recycling purpose, red mud was treated and applied to use as concrete admixtures. To this end, laboratory test such as compressive strength of soil concrete, and field test such as construction characteristics of soil concrete pavement, had been conducted. From the study results, the compressive strength of soil concrete was strongly related to its matrix proportion and compaction energy. The optimum mix proportion was comprised of cement 300 $kg/m^3$, water 110 $kg/m^3$, fine aggregate 600 $kg/m^3$, course aggregate 1400 $kg/m^3$, red mud admixture 50 $kg/m^3$ and compaction energy above 2.86 $cm-kgf/m^3$. The $7^{th}$-day and $28^{th}$-day mean compressive strength of soil concrete were 43.8 MPa and 53.3 MPa each under the optimum condition. Pavement application of soil concrete using red mud admixture indicated that the proposed method was simple in case of construction and showed a good surface texture.

레드머드로부터 $TiO_2$ 회수에 초음파가 미치는 영향 (The effect of ultrasonic waves on recovery of $TiO_2$ from red mud)

  • 임기혁;서혜민;정유진;홍성길;손병현
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.423-425
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    • 2012
  • 레드머드(Red mud)란 Bauxite 광물을 Bayer process 공정을 거쳐 알루미나를 정제하는 과정에서 발생하는 슬러리 형태의 산업폐기물이다. 레드머드는 pH 10-12.5 범위의 높은 알칼리성을 나타내며, 14-21 가지의 광물상을 함유하고 있다. 하지만 유가성 물질이 함유되어 있음에도 불구하고 적절한 처리 방법이 없어 폐기물로써 처리되어지고 있다. 레드머드의 처리 및 보관 부분에서 강우로 인한 지하수 오염, 처리 토지 면적 등과 같은 문제점이 다소 발생하여 효율적인 처리가 시급한 실정이다. 이로 인해 환경, 토목, 건설 등 다양한 분야에서 레드머드를 재활용하기 위해 활발히 연구가 진행되어 지고 있지만 재활용양이 발생량에 비해 극히 적다. 따라서 본 연구에서는 최종 처리되는 레드머드의 부피를 줄여 최종 처리 비용을 감소시키고자 레드머드에 함유되어 있는 유가성 금속 성분 중 $TiO_2$ 성분의 회수 방법 중 초음파를 방사하여 회수하는 방법을 알아보았다.

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알루미늄 제련 폐기물(Red Mud)의 활성화 방법에 따른 수용상의 인산염 제거특성 (Phosphate Removal from Aqueous Solution according to Activation Methods of Red Mud)

  • 김이태;배우근;김우정
    • 한국물환경학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.466-472
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    • 2004
  • Red mud is formed as a waste during bauxite refining known as Bayer's process. Its main constituents are iron, aluminium, sodium and silica. The disposal of large quantities of wasted red mud causes a serious ecological problem. In this study, the red mud wasted from the bauxite refinery was studied for phosphate removal from aqueous solution according to activation methods. The influence of heat treatment, and neutralization with sea water and acid treatment level for the optimum conditions for phosphate removal have been determined. Heat treatment combined with acid treatment is most suitable for the removal of phosphate from aqueous solution. The optimal condition was activated with 1 N HCl solution after heating in $600^{\circ}C$ during 4 hours. Acid and heat treatment causes sodalite compounds which hinder the phosphate adsorption to leach out. The adsorption data obtained followed a first-order rate expression and fitted well with the Freundlich Isotherm well.

레드머드 내 철 자원 회수 가능성 고찰 (A Study for Recoverability of Iron Resource in Red Mud)

  • 김봉주;권장순;고용권;박천영
    • 자원환경지질
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    • 제53권3호
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    • pp.297-306
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    • 2020
  • 보오크사이트로부터 알루미나를 생산하는 Bayer 공정 부산물인 레드머드는 높은 pH와 나트륨(Na)의 함량으로 폐기물로 분류되어, 발생량을 줄이거나 재활용하는 공정의 개발은 환경적으로 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 레드머드 내 다량 함유된 철(Fe)을 자원가치를 갖는 품위(56wt.%) 이상으로 향상시키고자 레드머드에 활성탄과 황을 혼합하여 마이크로웨이브 가열 시험을 수행하였다. 가열 소성과정에서 레드머드 혼합물 분말시료는 유리화된 다공성 구조의 결합체로 변화되었으며, X-선 회절분석을 통하여 산출물은 침철석, 영가철(Fe0, iron), 자류철석(Fe1-xS) 및 황철석(FeS2) 등으로 구성됨을 확인하였다. 가열 소성 결과물은 왕수분해를 통하여 Fe을 용해시키고, NaCl을 첨가하여 Fe을 침전 회수하였다. 레드머드 내 Fe의 회수는 시험 조건별로 상이하게 나타났으며, 단순히 레드머드를 마이크로웨이브 가열한 시료 내 Fe은 그 함량이 49.0wt.% 였다. 그러나, 활성탄을 첨가한 시료 및 활성탄과 황을 첨가한 레드머드 시료의 가열 소성 결과물 내 Fe의 함량은 각각 58.0wt.%, 59.5wt.% 로서 철 자원가치 품위인 56wt.%를 초과하였다.

수화한 무정형 알루미나로부터 제조된 $\gamma$-Alumina의 특성 (Characteristics of $\gamma$-Alumina Prepared from Rehydrated Amorphous Alumina)

  • 김윤섭;고형신;서정권;이정민;하백현
    • 한국재료학회지
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    • 제11권11호
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    • pp.978-985
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    • 2001
  • The amorphous alumina was obtained by flash calcination of Bayer gibbsite[$Al(OH)_3$aluminum trihydroxide]. Rehydration and pore characteristics of $r-A1_2O_3$ prepared from rehydrated amorphous alumina were investigated. Crystal phases of pseudo-boehmite and bayerite were changed when amorphous alumina was hydrated at various conditions such as time, the ratio of water/alumina and pH. Specific surface areas and pore volumes of $r- A1_{2O}_3$ were influenced by the reaction time, water/alumina and PH of rehydration. The total pore volume of $r-A1_{2O}_3$increases with increasing the reaction time and ratio of water/alumina. Especially, the pure pseudo-boehmite of single phase could be prepared, when amorphous alumina was hydrated in the range of pH 6.5-8.0 in water/alumina= 10 at $90^{\circ}C$ for 7hr. The $r-Al_{2O}_3$, obtained by calcination of the prepared pseudo-boehmite at $500^{\circ}C$ for 2hrs, is characterized by the specific surface area of $265m^2$/g, total pore volume of $0.75cm^3$/g.

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질산 및 황산에 의해 중화된 액상화 레드머드의 첨가량에 따른 시멘트 페이스트의 압축강도 특성 (Characteristics on Compressive Strength of Cement Paste with Content of LRM Neutralized by Nitric Acid and Sulfuric Acid)

  • 강석표;이희라;강혜주;이병기
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.333-340
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    • 2019
  • 레드머드(Red mud)는 보크사이트(Bauxite)를 원료로 알루미나를 제조하는 공정에서 발생하는 산업부산물이다. 한국의 경우 베이어프로세스 공정을 통하여 Al2O3 1톤을 생산할 경우 함수율 50%의 레드머드가 약 2톤이 발생된다. 강알칼리성의 레드머드를 중화시킴으로서 재활용을 증대시킬 수 있고 보관 및 관리 측면에서 환경부하를 저감시킬 수 있다. 더욱이 재활용하기 위해 가열 및 분쇄 공정이 필요없는 액상화 레드머드에 대한 관심이 증대되고 있다. 따라서 본 논문에서는 질산 및 황산의 첨가량에 따른 액상화 레드머드의 pH 변화를 검토한 후 중화시킨 액상화 레드머드의 첨가량에 따른 시멘트 페이스트의 압축강도 특성을 비교 검토하였다. 그 결과 질산 및 황산으로 중화시킨 액상화 레드머드의 압축강도는 중화하지 않은 액상화 레드머드와 비교하여 상대적으로 높게 나타났다.

컬러 필터 어레이 영상에 대한 공동의 컬러보간과 임의 배율 다운샘플링 알고리즘 (Joint Demosaicking and Arbitrary-ratio Down Sampling Algorithm for Color Filter Array Image)

  • 이민석;강문기
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권4호
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    • pp.68-74
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    • 2017
  • 본 논문은 컬러 필터 어레이 (CFA) 영상에 대한 공동의 컬러보간(Demosaicking)과 임의 배율의 다운샘플링(arbitrary-ratio down sampling)알고리즘을 제시한다. 컬러보간은 단일 센서를 사용하는 다양한 영상 저장 시스템에서 영상 신호 처리 파이프 라인의 필수적인 부분이다. 또한, 스마트폰과 같은 소구경 카메라 시스템에서는 영상 센서에서 획득되는 고해상도 영상이 보다 작은 해상도의 영상으로 스크린에 다운샘플링되어 디스플레이 된다. 기존 방법에서는 이러한 과정들을 거치기 위해 "컬러보간 후 다운샘플링" 모듈의 순서대로 영상을 처리하게 된다. 하지만 이러한 독립적이고 순차적인 방법은 많은 메모리 소모와 계산량을 필요로 하게 되고, 또한 영상 처리 과정에서 아티팩트(artifact)가 발생하여 영상 디테일의 손상을 가져오게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 컬러보간과 다운샘플링을 동시에 동작하도록 하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법에서는 입력되는 컬러 필터 영상으로부터 고주파 및 저주파 성분으로 신호를 분해하는 방법에 기초하여 임의의 배율에서 컬러 필터 영상으로 역 사상(inverse mapping)을 하고 컬러보간 및 다운샘플링을 동시에 수행하게 된다. 제안하는 알고리즘은 종래의 기술보다 더 나은 영상 품질 성능을 나타내면서 동시에 보다 적은 계산량이 필요로 하는 것을 보여준다.

적토의 활성화를 통한 적조구제물질 개발에 대한 연구 (Development of Anti-red Tide Material by Activating Red-mud)

  • 채수천;장영남;배인국
    • 한국광물학회지
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    • 제18권4호통권46호
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    • pp.267-276
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    • 2005
  • 적토로부터 활성화시킨 물질에 대한 적조구제제로서의 가능성에 대하여 연구하였다. 적토는 보오크사이트로부터 알루미나를 생산하기 위해 사용되는 베이어 공정의 부산물로써 적철석, 보에마이트, 방해석, 소달라이트, 석영, 저어콘, 아나타제 및 미지의 광물 등 다양한 광물로 구성되어 있다. 중금속 흡착실험결과, As ($92\%$)를 제외한 모든 중금속이 거의 $100\%$에 가까운 높은 흡착률을 보였다. 이는 중금속에 대한 철산화물의 높은 흡착능력에 기인된 것으로 사료된다. 적토에 대한 pH (pH $1\∼13$)별 용출률 측정 결과, 산성에서 As, Cu 및 Zn가 높은 값을 보임으로써, 적토를 산처리 할 때, 중금속 제거 효과가 탁월함을 지시하였다. 적토의 산처리 산물인 활성적토는 적철석 및 보에마이트 등으로 구성되어 있으며, 온도가 증가할수록 중금속의 제거 효과가 증가하였다. 활성적토는 입도가 수십 nm로써, 5종의 적조에 대한 적조구제 효율을 측정한 결과, 구제효율은 pH특히, 반응 후 pH에 반비례하였다. 이들 5종의 프랑크톤 중, Prorocentrum minimum 및 Alexandrium tamarense의 경우, 살포 즉시 $90\%$ 이상을 그리고 약 30분 후에는 거의 $100\%$에 가까운 구제효율을 보임으로써, 활성적토가 이들 적조에 대한 우수한 구제제로서의 가능성을 지시하고 있다.