• 한국광물학회지
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• 제32권3호
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• pp.185-200
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• 2019

본 연구목적은 비-가시성 금 정광(Au = 1,840.00 g/t)으로부터 금을 단체분리 시키기 위하여 마이크로웨이브-질산침출 실험을 수행하였다. 이를 위해 질산농도 효과, 마이크로웨이브 침출시간 효과 그리고 시료 첨가량 효과에 대하여 마이크로웨이브-질산침출 실험을 수행하였다. 본 연구의 실험조건에서는 금이 전혀 침출되지 않은 것으로 조사되었다. 불용성-잔류물의 무게는 질산 농도, 마이크로웨이브 침출시간 그리고 시료 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향으로 나타났다. 불용성-잔류물에 대하여 XRD 분석한 결과 석고와 anglesite가 나타나는데 이는 정광에 포함된 방해석과 방연석이 질산용액과 반응하여 생성된 것으로 사료된다. 불용성-잔류물에 대하여 납-시금법을 수행한 결과 정광보다 금함량이 최소 1.3배(Au = 2,464.70 g/t)에서 최대 28.8배(52,952.80 g/t)로 높게 나타났다. 그러나 납-시금법에서 회수된 금 함량은 gold nugget effect가 매우 심하게 나타났다. 향후, 마이크로웨이브-질산침출 실험에서 정광의 시료채취 방법을 개선하고, 더 작은 기공 크기의 여과지를 사용하여 침출용액을 여과하고 납-시금법에서 여과지를 태워서 시료로 투입하는 방법을 수행한다면 gold nugget effect를 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.39-47
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• 2024

본 연구에서는 재활용 시 도로용이나 지반 보강재로 사용되는 전기로 제강슬래그의 입경별 중금속 용출 실험과 제강슬래그와 점토를 혼합한 혼합비별 공시체의 이온 용출을 실험하여 환경적 특성을 분석하였다. 폐기물 공정시험결과 시료 시험항목에서 중금속은 검출되지 않은 것으로 나타났으며, 물과 접하지 않은 제강슬래그의 경우 용출이 일어나지 않는 것을 알 수 있었으나, 제강슬래그의 중금속 용출 실험을 진행하여 ICP-OES 분석한 결과 일부 중금속이 검출되었다. 제강슬래그가 물과 반응하면 제강슬래그 내에 존재하는 Free CaO와 화학반응이 일어나 용출이 되는 것을 알 수 있었다. 제강슬래그의 입경별 용출 실험을 진행한 결과 가장 많은 용출이 일어난 알루미늄의 경우 입경이 작을수록 커지는 것으로 나타났으며, 제강슬래그와 점토를 혼합한 혼합토의 경우 제강슬래그의 함량이 증가할수록 알루미늄의 용출량은 증가하였다. 그러나 제강슬래그만을 사용했을 때보다 제강슬래그와 점토의 혼합토에서 용출되는 알루미늄의 양이 현저히 낮아졌으며, 다른 중금속들도 용출되는 양이 기준치 이하로 나타났다. 그러므로 제강슬래그와 점토의 혼합토를 재활용하여 도로용이나 성토용 재료로 사용 시 중금속의 용출에 대한 우려는 매우 낮아질 것으로 사료된다. 이러한 결과는 순수 제강슬래그만을 사용하는 것보다 제강슬래그와 점토를 혼합한 재료가 친환경적으로 지속가능하고 안전한 대안이 될 수 있다고 판단된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제9권2호
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• pp.101-115
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• 2001

작물생산을 위하여 토양에 시용된 비료는 용해되어 일부는 작물에 흡수되고, 나머지는 토양중에서 복잡한 과정을 거쳐 심토층으로 용탈되는데 특히 NO$_3$-N은 지하수 오염의 직접적인 원인이 되기도 한다. 본 시험은 밭토양에서 질소질비료 및 완숙 퇴비를 시비함에 따른 작물체의 흡수와 토양내 시비 양분의 이동, 지하수로의 용탈 가능성에 파악하여 환경보존형농업의 기초자료를 얻기 위하여 수행하였다. 제주지역 화산회토에서 Lysimeter(체적 0.15㎥, 지름 62cm, 높이 62.8cm)를 이용하여 작물을 재배하면서 강우시 용탈수를 채수하여 조사, 분석하였다. Lysimeter 시험 처리 내용은 무비방임구, 미비무재배 서초구, 무비재배구, 질소 토양처리구(16, 32, 64kg/10a), 질소+퇴비 토양처리구(16+800, 32+1600, 64+3200kg/10a), 질소 수용액처리구(16, 32kg/10a), 질소보비(32kg/10a) 소식 및 밀식구 13처리로 하여 질소는 요소를 시용하였고, 전작물로는 옥수수를, 후작물로는 감자를 재배하면서 작물의 생육 및 이온의 용탈정도를 조사하였다. 용탈수의 pH는 질소시비량을 증가시킬수록 점차 낮아지는 반면, NO3-N 농도는 증가하는 추세였다. No$_3$-N의 용탈총량은 무비방임구(T1) 및 무비무재배 서초구(T2)가 보비구(T5)보다 월등하게 높은 반면, 무비재배구(T3)에서 가장 낮게 나타났다. 또한 수용액 시비구의 용탈 평균농도가 토양시비구의 64%에 불과하였고, 밀식구의 용탈평균농도는 와식구의 54.5%로 낮았다. Ca 및 K 이온의 농도 및 용탈총량도 무비재배구(T3)에서 가장 낮았으며, 무비방임구(T1) 및 무비무재배 서초구(T2)에서 높게 나타나 NO3-N과 유이한 경향을 보였다. 시비질소의 용탈율은 시비량을 증가시킬수록 높아졌고 밀식구 및 수용액시비구에서 낮아졌다. 따라서 앞으로는 시비 양분의 지하수로의 용탈을 줄이고, 시비 효율을 극대화시킴으로써 특속 가능한 환경친화형 농업에 바탕을 둔 고도의 시비처방 기능이 요구될 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제28권3호
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• pp.209-220
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• 2015

폐광산에 방치되어 있는 폐광석으로부터 유용금속이온을 그 지역 토착박테리아를 이용하여 효과적으로 용출시키고자 하였다. 토착호산성박테리아를 중금속 이온에 내성이 형성될 수 있도록 중금속 이온에 주기적으로 반복 적응시켰다. 그 결과 적응실험이 진행될수록 성장-배양액의 pH가 더 안정적으로 감소하였다. $CuSO_4{\cdot}5H_2O$에 9주와 12주 동안 적응시킨 박테리아를 이용하여 42일 동안 미생물용출을 수행한 결과, 용출-배양액의 pH는 적응 횟수에 비례하여 더 빠르게 감소하였다. 황동석과 Cu 함량이 고성 폐광석에 비하여 상대적으로 적게 포함된 연화 폐광석에서 더 많은 박테리아들이 부착하였고, 또한 Cu와 Fe 함량은 고성 박테리아 시료(각각의 용출률 = 66.77%와 21.83%)에 비하여 연화 박테리아 시료(각각의 용출률 = 92.79%와 55.88%)에서 더 많이 용출되었다. 따라서 중금속으로 오염된 광산에 오랫동안 서식한 토착호산성 박테리아를 이용한다면 또한 이 박테리아들을 목적중금속 이온이 포함된 성장-배양액에 계속하여 주기적으로 적응시킨다면, 폐광석으로부터 유용금속이온을 더 효과적으로 용출시킬 수 있을 것으로 확신한다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권6호
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• pp.33-40
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• 2006

폐 PCBs중 구리의 효율적이고 친환경적인 회수기술을 개발하려는 목적으로, 염산 용액 내에서 전해 생성된 염소를 이용하여 구리의 침출거동에 관한 연구를 수행하였다. 염산농도 1M, 교반속도 400 rpm, 용액온도 $25^{\circ}C$, 전류밀도 $10mA/cm^2$에서 전해 생성된 염소의 반응초기(구리이온 농도<3.6g/L) 침출반응 이용효율은 거의 100% 이었다 침출의 진행으로 용액 내 구리 이온의 농도가 3.6g/L에 도달하면 전기화학적 산화종이 $Cl^-$에서 침출반응으로부터 생성된 $Cu^+$ 이온으로 바뀌어 전극 전위의 급격한 감소가 관찰되었다. 또한 1M염산 침출 용액 내 구리 이온의 농도가 CuCl의 용해도 한계인 5.2g/L에 도달하면 침출속도가 초기침출속도보다 약 0.5배정도 감소하였다. CuCl의 용해도 한계가 높은 $Cl^-$의 농도가 3M인 조건에서는 이러한 침출속도의 감소가 일어나지 않았으며 이는 구리 표면에 $CuCl_{(s)}$층 생성이 침출반응에 큰 영향을 주는 것을 의미한다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권3호
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• pp.9-17
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• 2023

폐리튬인산철 전지의 양극재로부터 리튬을 효율적으로 회수하기 위하여 활발하게 연구 중이며, 이는 리튬 자원의 지역 편재성 및 가격 변동성을 해소하고 환경오염 문제를 해결할 수 있다. 폐리튬인산철 전지로부터 리튬을 침출 및 회수하기 위하여 동형치환 침출 공정을 사용하였다. 상대적으로 저렴한 염화철 에칭액을 침출제로 사용하여 LFP의 Fe²⁺를 동형 치환하여 리튬을 침출하였다. 또한 추가적인 첨가제 및 추출제 없이 염화철 에칭액만을 사용하였으며, 염화철 에칭액을 LFP 이론적 몰 비 대비 0.7배, 1.0배, 1.3배, 그리고 1.6배로 하여 리튬의 침출율을 비교하였다. LFP 몰 비 대비 1.3배의 조건에서 약 98%로 가장 높은 리튬 침출율을 보였고 이후 침출액은 NaOH를 투입하여 pH 조절을 통하여 철을 제거하였다. 철이 제거된 용액으로부터 탄산리튬을 합성하였고, 그 분말 특성을 확인하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제31권2호
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• pp.163-168
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• 2024

As the demand for lithium-ion batteries for electric vehicles is increasing, it is important to recover valuable metals from waste lithium-ion batteries. In this study, the effects of gas flow rate and hydrogen partial pressure on hydrogen reduction of NCM-based lithium-ion battery cathode materials were investigated. As the gas flow rate and hydrogen partial pressure increased, the weight loss rate increased significantly from the beginning of the reaction due to the reduction of NiO and CoO by hydrogen. At 700 ℃ and hydrogen partial pressure above 0.5 atm, Ni and Li₂O were produced by hydrogen reduction. From the reduction product and Li recovery rate, the hydrogen reduction of NCM-based cathode materials was significantly affected by hydrogen partial pressure. The Li compounds recovered from the solution after water leaching of the reduction products were LiOH, LiOH·H₂O, and Li₂CO₃, with about 0.02 wt% Al as an impurity.

• 한국환경과학회지
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• 제1권1호
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• pp.1-1
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• 1992

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.46-52
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• 2015

A leaching kinetics was conducted for the purpose of recovery of praseodymium in sulfuric acid ($H_2SO_4$) from REE slag concentrated by the smelting reduction process in an arc furnace as a reactant. The concentration of $H_2SO_4$ was fixed at an excess ratio under the condition of slurry density of 1.500 g slag/L, 0.3 mol $H_2SO_4$, and the effect of temperatures was investigated under the condition of 30 to $80^{\circ}C$. As a result, praseodymium oxide ($Pr_6O_{11}$) existing in the slag was completely converted into praseodymium sulfate ($Pr_2(SO_4)_3{\cdot}8H_2O$) after the leaching of 5 h. On the basis of the shrinking core model with a shape of sphere, the first leaching reaction was determined by chemical reaction mechanism. Generally, the solubility of pure REEs decreases with the increase of leaching temperatures in sulfuric acid, but REE slag was oppositely increased with increasing temperatures. It occurs because the ash layer included in the slag is affected as a resistance against the leaching. By using the Arrhenius expression, the apparent activation energy of the first chemical reaction was determined to be $9.195kJmol^{-1}$. In the second stage, the leaching rate is determined by the ash layer diffusion mechanism. The apparent activation energy of the second ash layer diffusion was determined to be $19.106kJmol^{-1}$. These relative low activation energy values were obtained by the existence of unreacted ash layer in the REE slag.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.526-531
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• 2001

LD slag, that is, a by-product of steel making process, has been mainly used as land construction materials. Recently, the seashore application of LD slag was tried in Japan and Korea tut the reaction between LD slag and seawater was not studied yet. We tried to clarify the leaching reaction and/or mechanism of LD slag and the reaction between seawater and LD slag. We tried to apply these results to the decarbonization of seawater for seawater magnesia process. At first, LD slag was milled and classified into 5 grades, that is, (ⅰ)45${\mu}{\textrm}{m}$ under, (ⅱ)0.25~0.5mm (ⅲ)0.5~1mm(ⅳ)1~2mm, (ⅴ)2.36~3.35mm. These slags were leached in the distilled water. In case of 45${\mu}{\textrm}{m}$ under, the pH of the leached solution was over 12. The chemical analysis of leached solution showed that the $Ca^{+}$$^2$was main component and the S $i^{+}$$^4$was very low. On the other hand, the content of S $i^{+}$$^4$in leached solution was decreased with the increase of pH of this solution. The nearly pure calcium solution was made and the ultra high purity MgO could be made with this calcium solution. The leaching behavior of LD slag was different between the fine particle and coarse particle. The calcium was leached by bulk dissolution in the coarse particle and by surface controlled reaction in fine particle. The leaching rate was slow in coarse particle and fast in fine particle. Therefore, the high pH solution, that is, over 12, was obtained in fine particle.cle.e.