• 자원리싸이클링
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• 제18권3호
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• pp.42-48
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• 2009

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.

• 자원리싸이클링
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• 제9권1호
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• pp.52-62
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• 2000

건축용 고품질 골재, 시멘트 산업 그리고 체절용 플럭스 등 보다 더 가치 있는 분야로의 전로슬랙의 재활용을 극대화하기 위해서는 사용목적에 맞게 전로슬랙의 조성과 특성을 조절하는 것이 대단히 중요하다. 본 연구에서는 슬랙의 화원.개질을 목적으로 전로슬랙에 $SiO_2$의 첨가량을 바꾸고 일정량의 탄소를 섞어 $1650^{\circ}C$에서 환원 용해하였다. 환원이 종료된 후, 개질된 슬랙은 노대에서 상온까지 서냉하였다. 얻어진 슬랙에 대하여 SEM-EDX, XRD, Chemical Anaysis에 의해 상조직, 상분포, 조성분포등을 조사하였다. 또한 자연골재와의 물성비교를 위하여 압축강도와 밀도도 측정하였다. XRD분석에 의하면, 전로슬랙 중량에 대하여 10%의 $SiO_2$를 첨가하여 환원개질한 전로슬랙은 bredigite + merwmite의 혼합상으로 존재하며, 20% 및 30% $SiO_2$를 첨가한 경우엔 모두 akcrmante로 존재하고 있다. 그러나 SEM-EDX 분석 결과는 개질슬랙의 상분포가 슬랙조성에 따라 아주 민감하게, 그리고 복잡하게 변화함을 보여주고 있다. 또한 개질슬랙의 성질은 이러한 상분포에 의해 많은 영향을 받는다. 카드뮴 약 1/3과 바나듐의 약 1/5은 환원후에도 개질슬랙중에 남으며, 그밖의 많은 중금속원소들은 환원개질에 의해 90%~95% 이상의 금속철 중에 흡수되거나 휘발하여 제거된다. 25%의 $SiO_2$를 혼합하여 환원한 후 서냉에 의해 얻은 개질전로슬랙의 압축강도와 밀도는 자연화강암에 거의 근접한 값을 보이고 있어, 고품질의 건축용 골재로도 사용 가능하며, 이는 Thyssen 제철소에서 개발하여 건축용으로 공급하고 있는 $SiO_2$를 첨가한 산화개질 슬랙골재 보다도 우수한 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권3호
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• pp.55-61
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• 2011

금속급 실리콘(MG-Si)을 태양전지용 실리콘(SOG-Si)으로 정제하기 위한 경제적인 프로세스를 구축하기 위하여 1823 K에서 CaO-$SiO_2$ 계 슬래그에 의한 붕소의 제거에 대하여 조사하였다. 본 연구에서 CaO-$SiO_2$와 $CaCO_3-SiO_2$ 슬래그의 염기도(%CaO/$%SiO_2$) 증가에 따라 B의 제거율은 각각 63%와 73%까지 증가하였다. 그러나 Ar 가스에 의한 슬래그와 실리콘의 교반 시간의 영향은 나타나지 않았다. 그리고 CaO-$SiO_2$ 계 슬래그에 $Na_2CO_3$를 첨가하였으나 그 영향은 크지 않았다. $CaCO_3-SiO_2$ 슬래그(염기도=1.2)에 의해 3회 처리한 결과 B의 농도는 1.03 ppm까지 감소하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권4호
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• pp.58-64
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• 2011

고온에서 PCB 처리를 통한 Au, Ag와 같은 귀금속뿐 아니라 Ni과 같은 주요 회유금속을 회수하기 위한 기초연구로서 CaO-$Al_2O_3$(-$SiO_2$) 및 CaO-$SiO_2$-$CaF_2$ 슬래그를 이용하여 Au, Ag, Ni의 회수거동올 관찰하였다. 슬래그 투입 없이 PCB만으로 용융실험을 수행한 결과 PCB는 거의 용융되지 않았으며, 이로부터 유도전류를 이용한 용융을 촉진할 뿐 아니라 유가금속의 회수를 위해서는 Cu와 갇은 적절한 base metal이 필요함을 확인하였다. 본 연구결과, PCB/Cu ratio는 1 이하가 바람직할 것으로 생각된다. CaO-$Al_2O_3$(-$SiO_2$) 및 CaO-$SiO_2$-$CaF_2$ 슬래그를 투입한 결과, $CaF_2$를 함유하는 fluorosilicate계 슬래그가 calcium aluminate계 슬래그보다 융점과 점도가 낮게 제어되었으며, 이로부터 Au, Ag, Ni의 높은 분배비를 얻을 수 있었다. 점도가 낮은 $CaF_2$ 함유 슬래그 적용 시 높은 유가금속 회수율은 슬래그 내에서 각 금속입자의 등속침강속도가 상승하기 때문인 것으로 평가되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권5호
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• pp.65-71
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• 2012

용융 PbO-$SiO_2$계 슬래그와 Bi를 $775{\sim}850^{\circ}C$의 마그네시아 도가니 중에서 평형시켜 Pb와 Bi의 평형분배에 대하여 조사하였다. 분위기 중의 산소분압은 $P_{CO2}/P_{CO}$의 비율을 조정하여 제어하였다. Pb의 분배비인 (%PbO)/[%Pb]는 슬래그 중의 $SiO_2$ 농도가 증가함에 따라 증가하였으며, Bi의 분배비인 ($%Bi_2O_3$)/[%Bi]는 슬래그 중의 $SiO_2$ 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 그리고 반응 온도가 높을수록 금속 상중의 Pb 농도는 증가하였다. 이러한 결과는 열역학적으로 예측한 결과와 잘 일치하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권1호
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• pp.30-35
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• 1999

155$0^{\circ}C$~1$650^{\circ}C$의 온도범위에서 stampwo의 원료로서 사용되는 돌로마이트 클링커의 Fe2O3의 함유유무에 따른 slag에 의한 침식거동을 연구하였다. Slag 성분중에서 CaO-SiO2계 저융점 화합물 보다는 Fe2O3가 선택적으로 돌로마이트 클링커의 입계로 깊숙히 침투되었다. 돌로마이트 클링커의 가동면에 존재하는 치밀한 magnesioferrite는 slag중의 Fe2O3 성분보다는 클링커중에 함유되어 있는 Fe2O3 성분에 의하여 우선적으로 생성되었다. 돌로마이트 클링커의 slag에 의한 손상은 돌로마이트 클링커의 입계에 존재하는 CaO가 slag중의 Fe2O3 성분과 반응하여 dicaciumferrite를 생성$\longrightarrow$dicalciumferrite가 slag 성분중의 CaO-SiO2계 화합물에 의하여 용출되는 단계로 진행되었다. Slag의 온도가 상승됨에 따라 Fe2O3가 함유되어 있지 않는 돌로마이트 클링커의 경우에는 돌로마이트 클링커의 가동면에 생성되는 magnesioferrite의 층은 미양하였다. 반면에, Fe2O3가 함유된 돌로마이트 클링커는 slag의 온도가 상승됨에 따라 magnesioferrite의 층이 두꺼울 뿐문아니라 magnesioferrite의 입성장도 수반되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권4호
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• pp.410-416
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• 1999

The reactivity of three kinds of spinels which CaO-Al2O3-SiO2 slag was investigated in terms of mineral phases and microstructures. New crystal products were not formed by reaction of 12CaO.7Al2O3 in the slag with spinels and free MgO components was preferenctially dissolved into slag for MgO-rich spinel and stoichiometric spinel. Meanwhile mineral phase was changed from 12CaO.7Al2O3 to CaO.Al2O3 to CaO.2Al2O3 finally to CaO.6Al2O3 having high melting point for Al2O3 -rich spinel. The Fe-oxide component of the slag was taken up by only stoichiometric spinel grains within the spinel clinker and the trapped amount of Fe-oxide was independent of MgO content of MgO in spinel clinker the more th resistance to slag corrosion but the less resistance to slag penetration.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권3호
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• pp.188-194
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• 2009

Recently, new extraction technology for manganese nodule has been developed as alternative noble metallic resources. It is important to understand thermodynamic behaviors of phosphorus in low basic slag system from the viewpoint of the refining processing optimization. Thermodynamic behaviors of phosphorus in the $FeO-MnO-CaO-SiO_2-MgO_{satd.}$ slag system were investigated at 1723 K with various oxygen potential and slag composition of low basicity. The experimental results for dependence of phosphorus on oxygen potential and slag basicity indicated that the dissolution mechanism of phosphorus into slag of low basicity could be derived as follows; $[P]+5/4O_2+(O^{2-})=({PO_{3.5}}^{2-})$ Present experimental results implied that stability of phosphorus in slag would be depended on both of $O^{2-}$ (basicity) and content of $Ca^{2+}$ in molten slag. The thermodynamic effect of FeO, MnO and $Na_2O$ on low basicity on phosphate capacity was discussed.

• 자원리싸이클링
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• 제23권1호
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• pp.33-39
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• 2014

본 연구에서는 폐 PCB의 주성분인 Cu와 $CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO$계 슬래그의 평형실험에 의해 Cu의 용해도에 대하여 조사하였다. 1673 K~1825 K 범위에서 일정한 비율로 미리 용융된 4원계 슬래그와 Cu를 흑연 도가니에 각각 20 g 장입한 후, 10시간동안 평형 을 유지하였다. 분위기 중의 산소분압은 CO가스와 Ar가스의 비율을 조절하여 $10^{-17.23}{\sim}10^{-15.83}$ atm 범위로 제어하였다. 평형산소 분압과 염기도 및 MgO 농도가 증가할수록 슬래그 중 Cu의 농도는 증가하였다. 그리고 반응 온도가 높을수록 슬래그 중의 Cu의 농도는 감소하였다. 슬래그 중으로 용해되는 Cu의 반응은 발열반응이다.

• 자원리싸이클링
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• 제7권1호
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• pp.50-56
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• 1998

분말도 2.0mm이하인 전로슬래그는 토양산도 중화능이 $CaCO_3$의 1/3수준이지만 Ca와 Mg를 함유하고 있어 CaMgCO$_3$를 대체할 수 있는 토양산도 중화제이며 이의 liming 효과는 속효성이면서 지속적이었다. 우리나라 일반 농경지 토양을 작물생육의 적정 토양산도인 pH 6.5로 개량하기 위한 전로슬래그 시용량은 $7~8{Mgha}^{-1}$이었다. 농경지 토양에 전로슬래그를 시용하였을 때 토양 pH 상승과 Ca, Mg, P, Fe, Si 함량이 유의적으로 증가하였으며 전로 슬래그 처리구에서 재배한 벼의 엽조직체내에는 Ca, P, Fe, Si 함량이 그리고 콩 조직체내에는 P 함량이 대조구에서 보다 높았다. 수량 증가효과는 전로슬래그 $8{Mgha}^{-1}$시용시 벼와 콩 모두 가장 높았으며 증수율은 간척지답에서 14.2%, 추락답에서 6.9%, 그리고 보통답에서는 4.3%이었으며 콩의 경우에는 36.6%로 벼 증수율보다 훨씬 높았다.