• 한국결정성장학회지
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• 제18권3호
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• pp.115-121
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• 2008

제강분진(EAF dust, 이하 더스트) 50wt%와 핵 형성제를 함유한 규산염계 유리 시편을 열처리하여 결정화 시킨 후 미세구조를 관찰하였다. 제조된 유리의 DTA 분석결과 결정화온도($T_c$)는 $850^{\circ}C$ 부근이었으며 이로부터 열처리 조건을 $950^{\circ}C$/15 hr로 정하였다. 핵 형성제 $TiO_2$는 $Fe_2O_3$나 $Cr_2O_3$에 비해 기계적 특성 및 화학적 내구성이 willemite 결정보다 우수한 franklinite 결정상의 성장을 시키는 효과가 탁월하였다. $TiO_2$가 첨가된 일부 결정화 유리 시편에서 augite 결정상이 관찰되었으며, 첨가량이 증가할수록 willemite 결정상은 줄어들고 franklinite 결정상은 증가하였다. 특히 5wt% 첨가된 시편은 willemite 결정상이 나타나지 않았으며 $1{\sim}2\;{\mu}m$ 크기의 franklinite 결정상이 유리 모상내에 고르게 분포되어 있었다. 또한 $TiO_2$가 5wt% 첨가된 시편에 $Fe_2O_3$를 첨가하면 franklinite 결정상들이 더욱 성장하여 서로 합체됨으로서 수지상 모양의 결정상을 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제7권5호
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• pp.13-18
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• 1998

전기로 제강분진의 물성을 파악하기 위하여 분진의 성분, 형상, 입도, 자성, 비중, 공극율 및 용출에 관한 성질을 조사하였다. 분진의 대부분은 서브 마이크론에서 수십 마이크론에 이르는 다양한 크기의 구형입자들이 서로 응집된 상태이고, 큰 입자에는 철분이 그리고 작은 입자에는 아연이 주로 농집되며, XRD 분석으로는 franklinite(${ZnFe}_{2}{O}_{4}$), magnetite(${Fe}_{3}{O}_{4}$), zincite(ZnO) 등의 결정이 확인된다. 분진을 습식으로 체가름하였을 때에 +200 mesh의 입단은 1.5% 정도이고 magnetite와 quartz의 결정을 함유하며, 200∼500 mesh는 magnetite, franklinite, zincite가 혼재되고, 분진의 약 82%를 차지하는 -500 mesh에는 franklinite와 zincite의 결정이 혼재한다. 공극율이 78% 정도인 분진을 약 1㎪로 압착하면 공극율은 68% 정도가 되고, 약 13㎪로 압착하면 53% 정도로 된다. 제강분진을 폐기물 처리공정 시험방법에 따라 용출시켰을 때에 허용기준치를 초과한 중금속은 카드뮴, 납, 수은이었다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권6호
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• pp.47-56
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• 2003

PVC를 열분해시켰을 때에 방출되는 염화수소와 전기로 제강공정에서 발생하는 분진을 반응시켜 PVC의 염소와 분진에 함유되어있는 유가금속을 염화물로 회수하기 위해 국내 I 사와 P 사의 전기로 제강공정에서 분진을 채취하여 물성을 조사하고, 순수한 PVC 분말과 분진을 혼합하여 펠릿을 제조한 후에 이를 $300^{\circ}C$에서 가열하여 생성되는 염화물과 펠릿의 상태를 조사하였다. 분진의 주 구성 광물은 zincite와 franklinite였으며, I dust와 P dust에 함유되어있는 아연중에서 각각 약 50%와 48%가 zincite로 존재하고 있는 것으로 나타났다. 펠릿은 30$0^{\circ}C$에서 15분 이상의 가열로 PVC 분말의 모든 염소가 방출되었으며, 방출된 염화수소는 20%의 PVC 혼합량까지는 거의 전량이 분진과 반응하여 염화물을 형성하였다. 염화수소와의 반응은 zincite의 반응속도가 franklinite보다 빨라서 먼저 반응하고 이후의 남은 염화수소가 franklinite와 반응하므로 염화철(III)이 생성되지 않기 위한 PVC의 혼합량은 zincite의 양에 좌우된다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권4호
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• pp.37-43
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• 2002

전기로 분진의 유해성을 제거하고 인공자원으로써의 가치를 활용하기 위하여 연구되고 있는 고온용융법을 이용한 전기로 분진의 처리공정에 있어서 유가금속 특히 아연의 환원 거동에 관한 연구를 속도론적인 측면에서 수행하였다. 전기로 분진의 구성 성분인 ZnO와 Franklinte의 환원 반응이 CO gas의 분압에 대하여 1차 반응인 chemical reaction에 의해 지배를 받음을 확인 할 수 있었다. ZnO와 Franklinite의 CO 가스에 의한 환원 반응에 있어서 활성화 에너지는 각각 44.95 kcal/mol, 4.9546 kcal/mol로 나타나 화학반응 단계가 전체 반응의 율속 단계임을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권6호
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• pp.242-247
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• 2008

$Fe_2O_3$, ZnO 등이 주성분인 EAF dust를 $30{\sim}70\;wt%$ 첨가한 규산염계 유리 및 결정화유리를 제조하고, 시편내부에 생성된 상 및 미세구조와 물리적 특성과의 관계를 고찰하였다. 또한 제조된 유리와 결정화유리의 결정화 거동을 상분석 및 미세구조 관찰을 통하여 분석하였다. EAF dust가 30 wt% 첨가된 용융체의 경우 전형적인 비정질 XRD 패턴을 나타냈으며, 그 이상 첨가된 용융체에는 미용해 된 결정상이 일부 존재하였다. 모든 결정화유리에서는 franklinite, willemite 그리고 augite 결정상이 형성되었다. 결정화유리의 비중은 같은 조성의 유리에 비하여 높았고, EAF dust 함량에 따라 함께 증가하였다. 또한 결정화 유리의 열적 및 기계적 특성이 유리보다 우수하게 나타났다. 즉 유리는 EAF dust 첨가량과 함께 열팽창 계수가 증가하였으나 결정화유리에서는 반대로 감소하였다. 또한 EAF dust 첨가량에 따라 비커스 경도는 유리 및 결정화유리 모두 증가되었으며 같은 조성에서 결정화 유리의 경도값이 항상 더 높게 나타났다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.370-374
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• 2001

The degree of iron recovery from dust agglomerates was investigated experimentally to determine the optimum mixing ratio of coke in cold bonded pellet(CBP) which is fed into electric arc furnace(EAE) in the minimill plant. From the XRD analysis for EAF dust, magnetite(Fe$_3$O$_4$) and franklinite(ZnFe$_2$O$_4$) was identified as major components. Maximum iron recovery was obtained for the solid carbon content of approximately 18 weight percent. From plant trials of CBP composed of this optimal mixing condition, it was observed that electric power consumption and sulfur content increased with increasing the quantity of CBP.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.398-403
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• 2001

There is a potential usability of electric arc furnace(EAF) dust produced during the iron manufacturing process as a recycled resource, because valuable materials such as Zn, Pb and Fe are contained in it. In this study, metallic Zn was recycled from the fine electric arc furnace dust by a solid state reduction method using carbon at relatively low temperature. It was possible to recover metallic zinc by using of high vapour pressure of zinc with this reduction method. The feasibility of recycled zinc for cold bonded pellet(CBP) was investigated. The main composition of EAF dust were franklinite(ZnFe$_2$O$_4$), magnetite(Fe$_3$O$_4$) and zincite(ZnO), and Pb and Cl were completely removed by a heat treatment in oxidation environment. The reduction ratio increased as the solid carbon content increased, and it increased with decreasing of dust particle size and increasing of compaction pressure due to a increase of contact area.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권6호
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• pp.217-221
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• 2005

EAF 더스트-점토계 소지에서 혼합비와 열처리 온도에 따른 소지 내의 중금속 총량을 측정하여 높은 증기압을 갖는 Cd, Pb, Zn 등의 중금속 성분의 휘발량을 분석하였으며 TCLP 분석을 통해 소지 내 중금속 성분의 안정화에 대해 평가하였다. 중금속 성분의 휘발은 EAF 더스트-점토의 혼합비와 열처리 온도에 크게 영향을 받으며 점토의 혼합비가 증가할수록 휘발이 효과적으로 억제되었다. 중금속 성분의 용출은 점토의 혼합비와 열처리 온도가 증가할수록 감소하였으며 안정화 효과가 큰 것으로 나타났다. EAF 더스트 20wt%-점토 800 wt%의 혼합비를 갖는 소지의 경우 중금속의 휘발과 용출이 거의 없었으며 XRD 분석 결과에 의하면 점토의 혼합비와 열처리 온도가 증가할수록 EAF 더스트-점토계 소지의 주결정상인 $(Zn{\cdot}Fe)Fe_2O_4$상과 quartz상의 회절강도가 감소하였으며, 이는 중금속의 휘발 억제 및 안정화 기구가 점토의 $SiO_2$ 성분에 의한 유리화 과정에 의한 것임을 나타내는 것으로 보여진다.