Park, Dong-Kyu;Bae, Sung-Yeal;Ahn, In-Shup;Jung, Kwang-Chul
한국분말야금학회:학술대회논문집
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한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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pp.918-920
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2006
Metal sulfide powders such as MnS, $MoS_2$ and FeS are simply used to the machinery processing improvement agent and solid lubricant in powder metallurgy industrial. And then, metal sulfide powders have received relatively little attention from powder metallurgy. Recently, the portable machine is one of the important interfaces between human or human and electronic machine. With the increase of the intelligent activity, the social and industrial demands for information display device and power source are increasing. The transition metal sulfide materials (FeS, ZnS) have received considerable attention due to the large variety of its electric, optical and magnetic properties. Among the metal sulfide, $FeS_2$ is appealing superior material for applications in $Li-2^{nd}$ battery because of high capacity. ZnS is also a famous phosphor material with various luminescence properties, such as photoluminescence (PL) and electroluminescence (EL). So generally used in the fields of display, sensors and laser. Metal sulfide materials, therefore, are provided for most widely application in all industries. In recent years, material researchers have become increasingly interested in studying with synthesis of metal sulfide.
미분해 유기물이 다량 존재하는 매립초기에 발생되는 침출수는 미생물에 의한 혐기성 소화가 진행됨에 따라 침출수중의 유황성분이 유황환원세균 등에 의해 황화물이온으로 환원되고, 이것이 금속이온의 양보다 과잉으로 많을 경우 sol화된 금속황화물이 되어 침출수를 검은색으로 변색시킴을 알 수 있었으며, 이들은 검은색의 입자상 물질을 형성하여 침전물을 생성함을 알 수 있었다. 따라서 이와 같은 침출수 처리를 위해 과잉의 황화물이온을 당량이상의 금속이온과 반응시킨다면 부동태화시킬 수 있다는 향후의 경제적 효율적인 처리를 위한 중요한 가능성을 확인할 수 있었다.
Metal sulfides are good candidates for cathode materials. Especially, iron sulfides and nickel sulfides have been demonstrated to be potential electrode materials among metal sulfides due to nontoxicity and high theoretical specific capacities. Electrochemical properties (capacity, cycle life, stability etc.) of Li/iron sulfides or nickel sulfides cell were improved by methode such as coating, doping of material, and nanoization of materials etc.
A mathematical model was developed to understand how the presence of plants affects vertical profiles of electron acceptors, their reduced species, and trace metals in the wetland sediments. The model accounted for biodegradation of organic matter utilizing sequential electron acceptors and subsequent chemical reactions using stoichiometric relationship. These biogeochemical reactions were affected by the combined effects of oxygen release and evapotranspiration driven by wetland plants. The measured data showed that $SO_4{^{2-}}$ concentrations increased at the beginning of the growing season and then gradually decreased. Based on the measured data, it was hypothesized that the limitation of the solid phase sulfide in direct contact with the roots may result in the gradual decrease of $SO_4{^{2-}}$ concentrations. With the dynamic formulation for the limitation of the solid phase sulfide, model simulated time variable sulfate profiles using published model parameters. Oxygen release from roots produced divalent metal species (i.e. $Cd^{2+}$) as well as oxidized sulfur species (i.e. $SO_4{^{2-}}$) in the sediment pore water. Evapotranspiration-induced advection increased flux of divalent metal species from the overlying water column into the rhizosphere. The increased divalent metal species were converted to the metal sulfide with sufficient FeS around the rhizosphere, which contributed to the decrease of bioavailability and toxicity of divalent metal activity in the pore water. Since the divalent metal activity is a good predictor of the metal bioavailability, this model with a proper simulation of solid phase sulfide plays an essential role to predict the dynamics of trace metals in the wetland sediments.
Ex-situ reductive dechlorination of carbon tetrachloride (CT) by iron sulfide in a batch reactor was characterized in this study. Reactor scaled-up by 3.5 L was used to investigate the effect of reductant concentration on removal efficiency and process optimization for ex-situ degradation. The experiment was conducted by using both liquid-phase and gas-phase volume at pH 8.5 in anaerobic condition. For 1 mM of initial CT concentration, the removal of the target compound was 98.9% at 6.0 g/L iron sulfide. Process optimization for ex-situ treatment was performed by checking the effect of transition metal and mixing time on synthesizing iron sulfide solution, and by determining of the regeneration time. The effect of Co(II) as transition metal was shown that the reaction rate was slightly improved but the improvement was not that outstanding. The result of determination on the regeneration time indicated that regenerating reductant capacity after $1^{st}$ treatment of target compound was needed. Due to the high removal rates of CT, ex-situ reductive dechlorination in batch reactor can be used for basic treatment for the chlorinated compounds.
This paper reported a simple deposition-precipitation method, introducing the metal (Ni, Ag and Sn) and $Na_2S{\cdot}5H_2O$ to preparedispersion metal sulfide nanoparticles on the surface of the Multi-walled carbon nanotube for synthesis of CNT-$M_xS_y$ ($NiS_2$, $Ag_2S$, SnS) composite photocatalysts. The characterization of the prepared CNT-$M_xS_y$ ($NiS_2$, $Ag_2S$, SnS) composites was performed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analysis and BET analysis. Furthermore, the MB degradation rate constant for CNT-SnS composite was $5.68{\times}10^{-3}$ under visible light irradiation, which was much higher than the corresponding values for other samples. The detailed formation and photocatalytic mechanism are also provided here.
The Kuroko-type seafloor massive sulfide deposits found in the western Pacific have been considered to have potentials for economic recovery of Au, Ag, Cu, Zn, and Pb. In this study, a preliminary model was developed for the technical and economic evaluation of them. The FRSC site on Lau Basin in the Tonga EEZ was selected as a target. In this study, no construction In for the metallurgical processing subsystem was accounted for. Instead, it was assumed to sell the Cu, Zn, and Pb concentrates to the existing sulfide customer smelter. The low total investment costs for the development make the venture very attractive. However, the result of the economic feasibility evaluation is still less attractive with the mean metal yield of the Kuroko on land. It is considered that commercial mining may be plausible if the richer metal yields are applied to the development. Quantitative information for metal yield is necessary for a more accurate evaluation. However, the important resource potential information regarding the amount of ore body, the inside structure, and the metal yields have not yet been clarified sufficiently. h addition, the flotation of ore body using seawater has not been tested yet. It is necessary to solve these problems through the experimental R&D and a survey.
In the fabrication of magnetic adsorbent by incorporating iron species on base materials with layered structure, there can be a potential loss of adsorption capacity from the penetration of dissolved iron species into the structure. This work newly synthesized a magnetic adsorbent by incorporating nano magnetite and glucose into layered metal sulfide via hydrothermal treatment, and tested the removal efficiencies of cesium ions (Cs+) by the adsorbents fabricated under different conditions (final temperature and glucose mass ratio). As a result, the optimal fabrication condition was found to be mass ratio of 1 (layered metal sulfide): 0.1 (nano magnetite): 0.4 (glucose) and final temperature of 160℃. As-prepared adsorbent possessed good adsorption ability of Cs+ (54.8 mg/g) without a significant loss of adsorption capacity from attaching glucose and nano magnetite onto the surface.
In order to explain the positive catalytic action of copper compound for the rate of leaching of zinc sulfide minerals, the electrode and redox potentials of both synthetic and natural sulfides were measured at various conditions of temperatures and pressures. The potentials of Chalcopyrite and copper sulfide were considerably higher than that of zinc sulfide, whereas lead sulfide and Galena had slightly lower potentials than that of zinc sulfide. At elevated temperatures and pressures, the same tendency was obtained. By means of comparing the calculated and measured values of potentials for sulfides, it was suggested that the electrode potentials in acid solution were generated by oxidation of sulfur ion. As a result, it was concluded that the catalytic action of copper compound in the leaching of synthetic zinc sulfide should be arised from the galvanic action between sulfides keeping intimate contact one another in which copper sulfide worked as cathodic and zinc sulfide as anodic part analogous to the metal corrosion under galvanic action.
Biotechnological treatment of sulfate- and metal-ions-containing acidic wastewaters from mining and metallurgical activities utilizes sulfate-reducing bacteria to produce sulfide that can subsequently precipitate metal ions. Reducing sulfate at a low pH has several advantages above neutrophilic sulfate reduction. This study describes the effect of sulfide removal on the reactor performance and microbial community in a high-rate sulfidogenic gas-lift bioreactor fed with hydrogen at a controlled internal pH of 5. Under sulfide removal conditions, 99% of the sulfate was converted at a hydraulic retention time of 24 h, reaching a volumetric activity as high as 51 mmol sulfate/l/d. Under nonsulfide removal conditions, <25% of the sulfate was converted at a hydraulic retention time of 24 h reaching volumetric activities of <13 mmol sulfate/l/d. The absence of sulfide removal at a hydraulic retention time of 24 h resulted in an average $H_2S$ concentration of 18.2 mM (584 mg S/I). The incomplete sulfate removal was probably due to sulfide inhibition. Molecular phylogenetic analysis identified 11 separate 16S rRNA bands under sulfide stripping conditions, whereas under nonsulfide removal conditions only 4 separate 16S rRNA bands were found. This shows that a less diverse population was found in the presence of a high sulfide concentration.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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