| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 봄 (05/18 ~ 05/20, 여수 디오션리조트 ) |
| 권호 | 22권 1호 |
| 발표분야 | D. 구조 재료 분과 |
| 제목 | 전기로 분진의 알칼리 용액에서의 침출 효율과 불순물 제거에 관한 연구 |
| 초록 | 조강 생산량은 매년 증가하는 추세이고, 이에 따라 철강 폐기물의 발생량도 증가하고 있다. 철강 제조 공정 시 발생되는 폐기물 중 하나인 전기로 분진 발생량은 현재 국내에서만 약 40 만 톤 정도이고, 유가 금속인 Zn와 Fe가 다량 포함되어 있다. 특히 Zn는 25~30 wt%가 ZnO 또는 ZnFe2O4 형태로 존재한다. 그러나 전기로 분진에는 슬래그와 달리 Pb, As, Cr 등의 유해한 중금속이 다소 존재하여, 유해 폐기물로 지정되어 매립되고 있다. 전기로 분진을 적절히 처리하여, 유해물질을 분리하여 처리하고, 유용한 자원만 회수할 수 있다면, 경제적인 파급 효과 뿐만 아니라, 유가 금속 자원을 확보하는 측면에서도 중요한 연구이다. 전기로 분진을 처리하는 방법으로는 크게 습식처리법과 건식처리법으로 나뉘는 데, 본 연구에서는 물질의 순도에 중점을 두어, 습식처리법을 선택하였다. 습식처리법에서 가장 중요한 것 중 하나는 침출율이다. 침출율은 수득률과 직접적인 관계가 있고, 침출이 효율적으로 이루어져야만, 리사이클링 공정의 경제적 효율성이 확보된다. 습식 처리법 중에서도 산성처리법과 염기성처리법으로 나뉘는 데, 본 연구에서는 침출율은 다소 떨어지나, 순도 높은 아연 화합물을 얻을 수 있다고 알려진 염기성 처리법을 선택하였고, 침출 공정에 영향을 줄 수 있는 변수를 중심으로 실험하였다. 침출 공정의 변수로써, 용액의 농도, 침출 공정 온도, 시간, 그리고 용액과 분진의 비율을 두었고, 각 변수가 미치는 영향 정도와, 침출에 최적화된 조건을 찾고자 하였다. 염기성 용액의 침출 전에 증류수로 분진을 세척하고, 건조하였고, 염기성 용액에 아연과 함께 침출되는 Si와 Pb를 제거하기 위해서, 과염소산을 첨가하여 Si를 산화시켜 석출 시키고, Pb는 Cementation 공법으로 제거하였다. 각 공정 후에 ICP를 이용하여 용액 내의 불순물을 측정하였고, 석출물을 XRD로 측정하여 염기성 공정에서의 침출 효율과 각 공정에서 일어나는 화학반응을 관찰하여 전기로 분진의 염기성 공정에 대한 기초 데이터를 확보하고자 한다. 실험 결과 최적 조건은 5M 수산화나트륨 용액을 고체와 액체 비율을 1:10으로 80℃에서 90분간 반응시키는 조건으로 판단되었고, 불순물은 200ml 용액 기준으로 Si는 0.06ppm Pb는 0.62 ppm 정도로, 제거할 수 있었다. |
| 저자 | 백구슬, 정우광 |
| 소속 | 국민대 |
| 키워드 | 전기로 분진; 리사이클링; 습식공정; Zn |
