슬래그 내 양이온 추출 및 불순물 분리 연구

이예환; 강혜린; 장영희; 이시진; 김성수

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이예환 (경기대학교) 강혜린 (경기대학교) 장영희 (경기대학교) 이시진 (경기대학교) 김성수 (경기대학교)

저널정보: 한국청정기술학회 청정기술 청정기술 제25권 제4호

발행연도: 2019.12

수록면: 311 - 315 (5page)

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제철산업에서 발생하는 슬래그의 자원화를 위하여 슬래그 내 양이온 추출 및 불순물 분리 연구를 수행하였다. 두 종류(Slag-A, B)의 슬래그를 사용하였으며, XRD 및 XRF 분석을 통해 30 ~ 40%의 Ca2+와 함께 Fe3+ (20 ~ 30%), Si4+ (15%), Al3+(10%), Mn2+ (7%), Mg2+ (3 ~ 5%), 등 이온으로 구성되어 있음을 확인하였다. 2 M의 HCl을 추출용제로 사용하여 S/L ratio 별로 슬래그 주입하였으며, 추출액의 ICP 분석을 통해 S/L ratio가 높아짐에 따라 Ca2+ 추출량이 증가하는 것을 확인하였다. Ca2+ 추출 시 최적 S/L ratio는 0.1이며 Ca2+ 추출량은 8,940 (Slag-A), 10,690 (Slag-B) mg L-1로 나타났다. 하지만 추출액은 강산성(< pH 1)을 띠었으며 Ca2+ 이외에도 타이온(불순물)이 추출되었다. 슬래그를 고부가가치의 자원으로 이용하기 위해 Ca2+의 순도를 증진시키고자 pH-swing을 진행하였다. pH가 증가함에 따라 불순물이 침전되었으나 일정 pH 이상에서 Ca2+의 침전량이 급증 하였다. pH-swing을 통해 불순물을 분리하고 Ca2+의 선택도를 증진시킬 수 있음을 확인하였으며 pH 10.5 조건에서 Ca2+ 선택도는 99% 이상으로 나타났다. Ca2+가 선택적으로 용해되어 있는 수용액은 탄산화 공정에 적용되어 CO₂를 저감하고 탄산칼슘을 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

#슬래그 #S/L ratio #pH-swing #선택도 #Slag #selectivity

참고문헌 (17)

참고문헌 신청

류경원 / 2017 / 제강 환원슬래그의 광물탄산화 / 자원환경지질 50(1):27~34

이상민 / 2018 / CKD를 이용한 간접광물탄산화에서 이산화탄소 제거 특성 / 한국도시환경학회지 18(3):303~310

Korea Meteorological Administration / 2014 / Climate Change Information Center, Report of Global Atmosphere Watch 2013

Intergovernmental Panel on Climate Change / 2005 / Carbon Dioxide Capture and Storage, IPCC Special Report

Cho, B. S. / 2012 / Status and Prospects of Recycling Blast Furnace Slag / Magazine of RCR 7(3):9~12

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