The GaN-powder scrap generated in the manufacturing process of LED contains significant amounts of gallium. This waste can be an important resource for gallium through recycling of scraps. In the present study, the influence of annealing temperatures on the structural properties of GaN powder was investigated when the waste was recycled through the mechanochemical oxidation process. The annealing temperature varied from 200oC to 1100oC and the changes in crystal structure and microstructure were studied. The annealed powder was characterized using various analytical tools such as TGA, XRD, SEM, and XRF. The results indicate that GaN structure was fully changed to Ga2O3 structure when annealed above 900oC for 2 h. And, as the annealing temperature increased, crystallinity and particle size were enhanced. The increase in particle size of gallium oxide was possibly promoted by powder-sintering which merged particles to larger than 50 nm.

Flat panel display devices are mainly used as information display devices in the 21st century. The worldwide waste flat panel displays are expected at 2-3 million units but most of them are land-filled for want of a proper recycling technology More specifically, rare earth metals of La and Eu are used as fluorescent materials of Cold Cathode Flourscent Lamp(CCFL)s in the waste flat panel displays and they are critically vulnerable and irreplaceable strategic mineral resources. At present, most of the waste CCFLs are disposed of by land-filling and incineration and proper recovery of 80-plus tons per annum of the rare earth fluorescent materials will significantly contribute to steady supply of them. A dearth of Korean domestic research results on recovery and recycling of rare earth elements in the CCFLs prompts to initiate this status report on overseas research trends and noteworthy research results in related fields.

산업활동으로 인한 대량생산, 대량소비, 대량폐기의 사회체계는 자원고갈, 지구온난화 등의 환경문제를 유발시켜 인류의 지속가능성을 위협하고 있다. 이러한 상황에서 자원순환형 사회체계 구축은 다양성, 자립성, 안전성, 순환성을 강조하는 지속가능성의 관점에서 인류의 생존을 위한 필수적인 방향으로 인식되고 있다. 자원순환형 경제 및 산업구조 구축을 위해서는 자원순환기술의 개발을 통한 폐기물의 자원화 실현이 수행되어야 한다. 한편 폐기물 자원화를 위한 재활용기술 역시 공정가동을 위해 사용되는 에너지 및 자원으로 인해 환경오염이 발생되고, 경제적인 측면에서 새로운 자원을 채취하는 것보다 많은 비용을 발생시킬 수 있다. 따라서 재활용재와 신재에 대한 전과정평가 수행을 통해 환경·경제적 가치를 분석하고 재활용 기술의 경쟁력 증진을 위한 개선안을 도출하는 것은 지속가능한 자원순환형 경제 및 산업구조 구축을 위해 매우 중요하다. 본 연구는 LCD, 반도체 등의 생산공정에서 발생하는 공정폐액에서 귀금속(금, 은)을 회수하는 재활용 기술을 대상으로 전과정평가를 수행하여 지구온난화, 자원소모, 산성화, 부영양화, 광화학적산화물생성의 5대 영향 범주에 대해 환경영향을 평가하였다. 공정폐액 1L 처리 시 지구온난화 영향은 5.26E-02 kg CO2 eq., 자원소모 영향은 3.06E-04 kg Sb eq., 산성화 영향은 1.31E-04 kg SO2 eq. 부영양화 영향은 9.70E-05 kg PO43- eq., 광화학적산화물생성 영향은 5.82E-05 kg C2H4 eq.로 도출되었다. 전과정평가 결과를 바탕으로 공정폐액 재활용 기술을 통해 회수되는 재생금의 환경･경제적 가치 분석을 수행하였다. 5대 영향범주에 대해 비용편익 분석기법에 기초하여 사회적 편익을 포함하는 영향범주 별 경제적 원단위를 적용하였다. 공정폐액을 재활용하여 회수되는 재생금 1kg을 기준으로 평가하였을 때 환경･경제적으로 31,481원의 이득을 취할 수 있으며, 공정 1cycle인 300,000L의 공정폐액을 처리할 경우 85.8kg의 재생금이 생산되므로 2,691,651원의 이득을 얻을 수 있다. 공정폐액 재활용 기술에 대한 전체 환경영향 범주에 있어 전기와 KCN으로 인한 기여도가 가장 크므로 에너지 효율을 위한 에너지원 변경 및 신재생에너지 적용 등의 방안 및 KCN을 대체 할 수 있는 물질에 대한 원단위 환경영향 비교가 필요하다. 또한, 금, 은에 대한 환경영향 회피효과가 매우 크고, 경제성 또한 확보되기 때문에 다양한 활용이 가능할 것으로 보인다.

The aim of this study is to evaluate the environmental impacts of recovery of valuable metals from the desulfurizing spent catalyst. Molybdenum, vanadium and nickel widely used in the area of catalysis. But the demand of these metals is full filled by industries. Every year, more than 18,000 tons spent catalysts are discarded. In most countries, spent catalyst is classified as a harmful waste. Thus, metal recovery from spent catalyst has been processed. The recovery process of molybdenum, vanadium and nickel from spent catalyst was mainly carried out wet process. However, this process are not suitable for economics and environmental aspects. Because environmental costs for removal of sulfur in the spent catalyst is high and huge amount of industrial wastewater occurs. Thus, it is necessary to develop a process which is efficient and does not cause pollution than the wet process. Thus, we have studied life cycle assessment about the dry process for the recovery of valuable metals.