구리 슬래그에 대한 광물학적 및 화학적 특성을 연구하기 위하여 광학현미경, SEM/EDS, EPMA, AAS 및 XRD분석을 수행하였다. 또한 이 슬래그가 Cu의 잠재적인 금속자원로서의 가능성이 있는지 조사하기 위하여 황산 용출-실험을 수행하였다. 슬래그에는 철감람석, 크롬철석, 반동석과 황 동석이 포함되어 있는 것을 확인하였다. 침상의 철감람석과 뼈대구조의 자형 크롬철석이 주로 슬래그 를 형성하고 있으며 많은 양의 반동석과 황동석이 포함되어 있었다. 슬래그에 Fe와 Cu가 각각 18.37%와 0.93%로 함유되었다. 황산 용출-실험을 수행한 결과, 용출액의 농도와 용출온도가 증가할수 록, 입도가 감소할수록 Cu와 Fe 용출률은 증가하였다. 본 실험조건하에서는 Cu와 Fe가 최적으로 용출 되는 조건은 32 mesh에서, 2.0 M의 황산농도에서 그리고 용출온도 60℃에서였다. 따라서 향후, 용출 규모를 증가시킨다면 슬래그는 구리의 잠재적 대체금속자원이 될 것으로 예상된다.

The main objective of this study is to recovery valuable metals with metal particle size distributions in waste cell phone PCBs(Printed Circuit Boards) by means of pulverization and nitric acid process. The particle size classifier also was evaluated by specific metal contents. The PCBs were pulverized by a fine pulverizer. The particle sizes were classified by 5 different sizes which were PcS1(0.2 mm below), PcS2(0.20~0.51 mm), PcS3(0.51~1.09 mm), PcS4(1.09~2.00 mm) and PcS5(2.00 mm above). Non-magnetic metals in the grinding particles were separated by a hand magnetic. And then, Cu, Co and Ni were separated by 3M nitric acid. Particle diameter of PCBs were 0.388~0.402 mm after the fine pulverizer. The sorting coefficient were 0.403~0.481. The highest metal content in PcS1. And the bigger particle diameter, the lower the valuable metals exist. The recovery rate of the valuable metals increases in smaller particle diameter with same leaching conditions. For further work, it could improve to recovery of the valuable metals effectively by means of individual treatment, multistage leaching and different leaching solvents.

The purpose of this study is to use organisms or micro-organism functions for eco-friendly water-purification according to concentration in porous concrete using EM, utilizing bioremediation.

The phenomenon of leaching consists in the dissolution of solid calcium in cement hydrates when concrete is exposed to any aggressive solution. Calcium leaching is completely controlled by the thermodynamic equilibrium between cement hydrates and the porous solution. Thus, it might be described by considering the hydrates (C-S-H and aluminates) solubility evolution with pH. Nevertheless a simplifed model has been proposed considering only the different calcium phases of the hydrates. This study suggested definition of calcium leaching density with type of cement hydrate.

금-은 함유 황화광물 정광으로부터 Au와 Ag를 용출시키기 위하여 황화광물 정광을 건식과 습식으로 전처리하였다. 전처리한 황화광물에 대하여 광물학적 연구와 티오요소 용출실험을 수행하였다. 평균입도와 등전위는 정광시료에서 보다 건식 전-처리 시료에서 낮게 나타났고, 건식 전-처리 시료 보다 습식 전-처리 시료에서 더 낮게 나타났다. XRD 분석결과, 습식 전-처리 시료에서만 비정질의 특성이 나타났다. 정광시료에서, 최대의 Au, Ag 용출인자는 1.0 g의 티오요소, 1.0 M의 황산제2철, 2.0 M의 황산 농도에서 그리고 60℃의 용출온도에서였다. Au, Ag용출률은 건식 전-처리 시료에서 보다 습식 전-처리 시료에서 언제나 많이 그리고 빠르게 나타났다. 따라서, 향후 적당한 미분쇄 첨가제와 시간으로 전처리를 수행하고 비-시안 용매를 적용한다면 친환경적으로 Au, Ag를 용출시킬 수 있을 것으로 기대된다.

다양한 열화 인자에 의해 저감된 콘크리트의 내구성은 구조물의 구조적 성능과 사용 수명에 부정적인 영향을 미치게 되며 콘크리트 연구 분야 중에서도 매우 중요하고 매력적인 주제라고 할 수 있다. 이러한 이유로 콘크리트의 내구성과 관련된 많은 연구들이 발표되었으나 물리-화학적 열화에 기인하는 콘크리트의 본질적인 물성 변화에 주된 초점이 맞춰져 왔으며, 콘크리트 내구성과 구조물의 구조적 성능 사이의 관계 정립은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 콘크리트의 강도 감소에 원인이 되는 칼슘 용출 열화를 적용하였으며, 열화 정도에 따른 구조적 거동을 평가하기 위하여 열화 손상을 입은 콘크리트 부재의 압축 및 휨 거동 실험을 수행하고 그 결과를 비선형 유한요소해석 결과와 비교 분석하였다. 연구 결과에 따르면 칼슘 용출 열화는 콘크리트의 압축 강도를 저하시키며, 열화가 진행됨에 따라 취성 거동에서 연성 거동으로 변화되는 경향을 나타냈다. 또한 열화에 의한 압축 영역의 손상 정도가 심화될수록 RC 부재의 내하력과 강성은 저하되었으며, 이러한 구조적 거동은 ABAQUS의 CDP 모델을 사용한 비선형 유한요소해석의 결과와도 비교적 잘 일치하였다.

The present study, a modified electrochemical treatment was applied to concrete to mitigate the leaching of alkali ions from concrete. The current ranged 500 mA/m2 and duration was 2weeks. Electrochemical treatment applied in concrete quantity of alkali ions leaching and the limit depth of concrete were decreased, through electrochemical treatment is very high inhibitory effect of the alkali ion is determined leaching.

저 품위 엽납석 광석에 포함된 불순물 Fe를 제거하기 위하여 입도크기, 황산농도, 황산암모늄농도, 과산화수소농도 그리고 온도변화에 따른 제거 효율에 대하여 연구하였다. 저 품위 엽납석 광석에서 자형의 입방체 황철석이 포함된 것을 반사현미경으로 관찰할 수 있었으며, X-선 회절분석결과 주 구성광물은 석영과 딕카이트였다. 실험 결과 Fe 용출율이 최대로 나타나는 입도 -325 mesh에서, 황산농도는 2.0 M에서, 황산암모늄 농도는 10.0 g/l, 과산화수소 농도 3.0 M 그리고 최적의 용출 온도는 70℃에서였다. 용해 동역학 분석에서, Fe 용해는 황철석 표면에서 일어나며 화학적 반응에 통제되는 것으로 그리고 0.066/R, [H2SO4]1.156, [(NH4)2SO4]0.745, [H2O2]0.428 에 비례하는 것으로 나타났다.

본 연구는 시멘트 경화체로부터의 알칼리 침출에 의한 pH 증가와 알칼리 침출속도에 관하여 수행되었다. 배합, 물-시멘트 비, 결합재에따른 영향을 평가하기 위해 각각을 변수로 하여 시험체를 제작하였다. 시험체는 정사각형 수조형태로 내부에 물을 저장하여 이온이 해리되어 침출될 수 있도록 하였다. 또한 시험체 내부 용액의 대기접촉으로 인한 예기치 못한 화학적 반응을 방지하기 위해 폴리에틸렌 수지로포장했다. 침투능과 침투속도를 결정하기 위해 용액의 pH는 더 이상 변화가 없을 때까지 시간 경과에 따라 측정하였다. 알칼리 침출에 의한 용액의 pH 변화에 있어서 물-시멘트 비의 영향은 거의 없는 것으로 나타났으며, 반면에 결합재에 따른 영향은 큰 것으로 나타났다. 결합재로 OPC 만을 사용한 경우에 알칼리 침출이 높았으며, 30% PFA와 60% GGBS의 경우에 알칼리 침출이 낮았다. pH 측정이 종료된후, 시험체 내부 표면으로부터 깊이 1.0 mm 간격으로 채취한 시료를 증류수로 현탁시켜 현탁액의 pH를 측정하였다. OPC의 경우에는 약7-8 mm 깊이까지 침출의 영향을 받고, 30% PFA와 60% GGBS의 경우에는 침출 영향을 받는 깊이가 더 깊어짐을 알 수 있었다.

Prediction method for the long-term chemical leaching amount from by-product/recycled materials such as waste concrete and steel slag and so on is necessary to widely promote their effective utilization and evaluate their environmental safety. Although there are the batch leaching tests and the column leaching test as the testing methods for evaluating the long-term leaching behavior, the leaching mechanism and the testing result compatibility in both tests has insufficiently been clarified yet. Thus, the prediction of the leaching behavior from the by-product/recycled materials used in actual civil works and their environmental safety evaluation are by no means certain. This paper shows the difference between the batch leaching tests and the column leaching tests in the chemical leaching behavior of Cu-slag. The batch leaching tests were conducted under liquid/solid ratio = 10, liquid = distilled water, stirring strength = 0, 30, or 120 rpm. After a certain elapsed time, the leaching solution was exchanged with the pure distilled water and then the stirring was restarted. The elapsed time was set at 1, 2, 4, 8, 16, 32 days. The column leaching tests were also conducted under the same conditions as those of the batch leaching tests in order to evaluate the effects of the pore distribution and the pore flow velocity in the Cu-slag column on the leaching behavior. In the column leaching tests, the effluent passing through the column was circulated as the influent (Fig. 1). The leaching duration in the column tests can be equivalent as that in the batch tests, so that the difference in the leaching behavior between the batch leaching tests and the column leaching tests may be dependent on the pore-scale heterogeneous flow and path generated in porous materials. Figure 2 shows the leaching rate evaluated from the batch leaching tests and the column leaching tests. In the same fluid velocity levels, the leaching rate in the column tests was larger than that in the batch tests. The leaching rate has been considered large with the fluid velocity. Although the fluid velocity generated by the stirring was the same as the flushing velocity on the surface of the Cu-slag in the batch tests, the fluid velocity in the column tests was enhanced because the permeant liquid was concentrated into the limited pore space in the Cu-slag column. Thus, the pore-scale heterogeneous flow and path generated in porous materials should be evaluated in order to clarify the compatibility between the batch leaching tests and the column leaching tests.

In present study, leaching alkali ions in concrete are measured to inhibition of effect to binder(OPC, GGBS, Loess) at 100 days. As a result, OPC concrete was measured the value of pH 9.15 and GGBS concrete was showed the value of pH 8.61.

In a attempt to verify a reduction characteristic in leaching for hexavalent chromium from concrete structures, concrete specimens blended with Loess additive was exposed to sea environment followed by measuring the concentration of Hexavalent chromium from the specimens. Additional experiments with respect to basic properties of concrete with Loess additive were also performed. The entire results of experiments revealed that the reduction characteristic was predominant for concrete with Loess additive and basic properties of concrete with Loess additive were comparable to that of concrete with OPC.

The objective of this study was to evaluate the leaching characteristics of heavy metals (Cu, Pb, Zn and Cd) in an abandoned mine soil stabilized by applying both soluble phosphates and steel slag. Leaching characteristics of heavy metals in the contaminated soils was evaluated by toxicity characteristics leaching procedure (TCLP) and Column test. After leaching batch (TCLP) and column, Pb was found that the most greatly reduced by immobilized. Among the tested three phosphates (Na2HPO4·12H2O, Ca(H2PO4)2·H2O, (NH4)2HPO4), the leaching concentration of Ca(H2PO4)2·H2O and (NH4)2HPO4 decreased more than those of Na2HPO4·12H2O. The rate constant (k1) value was found to be about 1.5 ~ 2.0 times higher than ever before, it could be fast immobilized. The rate constant (k1) of Zn was the highest as 0.1629 ~ 0.1991/ day, it was followed by Zn > Pb > Cd > Cu. Especially, Cu increased more than 2.0 times with the steel slag added, so it was very effective. Total leaching amount of heavy metal was the most TCLP test due to differences in the leaching conditions. Added with the slag, TCLP, Column and Exchangeable form (F1) more decreased. Phosphorus (P) leaching, stabilized by phosphate only, increased than the contaminated soil. But Leaching of P decreased considerably when it was processed in combination with slag. In particular Ca(H2PO4)2·H2O of phosphates showed to be the least leaching, it was expected made of metal-phosphate immobilized.

황철석 시료로부터 Fe를 효과적으로 용출시키기 위하여 마이크로웨이브 에너지와 암모니아 용액을 적용하였다. 황철석을 마이크로웨이브에 60분 동안 노출시키자 적철석과 자류철석으로 상변환되었다. 그리고 암모니아 용액에 의하여 Fe가 최대로 용출되는 마이크웨이브 노출시간은 60분이였다. Fe 용출율이 99% 이상으로 나타나는 시료와 마이크로웨이브 노출 조건은 325-400 mesh의 황철석 시료와 60분에서였다. 그리고 암모니아 용출 조건은 0.3 M의 황산, 2.0 M의 황산암모늄 그리고 0.1 M의 과산화수소 농도에서였다. 고체-잔류물에 대하여 XRD 분석을 수행한 결과 황철석, 적철석 그리고 자류철석은 암모니아 용액에 의하여 완전히 제거되었지만 석영은 제거되지 않았다.

In this study, to investigate differences between artificial and natural conditions, two acceleration test methods (electrochemical testing and chemical testing) were performed using concrete specimens. Following this, the quantity of calcium leaching and the degraded thickness obtained from each acceleration test were compared with those of the deionized water tests. According to results, the acceleration test method corresponds well to the leaching degradation and the chemical acceleration test method is most useful for accelerating the leaching of cement hydrate in concrete.

저항성 황화광물 정광으로부터 최적의 gold를 용출시키기 위하여 염소-차아염소산 용액과 다양한 온도와 농도를 소금소성정광에 적용하였다. 정광은 황철석, 황동석, 방연석으로 구성되었으며, 공기 중에서 750℃ 소성처리하자 적철석으로 변환되었고, 소금으로 소성처리하자 적철석과 난토카이트(nantokite, CuCl)으로 변환되었다. 다양한 변수로 용출실험을 수행한 결과, 염소-차아염소산 나트륨 혼합 비율 1 : 2에서, FeCl3 첨가량 1.0 M에서, 광액농도 1.0%에서, 그리고 용출온도 60℃에서 최대의 금 용출율을 얻었다. 금 용출율은 정광에서보다 소성정광에서 더 높게 용출되었고, 소성정광에서보다 소금소성정광에서 더 높게 용출되었다. XRD 분석 결과, 소금소성정광에서, 그리고 60℃의 염소-차아염소산 용출용액 고체 잔유물에서 석영이 관찰되었다.

티오요소를 사용하여 삼조광업 정광으로부터 은을 친환경적으로 용출시키고자 하였다. 삼조광산의 광석은 황철석, 황동석, 방연석, 유비철석, 섬아연석 등과 같은 광석광물들로 구성되어 있다. 티오요소 용출실험에는 750℃에서 소성시킨 소성정광을 사용하였다. 다양한 실험조건으로 용출실험을 수행한 결과, 본 실험 조건 중 가장 높은 은 용출율이 나타나는 조건은 티오요소 농도 0.8 g일 때, 황산 제2철 0.425 g일 때, 그리고 용출온도 60℃일 때였다. 광액농도 10%일 때 은 용출율 91.5%를 얻었다. 그러나 고체 잔유물에 대해서 XRD 분석을 수행한 결과, 은 용출율이 가장 높은 고체 잔유물들에서 황철석, 방연석, 적철석 등이 나타났다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 고체 잔유물에 포함된 은은 회수하지 못하고 소실될 것으로 예상된다.

Waste dusts generated from various metallurgical processes were investigated for effective management of the designated waste in South Korea. Source of the study were selected based on the industries registered on the Allbarosystem. Raw material, products and manufacturing process were investigated on-site and leaching behavior of six heavy metals (Cr6+, Cd, Cu, Pb, Hg, As) along with CN was studied in 41 waste dust samples. We identified 14 samples exceeded the Korean regulation standard out of which 5 samples were designated waste. We suggest that regular monitoring is essential for the proper management.

염소-차아염소산 용액을 소성정광에 적용하여 gold와 silver를 효과적으로 용출시키고자 하였다. 염소 : 차아염소산 혼합비율 1.5 : 1, 그리고 NaCl 농도를 1 M으로 적용하였을 때 Au 용출율은 겨우 75%와 81%이였다. 그러나 광액농도를 1%로, 그리고 용출온도를 65℃로 적용하자 Au 용출율이 100%에 도달되었다. 왕수분해 및 염소-차아염소산 용출 고체 잔유물을 XRD분석을 실시한 결과 석영이 관찰되었다. 따라서 석영 속에 함유된 gold는 염소-차아염소산으로 용출시키지 못할 것으로 사료된다. 따라서 석영 속의 gold를 용출시키기 위해서는 더 작은 미립자로 전처리하거나 더 강력한 산화제를 적용해야 할 것이다.

본 연구에서는 (주)한국서부발전의 태안화력발전소에서 생산된 비산재로부터 Li의 용출을 고찰하였다. 본 연구에서는, 반응용액:석탄회 비율, 반응용액의 종류(해수, 증류수), CO2가스의 조건에 따른 Li 용출량을 관찰하였다. 실험 결과, 반응용액의 Li 농도는 고체:용액 비율이 증가함에 따라 계속하여 증가하는 양상을 보였다. 비산재 단위 질량당 Li 용출은 증류수를 사용하였을 때, 그리고 CO2가스의 용해가 제한되었을 때 증가되었으며, 이는 그러한 조건에서 CaCO3의 침전이 억제되었기 때문이다. 해수내 Li의 흡착추출에 방해되는 Mg2+도 고체:용액 비를 증가시킴으로써 효과적으로 제거할 수 있었다.