세계 제강산업의 연간 생산량은 약 1,600만 톤이며 이 중 약 40%가 폐철을 원료로 하는 전기제강로(Electric Arc Furnace)에서 생산된다. 이 전기로에서 발생하는 전기로 제강분진(Electric Arc Furnace Dust)은 카드뮴, 납 등의 유해중금속을 포함하고 있어 지정폐기물로 분류되어 고비용으로 처리하고 있다. 반면 철, 아연 등 재활용가능 금속 또한 30~60% 정도로 다량 함유하고 있어 재활용 공정에 대한 다양한 연구가 진행되어 왔다. EAFD는 원료의 특성 상 다양한 성상으로 존재하며, EAFD 내 원소의 광물학적 존재 형태에 따라 공정 변수가 달라진다. 따라서 최근은 EAFD 성상을 고려하여 아연과 철의 회수율을 높이는 다 단계 습식공정에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 전기로 제강분진 내 아연과 철의 분리 회수를 위한 다단계 공정 중 산 용출을 통해 아연을 회수한 후 남은 잔여물(residues)을 대상으로 자석을 이용하여 철 성분의 선택 분리 효과에 미치는 영향을 평가하였다. 아연 회수 후 잔여물의 철 함량을 높일 수 있다면 전기제강로로 재투입하여 제강원료로의 재사용이 가능하다. 자석분리 공정을 통하여 분리된 고체물질에는 고액비에 관계없이 85%의 철이 회수되는 것으로 나타났다. 이에 반해 칼슘은 고액비에 영향을 받았으며 고액비(kg/L)가 20일 때 약 85%의 칼슘이 분리되었다. 또한 자석분리공정은 황산칼슘 및 황산납의 분리에도 효과적임을 확인하였다. 이 공정을 통해 아연 회수 후 분진 잔여물의 철 순도를 높여 전기제강로로 재투입하여 아연 회수 뿐 아니라 분진 중 철의 재활용 또한 가능하게 할 것으로 보인다.

In this study the optimum conditions for recovery of valuable metal in Electric Arc Furnace Dusts were investigated. 2M of H2SO4, 1~5 of solid/liquid ratio, 0~180 min of leaching time has been established for leaching condition, and for electrowinning, each of Pt, C, Zn, Pb anode and Zn, Cu cathode was compared respectively at pH 2, 4 and 6. The result of elemental analysis of Zn crystal, a lagre quantity of Fe and H has been observed with Zn and other heavy metal, therefore, impurities removing process would be requir for enhancing purity of Zn. As the result, about 60% of Zn has been recovered under condition of 2 M of H2SO4, 1:2 of S/L ratio at 120 min, and Pt or Pb for anode, Zn for cathode has been shown the highest efficiency of electrowinning at pH 6.

This study was performed to develop the biological treatment technology of wastewater polluted with heavy metals. Zinc-tolerant microorganism, such as Pseudomonas chlororaphis which possessed the ability to accumulate zinc, was isolated from industrial wastewaters polluted with various heavy metals. The characteristics of zinc accumulation in the cells, recovery of the zinc from the cells accumulating zinc, were investigated. Removal rate of zinc from the solution containing 100 ㎎/ℓ of zinc by zinc-tolerant microorganism was more than 90% at 48 hours after inoculation of the microorganisms. A large number of the electron-dense granules were found mainly on the cell wall and membrane fractions, when determined by transmission electron microscope. Energy dispersive X-ray spectroscopy revealed that the electron-dense granules were zinc complex with the substances binding heavy metals. The zinc accumulated into cells was not desorbed by distilled water, but more than 80% of the zinc accumulated was desorbed by 0.1M-EDTA. The residues of the cells after combustion at 550℃ amounted to about 21% of the dry weight of the cells. EDS analysis showed that the residues were comparatively pure zinc compounds containing more than 79% of zinc.