This study is a basic study to CGS, which originates from the IGCC, as fine aggregate for concrete. The study measured density, water absorption ratio, solid volume percentage for grain shape, fineness modulus, grading curve of physical properties of fine aggregate. As a result, the density and solid volume percentage for grain sheet were found to be satisfactory in the aggregate for content (KS F 2527).Water evaluation ratio, fitness modulus, and grinding curve did not meet KS standards. Therefore, it is deemed necessary to adjust the grain size through sieving in case of fineness modulus and grinding curve.

Powder mine wastes cause secondary environmental problems from dust flying around villages. It is necessary to recycle to prevent this secondary pollution and to use its beneficial contents. Magnesium and iron may play a role like that of aluminum in geopolymer forming. In this study, therefore, we analyzed the compressive strength of geopolymer prepared from melting slag (MS) and high-magnesium iron mine waste (MW). The compressive strength increased by increasing the mixing ratio of MS and decreasing the L/S ratio. The optimal properties were obtained at a mixing ratio of MS to MW of 5 : 5, molar ratio of SiO2/Na2O of 1.8, and L/S ratio of 0.2. Under these conditions, the compressive strength at 28 days was 112.5 MPa. According to the FT-IR analysis, a geopolymer structure was identified. As a result, we confirmed the possibility of geopolymer forming from MS and MW.

As environmental concerns become a critical issue in the sustainability of the steel industry, manufacturing of various kinds of glass-ceramics and related functional materials recycled from post-mortem slags has become an important topic of research. The slag composition, which was reduced and cooled using this secondary treatment is affected by the operating parameters and thermo-physical properties of the slag, and thus can provide the potential for utilization in highly value-added products such as Portland cement and high-alumina cement. To increase the applications of the reduced slag product, a new cement material as well as slag aggregates from the EAF slags were developed by controlling the composition and morphology through novel methods.

현재 우리나라에서는 매년 약 67만대의 사용종료 자동차(End of Life Vehicles)가 발생하고 있다. 자원순환법에 따라 국내 자동차업계에서는 폐 자동차에 대하여 2014년까지 중량 대비 85%, 2015년부터 95%의 재활용율 목표를 달성하여야 하는데 이러한 재활용율 목표 달성을 위해서는 자동차 파쇄 잔재물(ASR)의 적정재활용이 관건이라고 할 수 있다. 폐 자동차 처리과정에서 최종 배출 되는 ASR은 연간 약 15만톤으로 승용차 1대당 약 15% 정도가 발생하고 있으며, 총 발생량의 극히 일부분만이 소각･매립 처리되고 있지만 물질 자체의 발열량이 높고 난연성이기 때문에 효율적으로 소각되지 못하고 특히 그중에 함유된 염소화합물이나 중금속류 등의 영향으로 유해 가스상 오염물질들을 다량으로 배출하기 때문에 처리에 어려움이 많은 실정이다. 금속 제련 용융 시설에서 열원으로 사용되는 Lump coal 대체 연료로써 처리 상용화가 실현 될 경우, ASR의 안정적인 처리와 열에너지 및 유가금속 회수를 통한 물질 재활용 등이 가능할 것으로 사료되며, 이에 따라 폐 자동차의 재활용율 또한 향상될 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 국내의 폐 자동차 파쇄 재활용 업체 1곳을 선정하여, 폐 자동차 파쇄 재활용 과정에서의 물질 수지 및 ASR 배출 공정(heavy fluff, light fluff, glass & soil)에 따라 각각의 발생량, 구성 물질, 입도, 발열량 분석, 원소 분석, 공업 분석, 열 중량 분석, 중금속 분석 등의 물리･화학적 특성 및 환경유해성 평가를 실시하여 ASR의 기초적인 특성을 파악하였으며, ASR의 최적용융조건 및 유가금속 회수 가능성을 도출하기 위하여 원 시료와 ASR의 배합비율, 용융온도 등의 조건을 설정하여 용융 가능성을 평가하였다. 또한, 용융 후, 혼합비율 별 발생된 용융 슬래그에서 black copper와 discard slag 분리 후 온도에 따른 구리함량을 측정하여 유가 금속 회수 가능성 및 2차 폐기물 발생 최소화를 위해 ASR 용융슬래그에 대한 특성 분석 후 콘크리트(인터로킹) 블록, 점토블록의 원료로 적용 가능성 여부 검증･평가해 보았다.

Geopolymer foam block was prepared and its characteristics discussed to evaluate the possibility of replacing blastfurnace slag (below BFS) with melting slag in this study. 10~20wt% of BFS was replaced with melting slag. And also10wt% of mine tailing was replaced with fly ash discharged from municipal solid waste incinerator (below MSWI). Thecompressive strength of foam block prepared was similar to that of foam block prepared without replacing BFS. Andalso it was increased by replacing 10wt% of mine tailing with MSWI fly ash. Considering these results, melting slagmay be used instead of BFS without damaging the quality of foam block.

In this work, the effect of CaO and Fe2O3 on the geopolymer made from mine tailing and melting slag has been studied. Geopolymer was made from mine tailing, melting slag and blast furnace slag. The mechanical property of geopolymer prepared was affected by raw material used. Compressive strength of the geopolymer using blast furnace slag was higher than the geopolymer using melting slag. Because CaO and Fe2O3 content of two-type geopolymers was different. Therefore, the content of these controled to find out how to affect the property of geopolymer. According to the result of FT-IR(Fourier transform infrared spectroscopy), the compressive strength of geopolymer increased by activation of CS- H gel with increasing CaO content. In contrast, the compressive strength of geopolymer decreased by inhibition of geopolymerization with increasing Fe2O3 content. According to the result of XRD(X-ray diffraction), the geopolymerization was weakened by formation of olivine, goethite.

생활폐기물 소각재를 용융시켜 제조한 슬래그에는 제올라이트 합성에 영향을 주는 많은 불순물이 포함되어 있다. 이러한 불순물들은 원하는 제올라이트 합성을 방해하며, 수율과 순도를 저하시킨다. 용융 슬래그에는 특히 Fe2O3, FeO 그리고 CaO가 많이 포함되어 있다. 이런 불순물들을 제거하기 위해 염산으로 슬러리의 초기 pH를 1, 3, 5 그리고 7로 하여 각각 처리하였다. 실험결과, 슬러리의 초기 pH가 낮아질수록 SiO2, Fe2O3, TiO2 등의 함량은 증가되었으나, Al2O3, FeO, CaO, Na2O, K2O, MgO 등의 함량은 감소되었다. 염산처리한 슬래그를 NaOH 용액과 함께 80℃에서 반응시킨 결과, 슬래그, pH 7과 pH 5에서 처리한 시료로부터는 토버모라이트(tobermorite)가, pH 3과 pH 1에서 처리한 시료로부터는 Na-P1형과 Na-X형 제올라이트가 생성되었다. 또한 CaO가 제올라이트 합성을 방해한다는 것을 확인하였다.