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제강분진의 건식 처리기술 현황
Status of Pyrometallurgical Treatment Technology of EAF Dust 원문보기

資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, v.27 no.2, 2018년, pp.68 - 76  

손호상 (경북대학교 신소재공학부)

초록
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전기로 제강분진아연, 연, 철의 2차자원으로서 매우 중요하다. 또한 제강분진의 리싸이클링은 분진 중에 함유되어 있는 증금속 성분 등의 유해원소에 의한 환경문제의 처리에 유용한 방법이다. 본 조사는 기존의 전기로 제강분진을 처리하는 방법의 개선이나 새로운 처리방법의 개발을 위해 건식처리 방법에 대하여 알아보았다. 상업중인 처리방법은 노의 형상 등에 따라 로터리 킬른형, 회전노상형, 샤프트형, 용융환원로형 등으로 구분할 수 있었다. 이러한 처리에서의 생성물은 ZnO와 환원철 또는 슬래그이다. 제강분진으로부터 ZnO를 만드는 기구는 탄소 열환원과 공기에 의한 아연증기의 산화에 의한 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

EAF (Electric arc furnace) dust is an important secondary resource such as zinc, lead, and iron. Recycling of EAF dust is benefit to solving disposal and environmental problems caused by the heavy metals entrained in the dust. In this study, pyrometallurgical treatment technology of EAF dust reviewe...

주제어

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문제 정의

  • Table 1에 나타낸 바와 같이 제강분진의 주성분은 Fe와 Zn이며, 가격면에서 Zn이 월등히 높기 때문에 대부분 제강분진을 처리하여 산화아연의 형태로 회수하고 있다. 따라서 우선 산화아연 제조와 관련된 기술에 대해서 알아본다. 산화아연의 제조에는 건식법으로 간접법과 직접법, 그리고 습식법의 3가지 기술로 구분할 수 있다.
  • 본 고에서는 이러한 제강분진 처리기술 중 주요한 건식법에 의한 처리기술 현황에 대하여 조사한 결과를 보고한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
제강분진 발생량은? 전기로 제강공정에서는 조강 1 톤당 약15 ~ 25 kg 정도의 분진이 발생하는 것으로 알려져 있다1,2). 2016년 기준 우리나라의 전기로 조강 생산량은 약 2,100만 톤이므로 제강분진은 약 40만 톤 정도가 발생하고 있다.
철 스크랩의 배출 방법은? 전기로 제강업체에서 원료로 사용하는 철 스크랩은 정련과정에서 대부분 용해되어 제품화되지만, 스크랩에 함유된 아연과 같은 일부 원소들은 전기로 정련과정에서 첨가되는 부원료 성분과 함께 분진으로 되어 노외로 배출되고 있다. 전기로 제강공정에서는 조강 1 톤당 약15 ~ 25 kg 정도의 분진이 발생하는 것으로 알려져 있다1,2).
제강분진 재활용이 필요한 이유는? 전기로 제강공정 중에 발생하는 분진에는 Zn, Fe, Pb 등을 포함하여 Cd, As, Cr, F 등을 함유하고 있기 때문에 점차 강력해지는 환경규제로 매립이 어려워질 뿐만 아니라 중금속이 허용기준치 이상으로 함유되어 있어 특정산업폐기물로 분류되고 있으며, 매립시 유해중금속 성분들이 포함된 침출수에 의한 강물이나 토양의 오염 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 제강분진을 매립하지 않고 재활용하는 것이 필요하다.
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참고문헌 (17)

  1. Guezennec, A. G. et al., 2005 : Dust formation in Electric Arc Furnace: Birth of the particles, Powder Technology 157, pp.2-11. 

  2. Park, Su-Ji, Son, Injoon and Sohn, Ho-Sang, 2015 : Leaching of Zinc from EAF Dust by Sulfuric Acid, Korean J. Met. Mater 53(11), pp.793-800. 

  3. Nyirenda, R. L., 1991 : The Processing of Steelmaking Flue-dust: A Review, Minerals Engineering 4(7-11), pp.1003-1025. 

  4. Hyun, J. Y. and Cho, D. S., 1998 : A study on the Properties of Electric Arc-Furnace Steelmaking Dusts for Stabilization Processing, J. of Korean Inst. of Resources Recycling 7(5), pp.13-18. 

  5. Natalia Luptakova, et al., 2013 : The Study of Molten Zinc Interaction on the Surface of Refractories in the Production of Zinc Oxide, Materials Engineering 20, pp.91-97. 

  6. Amir, Moezzi, Andrew, M. McDonagh, and Michael, B. Cortie, 2012 : Zinc oxide particles: Synthesis, properties and applications, Chemical Engineering Journal 185-186(3), pp.1-22. 

  7. Nagai, K., Matsumoto, Y. and Watanabe, H., 2007 : EAF Dust Treatment Practice at the Shisaka Works, J. MMIJ 123(12), pp.726-729. 

  8. http://www.befesa-steel.com/web/en/nuestra_tecnologia/ detalle/The-SDHL-Waelz-Process/ 

  9. https://www.eng.nssmc.com/english/whatwedo/steelplants/ironmaking/rotary_hearth_furnace/ 

  10. Oda, H., Ibaraki, T., and Abe, Y., 2006 : Dust Recycling System by the Rotary Hearth Furnace, Nippon Steel Technical Report 94, pp.147-152. 

  11. Lin, Xiaolong, 2017 : Pyrometallurgical recycling of electric arc furnace dust, J. Cleaner Production 149, pp.1079-1100. 

  12. Hoang, J. et al., 2009 : Top submerged lance direct zinc smelting, Minerals Engineering 22, pp.742-751. 

  13. John M. Floyd, Kok T. Wong, and Ian L. Chard, 1994 : Top Submergable Lance, US Patent 5,308,043. 

  14. Kim, Byung-Su, et al., 2012 : Behaviors of Lead and Zinc in Top Submerged Lance (TSL) Plant at Sukpo Zinc Refinery, Materials Transactions 53(5), pp.985-990. 

  15. Noda, Shinji, 2007 : Recent improvement of Process Technology for the MF, J. MMIJ 123(12), pp.730-733. 

  16. Popovici, Vlad, 2009 : By-Products from EAF Dust Recycling and Their Valorisation, 5th Global Slag Conference, Brussels, 23-24 November 2009. 

  17. Chen, Wei-Sheng, Chou, Wei-Shan, and Tsai, Min-Shing, 2011 : Status of EAF Dust Management in Taiwan, J. of Korean Inst. of Resources Recycling 20(1), pp.3-13. 

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