[강원] 특별자치도 출범에 발맞춰 10대 첨단산업 과제 풀어나가야

노범식 한국주민자치학회 2022 월간 공공정책 Vol.205 No.-

고급 실리카 정제 및 입도제어 기술개발

이재장,노범식 강원대학교 부설 석재복합신소재 제품연구센터 1999 석재연 논문집 Vol.4 No.-

본 연구에서는 건식 및 습식자력 선별방법으로 규석 원광의 품위를 향상시키고, 건식방법으로 평균입도 2∼3㎛ 정도의 미립 실리카 분체를 제조하여 규석 관련 첨단산업용 고부가가치 상품을 개발하고자 하였다. 실험에 사용한 시료는 경기도 가평군 고려실리카 소재의 저품위 원광으로서 SiO₂ 93.6%, Fe₂O₃ 1.56%인 것으로 시료를 먼저 Jaw Crusher로 파쇄한 후, 파쇄된 시료를 분쇄하여 각각의 실험조건에 적합한 입도로 제조하였다. 건식자력 실험결과 규석의 품위는 SiO₂98.24%, Fe₂O₃ 0.16%까지 향상되며, 습식자력 실험에서는 SiO₂ 99.21%, Fe₂O₃ 0.07%까지 향상되었으며, 200 mesh 이하의 시료에 대해 Attrition Mill로 알루미나 볼과 스테인레스 볼을 Grinding media로 이용하여 분쇄한 결과 평균입도 2∼3㎛ 정도의 미립 실리카 분체를 제조할 수 있었다. The Ministry of Commerce, Industry and Energy estimated that from 1994 to 1995 domestic production of silica increased 802,000 tons. In 1995, it was estimated that 3,988,672 tons of silica sand was produced. Silica flour is need as a popular filler material, such as for paint, plastics, fiberglass insulation production and, to a greater degree, in ceramics. Beneficiation of silica sample obtained from Gapyong district, containing impurities such as iron oxides, muscovite and biotite was carried out to develop an effective and economical purification technique for high grade silica by using dry and wet magnetic separation method. Main impurity is Fe₂O₃, 1.56wt.%. Paramagnetics removal rate in high-intensity magnetic separator and high gradient magnetic separator showed 89.7wt.% and 95.5wt.%, respectively. In grinding tests, silica flour of mean size 2.5 ㎛ was produced using attritor in 30 minutes.

고기능성 미립 실리카 제조

이재장,노범식,김동수,장광택 강원대학교 부설 석재복합신소재 제품연구센터 2000 석재연 논문집 Vol.5 No.-

본 연구에서는 attrition mill을 활용하여 분쇄시 발생하는 오염물질을 방지하고 고분자 유기물질의 첨가로 평균 입도 2-3㎛의 미립 실리카 분체에 가능성을 부여하여 규석 관련 첨단산업용 고부가가치 상품을 개발하고자 하였다. 실험결과 용기 내부의 코팅재에 따른 미립화 효율은 세라믹 > 텅스텐 카바이드 > 스테인레스 > 포리우레탄 > 테프론의 순이었으며 오염방지 효과는 세라믹 > 폴리우레탄 > 텅스텐 카바이드 > 테프론 > 스테인레스의 순이었다. 고분자 유기물질의 첨가에 의해 분쇄효율이 증가하였으며, 첨가제의 일부가 표면에 코팅되어 원관의 백색도 85에서 92까지 상승되었다. 형상 조절 실험 및 백색도 향상 실험결과 첨가에에 의한 분쇄 산물은 원광보다 구형에 가까운 것을 알 수가 있었다. This study focused on manufacture of the high value-added products for a high-technology industry related to silica. The silica fines less than 3㎛ was manufactured using laboratory attrition mills with various coated liner and analysed the pollutions added from the grinding test. Ground particle's shape was investigated by adding polymer. In the grinding test, coated material of cylinder affects size reduction rate by order of ceramic, tungsten carbide, stainless steel, polyurethane, teflon. In contamination tests the coated liner affects in order of stainless steel, teflon, tungsten carbide, polyurethane, ceramic. It was found also that the result of additive test showed an instant effects of grinding and whiteness.

망간단괴를 이용한 니켈 이온의 흡착거동

박경호,노범식,손정수,이재장 대한금속재료학회(대한금속학회) 1998 대한금속·재료학회지 Vol.36 No.2

Manganese nodules have high porosity and specific surface area and comprised mainly of δ-MnO₂ which has excellent adsorption capacity for heavy metal ions. The principal purpose of this study is to examine the practical applicability on the removal of heavy metal ions from a waste water using the nodules as an adsorbent. The nickel adsorption capacities of the manganese nodule were 8.0㎎ Ni/g at solution pH 1.5 and 28.0㎎ Ni/g at pH 4.5, respectively. The adsorption of nickel ion was found to be an endothermic reaction and increased with temperature between 20 and 80℃ from 28.0㎎ Ni/g to 36.0㎎ Ni/g. The adsorption of nickel on the nodule powder increased with the decreasing particle size. The amount of nickel adsorbed on the nodule powder descreased with the increasing heat treatment temperature of the nodule powder (without heat treatment : 28.0㎎ Ni/g, with heat treatment at 500℃ 16.5㎎ Ni/g).

풍촌 석회암의 소성에 관한 연구

이재장,노범식,장경호,정수현 강원대학교 석재복합신소재제품연구센터 1997 석재연 논문집 Vol.2 No.-

본 연구는 여러 가지 용도에 적합한 생석회를 생산하기 위하여 풍촌 석회석을 대상으로 소성시험을 하였다. 시료의 형상은 주로 정방형이나 때로는 구형을 나타내며, 배색 내지 회백색을 띈다. 소성시험에 사용한 시료의 크기는 45∼50㎜ 이며, 소화시험에서는 3.3mm(6mesh) 이하로 분쇄하여 소성하였다. 시료의 광물학적 특성을 보기위하여 편광현미경 관찰, X-ray 분석, 열분석을 하였다. 시료는 거의 순수한 CaCO₃이었으며, 600℃ 부터 열분해가 시작되어 850℃에서 완결되었다. 화학분석 결과 CaO 98.27%인 잠재적 순도를 갖는 생석회를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 대략 50 ㎜ 정도의 석회석은 전기로의 온도가 실온에서 1,050℃에 도달하였을 때 99%이상이 소성되었다. 이 때 얻어진 생석회는 거의 순 백색이며 갈라짐이 없었다. 소화시험 결과 ASTM C-110에 의하면 반응성이 우수한 생석회인 것을 알 수 있으며, 1분 이내의 상승온도는 63℃ 이었다. In this study, the calcination characteristics of Pungchon limestone was investigated to produce the optimum quick lime for various uses. The shape of limestone sample was mainly cubic, but sometimes longish. Approximate size range for the calcination tests was from 45 to 50 mm. For the slaking test, it was crushed by cobbing method and screened by 3.3 mm(6 mesh) screen. Mineralogical studies of the sample were carried out to investigate textures, X-ray diffraction analysis and thermal analysis. The result of chemical analysis shows a very high grade limestone with a CaO potential of 98.27%. Approximate 50 mm size's of limestone, about 250 g was calcined more than 99% when the calcination temperature arrived at 1,050 ℃ from room temperature in the electric laboratory furnace. Lumpy lime in nearly white colour with nearly no cracks was observed during calcining test. and during calcination process the limestone places kept their shape. Slaking test(ASTM C-110 ) results indicate a high reactivity product. In slaking, a 63℃ temperature rise was achieved within the first one minutes.

$Na_2CO_3$에 의한 AgCl의 Ag 환원

박경호,노범식,손정수 한국자원리싸이클링학회 1996 資源 리싸이클링 Vol.5 No.1

은을 함유한 폐기물로부터 은을 회수하는 일반적인 공정은 은을 질산으로 용해시킨 후 은이온만을 AgCl로 선택적으로 분리, 적당한 환원제를 사용하여 은을 얻는 방법이다. 본 연구에서는 $Na_2$$CO_3$양이 AgCl의 Ag로의 환원율에 미치는 영향에 대하여 통계학적인 기법(다항다중회귀분석 및 반응표면분석)을 사용하여 검토하였으며 반응시간 1시간, 반응온도 $620^{\circ}C$ 그리고 $Na_2$$CO_3$/AgCl의 당량비가 2.0일 때 96% 이상의 환원율을 얻을 수 있었다. The cominnn plocesses lor rccoremg silver irom silvcr conlaincd waster are the lcachmg silver hy HNO;. the srlcctive precipilillion of sliver ion lo AgCl and thc rcduchon of Ag wrfh ;I proper reductant. In this sludy, thc reduction of AgCI lo Ag was invesllngated by using Na, CO, as a rcd\icta~lt. The variations wcic reaction time. ttmpcrarure thc amount of NalCO, . and the resulls %, ere analyzcd by using sialist~c:d tecl~niques such as the ]polynomial rcgressiun analysis and the response surh~ce method. More than Yh% Ag analyzed was rcduced 1rtm AgCI at 62UT. I hour ullder condillon of 2 stnlchio~nctric ratio of Na iCO, !AgCI.

주물사 부산물의 정제에 관한 연구

이재장,노범식,문영배 강원대학교 석재복합신소재제품연구센터 2001 석재연 논문집 Vol.6 No.-

연구에서는 주물사용 규석의 생산과정에서 발생되는 부산물인 미립 분말의 부가가치를 향상시킬 수 있는 기술개발을 통하여 자원의 절약과 재활용은 물론이고, 환경오염 문제의 해결에도 기여하고자 하였다. 성분분석 결과 입자 크기가 큰 경우에는 SiO2의 함량이 낮고 다른 불순물의 함량이 많았으며, 부산물의 경우는 SiO2의 함량이 94.37%로 비교적 낮고 Fe2O3, Al2O3 및 K2O의 함량이 상대적으로 높았다. XRD 분석 결과 석영 이외에 백운모가 상당량 포함되어 있어 품위 및 회수율 향상에 영향을 미칠 것으로 생각되어 이를 효과적으로 제거 할 수 있는 자력선발과 비중선별을 이용하였다. 자력선별 실험결과 부산물(tailing)의 경우 SiO2 품위와 산출률은 각각 98.42%와 87.35%까지 향상되었으며 Fe2O3의 함량은 0.17%이었다. 비중선별 결과 SiO2 품위와 산출률은 각각 96.08%와 91.16%까지 향상되었으며 Fe2O3의 함량은 0.30%로 자력선별의 경우보다 효율이 좋지 않았다. 부산물(tailing)을 대상으로 Attrition Mill로 알루미나 볼과 스테인레스 볼을 Grinding media로 이용하여 60min 정도 분쇄한 결과 평균입도 2~3㎛ 정도의 미립 실리카 분체를 제조할 수 있었다. Representative samples of solid molding sand wastes were obtained from Kwang-Jin Industrial Co. located in Chunchon. The molding sand wastes contains mainly fine iron particles, iron oxides and mica group minerals. Sand grains are angular because of being produced by the impact crushers. This study was carried out to develop an effective and economic purification technique for removing iron minerals by using magnetic separator and Mozley table. Results of experiment using the magnetic separator showed the production ratio of SiO2 increased up to 98.42wt.% and 87.35wt.% and the amount of content of Fe2O3 was 0.17wt.%. and those using the Mozley table separator showed SiO2 up to 96.08wt.% and Fe2O3 was 0.30wt.%, respectively. In grinding tests, silica flour of mean size 2~3㎛ was produced using attrition mill by stainless ball and alumina ball grinding about 60 minutes.

망간단괴 침출액으로부터 LIX 84에 의한 구리, 니켈의 용매추출

이재장,노범식,Lee, Jae-Jang,Roh, Beom-Sik 강원대학교 산업기술연구소 1999 産業技術硏究 Vol.19 No.-

A study on the separation Cu, Ni, and Co was carried out using LIX 84 leachate, chelate extractant. For this test, artificial test solution was prepared by varing concentrations of Cu, Ni, Co, $(NH_4)_2CO_3$ and $(NH_4)_2SO_4$. It found that pH of the solution was very important factor for the separation of nickel from copper. The results showed that nickel was effectively extracted from copper by using LIX 84 at pH 1.0 to 1.2. The volume ration or organic to aqueous phases was 1.0. According to the McCabe-Thiele diagram, the extraction rate of copper was 99 percents at the equal ratio of organic to aqueous phase in three stages.

정선 지역 석회석의 소성특성 연구

이재장,최재석,노범식,문영배 강원대학교 산업기술연구소 2000 産業技術硏究 Vol.20 No.A

Lime is one of the world's most useful chemicals and manufactured in various types of kilns, using various fuels. Quicklimes vary in reactivity with water due to variations in the time and temperature calcining process and type of kiln used. Careful attention and control of time and temperature in the calcining process is necessary to insure a highly reactive lime. Excess time and temperature will cause the lime to be over burned. The highest reactivity of quicklime is obtained by calcination of limestone in the particle size of 0.1cm∼2cm, calcination temperature of 1000℃, calcination time 90min. It was found by the scanning electron microscopes that pores of quick lime is reducted if the soft burned quick lime is heated continually.

정선 지역 석회석의 소성특성 연구

이재장(Lee Jae Jang),최재석(Choi Jae Suk),노범식(Roh Beum Sik),문영배(Moon Young Bae) 강원대학교 산업기술연구소 2000 産業技術硏究 Vol.20 No.1

Lime is one of the world’s most useful chemicals and manufactured in various types of kilns, using various fuels. Quicklimes vary in reactivity with water due to variations in the time and temperature calcining process and type of kiln used. Careful attention and control of time and temperature in the calcining process is necessary to insure a highly reactive lime. Excess time and temperature will cause the lime to be over burned. The highest reactivity of quicklime is obtained by calcination of limestone in the particle size of 0.1cm~2cm, calcination temperature of 1000℃, calcination time 90min. It was found by the scanning electron microscopes that pores of quick lime is reducted if the soft burned quick lime is heated continually.