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아연 드로스로부터 건·습식 공정을 통한 고순도 산화아연 회수
왕제필 ( Jei-pil Wang ),김성호 ( Sung-ho Kim ),신민용 ( Min-yong Shin ),이동헌 ( Dong-hun Lee ),이병우 ( Byung-woo Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
아연 드로스는 아연 잉곳 제조 시 용탕의 최상부가 외부의 공기와 접촉하여 생성되는 산화물 층으로써 매년국내에서 6,300 ton이상 발생되고 있다. 하지만, 처리 기술의 부재로 인해 단순 판매 및 폐기물업체를 통해 폐기를 하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 주조 공정 중 전기로를 이용한 용해 공정에서 발생하여 집진기를 통해 포집되는 아연 드로스를 건/습식 융합 공정을 통하여 나노급 산화아연 분말을 제조하였다. 나노사이즈 산화아연분말을 회수하는 공정은 주철용해분진과 코크스와 혼합하여 Zn을 회수하는 건식증류, HNO<sub>3</sub>을 첨가를 통한 Zn(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>의 선택적 침출, NH<sub>3</sub>중화를 통한 나노 산화아연 분말 회수로 이루어져 있다. 건식증류 공정은 주철용 해분진 : 코크스 = 1 : 1 무게비로 700℃에서 1시간 유지하였다. 그 후 증착된 Zn을 회수하여 Zn와 농도 30% HNO<sub>3</sub>을 1 : 6 몰비로 상온에서 유지하였으며, 이 후 농도 28% NH<sub>3</sub>를 투입하여 중화 및 건조하여 순수한 ZnO를 회수하였다. 위와 같은 공정을 통해 최종적으로 순도 99.99%, 평균입도 150nm, 판상형의 ZnO 나노분말을 제조하였다.
사용 후 LFP(LiFePO<sub>4</sub>)로부터 탄산리튬 제조 연구
왕제필 ( Jei-pil Wang ),김재흥 ( Jae-heung Kim ),고민석 ( Min-seok Go ),신민용 ( Min-yong Shin ),이동헌 ( Dong-hun Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
본 연구에서는 LFP(LiFePO<sub>4</sub>)로부터 탄산리튬을 회수하기 위해 황산 침출 후 CO<sub>2</sub> 열반응을 통해 탄산리튬을 제조하였다. LFP 10g을 H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 50ml에 장입하여 60분간 반응시켰다. 이때 H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>의 농도는 0.5, 1, 2M로 변화시켜 실험을 진행하였다. 반응이 끝난 용액은 감압여과를 실시하였으며 여과 후 용액은 400℃에서 3시간 건조하였다. 건조가 끝난 산물은 활성탄과 1:1 비율로 혼합하여 900℃, CO<sub>2(g)</sub> 300cc/min에서 3시간 반응하였다. 반응 후 산물은 증류수와 1:30의 고액비로 수침출 및 감압여과를 진행하여 탄산리튬 용액과 불순물을 분리하였다. 회수한 탄산리튬 용액은 200℃에서 24시간 건조하여 탄산리튬 분말을 제조하였다. 탄산리튬 분말은 XRD 및 ICP 분석을 실시하였다.