KR101969106B1 - 부산물 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 부산물 처리 방법은 제철 조업에서 발생되며, 철(Fe)을 함유하는 부산물을 준비하는 과정, 부산물을 구성하는 입자 표면을 마모시켜, 부산물 중 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연을 분리하는 과정 및 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연이 분리된 부산물에 자장을 인가하여, 상대적으로 철의 함량이 많은 자성산물과, 상대적으로 아연의 함량이 많은 비자성산물로 분리하는 자력 선별 과정을 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시형태에 의하면, 이후 자력 선별 과정에서 효과적으로 철(Fe)과 아연을 분리 할 수 있다. 다른 말로 하면, 종래에 비해 자성산물에 함유된 아연 함량을 줄이고, 철 함량을 증가시킬 수 있고, 비자성산물에 함유된 아연 함량을 증가킬 수 있다. 즉, 함철 부산물로부터 아연 제거율 및 철 회수율을 향상시킬 수 있다.

Description

부산물 처리 방법{Method for processing sludge}
본 발명은 부산물 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제철 공정에서 발생하는 부산물을 재활용할 수 있는 부산물 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 제철 공정인 고로 조업 및 제강 전로 취련 조업에서 철함유 부산물(함철부산물)이 발생한다. 그리고 비용 절감 및 자원 재활용을 위해서 상술한 부산물들은 소결광 제조용 원료, 고로의 제선 공정의 원료로 사용될 수 있다. 그런데 고로 슬러지 및 제강 슬러지에는 아연(Zn) 성분이 철광석 및 소결광과 같은 일반적인 제선 원료에 비해 수십배 내지 수백배 많이 함유되어 있다.
이렇게 아연 함유량이 높은 고아연 부산물을 별도의 처리 없이 소결광 제조 원료로 사용할 경우, 소경광 생산성과 환원분화성 악화를 초래하낟. 또한, 아연은 낮은 온도에서 휘발되어 집진기에 포집됨에 따라, 집진기의 효율을 저하시킨다. 그리고, 금속 아연 등이 농축될 경우, 아연의 산화 과정에서 화재가 발생하는 등의 위험성을 내포하고 있다.
또한, 아연 함유량이 높은 소결광이 제선 원료로 재활용할 경우, 고로 내부의 연화 융착대 부근에 아연 증기가 발생되고, 이것이 고로 상부로 상승하여 고로 내부 온도가 400℃ 내지 900℃인 범위에 도달하게 되면 수지상 형태의 고착물이 고로 내벽에 형성되는 문제가 발생된다. 이는 장입물이 고르게 분포하는 것을 방해하고, 고로 내부의 가스 흐름의 불균형, 장입물의 강하 불안정 등으로 인한 장입물의 슬립, 드랍 현상 등의 문제를 야기시킨다.
상술한 아연으로 인한 문제를 해결하기 위해서는 고아연 슬러지로부터 아연을 분리해야 하는데, 분리 방법으로 한국공개특허 10-2001-0060854에서와 같이 비중 차이를 이용한 습식 싸이클론 방법이 있다. 그런데 비중 차이를 이용하는 사이클론 방법은 극미립의 입자와 입도범위폭이 넓은 재료에 대해서는 분리 효율이 매우 낮은 문제점이 있다.
한국공개특허 10-2001-0060854
본 발명은 아연 회수율을 향상시킬 수 있는 부산물 처리 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 부산물 처리 방법은 제철 조업에서 발생되며, 철(Fe)을 함유하는 부산물을 준비하는 과정; 상기 부산물을 구성하는 입자 표면을 마모시켜, 상기 부산물 중 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연을 분리하는 과정; 및 상기 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연이 분리된 부산물에 자장을 인가하여, 상대적으로 철의 함량이 많은 자성산물과, 상대적으로 아연의 함량이 많은 비자성산물로 분리하는 자력 선별 과정;을 포함한다.
상기 부산물 중 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연을 분리하는 과정에 있어서, 볼밀(ball mill) 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 볼밀(ball mill) 방법으로 상기 부산물 중 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연을 분리하는 과정에 있어서, 상기 볼의 입경은 3mm 내지 5mm인 것이 바람직하다.
상기 볼밀(ball mill) 방법으로 상기 부산물 중 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연을 분리하는 과정에 있어서, 상기 볼 및 부산물이 장입되는 용기 내 임펠러의 회전 속도를 50 rpm 내지 200 rpm로 조절하는 것이 바람직하다.
상기 자력 선별 과정에 있어서, 상기 부산물에 1000 가우스 내지 2000 가우스의 자력을 인가한다.
제철 조업에서 발생되며, 철(Fe)을 함유하는 부산물을 준비하는 과정에 있어서, 상기 제철 조업에서 발생된 배가스에 물을 살수하여, 상기 부산물을 포집한다.
상기 물과 부산물이 혼합된 혼합물에 자장을 인가하여, 물과 부산물을 분리하는 자력 선별 과정을 포함한다.
상기 물과 부산물이 혼합된 혼합물에 자장을 인가하여, 물과 부산물을 분리하는 자력 선별 과정에 있어서, 상기 혼합물에 10,000 내지 20,000의 자력을 인가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 제철 부산물로부터 아연과 철을 분리하는데 있어서, 철 입자 표면을 마모시켜 상기 철 입자 표면으로부터 아연을 분리시킨 후에, 자력 선별 방법으로 철과 아연을 분리한다. 즉, 마모 방법에 의해 철 입자를 파쇄 또는 분쇄하지 않고, 상기 철 입자 표면으로부터 아연만을 분리한다. 이에, 이후 자력 선별 과정에서 효과적으로 철(Fe)과 아연을 분리 할 수 있다. 다른 말로 하면, 종래에 비해 자성산물에 함유된 아연 함량을 줄이고, 철 함량을 증가시킬 수 있고, 비자성산물에 함유된 아연 함량을 증가킬 수 있다. 즉, 함철 부산물로부터 아연 제거율 및 철 회수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부산물의 처리 과정을 보여주는 순서도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부산물 처리 장치를 블록화하여 도시한 도면
도 3a는 제철 부산물의 SEM 분석 이미지이고, 도 3b, 3c는 EPMA(Electron Probe Micro-Analyzer) 분석 이미지
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명은 제철 공정에서 발생된 부산물로부터 철(Fe)을 회수하는데 있어서, 철(Fe) 회수율 및 아연(Zn) 제거율을 향상시킬 수 있는 부산물 처리 방법에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부산물의 처리 과정을 보여주는 순서도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부산물 처리 장치를 블록화하여 도시한 도면이다. 도 3a는 제철 부산물의 SEM 분석 이미지이고, 도 3b, 3c는 EPMA(Electron Probe Micro-Analyzer) 분석 이미지이다.
본 발명의 실시예에 따른 부산물 처리 방법은 부산물을 준비하는 과정(100), 부산물을 자성체와 비자성체로 분리하는 자력 선별 과정(이하, 1차 자력 선별), 1차 자력 선별에 의해 분리된 자성산물을 마모시켜 철로부터 아연(Zn)을 분리하는 과정(S300), 마모에 의해 발생된 산물을 자력 선별하여 아연 함량이 낮은 자성산물과, 아연 함량이 높은 비자성 산물로 분리하는 자력 선별 과정(이하, 2차 자력 선별 과정(S400)), 2차 자력 선별에 의한 자성산물 및 비자성산물 각각을 탈수하는 과정(S510, S520)을 포함한다.
한편, 제철 부산물 중 카본(C)은 철(Fe) 및 아연(Zn)과 분리되어 단독 입자로 존재하지만, 아연은 도 3에 도시된 바와 같이 수 nm 에서 수십 ㎛의 미세한 입자이며, 이들이 응집되어 철(Fe) 입자 표면에 강하게 붙어있거나, 용융되어 철(Fe) 입자 표면에 융착되어 있다. 이에, 종래의 습식싸이클론을 이용한 비중선별 방법의 경우 철과 아연을 효과적으로 분리할 수 없고, 철의 회수율이 낮다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 부산물 내 입자들을 마모시켜, 철 입자 표면으로부터 아연을 분리 또는 떼어놓은 후, 자력 선별을 실시하여 철과 아연을 선별함으로써, 철의 회수율 및 아연의 제거율을 향상시킨다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 부산물 처리 방법의 각 과정에 대해 보다 상세히 설명한다.
먼저, 부산물을 준비한다(100). 부산물은 제철 공정 보다 구체적으로는 고로에서의 제선 공정 또는 전로 조업 공정에서 발생된 부산물일 수 있다.
고로(10) 또는 전로 상측으로 배출되는 가스에는 고형분이며 미립의 부산물이 포함되어 있다. 고로(10)로부터 발생된 부산물에는 철(Fe)이 약 22.2 중량%, 아연(Zn)이 약 14.01 중량% 포함되어 있으며, 전로로부터 발생된 부산물에는 철(Fe)이 약 64.9 중량%, 아연(Zn)이 약 0.86 중량% 포함되어 있다. 이와 같이 고로 부산물 및 전로 부산물은 아연 성분이 일반적인 제선 원료인 철광석 및 소결광에 비해 수십배 내지 수백배 높다.
고로(10) 또는 전로의 상측으로 부산물이 배출될 때, 이는 가스 내에 혼합된 상태로 배출된다. 이에 고로(10) 배가스 또는 전로 배가스로부터 부산물을 포집하기 위해, 물을 살수한다. 이에, 물과 부산물이 혼합된 혼합물이 생성되는데, 상기 혼합물 중 고상분인 부산물의 함량은 5wt% 미만이고, 나머지는 모두 물이다. 이렇게 부산물과 물이 혼합된 혼합물을 마련함으로써 철을 회수하기 위한 부산물이 준비된다(S100).
혼합물에는 상술한 바와 같이 물과 부산물이 혼합된 상태로, 실시예에서는 먼저 비자성체인 물과 자성체인 철(Fe)을 분리하는 자력 선별(이하, 1차 자력 선별(S200))을 실시하여, 고체와 액체를 분리하는 고액분리를 실시한다. 이를 위해, 자력 선별기(이하, 제 1 자력 선별기(20))를 이용하여 혼합물에 10,000 가우스 내지 20,000 가우스의 고구배의 자력을 가한다. 이에, 자성체인 철(Fe)과 비자성체인 물이 분리된다.
이때 철(Fe)의 표면에는 아연이 붙어있거나 융착되어 있으므로, 분리된 철(Fe)을 포함하는 자성산물에는 철(Fe)과 함께 아연이 포함되어 있다. 그리고, 1차 자력 선별시에 물과 함께 비자성체인 카본(C)이 함께 분리된다. 이에, 1차 자력 선별에 의해 분리된 비자성산물에는 물과 카본이 포함된다.
한편, 1차 자력 선별에 의해 분리된 자성산물은 미립자기 때문에, 표면 에너지에 기인한 응집 현상으로 선별 효율이 낮다. 따라서, 이러한 현상을 억제하여 분산성을 향상시키기 위해 분산제를 첨가한다. 보다 구체적으로, 자성산물에 포함된 고형분의 무게의 0.4 내지 0.6wt%의 분산제를 첨가하고, 추가로 물을 혼합하여 자성산물을 슬러리 상태로 만드는데, 이때 슬러리 상태의 자성산물 중 고형분이 35wt% 내지 45wt%가 되도록 한다.
이렇게 자성산물에 분산제 및 물을 첨가하여 슬러리 상태로 만드는 작업은 별도의 혼합기(30)를 통해 제조할 수 있다. 혼합기(30)는 내부공간을 가지는 용기와, 용기 내에서 회전하는 임펠러를 포함하는 구성일 수 있다.
분산제가 혼합 또는 포함된 슬러리 상태의 자성산물이 마련되면, 이를 마모 장치(40)로 투입시켜, 철(Fe) 입자 표면을 마모시킴으로써(S300), 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연을 분리한다. 실시예에 따른 마모 장치는 볼밀로서, 내부 공간을 가지는 용기(41), 용기(41) 내에 충진된 볼(42), 용기 내부에서 회전 가능한 임펠러(43)를 포함하는 구성일 수 있다. 이러한 마모 장치(40)의 용기(41)에 자성산물이 장입된 후 임펠러(43)가 회전하면, 자성산물 및 볼(42)이 회전하는데, 이때 자성산물의 철(Fe) 입자 표면과 볼(42) 간의 마찰에 의해 상기 철(Fe) 입자 표면이 마모되며, 이에 따라 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연이 분리된다.
여기서, 볼(42)은 내마모성을 가지는 재료 예컨대 알루미나(Al2O3)일 수 있으며, 볼(42)의 입경은 3mm 내지 5mm 이다. 볼(42)의 입경이 3mm 미만으로 아주 작은 경우, 작은 볼 사이즈로 인해, 마모에 의해 철(Fe) 입자 표면으로부터 분리된 아연의 입자 사이즈가 수 nm 이하로 작을 수 있다. 그리고, 비자성체인 아연이 입자 사이즈가 수 nm 이하로 작아지게 되면, 자성체 특성을 가지게될 수 있다. 이에, 이후 자력 선별 과정(2차 자력 선별)에서 철(Fe)의 표면으로부터 분리된 아연이 자성체인 철(Fe)과 함께 자성체산물로 분리될 수 있다. 반대로, 볼(42)의 입경이 5mm를 초과하도록 큰 경우, 큰 볼 사이즈로 인해, 아연이 분리가 되지 않고, 철(Fe) 입자 표면에 여전히 붙어있거나 융착되어 있을수 있다.
또한, 임펠러(43)의 회전 속도는 50 rpm 내지 200 rpm로 한다. 예컨대, 임펠러(43)의 회전 속도가 50 rpm 미만인 경우, 철(Fe) 입자와 볼(42) 간의 마찰력 또는 마모 정도가 작아, 아연이 분리가 되지 않고, 철(Fe) 입자 표면에 여전히 붙어있거나 융착되어 있을수 있다. 반대로, 임펠러의 회전 속도가 200 rpm을 초과하는 경우, 철(Fe) 입자와 볼(42) 간의 마찰력이 너무 커, 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연이 분리되는 것이 아니라, 철 입자가 파쇄 또는 분쇄 수 있다. 그리고 파쇄 또는 분쇄된 철 입자 표면으로부터 아연이 분리되는 경우, 아연의 입자 사이즈가 수 nm 이하로 작아지게 되고, 이에 자성체 특성을 가질 수 있다. 이에, 이후 자력 선별 과정(2차 자력 선별)에서 자성체인 철(Fe)과 함께 자성체산물로 분리될 수 있다.
마모 장치(40)에서 자성체산물의 처리가 완료되면, 이를 자력 선별기(이하, 제 2 자력 선별기(50))를 이용하여 자성체인 철과 비자성체인 아연을 분리하는 2차 자력 선별을 실시한다(S400). 이를 위해, 제 2 자력 선별기(50)를 이용하여 마모 장치(40)를 거친 자성산물에 1000 가우스 내지 2000 가우스의 자력을 가한다. 마모 장치에서 처리된 자성체산물은 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연이 분리된 상태이기 때문에, 2차 자력 선별에 의해 자성체인 철(Fe) 입자와 비자성체인 아연이 용이하게 분리된다. 2차 자력 선별에 의해 분리된 자성산물은 아연을 함유하지 않거나, 아연 함량이 적으며, 자성산물에는 미량의 카본, 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2)를 함유할 수 있다. 또한, 2차 자력 선별에 의해 분리된 비자성산물은 아연이 다량 함유되어 있으며, 미량의 카본, 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2)를 더 함유할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 마모 장치(40)를 이용하여 철 입자를 파쇄 또는 분쇄하지 않고, 상기 철 입자 표면으로부터 아연만을 분리하기 때문에, 2차 자력 선별 과정에서 효과적으로 철(Fe)과 아연의 분리를 할 수 있다. 다른 말로 하면, 종래에 비해 자성산물에 함유된 아연 함량을 줄이고, 철 함량을 증가시킬 수 있고, 비자성산물에 함유된 아연 함량을 증가킬 수 있다.
상기에서는 제 1 자력 선별기와 제 2 자력 선별기를 별도 구성으로 설명하였으나, 제 1 자력 선별기와 제 2 자력 선별기는 하나의 구성일 수 있다. 그리고, 1차 자력 선별시에 10,000 내지 20,000 가우스의 자력을 이용하고, 2차 자력 선별시에 1000 내지 2000 가우스를 이용할 수 있다.
제 2 자력 선별기에서 분리된 자성산물 및 비자성산물은 수분을 머금고 있어, 수분을 제거하는 과정이 필요하다. 이에, 제 2 자력 선별기에서 분리된 자성산물 및 비자성 산물은 탈수기(60a, 60b)를 거쳐 탈수된 후 작업장에 적재된다.
제 1 탈수기(60a)를 거친 자성산물은 아연 함유량이 낮아, 이후 제선 공정 등에 정광으로 재활용될 수 있다.
한편, 제 2 탈수기(60b)를 거친 비자성산물은 아연 함유량이 높은 물질로서, 제선 공정에서는 재활용할 수 없다. 그러나 비자성산물은 침전 분리 방법을 통해 소수서인 카본과 아연을 분리할 수 있으며, 분리된 카본과 아연은 별도로 활용 또는 판매될 수 있다.
이하, 표 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 처리된 산물과 비교예에 따른 방법으로 처리된 산물의 성분 함량을 설명한다.
실험을 위하여 동일한 동일한 성분 조성을 가지는 고로의 함철 부산물을 사용하였다. 즉, 고로로부터 배출된 가스에 물을 살수하여, 부산물과 물이 혼합된 혼합물 또는 슬러지를 마련한다. 물과 함철 부산물이 혼합된 혼합물에는 표 1에 도시된 바와 같은 조성을 가지며, 고형 성분이 약 0.8 wt%이다.
구분 C 함량(wt%) 철(T-Fe) 함량(wt%) Zn 함량(wt%) 고형분 함량(wt%)
혼합물 35.7 15.8 10.8 0.8
그리고, 상술한 바와 같은 혼합물을 실시예 및 비교예에 따른 방법으로 처리하였다. 여기서 실시예의 경우 1차 자력 선별 과정(S200), 자성산물 입자 표면을 마모시키는 과정(S300), 2차 선별 과정(S400) 및 탈수 과정(S510)을 거친 산물이다.
그리고 비교예는 부산물을 침전 분리하고, 침전분리에 의해 분리된 산물 중 철함량이 높은 산물에 분산제를 혼합한 후, 이를 습식싸이클론을 이용하여 비중 선별한 경우이다.
실시예에 및 비교예에 의하면, 아연 함량이 상대적으로 적고, 철(Fe) 함량이 상대적으로 많은 제 1 산물과, 아연 함량이 상대적으로 많고, 철(Fe) 함량이 상대적으로 적은 제 2 산물로 선별된다.
제 1 산물 내 철 함량(wt%) 제 1 산물 내 아연 함량(wt%) 제 2 산물 내 아연 함량(wt%) 제 2 산물 내 카본 함량(wt%)
비교예 32.6 3.2 24.6 21.5
실시예 59.9 0.8 34.7 72.2
표 2를 참조하면, 실시예가 비교예에 비해 제 1 산물 내 철 함량이 많고, 아연 함량이 적다. 또한, 실시예가 비교예에 비해 제 2 산물 내 아연 및 카본 함량이 많다. 즉, 실시예에 따른 부산물 처리 방법은 습식싸이클론을 사용하는 비교예에 비해 아연 제거율이 20% 이상 향상되었으며, 실시예에 따른 부산물 처리 방법의 철 회수율은 70% 이상으로, 종래에 비해 높다.
회수된 철과 카본은 소결광 제조용 원료 및 연료로 재활용될 수 있으며, 아연은 별도의 아연 회수 공정을 통해 고순도 아연 제품 제조에 활용될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에서는 제철 부산물로부터 아연과 철을 분리하는데 있어서, 철 입자 표면을 마모시켜 상기 철 입자 표면으로부터 아연을 분리시킨 후에, 자력 선별 방법으로 철과 아연을 분리한다. 즉, 마모 방법에 의해 철 입자를 파쇄 또는 분쇄하지 않고, 상기 철 입자 표면으로부터 아연만을 분리한다. 이에, 이후 자력 선별 과정에서 효과적으로 철(Fe)과 아연을 분리 할 수 있다. 다른 말로 하면, 종래에 비해 자성산물에 함유된 아연 함량을 줄이고, 철 함량을 증가시킬 수 있고, 비자성산물에 함유된 아연 함량을 증가킬 수 있다. 즉, 함철 부산물로부터 아연 제거율 및 철 회수율을 향상시킬 수 있다.
10: 고로 20: 제 1 자력 선별기
30: 혼합기 40: 마모 장치
50: 제 2 자력 선별기

Claims (8)

  1. 제철 조업에서 발생되며, 철(Fe)을 함유하는 부산물을 준비하는 과정;
    상기 부산물을 구성하는 입자 표면을 마모시켜, 상기 부산물 중 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연을 분리하는 과정; 및
    상기 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연이 분리된 부산물에 자장을 인가하여, 상대적으로 철의 함량이 많은 자성산물과, 상대적으로 아연의 함량이 많은 비자성산물로 분리하는 자력 선별 과정;
    을 포함하고,
    상기 부산물 중 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연을 분리하는 과정에 있어서, 볼을 회전시키는 볼밀(ball mill) 방법을 이용하며,
    상기 볼의 회전에 의한 상기 철(Fe) 입자 표면과 상기 볼 간의 마찰에 의해, 상기 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연이 분리되는 부산물 처리 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼밀(ball mill) 방법으로 상기 부산물 중 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연을 분리하는 과정에 있어서,
    상기 볼의 입경은 3mm 내지 5mm인 부산물 처리 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼밀(ball mill) 방법으로 상기 부산물 중 철(Fe) 입자 표면으로부터 아연을 분리하는 과정에 있어서,
    상기 볼 및 부산물이 장입되는 용기 내 임펠러의 회전 속도를 50 rpm 내지 200 rpm로 조절하는 부산물 처리 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 자력 선별 과정에 있어서, 상기 부산물에 1000 가우스 내지 2000 가우스의 자력을 인가하는 부산물 처리 방법.
  6. 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    제철 조업에서 발생되며, 철(Fe)을 함유하는 부산물을 준비하는 과정에 있어서, 상기 제철 조업에서 발생된 배가스에 물을 살수하여, 상기 부산물을 포집하는 부산물 처리 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 물과 부산물이 혼합된 혼합물에 자장을 인가하여, 물과 부산물을 분리하는 자력 선별 과정을 포함하는 부산물 처리 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 물과 부산물이 혼합된 혼합물에 자장을 인가하여, 물과 부산물을 분리하는 자력 선별 과정에 있어서, 상기 혼합물에 10,000 가우스 내지 20,000 가우스 의 자력을 인가하는 부산물 처리 방법.


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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101622280B1 (ko) * 2014-12-04 2016-05-18 주식회사 포스코 부산물 처리방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100423440B1 (ko) 1999-12-28 2004-03-19 주식회사 포스코 제강슬래그중 철분의 분리방법
CN101191150B (zh) * 2007-05-29 2011-02-09 六盘水四维三友工贸有限公司 高炉瓦斯泥的综合利用方法及加工用的燃烧炉
CN101624637A (zh) * 2009-08-13 2010-01-13 首钢总公司 一种钢铁冶金尘泥集中分类处理系统及其方法
KR101359970B1 (ko) * 2011-12-20 2014-02-12 주식회사 포스코 페로니켈 슬래그의 재활용 방법
CN102614979B (zh) * 2012-03-29 2014-04-23 中南大学 一种从湿法炼锌工艺中多级磁选回收铁的方法
CN104028384B (zh) * 2014-06-04 2016-08-17 孙伟 一种处理高炉烟尘并回收铁锌的方法
CN105063254B (zh) * 2015-07-16 2017-05-03 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种分离高炉瓦斯泥中铁锌碳的方法
CN206256139U (zh) * 2016-11-24 2017-06-16 江苏省冶金设计院有限公司 处理锌浸出渣的系统
CN106702171B (zh) * 2017-02-07 2018-05-15 山东大正节能环保科技有限公司 一种高炉除尘灰提炼锌的工艺

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101622280B1 (ko) * 2014-12-04 2016-05-18 주식회사 포스코 부산물 처리방법

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