KR20110043946A - 금속 회수 방법 - Google Patents

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KR20110043946A KR20090100705A KR20090100705A KR20110043946A KR 20110043946 A KR20110043946 A KR 20110043946A KR 20090100705 A KR20090100705 A KR 20090100705A KR 20090100705 A KR20090100705 A KR 20090100705A KR 20110043946 A KR20110043946 A KR 20110043946A
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Abstract

본 발명은 제철 더스트 등 제철소 폐기물로부터 아연 및 철 등의 금속을 회수하는 방법에 관한 것이다. 금속 회수 방법은, i) 탄재 및 제철 더스트를 혼합한 혼합물을 제공하는 단계, ii) 마이크로웨이브(microwave)를 사용하여 혼합물을 바로 가열하는 단계, iii) 혼합물을 가열하면서 기화된 아연을 냉각시켜 회수하는 단계, 그리고 iv) 아연이 기화되는 동시에 분리된 철을 혼합물로부터 회수하는 단계를 포함한다.
금속 회수 방법, 아연, 철, 마이크로웨이브

Description

금속 회수 방법 {METHOD FOR RECOVERING A METAL}
본 발명은 금속 회수 방법에 관한 것이다. 좀더 상세하게는, 본 발명은 제철 더스트 등 제철소 폐기물로부터 아연 및 철 등의 금속을 회수하는 방법에 관한 것이다.
철광석을 환원시켜 용철을 제조하는 제철소에서는 더스트, 슬래그, 슬러지 및 스케일 등 다량의 폐기물들이 발생한다. 이러한 폐기물들은 철 및 아연 등 다량의 금속들을 포함한다. 이러한 금속들을 재활용하여 용철 제조 원료로서 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
더스트, 슬래그, 슬러지 및 스케일 등 대부분의 폐기물들은 분말 상태로 존재하므로, 비산되기 쉽다. 따라서 이들 폐기물을 가열 및 환원시켜 폐기물에 포함된 금속들을 회수하기 위해서는 폐기물들을 비산시키지 않으면서 가열하는 방법이 필요하다. 이를 위하여 마이크로웨이브(microwave)를 이용하여 폐기물들을 가열하는 방법이 사용된다. 이 방법을 이용하는 경우, 폐기물을 정지시킨 상태에서 가열할 수 있으므로, 폐기물이 비산되지 않는다.
마이크로웨이브를 이용하여 아연 및 철 등의 금속을 회수하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속 회수 방법은, i) 탄재 및 제철 더스트를 혼합한 혼합물을 제공하는 단계, ii) 마이크로웨이브(microwave)를 사용하여 혼합물을 가열하는 단계, iii) 혼합물을 가열하면서 기화된 아연을 냉각시켜 회수하는 단계, 그리고 iv) 아연이 기화되는 동시에 분리된 철을 혼합물로부터 회수하는 단계를 포함한다.
혼합물을 제공하는 단계에서, 제철 더스트는 산화아연(ZnO) 및 프랭클린나이트(ZnFe2O4)를 포함할 수 있다. 혼합물 중 탄재(C)의 양, 산화아연(ZnO)의 양 및 프랭클린나이트(ZnFe2O4)의 중량은 하기의 부등식을 만족할 수 있다.
0.7[mol ZnO] + 2.8[mol ZnFe2O4] ≤ [mol C] ≤ 1.1[mol ZnO] + 4.4[mol ZnFe2O4]
탄재(C)의 양은 7.6wt% 내지 11.5wt%일 수 있다. 혼합물을 가열하는 단계에서, 혼합물은 4℃/초 내지 8℃/초의 승온률로 가열될 수 있다. 혼합물을 제공하는 단계에서, 밀 스케일(mill scale)을 혼합물에 더 첨가할 수 있다. 혼합물 중 밀스케일의 양은 0wt% 보다 크고 50wt% 이하일 수 있다.
철을 회수하는 단계에서, 철은 액적 형상의 화합물 고체로 회수되며, 화합물 고체는 크롬을 더 포함할 수 있다. 철을 회수하는 단계에서, 혼합물로부터 생성된 슬래그는 철과 분리되어 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속 회수 방법은 슬래그에 플럭스를 첨가하여 슬래그를 비정질화하는 단계를 더 포함할 수 있다. 혼합물을 제공하는 단계에서, 산화 실리콘(SiO2)을 혼합물에 더 혼합하고, 혼합물에 포함된 산화 실리콘(SiO2)의 양은 3wt% 내지 8wt%일 수 있다. 혼합물을 가열하는 단계에서, 혼합물은 반밀폐 공간 내에 위치한 상태에서 가열될 수 있다. 반밀폐 공간의 분위기는 대기로 유지될 수 있다.
아연 및 철 등의 금속의 회수율을 높일 수 있다. 아연 및 철 등을 회수하는 경우, 마이크로웨이브를 사용하여 아연은 기체 형태로 회수하고, 철은 슬래그로부터 입자 형태로 용이하게 분리할 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명을 단지 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하 거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 인용부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련 기술 문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 회수 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 1의 금속 회수 방법은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 도 1의 금속 회수 방법을 다른 형태로도 변형할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 금속 회수 방법은, i) 탄재 및 제철 더스트를 혼합한 혼합물을 제공하는 단계(S10), ii) 마이크로웨이브를 사용하여 혼합물을 바로 가열하는 단계(S20), iii) 혼합물을 가열하면서 기화된 아연을 냉각시켜 회수하는 단계(S30), iv) 아연이 기화되는 동시에 분리된 철을 회수하는 단계(S40), 그리고 v) 철과 분리된 슬래그에 플럭스를 첨가하여 슬래그를 비정질화하는 단계(S50)를 포함한다. 여기서, 단계(S50)는 생략할 수 있다. 이외에, 금속 회수 방법은 다른 필요한 단계들을 더 포함할 수 있다.
먼저, 단계(S10)에서는 탄재(carboneous material)와 제철 더스트를 혼합한 혼합물을 제공한다. 탄재는 환원제 역할을 하여 산화아연 및 산화철 등으로부터 각각 아연 및 철을 환원시킨다. 여기서, 탄재는 순탄재뿐만 아니라 탄재를 포함하 는 모든 화합물을 의미한다. 예를 들면, 탄재로서 흑연(graphite), 코크스 또는 무연탄 등을 사용할 수 있다.
제철 더스트는 산화아연(ZnO) 및 프랭클린나이트(ZnFe2O4) 등을 포함한다. 제철 더스트는 EAF(electric arc furnace, 전기로) 더스트를 주로 사용할 수 있다. 전기로의 철원으로는 주로 고철을 사용하고, 고철으로는 주로 자동차용 강판을 사용한다. 자동차용 강판으로는 용융아연도금강판(galvanized steel)을 사용하므로, 고철 성분은 주로 철 및 아연을 포함한다. 따라서 제철 더스트는 이들과 이들의 화합물인 산화아연(ZnO) 및 프랭클린나이트(ZnFe2O4)를 주로 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속 회수 방법에서는 산화아연(ZnO) 및 프랭클린나이트(ZnFe2O4)로부터 철 및 아연을 회수하기 위하여 탄재를 제철 더스트에 혼합한다. 적절한 양의 탄재를 제철 더스트와 혼합함으로써 제철 더스트로부터 철 및 아연을 함께 회수할 수 있다. 이를 위하여, 탄재(C)는 산화아연(ZnO) 및 프랭클린나이트(ZnFe2O4)와 하기의 수학식 1을 만족하는 것이 바람직하다.
0.7[mol ZnO] + 2.8[mol ZnFe2O4] ≤ [mol C] ≤ 1.1[mol ZnO] + 4.4[mol ZnFe2O4]
전술한 수학식 1에 기재한 바와 같이, 탄재의 몰당량을 0.7몰 내지 1.1몰의 산화아연 및 2.8몰 내지 4.4몰의 프랭클린나이트 사이에서 조절한다. 그 결과, 탄 재가 산화아연 및 프랭클린나이트와 원활하게 반응하면서 철 및 아연을 효율적으로 회수할 수 있다. 탄재의 양이 너무 적거나 너무 많아서 전술한 수학식 1을 만족하지 않는 경우, 아연 또는 철을 효율적으로 회수할 수 없다. 또한, 다량의 탄재가 첨가되는 경우, 아연 또는 철을 회수하기 위해 사용하는 에너지의 양이 증가한다. 따라서 전술한 수학식 1을 만족하도록 탄재의 양을 조절한다.
단계(S10)에서는 혼합물에 밀스케일을 더 첨가할 수 있다. 혼합물에 밀스케일을 더 첨가하는 경우, 혼합물의 승온 속도가 빨라지며 반응에 유리한 고온 상태를 상대적으로 장시간 유지할 수 있다. 그 결과, 혼합물에 포함된 Fe의 양이 증가한다. 또한, 밀스케일에 의해 최종적으로 얻어지는 슬래그의 비정질화가 촉진된다. 전술한 조건을 만족하기 위하여 혼합물 중 밀스케일의 양은 50wt% 이하일 수 있다.
다음으로, 단계(S20)에서는 마이크로웨이브를 사용하여 혼합물을 바로 가열한다. 즉, 예비 가열 공정을 거치지 않고 혼합물을 가열한다. 혼합물은 정지된 상태에서 가열되므로 외부로 잘 비산되지 않는다. 또한, 마이크로웨이브를 사용하여 혼합물을 가열하는 경우, 혼합물의 크기에 관계없이 혼합물의 내부 깊숙이 가열한다. 따라서 혼합물을 구성하는 모든 입자들을 균일하게 가열할 수 있다. 가열 시간은 혼합물 1kg당 5분 내지 7분일 수 있다. 가열 시간이 너무 짧은 경우, 혼합물에 함유된 입자들간의 반응이 충분히 진행되지 않으므로, 금속 회수가 어렵다. 또한, 가열 시간이 너무 긴 경우, 환원된 금속이 재산화되므로 금속 회수율이 저하되고, 에너지 소모량이 많아진다.
한편, 마이크로웨이브에 의해 내부 가열된 혼합물은 복사에 의해 열손실이 발생할 수 있다. 따라서 혼합물로부터 발생하는 복사열이 외부로 빠져 나가지 않아야 혼합물의 가열 효과를 극대화할 수 있다. 이를 위하여 혼합물을 반밀폐 공간 내에 위치시킨 상태에서 가열한다. 여기서, 반밀폐 공간은 실질적으로 공간이 밀폐된 상태를 의미한다. 즉, 가열에 의해 혼합물에서 발생되는 아연 증기를 외부로 방출시키기 위한 개구부를 제외하고는 혼합물을 거의 밀폐된 상태로 가둬서 단열시킨다. 따라서 혼합물에서 발생하는 복사열이 외부로 방출되지 못하므로, 혼합물의 온도를 급속하게 상승시킬 수 있다. 즉, 예비 가열 공정을 사용하지 않고도 혼합물을 급속하게 가열시킬 수 있다. 그 결과, 혼합물은 짧은 가열 시간에도 불구하고 1500℃ 내지 1700℃의 온도로 가열된다. 따라서 아연, 철 및 슬래그가 동시에 분리된다. 즉, 아연은 증기 상태로 배출되고, 철은 용융되면서 응집하여 슬래그와 분리된다. 그러므로 에너지 소모를 최소화하면서 혼합물로부터 금속을 회수할 수 있다.
이와는 반대로, 혼합물을 예비 가열한 후 혼합물을 밀폐시키지 않고 마이크로웨이브로 가열하는 경우, 탄재를 많이 첨가하더라도 혼합물은 1000℃ 정도까지만 상승한다. 따라서 혼합물은 아연, 철 및 슬래그로 동시에 분리되지 않는다.
밀폐 공간의 분위기는 대기로 할 수 있다. 이 경우, 혼합물에 포함된 탄재가 대기에 포함된 산소와 반응하여 일산화탄소(CO)를 형성한다. 따라서 생성된 일산화탄소와 산소의 2차 연소에 의해 혼합물의 온도를 급속하게 상승시킬 수 있다. 그 결과, 아연 및 철을 혼합물로부터 좀더 쉽게 회수할 수 있다.
단계(S20)에서 혼합물에 첨가하는 탄재는 발열체로서 기능한다. 따라서 마이크로웨이브가 탄재에 작용하여 탄재로부터 열이 잘 발생하므로, 혼합물을 급속 가열할 수 있다. 여기서, 혼합물 중 탄재의 양은 8.6wt% 내지 11.5wt%일 수 있다. 탄재의 양이 너무 적은 경우, 마이크로웨이브에 의해 혼합물을 효율적으로 가열할 수 없다. 반대로, 탄재의 양이 너무 많은 경우, 환원된 금속 입자가 응집하여 물리적으로 분리 가능한 크기의 입자를 형성하지 못한다. 따라서 탄재의 양을 전술한 범위로 조절한다.
단계(S20)에서 혼합물은 4℃/초 내지 8℃/초의 승온률로 바로 가열될 수 있다. 즉, 예비 가열 없이 혼합물은 급속 가열된다. 승온률이 너무 작은 경우, 에너지 소모량이 증가하는 동시에 혼합물로부터 철 또는 아연을 효과적으로 회수할 수 없다. 한편, 승온률이 너무 큰 경우, 혼합물의 환원 및 환원된 금속의 재산화를 제어하기 어렵다.
다음으로, 단계(S30)에서는 혼합물을 가열하면서 기화된 아연을 냉각시켜서 회수한다. 여기서, 아연은 순아연뿐만 아니라 산화아연 등 아연을 포함하는 모든 화합물을 의미한다. 아연은 920℃ 이상에서 환원 및 기화된다. 따라서 이 온도를 넘는 온도로 혼합물을 가열하는 경우, 아연은 증기 상태로 배출된다. 그 결과, 증기 상태로 배출되는 아연을 냉각시켜서 회수할 수 있다. 또한, 아연은 냉각되면서 분위기 중 존재하는 산소 및 이산화탄소와 반응하여 산화아연을 형성할 수 있다. 따라서 혼합물로부터 아연 또는 아연 산화물을 쉽게 회수할 수 있다.
다음으로, 단계(S40)에서는 아연을 회수하는 동시에 혼합물로부터 분리된 철 을 회수한다. 여기서, 철은 순철뿐만 아니라 철을 포함하는 모든 화합물을 의미한다. 철은 액적 형상의 화합물 고체로 분리되어 회수된다. 즉, 철은 아연이 기화되면서 혼합물로부터 자동 분리되어 잔존한다. 여기서, 화합물 고체는 크롬을 더 포함할 수도 있다. 따라서 회수된 화합물 고체를 스테인리스강의 원료로서도 사용할 수도 있다. 아연이 혼합물로부터 증기화되어 외부로 배출되는 동시에 혼합물은 용융되면서 슬래그 및 철로 분리되어 위치한다. 여기서, 철은 액적 상태로 슬래그와 분리되어 고화되므로, 철을 슬래그로부터 쉽게 분리할 수 있다.
단계(S50)에서는 철과 분리된 슬래그에 플럭스를 첨가하여 슬래그를 비정질화할 수 있다. 슬래그는 크롬(Cr) 또는 카드뮴(Cd) 등의 유해 원소를 포함한다. 따라서 슬래그를 비정질화함으로써 유해 원소가 슬래그로부터 용출되어 환경을 오염시키는 현상을 방지할 수 있다. 슬래그를 비정질화하기 위해서는 산화실리콘(SiO2)을 슬래그에 첨가할 수 있다. 또는, 단계(S10)에서 혼합물을 제공하는 경우, 산화실리콘을 혼합물에 더 혼합함으로써 추후에 슬래그를 비정질화할 수 있다. 이하에서는 도 2를 참조하여 슬래그의 비정질화에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.
도 2는 SiO2-CaO-MgO의 삼원 상태도를 나타낸다.
제철 더스트를 마이크로웨이브로 환원 처리한 후의 잔류물에는 주로 SiO2, CaO 및 MgO 등의 산화물이 존재한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제철 더스트 중 전기로 더스트의 잔류 산화물의 융점은 약 1650℃이므로, 마이크로웨이브 가열에 의한 잔류 슬래그의 비정질화가 어렵다. 이 경우, SiO2의 첨가량 증가에 따라 슬래 그의 용융점을 조절할 수 있다. 예를 들면, 각각 2.40wt%, 4wt%, 10wt%의 SiO2를 첨가함에 따라 잔류 산화물의 융점은 각각 1450℃, 1385℃, 1570℃로 변화하며, 슬래그의 비정질화가 가능하다.
SiO2의 양이 3wt% 내지 8wt%인 경우, 잔류 산화물은 가장 낮은 융점을 가진다. 따라서 안정적인 비정질 슬래그를 안정적으로 얻을 수 있지만, 실제로는 SiO2 첨가량의 증가에 따라 금속의 회수율이 낮아질 수 있다. 그러므로 바람직하게는 SiO2의 첨가량은 실질적으로 3wt%일 수 있다. SiO2의 양이 전술한 범위를 벗어나는 경우, 잔류 산화물의 융점은 크게 높아진다. 따라서 에너지 소비를 최소화하면서 SiO2의 첨가량을 전술한 범위로 조절하여 슬래그를 비정질화할 수 있다. 그 결과, 유해 성분을 슬래그 내부에 고정시킬 수 있다.
도 3은 도 1의 금속 회수 방법을 실시하는 금속 회수 장치(100)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3의 금속 회수 장치(100)는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 도 3의 금속 회수 장치를 다른 형태로도 변형할 수 있다. 또한, 도 3의 금속 회수 장치(100)의 상세한 작동 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 금속 회수 장치(100)는 혼합기(10), 가열 용기(20), 마이크로웨이브 가열기(30), 응축기(40) 및 자력 선별기(50)를 포함한다. 이들 장치들 중 일부 장치들은 생략할 수 있다. 반대로, 금속 회수 장치(100)는 필요에 따라 다른 장치들을 더 포함할 수 있다.
먼저, 혼합기(10)는 탄재 및 제철 더스트를 교반한 혼합물을 제공한다. 혼합기(10)는 교반기(101)를 포함한다. 혼합기(10)에 장입된 탄재 및 제철 더스트는 화살표 방향으로 회전하는 교반기(101)에 의해 상호 균일하게 혼합된다. 혼합기(10)의 상세한 세부 구조는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있으므로 그 상세한 설명을 생략한다. 혼합물은 컨베이어 벨트(미도시) 등을 이용하여 좌측으부터 우측으로 화살표 방향을 따라 이동할 수 있다.
혼합기(10)는 탄재 및 제철 더스트를 함유한 혼합물을 그 아래에 위치한 가열 용기(20)에 공급한다. 가열 용기(20)는 탄재 및 제철 더스트를 수납한다. 가열 용기(20)의 상면은 오픈되어 있으므로, 가열 용기(20) 내부를 적절히 밀폐하기 위해 가열 용기(20)의 상면을 덮개(22)로 덮는다. 따라서 탄재 및 제철 더스트를 포함하는 혼합물이 수용된 가열 용기(20)의 내부에 적절하게 반밀폐될 수 있다. 가열 용기(20)가 덮개(22)에 의해 덮이므로, 가열 용기(20) 내부의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 즉, 가열 용기(20) 내부는 거의 단열 상태를 유지한다. 따라서 마이크로웨이브 가열기(30)에 의해 가열되는 혼합물의 온도가 높게 유지되므로, 혼합물로부터 금속을 용이하게 회수할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 가열 용기(20)는 마이크로웨이브 가열기(30) 내부에 수납되어 가열된다. 마이크로웨이브 가열기(30)는 마이크로웨이브 생성기(32)에서 발생되는 마이크로웨이브를 이용하여 가열 용기(20)를 가열한다. 마이크로웨 이브 가열기(30)는 그 내부로 조사되는 마이크로웨이브를 외부와 차단하기 위해 납 등으로 제조할 수 있다. 마이크로웨이브에 의해 혼합물로부터 기화된 금속, 예를 들면 아연은 배출구(301)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
도 4는 가열 용기(20)에 수납된 혼합물(M)이 가열되는 상태를 개략적으로 나타낸다. 도 4에 도시한 혼합물(M)의 형상은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 혼합물(M)은 다른 형상을 가질 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 가열 용기(20) 및 덮개(22)에 의해 밀폐된 혼합물(M)을 마이크로웨이브로 가열한다. 덮개(22)에는 개구부(221)가 형성되어 있다. 따라서 가열 용기(20)에 수납된 혼합물(M)로부터 기화된 아연은 개구부(221)를 통하여 외부로 배출된다. 가열 용기(20) 및 덮개(22)에 의해 밀폐된 내부는 대기로 유지되고, 혼합물은 대기와 접촉한다.
다시 도 3으로 되돌아가면, 배출구(301)는 응축기(40)와 연결된다. 배출구(301)를 통하여 외부로 배출된 금속은 응축기(40)를 통해 흐르는 냉각수에 의해 응축되어 회수된다. 따라서 응축기(40)를 이용하여 혼합물로부터 기화된 아연을 회수할 수 있다. 응축기(40)의 상세한 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
다음으로, 가열 용기(20)로부터 덮개(22)를 분리한 후, 자력 선별기(50) 등을 이용하여 가열 용기(20) 내부에 잔존하는 금속, 예를 들면 철을 회수한다. 자력 선별기(50)의 상세한 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가 진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
실험예
전기로 더스트로부터 아연 및 철을 회수하기 위해 필요한 탄재의 양을 측정하였다. 먼저, 하기의 표 1의 조성을 가지는 전기로 더스트를 준비하였다. 표 1에 기재한 전기로 더스트의 조성은 ICP-AES(Inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy)(유도결합 플라스마 원자방출 분광장치)를 이용하여 측정하였다.
Figure 112009064764976-PAT00001
전기로 더스트에 적정량의 탄재를 첨가하여 혼합하여 혼합물을 제조한 후 알루미나 도가니에 넣고 마이크로웨이브로 가열하여 금속을 회수하였다.
실험에 사용된 탄재는 시약급 그라파이트 분말이었다. 그리고 최대출력 1700W 및 주파수 2.45GHz를 가진 마이크로웨이브를 사용하였다. 전기로 더스트 및 그라파이트 분말을 균일하게 혼합한 혼합물을 알루미나 도가니에 장입하였다. 알루미나 도가니내의 알루미나 내화 벽돌 내에 혼합물을 장입한 후 최대 출력의 마이크로웨이브로 가열하였다. 혼합물을 가열하는 중에 내화 벽돌 측면에 구멍을 형성하고, 이 구멍을 통해 파이로미터(pyrometer)를 이용하여 시료의 온도를 측정하였다.
실험예 1
5.00g의 전기로 더스트를 사용하여 실험하였다. 전기로 더스트는 0.34g의 산화아연 및 2.72g의 프랭클린나이트를 함유하였다.
도 5는 전기로 더스트의 주사전자현미경 사진을 나타낸다.
도 5에 도시한 바와 같이, 전기로 더스트에는 다수의 원소들이 구형 입자 형태로 존재하는 것을 알 수 있었다. 이들 원소들은 혼합 상태로 존재하므로, 상호 개별적으로 분리되어 있었다.
도 6은 가열전 전기로 더스트의 EDX(Energy-dispersive X-ray spectroscopy, 에너지 분산형 분광기) 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 전기로 더스트는 다량의 철을 포함하였다. 또한, 전기로 더스트는 약 20wt%의 아연도 포함하였다.
전기로 더스트 시료를 0.5 카본당량이 되도록 0.30g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 5분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 2
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 0.75 카본당량이 되도록 0.44g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 5분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 3
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.00 카본당량이 되도록 0.59g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 5분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 4
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.25 카본당량이 되도록 0.74g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 5분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 5
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.50 카본당량이 되도록 0.89g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 5분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 6
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.75 카본당량이 되도록 1.03g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 5분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 7
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 0.5 카본당량이 되도록 0.30g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 4분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 8
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 0.75 카본당량이 되도록 0.44g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 4분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 9
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.00 카본당량이 되도록 0.59g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 4분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 10
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.25 카본당량이 되도록 0.74g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 4분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 11
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.50 카본당량이 되도록 0.89g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 4분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 12
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.75 카본당량이 되도록 1.03g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 4분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 13
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 0.5 카본당량이 되도록 0.30g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 7분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 14
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 0.75 카본당량이 되도록 0.44g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 7분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 15
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.00 카본당량이 되도록 0.59g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 7분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 16
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.25 카본당량이 되도록 0.74g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 7분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 17
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.50 카본당량이 되도록 0.89g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 7분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 18
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.75 카본당량이 되도록 1.03g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 7분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 19
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.00 카본당량이 되도록 0.59g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 5분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다. 혼합물에는 2.4wt%의 SiO2가 추가적으로 포함되었다.
실험예 20
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.00 카본당량이 되도록 0.59g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 5분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다. 혼합물에는 4.0wt%의 SiO2가 추가적으로 포함되었다.
실험예 21
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 5.00g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트 시료가 1.00 카본당량이 되도록 0.59g의 그라파이트 분말과 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 혼합물을 5분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다. 혼합물에는 10.0wt%의 SiO2가 추가적으로 함유되었다.
실험예 22
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 2.50g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트는 0.17g의 산화아연 및 1.36g의 프랭클린나이트를 포함하였다. 전기로 더스트를 2.50g의 밀스케일과 혼합하여 혼합물을 제조하였고, 이 혼합물이 1.00 카본당량이 되도록 0.67g의 그라파이트 분말과 혼합하였다. 혼합물을 5분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험예 23
실험예 1의 전기로 더스트와 동일한 조성을 가지는 1.25g의 전기로 더스트를 사용하였다. 전기로 더스트는 0.085g의 산화아연 및 0.68g의 프랭클린나이트를 포함하였다. 전기로 더스트를 3.75g의 밀스케일과 혼합하여 혼합물을 제조하였고, 이 혼합물이 1.00 카본당량이 되도록 0.71g의 그라파이트 분말과 혼합하였다. 혼합물을 5분 동안 마이크로웨이브로 가열하였다.
실험 결과
실험예 1의 금속 회수량
혼합물로부터 1.13g의 철합금(Fe-C 합금)이 회수되었다. 철의 회수율은 약86%이었다.
도 7은 실험예 1에 따라 가열한 후 금속 입자를 제거한 잔류물의 주사전자현미경 사진을 나타낸다. 혼합물은 알루미나 도가니에 부착되어 잔존하였다.
도 7에 도시한 바와 같이, 혼합물이 마이크로웨이브에 의해 가열되면서 용융된 것을 확인할 수 있었다. 여기서 혼합물은 철 및 슬래그로 분리되었다.
도 8은 도 7의 잔류물의 EDX(Energy-dispersive X-ray spectroscopy, 에너지 분산형 분광기) 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 철은 일부 잔존하고 있지만 도 6의 아연은 검출 한계 이하로 제거된 것을 알 수 있었다. 즉, 아연은 마이크로웨이브 가열에 의하여 기화되어 분리된 것으로 판단되었다.
실험예 2의 금속 회수량
혼합물로부터 1.17g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 89%이었다.
실험예 3의 금속 회수량
혼합물로부터 1.18g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 90%이었다.
실험예 4의 금속 회수량
혼합물로부터 0.70g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 53%이었다.
실험예 5의 금속 회수량
혼합물로부터 0.37g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 28%이었다.
실험예 6의 금속 회수량
혼합물로부터 금속이 회수되지 않았다. 이는 과량의 탄재가 첨가됨으로써 환원된 금속이 응집되지 않아서 금속의 물리적/자기적 분리가 이루어지지 못한 것으로 판단되었다.
실험예 7의 금속 회수량
혼합물로부터 금속이 회수되지 않았다. 산화물이 환원될 수 있는 온도 유지 시간이 너무 짧으므로, 산화물이 잘 환원되지 않은 것으로 판단되었다. 또한, 짧은 온도 유지 시간으로 인하여 환원된 금속이 잘 응집되지 않았다. 따라서 탄재의 양 및 마이크로웨이브의 가열 시간을 적절하게 설정하는 것이 매우 중요하다는 것을 알 수 있었다.
실험예 8의 금속 회수량
혼합물로부터 금속이 회수되지 않았다. 이는 전술한 실험예 7와 같이 너무짧은 온도 유지 시간 때문인 것으로 판단되었다.
실험예 9의 금속 회수량
혼합물로부터 금속이 회수되지 않았다. 이는 전술한 실험예 7와 같이 너무짧은 온도 유지 시간 때문인 것으로 판단되었다.
실험예 10의 금속 회수량
혼합물로부터 0.89g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 68%이었다.
실험예 11의 금속 회수량
혼합물로부터 0.76g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 58%이었다.
실험예 12의 금속 회수량
혼합물로부터 0.27g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 21% 이었다.
실험예 13의 금속 회수량
혼합물로부터 0.90g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 69% 이었다.
실험예 14의 금속 회수량
혼합물로부터 1.16g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 88% 이었다.
실험예 15의 금속 회수량
혼합물로부터 1.16g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 88% 이었다.
실험예 16의 금속 회수량
혼합물로부터 0.94g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 72% 이었다.
실험예 17의 금속 회수량
혼합물로부터 금속이 회수되지 않았다. 즉, 과량의 탄재가 첨가되어 금속 응집 현상이 나타나지 않았다. 가열 시간이 길었음에도 불구하고 금속이 회수되지 않은 것은 과다한 탄재 첨가량으로 인헤 탄재가 금속 입자의 응집을 억제하여 회수능을 저하시키기 때문인 것으로 판단되었다.
실험예 18의 금속 회수량
혼합물로부터 금속이 회수되지 않았다. 이는 전술한 실험예 17와 같이, 과량의 탄재가 첨가되어 금속이 회수되지 않은 것으로 판단되었다.
실험예 19의 금속 회수량
혼합물로부터 1.16g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 88%이었다.
실험예 20의 금속 회수량
혼합물로부터 0.96g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 73%이었다.
실험예 21의 금속 회수량
혼합물로부터 0.89g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 68%이었다.
실험예 22의 금속 회수량
혼합물로부터 2.29g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 89%이었다.
실험예 23의 금속 회수량
혼합물로부터 2.17g의 금속이 회수되었다. 철의 회수율은 약 67%이었다.
하기의 표 2는 전술한 실험예 1 내지 실험예 23의 실험 조건 및 실험 결과를 요약하여 나타낸다. 표 2로부터 회수된 금속량에 따라 적절한 탄재의 첨가량을 얻을 수 있었다.
Figure 112009064764976-PAT00002
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 실험예 1 내지 실험예 3, 실험예 10, 실험예 13 내지 실험예 16, 그리고 실험예 19 내지 실험예 23에서 비교적 많은 양의 금속이 회수되었다. 따라서 전술한 실험예들을 만족하도록 탄재를 배합하는 경우, 금속의 회수율을 크게 증가시킬 수 있었다.
도 9는 실험예 1 내지 실험예 23의 카본 당량에 대한 철회수율을 나타낸 그래프이다. 도 9에서, 실험예 1 내지 실험예 6과 실험예 19 내지 실험예 23은 역삼각형, 실험예 7 내지 실험예 12는 삼각형, 그리고 실험예 13 내지 실험예 18은 사각형으로 나타낸다. 그리고 도 9의 실선은 실험예 13 내지 실험예 18의 카본 당량에 따른 철회수율의 회귀분석결과를 나타낸다.
도 9에 도시한 바와 같이, 카본 당량에 따라 철회수율이 변화하는 것을 알 수 있다. 따라서 카본 당량을 변화시켜서 철회수율을 높일 수 있다. 즉, 실험예 1 내지 실험예 3, 실험예 10, 실험예 13 내지 실험예 16, 그리고 실험예 19 내지 실험예 23에서 사용된 혼합물의 조성 범위를 회귀 분석하여 전술한 수학식 1을 얻을 수 있었다. 따라서 전술한 수학식 1에 따라 혼합물에 포함되는 산화아연, 프랭클린나이트 조성에 따라 탄재의 양을 조절하는 경우, 금속의 회수량을 최대화할 수 있었다.
본 실험에 사용된 전기로 더스트에는 산화아연 및 프랭클린나이트가 1.0:2.7 의 몰비로 포함되었다. 이 경우, 도 9에 도시한 바와 같이, 적절한 탄재의 당량은 0.7 내지 1.1 정도이었다. 플랭클린나이트 1mol당 탄소 4mol이 요구되므로, 전술한 수학식 1과 같은 카본 당량 조건을 도출할 수 있었다.
전술한 조건을 중량비로 계산하는 경우, 다음과 같은 조건을 얻을 수 있다. 즉, 전술한 실험예 1 내지 실험예 22로부터 혼합물이 7.6wt% 내지 11.5wt%의 탄재를 포함하는 경우, 금속의 회수율을 최대로 높일 수 있었다.
SiO 2 첨가에 따른 실험결과
도 10은 실험예 20의 잔류물 및 실험예 1의 잔류물의 XRD 그래프를 나타낸다. 실험예 20에서는 4wt%의 SiO2가 혼합된 혼합물을 5분 동안 가열하였고, 실험예 1에서는 SiO2가 첨가되지 않은 혼합물을 5분 동안 가열하였다.
도 10에 도시한 바와 같이, 실험예 1에 따라 가열후 얻어진 잔류물에서는 원으로 표시된 SiO2의 피크와 함께 별로 표시된 Cr2O3의 피크가 관찰되었다. 즉, 혼합물에 SiO2 및 Cr2O3가 결정 형태로 잔존한다는 것을 알 수 있었다. Cr2O3 결정을 함유한 혼합물을 그대로 폐기하는 경우, 환경에 유해한 Cr2O3가 외부로 용출될 수 있으므로 바람직하지 않다.
반면에, 실험예 20의 잔류물에서는 사각형으로 표시된 C의 피크 및 삼각형으로 표시된 SiC의 피크만이 관찰되었다. 즉, 혼합물에는 C 및 SiC만이 결정 형태로 잔존하므로, 이들 피크들만이 관찰되었다. 따라서 Cr2O3를 포함한 나머지 화합물들은 비결정 형태로 존재하는 것을 알 수 있었다. 이와 같이, 혼합물에 SiO2를 첨가함으로써 Cr2O3가 결정상으로 잔존하지 않는 잔류물을 얻을 수 있었다. SiO2를 첨가하여 Cr2O3 등 유해 물질을 포함하는 슬래그를 비정질화하여 유해 물질을 고정시켰다.
잔류물 중 산화철의 분리
도 11은 전술한 실험예 1에 따라 얻어진 잔류물의 사진을 나타낸다.
도 11에 도시한 바와 같이, 잔류물 중 중앙에는 산화철이 존재하고, 슬래그가 그 주위를 둘러싸고 있는 것을 알 수 있었다. 즉, 혼합물을 가열하는 경우, 철을 포함하는 산화철이 슬래그와 자동으로 분리되어 존재하였다. 따라서 산화철을 슬래그로부터 용이하게 분리할 수 있었다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 회수 방법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 SiO2-CaO-MgO의 삼원 상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 회수 장치의 개략적인 도면이다.
도 4는 가열 용기에 수납된 혼합물이 가열되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 실험예에 사용된 전기로 더스트의 주사전자현미경 사진이다.
도 6은 도 5의 전기로 더스트의 EDX 그래프이다.
도 7은 실험예 1에 따라 가열한 후 금속 입자를 제거한 잔류물의 주사전자현미경 사진이다.
도 8은 도 7의 잔류물의 EDX 그래프이다.
도 9는 실험예 1 내지 실험예 22의 카본 당량에 대한 철회수율을 나타낸 그래프이다.
도 10은 실험예 20의 잔류물 및 실험예 1의 잔류물의 XRD 그래프이다.
도 11은 도 10은 전술한 실험예 1에 따라 얻어진 잔류물의 사진이다.

Claims (12)

  1. 탄재 및 제철 더스트를 혼합한 혼합물을 제공하는 단계,
    마이크로웨이브(microwave)를 사용하여 상기 혼합물을 바로 가열하는 단계,
    상기 혼합물을 가열하면서 기화된 아연을 냉각시켜 회수하는 단계, 및
    상기 아연이 기화되는 동시에 분리된 철을 상기 혼합물로부터 회수하는 단계
    를 포함하는 금속 회수 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물을 제공하는 단계에서, 상기 제철 더스트는 산화아연(ZnO) 및 프랭클린나이트(ZnFe2O4)를 포함하고, 상기 혼합물 중 상기 탄재(C)의 양, 상기 산화아연(ZnO)의 양 및 상기 프랭클린나이트(ZnFe2O4)의 중량은 하기의 부등식을 만족하는 금속 회수 방법.
    0.7[mol ZnO] + 2.8[mol ZnFe2O4] ≤ [mol C] ≤ 1.1[mol ZnO] + 4.4[mol ZnFe2O4]
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄재(C)의 양은 7.6wt% 내지 11.5wt%인 금속 회수 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물을 가열하는 단계에서, 상기 혼합물은 4℃/초 내지 8℃/초의 승온률로 가열되는 금속 회수 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물을 제공하는 단계에서, 밀 스케일(mill scale)을 상기 혼합물에 더 첨가하는 금속 회수 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 혼합물 중 상기 밀스케일의 양은 0wt% 보다 크고 50wt% 이하인 금속 회수 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 철을 회수하는 단계에서, 상기 철은 액적 형상의 화합물 고체로 회수되며, 상기 화합물 고체는 크롬을 더 포함하는 금속 회수 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 철을 회수하는 단계에서, 상기 혼합물로부터 생성된 슬래그는 상기 철과 분리되어 위치하는 금속 회수 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 슬래그에 플럭스를 첨가하여 상기 슬래그를 비정질화하는 단계를 더 포함하는 금속 회수 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물을 제공하는 단계에서, 산화 실리콘(SiO2)을 상기 혼합물에 더 혼합하고, 상기 혼합물에 포함된 산화 실리콘(SiO2)의 양은 3wt% 내지 8wt%인 금속 회수 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물을 가열하는 단계에서, 상기 혼합물은 밀폐 공간 내에 위치한 상태에서 가열되는 금속 회수 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 밀폐 공간의 분위기는 대기로 유지되는 금속 회수 방법.
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