KR20130022529A - 부산물 회수 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 페로 망간의 탈린 슬래그에 함유된 수용성 바륨(Ba)을 황산바륨(BaSO4)으로 회수하는 부산물 회수 방법에 관한 것으로서, 슬래그를 용매에 침지시켜 상기 슬래그 중에 함유된 Ba을 용출시키는 과정과; 상기 Ba이 용출된 용액과 잔류물을 분리하는 과정과; 상기 용액에 황산염이온(SO4 2 -)을 함유하는 첨가제를 투입하여 상기 용액 중의 Ba2 + 이온과 황산염이온(SO4 2-)을 반응시켜 BaSO4을 생성하는 과정; 및 상기 BaSO4을 회수하는 과정;을 포함하며, Ba의 용출에 의한 환경 오염의 유발 가능성을 억제할 수 있어, 슬래그를 안전하게 처리할 수 있다.

Description

부산물 회수 방법{Recycling method of byproduct}
본 발명은 부산물 회수 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페로 망간의 탈린 슬래그에 함유된 수용성 바륨(Ba)을 황산바륨(BaSO4)으로 회수하는 부산물 회수 방법에 관한 것이다.
제강용 합금철로 사용되는 페로 망간은 탄소함량에 따라서 고탄([C]<7.5%이하, KS규격 KSD3712 기준), 중탄([C]<2.0%이하, KS규격 KSD3712 기준) 및 저탄([C]<1.0%이하, KS규격 KSD3712 기준)으로 구분된다.
이러한 페로 망간을 제조하는 일반적인 공정은 망간 광석과 환원제인 코크스 및 슬래그 형성제(Flux)를 전기로에 장입하고, 코크스의 탄소를 이용하여 산화물 형태인 망간 광석을 환원시킴으로써 제조된다. 이와 같이 코크스를 이용하여 전기로에서 제조된 페로 망간은 환원제인 코크스로 인해서 제품 중에 탄소가 포화되어 있는 고탄 페로 망간의 형태로 얻어진다.
이러한 고탄 페로 망간으로부터 탄소를 제거하여 중탄 또는 저탄 페로 망간을 제조하는 방법이 제시되어 있으며, 예를 들어 SiMn을 이용하여 Mn광석을 전기로에서 용융환원시킴에 따라 저탄 페로 망간을 제조하는 방법이나, 용융 고탄 페로 망간에 산소를 취입하여 탈탄을 함에 따라 저탄 페로 망간을 제조하는 방법 등이 사용되고 있다.
일반적으로 사용되는 페로 망간의 인(P)함량은 현재 KS 및 JIS규격에서 규정한 바와 같이 0.4%이하로 대부분 높게 나타나고 있으며, 제철용으로 많이 사용되는 페로 망간에서도 인(P)함량이 0.1 ~ 0.2%로 비교적 높게 나타나고 있다.
하지만, 탄소와 더불어 인은 제강 공정에서 그 함량에 따라 강의 특성에 많은 영향을 미친다. 탄소의 경우에는 생산되는 강종의 탄소 함량에 따라서 고탄 페로 망간 또는 중/저탄 페로 망간을 선택적으로 사용할 수 있으나, 인(P)의 경우에서는 고탄, 중탄, 저탄 페로 망간 공히 동등 수준의 인 함유량을 가지고 있어서, 합금철의 종류를 변경하여도 페로 망간 중의 인(P)의 영향을 회피할 수 있는 방법이 없었다.
인(P)은 강 중의 불순물로 존재하며 고온 취성 유발 등과 같이 철강 제품의 품질을 해치기 때문에, 특별한 경우를 제외하고는 용강 중의 인(P)의 함량을 낮추려고 노력하고 있다. 따라서 페로 망간 합금철을 사용하는 경우, 합금철에 의한 용강 중의 인(P) 농도의 증가를 고려해야 하며, 이로 인하여 페로 망간을 사용할 수 없는 경우도 발생한다.
따라서, 인(P)이 낮은 저린 페로 망간을 제조하는 방법이 제시되었다.
저린 페로 망간을 제조하는 방법에는 인(P)의 함량이 낮은 고품위 망간 광석만을 선광하여 조업하는 방법, 고탄 페로 망간 제조 공정에서 발생되는 슬래그나 인(P)이 낮은 광석을 비탄소계 환원제(Si,Al,Ca 등)로 환원시키는 방법 등이 제시되었지만, 고품위 망간 광석의 가격 상승 및 대량 생산 부적합 등과 같은 문제점을 가지고 있었다.
그래서, 전기로에서 생산되는 고탄 페로 망간에 직접 탈린 처리를 하여 저린 페로 망간을 제조하는 방법이 제시되었다.
이 방법은 크게 환원탈린과 산화탈린으로 구분할 수 있다. 환원 탈린은 페로 망간 중의 인(P)을 인화물(Ca3P2, Mg3P2 등) 등의 형태로 제거하는 방법이고, 산화 탈린은 페로 망간 중의 인(P)을 인산화물(Ba3(PO4)2 등) 등의 형태로 제거하는 방법이다.
그 중, 산화 탈린의 경우, 탈린제로서 BaCO3, BaO, BaF2, BaCl2, CaO, CaF2, Na2CO3, Li2CO3 등이 사용되는 것으로 알려져 있다. 여기에서 Ca계 탈린제는 탈린 효율이 낮으며 Na와 Li계 탈린제는 증기압이 높아 복린 현상이 발생되기 때문에, 주로 BaCO3나 BaO 등과 같은 Ba계 탈린제가 페로 망간의 탈린에 사용되고 있다.
따라서 BaCO3나 BaO 등과 같은 Ba계 탈린제를 이용하여 페로 망간을 탈린 처리하게 되면, 탈린 처리 후 발생되는 슬래그 중에는 Ba가 필연적으로 함유될 수밖에 없다. 그러나 Ba은 수용성 물질이기 때문에 슬래그를 매립 처분하는 경우에는 Ba이 빗물이나 지하수 등에 용출되어 환경을 오염시키는 문제점이 있다. 따라서 페로 망간의 슬래그 중에 함유된 Ba을 효과적으로 회수할 수 있는 슬래그 처리 방법이 개발이 요구된다.
KR 1036317 B1 KR 0750373 B1
본 발명은 간단한 방법으로 페로 망간의 탈린 슬래그로부터 Ba을 황산바륨(BaSO4) 형태로 회수할 수 있는 부산물 회수 방법을 제공한다.
본 발명은 탈린 공정으로 발생된 슬래그로부터 BaSO4을 회수하여 환경 오염을 방지할 수 있는 부산물 회수 방법을 제공한다.
본 발명은 BaSO4을 회수하고 남은 잔류용액으로부터 CaCO3 등과 같은 부산물을 추가로 회수할 수 있는 부산물 회수 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 회수된 BaSO4을 자동차용 도료 등 다양한 산업에 사용하여 자원을 재활용할 수 있도록 하는 부산물 회수 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 부산물 회수 방법은, 슬래그를 용매에 침지시켜 상기 슬래그 중에 함유된 Ba을 용출시키는 과정과; 상기 Ba이 용출된 용액과 잔류물을 분리하는 과정과; 상기 용액에 황산염이온(SO4 2-)을 함유하는 첨가제를 투입하여 상기 용액 중의 Ba2 + 이온과 황산염이온(SO4 2-)을 반응시켜 BaSO4을 생성하는 과정; 및 상기 BaSO4을 회수하는 과정;을 포함한다.
여기에서 상기 슬래그는 Ba을 포함하는 탈린제를 이용하여 페로 망간을 탈린하는 과정에서 생성된 것일 수도 있다.
상기 슬래그를 용매에 침지시키기 이전에 상기 슬래그를 파쇄하는 과정을 포함할 수도 있다.
상기 용매는 물일 수도 있으며, 상기 첨가제는 황산(H2SO4), 금속황화물, SOx 가스 및 고로 슬래그 처리수 중 적어도 어느 하나일 수도 있다.
여기에서 상기 용액 중의 Ba2 + 이온과 상기 첨가제 중의 황산염이온(SO4 2-)과의 몰농도비는 1 이하인 것이 좋다.
또한, 상기 슬래그 중에 함유된 Ba의 회수율은 10% 내지 100%일 수도 있고, 상기 용액 중에 함유된 Ba의 회수율은 98% 이상일 수도 있다.
특히, 상기 BaSO4을 회수하고 남은 잔류용액을 중화 처리하는 과정을 더 포함할 수도 있으며, 상기 첨가제로 황산을 사용한 경우, 상기 잔류용액에 NaOH 또는 KOH를 투입하여 중화 처리할 수도 있고, 상기 첨가제로 고로 슬래그 처리수를 사용한 경우에는, 상기 잔류용액에 CO2를 취입하여 CaCO3을 회수한 후 다시 CO2를 취입하여 중화 처리할 수도 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 부산물 회수 방법은, 탈린 공정 후 발생되는 슬래그에 함유된 Ba을 황산바륨(BaSO4) 형태로 용이하게 회수할 수 있다. 따라서 Ba의 용출에 의한 환경 오염의 유발 가능성을 억제할 수 있어, 슬래그를 안전하게 처리할 수 있게 된다. 또한, 회수된 황산바륨은 자동차용 도료 등 다양한 산업분야에 적용할 수 있어, 그 판매에 의한 원가 절감 효과도 있다.
그리고 황산바륨 생성을 위해 고로 슬래그 처리수를 사용하는 경우에는 SO4 2 -의 동시 저감 효과와 더불어, 황산바륨 회수 후 발생하는 잔류용액으로부터 CaCO3 등과 같은 추가적인 부산물을 회수하여 제강용 플럭스로 재활용할 수도 있다. 또한, 잔류용액을 다시 고로 슬래그 처리수로 재활용할 수 있는 효과도 있다.
3도 1은 본 발명에 따른 부산물 회수 과정을 보여주는 순서도.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 페로 망간의 탈린 부산물 회수 과정을 보여주는 순서도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 페로 망간의 탈린 부산물 회수 과정을 보여주는 순서도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 페로 망간의 탈린 부산물 회수방법에 의해 회수된 결과물의 XRD 분석 결과를 보여주는 그래프.
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 발명에 따른 부산물 회수 방법은, 다양한 종류의 슬래그에 함유된 Ba을 회수하기 위한 방법으로서, 여기에서는 페로 망간을 BaO, BaCO3 등의 Ba계 물질을 탈린제로 사용하여 탈린한 후 생성되는 슬래그로부터 Ba를 BaSO4 형태로 회수하는 방법에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 부산물 회수 과정을 보여주는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 부산물 회수 과정은 크게 페로 망간의 탈린 슬래그를 용매에 침지시켜 슬래그에 포함된 수용성 Ba을 용매에 용출시키는 과정(S110)과, Ba이 용출된 용액과 잔류물을 분리하는 과정(S112)과, 분리된 용액에 황산염이온(SO4 2-)을 함유하는 첨가제를 투입하는 과정(S114)과, 용액 중의 Ba과 첨가제에 함유된 황산염 이 상호 반응하여 생성된 침전물과 잔류 용액을 분리하는 과정(S116) 및 BaSO4을 회수하는 과정(S140)을 포함한다. 이때, 슬래그를 물에 침지 시키기에 앞서 Ba의 용출을 용이하게 하기 위하여 슬래그를 파쇄하는 과정이 포함될 수도 있으며, 잔류물은 매립 등의 방법을 통해 처리(S113)된다. 또한, 침전물, 즉 BaSO4과 분리된 잔류 용액은 BaSO4 생성을 위해 사용된 첨가제에 따라 다양한 방법으로 처리될 수 있으며, 예컨대 산도조절제를 첨가하여 중화 처리될 수도 있으며, BaSO4 이외에 다른 부산물을 다시 회수한 후 고로 슬래그 처리수 등으로 재활용될 수도 있다.
여기에서 슬래그를 침지시키기 위한 용매로는 물이 사용될 수 있으며, 이때 슬래그 중의 Ba 양(g)을 기준으로 하였을 때 최소 0.02ℓ/g의 용매가 사용될 수 있다. 이때 사용되는 용매의 양은 여기에 한정되지 않으며 슬래그가 충분하게 침지될 수 있는 정도가 사용되는 것이 좋다.
또한, 슬래그로부터 수용성 Ba을 용출시키는 과정은 1시간 내지 168시간(1주일) 동안 수행될 수 있다. 이때, 슬래그 중에 함유된 Ba을 98% 이상 용출시키기 위해서는 슬래그를 용매에 적어도 48시간 이상 침지시키는 것이 좋으며, 용매에 침지된 슬래그를 교반시킬 수도 있다.
그리고 Ba이 용출된 이후에는 필터링 공정을 통해 Ba이 용출된 잔류물과 용액을 분리한다. 분리된 잔류물은 매립 처리하거나 노반재 등으로 재활용할 수 있다.
상기 황산염(SO4 2 -)을 함유하는 첨가제를 투입하는 과정(S114)에서 첨가제로서 황산(H2SO4), SOx 가스, 철황화물(FeSO4), 아연황화물(ZnSO4), 고로 슬래그 처리수 등과 같이 황산염 이온(SO4 2 -)을 함유하는 물질이 사용될 수 있다. 이때, 용액에 투입되는 첨가제는 Ba2 +의 몰수 대 SO4 2 -의 몰수의 비(nBa 2 +/nSO4 2 -)가 1 이하가 되도록 하며, 바람직하게는 0.99 이하가 되도록 하는 것이 좋다. 또한, 반응 시간은 적어도 1분 이상이 되도록 하여 BaSO4이 효과적으로 생성될 수 있도록 한다.
여기에서 Ba이 용출된 용액에는 Ba이 Ba2 + 형태로 존재하고, 고로 슬래그 처리수에는 황산염(SO4 2 -) 성분이 다량 함유되어 있어, Ba2 + 이온과 SO4 2 -의 반응을 통해 BaSO4이 생성된다. 이렇게 생성된 BaSO4은 물에 대한 용해도가 매우 낮은 물질로서 용액에 침전된다. BaSO4의 침전에 의해 용액 중의 Ba2 +의 농도는 5㎎/ℓ이하로 저감된다.
이와 같은 방법을 통해 용액 중에 함유된 대부분의 Ba, 즉 Ba2 + 이온을 BaSO4 형태로 회수할 수 있으며, 그 회수율은 98% 이상에 이른다. 또한, 슬래그로부터는 10% 내지 100%의 Ba을 회수할 수 있게 된다. 회수된 BaSO4은 자동차용 도료 등 다양한 산업 분야에 사용될 수 있다.
그리고 침전물과 잔류용액을 분리하는 과정(S116)에서는 필터를 이용하여 용액을 여과시킴으로써 BaSO4과 잔류용액을 분리하고, 분리된 BaSO4은 회수(S118)한다. 또한, 잔류용액은 산도 처리를 통해 중화 처리하거나 또는 CO2의 취입을 통해 BaSO4 이외의 부산물, CaCO3을 추가로 회수한 후 중화 처리 할 수도 있다. 이렇게 회수된 CaCO3은 제강용 플러스로 재활용될 수 있으며, 중화 처리된 잔류용액은 고로 슬래그 처리수로 재활용될 수도 있다. 한편, 금속황화물을 이용한 경우에는 별도의 금속 처리 또는 회수과정을 거친 후 잔류 용액을 처리할 수도 있다. 이와 같은 잔류용액 처리방법은 BaSO4을 생성하기 위해 사용된 첨가제의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 이에 관해서는 후술하는 실시 예를 통해 다시 설명하기로 한다.
이하, 본 발명의 구체적이고 다양한 실시 예를 통하여 상세히 설명한다.
<실시 예 1>
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 페로 망간의 탈린 부산물 회수 과정을 보여주는 순서도이다.
BaCO3을 주성분으로 하는 탈린제를 이용하여 페로 망간의 탈린 처리를 완료한 후 생성된 슬래그를 준비한다.
다음. 준비된 슬래그를 평균 입도가 5㎜ 이하가 되도록 파쇄한다.
그 다음, 슬래그를 물에 6시간 동안 침지시켜 슬래그 중에 함유된 Ba을 용출시킨다.(S200)
그 후, Ba이 용출된 용액과 잔류물을 분리한다.(S210) 이때, 잔류물은 매립 처리하거나 노반재 등으로 재활용될 수도 있다.(S212)
이어서 용액에 황산(H2SO4)을 투입한다. 용액에 황산이 투입되면, 용액 중의 Ba2+ 이온과 황산의 SO4 2 - 이온이 서로 반응하여 BaSO4이 생성되어 용액에 침전된다. 이때, 황산은 물에 희석되어 용액에 투입되며, 예컨대 물 1ℓ당 SO4 2 -의 몰(mole)을 0.02 이상이 되도록 하는 것이 좋다. 본 실시 예에서는 황산을 Ba2 +의 몰수 대 SO4 2 -의 몰수의 비(nBa 2 +/nSO4 2 -)가 0.64이고, 몰농도는 0.19mole/ℓ로 투입하였다. 또한, 황산 투입 후 적어도 1분 이상 반응시켜 Ba2 + 이온과 황산의 SO4 2 - 이온이 효과적으로 반응하여 침전물을 생성할 수 있도록 하며, 본 실시 예에서는 황산 투입 후 2.3분 동안 반응시켰다.
반응이 완료되면, 침전물과 잔류용액을 분리한다.(S230) 이렇게 분리된 잔류용액은 pH 1 ~ 2의 고 산성이므로 잔류용액에 NaOH, KOH 등과 같은 고 염기성 물질을 투입하여 중화 처리한다.(S232) 이와 같은 염기성 물질은 잔류용액의 pH에 따라 그 투입되는 양이 달라질 수 있으며, 그 양은 잔류용액 1ℓ 당 -(10-x-10-7)×0.95 내지 -(10-x-10-7)×1.5 몰(mol) 범위에서 투입될 수 있다.
그 후, 분리된 침전물, 즉 BaSO4을 회수한다.(S240)
<실시 예 2>
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 페로 망간의 탈린 부산물 회수 과정을 보여주는 순서도이다.
BaCO3을 주성분으로 하는 탈린제를 이용하여 페로 망간의 탈린 처리를 완료한 후 생성된 슬래그를 준비한다.
다음. 준비된 슬래그를 평균 입도가 5㎜ 이하가 되도록 파쇄한다.
그 다음, 슬래그를 물에 24시간 동안 침지시켜 슬래그 중에 함유된 Ba을 용출시킨다.(S300)
그 후, Ba이 용출된 용액과 잔류물을 분리한다.(S310) 이때, 잔류물은 매립 처리하거나 노반재 등으로 재활용될 수도 있다.(S312)
이어서 용액에 고로 슬래그 처리수를 투입한다. 용액에 고로 슬래그 처리수가 투입되면, 용액 중의 Ba2 + 이온과 고로 슬래그 처리수 중의 SO4 2 - 이온이 서로 반응하여 BaSO4이 생성되어 용액에 침전된다. 이때, 고로 슬래그 처리수는 Ba2 +의 몰수 대 SO4 2 -의 몰수의 비(nBa 2 +/nSO4 2 -)가 0.99의 비율로 투입되었다. 또한, 고로 슬래그 처리수 투입 후 적어도 1분 이상 반응시켜 Ba2 + 이온과 황산의 SO4 2 - 이온이 효과적으로 반응하여 침전물을 생성할 수 있도록 하며, 본 실시 예에서는 고로 슬래그 처리수 투입 후 4.1분 동안 반응시켰다.
반응이 완료되면, 침전물과 잔류용액을 분리한다.(S330)
분리된 침전물, 즉 BaSO4을 회수한다.(S340)
이후, 분리된 잔류용액에 CO2를 취입한다.(S332) CO2는 잔류용액, 즉 고로 슬래그 처리수 중에 함유된 Ca과 반응하여 CaCO3을 생성하며 침전물을 형성한다. 침전물이 어느 정도 생성한 이후에는 침전물과 잔류용액을 분리하여, 침전물은 회수한다.(S336) 이때, 잔류용액이 중화될 때까지 CO2를 취입하게 되면 잔류용액의 pH가 지나치게 낮아져 생성된 CaCO3이 재용해될 수 있으므로, 잔류용액의 pH를 측정하면서 잔류용액이 중화되기 전까지 CO2를 취입하는 것이 좋다.
그리고 잔류용액에는 다시 CO2를 취입하여 잔류용액을 중화 처리한 후 고로 슬래그 처리수로 재활용한다.(S338) 한편, 상기 BaSO4을 회수한 이후 분리된 잔류용액을 고로 슬래그 처리수로 직접 재활용할 수도 있다.
하기의 [표 1]은 상술한 실시 예 1 및 2에서의 공정 조건을 보여주고 있다.
첨가제 용출시간(시간) 반응시간(분) nBa 2 +/nSO4 2 -
실시 예 1 황산 6 2.3 0.64
실시 예 2 고로 슬래그 처리수 24 4.1 0.99
하기의 [표 2]는 상술한 실시 예 1 및 2를 통한 Ba의 회수율을 보여주고 있다.
첨가제 투입 후 용액 중 Ba 농도(㎎/ℓ) 용액 중 Ba 회수율(%) 슬래그 중 Ba 회수율(%)
실시 예 1 1.8 99.7 39.1
실시 예 2 1.5 99.9 54.7
먼저, 상기 [표 2]를 살펴보면, 용액 중의 Ba 회수율은 양자 모두 99% 이상 나타나는 것으로 보아 첨가제의 종류에 크게 영향을 받지 않는 것으로 파악된다. 그러나 슬래그 중 Ba 회수율을 보았을 때는 슬래그를 물에 침지시켜 Ba를 용출시키는 시간과, 첨가제 투입 후 반응시간에 많은 영향을 받는 것으로 판단된다. 또한, 용액에 투입되는 첨가제의 몰비(nBa 2+/nSO4 2-)가 높을수록 용액 중의 Ba와의 반응이 용이하여 첨가제 투입 후 용액 중의 Ba 농도가 낮아지고, 이에 따라 용액 중 Ba 회수율이 높아지는 것으로 판단된다. 따라서 Ba 용출시간, 투입되는 첨가제의 몰비 및 반응시간을 적절하게 증가시키면 슬래그로부터 보다 효과적으로 Ba을 회수할 수 있을 것으로 판단된다.
한편, 이와 같이 회수된 결과물의 성분을 보다 명확하게 확인하기 위해서 결과물을 XRD(X-Ray Diffraction)로 분석하였다. 그 결과는 도 4에 나타내었다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 페로 망간의 탈린 부산물 회수방법에 의해 회수된 결과물의 XRD 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4에서 ▼로 표시된 부분은 BaSO4의 피크(peak)로서, 회수된 결과물의 성분이 BaSO4(황산바륨)인 것을 알 수 있다. 이렇게 회수된 BaSO4은 자동차용 도료 등 다양한 산업 분야에 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (11)

  1. 슬래그를 용매에 침지시켜 상기 슬래그 중에 함유된 Ba을 용출시키는 과정과;
    상기 Ba이 용출된 용액과 잔류물을 분리하는 과정과;
    상기 용액에 황산염이온(SO4 2-)을 함유하는 첨가제를 투입하여 상기 용액 중의 Ba2+ 이온과 황산염이온(SO4 2-)을 반응시켜 BaSO4을 생성하는 과정; 및
    상기 BaSO4을 회수하는 과정;
    를 포함하는 부산물 회수방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬래그는 Ba을 포함하는 탈린제를 이용하여 페로 망간을 탈린하는 과정에서 생성된 부산물 회수방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬래그를 용매에 침지시키기 이전에 상기 슬래그를 파쇄하는 과정을 포함하는 부산물 회수방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 용매는 물인 부산물 회수방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 첨가제는 황산(H2SO4), 금속황화물, SOx 가스 및 고로 슬래그 처리수 중 적어도 어느 하나인 부산물 회수방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 용액 중의 Ba2 + 이온과 상기 첨가제 중의 황산염이온(SO4 2-)과의 몰농도비는 1 이하인 부산물 회수방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬래그 중에 함유된 Ba의 회수율은 10% 내지 100%인 부산물 회수방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 용액 중에 함유된 Ba의 회수율은 98% 이상인 부산물 회수방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 BaSO4을 회수하고 남은 잔류용액을 중화 처리하는 과정을 더 포함하는 부산물 회수방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 첨가제로 황산을 사용한 경우, 상기 잔류용액에 NaOH 또는 KOH를 투입하여 중화 처리하는 부산물 회수방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 첨가제로 고로 슬래그 처리수를 사용한 경우, 상기 잔류용액에 CO2를 취입하여 CaCO3을 회수한 후 다시 CO2를 취입하여 중화 처리하는 부산물 회수방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102013311B1 (ko) * 2018-07-11 2019-08-22 주식회사 포스코 소결 배가스 탈황 부산물 처리방법
KR20200006867A (ko) * 2018-07-11 2020-01-21 주식회사 포스코 소결 배가스 탈황 부산물 처리방법
AU2017204580B2 (en) * 2016-07-04 2021-11-04 Australian Minerals Research Pty Ltd A method of recovering a substance
CN116408330A (zh) * 2023-06-01 2023-07-11 北京建工环境修复股份有限公司 一种钡渣与飞灰/危险废物焚烧炉渣的协同处置方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108176700A (zh) * 2017-11-08 2018-06-19 贵州昊华工程技术有限公司 一种钡渣的无害化处理方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101036317B1 (ko) * 2008-12-19 2011-05-23 주식회사 포스코 페로 망간용 탈린제, 페로 망간의 탈린 부산물 재활용 방법, 페로 망간의 탈린 부산물 회수 방법 및 제강용 탈린제

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2017204580B2 (en) * 2016-07-04 2021-11-04 Australian Minerals Research Pty Ltd A method of recovering a substance
KR102013311B1 (ko) * 2018-07-11 2019-08-22 주식회사 포스코 소결 배가스 탈황 부산물 처리방법
WO2020013400A1 (ko) * 2018-07-11 2020-01-16 주식회사 포스코 소결 배가스 탈황 부산물 처리방법
KR20200006867A (ko) * 2018-07-11 2020-01-21 주식회사 포스코 소결 배가스 탈황 부산물 처리방법
CN116408330A (zh) * 2023-06-01 2023-07-11 北京建工环境修复股份有限公司 一种钡渣与飞灰/危险废物焚烧炉渣的协同处置方法
CN116408330B (zh) * 2023-06-01 2023-08-04 北京建工环境修复股份有限公司 一种钡渣与飞灰、危险废物焚烧炉渣的协同处置方法

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