연탄재 부유선별에서 고정탄소의 산화가 유상포수제 첨가량에 미치는 영향 = Effect of the Oxidation of Fixed Carbon on the Oily Collector Addition for the Coal Briquette Ash Flotation

국문 초록 (Abstract)

연탄재의 순환자원화를 위하여 미연탄소와 광물질의 선별이 필요하다. 일반적으로 석탄은 천연적인 소수성 물질로 자연부유도가 높다. 그러나 심하게 산화를 받은 경우에는 그의 소수성이 약화된다. 따라서 연탄재에 존재하는 미연탄소는 연소과정에서 심하게 산화를 받았기 때문에 부유선별 시 어려움이 예상된다. 이에 고정탄소의 산화가 유상포수제 첨가량에 미치는 영향을 파악하고자 연탄의 출발물질인 무연탄과 연탄재를 비교하여 부선실험을 실시하였다. 무연탄 부선에서는 유상포수제의 첨가 없이도 고정탄소 기준으로 실수율이 약 70%이었다. 그리고 유상포수제의 첨가량이 증가할수록 실수율도 증가하여 500 g/ton 일 때, 실수율이 90%이였다. 한편 연탄재 부선에서는 유상포수제의 첨가 없이는 전혀 부유되지 않았으며 유상포수제의 농도가 증가할수록 미연탄소의 실수율은 증가하여 유상포수제의 농도가 1,500 g/ton일 때, 실수율은 80%이였다. 그러므로 연탄재 부선에서 산화된 미연탄소분의 실수율을 얻기 위해서는 무연탄 부선에 필요한 유상포수제의 첨가량 보다 3배 이상이 필요함을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Separation of unburned carbon is needed from coal briquette ash (CBA) in order for recycling. In general, natural flotability of coal is high because of its pristine hydrophobic surface. However, hydrophobicity of the coal decreased when it was heavily oxidized. Since unburned carbon in the CBA was heavily oxidized during combustion process, its flotation was expected to be difficult. Flotation for anthracite (raw material of coal briquette) and the CBA was carried out to find out the effect of oxidation of fixed carbon on the dosage of oily collector. In case of the anthracite flotation. its recovery was about 70 wt% without an oily collector. Also, the increase of oily collector increased its recovery up to 90 wt% with 500 g/ton of collector consumption. On flotation of the CBA float product was not obtained without an oily collector. As the dosage of oily collector increased its recovery to 80 wt% with 1,500 g/ton of collector consumption. Therefore, it was confirmed that the flotation of the CBA required three times more oily collector than that of the anthracite in order to obtain the similar flotation result from the CBA and the anthracite.

참고문헌 (Reference)

1 "한국광해관리공단"

2 장용선, "이화학적 변이성과 광물학적 특성" 10 (10): 8-13, 1997

3 정문영, "역부선법에 의한 국내산 무연탄회의 정제" 37 (37): 72-79, 2000

4 정문영, "석탄의 산화와 염부선에 관한 연구" 1 : 285-302, 1991

5 강종봉, "반응소결을 통한 다공성 뮬라이트의 제조" 한국재료학회 9 (9): 630-634, 1999

6 정수복, "粘土벽돌 原料로서 選炭廢石의 活用" 한국자원리싸이클링학회 14 (14): 3-9, 2005

7 Wills, B.A., "Wills' Mineral Processing Technology" 14-15, 2006

8 Jena M.S., "Study on flotation characteristics of oxidised Indian high ash sub-bituminous coal" 87 : 42-50, 2008

9 Schneider H., "Structure and properties of mullite-A review" 28 : 329-344, 2008

10 Al-Wakeel M.I., "Significance of liberation characteristics in the fatty acid flotation of Florida phosphate rock" 22 : 244-253, 2009

11 Park S.J., "Removal of unburned carbon from coal briquette ash by flotation" 288-291, 2007

12 Gray M.L., "Physical cleaning of high carbon fly ash" 76 : 11-21, 2002

13 Wen W.W., "Electrokinetic study on the oil flotation of oxidized coal" 16 : 1491-1521, 1981

14 Sun S.C., "Effects of oxidation of coals on their flotation properties" 199 : 396-401, 1954

15 Brown, D.J., "Coal flotation, Froth Flotation 50th anniversary" AMIE 570-587, 1962

16 Aplan, F.F, "Coal flotation, Flotation, A.M. Gaudin Memorial Vol. 2" AIME 1235-1264, 1976

17 Berkowifz N., "An introduction to coal technology" Academic Press 345-, 1979

18 환경부, "2008환경통계연감" 143-151, 2008