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시뮬레이션 모델을 활용한 다원계 슬래그와 용융 황화물 간의 결합반응의 속도론적 해석

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Author(s)
신승환
Issued Date
2018
Abstract
Copper smelting slag contains less than 2 mass% of Cu oxide and 30–50 mass% of FexO. Each year, the grade of copper ore decreases while the amount of slag generated in the copper smelting process increases. In this study, a coupled reaction model to simulate the reaction between multicomponent slag and FeS-based matte was developed using reported thermodynamic data and double film theory for the recycling of copper smelting slag. The activity coefficients of oxides in the multicomponent slag were calculated using a regular solution. The activity coefficients of Cu2O in the slag and those of FeS, Cu2S, and CaS in the FeS-based matte used previously reported data. The behavior of Cu between slag and matte was confirmed by comparing the simulated results and the reported solubility of Cu in the slag within 1473 K to 1573K. In addition, the effect of the input amount of FeS on the copper content of the slag was verified by comparison of the reaction model and experimental results. Using the reaction model, the influence of the initial ratio of FeO/SiO2 of the slag, temperature, and matte composition on the behavior of Cu in the slag and matte were investigated.
Alternative Title
Kinetic assessment of coupled reaction between multi-component slag and liquid sulfide via simulation model
Alternative Author(s)
Seung-Hwan Shin
Department
일반대학원 첨단소재공학과
Advisor
김선중
Awarded Date
2019-02
Table Of Contents
목 차

LIST OF TABLES ⅳ
LIST OF FIGURES ⅴ
ABSTRACT ⅸ

제 1 장 서 론 1
제 1 절 구리 광석의 구리 제련 공정 1
제 2 절 동 제련 슬래그 재활용법 4
제 3 절 본 연구의 목적 5
제 2 장 매트와 슬래그 간 Kinetic 모델 8
제 1 절 동역학 모델 설명 8
제 2 절 모델 내 열역학 데이터 설명 11
제 3 절 모델 내 MgO 용해도 15

제 3 장 실험방법 17
제 1 절 Cu2O 활동도 계수 측정방법 17
1. 샘플 준비 17
2. 실험 과정 17
3. 분석 방법 18
가. 샘플 수집 18
나. 샘플의 화학적 분석 방법 18

제 2 절 고온반응 실험 20
1. 샘플 준비 20
2. 실험 과정 20
3. 분석 방법 21
가. 샘플 수집 21
나. 미세조직 관찰 21
다. 샘플의 화학적 분석 방법 22

제 4 장 결과 및 고찰 25
제 1 절 Cu2O 활동도 계수 측정 결과 25
1. 실험 결과 및 보고된 데이터와 비교 25
2. 회귀분석법을 통해 얻은 실험식 28
3. 실험식과 보고된 실험 데이터와 비교 29

제 2 절 고온반응 실험 결과 31
1. 슬래그 및 매트의 미세조직 관찰 31
2. 동역학 실험 결과와 시뮬레이션 결과 비교 37

제 3 절 반응 모델 검증 42
1. 초기 매트 조성에 따른 슬래그 내 구리 거동 42
2. 초기 매트 투입량에 따른 슬래그 내 구리 거동 45

제 4 절 반응 모델의 응용 48
1. 초기 매트/슬래그 비율 및 슬래그 내 조성에 따른 시뮬레이션 48
2. 초기 매트 조성 및 매트/슬래그 비율에 따른 시뮬레이션 52
3. 초기 매트 조성 및 온도에 따른 시뮬레이션 55

제 5 장 결 론 61
참 고 문 헌 63
Degree
Master
Publisher
조선대학교
Citation
신승환. (2018). 시뮬레이션 모델을 활용한 다원계 슬래그와 용융 황화물 간의 결합반응의 속도론적 해석.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/13783
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000267213
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • AuthorizeOpen
  • Embargo2019-02-08
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