Abstract
The evaporation amounts of volatile Cd, Pb and Zn were characterized by measuring their total concentrations in the EAF dust-clay bodies with various mixing ratio and heat treatment temperature. TCLP test was conducted for evaluating the chemical stabilities of the heavy metal elements. Evaporation amounts and leaching concentrations of heavy metal components were strongly dependent on the mixing ratio and heat treatment temperature. The evaporation of the heavy metal components in EAF dust was effectively suppressed by increasing the clay content. The leaching concentrations of heavy metal components were decreased with increasing clay content and temperature. 20 wt% EAF dust-80 wt% clay sample shows nearly zero evaporation and leaching concentrations of heavy metal components. XRD analysis showed that peak intensities of major crystalline phases such as franklinite and quartz were decreased with increasing the heat treatment temperature which means that the stabilization mechanism of the heavy metals was related with the vitrification process of the $SiO_2$ in the clay.
EAF 더스트-점토계 소지에서 혼합비와 열처리 온도에 따른 소지 내의 중금속 총량을 측정하여 높은 증기압을 갖는 Cd, Pb, Zn 등의 중금속 성분의 휘발량을 분석하였으며 TCLP 분석을 통해 소지 내 중금속 성분의 안정화에 대해 평가하였다. 중금속 성분의 휘발은 EAF 더스트-점토의 혼합비와 열처리 온도에 크게 영향을 받으며 점토의 혼합비가 증가할수록 휘발이 효과적으로 억제되었다. 중금속 성분의 용출은 점토의 혼합비와 열처리 온도가 증가할수록 감소하였으며 안정화 효과가 큰 것으로 나타났다. EAF 더스트 20wt%-점토 800 wt%의 혼합비를 갖는 소지의 경우 중금속의 휘발과 용출이 거의 없었으며 XRD 분석 결과에 의하면 점토의 혼합비와 열처리 온도가 증가할수록 EAF 더스트-점토계 소지의 주결정상인 $(Zn{\cdot}Fe)Fe_2O_4$상과 quartz상의 회절강도가 감소하였으며, 이는 중금속의 휘발 억제 및 안정화 기구가 점토의 $SiO_2$ 성분에 의한 유리화 과정에 의한 것임을 나타내는 것으로 보여진다.