질소계 촉매를 이용한 가압침출법에 의한 구리광석 및 정광의 처리(Treatment of copper ores and concentrates with industrial nitrogen species-catalyzed pressure leaching and non-cyanide precious metals recovery)

전문가 제언

□ 구리는 황과의 친화성이 강하므로 황화물이 가장 중요하다. 자연계에서 산출되는 구리광물은 200여종이 넘는 것으로 알려져 있고, 주요광물로는 자연 동, chalcocite(Cu2S, 輝銅鑛), chalcopyrite(CuFeS2, 黃銅鑛), malachite(孔雀石, CuSiO3.nH2O), bornite(Cu5FeS4, 斑銅石) 등이 있다. 구리의 제련에는 건식법과 습식법이 있고, 현재 90%정도의 구리 생산은 건식법을 이용하고 있다. 일반적으로 습식법은 광석을 배소(焙燒)하여 구리 황산염을 만들고 산으로 침출하여 용매추출/전해정련을 하여 구리를 회수한다. 구리광물 중 휘동광은 쉽게 용해되고 가장 흔한 광물인 황동광은 가장 불용성 물질로서 침출이 어렵다.

□ 고온 이온 용액화학은 두 가지 범주로 구분할 수 있다. 이온결합(화학종 형성)고 이온 상호작용이다. 이온결합은 이온들이 안정한 착물을 형성한다는 것을 가정한다. 착물 형성의 자유에너지는 착물 중 이온의 결합력을 고려하여 평가할 수 있다. 둘째 경우는 이온결합이 없고 간단한 이온간 상호작용만 한다는 것을 가정한다. 유리산도와 고온에서의 산도는 다르다. 실온에서의 유리 황산의 적정에 의한 측정에서는 고온에서의 수소이온의 활동도를 반영할 필요가 없다. 고온에서의 물 성질의 변화가 커서 실온에서와는 다른 화학종이 형성된다. 압력솥과 같은 조건에서의 수소이온농도 값은 종 형성(speciation) 모델로 평가한다.

□ 가압침출공정에 적용되는 온도, 용액조성 및 산소압력 변화에 따른 침출률은 프로세스 관점에서 중요하다. 특히 황의 융점인 119℃ 이하와 이상의 온도에서 침출거동의 연구는 반응율과 반응제어에서 중요하다. 일반적으로 융점 이하에서 처음에는 반응이 신속히 진행하다가, 어는점에서는 플래토(plateau)를 형성하여 시간에 따른 침출률이 일정해 진다. 유황의 융점 이상 고온에서는 용융 유황 형성에 의해 응집체가 생겨 가압 산화침출 반응을 방해 하는 경우가 있다. 가압 산화침출 공정의 최적화 운전을 위해서는 몇 가지 요소가 고려되어야 하고 개발되어야 한다. 침출률은 광석분말의 입도에 따라 달라지기 때문에 최적의 입도를 찾아야 하고, 최적의 고체/액체(펄프 밀도), 광석/산의 비, 침출액의 구리에 대한 선택성 제고, 반응속도론적 연구를 통하여 특정 침출반응계에 고유한 모델을 개발하여 설계, 운전의 최적화를 이루어야 한다.

저자

Anderson, Corby G.

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2003

권(호)

55(4)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

32~36

분석자

서*석

분석물

• 질소계촉매를 이용한 동의침출에 의한 구리광석.pdf [195,402 byte]

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