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폐기물로부터 금속을 회수하기 위한 습식제련 공정

전문가 제언: ○ 습식제련(hydrometallurgy)은 광석, 폐기물 등을 물, 수용액 또는 유기용매와 반응시켜 금속 또는 금속화합물을 얻는 제련공정이다. 이 제련법은 건식제련(pyrometallurgy)에 비해 훨씬 낮은 온도, 즉 용매의 비등점보다 크게 넘지 않은 온도범위에서 주로 광석 중의 목적금속을 용매에 침출하여 이온 형태로 한 후, 환원하여 금속을 얻는 방법이다.

○ 초기에는 금, 은 및 알루미늄 제련에만 이 방법이 적용되었지만 20세기 중반 이래 비약적으로 발전하여 우라늄, 텅스텐, 니켈, 아연 등의 금속 제련에도 습식제련이 널리 상용화되었다.

○ 습식제련을 사용하는 경우, 선광(mineral dressing)에 의해 목적금속을 농축하기가 곤란하거나, 저품위 광으로써 건식제련 시 많은 에너지가 소요될 경우, 건식제련에서보다 더욱 높은 제품의 순도, 배기가스에 의한 공해문제, 황산 등 부산물의 판로문제 등이 해결될 때 습식제련을 택한다.

○ 용매추출(solvent extraction)은 일명 액-액추출(liquid-liquid extraction)이라고도 부른다. 어떤 금속화합물의 특히 착이온은 유기용매에 높은 용해도를 가지며, 동시에 그 선택도도 높게 되어 금속이온 사이에 분리를 가능하게 한다. 분리하려고 하는 용질은 보통 수용액 중에 포함되어 있으므로 추출제는 물에 용해도가 극히 적은 유기용매를 사용한다. 이 수용액과 유기용매를 잘 혼합시킨 다음 정치해 두면 상하로 분리된다. 주로 목적성분은 수상에서 유기상으로 이동하여 추출이 가능하다.

○ 이 특허에서 2가지 다른 용질을 사용하여 실험하였다. 첫 번째는 폐기물 소각로의 바닥재에 물에 용해된 암모니아를 사용하였고 두 번째 실험에서는 암모니아 대신에 과산화수소를 사용했다. 침출모액은 용매추출 장치에 주입되었고 18,560ppm의 구리를 함유한 고농도의 황산구리 전해질을 희석 황산으로부터 성공적으로 얻었다.

○ 이 특허에서 제시하는 청구 내용은 재래식 습식제련 공정과 장치이므로 소각로 바닥재에 적용하는데 경제성이 있다고 생각된다.

저자: Elemental Hoding B.V.
자료유형: 특허정보