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아연침출잔사로부터 아연과 철 회수를 위한 신기술

전문가 제언: ○ 아연(zinc)은 철, 알루미늄, 동에 이어 가장 널리 사용되는 금속이다. 아연광물은 연간 약 13.5백 만 톤이 중국, 호주, 페루, 인도, 미국, 멕시코, 캐나다 등에서 생산되고, 이중 중국이 약 37%을 차지한다. 선광과정을 거친 아연 정광에서 아연 금속을 추출하기 위하여 산화배소와 침출 공정을 활용한 습식제련법이 아연 회수에 주로 사용되어 오고 있고, 이에 따라 막대한 양의 아연침출잔사(ZLR: Zinc Leaching Residue)가 발생되고 있다.

○ 일본, 중국, 미국, 인도를 중심으로 아연침출잔사로부터 유가금속을 효과적으로 회수하기 위한 다양한 건식 및 습식제련 기술들이 연구되고 있는데, 특히 최대 아연광물 생산국인 중국의 활동은 매우 활발하다. 그런데 아연침출잔사에 형성되어 있는 아연페라이트가 잔사로부터 금속 아연을 분리？회수하는 것을 매우 어렵게 한다. 따라서 본고는 ZLR에서 아연과 철을 동시에 회수할 목적으로 새롭게 개발된 환원배소(reduction roasting) 방법을 활용한 공정에 대하여 소개하였다.

○ 아연페라이트를 CO로 환원배소하게 되면 황산으로 침출하기에 용이한 산화아연으로 전환되는데, 동시에 ZLR이 함유한 자철석 성분을 과도하게 환원시켜 산 침출이 어려운 산화제1철로 전환시키는 단점이 있다. 이를 타개하기 위해 CO2를 CO와 혼합하여 환원가스로 사용함으로서 산화제1철로의 전환을 억제하는 것이 본 공정의 핵심 내용이다. 이는 아연침출잔사는 물론 대부분의 아연을 함유하는 금속침출잔사에서 아연을 회수하는 공정으로 우선적으로 고려될 수 있을 것이다.

○ 국내에 크고 작은 휴폐금속광산 900여 개에 보관된 광미 또는 침출잔사에는 구리, 납, 아연, 황화광물과 같은 부가가치가 큰 광물들을 포함하고 있어 중금속 오염 방지 뿐 아니라 이들의 회수는 관심의 대상이 된다. 특히 경북, 강원도, 경남, 전북에 산재한 20여 개의 활용이 가능하다고 예상되는 폐금속광산들의 제련잔사에 함유된 아연 금속을 회수하기 위하여 개발기술의 적용을 고려할 필요가 있다.

저자: H. Yan, L. Chai, B. Peng, M. Li, N. Peng, D. Hou
자료유형: 니즈학술정보