Metallurgical Processing/Solvent Extraction (용매추출)(23)
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용매추출 - Irving-Williams Order(어빙-윌리엄스 순서)
Irving-Williams Order(또는 Series)는 첫 주기 전이금속이 2+(이가) 이온으로 착화물을 형성할 때, 이들의 상대적인 안정도를 나타내는 것입니다. 이는, 경험에 근거한 것이며, 아래와 같이 구리에서 최대의 안정도를 나타냅니다. Stability: Mn(II) Zn(II) 경험적으로 밝혀진 위의 Irving-Williams Order를 설명하기 위한 다양한 해석이 있으나, 아직까지 이에 대한 정확한 이유를 해석하기에는 부족함이 있습니다. Irving-Williams Order는 전이금속을 주로 추출대상으로 하는 용매추출 분야에 적용될 수 있습니다. 특정 금속을 추출하기 위해 사용되는 추출제(extractant) 중 일..
2022.04.01 -
용매추출 - 상 분리 시간(Phase Separation Time)
두 가지의 용매가 사용되는 용매추출 공정에서 상 분리 시간(PST* 또는 PDT**)은 사용되는 한 쌍의 용매의 적절성이나 Settler의 사이즈를 결정하는데 주요한 요인으로 작용합니다. 예를 들어, 아래의 그림과 같이 특정 유속으로 두 상이 흐른다고 하였을 때 PST가 긴 경우, Settler의 길이 또한 길어질 필요가 있습니다(CAPEX 증가 요인). *PST: Phase Separation Time, **PDT: Phase Disengagement Time 기본적으로 섞이지 않는 두 가지의 유체를 사용하지만, 용매의 에멀젼화(emulsification), 용매퇴화(degradation), 크러드(crud)와 같은 부유 입자 등이 주요한 요인으로 이들은 상 분리 과정에서 악영향을 미칠 수 있습니다. ..
2021.12.28 -
용매추출 - 공정 내 유기상의 손실과 회수
용매추출 공정에서 유기상이 손실되는 것은 공정을 운전하는데 있어 상당히 중요한 이슈입니다. 유기상의 손실은 아래와 같이 다양한 경로로 발생할 수 있습니다. ˙유기상의 증발/휘발(evaporation/volatilization) ˙유기상의 용매퇴화(degradation)* ˙크러드(crud)로 형성된 유기상 ˙라피네이트(raffinate)에 엔트레인먼트(entrainment)된 유기상 *[참고] 구리 용매추출제의 퇴화 이러한 "유기상이 손실되는 전체 양을 정량화하여 파악하는 것은 사실상 불가능하며", 파악하고자 하더라도 배관을 흐르는 유체를 필터링하거나 흡착되는 유기상의 양으로 짐작하는 수밖에 없습니다. 그러나, 이러한 유기상의 손실은 명백하게 공정의 운전비용(operation cost)의 상승을 의미하며..
2021.08.11 -
용매추출 - 유수분리기(Coalescer)
유수분리기는 다양한 형태 및 명칭으로 많은 산업분야에서 사용되고 있습니다. 습식제련 중 용매추출 단계에서는 수상과 유기상을 분리하기 위한 Mixer-Settler 외에도 추가적인 장치가 있을 수 있습니다. 이 중 코어레서라 불리는 유수분리기는 말 그대로 수상과 유기상을 분리하기 위한 장치이며, 아래의 목적으로 설치됩니다. ˙중력에 의해 분리가 어려운 작은 방울(droplets)의 유기상을 수상으로부터 회수하는 경우 ˙공정에서 다양한 금속을 회수하기 위하여 다른 성질의 추출제를 이용하는 경우* 위의 예시와 같이, 코어레서는 주로 손실되는 유기상을 회수하기 위하여 사용되지만 추출제가 여러 종류 사용되는 습식제련 플랜트의 경우에는 각 추출제가 공정마다 혼합되어 용매가 퇴화되거나 금속의 선택성을 저하하는 것을 ..
2021.08.11 -
용매추출 - 주요 저장설비와 탱크팜(Tank Farm)
광산과 함께 운전되는 습식제련소에서는 용매추출이 이루어지는 Mixer-Settler외에도 다양한 저장 및 부대설비가 설치됩니다. 특히, 용매추출 공정에서는 다양한 용매(solvent)가 존재하고 똑같은 용매라 하더라도 금속의 추출 유무에 따라서도 나누어지게 됩니다*. 이들은 Mixer-Settler에 일정한 유량이 유입될 수 있도록 도와줄 뿐만 아니라, 설비의 수리 및 유지보수 등을 위하여 용매를 비워야할 수도 있기 때문에 각 용도에 맞는 저장설비를 필요로 합니다. *[참고] 용매추출공정의 용매 관련 주요용어 (1) Tank Type Tank에는 콘크리트**, 스테인레스강 등의 재질이 사용되며, 용매추출 공정의 많은 Tank들은 한 곳에 집약설치되기 때문에 이를 "Tank Farm(탱크팜)"이라고 부르기..
2021.07.21 -
코발트용매추출 - 산화방지제 BHT의 사용
코발트의 용매추출에는 대게 Cyanex® 272, D2EHPA®, PC88A가 사용되고 있습니다. 이들은 니켈-코발트 광상에서 코발트(Cobalt)와 니켈(Nickel)을 선택적으로 분리하는 것을 가능하게 해주는 추출제들입니다. 이전까지 상업적으로 이용되었던 추출제인 카르복실산, 하이드록시옥심, β-디케톤 등은 코발트에 대한 선택성(Selectivity)이 좋지 않았습니다. 현재, 많은 코발트 습식제련소에서는 위의 용매추출제를 도입하여 운전하고 있으며 아래와 같은 문제점-해결방법이 보고되고 있습니다. (1) Diluents Oxidation (희석제의 산화) 코발트가 산화제처럼 촉매작용하면서 희석제가 산화-퇴화됩니다. 이는 방향족(aromacity) 희석제일수록, 용매의 온도가 높을수록, 코발트가 많이 ..
2021.07.16