현장침출법(In-Situ Leaching, ISL)은 특히 구리나 우라늄의 광상에 보어홀(borehole 또는 drill hole)을 뚫고, 보링공을 통해 침출제를 투입하고 유가금속 성분을 녹인 후 회수하는 방법입니다. 이러한 형태의 개발법은 기존의 채광법(surface 또는 underground mine)에 비하여 훼손이 적고, 광미(tailing)을 별도로 저장할 필요가 없으며, 복구과정도 비교적 간단합니다. 경제적인 이유 등으로 기존의 채광법을 적용하기 어려운 소규모 광상에 적용될 수 있습니다. 위의 글로부터 짐작하실 수 있듯, 개발의 과정은 보어홀을 뚫는 것으로 시작되며 공극 및 침출제의 경로가 형성될 필요가 있을 시 수압파쇄법(hydraulic fracturing) 등이 수반될 수 있습니다 (석..

침출은 침출제와 광석들의 반응을 통해, 유용한 금속과 때로는 불순물을 함께 용액으로 녹여내는 과정입니다. 이 과정에서 각각의 입자들이 어떻게 반응을 하는지와 그 반응의 속도를 나타내는데는 다양한 모델들이 있습니다. 이 모델들은 유체(fluid)와 입자(particle) 간의 반응에 해당되며, 반응과 결과는 아래와 같이 분류할 수 있을 것입니다. ·A(fliud) + B(solid) → fluid products ·A(fliud) + B(solid) → solid products (ex. 배소(roasting), 가소(calcination)) ·A(fliud) + B(solid) → fluid and solid products (ex. 광석의 침출) 이들의 반응과 반응의 속도 모델을 통해 구해지는 속도상수..

일반적으로 온도가 높으면 화학반응이 더 빨리 진행되는 것은 상식입니다. 이러한 사실을 아레니우스는 반응 속도상수(k)를 이용하여 활성화에너지(activation energy)를 구하고, 이를 통해 반응이 물리적 혹은 화학적인 요소에 대해 어떠한 영향을 받는지 예측할 수 있습니다. 앞서 언급되었듯, 아레니우스 식은 반응 속도상수(k)와 온도의 관계를 나타내는 실험식으로, 아래와 같이 표시할 수 있습니다. k: 반응 속도상수 A: 화학반응에 대한 상수(빈도인자) EA: 활성화에너지 R: 기체상수 T: 절대온도 위의 식과 같이, k의 측정값에 로그를 취하여 1/T에 대해 그래프를 작성하면 아래와 같이 직선을 얻을 수 있습니다. 작성된 그래프의 직선 기울기로부터 활성화에너지의 값을, y절편의 값으로부터 빈도인자..

온도와 압력이 반응속도를 결정하는데 중요한 역할을 하며, 침출이라는 일종의 화학반응에 영향을 크게 미칩니다. 따라서, 보통의 환경(상온, 상압)에서 목적하는 금속의 침출까지 오래 걸릴 수 있는 광석*을 고온·고압의 환경에서 수 시간 안에 침출하는 것을 고압침출(pressure leaching, high pressured leaching)이라 합니다 (수 개월이 걸릴 수 있는 힙 리칭과는 그 성격이 정 반대입니다). *침출에 오래 걸리는 광석은 대표적으로 sulfide, laterite 등이 있습니다. 이 침출법은 고온(200-300℃)·고압(20-50 bar)의 환경에서 진행되기 때문에, 이 환경을 유지시키기 위한 내열·내압성 장비인 오토클레이브(autoclave)를 사용합니다 (오토클레이브는 일종의 압..

과전압(overpotential)은 어떤 특정한 전기화학반응이 실제로 발생하기 위하여 전극계면에 존재하는 반응저항을 이겨내는데 필요한 과잉 전압입니다. 전해액의 저항과 전기에너지의 열손실 등으로 인하여 이론적으로 발생하는 전압보다 높은 전압이 요구됩니다. 전해채취 과정에서 가해야할 전압을 결정할 때, 고려해야할 사항을 아래의 식으로 보겠습니다. Vt: electro-winning cell voltage EA: anode potential EC: cathode potential EA-EC: the driving force for electrochemical reaction IRS: voltage required to flow the electrolyte IRL: voltage required to flow..

이 글에서는 일부 상업시설에서 도입하였던, 전해채취단의 철을 제어하는 시스템을 소개하고자 합니다 (다른 글에서 살짝 언급했었지만 보다 자세하게 보고자 합니다). 해당 공정은 구리 전해채취 공정의 전류효율 향상을 위하여 사용되는 이온교환법입니다. FENIX Hydromet 社에서 고안한 철 제어 시스템은 레진을 이용한 이온교환법을 통하여, SX-EW 공정 내의 철만을 선택적으로 제거하는 시스템입니다. 이 공정은 Mount Gordon 구리광산에 처음 상업적인 목적으로 설치되었습니다. 아래는 FENIX Hydromet Iron Control system®의 유/무에 따른 공정흐름(process flow)의 예시입니다. 일반적으로 SX-EW를 통한 전기동의 생산 시에 유입된 철은 블리드(bleed)의 형태로 ..