용매추출 실험 시에는 거의 완벽하게 두 액상을 분리할 수 있으나, 실제 공정에서는 완벽한 상 분리가 일어나지 않습니다. Settler에서 미처 분리되지 못하고, 아주 미세한 크기의 물방울(Droplet)들이 섞일 수 없는 다른 액상에 포함된 채로 이동하는 것을 엔트레인먼트라 합니다. 두가지 상 모두 엔트레인먼트가 발생할 수 있으며, 각각을 아래와 같이 구분할 수 있습니다. ˙Aqueous in organic (Aqueous entrainment) ˙Organic in aqueous (Organic entrainment) 엔트레인먼트의 주요 발생 요인 & 공정상 문제점 (1) 엔트레인먼트 발생 주요 원인 ˙추운날씨(Cold weather) ˙PLS의 높은 탁도(high turbidity) 및 과도한 cru..

용매추출공정의 주목적은 목적성분과 불순물을 분리하는 것입니다. 목적에 따라 목적성분을 추출하거나, 반대로 불순물의 제거를 위하여 사용될 수도 있습니다. 아래에서 다루는 분리/분배계수 그리고 등온추출곡선(Isotherm)은 이러한 용매추출의 목적을 달성할 수 있는지에 대한 지표가 될 수 있습니다. 분리계수와 분배계수: Distribution & Separation coefficient 용매추출의 목적인, 성분의 분리에 대한 지표에는 아래의 (1) 분배계수와 (2) 분리계수가 있습니다. (1) 분배계수(Distribution coefficient) 두 액상 내, 물질 A의 농도가 평형상태를 이루고 있을 때, 수상과 유기상 내 특정 성분에 대한 농도의 비율입니다. DA: 분배계수 [A]: 특정 용매 내에 존재..

Mixer-Settler는 그 형태가 같더라도, 추출, 세정, 역추출 등 사용목적이 다를 수 있습니다. 또한, 최소 구성단위가 추출-역추출인 만큼 Mixer-Settler 1개 단독으로는 용매추출은 이루어질 수 없으며, 이에 따라 여러 단의 Mixer-Settler를 설치하게 됩니다 (다단공정, Multistage Process). 이 뿐만 아니라, 다단 공정은 특정 공정을 반복함으로써 목적성분에 대한 회수율을 높이기 위해서 적용됩니다. 단수가 증가할 수록 목적성분에 대한 회수율이 상승하지만, 불순물이 추출될 가능성 또한 증가하며 추가적인 장비의 설치는 CAPEX의 증가로 이어지기 때문에 최적의 단수 및 배치로 설계되어야 합니다. 아래의 배치 예시는 흐름도를 쉽게 보도록 하기위하여 그림의 예시를 간략하게..

수상에서 유기상으로 목적금속을 추출한다고 하였을 때, 목적금속의 회수율은 추출하는 추출제(Extractant)의 양에 좌우됩니다. 수상과 유기상의 부피가 각각 Vaq, Vorg이고, 각 액상의 추출 전의 농도를 [MF], [MEn], 추출 후의 농도를 [MRn], [MEn+1]이라 하였을 때 추출 전과 후의 총 금속량은 서로 동일하여야 하므로, 식 (3)에 따라 추출제에 의하여 유기상으로 추출되는 금속량은, 수상과 유기상의 비율(A/O Ratio)에 따라서 변화하는 것을 알 수 있습니다. McCabe Thiele의 활용 및 작성 McCabe Thiele는 화학공학의 많은 분야에서 사용되고 있습니다. 이 방법으로 용매추출 공정의 디자인 단계에서 유입용액의 조건에 따른 최적의 단수를 결정 할 수 있습니다. ..

전해채취(electrowinning)는 습식제련 공정의 마지막 단계라 할 수 있으며, 조금속(crude metal)을 양극으로 사용하는 전해정련(electrorefining)과는 다르게 불용성 양극을 사용합니다. [참고] 전해채취 - 전해정련의 차이 전해채취를 통해 주로 생산되는 금속은 구리, 아연, 니켈, 코발트 등이 있으며, 전해채취의 원리 및 석출량 계산에 대한 예시는 구리 전해채취를 통하여 설명 드리겠습니다. · 양극반응: H2O → 2H+ + ½O2 + 2e- · 음극반응: Cu2+ + 2e- → Cu 각 극에서의 반응을 통해 알 수 있듯, 양극은 불용성(비소모성) 전극이며 산소를 발생 시킵니다. 이 과정에서 발생한 전자(e)는 음극으로 이동하고 구리이온을 환원 시키는데 사용됩니다. 이와 같은 ..

실험실 단위의 용매추출은 분별깔때기(Separatory Funnel)에서 이루어지지만, 습식제련을 적용하고 있는 실제 현장에서는 Mixer-Settler라는 장비를 사용하는 것을 볼 수 있습니다. Mixer-settler는 추출하고자 하는 금속의 종류나, 처리량 등에 맞는 장비도 다양하게 나누어져 있습니다*. *[참고] Mixer-Settler의 종류/형태와 column 형태 contactor Mixer-Settler 장비의 용도는 유기상과 수상의 교반 및 상분리(Phase Disengagement)이며, 각각의 Mixer-Settler가 하나의 단위공정(추출, 세정, 역추출 등)을 이루게 됩니다. (1) Mixer-Settler의 기본구성 ˙Mixer(①, ②): 유기상과 수상의 흡입(Suction) ..