아연전해채취 - 아연(SHG) 생산: RLE와 ZINCEX™ Process

ZINCEX™ Process는 고순도의 아연(special high grade, 99.99%)를 생산하기 위한 방법으로, 기존의 RLE(roasting-leaching-electrowinning) 공정 중 불순물 제어(zinc dust purification) 공정을 용매추출 공정으로 대체한 것입니다. 기존에는 전해채취단 이전에 징크더스트(zinc dust, zinc powder)를 투입, 세멘테이션(cementation) 반응으로 불순물을 제거하였지만 이 방법은 제거할 수 있는 불순물에 한계점이 있습니다.

 

해당 프로세스는 레우니온 마이닝(reunion mining)과 앙글로 아메리칸(anglo american)이 상업적으로 도입하였으며, 아래는 RLE와 ZINCEX 공정의 차이점을 나타내고 있습니다.

 

공정의 발전 및 역사

 

· (1976) 최초로 용매추출 도입 및 전해채취를 통해 SHG 아연 생산

· (1980) 포르투갈 리스본에 두번째 상용 플랜트 설립

· (2003) 기존 공정을 개선한 Modified ZINCEX™ Process (MZP) 도입 및 상용 플랜트 운전

 

현재 매년 약 300,000톤의 SHG 아연이 ZINCEX™ 및 Modified ZINCEX™ 공정을 통해 생산되는 것으로 알려져있습니다*.

*작성일 기준

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ZINCEX™ 공정의 장점

 

공통적으로 세멘테이션 공정은 유입되는 불순물의 양에 따라 그 양이 조절되어야 한다는 단점이 있습니다. 용매추출을 통해 불순물에 대해 상대적으로 유연한 대처가 가능하며, 세멘테이션과 비교하였을 때 제어할 수 있는 불순물의 종류가 훨씬 많습니다. 이를 통해 전해채취단에서 다음과 같은 다양한 효과를 얻을 수 있습니다.

 

˙높은 순도의 전해액이 전해조로 유입되므로, 전해조의 전압 및 전력소모량을 낮출 수 있음

˙셀하우스(cellhouse)에 생성되는 석고(gypsum, CaSO₄)가 없으며, 스케일링을 위한 유지보수의 빈도가 줄어들 수 있음

˙염소(Cl)와 불소(F) 이온 농도가 상대적으로 낮으며, 셀하우스 내 부식을 발생시킬 수 있는 가스 발생이 줄어듦

˙위의 이유로, 불용성 양극(Insoluble anode) 및 음극의 수명이 길어질 수 있음

˙RLE공정과 달리, 징크더스트로 인한 전해액 내 아연 농도의 상승이 없으며, 설비를 기존 침출액 농도를 기준으로 설치(CAPEX 저감)