용매추출 - 금속회수를 위한 용매추출법과 주요용어

용매추출법(Solvent Extraction)은 서로 혼합되지 않는(immiscible) 두 액상을 서로 접촉, 혼합 시켜 용질(solute)을 한 액상에서 다른 액상으로 이동시키는 공정입니다.

Solvent Extraction with Separatory Funnel

 

습식제련에서 주로 두 액상은 수상과 유기상이며, 두 액상은 공정의 단계에 따라 조업조건을 달리하여 용질을 다른 액상으로 추출되거나 역추출 될 수 있습니다.

 

˙수상(Aqueous Phase): 침출액(혹은 PLS; Pregnant Leach Solution), 전해액(특히 Spent Electrolyte) 등

˙유기상(Organic Phase): 추출제(Extractant)와 희석제(Diluent)로 구성

 

용매추출의 목적 및 기본구성

 

용매추출법은 습식제련의 주요 공정 중 하나이며, 저품위 광석(Low grade ore) 혹은 다금속 광석(Polymetallic ore)의 개발 시 불순물 성분의 분리 및 목적성분의 순도 상승을 위하여 사용하고 있습니다.

 

습식제련에 적용되는 용매추출 공정 구성은 추출 단계(Extraction Stage)와 역추출 단계(Stripping Stage)가 기본 구성이며, 필요에 따라 세정 단계(Scrubbing혹은 Washing Stage)가 추가될 수 있습니다.

 

˙추출(Extraction): 추출제(Extractant)에 의해 목적성분을 수상에서 유기상으로 이동시키는 단계

˙세정(Scrubbing 또는 Washing): 추출단에서 목적성분 이외에 추출된 불순물을 다시 수용액상으로 이동시켜 제거하는 단계

˙역추출(Stripping): 유기상에서 목적성분을 수용액 상으로 이동시키는 단계*

*[참고] 금속의 추출과 역추출 하기 위해선?

용매추출 공정구성 예시

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용매추출 중요 주요단어

 

용매추출에 사용되는 용어들은, 평소에는 사용되지 않는 생소한 단어들이 많고 동일한 단계/경로에 있는 용액이더라도 다양하게 표현될 수 있습니다.

 

(1) PLS(Pregnant Leach Solution)

 

˙침출공정(Lixiviation Process) 이후 금속을 풍부하게 함유하고 있는 산성을 띄는 용액이며, PLS는 SX/EW 공정으로 이어짐

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(2) Raffinate

 

˙용매추출공정 이후 목적금속이 거의 남아있지 않는 용액으로, 추출 후 잔액

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(3) Load(Loading)

 

˙주로 목적성분(용질)이 한 액상에서 다른 액상으로 운반되는 것을 말하며, 불순물이 운반되는 것 또한 해당

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(4) Loaded Organic

 

˙추출단계 혹은 세정단계와 같이 특정 단계를 끝마친 이후, 용질이 Loading된 유기상

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(5) Stripped Organic

 

˙역추출단계를 마친 이후, 용질이 전해액으로 Stripping된 유기상

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(6) Spent Electrolyte

 

˙전해채취 공정을 거친 이후 역추출단계로 유입되는 용액으로, 유기상으로부터 용질을 추출하기 전의 용액

˙이 외에 Return Electrolyte, Lean Electrolyte, Barren Electrolyte 또한 동일한 의미

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(7) Rich Electrolyte

 

˙역추출단계에서 유기상으로부터 용질을 추출한 용액으로 전해채취 공정으로의 유입용액

˙이 외에 Advance Electrolyte, Loaded Electrolyte, Preganant Electrolyte, OK Electrolyte 또한 동일한 의미

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(8) Scrubbing

 

˙추출단과 마찬가지로, 유기상과 섞일 수 없는 액상(주로 수상)을 이용하여 불순물을 Loaded Solvent에서 선택적으로 제거하는 것

˙Scrubbing은 Washing과는 구별하여, 화학적으로 세정하는 것

˙이 과정은 불순물이 Loading된 상태에서, 목적성분(혹은 불순물이 아닌 성분)이 포함되어 있는 수상을 접촉시킴으로써 불순물과 교체(displacement) 하는 것

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(9) Washing

 

˙유기상에 목적금속과 함께 추출된 불순물(특히 유기상 중 수상)을 물리적으로 제거하는 것

 

이 외에 추가적인 용어 해설에 대한 글은 다음의 링크 "용매추출 - 금속회수를 위한 용매추출법과 주요용어 (2)"를 확인해주세요.