용매추출 - Crowd out effect

용매추출에서의 crowd out effect(혹은 crowd off, crowd effect 등)는 여러 금속 원소를 함께 추출할 때 흔히 발생하는 현상입니다.

 

하나의 금속 원소를 추출할 때는 발생하지 않지만, 여러 금속 원소를 추출할때는 선택성/친화도 등 우선순위가 낮은 금속이 추출될 수도 있습니다. 그렇지만, 추출단수가 높아지는 경우 (즉, 우선순위가 높은 금속을 여전히 포함한 수상과 반대의 유기상의 교반이 더 많이 이루어지는 경우)에는 이미 추출된 금속 원소를 친화도가 더 높은 금속원소로 바뀌게 되는 것입니다.

 

Ni is crowded out by Zn, D2EPHA solvent extraction*

 

이는 특히 용매추출법의 주요용어에서 설명되었던 스크러빙(scrubbing)이 동일한 원리를 이용하는 것이기도 하며, 혹은 이미 다양한 금속 원소가 포함되어 있는 PLS(예: 다금속 광상 침출액)에서는 추출단수를 올리는 것만으로도 발생할 수 있는 현상입니다.

 

Crowd out effect는 선택적 추출을 위한 도구가 될 수 있습니다. 불순물이 포함되어 있는 PLS에서 추출할 때 혹은 유기용매에 로딩(loading)된 성분 중 불필요한 성분을 제거하는 조작입니다. 이는 추출단(extraction stage)과 세정단(scrubbing stage) 모두에 적용될 수 있습니다.

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앞서 잠깐 언급되었다시피, 다금속 광상에서 얻어지는 침출후액은 사용하고자 하는 추출제(extractant)를 이용하여 별도의 등온 추출곡선을 작성해보아야 합니다.

 

일반적으로 용매추출에서 작성되는 금속에 대한 등온 추출곡선은 단일 금속에 대한 용매(solvent)의 추출 능력에 대해서 나타낸 것이 많습니다(혹은 여러 금속을 대상으로 했더라도 추출 대상의 성분이 다를 수 있음).

 

따라서, 이들 추출제는 여러 금속이 동시에 존재할 수 있는 실제 상용 공정에서는 어떤 금속이 추출제와 더욱 안정적인 형태를 만드는가에 따라서 추출이 될수도, 안 될수도 있습니다. 이에 따라서, 실제로 추출하고자 하는 금속에 대한 추출 능력이 실험을 통하여 재평가되어야 합니다.