코발트용매추출 - 산화방지제 BHT의 사용

코발트의 용매추출에는 대게 Cyanex® 272, D2EHPA®, PC88A가 사용되고 있습니다. 이들은 니켈-코발트 광상에서 코발트(Cobalt)와 니켈(Nickel)을 선택적으로 분리하는 것을 가능하게 해주는 추출제들입니다. 이전까지 상업적으로 이용되었던 추출제인 카르복실산, 하이드록시옥심, β-디케톤 등은 코발트에 대한 선택성(Selectivity)이 좋지 않았습니다.

 

현재, 많은 코발트 습식제련소에서는 위의 용매추출제를 도입하여 운전하고 있으며 아래와 같은 문제점-해결방법이 보고되고 있습니다.

 

(1) Diluents Oxidation (희석제의 산화)

 

코발트가 산화제처럼 촉매작용하면서 희석제가 산화-퇴화됩니다. 이는 방향족(aromacity) 희석제일수록, 용매의 온도가 높을수록, 코발트가 많이 로딩(Loading)될수록 그 속도는 빨라 집니다. 또한 추출제의 종류에 따라서도 희석제가 산화되는 속도가 다른데, Cyanex® 272(느림) < D2EHPA® < PC88A(빠름)으로 알려져있습니다. 글의 도입부에서 언급했던 것 처럼, 희석제의 산화로 발생하는 카르복실산은 코발트의 선택성을 낮추는 악영향을 미칩니다.

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(2) Phenolic Antioxidant (ex. BHT)

 

페놀화합물의 산화방지제 중 하나인 BHT(Butylated Hydroxy Toluene)은 다양한 분야에 사용되고 있는 제품입니다. BHT는 희석제가 산화하는 것을 방지하며 희석제가 안정한 상태일 수 있도록 하는데 효과적입니다*. 

*Solvent Extraction in Hydrometallurgy, Journal of Organo-metallic Chemistry, Douglas S. Flett

BHT (Butylated Hydroxy Toluene)

 

현재 많은 코발트 습식제련소에서는 Cyanex® 272와 BHT를 동시에 도입하고 있으며, 일종의 표준 관행이 되었습니다 (0.5-1.0g/L BHT).