니켈/코발트전해채취 - 니켈/코발트 생산: Buttons technology

니켈 혹은 코발트를 전해채취로 생산할 때는 기존 일반적인 음극판 전면에 전착시키는 판(plate) 형태로 생산할 수도 있으나, 니켈과 코발트는 내부응력(입자끼리 서로 잡아 당기는 힘)이 크기 때문에 다른 금속처럼 음극판 전체에 전착시킬 경우 음극판에서 금속이 떨어져 나오고 전해조의 단락(short-circuit)을 발생시킬 수 있습니다. 따라서, 니켈과 코발트는 버튼형태(button 또는 rounds)로 많은 제련소에서 금속을 생산하고 있습니다.

 

해당 공정은, Vale-Inco의 Port Colborne Cobalt Refinery에서 해당 방법을 이용하여 사용하기 있기 때문에 PCCR rounds process라고도 부르고 있으나, 별도로 상표가 등록되어 있지는 않습니다.

 

니켈/코발트의 전착 형태와 음극판

 

니켈/코발트를 버튼 형식으로 생산하기 위해서는 음극판의 전착(electro deposit)부분 또한 버튼형태이어야 합니다. 일반적으로 이용되는 음극판에 코발트가 전착되어야 할 구간을 나누어 주는데 개중에는 코발트가 전착될 부분을 제외하고 페인트를 칠하거나 절연체(insluator)를 덧대어 전기가 통하지 않는 상태로 만들어 주는 방법이 있습니다.

Cathode (음영부분이 전착되는 곳)

이 때, 전착되는 곳의 가장자리 부분에 상대적으로 높은 전압이 걸려 코발트의 버튼이 부풀어 오른 형태로 전착이 됩니다.

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니켈/코발트 분리/생산 

 

니켈/코발트 전해채취 공정은 구리 전해채취와 같이 상용화된 자동화 공정이 없기 때문에 작업자가 수작업으로 니켈/코발트를 음극으로부터 떼어내 주어야 합니다. 흔히 호퍼(hopper) 위에 니켈/코발트가 전착된 음극판을 위치시키고, 작업자(operator)가 망치질(hammering)로 떨어뜨립니다.

이와 같이 코발트를 버튼형식으로 제작하는 업체는 대표적으로 테노바(Tenova), 발레(Vale) 등이 있습니다. 이처럼, 작은 사이즈로 생산된 코발트는 드럼통에 포장(Drum Packing)되어 운반, 판매 됩니다.