Cementation(세멘테이션)

습식제련에서 Cementation(세멘테이션)이라 함은, 일종의 침전을 지칭하는 것입니다. Cementation은 이온과 금속성 물질간의 산화-환원반응(Redox reaction)을 통하여 이루어집니다.

 

위의 그림과 같이 이온은 용액 중에 존재하는 금속성 표면에서 전자를 받아 환원이 되며, 이와 동시에 금속은 산화가 되어 이온상태로 변합니다. 이와 같은 반응이 발생하는 것은 이온화 경향에 기인합니다. 즉, 전기 전위적 순열(Electropotential series)*에서 구리가 철보다 환원이 되기 쉽고, 반대로 철은 구리보다 이온이 되기 쉽기 때문에 아래와 같은 전기화학적인 반응이 발생합니다.

*글 이온화 경향과 표준환원전위에서 Table 1을 참조

Cementation Reaction (Cu ↔ Fe)

Cu²⁺(aq) + Fe(s) → Cu(s) + Fe²⁺(aq)

 

Cementation은 아래와 같이 다양한 경우에 적용 및 사용되어 왔으나, 아연 가루(Zinc dust)를 이용하는 것이 가장 널리 알려져 있습니다. (그 외에도 경우에 따라 철가루, 니켈가루 등을 사용하는 경우가 있음)

 

(1) Zinc dust (blue powder)

 

아연 분말의 상업명칭으로 많이 알려진 Zinc Dust는 습식제련 분야에서 침출 후 액(PLS), 라피네이트(Raffinate) 등에 포함되어 있을 중금속(e. g. 카드뮴, 구리, 금 등)을 제거하는 목적으로 사용되기도 합니다.

Process Flow Diagram - Merrill-Crow Process

˙청화법(cyanide process)에서 금의 침전제(ex. Merrill-Crowe Process)

˙아연 습식제련에서 불순물의 침전제

 

(2) Others

 

위와 같은 예시 외의 상업적, 비상업적 목적으로 사용되는 경우도 있습니다.

 

˙Scrap iron의 표면에 구리를 침전시켜 얇은 조각(flakes) 내지 가루(powder)의 형태 회수

˙철가루를 이용한 산성광산배수 중의 중금속(유해금속)의 제거