2020. 6. 19. 02:25ㆍNotice & Introduction
습식제련(Hydrometallurgy)이란 광석을 적절한 시약(산, 알칼리 등)을 사용하여 용매에 녹인 이후 금속으로 생산하는 과정입니다.
이 블로그에서는 크게 "침출 - 용매추출 - 전해채취"으로 이어지는 공정에 대해 다루고 있으며, 이러한 방법들은 주로 구리(Copper), 아연, 니켈, 코발트(Cobalt) 등 중요한 산업자원에 사용되고 있습니다.
*아래의 각 카드 섹션의 해당 링크를 통해 관련된 글이 모인 메뉴로 이동하실 수 있습니다.
침출은 거의 모든 습식제련 공정에서 이용되는 방법입니다. 침출을 통하여 광석 중에 포함되어 있던 유용광물들을 이온 상태로 용해시키고, 녹지 않은 것들은 광미로 남게 됩니다. 침출을 이용하는 에너지 소모가 적고, 유해가스가 발생하지 않는다는 장점이 있으나, 시안, 염산, 황산 등을 사용하게 됨에따라 공정에서 상당량의 폐수와 광미가 발생할 수 있다는 단점이 있습니다.
세멘테이션은 산화환원 반응(redox reaction)을 이용하여 금속이온을 금속(환원상태)으로 변환하는 것입니다. 대표적으로, 값이 싼 철을 이용하여 구리를 석출시키는데 사용하며 금속을 생산하는 방법 중 하나로 사용됩니다.
습식제련에서 용매추출은 흔히 금속 이온간의 분리 혹은 특정 불순물의 제거를 위하여 도입되는 공정입니다. 대표적으로 구리, 니켈, 코발트, 아연 등 전이금속을 대상으로 용매추출이 이루어지며, 이러한 금속을 생산하기 위하여 전해채취 공정과 함께하여 제련소를 운영합니다.
Hydrometallurgy involve the use of aqueous solutions for the recovery of metals from ores, concentrates, and recycled or residual materials.
Ion Exchange
이온 교환법은 수지의 양이온 혹은 음이온이 용액의 다른 같은 부호를 띄는 이온과 교환되는 원리를 이용하는 방법입니다. 용매추출에 비하여, 친환경적인 장점이 있지만 처리량이 훨씬 작다는 단점 때문에 주로 불순물을 선택적으로 제거하는 용도로 도입되는 경우가 많습니다.
Precipitation
수용액 중 포함된 불순물 혹은 목적 금속을 원하는 형태(화합물)로 침전하는 방법은 주요한 회수 방법은 아니지만, 일부 금속(리튬 등) 생산에 많이 적용되기도 합니다. 특정 화합물에 대한 용해도를 이용하기 위해 화합물을 형성하는 시약을 넣거나, 증발시키거나, 온도 혹은 pH를 조절하는 방법 등으로 회수합니다.
전해채취는 주로 용매추출에 이어지는 공정으로, 전해정련과는 다르게 불용성 양극을 사용하여 전해액 중의 금속이온을 음극에 전착시키는 공정입니다. 용매추출에 대한 개요에서와 같이, 많은 양의 구리, 니켈, 코발트, 아연 등이 전해채취로 생산되어 유통되고 있습니다.
아래는 블로그의 글을 참조할 때, 순서대로 접할 수 있도록 목차를 구성하였으며 아직 링크가 없는 항목에 대해서는 추후에 다룰 예정입니다.
Metal Production
· 구리 전해채취
· 코발트 전해채취
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