용매추출 - Crud(크러드)란?

Crud(Chalk River Unidentified Deposit)는 대다수의 용매추출 시설에서 겪는 주요 문제점 중 하나입니다. Crud는 여러개의 상으로 이루어진 안정한 상태의 물질로, 흔히 유기상, 수상, 공기와 고체상이 섞여 있습니다. 이러한 Crud는 상의 연속성(continuity)을 약화시키고, 다른 Mixer-Settler 단에 불순물을 유입시키는 등 공정에 악영향을 미칩니다.*

*유기상-수상-공기-고체상의 혼합물로,  쉽게 엔트레인먼트 될 수 있음 

 

이는 결국 유기상의 손실(organic loss)과 운전비용(operating cost)의 상승으로 이어집니다.

 

크러드의 형성과 종류: Crud formation & Type of cruds

 

(1) Crud formation

 

Crud 형성의 주요한 요인은 고체 입자(Solid particle)이며 따라서, 선광공정과 용매추출공정이 함께 운전되는 경우 매우 형성이 잘 됩니다. 고체입자는 아래와 같이 다양한 형태로 유입될 수 있습니다.

 

˙PLS에 포함된 부유물질

˙주변환경으로부터 유입되는 분진 및 먼지

˙pH 증가 등에 의한 침전물

˙공업용 화학물질 등에 포함된 고체 형태의 불순물

˙재회수한 유기상에 포함된 고체 입자

 

LX-SX-EW 공정에서는 PLS에서 유입되는 부유물질이 Crud 형성에 주된 요인이 되어, 용매추출단의 첫 Mixer-Settler에 주로 형성됩니다.

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(2) Crud type

 

Crud는 보통 유기상 위 혹은 수상과 유기상 사이에 형성되며, 이 위치에 따라 Floating Crud (전자) 또는 Interface Crud (후자)라고 부릅니다. 특히, 공기와 함께 형성된 Crud는 유기상 위에 뜨는 Floating Crud가 되어 다른 Mixer-Settler로 유입될 수 있어 유의가 필요합니다.

 

Crud type in A-O layer

 

크러드 처리: Crud treatment & disposal

 

Mixer-Settler에 존재하는 Crud들은 주로 수작업으로 혹은 흡입펌프를 설치하여 제거합니다. 제거된 Crud들은 저장탱크(Holding tank 또는 Crud collection tank 등)로 이동되고, 탱크 내에서 중력으로 인하여 Crud와 분리된 유기상, 수상 등은 회수되어 용매추출공정으로 보내어집니다.

Diaphragm pump to remove crud from Mixer-Settler

 

Crud에는 여전히 다량의 유기상이 포함되어 있으며, 이들을 회수하기 위해서 최근에는 벤토나이트(Bentonite)를 사용하고 있습니다. 벤토나이트와 Crud를 함께 교반시켜줌으로써 Crud에 포함되어 있던 콜로이드입자들은 벤토나이트에 흡수 및 침전되고, 이들의 Filtering을 통하여 유기상을 온전히 회수하고, Crud는 Supersack (톤백) 등에 담겨 처리됩니다.