전해채취 - Cyclone electrowinning

광업/제련 분야에서 싸이클론(cyclone)은 일반적으로 분급기로 많이 알려진 장치입니다. 전해채취 분야에서, 싸이클론 형태의 전해조는 비교적 최근인 1990년대에 제안된 기술입니다. 싸이클론 전해채취(CE, Cyclone Electrowinning)는 전통적인 전해조와 비교하였을 때 전해액의 이동속도가 상당히 빠릅니다. 이에 따라, 다음과 같은 몇가지 장점이 있습니다.

 

- 전통적인 전해조에서 발생하는 분극현상을 방지

- 전극 주변의 확산층(diffusion layer)를 줄이고, 물질의 확산력을 향상시킴

- 따라서, 농도가 낮은 전해액으로도 비교적 높은 전착 효율을 가질 수 있음

 

현재 싸이클론 전해채취는 물질의 회수뿐만 아니라, 최근에는 물질(Cu, Au, Ag, Ni, Co 등)의 분리/정제에도 사용되고 있습니다.

 

싸이클론 전해채취 장비 구성

 

전해채취에 사용되는 싸이클론은 기존 자원처리 공정의 싸이클론과 구조가 상당히 다릅니다. 양극과 음극을 제외하더라도, 우선 유입(feed)과 배출(discharge)가 반대입니다. 아래에는 전해채취를 위한 싸이클론 그림과 함께, 일부 구성에 대해서 설명해 놓았습니다.

Cyclone for electrowinning

① Anode position rod

② Anode

③ Cylindrical cathode

④ Feed

⑤ Discharge

⑥ Power supply

 

또한 구조적으로 전체가 닫힌 구조이기 때문에, 산 미스트(acid mist)와 관련한 문제가 거의 없습니다.

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싸이클론을 이용한 전해채취는 지속적으로 연구되고 있는 분야이며, 앞서 언급되었듯 최근에는 복합광상에 적용하여 분리/정제와 동시에 회수하는 연구도 이루어지고 있습니다. 그러나, 전착이 원통형의 음극 안쪽 부분에 이루어지기 때문에 회수에 대한 문제가 해결되어야 할 것으로 보입니다.