침출 - Pressure leaching
온도와 압력이 반응속도를 결정하는데 중요한 역할을 하며, 침출이라는 일종의 화학반응에 영향을 크게 미칩니다. 따라서, 보통의 환경(상온, 상압)에서 목적하는 금속의 침출까지 오래 걸릴 수 있는 광석*을 고온·고압의 환경에서 수 시간 안에 침출하는 것을 고압침출(pressure leaching, high pressured leaching)이라 합니다 (수 개월이 걸릴 수 있는 힙 리칭과는 그 성격이 정 반대입니다).
*침출에 오래 걸리는 광석은 대표적으로 sulfide, laterite 등이 있습니다.
이 침출법은 고온(200-300℃)·고압(20-50 bar)의 환경에서 진행되기 때문에, 이 환경을 유지시키기 위한 내열·내압성 장비인 오토클레이브(autoclave)를 사용합니다 (오토클레이브는 일종의 압력솥 같은 장비). 아래의 그림은 오토클레이브를 나타낸 것입니다.
오토클레이브는 장비 내에 침출 구간이 여러 단으로 나누어져 있으며, 유입된 슬러리는 각 단을 거치면서 반응합니다. 또한, 각 단 마다 침출제와 온도 및 압력을 유지하기 위한 증기가 유입되도록 설계 되어있습니다. 반응이 완료된 후에는 2~3 번의 flash stage를 거쳐 압력을 낮추고, 침출액 및 침출 잔사는 대기 조건으로 내보냅니다.
다른 침출법에 비하여 설비, 운영비용 등이 고가이기 때문에 수익으로 이를 충당할 수 있을 정도의 고품위 광석을 대상으로 합니다. 또한, 공정 상 고온, 고압으로 운전되기에 전력의 소모가 크며, 침식과 부식 등 설비에 무리가 가고 고장이 잦을 수 있습니다 (공장 가동률의 저하 및 잦은 플랜트의 정비가 요구됨).