용매추출 공정에서는 대부분의 경우 추출제(extractant)의 성능(performance)과 이들이 추출환경에서 금속과 이루는 화합물에 중점이 맞춰지기 마련이나, 앞서 소개된 ① 용매추출제, ② 믹서 세틀러(mixer-settler)에 더불어 ③ 공정상의 여러 운전 조건에 더불어 희석제(diluent)의 선택은 상당히 중요합니다. 희석제는 추출제와 조절제(혹은 변형제, phase modifier)와 함께 유기상(organic phase)을 이룹니다. 일반적으로 값이 싼 탄화수소 혼합물로, 대표적으로 케로젠(kerosene)과 같은 석유화학 산업의 부산물이 희석제로 사용됩니다. 추출제와 함께 유기상을 이루는 희석제는, 그 선택에 있어서 고려될 수 있는 사항은 추출제와는 다음과 같이 사뭇 다릅니다. 대표적..

Pulsed column은 기둥 형태의 contactor 중 하나입니다. 아직까지는 주로 우라늄, 니켈-코발트 용매추출에 주요 사용되고 있으며 구리 용매추출에는 상용화되지 않은 것으로 알려져 있습니다. 아래의 그림을 보시면 아시겠지만, 지금까지 봐왔던 용매추출 장비인 mixer-settler*의 형태와는 많이 다릅니다. 해당 장비는 Tenova Bateman에서 많이 설치하여 호주 우라늄 광산 등에서 운영하고 있습니다. *[참고] Mixer-Settler와 종류/형태 장비의 형태에서 짐작할 수 있듯, 무거운 수용액은 위에서 내려오고 가벼운 추출제(+ 희석제)는 아래에서 올라갑니다. 서로 다른 두 용액은 기둥 내부에서 몇가지 장치에 의해 접촉과 금속의 추출이 이루어집니다. 즉, mixer는 기둥의 중간 부..

이 글에서 지금까지 그림으로 표현된 mixer-settler은 기본적인 형태에 가깝습니다. 그러나 이 외에도 목적 금속의 종류에 따라, 다양한 형태의 mixer-settler가 개발되어 왔습니다. 이 글에서는 mixer-settler 중 주로 구리와 같이 대표적인 금속의 용매추출을 위하여 개발/상용화 및 선호도가 높았던 것들에 대해서 소개해 놓았습니다. (1) Krebs mixer-settler Krebs mixer-settler는 1970년대 개발되어 우라늄, 구리 용매추출에 사용해왔습니다. 아래 그림에서 볼 수 있듯이, 탑 론더(top launder)에서 상 분리가 거의 이루어진 이후에, 아래의 settler로 이동합니다 (단층으로 이루어진 전형적인 settler와 차이가 있습니다). 이는 즉, la..

일반적인 용매추출-전해채취 공정에서, 특정 불순물의 농축으로 인하여 공정 효율이 저하되거나 문제가 발생할 수 있습니다. 특히, 구리 전해채취같은 경우, 철(Fe)의 존재는 전류효율을 감소시키며 공정비의 상승을 시키는 주요 불순물입니다. 구리 전해채취를 예시로, 공정 상 철의 농도를 제어하기 위하여 사용되는 가장 흔한 방법으로는 "Electrolyte Bleed"입니다. 이 때, bleed란 아래의 그림과 같이 유입된 용액이 다른 공정으로 빠져나가지 않는 단계(전해채취)에 도달하였을 때, 이 용액을 의도적으로 이전의 단계(용매추출, 주로 PLS Pond/Tank)로 배출하는 것입니다. 아래 그림은 공정 상에서 bleed line(빨간색)을 표시한 것입니다. 이는, 구리는 최종산물(Copper Cathode..

용매추출에서의 crowd out effect(혹은 crowd off, crowd effect 등)는 여러 금속 원소를 함께 추출할 때 흔히 발생하는 현상입니다. 하나의 금속 원소를 추출할 때는 발생하지 않지만, 여러 금속 원소를 추출할때는 선택성/친화도 등 우선순위가 낮은 금속이 추출될 수도 있습니다. 그렇지만, 추출단수가 높아지는 경우 (즉, 우선순위가 높은 금속을 여전히 포함한 수상과 반대의 유기상의 교반이 더 많이 이루어지는 경우)에는 이미 추출된 금속 원소를 친화도가 더 높은 금속원소로 바뀌게 되는 것입니다. 이는 특히 용매추출법의 주요용어에서 설명되었던 스크러빙(scrubbing)이 동일한 원리를 이용하는 것이기도 하며, 혹은 이미 다양한 금속 원소가 포함되어 있는 PLS(예: 다금속 광상 침출..

전해채취 공정으로 유입되는 전해액(electrolyte)은 유입 과정에서 대부분 필터를 거치게 됩니다. 공정에 유입되는 유기상, 불순물 등을 제거하고, 전해조의 청소 빈도를 줄이는 등의 목적으로 필터링 공정을 도입하였습니다. 아래의 그림은 SX-EW 공정에 도입되는 전해액 필터의 구조입니다. 여과재(filter medium/media)로는 흔히 무연탄(anthracite), 석류석(가넷, garnet) 등이 사용됩니다. 여과재를 사용하는 다른 필터와 같이 여과재를 교체하는 경우도 있지만, 일반적으로 플로우의 역방향으로 전해액(대부분 spent electrolyte)을 흘려 보냄으로써 여과재 및 필터에 낀 불순물과 찌꺼기를 씻어냅니다. 이 과정을 'back filter washing' 혹은 'back wa..