구리 정제/제련을 위한 용매추출제에서 언급되었다시피, Cu/Fe Selectivity는 용매의 성능평가에 중요한 요소입니다. 그러나 철(Fe, Iron) 이외에도 공정의 조건에 따라서 유입될 수 있는 망간(Mn, Manganese)과 염소(Cl, Chlrorine) 등 또한 주요한 불순물이 될 수 있습니다. 이 글에서 알아볼 세가지의 불순물에 의한 영향 및 특징은, ˙Fe: 전해채취단 유입 시, 양극과 음극 사이를 오가며 구리 환원에 필요한 전력을 소모하여 전류효율을 저하시키는 요소 ˙Mn: Fe와 마찬가지로, 전해채취단 유입 시 산화되어 망간산염 혹은 과망간산염(Permangante, Mn+5, Mn+7 등 높은 산화수의 망간산화물)을 형성하여 전해채취단의 양극 및 용매추출단의 용매를 산화시켜 용매퇴화..

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. Leaching침출은 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,..

Mixer-Settler는 그 형태가 같더라도, 추출, 세정, 역추출 등 사용목적이 다를 수 있습니다. 또한, 최소 구성단위가 추출-역추출인 만큼 Mixer-Settler 1개 단독으로는 용매추출은 이루어질 수 없으며, 이에 따라 여러 단의 Mixer-Settler를 설치하게 됩니다 (다단공정, Multistage Process). 이 뿐만 아니라, 다단 공정은 특정 공정을 반복함으로써 목적성분에 대한 회수율을 높이기 위해서 적용됩니다. 단수가 증가할 수록 목적성분에 대한 회수율이 상승하지만, 불순물이 추출될 가능성 또한 증가하며 추가적인 장비의 설치는 CAPEX의 증가로 이어지기 때문에 최적의 단수 및 배치로 설계되어야 합니다. 아래의 배치 예시는 흐름도를 쉽게 보도록 하기위하여 그림의 예시를 간략하게..

수상에서 유기상으로 목적금속을 추출한다고 하였을 때, 목적금속의 회수율은 추출하는 추출제(Extractant)의 양에 좌우됩니다. 수상과 유기상의 부피가 각각 Vaq, Vorg이고, 각 액상의 추출 전의 농도를 [MF], [MEn], 추출 후의 농도를 [MRn], [MEn+1]이라 하였을 때 추출 전과 후의 총 금속량은 서로 동일하여야 하므로, 식 (3)에 따라 추출제에 의하여 유기상으로 추출되는 금속량은, 수상과 유기상의 비율(A/O Ratio)에 따라서 변화하는 것을 알 수 있습니다. McCabe Thiele의 활용 및 작성 McCabe Thiele는 화학공학의 많은 분야에서 사용되고 있습니다. 이 방법으로 용매추출 공정의 디자인 단계에서 유입용액의 조건에 따른 최적의 단수를 결정 할 수 있습니다. ..

실험실 단위의 용매추출은 분별깔때기(Separatory Funnel)에서 이루어지지만, 습식제련을 적용하고 있는 실제 현장에서는 Mixer-Settler라는 장비를 사용하는 것을 볼 수 있습니다. Mixer-settler는 추출하고자 하는 금속의 종류나, 처리량 등에 맞는 장비도 다양하게 나누어져 있습니다*. *[참고] Mixer-Settler의 종류/형태와 column 형태 contactor Mixer-Settler 장비의 용도는 유기상과 수상의 교반 및 상분리(Phase Disengagement)이며, 각각의 Mixer-Settler가 하나의 단위공정(추출, 세정, 역추출 등)을 이루게 됩니다. (1) Mixer-Settler의 기본구성 ˙Mixer(①, ②): 유기상과 수상의 흡입(Suction) ..

용매추출법(Solvent Extraction)은 서로 혼합되지 않는(immiscible) 두 액상을 서로 접촉, 혼합 시켜 용질(solute)을 한 액상에서 다른 액상으로 이동시키는 공정입니다. 습식제련에서 주로 두 액상은 수상과 유기상이며, 두 액상은 공정의 단계에 따라 조업조건을 달리하여 용질을 다른 액상으로 추출되거나 역추출 될 수 있습니다. ˙수상(Aqueous Phase): 침출액(혹은 PLS; Pregnant Leach Solution), 전해액(특히 Spent Electrolyte) 등 ˙유기상(Organic Phase): 추출제(Extractant)와 희석제(Diluent)로 구성 용매추출의 목적 및 기본구성 용매추출법은 습식제련의 주요 공정 중 하나이며, 저품위 광석(Low grade o..