이전 글 아연의 생산과 전류효율에서 언급되었듯, 실제 공정에서 계산할 수 있는 전류효율은 측정된 전력 소모량과 아연 전착량을 이용하여 계산할 수 있습니다. 그러나, 구리 전해채취와는 다르게 아연 전해채취는 수소 발생(hydrogen evolution)이 필연적으로 발생하며, 설계시 고려해야할 대상입니다. 아연의 전착과 수소 가스의 발생은 서로 상당히 밀접하게 엮여있습니다. 예를 들어, 전해액 내 수소이온의 농도가 높을수록(황산의 농도가 높을수록) 전해에 의한 수소 가스의 발생이 많아지고, 아연의 농도가 높을수록 전류 효율이 높아집니다 (아연의 전착량이 많아짐). 적당한 양의 수소 가스 발생은 전류 효율에 악영향을 미치는 것 이외에 전해액 내의 와류를 발생시켜 아연 이온의 전해액 내 확산*에 도움을 준다고..

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 사용..

많은 글에서 언급되었던 cellhouse는 전해채취가 이루어지는 전해조(electrowinning cell)를 비롯하여 정류기, stripping machine, 크레인, shorting frame 등 전해채취에 관련된 모든 설비가 구비한 곳입니다. 아래의 레이아웃에서 전체적인 cellhouse의 구조와 각 설비의 배치에 대해서 확인하실 수 있습니다*. *각 장비의 세부사항은 블로그의 각각의 장비를 설명한 글에서 확인하실 수 있습니다. (1) Cellhouse layout ① Electrowinning cell ② Shorting frame ③ CSM (cathode stripping machine) ④ Crane and bale ⑤ Rectifier Cellhouse에 대한 정보를 찾아보면 대다수의 사..

부스바(busbar)는 정류기(rectiformer)로부터 공급되는 전류를 전해조에서 바로 옆의 전해조로 전달하기 위한 장치입니다. Cellhouse 디자인시, 전해조의 배치에서 짐작할 수 있듯, 일반적으로 2줄로 나열됩니다. 따라서, 부스바는 아래와 같이 구분하기도 합니다. - Intercell busbar: 일반적인 전해조-전해조 사이에 설치되는 부스바로, 대다수가 해당 - Endcell busbar: 1열에서 2열로 전류를 전달하기 위해, 제일 마지막 줄에 위치하는(rectiformer에서 가장 먼 쪽에 설치되는) 부스바 아래에서는 부스바의 구성과 몇 가지 타입에 대해서 소개해놓았습니다. 부스바 구성 - Busbar configuration ① Baseboard: 부스바의 아래부분을 보호하기 위해 ..

대다수의 전해채취 cell house에서는 거의 매일 전해조 청소가 이루어집니다. 구리 전해채취의 경우 전해조의 수가 상당히 많고, 크기도 크기 때문에 시간이 오래 소요됩니다. 따라서, cell house 설계 및 생산량을 추산할 때, 전해조 청소도 하나의 고려사항입니다*. *[참고] Cellhouse 디자인: 생산량, 전류효율, 전류밀도 및 전해조 개수 또한, 각각의 전해조는 서로 다른 전해조에 전기가 통하도록 해주는 전도체의 역할을 하기 때문에 전기 공급이 끊기지 않도록 해주어야 합니다. 이전 글에서도 설명되었으나, 대다수의 전해조는 직렬로 배치되어 있기 때문에 (양극 - 전해액 - 음극 - 부스바 - 양극 - 전해액 - 음극)으로 전류가 흐릅니다**. 따라서 전해조 청소를 위해 양극, 음극을 제거하..

불용성 양극은 전해채취에서 말 그대로 전기분해로 인하여 전해액에 용해되지 않는 양극입니다. 실제로 다양한 불순물(특히 망간)과 산소 등 다양한 요소에 의한 복합적인 요인에 의해 용해기도 하지만, 전해정련처럼 직접적으로 용해를 통해 금속을 공급해주는 양극과 대비됩니다. 전해채취에서 금속을 공급해주지 않는 불용성 양극의 역할은 아래와 같습니다. - 전해조(electrowinning cell)내에서 도전체(conductor)로서 작용(전압을 발생) - 물의 전기분해를 통해 산소를 발생시키고, 이를 통해 금속의 환원을 위한 전자를 발생 불용성 양극은 납을 주로한 합금이며, 전해채취 대상 금속에 따라서 그 성분이 조금씩 바뀝니다. 그러나, 전해채취에서 완전히 불용성이 아니며, 높은 산소 과전압이 요구되는 등 운전..