SCOPUS
KCI등재
연소재로부터 유가금속의 분리 회수에 관한 연구 = A Study on Separation and Recovery of Valuable Metals from Fly Ash
저자
김종화 (창원대학교 공과대학 화학공학과) ; 이성식 (동아대학교 공과대학 화학공학과) ; 강봉근 (동아대학교 공과대학 화학공학과)
발행기관
학술지명
Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) (Korean Chemical Engineering Research)
권호사항
발행연도
1994
작성언어
Korean
KDC
570
등재정보
SCOPUS,KCI등재,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
300-307(8쪽)
제공처
소장기관
산업폐기물인 연소재는 석탄재와 중유재로 대별할 수 있다. 이들 연소재중에는 많은 금속 산화물이 함유되어 있어 자원 재활용화의 측면에서 이를 2차 자원으로 취급하여 각종 유가금속을 분리 회수 및 정제하였다. 연소재의 침출제로서 염산, 황산 및 물을 사용하였다. 중유재의 경우 함유금속 성분중에서도 Ni, V, Ga 등이 고농도로 존재하였으며, 석탄재의 침출액중에는 용존 금속이온의 양이 중유재에 비교하여 크게 낮았다. 고가 금속의 회수를 위한 전처리로써 흡착 혹은 이온교환법으로 농축을 실시하였다. 따라서, 석탄재의 효율적인 침출을 위하여 직접 황산 침출법과 중성 침출 및 황산 침출의 2단계 침출법을 도입하여 방해 금속이온의 억제를 꾀하였다. 침출액으로부터 Ga 및 V의 분리회수 및 정제를 위하여 추출제로써 LIX51, TBP(100%), TOPO, TOMAC, D2EHPA등을 사용하였으며, 실험결과 Ga은 TOMAC 농도를 0.1M로 하였을 때, 2M-HCl농도에서 거의 100%추출이 진행되었으나, Fe(III) 역시 같은 경향을 보여 주었다. Ga만을 선택적으로 분리하기 위하여 침출액에 환원제인 Na₂S를 2배 당량 첨가하여 Fe(III)를 Fe(II)로, V(V)를 V(IV)로 환원시킴으로써 Ga의 추출에 의한 분리 회수가 가능하였다. 바나듐의 추출제에 의한 정제는 pH 0-3의 범위에서 TOMAC>DP-8R>LIX51의 순으로 추출효율이 증가하는 것으로 나타났으며, 공존하는 Fe이온은 추출시 추출 잔류물의 pH를 3이상으로 조절하므로써 Fe^(3+)의 침전 제거가 가능하였다.
Fly ash as industrial waste can be divided into coal fly ash and heavy oil fly ash. Since the fly ash contains lots of metallic oxides, it can be treated as a second resource from which various valuable metals may be separated, recovered and refined. The leachants of fly ash are hydrochloric acid, sulfuric acid and water. The heavy oil fly ash contains a high concentration of Ni, V, Ga and so on, while the leaching solution from coal fly ash has poorer contents of soluble metal ions than the heavy oil fly ash. Before the recovery, the adsorption or ion exchange method was used as pre-treatment. For an efficient leaching, two steps were taken to prevent any disturbance from other metal ions. Such extractants as LIX51, TBP(100%), TOPO, TOMAC and D2EHPA were used in order to separate, recover and refine Ga and V from the leaching solution. Gallium was extracted as much as nearly 100% at the concentration of 2 M-HCl when used to the concentration of 0.1 M TOMAC as extractant, and the extraction of Fe(III) showed a similar tendency. The selective extraction of Ga could be proceeded after Na₂S two times as much as Fe equivalent was added to aqueous solution. The refinement by way of vanadium extraction appeared in the order of TOMAC>DP-8R>LIX51 at the range of pH 0-3. The precipitation of co-existent iron ions from raffinate could be removed by controlling pH at 3 or higher.
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