KCI등재
음이온교환 수지를 이용한 바나듐/텅스텐 혼합용액으로부터 바나듐/텅스텐 분리회수에 관한 연구 = Separation of Vanadium and Tungsten from Simulated Leach Solutions using Anion Exchange Resins
저자
전종혁 (한국지질자원연구원) ; 김홍인 (한국지질자원연구원) ; 이진영 (한국지질자원연구원) ; Rajesh Kumar Jyothi (한국지질자원연구원 자원활용연구본부) 연구자관계분석
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2022
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Korean
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KCI등재
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학술저널
수록면
25-35(11쪽)
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The adsorption/desorption behavior and separation conditions of vanadium and tungsten ions were investigated using a gel-type anion-exchange resin. In the adsorption experiment with the initial acidity of the solution, the adsorption rate of vanadium was remarkably low in strong acids and bases. Additionally, the adsorption rate of tungsten was low in a strong base.
An increase in the reaction temperature increased the adsorption reaction rate and maximum adsorption. The effect of tungsten on the maximum adsorption was minimal. The adsorption isotherms of vanadium and tungsten on the ion-exchange resin were suitable for the Langmuir adsorption isotherms of both the ions. For tungsten, the adsorption isotherms of vanadium and tungsten were polyoxometalate. Both ion-exchange resins were simulated using similar quadratic reaction rate models.
Vanadium was desorbed in the aqueous solutions of HCl or NaOH, the desorption characteristics of vanadium and tungsten depended on the desorption solution, and tungsten was desorbed in the aqueous solution of NaOH. It was possible to separate soluthe two ions using the desorption process. The desorption reaction reached equilibrium within 30 min, and more than 90% recovery was possible.
본 연구는 겔 타입의 음이온교환 수지를 이용하여 바나듐과 텅스텐 이온의 흡·탈착 거동과 분리조건을 규명하였다. 용액의 초기산도에 따른 흡착실험에서 바나듐은 강산성 및 강염기성에서 흡착률이 현저히 낮아지며, 텅스텐은 강염기성에서 흡착률이 낮게 나타났다. 반응온도의 상승은 흡착반응속도 및 최대흡착량의 증가에 영향을 주었으며, 텅스텐은 최대흡착량에 미치는 영향이 미미하였다. 이온교환수지에 대한 바나듐과 텅스텐의 흡착등온실험은 두 이온 모두 Langmuir 흡착등온식에 적합하였으며, 텅스텐의 경우 폴리옥소메탈레이트화 되어 이온 간의 결합이 이루어져 다분자층 흡착의 형태가 나타나 Freundlich 흡착등온식에도 적합한 것으로 나타났다. 두 이온교환수지 모두 유사 2차 반응속도모델에서 잘 모사되었으며, 탈착용액의 종류에 따른 바나듐과 텅스텐의 탈착특성에서 바나듐은 HCl 수용액및 NaOH 수용액 모두 탈착이 이루어 졌으며, 텅스텐은 HCl 수용액에서 탈착이 전혀 이루어지지 않아 탈착공정을 통한 두 이온의 분리가가능하였다. 탈착반응은 반응 개시 후 30분 이내에 평형에 도달하였으며, 90% 이상 회수가 가능하였다.
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