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광재중에 함유된 동, 아연 화합물의 분리에 관한 기초연구 (1)
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1978
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Korean
KDC
436
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KCI등재
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175-175(1쪽)
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최근 硫酸滓 및 銅轉爐滓中에서 含有하는 非鐵有價金屬의 回收, 除去하는 方法의 하나로 鹽化揮發法이 이용되게 되었다.
鹽素는 金屬과 反應하여 低融點, 低沸點의 化合物을 만든다. Slag중에 함유되어 있는 Ag, Hg, Pb, Cu, Zn, Bi, Ni, Co등의 酸化物은 鹽化物이 되기쉽고 Fe₂O₃, Al₂O₃, SiO₂ 등은 鹽化物이 되기 어렵다. 이때문에 金屬을 鹽化物로 만들어 選擇的으로 回收除去 할 수 있다. 鹽化物을 만드는 鹽化劑로서는 鹽素가스, 鹽化水素가스, 四鹽化炭素 및 固體鹽化劑로서는 Nacl과 CaCl₂등이 보통 使用된다. 本 실험에서는 鹽化劑로 Nacl을 使用하였다. Nacl이 ①式과 같을 反應을 할때 發生하는 cl₂의 의해 硫酸滓, 銅轉爐滓中에 들어있는 銅化合物, 亞鉛化合物을 鹽化揮發시킬 때의 鹽化條件을 考察한 것이다.
2Nacl+SiO₂+1/2O₂=Na₂SiO₃+cl₂ ①
硫鐵滓, 銅轉爐滓中에 存在하는 銅化合物 및 亞鉛化合物은 Cu₂O, CuO, CuFe₂O₄, ZnO, ZnFe₂O₄, Zn₂SiO₄등의 形態로 存在한다고 추정되므로 人工的으로 Cu₂O, CuO, CuFe₂O₄, ZnO, ZnFe₂O₄, Zn₂SiO₄의 化合物을 合成하여 鹽化劑로서 Nacl을 使用하였을 때 이 들 銅化合物과 亞鉛化合物에 대한 鹽化揮發率을 조사하였다. 鹽化揮發率에 미치는 反應온도, 반응가스유량, 反應時間, 鹽化劑의 첨가량 및 SiO₂의 종류에 대하여 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
1) 염화휘발율과 온도와의 관계에서 銅化合物의 경우 Cu₂O, CuO, CuFe₂O₄의 순으로 염화휘발율이 낮아진다. 亞鉛化合物의 경우는 ZnO, ZnSiO₄, Zn₂FeO₄순으로 염화휘발율이 낮아진다. Cu, Zn化合物 모두 온도가 높아질수록 휘발성이 높아진다.
2) 鹽化揮發率과 反應가스유량과의 관계에서 Cu化合物은 Cu₂O와 CuO는 反應가스유량이 100cc/min 의 이상에서는 영향을 받지않고 CuFe₂O₄는 200cc/mm이상이 되면 反應가스 유량의 증가에 영향을 받지않는다. Zn化合物에서는 반응온도 1000℃, 반응가스유량 50cc/min까지는 염화취발율이 급격히 증가하나 그 이상의 유량이 증가하여도 反應은 크게 증가하지 않는다.
3) 염화취발에 미치는 반응시간과의 영향은 Cu化合物의 경우는 반응온도 1000℃에서 반응시간 30分까지는 반응이 급격히 증가하나 반응시간이 그이상 길어지면 반응은 일정하게 조금씩 증가를 보일뿐이다. Zn化合物의 경우는 반응온도 1000℃에서 반응시간 30分정도에서 반응은 거의 종료됨을 알았다.
4) Nacl첨가량의 변화에 따른 염화휘발율은 첨가량이 변화하여도 크게 변화하지 않는다.
5) SiO₂의 종류와 염화휘발율과의 관계에서 결정질의 SiO₂가 비정질의 SiO₂를 사용했을때 보다 염화휘발율이 높음은 알았다.
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