주석도금폐액으로부터 고순도 주석 금속을 회수하는 연구를 실시하였다. 먼저 주석도금폐액을 Iminodiacetic 관능기를 가진 이온교환수지(Lewatit TP 207)를 사용하여 1차적으로 유기물 및 Fe, Zn, Na 등의 불순물을 제거하였고, 2차적으로 Ethylhexyl-phosphate의 관능기를 가진 이온교환수지(Lewatit VPOC 1026)를 사용하여 잔류하고 있는 불순물들을 모두 제거하여 고순도의 주석용액으로 회수하였다. 회수된 주석용액으로부터 고순도 금속주석으로 회수하기 위하여 사이클론식 전해방법을 사용하였으며, 전해채취 결과 약 99.98% 순도의 주석을 회수할 수 있었다.
갈륨은 주로 산화물 반도체용 타겟이나 LED 칩을 만드는 중요한 소재로 사용하고 있는데 아직까지 폐기물로부터 재자원화에 의한 순환량이 매우 낮다. 이로 인해 갈륨을 함유하고 있는 대부분의 폐자원은 해외로 유출되고 원재료는 수입에 의존하고 있다. 따라서 희유금속인 갈륨을 함유하고 있는 저품위 갈륨으로부터 갈륨을 회수하여 고순도화하는 방법을 연구 하였다. 전처리 과정으로 스크랩을 미분쇄하여 산으로 침출하였다. 침출액내 인듐은 치환으로 석출시켜 분리한 후 알칼리를 사용하여 갈륨과 아연을 수산화물로 침전시켜 여과 분리하였다. 갈륨과 아연수산화물을 알칼리용액으로 침출시켜 전해액을 제조하였고 전해채취로 갈륨과 아연메탈을 회수하였다. 갈륨과 아연은 진공정제를 통하여 아연을 제거하고 고순도의 갈륨을 회수하였다.
전기로제강분진을 환원휘발시켜 얻은 조산화아연을 염화암모늄용액으로 침출, 전해채취하여 99.9%(3-Nine) 이상의 고순도금속아연을 회수하기 위하여 침출용액 중의 Pb 및 Cd 불순원소이온들의 석출, 제거에 관한 기초실험을 수행하였다. Pb 및 Cd 이온 등의 석출, 제거는 금속아연분말의 첨가에 의한 cementation 반응을 이용하였으며, 정제된 용액을 전해액으로 사용한 전해채취실험을 수행하여 정액 중의 Pb 및 Cd 이온농도가 회수되는 금속아연 중의 Pb 및 Cd 함량에 미치는 영향을 분석하여 3N 이상의 고순도금 속아연 회수를 위한 정액조건을 조사, 검토하였다. Pb 및 Cd 이온농도가 각각 2ppm 및 0.1 ppm 이하인 정액을 전해액으로 사용할 때 3N 이상의 고순도금속아연을 회수할 수 있었으며, 이때 침출용액의 정액에 필요한 금속아연분말 첨가량은 8.5g/l 이상으로 조사되었다. 또한 정액과정에서 금속아연분말 첨가 시 용액의 Eh 변화를 측정하여 Eh 변화에 의한 금속아연분말첨가량의 제어가능성을 검토하였다.
전해채취법을 이용하여 무전해 니켈 도금폐액으로부터 니켈을 회수하기 위한 실험을 수행하였다. 이를 위해 우선 가성소다를 첨가하는 방법으로 무전해 니켈 도금폐액중의 니켈을 수산화물 형태로 침전분리하였다. 또한, 니켈 수산화물을 황산 용액으로 용해시킨 니켈 수용액을 대상으로 전기분해를 실시하였다. 실험결과, 가성소다를 첨가하여 pH 10 이상으로 조절하면 99% 이상의 Ni을 수산화물로 침전시킬 수 있는 것으로 나타났다. 한편, 니켈 수용액으로부터 전해채취를 통한 Ni의 석출시 전류밀도가 증가할수록 전류효율은 감소하는 것으로 나타났다.
1970년 12월에서 1976년 12월 사이의 6년간 고리 원자력발전소 주변 환경에서 채취한 시료에 대하여 환경방사능을 측정조사하였다. 1976년에 채취한 공기미진에서 진알파 방사능과 1970년 12월에서 1976년 12월 사이에 채취한 시료인 토양, 물, 공기미진, 낙진, 솔잎, 빗물과 여런 식품시료에 페하여 전베타 방사능을 측정하였다. 시금치, 배추, 보리, 쌀, 뱀장어, 조기, 미역, 파해 및 우유 중에 함유된 스트론튬-90및 세시움-137 방사능은 방사화학적으로 분석하여 측정하였고 정수, 하천수, 바닷물 중의 트리튬도 전해법으로 농축하여 그 방사능을 측정하였다.
전자산업 폐기물의 산침출 용액으로부터 전해채취법에 의해 Au와 Pd를 선택적으로 회수하기 위하여, 염산수용액 중에서 Au와 Pd의 전기화학적 거동을 voltammetry방법에 의해 조사하였다. Au단독 전해욕에서 Au의 환원전위는 약 800mV이었고 환원한계전류는 약 470mV에서 나타났으며, Pd 단독 전해욕에서 Pd의 환원전위는 약 500mV이었고 환원한계전류는 약 150mV에서 나타났다. 그러나, Au-Pd혼합 전해용액에서, Au의 환원전위 및 환원한계전위 값은 전해욕 중 Pd의 농도가 증가함에 따라 감소하였고, Au와 Pd의 환원한계전위 값은 Au-Pd 전해욕 중 Pd 전해용액의 함유량이 30vo1%일 때 가장 가까운 값을 나타내었다
실제 사진폐액에서 은의 회수를 위한 연속순환식 환원 공정을 적용하여 전해시간 및 두 전극간의 전압 차, 농도에 따른 영향을 검토하였다. 희석된 사진폐액에서의 은의 전해효율은 적용전압이 증가하면서 효율이 증가하다가 6V 정도에서 최고의 효율을 보였다. 그러나 그 이상 전압이 증가할수록 은의 회수율은 낮아지는 경향을 보였다. 희석되지 않은 원 사진폐액의 경우에서는 실험조건 하, 전해반응 시 적용 전압이 낮아질수록 효율을 높일 수 있음을 확인하였다.
티오요소와 염산 혼합 용액 중 은(Ag)을 금속으로 회수하기 위해 사이클론 전해법을 이용하였다. 유속, 전류밀도, 은 농도, 티오요소 농도, 염산 농도를 주요 변수로 하여 은의 전해회수 거동을 살펴보았다. 유속, 전류밀도와 염산 농도가 증가할수록 은의 회수속도가 증가하였으며, 은 농도가 증가함에 따라 은의 회수 속도는 감소하였고, 티오요소 농도는 은 회수율과 전류효율에는 큰 영향이 없었다. 유속 12 L/min., 전류밀도 $0.75A/dm^2$, 1 g/L Ag, 0.5 M Thiourea, 0.1 M HCl에서 실험하였을 경우 99% 이상의 은 회수율을 보였다. 대부분의 실험 조건에서 은(Ag)은 분말 형태로 회수되었다.
The removal characteristics of silver ion from waste photographic solution have been investigated by recovering silver electrochemically. Cyclic voltammetry for synthetic and actual wastewater which containing silver ion was investigated to understand its electrochemical behavior. For both synthetic and actual wastewater, the recovery of silver according to the electrowinning time was observed to be increased as the applied potential was raised. In addition, the applicable potential for the electrowinning of silver was found to be lower for synthetic wastewater compared with actual wastewater. As the temperature was increased, more silver was recovered for both wastewater, which indicated the electrowinning reaction was endothermic. The electrowinned silver was refined electrochemically to increase its purity and the variation of the purity of silver was examined according to the electrorefining potential.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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