• 제목/요약/키워드: 철 침출

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폐리튬이온전지의 용융환원된 금속합금상의 황산침출액에서 철(III)과 구리(II)의 분리를 위한 공정 개선 (A Modified Process for the Separation of Fe(III) and Cu(II) from the Sulfuric Acid Leaching Solution of Metallic Alloys of Reduction Smelted Spent Lithium-ion Batteries)

  • ;;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권1호
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    • pp.12-20
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    • 2022
  • 폐리튬이온전지를 용융환원시키면 구리, 코발트, 철, 망간, 니켈 및 규소를 함유한 금속합금을 얻는다. 금속합금의 황산침출용액에서 상기 금속을 분리하기 위한 공정을 개발하여 발표하였다. 이 공정에서는 철(III)과 구리(II)를 분리하기 위해 이온성액체를 사용하였다. 본 연구에서는 이온성액체를 대체하기 위해 D2EHPA와 Cyanex 301을 추출제로 사용했다. 철(III)과 구리(II)는 황산침출액으로부터 0.5 M의 D2EHPA에 의한 3단의 교차추출 및 0.3 M의 Cyanex 301로 분리하는 것이 가능했다. 유기상으로부터 철(III)과 구리(II)의 탈거는 각각 50%와 60%의 왕수로 가능했다. 연속실험의 물질수지로부터 금속의 회수율과 순도는 99%이상으로 확인되었다.

화학적 분해법을 이용한 난용성 자원으로부터 희토류 회수 특성 연구 (Strategy to Recover Rare Earth Elements from a Low Grade Resource via a Chemical Decomposition Method)

  • 김리나;조희찬;정진안;김지혜;이수경
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권1호
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    • pp.17-24
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    • 2020
  • 침철석을 주요 맥석광물로 하는 난용성 자원으로부터 희토류를 회수하기 위해 화학적 분해-산 침출의 2단계 방법을 이용한 맥석광물 분해 및 희토류 침출율 향상 연구를 수행하였다. 화학적 분해에는 알칼리인 NaOH를 사용하였으며 NaOH 용액 농도 20-50 wt%, 광액 농도 10% (w/w), 온도는 각 농도에서 NaOH 용액이 끓지 않는 최대 온도로 하여 분해 반응을 진행하였다. NaOH 농도가 높아질수록 경희토류 (Ce, La, Nd) 와 철은 고체상의 분해 산물 내에 농축되는 경향을 나타냈으며, 알루미늄과 인은 용액상으로 제거되어 50 wt% NaOH로 분해 시 고체상에 각각 0.96%, 0.17% 만이 잔류하는 것으로 나타났다. 또한, 주요 맥석광물인 침철석의 결정성이 분해 과정 후 감소하는 것으로 분석되었다. 50 wt% NaOH 분해 산물을 3.0 M 염산, 80 ℃ 조건에서 3시간 동안 침출했을 때, 94% 이상의 희토류 침출율을 달성하였으며 (Ce 80%), 불순물 중 알루미늄 침출율이 12%, 인 침출율이 0%로 감소하여 본 광석에 대한 최적 분해 및 침출 조건으로 선정하였다. 본 실험 결과로부터 희토류와 철의 침출율 간에 양의 상관관계가 있는 것으로 분석되었으며, 따라서 침철석의 결정성 감소가 희토류 침출율 향상에 기여한다고 할 수 있다.

전자(電子)스크랩에서 구리 및 주석의 회수(回收)를 위한 질산(窒酸) 침출(浸出) 및 침출액(浸出液)에서 유리질산(遊離窒酸) 제거(除去) 연구(硏究) (Nitric acid leaching of electronic scraps and the removal of free nitric acid from the leaching solution for the recovery of copper and tin.)

  • 안재우;서재성
    • 자원리싸이클링
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    • 제18권5호
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    • pp.44-51
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    • 2009
  • 전자스크랩중에 함유된 구리 및 주석을 습식공정으로 회수하기 위하여 기초 연구를 실시하였다. 침출제로 질산을 이용하여 분쇄된 전자스크랩에서 구리, 주석, 납, 철 등의 금속 성분들에 대한 침출율을 조사하고 최적 침출조건을 제시 하였다. 이러한 질산 침출 용액으로부터 TBP를 이용하여 유리질산을 분리 추출하여 재활용하기 위한 기초 연구를 실시하였다. 실험 결과 3.0-4.0 M 질산으로 구리를 효과적으로 침출시킬 수 있었으며, 질산 침출액 중 유리질산을 60% TBP에 의해 95%정도 추출이 가능하였고, 유기상에 추출된 질산의 98%를 증류수에 의해 탈거하여 질산침출액으로 재사용이 가능하였다.

Thiobacillus ferrooxidans에 의한 Pyrite의 생물학적 침출에 따른 기질 표면 특성변화 (Variation of Characteristics on the Surface of Pyrite as Microbial Leaching by Thiobacillus ferrooxidans Progresses)

  • 이인화;박천영
    • KSBB Journal
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    • 제16권3호
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    • pp.295-301
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    • 2001
  • Thiobacillus ferrooxid,$\alpha$ns와 pyrite 광석을 연마하여 resin에 고정한 시편을 대상으로 침출 시간에 따른 표면의 특성 변화를 EPMA 및 SEM-EDS를 이용하여 이미지와 원소구성비율에 따라 살펴보았다. 침출이 진행됨에 따라 표면의 철성분은 전체적으로 증가한 반면 원소황은 감소하는 경향을 나타냈다. 고배율에 익한 SEM 이미지에서 침출이 진행됨에 따라 도덧모양의 생성물이 침출 13일 경과 시점에 서 나타나 23일 경과 후까지 자라났으나 30일 경과 시점 에서는 표면전체에 새로운 층 생성된 결과로 나타났다. SEM 이미지 상에서 spot과 배경 지접의 원소 구성비를 EDS에 의하여 분석한 후 비교한 결과 초기에는 원소 구성비의 차이가 큰 값을 보이나 침출이 증가함에 따라 좌이가 나 지 않으며 이는 칩풀이 진행됨에 따라 pyrite 표면변이 접차 생성불이 칩착 되는 것으로 볼 수 있었다.

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다양한 자원으로부터 은의 화학적 침출 (Chemical Leaching of Silver from Diverse Resources)

  • 행위동;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제26권1호
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    • pp.3-10
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    • 2017
  • 은은 특수한 물성을 지니고 있으며 첨단소재용 원료로 사용된다. 따라서 첨단소재를 제조하는데 필요한 고순도 은을 다양한 자원으로부터 회수하는 공정을 개발하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 여러 자원으로부터 은의 침출을 위해 개발된 공정을 조사하였다. 무기산(질산과 황산)과 무기산 및 산화제(오존, 산소, 과산화수소, 3가 철이온)의 혼합용액에 의한 은의 침출공정의 장단점을 비교하였다. 또한 thiourea와 thiosulfate에 의한 은의 침출과 무기산에 의한 침출에 대해 환경에 미치는 영향을 중심으로 비교하였다.

광물찌꺼기 내 비소의 미생물 침출 시 박테리아 흡착 영향: 박테리아와 고체 기질 비율에 관한 연구 (Influence of Bacterial Attachment on Arsenic Bioleaching from Mine Tailings: Dependency on the Ratio of Bacteria-Solid Substrate)

  • 박정현;;최소원;;김현중
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권3호
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    • pp.30-40
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    • 2021
  • 본 연구는 미생물의 접촉 및 비접촉 매커니즘에 따른 비소의 미생물 침출 효율을 보여준다. 12-14 kDa의 반투과성막으로 구성된 분리시스템에서 Acidithiobacillus ferroxidans와 광물찌꺼기의 흡착을 제어하며 접촉 및 비접촉 시스템을 구분하였으며 1.0% 및 0.5% w/v의 두 가지 광액 농도에서 침출효율을 비교하였다. 회분식 미생물 침출 실험을 10일간 수행하면서 비소와 철의 총 농도, 철 이온종 변화, pH, 산화환원전위를 비교하며 박테리아 활동을 확인하였다. 높은 광액 농도인 1.0%에서 박테리아의 흡착에 의해 비소 침출 효율이 20.0%에서 44.9%로 증가하였다. 이러한 결과는 박테리아의 접촉 메커니즘이 광물찌꺼기 내 비소 침출에 큰 영향을 준다는 것을 보여준다. 따라서, 광물찌꺼기 내 비소 제거는 2단계 또는 비접촉 미생물 침출 방법이 1단계 또는 접촉 미생물 침출 방법보다 효율적이지 않다는 것을 보여주었다.

칼슘 첨가(添加)-용융(溶融) 금속급(金屬級) 실리콘의 왕수(王水) 침출(浸出)에 의한 철(鐵)과 인(憐)의 제거(除去) (Removal of Iron and Phosphorus from Metallurgical Grade Silicon by Melting with Ca and Aqua Regia Leaching)

  • 사공성대;손호상
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권5호
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    • pp.34-39
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    • 2011
  • 금속급 실리콘(MG-Si)에 Ca을 첨가하여 Ar 분위기 중의 1500$^{\circ}C$ 에서 용융하고, 10$^{\circ}C$/min의 속도로 상온까지 응고하여 왕수로 침출하였다. 본 연구에서는 금속급 실리콘 중의 Fe와 P의 제거에 미치는 Ca 첨가의 영향과 산 침출 조건의 영향에 대하여 조사하였다. Ca 첨가에 의해 MG-Si의 결정립계에 CaSi$_2$상이 생성되고, CaSi$_2$상 내에 FeSi$_2$상이 석출된 것을 확인하였다. 이러한 CaSi$_2$상 등의 생성에 의해 600~850${\mu}m$ 크기의 MG-Si에서도 30% 이상의 왕수를 이용한 침출로 Fe의 97%, P의 66%까지 제거할 수 있었다.

용해도 차이를 이용한 질산망간 용액의 정제 (Refinement of the manganese nitrate solution prepared by leaching the reduced Ferromanganeses dust with nitric acid.)

  • 조영근;송영준;이계승;신강호;김형석;김윤채;조동성
    • 자원리싸이클링
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    • 제12권1호
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    • pp.33-40
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    • 2003
  • 약 90%의 $Mn_3$$O_4$를 함유하는 고탄소폐로망간을 중저탄소폐로망간으로 제조하는 과정의 bag filter에 채집된 분진에는 소량의 Na, K, Fe, Si, Ca, Mg등의 불순물이 함유된다. 환원배소로 망간을 MnO의 상태로 만든 분진을 질산으로 침출하여 고농도 망간 침출액을 조제하고, 조제된 침출액에서 불순물을 제거하기 위한 기초실험을 하였다. 침출액중의 철 성분은 침출액의 pH를 4 이상으로 하여 수산화철 침전을 생성시킨 다음 여과에 의해 제거하므로써 여액 내의 잔류농도가 수ppm 이하가 되도록 하였고, 이 때 규소성분도 수산화철과 함께 공침시켜 10ppm 이하로 제거하였다. 4N의 질산을 사용하는 경우 질산 $1ell$ 대하여 환원된 분진 150g을 첨가하면 침출액의 pH가 4이상으로 되어 철과 규소 성분이 제거된 Mn농도가 약 10%인 침출액을 조제 할 수 있었다. 그리고 Ca 와 Mg를 옥살산염 형태로 침전시켜 제거할 목적으로 수행한 단일 옥살산염 수용액에서의 Mn과 Ca, Mg의 용해 및 침전 특성 조사에서는 수용액의 온도가 높을수록 반응속도가 빨라져 Mg의 제거에 유리하며, pH가 낮을수록 고농도의 Mn용액을 얻을 수 있으며 이 때 용액내의 Ca/Mn 및 Mg/Mn은 pH에 관계없이 일정하였다.

과산화수소를 혼합한 염산용액으로 폐리튬이온배터리의 용융환원된 금속합금의 침출 (Leaching of Smelting Reduced Metallic Alloy of Spent Lithium Ion Batteries by the Mixture of Hydrochloric Acid and H2O2)

  • 문현승;;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권5호
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    • pp.25-31
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    • 2021
  • 폐리튬이온배터리를 고온에서 용융환원처리하면 코발트, 니켈 및 구리가 환원된 금속을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 상기 금속외에 망간, 철 및 규소가 같이 환원된 금속합금의 침출을 조사하였다. 침출용액으로 염산에 과산화수소를 산화제로 첨가해 염산과 산화제의 농도, 반응시간 및 온도와 광액밀도를 변화시켜 니켈, 코발트 및 구리를 99% 이상 침출시킬 수 있는 조건을 조사하였다. 과산화수소 농도와 광액밀도가 금속의 침출에 미치는 영향이 현저했으며 20에서 80℃의 반응온도범위에서 반응온도는 침출에 큰 영향을 미치지 않았다. 2M의 염산용액에서 5%의 과산화수소를 혼합한 용액으로 60℃의 반응온도와 30 g/L의 광액밀도조건에서 150분 반응시키면 규소를 제외한 모든 금속이 99% 이상 침출되었다.