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사이클론 전해조의 업그레이드와 이를 이용한 금 회수 최적화 실증 연구
배무기 ( Mooki Bae ),김수경 ( Sookyung Kim ),손정수 ( Jeongsoo Sohn ),김홍인 ( Hongin Kim ),문윤실 ( Yoonsil Moon ),장영주 ( Yungju Jang ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2018 No.-
폐액 내 존재하는 금의 회수법은 크게 수지법, 금속치환법 그리고 전해채취법으로 나눌 수 있다. 수지법은 금 이온을 수지에 흡착하고 나중에 탈착하여 금을 분리정제하는 방법이며, 금속치환법은 아연이나 알루미늄 등 전위가 낮은 금속분말을 금 이온이 존재하는 용액에 넣음으로써 자신들은 용해되고 금은 환원시키는 방법이다. 전해채취법은 양극과 음극으로 된 전극에 일정한 전압과 전류를 제공함으로써 음극에 금을 환원석출시키는 방법이다. 수지법은 값비싼 수지로 인해 공정비용이 많이 들고 흡착과 탈착 반응이 오래 걸리는 문제가 있으며, 금속치환법은 상대적으로 비용이 저렴하나 석출되는 금의 순도가 90% 정도로 그리 높지 않고 환경부하가 큰 단점이 있다. 전해채취법은 기본적으로 금 이온의 농도가 수 천 ~ 수 만 ppm 이상이어야만 음극으로의 금 이온 물질이동에 따른 전해반응이 가능하여 금을 회수할 수 있어 금 이온 농도가 수 백 ppm 이하에서는 적용할 수 없다. 본 연구에서는 일반적 전해반응이 불가능한 수 백 ppm 이하의 금 이온 농도가 존재하는 폐액으로부터 금을 8시간에 99% 전해 회수할 수 있는 사이클론 전해조에 대하여 연구하였다. 특히, 실제 재활용 공정에 적용하여 보다 효율적으로 금을 회수하기 위한 사이클론 전해조의 업그레이드 방안과 폐액 발생 현장에 직접 적용하기 위한 금 회수 규모 확대 실험을 수행하여 최적의 금 회수 실증공정을 도출하고자 하였다. 그 결과 사이클론 전해조에서의 hull cell 시험으로 전류와 극간거리에 따른 금의 환원석출 거동에 대해 플랫폼 데이터를 확보하였으며, 전도보조제와 같은 첨가제의 농도에 따른 금 회수 최적 실증공정을 도출하였다. 사사: 이 논문은 과학기술정보통신부 산학연 협력ㆍ실용화ㆍ기술사업화사업의 2017년 연구성과사업화지원 기술업그레이드 R&D(1차) 사업에 의하여 연구되었으며, 이에 감사드립니다.
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