KR101516756B1 - 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템 및 방법 - Google Patents

인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인듐(In), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo) 및 구리(Cu)를 포함하는 인듐 폐액과 케로신 및 시아넥스 혼합물을 포함하는 시아넥스 용매가 반응하여, 몰리브덴과 주석을 포함하는 제 1 용액과, 인듐 및 구리를 포함하는 제 2 용액을 생성하는 제 1 반응조, 상기 제 1 반응조로부터 상기 제 2 용액이 전달받고, 상기 제 2 용액과 케로신 및 데파 혼합물을 포함하는 데파 용매가 반응하여, 인듐을 포함하는 제 3 용액과, 구리를 포함하는 제 4 용액을 생성하는 제 2 반응조, 및 상기 제 2 반응조로부터 상기 제 3 용액이 전달받고, 상기 제 3 용액과 염산이 반응하여 인듐이 침전되는 제 3 반응조를 포함하고, 상기 제 3 반응조에서 침전된 인듐은 제 1 필터에 의해 걸러져서 회수되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템을 제공할 수 있다.

Description

인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템 및 방법{METAL RECOVERY SYSTEM AND METHOD FROM WASTE WATER INCLUDING INDIUM}
본 발명은 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전세계 디스플레이 시장은 음극선관(CRT) TV를 액정 표시 장치(LCD)와 플라즈마 디스플레이 장치(PDP)의 평판TV로 교체하고자 하는 소비자들의 욕구에 의해 폭발적으로 증가하고 있다. 이들 제품의 중요 기초 소재 가운데 하나가 인듐이다.
인듐은 희유금속으로서, 천연적으로 금속이나 화합물로의 산출은 전혀 없으며, 대체로 아연이나 동 등의 황화광물 중에 미량 함유되어 있으며, 아연의 제련 잔사, 슬래그 등에 농축되어 있다. 인듐의 생산량은 아연의 생산량에 좌우될 만큼 아연 제련 부산물이 인듐의 주 공급원이다.
한편, 세계 인듐 소비량 중 70% 이상을 반도체용 인듐 화합물인 InP(Indium Phosphide)나 LCD, PDP 등의 디스플레이용 ITO(Indium Tin Oxide) 생산에 쓰이고 있다. 현재 LCD 1㎡를 생산하는데 인듐이 74%가량 함유된 ITO 타겟 1ｇ이 사용되고 있다. 증가하는 LCD와 PDP의 생산량에 따라 ITO 폐타겟 및 ITO가 증착공정에서 사용된 챔버(chamber)를 세정하는 업체에서 나오는 인듐 폐액도 증가하고 있다.
폐ITO 타겟에 관한 국내외 재활용 기술은 크게 2가지로 구분할 수 있다. 첫째는 ITO 함유물에서 인듐 금속을 회수하는 방법과, 둘째는 인듐 산화물로 회수하는 방법이다. 인듐 금속으로 회수하는 경우 대부분 아연 분말을 사용하여 시멘테이션(cementation) 및 전해 채취법을 이용하여 회수한다. 인듐 산화물로 회수하는 경우에는 pH에 따라 선택적으로 침전시키는 방법으로 회수하는 방법이 정립되어 있으며, 이들 폐ITO 타겟에는 제거하고자 하는 불순물이 일정하기 때문에 국내외 재생기술로 상업화되어 있다.
그러나 ITO타겟으로 PDP 유리의 투명전극을 만드는 과정에서 발생한 인듐 폐액은 인듐, 주석, 몰리브덴 등의 유가금속을 포함하는 다양한 불순물들을 포함하고, 인듐의 함량이 낮기 때문에 기존의 폐ITO 타겟에서 인듐을 회수하는 공정을 적용하기에는 많은 문제점이 따른다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 기술로서, 특허문헌 1에 개시된 인듐 회수 방법이 제시된 바 있다. 구체적으로, 특허문헌 1에 제시된 인듐 회수 방법은 인듐 폐액을 산에 용해하여 인듐 용해액을 얻고, 인듐 용해액에 유기 용매를 첨가한 후 인듐을 유기 용매로 추출하고, 추출된 인듐을 포함하는 유기 용액에 산을 첨가하여 인듐을 역추출하는 방법에 의해 인듐을 회수한다. 이러한 인듐 회수 방법에 의하면, 종래에 폐기 처분되어 왔던 저함량의 인듐 함유 원료로부터 인듐을 제외한 각종 불순물들을 단시간에 제거하고, 인듐을 선택적으로 회수하도록 하여, 99.99% 이상의 고순도 인듐을 얻을 수 있다는 효과가 있다.
그러나 상기 특허문헌 1에 제시된 종래의 기술은 인듐 폐액의 산 처리 과정을 통하여 인듐을 용해한 다음 용액에서 입자를 분리하는 여과공정과 그 과정에서 분리된 여액에서 인듐을 전해채취하는 방법인데, 이와 같이 산 처리 후 전해채취 과전에서 인듐뿐만 아니라 다른 금속도 녹아서 전해채취 과정에서 불순물로 존재하므로, 사전에 불순물을 제거하는 공정이 별도로 필요하여 공정 효율이 나쁘다는 단점이 있다.
또한, 상기 종래의 기술은 단순히 인듐만 회수 가능하고 다른 유가 금속은 회수가 불가능하다는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-1012109호
본 발명의 실시예들은 인듐 폐액에 존재하는 인듐 뿐만 아니라 다른 유가 금속들도 효과적으로 회수할 수 있는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 인듐(In), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo) 및 구리(Cu)를 포함하는 인듐 폐액과 케로신 및 시아넥스 혼합물을 포함하는 시아넥스 용매가 반응하여, 몰리브덴과 주석을 포함하는 제 1 용액과, 인듐 및 구리를 포함하는 제 2 용액을 생성하는 제 1 반응조; 상기 제 1 반응조로부터 상기 제 2 용액이 전달받고, 상기 제 2 용액과 케로신 및 데파 혼합물을 포함하는 데파 용매가 반응하여, 인듐을 포함하는 제 3 용액과, 구리를 포함하는 제 4 용액을 생성하는 제 2 반응조; 및 상기 제 2 반응조로부터 상기 제 3 용액이 전달받고, 상기 제 3 용액과 염산이 반응하여 인듐이 침전되는 제 3 반응조를 포함하고, 상기 제 3 반응조에서 침전된 인듐은 제 1 필터에 의해 걸러져서 회수되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 1 반응조로부터 상기 제 1 용액이 전달되고, 상기 제 1 용액과 수산화 암모늄이 반응하는 제 4 반응조; 및 상기 제 4 반응조와 연결되는 원심분리기를 더 포함하고, 상기 제 4 반응조에서 상기 제 1 용액과 수산화 암모늄이 반응하여 생성된 생성물이 상기 원심분리기로 전달되어 원심 분리됨으로써 몰리브덴이 회수되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 원심분리기와 연결되고, 상기 원심분리기에서 몰리브덴이 회수되고 남은 용액이 수산화 나트륨과 반응하여 주석이 침전되는 침전조를 더 포함하고, 상기 침전조에서 침전된 주석이 회수되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 침전조에서 주석이 회수되고 남은 용액이 전달되고, 공급되는 물에 의해 상기 주석이 회수되고 남은 용액에서 시아넥스 용매가 분리되는 제 6 반응조를 더 포함하고, 상기 제 6 반응조에서 분리된 시아넥스 용매가 회수되어 상기 제 1 반응조로 투입되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 1 필터에 의해 인듐이 걸러지고 남은 용액이 전달되고, 공급되는 물에 의해 상기 인듐이 걸러지고 남은 용액에서 데파 용매가 분리되는 제 7 반응조를 더 포함하고, 상기 제 7 반응조에서 분리된 데파 용매가 회수되어 상기 제 2 반응조로 투입되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 4 용액이 전달되고, 상기 제 4 용액과 철이 반응하여 구리가 침전되는 제 5 반응조를 더 포함하고, 상기 제 5 반응조에서 침전된 구리는 제 2 필터에 의해 걸러져서 회수되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 2 필터에 의해 구리가 걸러지고 남은 용액이 전달되고, 공급되는 수산화 나트륨에 의해 상기 구리가 걸러지고 남은 용액이 중화되는 중화조를 더 포함하고, 상기 중화조에서 중화된 용액은 외부로 배출되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템이 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 인듐(In), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo) 및 구리(Cu)를 포함하는 인듐 폐액과 케로신 및 시아넥스 혼합물을 포함하는 시아넥스 용매가 반응하여, 몰리브덴과 주석을 포함하는 제 1 용액과, 인듐 및 구리를 포함하는 제 2 용액이 생성되는 단계; 상기 제 2 용액과 케로신 및 데파 혼합물을 포함하는 데파 용매가 반응하여 인듐을 포함하는 제 3 용액과, 구리를 포함하는 제 4 용액이 생성되는 단계; 및 상기 제 3 용액과 염산이 반응하여 인듐이 침전되어 필터에 의해 걸러져서 회수되는 단계를 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 1 용액과 수산화 암모늄이 반응하여 생성된 생성물이 원심 분리되어 몰리브덴이 회수되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 몰리브덴이 회수되는 단계에서 몰리브덴이 회수되고 남은 용액이 수산화 나트륨과 반응하여 주석이 침전되어 회수되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 주석이 침전되어 회수되는 단계에서 주석이 회수되고 남은 용액이 물과 혼합되어 시아넥스 용매가 분리되는 단계; 및 상기 시아넥스 용매가 분리되는 단계에서 분리된 시아넥스 용매가 회수되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법이 제공될 수 있다.
또한, 인듐이 필터에 의해 걸러지고 남은 용액이 물과 혼합되어 데파 용매가 분리되는 단계; 및 상기 데파 용매가 분리되는 단계에서 분리된 데파 용매가 회수되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 4 용액과 철이 반응하여 구리가 침전되어 필터에 의해 걸러져서 회수되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법이 제공될 수 있다.
또한, 구리가 필터에 의해 걸러지고 남은 용액이 수산화 나트륨에 의해 중화된 후 배출되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 인듐의 회수 과정에서 다른 유가 금속들도 회수가 가능하므로, 공정 효율이 좋고 회수된 유가 금속을 재활용할 수 있어서 자원 이용율이 높아진다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템에 의해 회수된 인듐을 촬영한 사진이다.
도 3은 도 1의 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템에 의해 회수된 구리를 촬영한 사진이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템(10)은 복수 개의 반응조(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700)를 포함할 수 있다. 복수 개의 반응조(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700)는 상부에 제공되는 교반기(102)와 내부의 물질들의 혼합을 촉진하기 위한 방해판(104)을 포함할 수 있다. 각 반응조(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700)에서의 반응 프로세스는 교반기(102)가 소정의 교반속도, 일 예로, 100-400rpm으로 소정의 시간, 일 예로, 2~10분 동안 교반을 하면서 격렬하게 혼합한 후 교반기(102)가 정지된 상태에서 소정 시간, 일 예로, 10분 동안 반응이 이루어진 후에 반응조로부터 배출될 수 있다.
각 반응조(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700)에 용량에 따라 설정된 양 만큼의 반응 물질이 전달되면 반응 물질이 더 전달되는 것이 차단되고, 반응조(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) 내에서 소정의 화학 반응이 종료되어 화학 반응에 의한 생성물이 모두 배출된 후에 다시 반응 물질의 전달이 재개되도록 제어될 수 있다. 이를 위해, 각 반응조(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700)에는 수위 제어에 필요한 수위센서(미도시)가 제공될 수 있고, 각 반응조(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700)의 전단 및 후단에는 유량 제어밸브(미도시)가 제공될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 각 구성요소들 사이의 물질의 전달은 도면에 표시하지는 않았지만 펌프 등의 수단에 의해 이송될 수 있으며, 물질이 이송되는 파이프 등의 이송 라인을 통해 각 구성요소들이 연결될 수 있다.
또한, 각 이송 라인에는 이송되는 물질의 유량을 제어하기 위한 유량 제어밸브(미도시)가 제공될 수 있다.
인듐(In), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu) 등의 유가금속을 포함하는 다양한 불순물들을 포함하는 인듐 폐액은 ITO 타겟으로 LCD, PDP 등의 디스플레이 장치를 제조하는 과정에서 발생할 수 있다. 본 실시예에 따른 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템(10)에 의해 이렇게 발생한 인듐 폐액으로부터 희귀 금속인 인듐과 함께, 주석, 몰리브덴, 구리가 회수될 수 있다.
구체적으로, 외부로부터 금속 회수 시스템(10)에 제공된 인듐 폐액이 폐액 저장조(110)에 일시적으로 저장되고, 폐액 저장조(110)에 저장되어 있던 인듐 폐액은 제 1 반응조(100)로 전달될 수 있다.
제 1 반응조(100)에서는 인듐 폐액과 시아넥스 용매(Cyanex 272)가 만나서 반응을 일으킬 수 있다. 상기 시아넥스 용매는 유기 용매의 일종으로, 시아넥스(Bis (2,4,4-trimethylpentyl)phosphinic acid)의 농도가 0.2 내지 0.3 mol이 되도록 케로신(Kerosene)과 시아넥스를 일정 비율로 혼합하여 제조될 수 있다. 이를 위해, 제 1 반응조(100)의 전단에 시아넥스 용매를 저장 및 제 1 반응조(100)에 공급하는 제 2 저장조(120)가 제공될 수 있다.
또한, 제 2 저장조(120)는 케로신을 저장 및 공급하는 케로신 공급부(130)와, 시아넥스를 저장 및 공급하는 시아넥스 공급부(140)가 연결될 수 있고, 시아넥스의 농도가 0.2 내지 0.3 mol이 되도록 케로신과 시아넥스를 일정 비율로 공급받을 수 있다.
제 1 반응조(100)에는 인듐 폐액과 시아넥스 용매의 유량비가 1:1로 제어될 수 있으며, 제 1 반응조(100) 내에서 인듐 폐액 및 시아넥스 용매가 교반기(102)에 의해 급속 교반되면서 혼합됨과 동시에 화학 반응을 일으켜서 생성물을 생성시킬 수 있다.
제 1 반응조(100)에서 생성되는 생성물 중 몰리브덴과 주석을 포함하는 제 1 용액은 제 4 반응조(200)로 제공될 수 있고, 인듐과 구리를 포함하는 제 2 용액은 제 2 반응조(300)로 제공될 수 있다. 상기 제 1 용액과 제 2 용액은 색상으로 구별이 가능하다.
제 4 반응조(200)는 수산화 암모늄 공급부(210)와 연결될 수 있고, 3~5 mol의 수산화 암모늄(NH4OH)이 제 4 반응조(200)에 전달될 수 있다. 이때, 제 1 용액과 수산화 암모늄 공급부(210)로부터 전달되는 수산화 암모늄의 유량비는 1:1로 제어될 수 있다.
제 4 반응조(200) 내에서 제 1 용액과 수산화 암모늄 사이에 소정의 화학 반응이 일어날 수 있고, 이로써 생성되는 물질은 원심분리기(220)로 전달될 수 있다.
원심분리기(220)에서 원심 분리를 통해 몰리브덴을 포함하는 물질이 걸러질 수 있고, 이로써 몰리브덴을 회수할 수 있다. 이때, 몰리브덴은 일 예로, (NH4)4Mo2O6 등의 형태로 회수될 수 있다. 또한, 원심 분리 후 걸리진 나머지 물질은 침전조(230)로 전달될 수 있다.
침전조(230)는 수산화 나트륨 공급부(240)와 연결될 수 있고, 2~3 mol의 수산화 나트륨(NaOH)이 전달될 수 있다. 또한, 원심분리기(220)로부터 전달되는 용액과 수산화 나트륨의 유량비는 1:1로 제어될 수 있다.
침전조(230)에서 수산화 나트륨과 원심분리기(220)로부터 전달되는 용액이 반응하여 주석을 침전시킬 수 있다. 이때, 침전되는 주석은 일 예로, Sn(OH)2의 형태로 침전될 수 있다. 침전된 주석은 회수되어 후처리 과정을 거쳐서 재활용 가능한 상태로 만들 수 있다.
침전조(230)에서 주석이 석출되고 남은 용액은 제 6 반응조(600)로 전달될 수 있고, 물 공급부(610)로부터 제 6 반응조(600)에 물이 공급될 수 있다. 제 6 반응조(600)에 물이 공급되면 침전조(230)로부터 전달된 용액으로부터 기름 성분의 시아넥스 용매만이 분리될 수 있고, 분리된 시아넥스 용매는 시아넥스 용매 저장조(120)로 회수될 수 있다. 이로써 시아넥스 용매로부터 불순물이 제거될 수 있다.
시아넥스 용매가 회수되는 동안 제 6 반응조(600) 후단의 제어밸브(620)는 닫혀있을 수 있고, 시아넥스 용매가 모두 회수되고 나면 제어밸브(620)가 열려서 제 6 반응조(600) 내에 잔존하는 폐수를 외부로 배출할 수 있다.
한편, 제 1 반응조(100)에서 생성된 제 2 용액은 제 2 반응조(300)로 전달될 수 있고, 제 2 용액으로부터 인듐과 구리를 회수하기 위해 다음과 같은 공정을 거칠 수 있다.
제 2 반응조(300) 내에서 제 2 용액은 데파 용매(D2EHPA)와 화학 반응을 일으킬 수 있는데, 이를 위해 제 2 반응조(300)는 데파 용매 저장조(310)와 연결되고, 데파 용매 저장조(310)에 저장되어 있던 데파 용매를 공급받을 수 있다. 데파 용매는 제 2 반응조(300)에 제 2 용액의 용량의 0.1~0.3 에 해당하는 양 만큼만 공급될 수 있다.
데파 용매 저장조(310)에는 데파 공급부(320)로부터 데파 원액이 공급될 수 있고, 케로신 공급부(330)로부터 케로신이 공급될 수 있다. 데파 용매는 데파(Bis (2-ethylhexyl) phosphate)의 농도가 0.4~0.6 mol로 설정되도록 케로신과 데파를 혼합함으로써 제조될 수 있고, 이를 위해 데파 공급부(320)와 케로신 공급부(330)에서 공급되는 데파와 케로신은 일정 유량비로 데파 용매 저장조(310)에 공급될 수 있다.
제 2 반응조(300)에서 일어나는 화학 반응에 의해 생성되는 생성물 중 인듐을 포함하는 제 3 용액은 제 3 반응조(400)로 전달될 수 있고, 구리를 포함하는 제 4 용액은 제 5 반응조(500)로 전달될 수 있다.
제 3 반응조(400)는 염산 공급부(410)와 연결될 수 있고, 전달받은 제 3 용액의 용량의 0.1~0.3에 해당하는 양 만큼의 염산을 전달받을 수 있다. 염산 공급부(410)에는 3~5 몰농도의 염산이 기 저장되어 있을 수 있다.
제 3 반응조(400)에서 제 3 용액과 염산이 반응하여 인듐이 침전되는데, 침전된 인듐은 제 3 반응조(400)의 후단에 제공되는 제 1 필터(420)에 의해 걸러져서 도 2에 도시된 바와 같이 회수될 수 있다.
제 1 필터(420)에서 인듐이 걸러지고 남은 용액은 제 7 반응조(700)로 전달될 수 있다. 제 7 반응조(700)는 물 공급부(710)로부터 물을 공급받을 수 있고, 제 1 필터(420)로부터 전달된 용액에서 기름 성분의 데파 용매만이 분리될 수 있다. 분리된 데파 용매는 데파 용매 저장조(310)로 회수될 수 있다. 이로써 데파 용매로부터 불순물이 제거될 수 있다.
데파 용매가 회수되는 동안 제 7 반응조(700) 후단의 제어밸브(720)는 닫혀있을 수 있고, 데파 용매가 모두 회수되고 나면 제어밸브(720)가 열려서 제 7 반응조(700) 내에 잔존하는 폐수를 외부로 배출할 수 있다.
한편, 제 5 반응조(500)로 전달된 제 4 용액은 철 공급부(510)로부터 제 5 반응조(500)로 공급된 철과 반응하여, 철이 산화되고 제 4 용액으로부터 구리가 침전될 수 있다. 제 5 반응조(500)에 공급되는 철은 파우더 형상일 수 있고, 제 4 용액에 함유된 구리와 철의 이론적 당량비에 따라 공급되는 유량이 결정될 수 있다.
침전되는 구리는 제 5 반응조(500)의 후단에 제공되는 제 2 필터(520)에 의해 걸려져서 도 3에 도시된 바와 같이 회수될 수 있고, 구리가 걸러지고 남은 용액은 중화조(530)로 전달될 수 있다.
중화조(530)는 수산화 나트륨 공급부(540)로부터 수산화 나트륨을 일정량 공급받을 수 있고, 제 2 필터(520)로부터 전달된 용액은 수산화 나트륨에 의해 중화될 수 있다. 중화가 일어나는 동안 중화조(530)의 후단에 제공된 제어밸브(550)는 닫혀있을 수 있고, 중화가 완료되면 제어밸브(550)가 열려서 중화조(530) 내부의 폐수가 외부로 배출될 수 있다.
상술한 바와 같은 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템(10)에 의하면, 인듐의 회수 과정에서 몰리브덴, 주석, 구리와 같은 유가 금속들도 회수가 가능하므로, 공정 효율이 좋고 회수된 유가 금속을 재활용할 수 있어서 자원 이용율이 높아진다는 효과가 있다. 또한, 공정중에 사용되는 유기 용매들은 반응이 끝난 후에 회수되어 재활용될 수 있으므로, 공정에 필요한 용매를 절약할 수 있다는 효과가 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템 및 방법의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
10: 금속 회수 시스템 100: 제 1 반응조
102: 교반기 104: 방해판
110: 폐액 저장조 120: 시아넥스 용매 저장조
130, 330: 케로신 공급부 140: 시아넥스 공급부
200: 제 4 반응조 210: 수산화 암모늄 공급부
220: 원심분리기 230: 침전조
240, 540: 수산화 나트륨 300: 제 2 반응조
310: 데파 용매 저장조 320: 데파 공급부
400: 제 3 반응조 410: 염산 공급부
420: 제 1 필터 500: 제 5 반응조
510: 철 공급부 520: 제 2 필터
530: 중화조 550, 620, 720: 제어밸브
600: 제 6 반응조 610, 710: 물 공급부
700: 제 7 반응조

Claims (14)

  1. 인듐(In), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo) 및 구리(Cu)를 포함하는 인듐 폐액과 케로신 및 시아넥스 혼합물을 포함하는 시아넥스 용매가 반응하여, 몰리브덴과 주석을 포함하는 제 1 용액과, 인듐 및 구리를 포함하는 제 2 용액을 생성하는 제 1 반응조;
    상기 제 1 반응조로부터 상기 제 2 용액이 전달받고, 상기 제 2 용액과 케로신 및 데파 혼합물을 포함하는 데파 용매가 반응하여, 인듐을 포함하는 제 3 용액과, 구리를 포함하는 제 4 용액을 생성하는 제 2 반응조; 및
    상기 제 2 반응조로부터 상기 제 3 용액이 전달받고, 상기 제 3 용액과 염산이 반응하여 인듐이 침전되는 제 3 반응조를 포함하고,
    상기 제 3 반응조에서 침전된 인듐은 제 1 필터에 의해 걸러져서 회수되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반응조로부터 상기 제 1 용액이 전달되고, 상기 제 1 용액과 수산화 암모늄이 반응하는 제 4 반응조; 및
    상기 제 4 반응조와 연결되는 원심분리기를 더 포함하고,
    상기 제 4 반응조에서 상기 제 1 용액과 수산화 암모늄이 반응하여 생성된 생성물이 상기 원심분리기로 전달되어 원심 분리됨으로써 몰리브덴이 회수되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 원심분리기와 연결되고, 상기 원심분리기에서 몰리브덴이 회수되고 남은 용액이 수산화 나트륨과 반응하여 주석이 침전되는 침전조를 더 포함하고,
    상기 침전조에서 침전된 주석이 회수되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 침전조에서 주석이 회수되고 남은 용액이 전달되고, 공급되는 물에 의해 상기 주석이 회수되고 남은 용액에서 시아넥스 용매가 분리되는 제 6 반응조를 더 포함하고,
    상기 제 6 반응조에서 분리된 시아넥스 용매가 회수되어 상기 제 1 반응조로 투입되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필터에 의해 인듐이 걸러지고 남은 용액이 전달되고, 공급되는 물에 의해 상기 인듐이 걸러지고 남은 용액에서 데파 용매가 분리되는 제 7 반응조를 더 포함하고,
    상기 제 7 반응조에서 분리된 데파 용매가 회수되어 상기 제 2 반응조로 투입되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 4 용액이 전달되고, 상기 제 4 용액과 철이 반응하여 구리가 침전되는 제 5 반응조를 더 포함하고,
    상기 제 5 반응조에서 침전된 구리는 제 2 필터에 의해 걸러져서 회수되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 필터에 의해 구리가 걸러지고 남은 용액이 전달되고, 공급되는 수산화 나트륨에 의해 상기 구리가 걸러지고 남은 용액이 중화되는 중화조를 더 포함하고,
    상기 중화조에서 중화된 용액은 외부로 배출되는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 시스템.
  8. 인듐(In), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo) 및 구리(Cu)를 포함하는 인듐 폐액과 케로신 및 시아넥스 혼합물을 포함하는 시아넥스 용매가 반응하여, 몰리브덴과 주석을 포함하는 제 1 용액과, 인듐 및 구리를 포함하는 제 2 용액이 생성되는 단계;
    상기 제 2 용액과 케로신 및 데파 혼합물을 포함하는 데파 용매가 반응하여 인듐을 포함하는 제 3 용액과, 구리를 포함하는 제 4 용액이 생성되는 단계; 및
    상기 제 3 용액과 염산이 반응하여 인듐이 침전되어 필터에 의해 걸러져서 회수되는 단계를 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 용액과 수산화 암모늄이 반응하여 생성된 생성물이 원심 분리되어 몰리브덴이 회수되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 몰리브덴이 회수되는 단계에서 몰리브덴이 회수되고 남은 용액이 수산화 나트륨과 반응하여 주석이 침전되어 회수되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 주석이 침전되어 회수되는 단계에서 주석이 회수되고 남은 용액이 물과 혼합되어 시아넥스 용매가 분리되는 단계; 및
    상기 시아넥스 용매가 분리되는 단계에서 분리된 시아넥스 용매가 회수되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    인듐이 필터에 의해 걸러지고 남은 용액이 물과 혼합되어 데파 용매가 분리되는 단계; 및
    상기 데파 용매가 분리되는 단계에서 분리된 데파 용매가 회수되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 4 용액과 철이 반응하여 구리가 침전되어 필터에 의해 걸러져서 회수되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    구리가 필터에 의해 걸러지고 남은 용액이 수산화 나트륨에 의해 중화된 후 배출되는 단계를 더 포함하는 인듐 폐액에 포함된 금속의 회수 방법.
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