KR101619344B1 - 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법 - Google Patents

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강용호
한은혜
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Abstract

본 발명은 불순물 및 유기물을 포함하는 주석도금폐액을 정제하는 방법에 관한 것으로서, 주석도금폐액을 준비하고 상기 주석도금폐액의 pH를 2.5 내지 3.0으로 조절하는 단계(제1-1단계); 상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 이미노디아세틱애시드(iminodiacetic acid)계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 주석도금폐액 중의 주석 및 불순물을 흡착하는 단계(제1-2단계); 상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제1-3단계); 상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하고 상기 이온교환수지에 흡착된 주석 및 금속 불순물을 용액으로 추출하여 제1정제용액을 회수하는 단계(제1-4단계);를 포함하는 주석도금폐액의 정제방법에 관한 것이다.

Description

이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법{Refining method of waste tin plating solution using ion exchange resin}
본 발명은 이온교환수지를 이용하여 주석도금폐액으로부터 회수되는 용액에서 다량의 금속 및 유기불순물을 제거하여 주석용액의 순도를 크게 증가시킬 수 있는 주석도금폐액의 정제방법에 관한 것이다.
주석은 LED TV, 합금재료, 도금재료, 전기 및 전자 제품의 필수 소재로 사용되는 금속으로 차세대 핵심소재로 부각되면서 수요도 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 주석 자원의 경우 동남아 등 일부 국가에만 편중되어 매장되어 있고 또한 이들 국가에서만 제련하고 있어 수급 불안정으로 인한 가격상승의 요인이 되고 있다. 따라서 최근에는 스크랩이나 슬러지 등의 폐금속 자원으로부터 주석을 회수하여 재사용하는 기술이 많은 관심을 갖게 되고 일부는 상용화되었다. 주석을 함유한 폐자원에서 주석을 회수하는 기술들은 용융법, 건식환원법, 용매추출 및 습식환원 등과 같은 방법들이 발표된바 있다. 그러나 이러한 방법들은 비교적 주석의 함유량이 높은 폐솔더나 스크랩 그리고 슬러지로부터 회수하는 것이 대부분이다. 그러나 주석의 함유량이 낮은 폐액(< Sn 2%)으로부터 주석을 회수하는 기술은 국내외적으로 개발이 미미한 상황이다.
주석함유폐액은 도금공정에서 주로 발생하는데 다량의 유기물이 함유되어 있어 일반적인 화학적 처리방법에 의한 침전 또는 화합물 형성이 원활하지 않아서 적절한 처리기술을 개발하기 매우 어려운 실정이다.
한편 이온교환수지는 금속이 회수된 용액 중에서 금속을 회수하여 제거할 수 있는 방법으로 수지의 기능기에 따라 음이온 및 양이온의 불순물 제거가 가능하다.
이와 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제2015-0138461호(공개일: 2015.12.10)에 개시되어 에칭공정에서 발생하는 폐수에 함유된 불소성분의 회수방법이 있다.
따라서, 본 발명은 이온교환수지를 이용하여 주석도금폐액으로부터 주석 및 금속 불순물을 흡착하고 용액으로 추출하여 고순도의 주석용액을 회수할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 불순물 및 유기물을 포함하는 주석도금폐액을 준비하고 상기 주석도금폐액의 pH를 2.5 내지 3.0으로 조절하는 단계(제1-1단계); 상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 이미노디아세틱애시드(iminodiacetic acid)계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 주석도금폐액 중의 주석 및 불순물을 흡착하는 단계(제1-2단계); 상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제1-3단계); 상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하고 상기 이온교환수지에 흡착된 주석 및 금속 불순물을 용액으로 추출하여 제1정제용액을 회수하는 단계(제1-4단계);를 포함하는 주석도금폐액의 정제방법을 제공한다.
또한 본 발명은 불순물 및 유기물을 포함하는 주석도금폐액을 준비하고 상기 주석도금폐액의 pH를1.5 내지 2.5로 조절하는 단계(제2-1단계); 상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드[di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid]계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 주석도금폐액 중의 주석을 흡착하는 단계(제2-2단계); 상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제2-3단계); 상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하고 상기 이온교환수지에 흡착된 주석을 용액으로 추출하여 제2정제용액을 회수하는 단계(제2-4단계);를 포함하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 본 발명은 불순물 및 유기물을 포함하는 주석도금폐액을 준비하고 상기 주석도금폐액의 pH를 2.5 내지 3.0으로 조절하는 단계(제1단계); 상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 이미노디아세틱애시드(iminodiacetic acid)계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 주석도금폐액 중의 주석 및 불순물을 흡착시키는 단계(제2단계); 상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제3단계); 상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하고 상기 이온교환수지에 흡착된 주석 및 금속 불순물을 용액으로 추출하여 제1정제용액을 회수하는 단계(제4단계); 상기 제1정제용액의 pH를1.5 내지 2.5로 조절하는 단계(제5단계); 상기 pH가 조절된 제1정제용액을 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드[di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid]계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 제1정제용액 중의 주석을 흡착하는 단계(제6단계); 상기 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제7단계); 상기 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지층에 산세정액을 투입하여 흡착된 주석을 용액으로 추출하여 제2정제용액을 회수하는 단계(제8단계);를 포함하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 고농도의 유기물과 금속 불순물을 포함하여 정제가 용이하지 않은 주석도금폐액을 이온교환수지에 선택적으로 흡착하여 주석의 함유량이 증가되고 유기물 및 금속 불순물이 정제된 고순도의 주석용액을 회수할 수 있다.
상기 정제된 주석용액을 주속도금용액을 다시 활용할 수 있으며, 주석용액을 산처리하여 주석금속의 회수에 사용할 경우 주석금속 회수 효율을 매우 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법에 있어서 이온교환수지층의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법의 순서를 나타낸 공정흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액이 정제방법의 순서를 나타낸 공정흐름도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액이 정제방법의 순서를 나타낸 공정흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지 양에 따른 주석의 회수율을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지 양에 따른 금속 불순물의 농도를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 구체예에 따른 벤치스케일(bench scale)의 이온교환시스템 장치를 나타낸 사진이다.
도 8은 본 발명의 다른 구체예에 따른 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지의 주석 회수율을 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지 양에 따른 주석의 회수율을 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지 양에 따른 금속 불순물의 농도를 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지의 주석 회수율을 나타낸 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법의 공정흐름도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법은 금속 불순물 및 유기물을 포함하는 주석도금폐액을 준비하고 상기 주석도금폐액의 pH를 2.5 내지 3.0으로 조절하는 단계(제1-1단계); 상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 이미노디아세틱애시드(iminodiacetic acid)계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 주석도금폐액 중의 주석 및 불순물을 흡착하는 단계(제1-2단계); 상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제1-3단계); 상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하고 상기 이온교환수지에 흡착된 주석 및 금속 불순물을 용액으로 추출하여 제1정제용액을 회수하는 단계(제1-4단계);를 포함한다.
상기 이온교환수지는 수지의 기능기에 따라 음이온 및 양이온 불순물의 제거가 가능하며, 특히 pH의 조절에 따라 금속 불순물을 선택적으로 제거할 수 있다. 이온교환수지는 유기물의 영향을 받지 않으면서 금속이온의 흡착이 가능하여 40,000 ppm의 유기물을 함유하고 있는 주석도금폐액에서도 주석의 흡착이 가능한 장점을 갖는다.
상기 주석도금폐액은 회로기판(PCB) 또는 리드프레임(lead frame)의 도금공정에서 배출되는 폐액으로써 주석의 함류량이 2 중량% 이하인 폐액을 사용하는 경우에 주석회수 효율이 매우 높아서 바람직하나, 상기 주석 함유량에 제한되는 것은 아니다.
따라서 상기 주석도금폐액은 주석을 1,000 내지 25,000 ppm의 농도로 포함할 수 있다.
상기 주석도금폐액 중에서 주석의 농도가 25,000 ppm을 초과하는 경우에는 추가적인 이온교환수지가 필요할 수 있어서 상기 범위 내의 주석을 함유하는 주석도금폐액을 사용하는 경우에 주석 회수효율이 증가될 수 있다.
상기 주석도금폐액은 철(Fe), 아연(Zn), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 구리(Cu), 규소(Si), 니켈(Ni), 납(Pb) 및 칼륨(K)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 유기물은 주석도금폐액 중에 5 내지 50 중량%로 함유될 수 있다.
상기 유기물의 함량이 5 중량%을 초과하는 경우에는 일반적인 화학방법으로 처리가 어려우며, 처리하더라도 유기화합물이 생성되거나 생성물의 순도가 감소할 수 있다.
상기 주석도금폐액은 pH를 2.5 내지 3.0로 조절될 수 있다(S01).
상기 pH범위에서 주석도금폐액을 이미노디아세틱애시드(iminodiacetic acid)계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 상기 주석도금폐액을 순환시켰을 때 상기 이온교환수지가 주석뿐만 아니라 금속 불순물을 흡착할 수 있다(S02).
여기서 상기 pH를 조절하기 위해 산화나트륨, 암모니아수, 염산 및 황산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이온교환수지층을 이용한 주석도금폐액의 정제방법에 있어서 이온교환수지층의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 1을 참조하면, 이온교환수지층을 이용한 정제장치(10)는 이온교환수지(1)와 필터층(2)으로 이루어진 이온교환수지층(3)과 주석도금폐액 저수조(4) 및 미터링펌프(5)로 이루어진다.
상기 미터링펌프(5)가 주석도금폐액 저수조(4)에서 주석도금폐액을 정량으로 이동시켜 상기 이온교환수지층(3) 내를 순환시켜 주석 이온 및 금속 불순물이 이온교환수지(1)와 흡착되도록 한다.
여기서 상기 이온교환수지층은, 상기 주석도금폐액 1000 ml 대해 이온교환수지가 400 내지 1000 ml로 충진될 수 있다.
상기 주석도금폐액에 대한 이온교환수지의 부피가 상기 범위 내에서 주석과 금속 불순물의 흡착량이 증가될 수 있으며, 상기 범위를 벗어나는 경우 주석 흡착량이 감소되거나 금속 불순물이 흡착량이 증가하여 산세정액에 추출되어 금속 불순물의 함량이 증가될 우려가 있다.
상기 이온교환수지층 내에 충진되는 이온교환수지는 이미노디아세틱애시드(iminodiacetic acid)계 이온교환수지일 수 있다.
상기 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지는 충진률이 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드[di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid]계 이온교환수지보다 우수한 장점이 있으나, 주석 외에도 금속 불순물 또한 흡착하여 회수되는 용액의 주석 순도가 낮아질 수 있다.
따라서 본 발명의 다른 실시예에서는 이온교환수지를 선택적으로 사용하여 회수되는 주석을 함유하는 정제용액의 순도를 조절할 수 있으며, 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지를 통하여 주석도금폐액에서 금속 불순물을 먼저 제거한 이후에 다시 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지를 통하여 회수되는 주석의 순도를 높여서 고순도로 주석을 함유한 주석용액을 회수할 수 있다.
한편 상기 제1-2단계에서, pH가 조절된 주석도금폐액을 이미노디아세틱애시드(iminodiacetic acid)계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 주석도금폐액 중의 주석 및 금속 불순물을 흡착할 수 있다(S02).
이 때 상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 상기 이온교환수지층에 대해 2.5 내지 3 BV(Bed volume)의 속도로 3 시간 내지 5 시간 동안 순환시켜 주석 및 금속 불순물을 이온교환수지에 흡착시키는 것이 바람직하다.
상기 이온교환수지층의 통과시간이 2.5 BV 미만인 경우에는 공정시간이 길어져서 생산성이 감소되며, 3 BV를 초과하는 경우에는 이온교환수지와 주석의 흡착률이 감소될 우려가 있다.
상기 제1-3단계에서, 상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세할 수 있다(S03).
상기 수세과정에서 이온교환수지층 내에 잔류하는 불순물 및 유기물을 제거하여 고순도의 주석을 함유하는 정제용액을 회수할 수 있다.
상기 수세과정에서 이온교환수지층에 증류수 1000 내지 2000 ml를 투입하여 10 내지 20 BV 로 30 내지 60 분간 수세할 수 있다.
투입되는 증류수의 양이 1000ml 미만인 경우에는 수세효과가 감소될 수 있고, 투입속도가 10 BV 미만이면 공정시간이 증가하여 효율이 감소될 수 있으며, 20 BV를 초과하는 경우에는 이온교환수지의 손실 및 흡착된 주석의 손실로 인해 주석의 회수율이 낮아질 수 있다. 또한 순환시간이 30분 미만일 경우 수세효율이 감소할 수 있으며, 순환시간이 60분을 초과하는 경우 공정시간이 증가할 수 있다.
상기 1-4단계에서, 상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하고 상기 이온교환수지에 흡착된 주석 및 불순물 금속을 용액으로 추출하여 제1정제용액을 회수할 수 있다(S04).
상기 산세정액을 투입하는 단계에서 10 내지 20 중량% 황산을 이용하여 3 내지 20 BV의 속도로 3 내지 5 시간 동안 순환하여 이온교환수지에 부착된 주석 및 금속 불순물을 용액으로 추출할 수 있다.
상기 산세정액 내 황산의 농도가 10 중량%보다 낮을 경우 주석의 회수율이 감소할 수 있으며 20 중량%를 초과할 경우 공정비용이 증가할 수 있다.
또한 산세정액의 속도가 3 BV 미만일 경우 공정시간이 증가하여 효율성이 감소되며, 20 BV 초과일 경우 이온교환수지의 손실이 발생할 수 있다.
순환시간이 3시간 미만일 경우 주석의 회수율이 감소할 수 있으며, 순환시간이 5시간 초과일 경우 공정시간이 증가할 수 있다.
한편 본 발명의 다른 구체예에서, 본 발명은 실험실 수준의 공정(batch scale)이 아닌 벤치스케일(bench scale) 수준의 공정인 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법을 제공한다.
상기 제1-2단계의 주석도금폐액 중의 주석 및 금속 불순물을 흡착시키는 단계에서, 벤치스케일(bench scale) 공정인 경우에는 pH 3.0인 상기 주석도금폐액 20 L를 16 내지 17 L 인 이온교환수지층에 5 내지 20 BV의 속도로 3 내지 5시간 동안 순환시킬 수 있다.
상기 범위를 벗어나서 스케일 업(scale up)하는 경우에는 주석의 흡착량이 적어서 공정의 효율이 감소되거나 금속 불순물의 흡착량이 너무 많아서 용액으로 추출되는 정제용액의 순도가 떨어질 수 있다.
상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계에서, 벤치스케일 공정인 경우에는 총 3 내지 4 회 수세할 수 있으며, 상기 3회 미만으로 수세하는 경우에는 잔류된 유기물 및 불순물로 인하여 추출되는 정제용액의 순도가 낮아지고, 4 회 초과하여 수세하는 경우에는 공정의 효율이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 이온교환수지에 흡착된 주석 및 불순물 금속을 용액으로 추출하는 단계에서, 벤치스케일 공정인 경우에 10 내지 20 중량% 황산 20 L를 3 내지 20 BV의 속도로 3 내지 5 시간 동안 순환시켜 이온교환수지에 부착된 주석을 용액으로 추출할 수 있다.
상기 범위를 벗어나서 10 중량% 미만의 황산을 사용하는 경우에는 이온교환수지로부터 주석의 회수가 어려우며, 20 중량%를 초과하는 경우 공정비용이 증가 할 수 있다.
또한 상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하는 단계에서, 벤치스케일 공정인 경우에는 상기 산세정액은 염산 및 황산의 혼산일 수 있다.
상기 황산 및 염산의 혼산을 사용하지 않는 경우에는 이온교환수지층 내에 황산석과 같은 침전물이 생성되는 문제가 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법은 금속 불순물 및 유기물을 포함하는 주석도금폐액을 준비하고 상기 주석도금폐액의 pH를 1.5 내지 2.5로 조절하는 단계(제2-1단계); 상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드[di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid]계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 주석도금폐액 중의 주석을 흡착하는 단계(제2-2단계); 상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제2-3단계); 상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하고 상기 이온교환수지에 흡착된 주석을 용액으로 추출하여 제2정제용액을 회수하는 단계(제2-4단계);를 포함한다.
상기 주석도금폐액의 pH는 1.5 내지 2.5로 조절될 수 있다(S05).
상기 pH범위에서 상기 주석도금폐액을 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 주석을 흡착할 수 있다(S06).
상기 주석도금폐액의 pH가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 상기 이온교환수지에 주석이 잘 흡착되지 않아서 흡착률이 매우 떨어지는 문제가 있다.
상기 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지층은 상기 주석도금폐액 1000 ml에 대해 600 내지 1200 ml로 충진될 수 있다.
상기 주석도금폐액에 대하여 상기 범위를 벗어나서 상기 이온교환수지층이 충진되는 경우에는 주석의 흡착률이 낮아서 공정의 효율이 매우 감소될 수 있다.
상기 제2-2단계에서 상기 주석도금폐액 중의 주석을 흡착하는 과정은 상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 상기 이온교환수지층에 대해 2.5 내지 3 BV(Bed volume)의 속도로 3 시간 내지 5 시간 동안 순환시켜 주석을 이온교환수지에 흡착시킬 수 있다(S06).
상기 범위를 벗어나는 경우 공정의 효율이 너무 떨어지거나 주석이 충분하게 흡착되지 않아서 정제용액으로 회수하는 경우에 고순도 정제용액을 수득할 수 없다.
상기 제2-3단계에서 상기 이온교환수지층에 증류수 1000 내지 2000 ml를 투입하여 10 내지 20 BV 로 30 내지 60 분간 수세할 수 있으며, 상기 범위를 벗어나서 수세하는 경우 용액으로 추출된 정제용액 내에서 불순물이 포함되어 고순도의 정제용액을 수득할 수 없다.
투입되는 증류수의 양이 1000ml 미만인 경우에는 수세효과가 감소될 수 있고, 투입속도가 10 BV 미만이면 공정시간이 증가하여 효율이 감소될 수 있으며, 20 BV를 초과하는 경우에는 이온교환수지의 손실 및 흡착된 주석의 손실로 인해 주석의 회수율이 낮아질 수 있다.
또한 순환시간이 30분 미만일 경우 수세효율이 감소할 수 있으며, 순환시간이 60분 초과일 경우 공정시간이 증가할 수 있다.
상기 제2-4 단계에서 산세정액을 투입하는 경우에 20 내지 60 부피% 염산을 이용하여 3 내지20 BV의 속도로 3 내지 5 시간 동안 순환하여 이온교환수지에 부착된 주석을 용액으로 추출하여 정제용액을 회수할 수 있다(S08).
상기 범위를 벗어나서 20 부피% 미만의 염산을 사용하는 경우에는 이온교환수지로부터 주석의 회수가 어려우며, 60 부피%를 초과하는 염산을 사용하는 경우 공정비용이 증가 할 수 있다.
한편 본 발명의 다른 구체에서는 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지를 이용하여 실험실 수준의 공정(pilot scale)이 아닌 벤치스케일(bench scale) 공정 수준의 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법을 제공한다.
여기서 상기 제2-2단계의 주석도금폐액 중의 주석을 흡착은 벤치스케일(bench scale) 공정인 경우에는 pH 1.5인 상기 주석도금폐액 20 L를 12 내지 24 L인 이온교환수지층에 5 내지 20 BV의 속도로 3 내지 5시간 동안 순환시킬 수 있다.
상기 범위를 벗어나서 스케일 업(scale up)하는 경우에는 주석의 흡착량이 적어서 공정의 효율이 감소되거나 금속 불순물의 흡착량이 너무 많아서 용액으로 추출되는 정제용액의 순도가 떨어질 수 있다.
상기 제2-4단계에서 상기 이온교환수지에 흡착된 주석을 용액으로 추출하여 회수할 때 벤치스케일 공정인 경우에 40 내지 60 부피% 염산 20 L 를3 내지 20 BV의 속도로 3 내지 5 시간 동안 순환하여 이온교환수지에 부착된 주석을 용액으로 추출할 수 있다.
상기 범위를 벗어나서 40 부피% 미만의 염산을 사용하는 경우에는 이온교환수지로부터 주석의 회수가 어려우며, 60 부피%를 초과하는 경우 공정비용이 증가 할 수 있다.
한편 상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하고 주석을 용액으로 추출하는 단계에서, 벤치스케일 공정인 경우에 이온교환수지층에 잔류된 잔존폐액을 저장할 수 있는 저장부를 구비하여 상기 잔존폐액을 분리하여 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 금속 불순물 및 유기물을 포함하는 주석도금폐액을 준비하고 상기 주석도금폐액의 pH를 2.5 내지 3.0으로 조절하는 단계(제1단계); 상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 이미노디아세틱애시드(iminodiacetic acid)계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 주석도금폐액 중의 주석 및 금속 불순물을 흡착시키는 단계(제2단계); 상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제3단계); 상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하고 상기 이온교환수지에 흡착된 주석 및 금속 불순물을 용액으로 추출하여 제1정제용액을 회수하는 단계(제4단계); 상기 제1정제용액의 pH를1.5 내지 2.5로 조절하는 단계(제5단계); 상기 pH가 조절된 제1정제용액을 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드[di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid]계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 제1정제용액 중의 주석을 흡착하는 단계(제6단계); 상기 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제7단계); 상기 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지층에 산세정액을 투입하여 흡착된 주석을 용액으로 추출하여 제2정제용액을 회수하는 단계(제8단계);를 포함하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법을 제공한다.
상기 주석도금폐액을 상기 순서에 따라 이온교환수지를 순차적으로 통화시켜 주석이 포함된 정제용액을 수득하는 경우에는 금속 불순물을 제거하고 주석의 순도가 매우 높아지는 장점을 갖는다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다.
< 실시예 1> 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액 정제
주석도금폐액은 다량의 유기첨가제가 함유된 유기산 주석폐액을 입수하여 진행하였다. 주석도금폐액은 주석이 약 10 ~ 25 g/l이었고, 40,000 ppm 이상의 고농도의 유기물과 구리, 니켈 및 납 등의 불순물이 소량 함유되어 있는 것으로 확인하였다. 철, 아연, 마그네슘, 구리, 니켈 및 납을 임의로 첨가한 용액을 제조하여 사용하여 금속 불순물 제거 효과를 확인하였다.
상기 이온교환수지는 이미노디아세틱애시드계 및 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계를 사용하였다.
상기 이온교환수지층 부피 및 용액의 pH의 변화에 의한 주석의 회수율 및 불순물 제거율 등을 측정하였다. 용액의 성분분석은 원자반출분광분석(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer; ICP-AES, PerkinElmer, Optima-7300 DV)으로 측정하였고, 유기물은 총유기탄소(Total organic carbon; TOC, Shimadzu, TOC-L CPH)를 사용하여 분석하였다.
< 실험예 1> 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지의 주석 회수율
디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지를 사용하여 주석을 회수 시 이온교환수지 양에 따른 주석(Sn)의 회수율 및 금속 불순물 증가량을 측정하였다.
디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지를 사용하여 주석을 흡착하는 경우에 이온교환수지의 양이 증가될수록 주석의 회수율이 증가되나, 금속 불순물 흡착률 또한 증가하므로 최적의 이온교환수지 양을 측정하기 위한 실험을 진행하였다.
주석도금폐액 1000 ml를 pH 1.5로 조절하여 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지 600, 800, 1000 및 1200 ml에 2.5 BV의 속도로 순환하여 주석을 흡착하였다. 주석을 흡착 후 증류수 1000 ml를 이용하여 이온교환수지를 10 BV의 속도로 30분 순환하여 이온교환수지를 수세하였다. 수세된 이온교환수지는 60 부피% 염산(HCl)을 이용하여 3 BV의 속도로 이온교환수지를 3시간 순환하여 흡착된 주석을 용액으로 추출하여 회수하였다. 추출된 주석용액은 ICP를 이용하여 주석의 함량 및 불순물 제거 정도를 분석하였다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지 양에 따른 주석의 회수율을 나타낸 그래프이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지 양에 따른 금속 불순물의 농도를 나타낸 그래프이다.
분석결과 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지는 이온교환수지의 양이 600, 800, 1000 및 1200 ml로 증가할수록 주석의 회수량은 50, 65, 77 및 87 %로 증가한 것을 알 수 있으며, 불순물인 철은 5, 15, 45 및 85 ppm, 니켈은 0, 1, 1 및 4 ppm, 구리는 1, 1, 2 및 7 ppm, 납은 3, 8, 15 및 74 ppm으로 증가한 것을 확인하였다.
디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지는 pH 1.5에서 주석을 먼저 흡착하고, 철(Fe), 납(Pb), 구리(Cu), 및 니켈(Ni)의 순으로 흡착하는 것을 확인하였다. 이온교환수지의 양이 적을수록 회수된 주석용액의 순도는 증가하나, 이온교환수지의 양이 증가하면 회수된 주석용액의 순도는 감소하였다. 즉 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지 양을 조절함에 따라 회수되는 주석을 포함하는 정제용액의 순도를 조절할 수 있음을 확인하였고, 상기 결과를 통하여 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지 1000 ml에서 주석의 회수율 77%, 불순물인 철45, 니켈1, 구리 2, 납 15 ppm인 주석 정제용액을 회수하였다.
< 실험예 2> 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지의 스케일업
디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지를 가지고 20L 규모의 주석도금폐액 처리할 수 있는지 여부를 확인하기 위해 벤치스케일(bench scale) 수준의 실험을 진행하였다.
도 7은 본 발명의 다른 구체예에 따른 벤치스케일의 이온교환시스템 장치를 나타낸 사진이다.
이 실험은 규모가 증가하였을 때 이온교환수지를 이용한 주석회수 시의 문제점을 파악하고, 파일럿 스케일(Pilot scale) 규모의 주석회수 시스템을 설계하기 위하여 실험을 수행하였다.
우선 주석도금폐액 20 L를 pH 1.5로 조절하여 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지 20 L에 5 BV의 속도로 3시간을 순환하여 주석을 흡착하였다. 주석을 흡착 후 증류수 20 L를 이용하여 이온교환수지에 10 BV의 속도로 30분 순환하여 이온교환수지를 수세하였다. 수세는 총 3회 진행하여 잔류 도금폐액 및 유기물을 제거하였다. 수세된 이온교환수지는 60 부피% HCl 20 L를 이용하여 3 BV의 속도로 이온교환수지를 3시간 동안 순환하여 흡착된 주석을 용액으로 추출하여 회수하였다.
추출된 주석용액은 ICP를 이용하여 주석의 회수율을 분석하였다. 또한 이 실험을 반복하여 5회 진행함으로 주석 회수율 및 이온교환수지의 신뢰성 테스트를 진행하였다.
도 8은 본 발명의 다른 구체예에 따른 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지의 주석 회수율을 나타낸 그래프이다.
도 8을 참조하면 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지는 초기 주석 회수율은 62%로 낮았으나, 회수가 반복될수록 2, 3, 4 및 5회에서 77, 82, 83 및 78%의 회수율을 나타내어 실험실 스케일(Lab scale)의 이온교환수지 테스트와 유사한 회수율을 얻을 수 있었다.
상기 벤치 스케일(bench scale)의 실험결과를 통해 이온교환수지를 이용하여 주석을 회수할 시 초기의 이온교환수지는 산세과정을 진행하여 이온교환수지를 활성화해야 한다는 것을 확인하였다.
또한 이온교환수지의 용량이 높아 주석도금폐액으로부터 주석 회수 후 이온교환수지층에 남아있는 잔량의 폐액이 약 1L 가량으로 높았으며, 이를 제거하기 위해서는 이온교환수지 컬럼 아래에 잔존폐액을 제거할 수 있는 장치 등이 필요한 것을 확인하여 상기 이온교환수지층에 잔류된 잔존폐액을 저장할 수 있는 저장부를 새롭게 구비하여 잔존폐액을 처리하였다.
상기 실험 결과를 바탕으로 파일럿 스케일(Pilot scale)의 이온교환수지장치를 설계할 수 있는 것을 확인하였다.
< 실험예 3> 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지의 주석 회수율
이미노디아세틱애시드계 이온교환수지를 사용하여 주석을 회수하는 경우 이온교환수지 양에 따른 주석(Sn)의 회수율 및 불순물 증가량을 측정하였다. 이 실험은 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지를 이용하여 주석을 회수하였을 때 철(Fe) 및 납(Pb)을 모두 제거하지 못하였으므로 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지를 이용하였을 때 철 및 납의 제거 정도의 확인 및 최적의 이온교환수지 양을 측정하기 위해 수행하였다.
실험방법은 주석도금폐액 1000 ml를 pH 2.5로 조절하여 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지 400, 600, 800, 1000 ml에 2.5 BV의 속도로 순환하여 주석을 흡착하였다. 주석을 흡착 후 증류수 1000 ml를 이용하여 이온교환수지를 10 BV의 속도로 30분 순환하여 이온교환수지를 수세하였다. 수세된 이온교환수지는 20 중량% 황산(H2SO4)을 이용하여 3 BV의 속도로 이온교환수지를 3시간 동안 순환시켜 흡착된 주석을 용액으로 추출하여 회수하였다. 추출된 주석용액은 ICP를 이용하여 주석의 함량 및 불순물 제거 정도를 분석하였다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지 양에 따른 주석의 회수율을 나타낸 그래프이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지 양에 따른 금속 불순물의 농도를 나타낸 그래프이다.
도면을 참조하면, 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지의 양이 400, 600, 800 및 1000 ml로 증가할수록 주석(Sn)의 회수량은 66, 84, 96 및 99 %로 증가한 것을 알 수 있으며, 불순물인 철(Fe)은 1, 4, 10 및 20 ppm, Ni은 20, 21, 51 및 120 ppm으로 구리(Cu)는 1, 3, 8 및 17 ppm, 납(Pb)은 0, 1, 1 및 2 ppm으로 증가한 것을 알 수 있다.
상기 실험결과 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지는 pH 2.5에서 주석을 먼저 흡착하고, 니켈(Ni), 철(Fe), 구리(Cu), 납(Pb) 순으로 흡착하는 것을 확인하였다. 상기 이온교환수지의 양이 적을수록 회수된 주석용액의 순도는 증가하나, 이온교환수지의 양이 증가하면 회수된 주석용액의 순도는 감소하였다. 따라서 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지 양을 조절함에 따라 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지에서 모두 제거하지 못하였던 금속 불순물인 납(Pb) 및 철(Fe)은 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지를 이용하는 경우에는 납은 모두 제거 가능하고, 철 또한 부분적으로 제거 가능한 것을 확인하였다.
상기 실험결과 들을 통하여 주석도금폐액의 불순물 농도에 따라 공정을 선택적적으로 변화시킬 수 있으며, 납 및 철의 불순물이 다량 함유되어 있는 경우 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지를 통하여 철 및 납을 제거한 이후에 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지를 이용하여 주석을 회수하는 경우에 고순도의 주석용액을 회수할 수 있었다.
< 실험예 4> 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지의 스케일업
이미노디아세틱애시드계 이온교환수지를 사용하여 20L 규모의 주석도금폐액 을 처리할 수 있는지 확인하기 위해 벤치스케일(bench scale) 수준의 공정 실험을 진행하였다. 상기 실험은 이전의 실험과 유사한 규모에서 주석도금폐액이 증가하였을 때 이온교환수지를 이용한 주석회수 시의 문제점을 파악하고, 파일럿스케일(Pilot scale) 규모의 주석회수 시스템을 설계하기 위한 것 이였다.
실험방법은 주석 도금 폐액 20 L를 pH 3.0로 조절하여 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지 16 L에 5BV의 속도로 3시간을 순환하여 주석을 흡착하였다. 주석을 흡착 후 증류수 20 L를 이용하여 이온교환수지에 10 BV의 속도로 30분 순환하여 이온교환수지를 수세하였다. 수세는 총 3회 진행하여 잔류 도금폐액 및 유기물을 제거하였다. 수세된 이온교환수지는 20 부피% H2SO4 20 L를 이용하여 3 BV의 속도로 이온교환수지를 3시간 순환시켜 흡착된 주석을 용액으로 추출하여 회수하였다.
추출된 주석용액은 ICP를 이용하여 주석의 회수율을 분석하였다. 또한 이 실험을 반복하여 5회 진행함으로 주석 회수율 및 이온교환수지의 회수율 및 신뢰성 실험을 수행하였다.
도 11은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지의 주석 회수율을 나타낸 그래프이다.
도면을 참조하면, 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지는 초기 주석 회수율이 91 % 였으며, 2, 3, 4 및 5회의 실험 결과 주석회수율은 각각 93, 89, 93 및 91%의 주석 회수율을 나타내었다. 이미노디아세틱애시드계열 이온교환수지의 평균 회수율은 91.4%로 실험실 스케일(Lab scale)의 주석 회수율 96 %보다 낮은 것을 확인하였다.
상기 벤치스케일(bench scale)의 실험을 통해 이미노디아세틱애시드계 이온교환수지를 이용하여 주석을 회수할 경우 실험실 스케일의 회수율보다 낮은 이유를 확인한 결과 주석도금폐액을 이온교환수지에 순화시킨 후의 용액 내 주석함유량은 0.1 % 이하로 대부분의 주석이 회수된 것을 알 수 있었으나 용액으로 추출한 이후에는 주석이 모두 주석으로 회수되지 않고 이온교환수지충 내에 남아 있거나 황산석과 같은 침전물이 생성되어 회수율이 낮은 것을 확인하였다.
따라서 용액으로 추출하는 경우 황산 및 염산의 혼산을 이용하여 추출하여 실험실 스케일 유사한 회수율을 얻을 수 있었다.
본 발명에 따른 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법에 따르면 종래에 회수할 수 없었던 저순도의 주석을 함유하는 주석도금폐액으로부터 주석을 용액으로 추출하여 주석의 함유량이 매우 증가된 추출액을 수득할 수 있을 뿐만 아니라 주석도금폐액에 따라서 납 및 철과 같은 금속불순물을 선택적으로 제거할 수 있으므로 정제 공정의 효율성을 크게 증가시킬 수 있으며, 파일럿 설계를 위한 벤치스케일 수준의 공정을 수행할 수 있다. 또한 상기 순도가 조절된 주석 함유 추출액을 바탕으로 도금액으로 재사용할 수 있으며, 산처리하여 고순도의 주석을 회수할 수 있어서 주석 분리 공정의 효율을 매우 증가시킬 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 금속 불순물 및 유기물을 포함하는 주석도금폐액을 준비하고 상기 주석도금폐액의 pH를 2.5 내지 3.0으로 조절하는 단계(제1-1단계);
    상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 이미노디아세틱애시드(iminodiacetic acid)계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 주석도금폐액 중의 주석 및 납과 철을 흡착하는 단계(제1-2단계);
    상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제1-3단계);
    상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하고 상기 이온교환수지에 흡착된 주석 및 납과 철을 용액으로 추출하여 제1정제용액을 회수하는 단계(제1-4단계);를 포함하되,
    상기 이온교환수지층은,
    상기 주석도금폐액 1000㎖에 대해 이온교환수지가 400 내지 1000 ㎖로 충진되며,
    상기 이온교환수지층에 순환시켜 상기 주석도금폐액 중의 주석 및 납과 철을 흡착시키는 단계에서,
    상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 상기 이온교환수지층에 대해 2.5 내지 3 BV(Bed volume)의 속도로 3시간 내지 5 시간 동안 순환시켜 주석 및 납과 철을 이온교환수지에 흡착시키는 것을 특징으로 하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주석도금폐액은,
    주석을 1,000 내지 25,000 ppm의 농도로 포함하며,
    철(Fe), 아연(Zn), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 구리(Cu), 규소(Si), 니켈(Ni), 납(Pb) 및 칼륨(K)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 금속 불순물과 유기물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이온교환수지층에 증류수 1000 내지 2000 ml를 투입하여 10 내지 20 BV 로 30 내지 60 분간 수세하는 것을 특징으로 하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 산세정액을 투입하는 단계에서,
    10 내지 20 중량% 황산을 이용하여 3 내지 20 BV의 속도로 3 내지 5 시간 동안 순환하여 이온교환수지에 부착된 주석 및 금속 불순물을 용액으로 추출하는 것을 특징으로 하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주석도금폐액 중의 주석 및 금속 불순물을 흡착시키는 단계에서,
    벤치스케일(bench scale) 공정인 경우에는 pH 3.0인 상기 주석도금폐액 20 L를 16 내지 17 L 인 이온교환수지층에 5 내지 20 BV의 속도로 3 내지 5시간 동안 순환시키는 것을 특징으로 하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계에서,
    벤치스케일 공정인 경우에는 총 3 내지 4 회 수세하는 것을 특징으로 하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이온교환수지에 흡착된 주석 및 불순물 금속을 용액으로 추출하는 단계에서,
    벤치스케일 공정인 경우에 10 내지 20 중량% 황산 20 L를 3 내지 20 BV의 속도로 3 내지 5 시간 동안 순환시켜 이온교환수지에 부착된 주석을 용액으로 추출하는 것을 특징으로 하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하는 단계에서,
    벤치스케일 공정인 경우에는 상기 산세정액은 염산 및 황산의 혼산인 것을 특징으로 하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법.
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  20. 금속 불순물 및 유기물을 포함하는 주석도금폐액을 준비하고 상기 주석도금폐액의 pH를 2.5 내지 3.0으로 조절하는 단계(제1단계);
    상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 이미노디아세틱애시드(iminodiacetic acid)계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 주석도금폐액 중의 주석 및 납과 철을 흡착시키는 단계(제2단계);
    상기 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제3단계);
    상기 이온교환수지층에 산세정액을 투입하고 상기 이온교환수지에 흡착된 주석 및 납과 철을 용액으로 추출하여 제1정제용액을 회수하는 단계(제4단계);
    상기 제1정제용액의 pH를 1.5 내지 2.5로 조절하는 단계(제5단계);
    상기 pH가 조절된 제1정제용액을 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드[di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid]계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층에 순환시켜 상기 제1정제용액 중의 주석을 흡착하는 단계(제6단계);
    상기 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지층에 증류수를 투입하여 수세하는 단계(제7단계);
    상기 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드계 이온교환수지층에 산세정액을 투입하여 흡착된 주석을 용액으로 추출하여 제2정제용액을 회수하는 단계(제8단계);를 포함하되,
    상기 이온교환수지층은,
    상기 주석도금폐액 1000㎖에 대해 이온교환수지가 400 내지 1000 ㎖로 충진되며,
    상기 이온교환수지층에 순환시켜 상기 주석도금폐액 중의 주석 및 납과 철을 흡착시키는 단계에서,
    상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 상기 이온교환수지층에 대해 2.5 내지 3 BV(Bed volume)의 속도로 3시간 내지 5 시간 동안 순환시켜 주석 및 납과 철을 이온교환수지에 흡착시키며,
    상기 디-(2-에틸헥실)포스포릭애시드[di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid]계 이온교환수지가 충진된 이온교환수지층은,
    상기 주석도금폐액 1000 ml에 대해 600 내지 1200 ml로 충진되며,
    상기 주석도금폐액 중의 주석을 흡착하는 단계에서,
    상기 pH가 조절된 주석도금폐액을 상기 이온교환수지층에 대해 2.5 내지 3 BV(Bed volume)의 속도로 3시간 내지 5 시간 동안 순환시켜 주석을 이온교환수지에 흡착시키는 것을 특징으로 하는 이온교환수지를 이용한 주석도금폐액의 정제방법.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101464194B1 (ko) * 2014-04-16 2014-11-24 인천화학 주식회사 주석도금폐액으로부터 주석화합물 용액 및 산화주석을 동시에 회수하는 방법
KR101467356B1 (ko) * 2014-04-22 2014-12-11 인천화학 주식회사 무전해 니켈도금폐액으로부터 니켈을 회수하는 방법

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