KR102138194B1 - 흡착제를 이용한 금속회수 방법 - Google Patents
흡착제를 이용한 금속회수 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102138194B1 KR102138194B1 KR1020180147501A KR20180147501A KR102138194B1 KR 102138194 B1 KR102138194 B1 KR 102138194B1 KR 1020180147501 A KR1020180147501 A KR 1020180147501A KR 20180147501 A KR20180147501 A KR 20180147501A KR 102138194 B1 KR102138194 B1 KR 102138194B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ions
- adsorbent
- copper
- recovery method
- metal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 title 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 title 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 52
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- -1 gold ions Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims abstract 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 19
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 14
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- MNWBNISUBARLIT-UHFFFAOYSA-N sodium cyanide Chemical compound [Na+].N#[C-] MNWBNISUBARLIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 10
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-N cyanic acid Chemical compound OC#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009938 salting Methods 0.000 description 1
- 210000000582 semen Anatomy 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001432 tin ion Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/42—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
- C22B15/0084—Treating solutions
- C22B15/0086—Treating solutions by physical methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C9/00—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/04—Obtaining noble metals by wet processes
- C22B11/042—Recovery of noble metals from waste materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/04—Obtaining noble metals by wet processes
- C22B11/042—Recovery of noble metals from waste materials
- C22B11/046—Recovery of noble metals from waste materials from manufactured products, e.g. from printed circuit boards, from photographic films, paper or baths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/08—Obtaining noble metals by cyaniding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
- C22B15/0065—Leaching or slurrying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
- C22B15/0065—Leaching or slurrying
- C22B15/0067—Leaching or slurrying with acids or salts thereof
- C22B15/0073—Leaching or slurrying with acids or salts thereof containing nitrogen
- C22B15/0076—Cyanide groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/22—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition
- C22B3/24—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition by adsorption on solid substances, e.g. by extraction with solid resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C9/00—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
- B04C2009/002—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks with external filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
- C02F1/004—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using large scale industrial sized filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
- C02F2101/18—Cyanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
- C22B15/0084—Treating solutions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
본 발명은 흡착제를 이용한 금속회수 방법에 관한 것으로, 금속이온과 시안화물을 포함하는 침출액을 마련하는 단계, 여기서 상기 금속이온은 금이온 및 구리이온을 포함한다; 및 상기 침출액의 시안농도가 0.1ppm이상인 상태에서, 상기 침출액에 개회로전위(open circuit potential)값이 상기 금이온과 상기 구리이온의 사이에 위치하는 흡착제를 가하여 상기 흡착제에 상기 구리이온을 선택적으로 흡착하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 흡착제를 이용한 금속회수 방법에 관한 것이다.
반도체 제조공정 등과 같은 전자산업에서 발생하는 폐액, 도금 폐액 또는 세척수 중에는 유용 금속이 함유되어 있는 것이 일반적이다. 특히 귀금속이 사용되는 산업공정에서 발생하는 폐액이나 세척수 중에는 상당량의 귀금속이 함유되어 있으므로 이를 회수하여 재활용할 필요가 있다.
일반적으로 폐액이나 세척수 중에 함유되는 귀금속의 회수방법은 이온교환수지법, 활성탄소법 및 전해채취 방법을 채택하는 경우가 많으며 회수 후의 용액은 중화처리하여 폐기하거나 정액처리하여 재순환시켜 사용하기도 한다.
이들 중 전해채취방법은 귀금속이 함유되어 있는 수용액 또는 침출액을 전해액으로서 전해환원하여 목적하는 귀금속을 음전극면 위에 석출시키는 방법이다. 전해채취방법은 조금속 같은 중간 단계를 거치지 않고 한 번에 고순도의 금속이 얻어지는 이점과, 전해에 따라서 용매가 재생되어 침출공정에 재사용될 수 있다는 이점이 있다.
그런데, 폐 PCB 등의 유가금속을 용해하기 위해 시안화합물을 사용하는데, 시안화합물에 의해 전해채취의 효율이 낮아지며 용해액에는 다양한 금속의 혼재되어 있어 회수 효율이 낮아지는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 흡착제를 이용한 금속회수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 본 발명의 목적은 금속회수 방법에 있어서, 금속이온과 시안화물을 포함하는 침출액을 마련하는 단계, 여기서 상기 금속이온은 금이온 및 구리이온을 포함한다; 및 상기 침출액의 시안농도가 0.1ppm이상인 상태에서, 상기 침출액에 개회로전위(open circuit potential)값이 상기 금이온과 상기 구리이온의 사이에 위치하는 흡착제를 가하여 상기 흡착제에 상기 구리이온을 선택적으로 흡착하는 단계를 포함하는 것에 의해 달성된다.
상기 흡착제는 시안과의 결합에 의해 금이온의 산화환원 전위가 구리이온보다 낮아진 상태에서 가해질 수 있다.
상기 흡착제는 자철석을 포함할 수 있다.
상기 침출액에 상기 시안화물을 분해할 수 있는 분해용액을 가하여 상기 구리이온을 선택적으로 침전시키는 단계를 더 포함하며, 상기 흡착제는 상기 침전 후에 가해질 수 있다.
상기 흡착제는, 상기 침출액에서 상기 구리이온이 60%이상 침전된 후 가해지며, 흡착은 60℃이하에서 수행될 수 있다.
상기 침전되는 구리이온 대 상기 흡착되는 구리이온의 몰비는 1:0.1 내지 1:0.4일 수 있다.
상기 분해용액은 차염을 포함할 수 있다.
상기 시안화물은 KCN 및 NaCN 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 구리이온이 선택적으로 흡착된 상기 흡착제와 여액을 고액분리하는 단계와; 사이클론 반응기를 이용하여 상기 여액으로부터 상기 금이온을 회수하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 금속이온은 은이온을 더 포함하며, 상기 은이온의 90%이상은 상기 분해용액에 의해 침전될 수 있다.
상기 침출액은 폐PCB의 침출을 통해 얻어질 수 있다.
본 발명에 따르면 흡착제를 이용한 금속회수방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 회수방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 금속회수방법에 대해 상세히 설명한다.
이하 본 발명에서의 "구리이온"/"금이온"은 침출액 중에 구리 및/또는 금이 녹아 있는 상태를 나타내며, "금" 및/또는 "구리"로 표현할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 회수방법의 순서도이다.
먼저 금속이온을 포함하는 침출액을 마련한다(S100). 침출액은, 이에 한정하지는 않으나, 폐PCB의 침출을 통해 얻을 수 있다.
금속이온은 금이온 및 구리이온을 포함하며, 이 외에 은이온, 니켈이온, 아연이온, 주석이온, 철이온 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
침출액 중의 금속이온의 농도는, 이에 한정되지는 않으나, 금은 10 내지 200mg/L, 은은 0.01 내지 0.5mg/L, 구리는 50 내지 3000mg/L, 니켈은 1 내지 20mg/L, 철은 0.1 내지 5mg/L일 수 있다.
침출액에는 귀금속, 특히 금을 녹이기 위해 사용되는 시안화물이 포함되어 있으며, 시안화물은 KCN 및 NaCN 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이후 침출액에 시안화물을 분해할 수 있는 분해용액을 가한다(S200).
분해용액은, 이에 한정되지 않으나, 차염(전해차염)을 포함할 수 있다. 차염은 염수를 전기분해하여 얻을 수 있다. 차염에 의해 시안화합물은 시안산으로 산화된 후, 이산화탄소와 질소로 산화된다.
이 과정을 통해 은이온은 은 침전물로 되어 침출액에서 분리된다. 또한 구리이온 중 상당부분이 구리 침전물로 되어 침출액에서 분리된다. 이 과정에서 은이온은 80%이상, 90%이상, 95%이상 또는 99%이상 침전될 있으며, 구리 이온은 50%이상, 60%이상, 70%이상, 80%이상 또는 90%이상 침전될 수 있다.
이 단계에서 구리이온은 선택적으로 침전된다. 선택적인 침전은 구리이온의 침전율이 금이온의 침전율에 비해 2배 이상, 5배 이상 또는 10배 이상인 것을 의미한다.
이 단계에서 차염은 2회 이상으로 나누어 가해질 수 있다.
구리이온의 침전을 위해 차염과 구리이온을 1시간 내지 50시간, 10시간 내지 30시간 또는 10시간 내지 20시간 동안 반응시킬 수 있다. 이 과정에서 교반은 이루어지지 않을 수 있다.
시안화물 농도, 은이온 농도 및/또는 구리이온의 농도 등에 따라 이 단계는 생략되거나, 반응시간이 단축될 수 있다.
다음으로 흡착제를 이용하여 침전액 내에 있는 구리이온을 선택적으로 흡착한다(S300).
여기서 선택적인 흡착은 구리이온이 흡착율이 금이온의 흡착율에 비해 2배 이상, 5배 이상 또는 10배 이상인 것을 의미한다. 또는 선택적인 흡착은 구리이온의 흡착율은 80% 이상, 90% 이상, 80% 내지 100% 또는 85% 내지 99%이고, 금 이온의 흡착율은 20% 미만, 10% 미만 또는 5% 미만인 것을 의미한다.
흡착은 75℃이하 또는 60℃이하에서 수행될 수 있다. 흡착온도가 높아지면 금이온의 흡착이 발생할 수 있다. 구체적으로 흡착은 상온 내지 50℃ 또는 상온 내지 60℃에서 수행될 수 있다.
흡착에 사용되는 흡착제는 개회로전위(open circuit potential) 값이 귀금속(금) 이온의 개회로전위 값과 유가금속(구리) 이온의 개회로전위 값의 사이에 위치한다.
흡착제는 자철석을 포함할 수 있다.
자철석은 반도체(semiconductor)의 성질을 갖고 있기 때문에 자철석이 용액 중에 존재하면 자철석의 산화반응에 의해 발생된 전자가 자철석 표면에 접근하는 양이온의 환원 반응에 사용될 수 있다. 자철석에 금속이 흡착되는 이유는 자철석(Fe3O4)이 2가철(Fe2+)과 3가철(Fe3+) 산화물이 공존하는 광물(FeO와 Fe2O3)이며, 외부에서 귀금속이온이 접근할 경우 2가철이 전자를 내주어(산화되어) 자철석 표면에 귀금속이 환원·흡착되는 현상이 발생하는데 이는 자철석의 개회로전위(Open circuit potential, OCP)가 귀금속(금)과 일반금속(구리) 사이에 위치하기 때문이다.
자철석은 분말형태로 투여될 수 있으며, 자철석 투입 후 교반 과정을 거칠 수 있다. 교반 과정에서는 폭기(aeration)를 사용할 수 있다.
자철석을 투입할 때 회수대상액의 시안화물 농도는 0.1ppm이상, 1ppm이상 또는 5ppm이상일 수 있다. 본 발명자들은 침출액의 시안화물 농도가 일정 수준 이상이면, 자철석에 금이온보다 구리이온이 선택적으로 흡착되는 것을 발견하였다. 금이온과 구리이온은 아래 표 1과 같이 시안과 결합되면 산화환원 전위의 크기가 역전된다. 본 발명에서 자철석을 이용한 흡착은 시안과의 결합에 의해 금이온의 산화환원 전위가 구리이온보다 낮아진 상태에서 이루어지는 것이며, 이에 의해 구리이온의 선택적인 흡착이 가능해진다.
산화환원 전위 (V) | |
Au/Au+ | 1.69 |
Au/Au3+ | 1.50 |
Au/Au(Cl)4 - | 1.00 |
Ag/Ag+ | 0.80 |
Cu/Cu2+ | 0.34 |
Ag/Ag(CN)2 - | -0.31 |
Cu/Cu(CN)2 - | -0.43 |
Au/Au(CN)2 - | -0.60 |
자철석 투입 및 교반 시의 온도는 상온일 수 있다.
구리이온은 차염을 통해 상당한 양이 침전되어 있기 때문에, 본 단계에서 자철석의 사용량을 감소시킬 수 있다.
자철석은 침출액에서 구리이온이 60%이상, 70%이상, 80%이상 또는 90%이상 침전된 후 가해질 수 있다. 침전되는 구리이온 대 흡착되는 구리이온의 몰비는 1:0.1 내지 1:0.4일 수 있다.
구리이온의 침전량 대 흡착량은 공정시간, 차염 사용량 및 자철석 사용량 등을 감안하여 조절될 수 있다.
다음으로 고액분리를 거쳐 구리이온을 선택적으로 흡착한 자철석과 금이온의 대부분이 남아있는 여액을 얻는다(S400). 금이온은 여액에 80%, 90% 또는 95%이상 남아있을 수 있다.
다음으로 여액으로부터 금이온을 회수한다(S500).
금이온의 회수는, 이에 한정되지 않으나, 사이클론 반응기(전해조)를 이용한 전해채취 방법으로 수행할 수 있다.
사이클론 반응기에서는 음극과 양극사이에 금속 이온을 포함하는 용액을 와류 형태로 공급하여, 음극 표면에 금속이 석출된다. 사이클론 반응기에서는 회수하고자 하는 금속의 환원에 적합한 전압을 인가해야 한다. 본 발명에 따르면 침출액 중 함량이 가장 높은 구리이온이 차염 및 흡착제에 의해 충분히 제거되었기 때문에, 여액으로부터 높은 순도의 금을 용이하게 회수할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 자철석과 이에 흡착된 구리를 분리하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이 단계는 통상의 방법으로 수행될 수 있다.
이하 실험예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저 침출액을 마련하였다. 침출액에서 각 성분의 농도는 금이 52.5ppm, 구리가 298.0ppm, 니켈이 1.3ppm, 철이 0.11ppm이었다.
침출액 중 시안농도는 553ppm이었다.
실험 1: 차염에 따른 시안농도 변화
상온에서 침출액 100ml에 전해차염을 변량투입하고 시안농도 변화를 관찰하였다. 아래 표 2와 같이 차염량이 증가할수록 시안농도는 급격히 감소하였다.
NaClO(ml) | 시안 농도 (ppm) |
0 | 105 |
10 | 28.1 |
20 | 1.22 |
30 | 0.69 |
40 | 0.63 |
50 | 0.52 |
60 | 0.5 |
70 | 0.46 |
80 | 0.41 |
90 | 0.36 |
100 | 0.12 |
실험 2: 자철석에 의한 구리 이온 및 금 이온의 흡착
침출액 100ml에 전해차염 40ml 및 자철석을 변량하여 투입하고 12시간 동안 흡착시켰다. 온도는 80℃였다.
자철석 양에 따른 흡착율은 아래 표 3과 같다. 금의 흡착율은 자철석의 사용량과 무관하게 매우 낮은 수준이었으며, 구리는 70%이상의 높은 흡착율을 보였으며 자철석 사용량이 증가할수록 흡착율이 증가하였다. 그러나 자철석의 사용량을 늘려도 구리이온의 흡착율은 95%이상 얻기가 어려웠다.
자철석(g) | Cu 흡착율(%) | Au 흡착율(%) |
3.6 | 70.91 | 0.57 |
7.2 | 75.27 | 0.55 |
10.8 | 82.46 | 0.55 |
14.4 | 86.53 | 0.54 |
18 | 88.44 | 0.52 |
21.6 | 91.64 | 0.50 |
25.2 | 93.86 | 0.49 |
실험 3: 차염에 의한 구리 이온의 침전
차염의 투입량에 따라 금속 이온의 침전율을 관찰하였다. 침출액 100ml에 차염을 변량 투입하고 상온에서 12시간 교반없이 반응시켰으며, 결과는 표 4와 같다.
NaClO (ml) | Au 침전율 (%) |
Cu 침전율 (%) |
10 | 0.25 | 38.27 |
20 | 0.26 | 66.41 |
30 | 0.26 | 67.37 |
40 | 0.26 | 71.15 |
50 | 0.26 | 74.94 |
60 | 0.26 | 78.91 |
70 | 0.26 | 81.41 |
80 | 0.26 | 83.08 |
90 | 0.26 | 84.55 |
100 | 0.26 | 87.88 |
차염의 투입량이 증가할수록 구리이온의 침전율은 증가하였으나, 금이온의 침전율은 차염의 투입량과 무관하게 매우 낮은 수준을 유지하였다.
실험 4: 침전 후 자철석에 의한 구리 이온 및 금 이온의 흡착
실험 3의 차염 50ml를 사용한 침출액의 여액에 10g의 자철석을 넣었다. 온도는 상온이었으며 교반속도는 150rpm이었다. 시간에 따른 구리이온 및 금이온의 흡착율은 표 5와 같다.
차염에 의해 침전되지 않은 구리이온의 99%이상이 흡착됨을 확인하였다. 실험 2와 비교하면 차염에 의해 약 75%정도의 구리이온이 침전된 상태에서 자철석을 넣었기 때문에 짧은 시간 내에 높은 구리이온 흡착율을 얻을 수 있었다. 반면 금이온은 거의 흡착되지 않았다.
Time(min) | Au 흡착율(%) |
Cu 흡착율(%) |
0 | 0 | 0 |
30 | 0 | 99.12 |
60 | 0 | 99.12 |
120 | 0 | 99.18 |
240 | 0 | 99.25 |
480 | 0 | 99.39 |
1440 | 0 | 99.45 |
실험 5: 온도에 따른 구리이온 및
금이온의
흡착
실험 4와 같은 조건에서 온도를 변경하면서 구리이온과 금이온의 흡착율을 관찰하였다. 각 온도에서 12시간 후의 흡착율은 표 6과 같다.
온도(℃) | Au 흡착율 (%) |
Cu 흡착율 (%) |
25 | 0 | 99.45 |
50 | 0 | 99.56 |
75 | 10 | 99.44 |
90 | 47 | 99.50 |
구리이온은 온도에 상관없이 높은 흡착율을 나타냈다. 금이온은 50℃까지는 거의 흡착이 이루어지지 않았지만 온도가 높아질수록 흡착율이 높아졌다. 즉 온도가 높아지면 구리이온의 선택적 흡착이 어려워지는 것이다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
Claims (11)
- 흡착제를 이용한 금속회수 방법에 있어서,
금속이온과 시안화물을 포함하는 침출액을 마련하는 단계, 여기서 상기 금속이온은 금이온 및 구리이온을 포함한다; 및
상기 침출액의 시안농도가 0.1ppm이상인 상태에서, 상기 침출액에 개회로전위(open circuit potential)값이 상기 금이온과 상기 구리이온의 사이에 위치하는 흡착제를 가하여 상기 흡착제에 상기 구리이온을 선택적으로 흡착하는 단계를 포함하며,
상기 흡착제는 시안과의 결합에 의해 금이온의 산화환원 전위가 구리이온보다 낮아진 상태에서 가해지는 금속회수 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 흡착제는 자철석을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속회수 방법. - 제3항에 있어서,
상기 침출액에 상기 시안화물을 분해할 수 있는 분해용액을 가하여 상기 구리이온을 선택적으로 침전시키는 단계를 더 포함하며,
상기 흡착제는 상기 침전 후에 가해지는 것을 특징으로 하는 금속회수 방법. - 제4항에 있어서,
상기 흡착제는,
상기 침출액에서 상기 구리이온이 60%이상 침전된 후 가해지며,
흡착은 60℃이하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 금속회수 방법. - 제5항에 있어서,
상기 침전되는 구리이온 대 상기 흡착되는 구리이온의 몰비는 1:0.1 내지 1:0.4인 것을 특징으로 하는 금속회수 방법. - 제4항에 있어서,
상기 분해용액은 차염을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속회수 방법. - 제4항에 있어서,
상기 시안화물은 KCN 및 NaCN 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속회수방법. - 제4항에 있어서,
상기 구리이온이 선택적으로 흡착된 상기 흡착제와 여액을 고액분리하는 단계와;
사이클론 반응기를 이용하여 상기 여액으로부터 상기 금이온을 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속회수 방법. - 제4항에 있어서,
상기 금속이온은 은이온을 더 포함하며,
상기 은이온의 90%이상은 상기 분해용액에 의해 침전되는 것을 특징으로 하는 금속회수 방법. - 제4항에 있어서,
상기 침출액은 폐PCB의 침출을 통해 얻어진 것을 특징으로 하는 금속회수 방법.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180147501A KR102138194B1 (ko) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | 흡착제를 이용한 금속회수 방법 |
US16/639,470 US11473169B2 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-27 | Metal recovery method using adsorbent |
PCT/KR2018/014677 WO2020111288A1 (ko) | 2018-11-26 | 2018-11-27 | 흡착제를 이용한 금속회수 방법 |
JP2020508610A JP2021509932A (ja) | 2018-11-26 | 2018-11-27 | 吸着剤を利用した金属回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180147501A KR102138194B1 (ko) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | 흡착제를 이용한 금속회수 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200061800A KR20200061800A (ko) | 2020-06-03 |
KR102138194B1 true KR102138194B1 (ko) | 2020-07-27 |
Family
ID=70852811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180147501A KR102138194B1 (ko) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | 흡착제를 이용한 금속회수 방법 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11473169B2 (ko) |
JP (1) | JP2021509932A (ko) |
KR (1) | KR102138194B1 (ko) |
WO (1) | WO2020111288A1 (ko) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012001747A (ja) | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Hokkaido Univ | 銅製錬スラグを原料とする貴金属吸着材およびその製法 |
JP2014051737A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-03-20 | Nisso Kinzoku Kagaku Kk | 貴金属の回収方法 |
JP2015166080A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-09-24 | Jnc株式会社 | 水溶液中の有害物質の除去方法 |
JP2017528312A (ja) | 2014-08-29 | 2017-09-28 | インストラクション・ゲーエムベーハー | 金属を結合するための吸着剤およびその製造 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5411575A (en) * | 1994-03-25 | 1995-05-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hydrometallurgical extraction process |
AUPR552601A0 (en) * | 2001-06-07 | 2001-07-12 | Unisearch Limited | Selective recovery of precious metal(s) |
KR100429763B1 (ko) | 2002-01-08 | 2004-05-03 | 정건용 | 인쇄회로기판의 세척폐액으로부터 유효성분의 회수방법 |
KR101029472B1 (ko) | 2010-10-25 | 2011-04-18 | (주)에코앤파워 | 전기분해에 의한 구리 회수 장치 |
KR20120138912A (ko) | 2011-06-16 | 2012-12-27 | (주)소명 | 열차 승강장용 안전발판장치 |
KR101336121B1 (ko) | 2011-11-30 | 2013-12-03 | 한국지질자원연구원 | 염산용액을 이용한 폐무연솔더 재활용 방법 |
WO2014065487A1 (ko) | 2012-10-23 | 2014-05-01 | 고려대학교 산학협력단 | Cmp 폐수 내 불순물 분리 방법 및 이를 이용한 cmp 폐수 내 불순물 분리 장치 |
KR20180110834A (ko) | 2017-03-30 | 2018-10-11 | (주)다남이엔이 | 시안화물 제거를 포함하는 금속회수방법 |
CN108529722B (zh) | 2018-04-09 | 2020-10-16 | 中南大学 | 一种生物氧化、铁磁性吸附联合去除氰化物的方法 |
-
2018
- 2018-11-26 KR KR1020180147501A patent/KR102138194B1/ko active IP Right Grant
- 2018-11-27 WO PCT/KR2018/014677 patent/WO2020111288A1/ko active Application Filing
- 2018-11-27 JP JP2020508610A patent/JP2021509932A/ja active Pending
- 2018-11-27 US US16/639,470 patent/US11473169B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012001747A (ja) | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Hokkaido Univ | 銅製錬スラグを原料とする貴金属吸着材およびその製法 |
JP2014051737A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-03-20 | Nisso Kinzoku Kagaku Kk | 貴金属の回収方法 |
JP2015166080A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-09-24 | Jnc株式会社 | 水溶液中の有害物質の除去方法 |
JP2017528312A (ja) | 2014-08-29 | 2017-09-28 | インストラクション・ゲーエムベーハー | 金属を結合するための吸着剤およびその製造 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200061800A (ko) | 2020-06-03 |
JP2021509932A (ja) | 2021-04-08 |
US11473169B2 (en) | 2022-10-18 |
US20210130925A1 (en) | 2021-05-06 |
WO2020111288A1 (ko) | 2020-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4144311B2 (ja) | 白金族元素の分離回収方法 | |
US8388730B2 (en) | Process of leaching gold | |
JP5571416B2 (ja) | 硫化銅鉱の浸出方法 | |
US20100258448A1 (en) | Use of a rare earth for the removal of antimony and bismuth | |
JP2014177391A (ja) | スカンジウムの回収方法 | |
HUT76516A (en) | Hydrometallurgical extraction process | |
JP5538953B2 (ja) | タングステン酸ナトリウム溶液の精製方法 | |
AU2013200947B2 (en) | Method of recovering gold absorbed on activated carbon and method of manufacturing gold using the same | |
JP5636142B2 (ja) | 高純度パラタングステン酸アンモニウムの製造方法 | |
CN101545050A (zh) | 一种含铜钒固体物料综合回收方法 | |
KR102138194B1 (ko) | 흡착제를 이용한 금속회수 방법 | |
CN110484729B (zh) | 一种含氰贫液碱性锌盐-铜盐联合净化的方法 | |
CN112501438A (zh) | 一种从银钯合金废料中分离回收银、钯的方法 | |
JP5761500B2 (ja) | タングステン含有アルカリ溶液の精製方法 | |
KR102025071B1 (ko) | 금속회수방법과 이를 포함하는 금속회수프로세스 | |
JP5553646B2 (ja) | タングステン酸アンモニウム溶液の精製方法 | |
JPS63121625A (ja) | 廃水から金、銀を回収する方法 | |
JP4228972B2 (ja) | 銅精鉱浸出残渣から金の回収方法 | |
EA008015B1 (ru) | Способ удаления серебра из раствора хлорида меди | |
RU2033446C1 (ru) | Способ переработки упорных серебро-, золотосодержащих материалов, руд и концентратов | |
JPH0331772B2 (ko) | ||
JPH02102705A (ja) | 銀の除去方法 | |
Dai | A review of copper cyanide recovery for the cyanidation of copper containing gold ores |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |