[논문]Alamine336에 추출(抽出)된 염화(鹽化) 제 2철(鐵)의 무기산용액(無機酸溶液)에 의한 탈거(奪去)

이만승; 채종귀

Alamine336에 추출(抽出)된 염화(鹽化) 제 2철(鐵)의 무기산용액(無機酸溶液)에 의한 탈거(奪去)
Stripping of Ferric Chloride by Mineral Acid Solution from the Loaded Alamine336 Phase 원문보기

資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, v.17 no.5 = no.85, 2008년, pp.37 - 43

이만승 (목포대학교 공과대학 신소재공학과) , 채종귀 (목포대학교 공과대학 신소재공학과)

초록
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Alamine336에 추출된 염화 제 2철의 탈거실험을 위해 아황산과 염산 및 황산용액의 농도와 탈거조건을 변화시키며 탈거실험을 수행했다. 염산과 황산용액의 농도가 증가함에 따라 철의 탈거율은 감소했으나, 아황산용액의 경우에는 3M의 농도범위에서 산의 농도에 따라 탈거율이 증가하였다. 탈거온도가 증가하면 아황산용액에 의한 철의 탈거율은 감소하나, 염산용액의 경우에는 탈거율이 증가하였다. 0.5M의 철이 함유된 유기상으로부터 O/A=1/10의 조건에서 0.1 M의 염산의 경우에는 3단에 의해, 0.1M의 황산용액으로는 4단에 의해 0.05M농도의 철이 탈거된 용액을 얻을 수 있는 것을 등온탈거곡선으로부터 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Stripping experiments of iron from the loaded Alamine336 by sulfurous, chloric and sulfuric acid solutions have been performed by varying the concentration of acid and stripping conditions. The stripping percentage of iron decreased with the increase of HCl and $H_{2}SO_4$ concentration, while that increased with the increase of $H_{2}SO_3$ concentration up to 3 M. Stripping temperature had adverse effect on the stripping percentage of iron in the stripping by $H_{2}SO_3$ solution, while the stripping percentage of iron by HCl solution increased with the increase of temperature. Stripping isotherm of iron by 0.1 M HCl and 0.1 M $H_{2}SO_4$ solution indicated that three and four stripping stages could result in a solution containing 0.05 M iron at an O/A ratio of 1/10 from the loaded Alamine336 phase where iron concentration was 0.5 M.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

환원제로 작용한다.16) 따라서 아황산 용액에 과산화수소를 첨가하는 경우 철의 탈거에 미치는 영향을 조사하였다. 아황산 용액의 농도가 각각 0.
따라서 아황산용액을 탈거액으로 사용하면 아황산이 제2 철의제 1철이온으로의 환원제로 작용하면서, 철의 탈거율이 증가할 것으로 기대되나 이에 대한 연구결과가 거의없다. 따라서 본 논문에서는 염화 제 2철이 추출된 Alamine336을 아황산, 황산, 염산과 같은 무기산을 사용하여 산의 농도와 탈거조건에 따른 철의 탈거율의 변화를 조사하였다. 또한 등온탈거곡선을 구해 황산과 염산용액에 따른 철의 탈거거동을 비교하였다.
중요하다. 본 연구에서는 염산, 황산, 아황산과 같은 무기산을 대상으로 Alamine336에 의해 철이 추출된 유기상으로부터 철의 탈거에 관한 연구를 수행했다. 그러나 본 논문의 실험 범위에서 전반적으로 철의 탈거율이 낮았고, 또아황산용액을 사용하더라도 아황산의 환원 작용에 의한철의 탈거율의 증가는 그리 크지 않았다.

가설 설정

4-8) 염산용액에서 Alamine336에 의한 철의 추출 실험으로부터 Alamine336의 철 추출특성이매우 우수하나, 탈거율을 향상시키는 것이 Alamine336 을 이용한 철의 선택적 추출 공정의 개발에서 매우 중요함을 알았다.8) 이온교환수지인 Diphonix 역시 제 2철이온에 대한 선택성이 강하다. 그러나 철이온이 흡착된 Diphonix수지로부터 철의 세출이 어려워, Diphonix를이용한 철 제거상용화 공정이 개발되지 않았다.

제안 방법

그러나 산의 농도가 매우묽은 조건에서는 세 종류의 탈거액에 의한 탈거율은 비슷하였다. 따라서 가격이 비교적 저렴한 황산과 염산의농도가 묽은 조건에서 등온 탈거곡선을 구해 두 용액에의한 탈거를 비교하였다.
따라서 본 논문에서는 염화 제 2철이 추출된 Alamine336을 아황산, 황산, 염산과 같은 무기산을 사용하여 산의 농도와 탈거조건에 따른 철의 탈거율의 변화를 조사하였다. 또한 등온탈거곡선을 구해 황산과 염산용액에 따른 철의 탈거거동을 비교하였다.
5 M의 Alamine336으로 두 상의부피가 동일한 조건에서 추출 시 수상에 존재하던 철의 46%가 유기상으로 추출되었다. 상기 조건에서 철이 추출된 유기상을 모액으로 삼아 무기산의 종류와 농도를 변화시키며 탈거 실험을 행했다. 탈거용액으로 황산, 아황산, 염산을 선택하여 농도를 최대 3M까지 변화시켜 탈거실험을 하고, 다음식으로 철의 탈거율을 구해 Fig.
5M 농도의 Alamine336과 1시간 동안 교반시키고 24 시간 정치하였다. 수상과 유기상을 분리하여 염화 제 2 철이 추출된 유기상으로 탈거 실험을 행했다. 탈거실험은 100ml 분액 여두에 탈거용액 20ml와 철이 추출된유기상 20ml를 넣고 Wrist Action Shaker에서 30분간교반한 후 24시간 정치하여 두상을 분리하였다.
탈거실험은 100ml 분액 여두에 탈거용액 20ml와 철이 추출된유기상 20ml를 넣고 Wrist Action Shaker에서 30분간교반한 후 24시간 정치하여 두상을 분리하였다. 수상에서 철의 농도는 ICP-AES (Spectroflame EOP)로분석하였으며, 유기상으로 추출된 철의 농도는 물질수지로 계산하였다.
염화 제 2철이 추출된 유기상을 준비하기 위해 염화제 2철의 농도를 1.5M, 염산의 농도를 3M로 조절한용액을 제조하였다. 이와 같은 염화 제 2철 용액을 I.
이때 수상에 존재하던철의 46%가 유기상으로 추출되었다. 이와 같이 철이추출된 유기상과 수상의 부피비(O/A)를 5에서 1/4까지변화시키며 황산용액과 염산용액으로 탈거 실험을 수행하여 등온 탈거곡선을 구했다. 먼저 황산 농도가 0.
진한 염산용액에서 Alamine336에 추출된 제 2철의탈거실험을 위해 아황산과 염산 및 황산용액으로 탈거실험을 수행했다. 아황산 용액을 탈거액으로 사용하는 경우 3M까지는 아황산 농도의 증가에 따라 철의 탈거율이 증가하였다.
탈거 액으로 아황산 용액을 사용하여 탈거온도를 25, 35, 45OCC로 변화시키며 여러 아황산 농도에서 탈거실험한 결과를 Fig. 4에 나타냈다. 온도가 증가함에 따라철의 탈거율이 약간 감소하는 것을 알 수 있다.
상기 조건에서 철이 추출된 유기상을 모액으로 삼아 무기산의 종류와 농도를 변화시키며 탈거 실험을 행했다. 탈거용액으로 황산, 아황산, 염산을 선택하여 농도를 최대 3M까지 변화시켜 탈거실험을 하고, 다음식으로 철의 탈거율을 구해 Fig. 1 에 나타냈다.

대상 데이터

먼저 철이 추출된 유기상을 준비하기 위해 염화 제 2철과 염산의 농도가 각각 1.5 M, 3M 인 용액을 1.5 M 의 Alamine336으로 추출했다. 이때 수상에 존재하던철의 46%가 유기상으로 추출되었다.
본 실험에서 사용한 시약은 모두 일급시약으로 FeClgHQ와 HC₁ 을 증류수에 용해하여 추출을 위한수상을 준비하였다. 추출제로 Alamine 336을, 희석제로는 toluene을 사용하였으며 Alamine336(Cognis Corp.
염화 제 1철과 2철의 탈거 거동을 비교하기 위해 염화 제 1철의 농도가 0.5 M이고 염산의 농도가 3 MR] 수상을 1.5 M의 Alamine336으로 추출했다. 이때 염화제 1철의 12%가 유기상으로 추출되었으며, 이와 같이철이 추출된 유기상으로 염산과 황산의 농도를 0.
준비하였다. 추출제로 Alamine 336을, 희석제로는 toluene을 사용하였으며 Alamine336(Cognis Corp.) 과 toluenee 모두 시약급으로 정제하지 않고 사용하였다. 탈거실험 시 사용한 아황산과 염산 및 황산용액은 일급시약을 증류수에 첨가하여 농도를 조절하였다.

성능/효과

본 연구에서는 염산, 황산, 아황산과 같은 무기산을 대상으로 Alamine336에 의해 철이 추출된 유기상으로부터 철의 탈거에 관한 연구를 수행했다. 그러나 본 논문의 실험 범위에서 전반적으로 철의 탈거율이 낮았고, 또아황산용액을 사용하더라도 아황산의 환원 작용에 의한철의 탈거율의 증가는 그리 크지 않았다. 향후 가격이저렴한 유기산을 환원제로 이용한 철의 탈거에 대한 연구가 필요하다고 생각된다.
3에 나타냈다. 본논문의 실험 범위에서 아황산 용액에 과산화수소를 첨가하는 것은 철의 탈거에 거의 영향을 미치지 않았다.
아황산용액에과산화수소의 첨가는 철의 탈거에 거의 영향을 미치지않았다. 아황산 용액에 의한 탈거온도를 25에서 45℃로증가시키면 탈거율이 감소하나, 염산용액으로 탈거하는경우에는 온도가 증가함에 따라 탈거율이 증가하였다. 등온탈거곡선으로부터 0.
5에 나타냈다. 아황산용액을 탈거액으로 사용한 실험 결과와 달리 염산용액을 탈거액으로 사용한 경우 탈거온도가 증가함에 따라 탈거율이 38에서 55%로 증가하였다. 이는 염산에의한 철의 탈거반응이 흡열 반응임을 의미한다.
염산과 황산 및 아황산 용액으로 탈거 실험을 행한 결과 산의 농도가 높은 조건에서는 아황산 용액을 사용한경우 탈거율이 가장 높았다. 그러나 산의 농도가 매우묽은 조건에서는 세 종류의 탈거액에 의한 탈거율은 비슷하였다.

후속연구

그러나 본 논문의 실험 범위에서 전반적으로 철의 탈거율이 낮았고, 또아황산용액을 사용하더라도 아황산의 환원 작용에 의한철의 탈거율의 증가는 그리 크지 않았다. 향후 가격이저렴한 유기산을 환원제로 이용한 철의 탈거에 대한 연구가 필요하다고 생각된다.

참고문헌 (16)

Flett, D. S. and Monhemius, A. J., 1996 : Solvent extraction for iron control in hydrometallurgy. In: Dutrizac, A. E., Harris, G. B. (Eds.), Proceeding of the Second Internal Symposium on Iron control in Hydrometallurgy, pp. 331-356, The Canadian Institute of Mining, Metallurgy, and Petroleum, Ottawa, Canada
Biswas, R. K. and Begum, D. A., 1998 : Solvent extraction of $Fe^{3+}$ from chloride solution by D2EHPA in kerosene, Hydrometallurgy, 50, pp. 153-168

상세보기
Kim, J. S., Zhang, L., and Keane, M. A., 2001 : Removal of iron from aqueous solutions by ion exchange with Na-Y zeolite, Separation science and technology, 36, pp. 1509-1525

상세보기
Muhl, P, Gloe, K., and Fischer, C, 1980 : The application of liquid-liquid extraction for the separation of iron during the production of alumina, Hydrometallurgy, 5, pp. 161-178

상세보기
Yun, C. K., 1984 : A mathematical description of the extraction isotherms of tungsten and sulfuric acid in a tertiary amine, Hydrometallurgy, 12, pp. 289-298

상세보기
Stenstrom, S., 1987 : Extraction of cadmium from phosphoric acid solutions with amines. Part III. A thermodynamic model, Hydrometallurgy, 18, pp. 1-20

상세보기
Yakubu, N. A., 1987 : A study of uranium solvent extraction equilibria with Alamine336 in kerosene, Hydrometallurgy, 18, pp. 93-104

상세보기
이만승, 이경주, 2004 : Alamine336염에 의한 $FeCl_3$ 용매추출평형, 대한금속재료학회지, 42(2), pp. 205-211

상세보기
Shaw, D. R., Dreisinger, D. B., Lancaster, T., Richmond, G. D., and Tomlinson, M., 2004 : The commercialization of the FENIX iron control system for purifying copper electrowinning electrolytes, JOM, 56, pp. 38-41
Xue, S. S. Gula, M. J. Harvey, J. T., and Horwitz, E. P., 2001 : Control of iron in copper electrolyte streams with a new monophosphonic/sulphonic acid resin, Minerals and Metallurgical Processing, 18, pp. 133-137

상세보기
Lee, M. S. and Nicol, M. J., 2007 : Removal of iron from cobalt sulfate solutions by ion exchange with Diphonix resin and enhancement of iron elution with titanium(III), Hydrometallurgy, 86, pp. 6-12

상세보기
Lupi, C. and Pilone, D., 2000 : Reductive stripping in vacuum of Fe(III) from D2EHPA, Hydrometallurgy, 57, pp. 201-207

상세보기
Chang, C. M., Gu, H., and O'Keefe, T. J., 1996: Galvanic stripping of iron from solvent extraction solutions from zinc residue leaching. In: Dutrizac, A.E., Harris, G.B. (Eds.), Proceeding of the Second Internal Symposium on Iron control in Hydrometallurgy, pp. 417-428, The Canadian Institute of Mining, Metallurgy, and Petroleum, Ottawa, Canada
Zemaitis, J. F., Clark, Jr. D. M., Rafal, M., and Scrivner, N. C., 1986 : Handbook of aqueous electrolyte thermodynamics, pp. 415-416, A Publication of the Design Institute for Physical Property Data, NY, USA
Lee, M. S., Lee, K. J., and Oh, Y. J., 2004 : Effect of temperature on equilibria in synthetic sulfuric acid leaching solution of zinc calcine, Mater. Trans., 45(5), pp. 1748-1753

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Harris, D. C., 1980 :Quantitative chemical analysis, p. 378, W.H. Freeman and Company, NY, USA

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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