선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 현장 도금폐수 처리에 이용된 탄소폼 흡착소재를 이용하여 탈착 실험을 수행하였으며, 이를 통해 복합 중금속의 탈착 거동을 살펴보았다. 또한 탄소폼 흡착소재를 구리도금 세척수의 처리에 이용하여 적용성을 살펴보았으며, 흡착된 구리는 단일 중금속 탈착을 통해 용출시켰다.
- 본 연구에서는 산업도금폐수 처리에 사용된 탄소폼 흡착 소재로부터 중금속의 탈착 및 회수에 관한 거동 특성을 살펴보았다. 우선 복합 중금속 탈착 실험을 통해 용액의 조성이 탄소폼 흡착소재로부터 중금속의 탈착에 큰 영향을 미친다는 것을 확인하였으며, 본 연구에서는 0.
제안 방법
- 물리적인 처리 기술이 복합 중금속의 탈착에 미치는 영향을 살펴보기 위해 대표적인 물리적 처리 기술인 초음파 주사 방법을 적용시켜 보았다. 1.0 g의 폐탄소폼을 100 mL의 0.25 M H2SO4 탈착용액이 들어있는 분해병에 넣고 초음파를 출력 30, 50, 70, 90, 그리고 100 W로 변화시키며 복합 중금속의 탈착을 평가해 보았으며, 초음파의 노출시간 또한 30, 60, 120, 180, 그리고 300분으로 변화시키면서 실험을 진행하였다. 초음파 노출시간 이외의 반응시간 동안에는 진탕기를 이용하여 150 rpm에서 교반하여 전체 반응시간이 일정하도록 하였다.
- 4,12,13) 하지만 HCl을 탈착용액으로 사용하는 경우 용액에 존재하는 다량의 Cl 이온이 폐수에 존재하는 유기물과 결합하여 THM (Trihalomethane)과 같은 발암물질을 형성할 수 있으므로 후속 처리공정을 필요로 하게된다.14) 따라서 실제 도금폐수처리 공정에서도 pH 조정을 위한 산으로 공업용 H2SO4를 널리 이용하고 있으며 본 연구에서도 0.25 M의 낮은 농도에서도 안정적인 복합 중금속의 탈착을 보여주는 H2SO4를 후속 탈착 실험에 이용하여 추가적인 중금속 용출 특성을 살펴보았다.
- 17~19) 따라서 앞선 실험에서 주어진 황산 용액을 탈착 용액으로 이용하여 초음파의 강도 및 노출시간이 탄소폼으로부터 복합 중금속 탈착에 미치는 영향을 살펴보았으며 그 결과를 각각 Fig. 3과 4에 나타냈었다.
- 86 mg/g보다는 큰 수치로 현장수 조건에서는 크롬과 니켈과 같은 경쟁 흡착질(adsorbate)이 존재하지 않는 경우에 더 높은 흡착량을 보이는 것으로 판단된다.9,10) 흡착이 파과된 고정상 반응기로부터 탄소폼을 회수하여 건조 후 주사전자현미경 (SEM)을 이용하여 표면의 결정을 살펴보았다. 표면 SEM 이미지(Fig.
- 구리 세척수 처리로 포화된 탄소폼을 이용하여 단일 중 금속 탈착 실험을 수행하였다. 실험은 고정상 반응기에서 포화된 탄소폼 0.
- 실험은 상향류 연속 주입방식으로 진행하였으며, 실험에 사용된 현장 구리 세척수의 성상은 Table 2에 나타내었다. 구리 세척수의 주입은 연동펌프(Peristaltic pump, Masterflex, Germany)를 이용하여 현장 처리 공정 시간을 고려한 EBCT (Empty Bed Contact Time) = 2시간의 유량으로 주입하였으며, 유출수는 분액 수집기(Fraction collector, GILSON FC203B, USA)로 수집하여 분석하였다. 구리 세척수에 대한 칼럼의 처리성능이 포화가 발생한 후 폐탄소폼을 칼럼으로부터 수집하여 105℃의 대류식 건조기에서 18시간 동안 건조하여 수분을 제거하였다.
- , Korea)를 이용하여 150 rpm에서 1시간 동안 추가 교반시켜주었다. 또한 실험에 사용된 산의 농도가 복합 중금속 탈착에 미치는 영향을 알아보기 위해 산의 농도를 0.25, 0.5, 1, 그리고 2 M로 변화시키면서 실험을 진행하였다.
- 따라서 본 연구에서는 현장 도금폐수 처리에 이용된 탄소폼 흡착소재를 이용하여 탈착 실험을 수행하였으며, 이를 통해 복합 중금속의 탈착 거동을 살펴보았다. 또한 탄소폼 흡착소재를 구리도금 세척수의 처리에 이용하여 적용성을 살펴보았으며, 흡착된 구리는 단일 중금속 탈착을 통해 용출시켰다. 용출된 구리는 전기적 회수 방식으로 회수한 후 회수된 구리의 특성을 분석하였으며, 전기적 방식으로 재생된 탈착 용액은 구리 용출에 재이용하여 재이용 효율을 살펴보았다.
- 먼저 용액의 화학조성이 복합 중금속의 탈착에 미치는 영향을 살펴보기 위해 산세척에 대표적으로 이용되는 HCl과 H2SO4를 비교해 보았으며 대조군으로 증류수 상태에서의 중금속 탈착을 살펴보았다. 이를 위해 1.
- 물리적인 처리 기술이 복합 중금속의 탈착에 미치는 영향을 살펴보기 위해 대표적인 물리적 처리 기술인 초음파 주사 방법을 적용시켜 보았다. 1.
- 구리 세척수 처리로 포화된 탄소폼을 이용하여 단일 중 금속 탈착 실험을 수행하였다. 실험은 고정상 반응기에서 포화된 탄소폼 0.5 g을 0.25 M 황산 50 mL에 넣은 후 100 W의 출력으로 180분 동안 초음파 처리 후 1시간동안 교반 하고 필터링하여 분석을 수행하였다. 분석 결과 탈착 용액에 용출된 구리의 평균 농도는 254.
- 5 cm로 잘라서 내경 3 cm, 높이 10 cm의 Plexiglas 칼럼에 충진해 주었다. 실험은 상향류 연속 주입방식으로 진행하였으며, 실험에 사용된 현장 구리 세척수의 성상은 Table 2에 나타내었다. 구리 세척수의 주입은 연동펌프(Peristaltic pump, Masterflex, Germany)를 이용하여 현장 처리 공정 시간을 고려한 EBCT (Empty Bed Contact Time) = 2시간의 유량으로 주입하였으며, 유출수는 분액 수집기(Fraction collector, GILSON FC203B, USA)로 수집하여 분석하였다.
- 실험이 끝난 후 상등액을 샘플링하여 0.45 µm 실린지 필터(PTFE syringe filter, Millipore, USA)를 이용하여 고액분리한 후 탈착된 복합 중금속의 농도를 ICP-OES를 이용하여 측정하였다.
- 또한 탄소폼 흡착소재를 구리도금 세척수의 처리에 이용하여 적용성을 살펴보았으며, 흡착된 구리는 단일 중금속 탈착을 통해 용출시켰다. 용출된 구리는 전기적 회수 방식으로 회수한 후 회수된 구리의 특성을 분석하였으며, 전기적 방식으로 재생된 탈착 용액은 구리 용출에 재이용하여 재이용 효율을 살펴보았다.
- 하지만 10 V 이상의 전압을 걸어주게 되면 양극의 탄소폼 판이 전압을 견디지 못하고 부러지게 되어 주어진 조건에서 더 높은 강도의 전압은 이용할 수 없었다. 음극의 알루미늄 판에 회수된 구리의 성상 분석을 위해 표면을 조심스럽게 긁어 결정을 회수한 후 화학성분 분석을 수행하였다(Table 3). 분석 결과 구리의 성분 78.
- 5, 그리고 10 V로 변화시키며 시간에 따른 구리의 회수를 탈착 용액 중의 구리 농도 변화로 측정하였다. 이후 구리가 회수된 탈착 용액은 다시 폐탄소폼의 구리 탈착에 사용하였으며 구리 탈착 농도의 변화를 측정하였다. 또한 음극의 알루미늄 판에 회수된 구리 결정의 화학 조성은 XRF를 이용하여 분석하여 Table 3에 나타내었다.
- 탈착 용액 450 mL를 1 L 비커에 넣고 탄소폼과 알루미늄 판을 5 cm 간격으로 고정해 주었다. 이후 직류 전압의 세기를 5, 7.5, 그리고 10 V로 변화시키며 시간에 따른 구리의 회수를 탈착 용액 중의 구리 농도 변화로 측정하였다. 이후 구리가 회수된 탈착 용액은 다시 폐탄소폼의 구리 탈착에 사용하였으며 구리 탈착 농도의 변화를 측정하였다.
- 구리 세척수에 대한 칼럼의 처리성능이 포화가 발생한 후 폐탄소폼을 칼럼으로부터 수집하여 105℃의 대류식 건조기에서 18시간 동안 건조하여 수분을 제거하였다. 이후 폐탄소폼으로부터의 구리 탈착 실험은 복합 중금속 탈착 실험에서 선정된 용액과 탈착 조건을 이용하여 진행하 였으며, 탈착된 중금속의 농도는 ICP-OES를 이용하여 측정하였다.
- 전기적 회수 실험을 통해 구리가 회수된 탈착 용액은 다시 탄소폼 구리 탈착에 재이용하여 용출 실험을 진행하였으며 그 결과를 Fig. 7에 나타내었다. 재이용 실험에서 구리의 용출 농도는 214.
- 주어진 탈착 방식을 이용하여 용출시킨 구리를 전기적 방법을 이용하여 회수해 주었다. 이때 직류 전압의 세기와 시간에 따른 구리 회수 농도 변화를 Fig.
- 중금속의 용출에 널리 이용되는 HCl과 H2SO4를 이용하여 복합 중금속 흡착 탄소폼으로부터 크롬과 구리, 그리고 니켈의 용출 농도를 Fig. 1에 나타내었다. 대조군으로 사용된 증류수의 경우 교반이나 초음파 처리와 같은 물리적인 탈착 방식으로는 중금속의 탈착이 관측되지 않았으며, 이를 통해 탄소폼에 흡착된 중금속의 경우 용액의 화학조성에 큰 영향을 받는 것으로 판단되었다.
- 5% 이상)을 제외한 화학 성상을 Table 1에 나타내었다. 탄소폼 표면의 중금속 결정을 살펴보기 위해 주사전자현미경(SEM, Quanta 250 FEG, FEI, USA)을 이용하였다.
- 탄소폼 흡착소재의 현장 폐수 처리 실험을 단일 중금속 용액인 구리 세척수 처리에 적용하여 처리 성능을 살펴보았다. 실험에 사용된 탄소폼 흡착소재는 현장형 탄소폼을 0.
- 탈착된 구리를 탈착용액으로부터 회수하기 위한 전기적 구리회수 실험을 수행하였다. 전기적 구리회수를 위해 직류 전원장치(DC Power Supply, SMART, RDP-305, Korea)를 이용하였으며 양극에는 고밀도 탄소폼을 음극에는 알루미늄 판을 사용하였다.
- 용액에 존재하는 양이온의 농도는 유도 결합 플라즈마 발광 분석법(ICP-OES, Prodigy ICP, Teledyne Leeman Labs, USA)을 이용하여 측정하였으며, 구리도금 세척수에 존재하는 음이온의 농도는 이온 크로마토그래피(IC, Metrohm, Switzerland)를 이용하여 측정하였다. 흡착 및 탈착 실험 전후의 탄소폼 화학 성상변화는 X-선 형광 분석계(XRF, ZSX Primus II, Rigaku, Japan)를 이용하여 분석하였으며, 비교를 위해 탄소성분(C, 97.5% 이상)을 제외한 화학 성상을 Table 1에 나타내었다. 탄소폼 표면의 중금속 결정을 살펴보기 위해 주사전자현미경(SEM, Quanta 250 FEG, FEI, USA)을 이용하였다.
대상 데이터
- 복합 중금속 탈착 실험을 위해 본 연구팀의 도금폐수처리 현장 파일럿 실험에 이용된 폐탄소폼을 회수하여 실험에 이용하였다.10) 회수된 탄소폼 블록의 크기는 3.
- 본 연구에서 사용한 탄소폼은 (주)한국스미더스오아시스와 공동으로 연구개발한 중금속 흡착소재로 자세한 합성방법은 이전의 연구에 잘 소개되어 있다.9,10) 간략하게는 페놀 수지를 포름알데하이드와 염기촉매의 배합을 통해 합성하고, 혼합물은 황산을 이용하여 중화시킨다.
- 실험에 사용된 탄소폼 흡착소재는 현장형 탄소폼을 0.5 × 0.5 × 0.5 cm로 잘라서 내경 3 cm, 높이 10 cm의 Plexiglas 칼럼에 충진해 주었다.
- 탈착된 구리를 탈착용액으로부터 회수하기 위한 전기적 구리회수 실험을 수행하였다. 전기적 구리회수를 위해 직류 전원장치(DC Power Supply, SMART, RDP-305, Korea)를 이용하였으며 양극에는 고밀도 탄소폼을 음극에는 알루미늄 판을 사용하였다. 탈착 용액 450 mL를 1 L 비커에 넣고 탄소폼과 알루미늄 판을 5 cm 간격으로 고정해 주었다.
- 탈착 실험에 이용된 화학약품은 모두 시약등급(Reagent grade)의 제품을 구입하여 이용하였으며, 초순수(>18.2 MΩ)를 이용하여 용액의 준비와 희석을 진행하였다.
이론/모형
- 2 MΩ)를 이용하여 용액의 준비와 희석을 진행하였다. 용액에 존재하는 양이온의 농도는 유도 결합 플라즈마 발광 분석법(ICP-OES, Prodigy ICP, Teledyne Leeman Labs, USA)을 이용하여 측정하였으며, 구리도금 세척수에 존재하는 음이온의 농도는 이온 크로마토그래피(IC, Metrohm, Switzerland)를 이용하여 측정하였다. 흡착 및 탈착 실험 전후의 탄소폼 화학 성상변화는 X-선 형광 분석계(XRF, ZSX Primus II, Rigaku, Japan)를 이용하여 분석하였으며, 비교를 위해 탄소성분(C, 97.
성능/효과
- 10) 이를 이용한 탈착실험에서도 크롬이 가장 높은 농도로 용출되었으며 0.25 M의 HCl을 이용한 경우 23.18 ± 1.28 mg/L, 그리고 0.25 M H2SO4를 이용한 경우 28.43 ± 0.97 mg/L로 나타나 H2SO4를 사용한 경우에 용출 농도가 더 높게 나타났다.
- 4) 이에 지난 수십 년간 흡착 기술과 관련된 흡착제 연구를 통해 수중의 중금속 또는 준금속(비소 등) 제거의 효율과 경제성의 현격한 향상을 가져올 수 있었다. 하지만 사용된 흡착제의 재이용이나 산이나 알칼리, 킬레이트제와 같은 재생 용제를 이용한 중금속의 회수에 대한 관심은 부족한 실정이며, 오직 몇몇 연구자들에 의해서 폐기 전 사용 흡착제의 관리와 거동에 관한 연구가 이루어졌다.
- 가장 높은 용출 농도를 나타내는 크롬의 경우 0.25 M의 HCl을 사용하였을 때 16.83 ± 2.30 mg/L로 낮게 나타났으나 이후 HCl의 농도를 0.50 M로 증가시킴에 따라 크롬의 용출 농도가 27.62 ± 1.06 mg/L로 증가하였으며 최대 용출 농도는 2 M의 HCl을 이용한 경우 30.34 ± 1.50 mg/L로 나타났다.
- 또한, 물리적 기술을 혼합하여 중금속의 탈착을 증진시킬 수 있음을 확인하였으며, 초음파의 강도가 강할수록 지속시간이 길수록 뛰어난 용출 특성을 나타내었다. 고정상 반응기를 이용하여 구리 도금 세척수 처리에 적용시켜본 결과 탄소폼의 단위 질량당 구리 제거 성능을 41.12 mg/g으로 우수하게 나타났으며, 구리는 탄소폼 표면에서 산화구리의 결정으로 성장하는 것을 확인하였다. 도출된 탈착 조건으로 흡착된 구리를 탈착시킨 결과 약 90%의 회수율을 나타내었으며, 용출 시킨 구리는 직류 전원 장치를 이용하여 회수할 수 있었다.
- 공급되는 직류 전압의 세기에 따른 회수율의 차이의 경우 5 V와 7.5 V에서는 큰 차이가 없는 것으로 나타났지만 10 V의 전압을 공급한 경우에는 보다 빠르게 구리 농도가 감소하는 것으로 나타 나 초기 254.69 ± 15.80 mg/L의 구리 농도가 60분 이내에 136.38 ± 0.79 mg/L로 감소하고 240분에 이르면 18.96 ± 0.08 mg/L까지 감소하는 것으로 나타나 92.56%의 충분한 회수 율을 보였다.
- 다음으로 초음파의 노출시간에 따른 영향을 살펴본 결과 크롬의 경우 반응시간이 30분에서 60분으로 증가함에 따라 탈착 평균 농도가 22.21 ± 0.47 mg/L에서 32.95 ± 7.32 mg/L로 빠르게 증가하였으며, 이후 180분과 300분 사이에서는 37.00 ± 6.24 mg/L에서 37.55 ± 10.27 mg/L로 큰 변화가 없는 것으로 나타났다.
- 1에 나타내었다. 대조군으로 사용된 증류수의 경우 교반이나 초음파 처리와 같은 물리적인 탈착 방식으로는 중금속의 탈착이 관측되지 않았으며, 이를 통해 탄소폼에 흡착된 중금속의 경우 용액의 화학조성에 큰 영향을 받는 것으로 판단되었다. 이는 탄소폼 표면에서 중금속의 흡착이 화학적 결합을 형성하기 때문으로,9) 화학적 흡착의 경우 물리적 흡착과 달리 결합력이 강하여 중금속의 탈착을 위해 산을 희석한 용매를 이용하여 실험을 진행하는 경우가 일반적이다.
- 도금 세척수의 구리 농도가 11.11 ± 2.62 mg/L로 지속적으로 유입되는 동안 유출수의 농도는 2 mg/L 이하로 안정적인 구리 처리 성능을 나타냈으며 반응시간 400시간 이후에 유출곡선의 파과 및 탄소폼 흡착제의 포화가 측정되었다.
- 12 mg/g으로 우수하게 나타났으며, 구리는 탄소폼 표면에서 산화구리의 결정으로 성장하는 것을 확인하였다. 도출된 탈착 조건으로 흡착된 구리를 탈착시킨 결과 약 90%의 회수율을 나타내었으며, 용출 시킨 구리는 직류 전원 장치를 이용하여 회수할 수 있었다. 이상의 연구 결과들은 중금속 처리에 이용된 흡착소재로부터 중금속의 용출과 자원으로써 재생적 순환에 관한 주요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
- 25 M의 H2SO4를 사용한 경우에 안정적인 중금속 용출을 나타내었다. 또한, 물리적 기술을 혼합하여 중금속의 탈착을 증진시킬 수 있음을 확인하였으며, 초음파의 강도가 강할수록 지속시간이 길수록 뛰어난 용출 특성을 나타내었다. 고정상 반응기를 이용하여 구리 도금 세척수 처리에 적용시켜본 결과 탄소폼의 단위 질량당 구리 제거 성능을 41.
- 분석 결과 탈착 용액에 용출된 구리의 평균 농도는 254.69 ± 15.80 mg/L로 나타났으며, 이는 제거 성능을 통해 환산된(탈착실험 주입량 = 10 g/L) 411.20 mg/L의 61.94% 수준이다.
- 본 연구에서는 산업도금폐수 처리에 사용된 탄소폼 흡착 소재로부터 중금속의 탈착 및 회수에 관한 거동 특성을 살펴보았다. 우선 복합 중금속 탈착 실험을 통해 용액의 조성이 탄소폼 흡착소재로부터 중금속의 탈착에 큰 영향을 미친다는 것을 확인하였으며, 본 연구에서는 0.25 M의 H2SO4를 사용한 경우에 안정적인 중금속 용출을 나타내었다. 또한, 물리적 기술을 혼합하여 중금속의 탈착을 증진시킬 수 있음을 확인하였으며, 초음파의 강도가 강할수록 지속시간이 길수록 뛰어난 용출 특성을 나타내었다.
- 우선 초음파 강도의 영향의 경우 초음파 발생장치의 출력을 30 W에서 70 W로 증가시킴에 따라 크롬의 탈착 평균 농도가 15.27 ± 5.21 mg/L에서 28.67 ± 1.48 mg/L로 빠르게 증가하였으며 이후 100 W까지 증가시킨 경우에는 크롬의 탈착 평균 농도가 30.63 ± 0.29 mg/L로 큰 차이가 없었다.
- 62 mg/L로 지속적으로 유입되는 동안 유출수의 농도는 2 mg/L 이하로 안정적인 구리 처리 성능을 나타냈으며 반응시간 400시간 이후에 유출곡선의 파과 및 탄소폼 흡착제의 포화가 측정되었다. 이를 반응기의 부피(EBCT = 2 h)로 환산하였을 경우 200 반응기부피(Bed volume) 동안 안정적으로 구리 제거 성능을 나타내었으며, 반응기에 충진된 탄소폼의 질량을 이용하여 전체 처리량을 나누면 탄소폼의 단위 질량당 구리 제거 성능은 41.12 mg/g으로 나타났다. 이는 증류수 기반에 구리가 고농도로 존재하는 조건에서 등온 흡착식을 통해 얻어진 구리 최대흡착량 212.
- 14 mg/L 사이로 농도의 변화가 크게 나타나진 않았다. 이상의 결과로부터 높은 농도의 HCl을 이용한 경우 H2SO4를 탈착용액으로 이용하는 경우보다 높은 중금속의 용출 특성을 보이는 것으로 나타났으며 이는 기존의 여러 중금속 탈착 문헌의 결과와도 잘 일치하는 경향을 보였다. 4,12,13) 하지만 HCl을 탈착용액으로 사용하는 경우 용액에 존재하는 다량의 Cl 이온이 폐수에 존재하는 유기물과 결합하여 THM (Trihalomethane)과 같은 발암물질을 형성할 수 있으므로 후속 처리공정을 필요로 하게된다.
- 13 mg/L로 더 높은 용출 특성을 나타내었다. 이처럼 탄소폼에 흡착된 복합 중금속의 경우도 일반적인 중금속의 용출과 마찬가지로 희석된 산에서 높은 용출 특성을 보이는 것을 확인하였다.1,5)
- 재이용 실험에서 구리의 용출 농도는 214.44 ± 6.23 mg/L로 나타나 재이용 효율이 84.20%인 것을 확인하였다.
- 6에 나타내었다. 준비된 용액에 직류 전력을 공급함에 따라 용액 중 구리는 음극의 알루미늄 판에서 석출되는 것을 확인할 수 있었으며, 이에 따라 용액에 존재하는 구리의 농도가 시간에 따라 점차 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 공급되는 직류 전압의 세기에 따른 회수율의 차이의 경우 5 V와 7.
- 탄소폼으로부터 구리의 용출의 경우 HCl의 농도가 0.25 M에서 2 M로 증가함에 따라 용출 농도가 1.04 ± 0.02 mg/L에서 3.25 ± 0.72 mg/L까지 증가하는 것으로 나타났다.
- 9,10) 흡착이 파과된 고정상 반응기로부터 탄소폼을 회수하여 건조 후 주사전자현미경 (SEM)을 이용하여 표면의 결정을 살펴보았다. 표면 SEM 이미지(Fig. 6)를 통해 살펴볼 수 있듯이 탄소폼 표면의 구리 성분은 육방형의 결정 구조를 가지고 있어, 구리가 표면에서 침전 된 이후 산화구리의 결정으로 자라나는 것을 확인하였다.23)
- 하지만 이러한 낮은 회수율은 탄소폼 포화 후 건조 등의 후처리 과정에서 표면의 구리 결정들이 떨어져 나아가 발행된 것으로 보다 정확한 회수율을 추정해보기 위해 추가적으로 구리 탈착 전후의 표면 화학 분석을 수행하여 그 결과를 Table 1에 나 타내었다. 화학 성분 분석은 구성의 대분을 차지하는 탄소를 제외한 성분들의 질량 비율로 표현해 보았으며 구리 제거 실험의 탄소폼 표면의 구리 성분이 19.80 wt%까지 증가하는 것으로 나타났으며, 탈착 실험 이후에는 2.06 wt%로 감소하는 것으로 나타나 주어진 탈착 용액의 구리 회수율을 약 90%에 이를 것으로 판단되며 미량의 구리가 여전히 표면에 존재하게 됨을 확일 할 수 있었다.
후속연구
- 이상의 결과로부터 높은 농도의 HCl을 이용한 경우 H2SO4를 탈착용액으로 이용하는 경우보다 높은 중금속의 용출 특성을 보이는 것으로 나타났으며 이는 기존의 여러 중금속 탈착 문헌의 결과와도 잘 일치하는 경향을 보였다. 4,12,13) 하지만 HCl을 탈착용액으로 사용하는 경우 용액에 존재하는 다량의 Cl 이온이 폐수에 존재하는 유기물과 결합하여 THM (Trihalomethane)과 같은 발암물질을 형성할 수 있으므로 후속 처리공정을 필요로 하게된다.14) 따라서 실제 도금폐수처리 공정에서도 pH 조정을 위한 산으로 공업용 H2SO4를 널리 이용하고 있으며 본 연구에서도 0.
- 음극의 알루미늄 판에 회수된 구리의 성상 분석을 위해 표면을 조심스럽게 긁어 결정을 회수한 후 화학성분 분석을 수행하였다(Table 3). 분석 결과 구리의 성분 78.50 wt%로 높게 나타나 효과적인 구리 회수를 확인 할 수 있었으나, 알루미늄 성분 역시 15.30 wt%로 높게 나타나 회수 과정에서 보다 세심한 주의나 음극판의 교체를 고려해 보는 후속 조치가 필요해 보인다.
- 도출된 탈착 조건으로 흡착된 구리를 탈착시킨 결과 약 90%의 회수율을 나타내었으며, 용출 시킨 구리는 직류 전원 장치를 이용하여 회수할 수 있었다. 이상의 연구 결과들은 중금속 처리에 이용된 흡착소재로부터 중금속의 용출과 자원으로써 재생적 순환에 관한 주요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.