[논문]전해생성된 염소에 의한 루테늄 신용해법

전해생성된 염소에 의한 루테늄 신용해법
A New Dissolution Method of Ruthenium by Electro-generated Chlorine. 원문보기

이아름 (한국지질자원연구원 광물자원본부) , 안종관 (한국지질자원연구원 광물자원본부) , 김민석 (한국지질자원연구원 광물자원본부) , 박형규 (한국지질자원연구원 광물자원본부) , 이승원 (충남대학교 신소재공학과)

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5 %)을 사용하였다. 산화제인 염소화합물의 농도가 포화상태에 도달하였을 때 루테늄 sponge metal 1 g을 장입하고 실험을 실시하였다. 용해중의 루테늄 농도 분석은 ICP(Inductively Coupled Plasm Spectroscopy, LabTAM 3000, Jobin Yvon JY 38 plus GBC SDX-270)를 이용하였다.
산화제인 염소화합물의 농도가 포화상태에 도달하였을 때 루테늄 sponge metal 1 g을 장입하고 실험을 실시하였다. 용해중의 루테늄 농도 분석은 ICP(Inductively Coupled Plasm Spectroscopy, LabTAM 3000, Jobin Yvon JY 38 plus GBC SDX-270)를 이용하였다.

이때, 용해조 용액은 NaOH(JUNSEI, Japan, 96 %), 온도는 40 ℃이다. 배출가스 제거조에 사용된 용액은 KI(JUNSEI, Japan, 99.5 %)을 사용하였다. 산화제인 염소화합물의 농도가 포화상태에 도달하였을 때 루테늄 sponge metal 1 g을 장입하고 실험을 실시하였다.

이에 따라 국내에서도 순환자원으로부터 루테늄 원료소재를 제조하기 위한 기술개발에 관심이 높으나 관련기술은 거의 전무한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 루테늄을 회수하는 기초연구로 전해생성된 염소를 산화제로 이용하여 루테늄 신용해법을 확립하였다.

1. pH 변화에 따른 루테늄 용해율은 pH 10 (58.93 %) < pH 13 (87.68 %)로 pH 13일 때 약 30 % 용해율이 증가하였다.
2. pH 10에서 인가전류에 따른 루테늄 용해율은 1 A, 2 A일 때 약 63 %로 비슷한 용해율을 보인다.
3. pH 13에서 인가전류에 따른 루테늄 용해율은 1 A, 2 A일 때 약 87 %로 비슷한 용해율을 보인다.
4. 전해생성된 염소를 이용한 루테늄 용해 실험의 최적조건은 pH 13, 1 A, 40 ℃이다.
백금족 금속들은 지구상에 약 30 ppm 정도 존재하며 철(Fe)와 결합하기 쉬운 화학적 성질로 인하여 지구 내부에 편중되어 있다. 따라서 실제 지각에는 0.05～0.5 ppm 정도 함유되어 있는 것으로 평가되는데 이론적으로는 백금, 팔라듐, 루테늄, 오스뮴이 각각 20 % 그리고 로듐과 이리듐이 각각 6 % 비율로 함유되어 있는 것으로 추정된다. 백금족 금속 광물의 전 세계 부존양은 약 71,000～80,000 톤으로 추정되고 있으며 이 중에서 88 %가 남아프리카공화국에 부존되어 있다.

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