초록 ▼

국내 아연제련잔사 중에 함유된 갈륨을 회수할 기초연구로써 함 갈륨 수용액으로 부터 D?EHPA 사용하여 갈륨의 용매추출시의 평형 기구를 규명한 후 인듐과 갈륨의 분리추출에 관한 연구를 목적으로 한다. 수용액의 Ph가 높아짐에 따라 분배계수는 증가하고 pH 대 logD의 기울기는 약 3이였고 갈륨이온 농도 100-1000 ppm 농도 사이에서 갈륨이온농도가 높아질수록 분배계수는 감소했다. 수용액중의 갈륨이온 500ppm 인듐이온 1000-10000ppm 범위에서 갈륨과 인듐의 분리실험에서 D?EHPA에 의해 인듐은 우선적으로

국내 아연제련잔사 중에 함유된 갈륨을 회수할 기초연구로써 함 갈륨 수용액으로 부터 D?EHPA 사용하여 갈륨의 용매추출시의 평형 기구를 규명한 후 인듐과 갈륨의 분리추출에 관한 연구를 목적으로 한다. 수용액의 Ph가 높아짐에 따라 분배계수는 증가하고 pH 대 logD의 기울기는 약 3이였고 갈륨이온 농도 100-1000 ppm 농도 사이에서 갈륨이온농도가 높아질수록 분배계수는 감소했다. 수용액중의 갈륨이온 500ppm 인듐이온 1000-10000ppm 범위에서 갈륨과 인듐의 분리실험에서 D?EHPA에 의해 인듐은 우선적으로 용매로 추출되고 갈륨은 수용액에 남기게 했으며 이때 D?EHPA 농도가 0.05M에서, 희석제로선 등유, 수용액은 염산보다 황산 수용액에서의 분리률이 높았다. 또한 다단식 용매추출시 수상에 존재하는 인듐이온의 화학당량에 해당되는 추출제농도로써 2단에 의해 갈륨을 99,9% 이상의 순도로 분리가 가능하다.

Abstract ▼

A study on the solvent extraction of Ga(m) from sulfate solution has been studied using cationic extractants such as D?EHPA and versatic acid-10.
The distribution coefficients using D?EHPA are higher than those using versatic acid-10, in all the pH ranges studied in this experiment. The coefficie

A study on the solvent extraction of Ga(m) from sulfate solution has been studied using cationic extractants such as D?EHPA and versatic acid-10.
The distribution coefficients using D?EHPA are higher than those using versatic acid-10, in all the pH ranges studied in this experiment. The coefficient using D 2EHPA was increased with pH and the slope of σlogD/σpH was 3.
The coefficient was increased with decreasing concentration of gallium ions in aqueous phase, increasing concentration of D?EHPA, and temperature. The coefficient was higher with D?EHPA dissolved in kerosene than in benzene. It was observed in this experiment that there were antisynergitic effects in the mixed solvents with TBP and MIBK.
The MaCabe-Thiele diagram showed that two extraction stages with the A/O ratio of 1 would be needed to extract gallium ion effectively. The extraction of Ga(II) ions in the mixed solutions showed that the distribution coefficient of Ga(II) ions is always higher than those in the presence of other ions.
Separation of Ga(+3) from mixed solution of Ga(+3) and In(+3) with D?EHPA in sulfuric acid solutions was also studied. The distribution coefficient of Ga(+3) and In(+3) increased with pH and separation of Ga(+3) from In(+3) was possible with increase of In(+3) ion concentration. The distribution coefficient of Ga(+3) and In(+3) increased with D?EHPA concentration and was higher with the D?EHPA dissolved in kerosene than in benzene. The separation of Ga(+3) from In(+3) was also possible by stripping of loaded organic phase with H?SO?.
Nearly perfect separation of Ga(+3) from In(+3) was possible by two stage countercurrent extraction with the stoichiometric concentration of D?EHPA to In(+3) ion concentration in the aqueous phase.

목차 Contents

• I. 서 론...8
• II. 이론적 배경...10
• III. 실험재료 및 방법...13
• 3-1. 시 약...13
• 3-2. 실험방법...13
• IV. 결과 및 고찰...19
• 4-1. 순수한 갈륨(Ga$^{3+}$)용액으로부터 갈륨의 용매추출...19
• 4-1-1. Ga-H$_2$O 안정도...19
• 4-1-2. 혼합시간...19
• 4-1-3. 추출제의 종류와 pH...21
• 4-1-4. 금속이온 농도...23
• 4-1-5. 추출제농도...26
• 4-1-6. 희석제...32
• 4-1-7. 온 도...34
• 4-1-8. 혼합용매에 의한 상승효과...37
• 4-1-9. 추출등온곡선에 의한 추출단계 결정...42
• 4-1-10. 외부금속이온...44
• 4-2. 갈륨 (Ga$^{3+}$)과 인듐(In$^{3+}$)혼합용액으로부터 갈륨과 인듐의 분리...48
• 4-2-1. pH의 영향...48
• 4-2-2. 추출제 농도...49
• 4-2-3. 희석제...53
• 4-2-4. 역추출...60
• 4-2-5. 다산식 용매추출...69
• V. 결 론...75
• VI. 참고문헌...78