초록 ▼

1차년도 기초실험으로
- 동회수를 위한 수세 및 도금 최적 운용 조건 산출을 위해 수세수 절감용 Pilot 장치 제작 및 실험, 수세 방식 개선 및 효율 향상을 위한 spray 수세 장치 개발 및 적용, 농도 측정을 통한 수세 절감 실험 및 향류 수세 시 각 단계에서의 적정 폐수 농도 유지 조건 및 유속 결정 실험을 수행하였고 폐수의 화학 조성 규명 및 폐수 종류 별 전기 화학 실험을 통해 동의 전기화학적 거동을 규명하였으며, 전해 회수 실험을 수행하여 폐수 종류별 최적 운용 조건을 설정하였음
- 여러 가지 동 회수 기술

1차년도 기초실험으로
- 동회수를 위한 수세 및 도금 최적 운용 조건 산출을 위해 수세수 절감용 Pilot 장치 제작 및 실험, 수세 방식 개선 및 효율 향상을 위한 spray 수세 장치 개발 및 적용, 농도 측정을 통한 수세 절감 실험 및 향류 수세 시 각 단계에서의 적정 폐수 농도 유지 조건 및 유속 결정 실험을 수행하였고 폐수의 화학 조성 규명 및 폐수 종류 별 전기 화학 실험을 통해 동의 전기화학적 거동을 규명하였으며, 전해 회수 실험을 수행하여 폐수 종류별 최적 운용 조건을 설정하였음
- 여러 가지 동 회수 기술 비교 검토를 위해 바렐형 전해 회수 장치를 이용한 전해 회수 효율 평가(장치가 간편, 이동성이 좋음), Cyclone 형태의 전해회수 장치를 이용한 전해 회수 효율 평가(저농도에서 고속으로 회수가능) 및 효율적인 에너지 절감형 농축장치인 소소 원통을 이용한 공정폐수의 농축 실험을 하였음
2차 년도에서는
- 동 이외의 니켈 무전해 도금 폐액 및 폐수에 기초 전기화학 실험 및 전해회수 실험과 Cu, Ni, Cr 등이 혼 합되어 있는 혼합폐수에서의 전해법에 의한 분리 회수 실험 등을 수행하였으며, 전기분해 공정 전 처리를 위해 경제성 있는 저가의 전해투석장치(ED)를 자체 제작하여 조건에 따른 농축 실험을 하였고, 1차 년도에 이어 spray 수세 방식을 이용한 수세 폐수 농축 실험을 계속하였으며, 역 삼투 및 이온교환기술의 도금공정 에의 적용성 비교 검토를 통해 ED가 가장 경쟁력 있는 전 처리 공정임을 확인하였음
- 전해 회수 후 동 전착물의 전극형태에 따른 박리 및 가공 방안에 관한 연구 및 잔여액의 재사용 공정을 도출하였으며, 1, 2차 년도에 걸쳐 개발된 전해회수조의 효율 및 특성 분석을 실시하여 3차년도 현장 적용 가능한 전해 회수 시스템을 위한 전해 회수조 선정 및 제작
3차년도에서는
- 현장 전기동도금 수세폐수를 이용하여 각 전해 회수조의 참여기업 현장 적용성 및 성능 비교 평가를 통해 전해회수용으로 전처리가 필요 없고 나노 구리 분말을 회수 할 수 있는 Cyclone 전해 회수조를, 잔여액 농 축용으로 시스템에 맞게 자체 제작한 저가의 전해투석장치를 그리고 에칭 폐액 회수용으로 전극회전식 전 해조를 선정하여 시스템을 구축하고 현장 공정 라인에 근접 설치하였음
- 현장 설치 후 실험을 통해 각 운전 조건에 따른 회수되는 구리 분말 및 CuCl의 성상을 SEM, XRD, 입도 분석기 등을 통해 분석하여 최적의 운전 조건을 확립하였음
- 1차년도부터 계속하여 도금 공정에 환경전과정 평가(LCA) 적용 기법을 개발하였으며, 이를 통해 영세 도금 업체도 선진국의 환경과 연계한 무역규제에 대처할 수 있는 기반을 마련하였음

Abstract ▼

1. The 1st year
A. Obtaining optimum operating conditions of rinsing and plating (etching) line for copper recovery
(1) Research for the improvement of rinsing methods for the minimization of water usage
(2) Obtaining the appropriate distribution conditions of wastewater concentration in mu

1. The 1st year
A. Obtaining optimum operating conditions of rinsing and plating (etching) line for copper recovery
(1) Research for the improvement of rinsing methods for the minimization of water usage
(2) Obtaining the appropriate distribution conditions of wastewater concentration in multiple counter-flow rinsing bath
(3) Development of optimum conditions for metal recovery in rinsing and plating (etching) line
B. Electrolytic experiments for copper recovery according to the composition and the type of waster water
(1) Investigation of characteristics and chemical composition in Cu plating wastewater
(2) Electrolytic recovery of Cu in wastewater according to the composition such as copper containing amount, acidity, the presence of complex agent and impurities
(3) Experiment for the comparison of recovery efficiencies of copper according to the type of wastewater (rinsing wastewater, plating wastewater and etching wastewater)
C. Construction of the foundation facilities for electrolytic system
(1) Manufacture and design of appropriate power sources considering treatment capacity and recovery efficiency
D. Comparison and investigation of various copper recovery method
(1) Comparison and investigation of the applicability and the economical efficiency of various recovery methods such as reduction precipitation and sedimentation method
E. Research for electrolytic characteristics and fundamental process conditions according to the wastewater compositions
(1) Research for the characteristics of fundamental variables
(2) Research for the conditions of fundamental processes
2. The 2nd year
A. Recovery experiments for the waster water of many other metals
(1) Electrolytic experiments of wastewater containing many other precious metals e.g. nickel electroless plating wastewater
(2) Investigation of the possibilities of using in combination with electrolytic system of copper recovery
B. Development of pre-treatment technology of Cu plating waste water for electrolytic process
(1) Refining and enrichment experiments according to the concentration of wastewater and the existence of impurities
(2) Investigation of the application of membrane separation and ion exchange technology such as electrodialysis and reverse osmosis
(3) Pre-treatment of waste water for the electrolytic experiment like conditioning by addition of various additives
C. Development of post-treatment methods for copper deposit on cathode and the residues from electrolytic process
(1) Research for the methods of the exfoliation and processing of the reduced Cu on cathode according to the type of electrode
(2) Research for economic post-treatment methods of the residues
D. Analysis of characterizations classified by the shape of electrolytic cell and design and manufacture of electrolytic cell for Cu recovery
(1) Property analysis of various electrolytic cell
(2) Manufacture of electrolytic cell considering the third year plan
E. Research for the proper selection of anode materials in electrolytic cell for the copper recovery from waste water
(1) Research of the characteristics of anode materials
(2) Research of the characteristics of overpotentials according to the anode materials
3. The 3rd year
A. Cu recovery experiments from actual copper plating waste water
(1) electrolytic experiments using various actual Cu plating waste water
B. Establishment of lab-scale optimized conditions for the electrolytic recovery of Cu from Cu plating waste water
(1) Establishment of lab-scale optimized process conditions
C. Construction of electrolytic system for Cu recovery from plating, rinsing and etching waste water
(1) Establishment of rinsing and plating process conditions for In-line Cu recovery
(2) Completion of perfect electrolytic system including pre-treatment and post-treatment processes
D. Completion of prototype In-line electrolysis complex system
(1) Design and manufacture of a perfect In-line electrolysis system
(2) Treatment capacity > 10 ton/day or more
E. Field set up and putting to practical use
(1) Development of operating techniques and the supplement of problem occurred after field set up

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...9
• CONTENTS...16
• 목차...18
• 제1장 연구개발과제의 개요...20
• 1. 과제 구성...20
• 2. 연구개발 배경 및 필요성...21
• 제2장 국내외 기술개발 현황...27
• 1. 국내 도금 공장의 폐수처리 현황...27
• 2. 도금 공정에서의 환경 전과정 평가(Life Cycle Assesment, LCA) 적용...55
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...65
• 1. 1차년도 연구 결과...65
• 2. 2차년도 연구 결과...93
• 3. 3차년도 연구 결과...173
• 제4장 위탁 연구개발수행 내용 및 결과...223
• 1. 전기 분해 방법에 의한 동폐액의 유가 금속 회수를 위한 기초 연구...223
• 2. Anode 전극재료 특성 연구 및 Ti/PbO₂ 전극 제조기술 확립...258
• 제5장 연구개발목표의 달성도 및 대외기여도...289
• 1. 연구개발목표의 달성도...289
• 2. 관련분야 기술 발전에의 기여도...292
• 3. 정성적 실적...292
• 4. 정량적 실적...293
• 5. 기술실시계약 및 기술료 납부 실적...293
• 6. 기대하지 않은 연구실적...293
• 제6장 연구개발결과의 활용계획...294
• 1. 활용 계획...294
• 2. 기대 성과...294
• 제7장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...296
• 1. 도금 관련 업종에서의 선진국과의 경쟁력...296
• 제8장 참고문헌...298
• 부록. 연구결과 활용계획서...304