KR100318133B1

KR100318133B1 - 안티몬함유 폐기물로부터 유가금속 회수방법

Info

Publication number: KR100318133B1
Application number: KR1020000005303A
Authority: KR
Inventors: 김동진; 김덕환; 나우영
Original assignee: 김동진
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2001-12-22
Also published as: KR20010077490A

Abstract

본 발명은 Sb함유 폐기물로부터 유가금속을 회수하는 방법에 관한 것으로, 특히 금속 안티몬(Sb)을 수평로에서 가열하여 3산화안티몬(Sb₂O₃)을 생산하는 과정에서 로하부에 침착된 폐기물(일명 잔탕)로부터 Au, Ag, Sb등을 회수하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 시멘트와 골분이 균일하게 혼합된 흡수제를 원통형로에 장입 압착 한후 그 위에 Sb₂O₃생산과정에서 발생된 폐기물(잔탕)을 넣고 800∼850℃에서 5∼6시간 가열하여 Sb를 산화시켜 회수하는 단계와;

상기 Sb가 제거된 잔탕과 Pb를 1:2비율로 혼합 다른로에 장입한 다음 650∼700℃의 열풍을 취입하여 Au+Ag함금체와 나머지 불순광물로 분리하는 단계와:

상기 Au+Ag함금체를 일정한 메쉬로 분쇄하여 HNO₃수용액에서, 가열하여 Ag는 AgNo₃로 질산용액에 남고, Au는 침전물로 회수하는 단계와;

상기 침전된 Au는 황산에 넣어 가열하여 순수한 Au를 얻고, 상기 AgNo₃는 Hcl을 첨가여 Agcl로 만들고, 다시 Agcl에 Zn을 첨가하여 Ag를 회수하는 것을 특징으로 하는 Sb함유 폐기물로부터 유가금속을 회수하는 방법을 제공한다.

또한, 상기 Sb₂O₃생산과정에서 발생된 폐기물(잔탕)을 분쇄하여 무연탄과 배합하여 로에 장입하고, 열풍을 취입하여 상기 잔탕을 용융시켜 Sb를 산화시켜 회수하는 단계;

Sb가 제거된 광물들을 회수하여 분쇄한 다음 질산수용액에 첨가하여 가열해서 각각 질산염으로 분리,회수하는 단계;

상기에서 분리,회수되지않은 Au, Fe, Ni, Cr등의 금속은 Pb와 1:2비율로 혼합 다른로에 장입한 다음 650∼700℃의 열풍을 취입하여 Au를 회수하는 것을 특징으로 하는 Sb함유 폐기물로부터 유가금속을 회수하는 방법을 제공한다.

이상에서 보는 바와 같이 본 발명은 3산화안티몬(Sb₂O₃)을 생산하는 과정에서 발생된 잔탕에 유가금속들이 많이 포함되어 있었지만 전량 폐기되어 왔으나 본 발명의 방법으로 유가금속, 특히 Au, Ag을 회수하고 환경공해를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

안티몬함유 폐기물로부터 유가금속 회수방법{RECOVERING METHOD OF VALUABLE METAL FROM ANTIMONY CONTAINING WASTE}

일반적으로 3산화안티몬(Sb₂O₃)의 제조는 금속 안티몬을 로(수평로등)내부에 장입하여 가열하면 금속 안티몬이 산화되어 Sb₂O₃로 되고 나머지 금속원소들은 로 하부에 남게되는데 반복급광과정에서 로하부의 잔탕으로 남게되어 침착되면서 쌓이게 된다. 이와같은 잔탕은 혼합광물의 합금체로서 Pb, Zn, Cu, Cr, As, Ni, Fe, Ag, Au등의 광물로 구성되어 있으며, 이들 중에는 산화되지 않은 Sb가 약50% 함유되어 있다.

지금까지는 상기의 Sb₂O₃을 생산하는 과정에서 발생된 잔탕에 유가금속들이 많이 포함되어 있었으나 더불어 As, Pb등 환경공해물질이 포함되어 있었기 때문에밀봉하여 매립하거나 다른 방법으로 폐기되어 유가금속으로 회수하지 못하는 실정이었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 Sb₂0₃생산과정에서 발생되어 폐기되는 폐기물중에서 Au, Ag, Sb등 유가금속을 회수하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시멘트와 골분이 균일하게 혼합된 흡수제를 원통형로에 장입 압착 한후 그 위에 Sb₂O₃생산과정에서 발생된 폐기물(잔탕)을 넣고 800∼850℃에서 5∼6시간 가열하여 Sb를 산화시켜 회수하는 단계와;

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명한다.

본 발명은 Sb함유 폐기물로부터 유가금속을 회수하기 위하여 원통형 로바닥에 시멘트 70%와 골분 30%를 균일 하게 혼합한 흡수제를 넣어 단단하게 압착한 후에 그 위에 Sb₂O₃생산과정에서 발생된 폐기물(잔탕)을 넣어 내화 벽돌로 쌓아만든 뚜껑을 덮어 버너로 800∼850℃로 5~6시간 가열하고, 상기 뚜껑의 상부에는 배기구가 설치되며, 그 배기구에는 Sb₂O₃를 포집, 회수할 수 있도록 백필터를 구비하여 Sb의 잔량을 산화시켜 회수한다.

상기 잔탕에는 Sb가 50%내외 함유되어 있어서 이 잔탕중의 Sb를 산화시키기 위해서는 800∼850℃로 가열하여야만 Sb₂O₃로 회수할 수 있다. 또 상기 잔탕중에 포함되어 있는 50%내외의 Sb를 산화, 회수시키기 위해서는 5~6시간이 필요하다. 만일 Sb가 50% 이상일 때는 8~9시간이 소요된다.

이때 Sb의 기체가 발생하지 않을 때까지 상기의 온도로 계속해서 유지하여야하며 Sb₂O₃는 백필터에 의해 회수하게 된다.

Sb가 완전히 제거된 광물은 다시 다른로로 옮겨져 Pb 200%와 Sb가 제거된 금속 100%의 비례로 혼합하고 650∼700℃의 열풍을 취입하여 불순광물과 귀금속으로 분리한다. 이때 상기 Pb를 200% 혼합하고 650∼700℃의 열풍을 취입하는 이유는 Pb를 산화시켜 산화가 되지 않는 Au+Ag 합금체로 분리하고, 불순광물인 Zn, Fe, Ni, Cu등을 산화 촉진시켜 금속 산화물로 시멘트+골분으로 혼합된 흡수제에 흡수시키며, 650∼700℃에서 Pb는 산화가 쉽게 이루어지고 그 이상의 고온에서는 Ag가 소실되기 때문이다.

이때 불순광물과 귀금속이 분리가 완벽하게 이루어지지 않을 때는 다시 Pb 100%를 첨가하여 650∼700℃의 온도로 가열 순수한 Au+Ag의 합금체를 얻는다.

한편, Sb₂O₃생산과정에서 발생된 폐기물(잔탕) 1톤을 분쇄하여 무연탄 3톤과 배합하여 로내에 장입하고 로 하부에 열풍을 취입하여 무연탄의 화력에 의해 상기 폐기물중의 S와 광물이 연소.용해되어 Sb가 완전히 제거된다.

상기의 Sb가 제거된 광물은 Pb, Fe, Zn, Au, Ag, Cr, Ni등이며 이 광물은 콩알 크기의 입자로 분쇄하여 HNO₃50 H₂O 50% 용액으로 가열하면 PbNO_3,ZnNO₃, AgNO₃등으로 분해분리되고 이렇게 분리된 PbNO_3,ZnNO₃은 황산을 첨가하여 PbSO₄, ZnSO₄등으로 회수되고, AgNO₃는 Hcl를 첨가하여 Agcl로 회수된다.

이때 회수되지 않는 Au, Fe, Ni, Cr등의 금속은 Pb 200%와 상기 금속 100%의비례로 혼합하고 650∼700℃의 낮은 온도로 가열하여 Fe, Ni, Cr과 Au으로 분리 회수한다. 이때 얻어지는 Au는 순도가 낮아서 왕수처리를 하여 순수한 Au를 얻는다.

이상에서 보는바와 같이 본 발명의 1실시예를 보다더 상세히 설명 하기로 한다.

먼저 잔탕 1000Kg을 원통형 로에 시멘트 70% 골분 30% 섞어 로에 넣어 압착시킨 다음 800∼850℃로 6시간 정도 가열하여 Sb의 잔유량을 산화시켜 완전제거 한후에 잔류금속 400Kg에 Pb 800Kg을 넣어 650∼700℃로 5시간 정도 가열함으로써 최종 시멘트+골분 위에 남는 금속인 Au+Ag합금체를 151Kg 얻게 되었다.

이를 다시 일정한 메쉬로 분쇄하여 HNO₃70% H₂O 30% 용액에서 가열하면 Ag는 AgNO₃로 질산용액에 남고, 용기 하부에 암갈색의 잔류금속 Au가 남는다. 이를 다시 황산에 가열하면 불순물이 제거 되고 순수한 Au를 얻게되는데, 이때 H₂SO₄는 끓는 물로 세척 제거하여 건조용해하면 순수한 99.99%의 Au가 얻어진다.

상기 AgNO₃는 Hcl을 첨가하여 Agcl로 만들고, cl을 제거 하기 위하여 끓는 물로 여러번 반복세척 하여야 되며 그때 약간의 CuNO₃가 완전제거 된다.

일단 PH6.5정도가 된 Agcl에 분말아연을 첨가하여 Ag와 결합된 cl을 순간제거 하고 Zn 잔량을 완전 제거 하기 위하여 Hcl에 가열하여 잔류Zn을 제거하고 Zn을 제거하기 위하여 첨가한 Hcl을 뜨거운 물로 세척 PH6.8정도로 되었을 때 압착 건조 하여 용해하면 99.99%의 Ag를 얻을 수 있었다.

Claims

Sb함유 폐기물로부터 유가금속을 회수하는 방법에 있어서, 시멘트 70%와 골분 30%가 균일하게 혼합된 흡수제를 원통형로에 압착 장입한후 그 위에 Sb₂O₃생산과정에서 발생된 폐기물을 넣고 800∼850℃에서 5∼6시간 가열하여 Sb를 산화, 회수하는단계와;

상기 Sb가 제거된 잔탕과 Pb를 1:2비율로 혼합 다른로에 장입한 다음 650∼700℃의 열풍을 취입하여 Au+Ag함금체와 나머지 불순광물로 분리하는 단계와:

상기 Au+Ag함금체를 일정한 메쉬로 분쇄하여 HNO₃수용액에서, 가열하여 Ag는 AgNo₃로 질산용액에 담고 Au는 침전물로 회수하는 단계와;

상기 침전된 Au는 황산에 넣어 가열하여 순수한 Au를 얻고, 상기 AgNo₃는 Hcl을 첨가여 Agcl로 만들고, 다시 Agcl에 Zn을 첨가하여 Ag를 회수하는 것을 특징으로 하는 Sb함유 폐기물로부터 유가금속 회수방법.
제1항에 있어서, 상기 Sb는 Sb₂O₃로 산화되어 배기구의 백필터에서 회수하는 것을 특징으로 하는 Sb함유 폐기물로부터 유가금속 회수방법.
제1항에 있어서, 상기 불순광물은 Pb, Fe, Zn, Cu, Cr, Ni등이고 시멘트 +골분 30%으로 된 흡수제에 흡수되어 회수되는 것을 특징으로 하는 Sb함유 폐기물로부터 유가금속 회수방법.
제1항에 있어서, 상기 Au+Ag함금체와 불순광물이 분리가 완벽하게 이루어지지 않을 때는 다시 상기 잔탕과 Pb를 1:2비율로 혼합하고 650∼700℃의 열풍을 취입하여 Au+Ag함금체를 회수하는 것을 특징으로 하는 Sb함유 폐기물로부터 유가금속 회수방법.
Sb함유 폐기물로부터 유가금속을 회수하는 방법에 있어서, 상기 Sb₂O₃생산과정에서 발생된 폐기물(잔탕)을 분쇄하여 무연탄과 배합하여 로에 장입하고, 열풍을 취입하여 상기 잔탕을 용융시켜 Sb를 연소 제거시켜회수하는 단계;

Sb가 제거된 광물들을 회수하여 분쇄한 다음 질산수용액에 첨가하여 가열해서 각각 질산염으로 분리,회수하는 단계;

상기에서 분리,회수되지않은 Au, Fe, Ni, Cr등의 금속은 Pb와 1:2비율로 혼합 다른로에 장입한 다음 650∼700℃의 열풍을 취입하여 Au를 회수하는 것을 특징으로 하는 Sb함유 폐기물로부터 유가금속을 회수하는 방법
제5항에 있어서, 상기 Sb가 제거된 광물은 Pb, Fe, Zn, Au, Ag, Cr, Ni등이며, 상기 질산수용액은 HNO₃50 H₂O 50% 용액임을 특징으로 하는 Sb함유 폐기물로부터 유가금속 회수방법.
제5항에 있어서, 상기 질산염은 PbNO₃, ZnNO₃, AgNO₃이고 상기 PbNO₃,ZnNO₃

는 황산을 첨가하여 PbSO₄. ZnSO₄로 회수하고, AgNO₃는 Hcl을 첨가여 Agcl로 만들고, 다시 Agcl에 Zn을 첨가하여 Ag를 회수하는 것을 특징으로 하는 Sb함유 폐기물로부터 유가금속 회수방법.
제5항에 있어서, 상기 Au는 왕수처리하여 순수한 Au로 회수하는 것을 특징으로 하는 Sb함유 폐기물로부터 유가금속 회수방법.