KR101268441B1 - Recovering method of platinum from platinum scrap leaching solution using synthetic extraction resins - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A recovering method of platinum from platinum scrap leachate using synthetic extraction resins is provided to separate iron(Fe) and aluminum(Al) by using a first synthetic extraction resin synthesized by using D2EHPA (di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid) and also to separate only platinum(Pt) from rhodium(Rh) by using a second synthetic extraction resin synthesized by using TBP(Thyroxine Binding Protein). CONSTITUTION: A recovering method of platinum from platinum scrap leachate using synthetic extraction resins comprises the following steps. A first synthetic extraction resin and a second synthetic extraction resin are produced by being synthesized by a suspension polymerization method. The first synthesis extraction resin is injected in the platinum scrap leachate. The Aluminum(Al) and iron(Fe) of platinum scrap leachate are absorbed in the first synthesis extraction resin by stirring and reacting the first synthesis extraction resin and platinum scrap leachate at the temperature of 35 to 55°C, and the first synthesis extraction resin, in which the Aluminum and iron are absorbed, is removed. The second synthesis extraction resin is added to the platinum scrap leachate in which the first synthesis extraction resin is removed, and the platinum of platinum scrap leachate is absorbed in the second synthesis extraction resin. The second synthesis extraction resin, in which the platinum is absorbed, is removed, and the platinum is recovered by detaching the platinum from the second synthesis extraction resin by using detaching solution.

Description

합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법{RECOVERING METHOD OF PLATINUM FROM PLATINUM SCRAP LEACHING SOLUTION USING SYNTHETIC EXTRACTION RESINS}Platinum recovery method from platinum scrap leaching solution using synthetic extract resin {RECOVERING METHOD OF PLATINUM FROM PLATINUM SCRAP LEACHING SOLUTION USING SYNTHETIC EXTRACTION RESINS}

본 발명은 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현탁중합법을 이용하여 제조되는 합성추출수지를 이용하여 백금스크랩 침출액으로부터 백금을 효과적으로 추출함으로써, 우수한 추출 성능을 확보할 수 있는 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for recovering platinum from a platinum scrap leachate, and more particularly, by effectively extracting platinum from a platinum scrap leachate using a synthetic extraction resin prepared using a suspension polymerization method, thereby ensuring excellent extraction performance. The present invention relates to a method for recovering platinum from platinum scrap leaching liquor using a synthetic extract resin.

백금족 금속은 전기, 화학 및 물리적 성질이 우수하여 전통적인 보석산업의 영역뿐 아니라 전자공업의 소재로 서 중요한 위치를 차지하고 있으며 그 수요가 증가하고 있다. 그리고 고온에서 화학적 성질이 안정하여 항공재료 및 석유화학과 자동차 촉매에 널리 사용되며 내식성이 요구되는 전기ㆍ의료산업 등 공업 및 상업용으로 광범위하게 사용되고 있다.Platinum group metals have excellent electrical, chemical and physical properties, which are important not only in the traditional jewelry industry but also as materials for the electronics industry, and their demand is increasing. It is widely used in aviation materials, petrochemicals and automobile catalysts because of its stable chemical properties at high temperatures, and is widely used in industrial and commercial industries such as the electrical and medical industry where corrosion resistance is required.

또한 이런 수요 급증에 따라 폐전자기기 스크랩, 석유화학 폐촉매, 자동차 폐촉매 등과 같은 산업폐기물의 발생량이 급증하고 있으며, 이들 폐기물에는 금, 은, 백금, 팔라듐, 로듐 등 고가의 귀금속뿐만 아니라 구리를 비롯한 다양한 유가금속들이 함유되어 있어 2차 자원이라 할 수 있다. 이때, 처리되지 않고 버려지는 폐촉매를 이용하여 높은 회수율로 백금족 금속을 회수할 때, 소재의 고부가가치화 실현과 첨단산업분야의 기술개발에 핵심기술로서 활용될 수 있으며, 촉매뿐 아니라 고순도 희유금속 및 백금족 소재로 활용이 가능하다.In addition, as the demand increases, industrial wastes such as waste electronic equipment scrap, petrochemical waste catalysts and automobile waste catalysts are rapidly increasing. These wastes include copper as well as expensive precious metals such as gold, silver, platinum, palladium, and rhodium. It is a secondary resource because it contains various valuable metals. At this time, when recovering the platinum group metal with high recovery rate by using the waste catalyst discarded without treatment, it can be used as a core technology in realizing high value-adding of materials and developing technologies in high-tech industries, and it is possible to use high purity rare metals as well as catalysts. Can be used as a platinum group material.

기존 용매추출에 의한 백금의 분리에는 많은 연구가 이루어 졌으며, 사용된 추출제에 따라 이온교환과 이온 용매화에 의한 추출제로 분류된다. 이온교환에 의한 추출제를 아민(amine)류, 이온용매화에 의한 추출제는 에테르(ether)류, 그리고 케톤(ketone)류와 포스페이트(phosphate)류의 추출제가 있다. 추출제 TBP에 의한 백금의 용매추출의 결과는 우수하게 나타났다.Much research has been conducted on the separation of platinum by conventional solvent extraction, and it is classified as an extractant by ion exchange and ion solvation depending on the extractant used. The extractant by ion exchange includes amines, the extractant by ion solvation, and ethers, and ketones and phosphates. Solvent extraction of platinum by the extractant TBP was excellent.

그러나, 용매추출법에 의한 분리는 용매 자체에 의한 분리액의 농도 변화와 용매의 정제에 의한 불편함이 따르고, 이온교환법에서는 희박용액을 사용하기 때문에 상업적 규모의 분리ㆍ정제공정에 이용하는데 많은 기술적, 경제적 제약이 있다.However, the separation by the solvent extraction method is inconvenient due to the change of the concentration of the separation solution by the solvent itself and the inconvenience of the purification of the solvent, and the ion exchange method uses a lean solution, which is used for commercial scale separation and purification processes. There are economic constraints.

한편 기존의 추출제를 이용하여 추출 수지를 합성 후 분리공정에 사용 시 추출제의 낮은 손실과 이동현상 성질에 따른 빠른 분리, 고순도 산물의 생산 등의 많은 장점을 지니고 있으며, 고액의 상에 따른 분리로 인한 금만의 추출에 용이함이 있다.
On the other hand, when the extraction resin is synthesized using a conventional extraction agent and then used in the separation process, it has many advantages such as low loss of the extraction agent, rapid separation according to the mobile phenomenon, and production of high purity products. Due to the easy extraction of gold.

관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0086861호 (2012.08.06. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 삼원촉매로부터 염산계 침출액을 이용한 백금 회수가 기재되어 있다.
Related prior arts are Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0086861 (published Aug. 6, 2012), which describes the recovery of platinum using a hydrochloric acid-based leaching solution from a three-way catalyst.

본 발명의 목적은 현탁중합법으로 D2EHPA(di-2-ethylhexylphosphoric acid)를 이용하여 합성한 제1 합성 추출수지로 먼저 철(Fe)과 알루미늄(Al)을 분리하고, 로듐(Rh)과 백금(Pt) 중 백금(Pt)만을 TBP(tri-butyl-phosphate)를 이용하여 합성한 제2 합성 추출수지를 이용하여 분리함으로써, 백금 회수율을 극대화할 수 있는 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is the first synthetic extract resin synthesized using D2EHPA (di-2-ethylhexylphosphoric acid) by suspension polymerization method, and iron (Fe) and aluminum (Al) are first separated, and rhodium (Rh) and platinum ( Platinum from platinum scrap leachate using a synthetic extract resin that can maximize platinum recovery by separating only platinum (Pt) from Pt) using a second synthetic extract resin synthesized using TBP (tri-butyl-phosphate) It is to provide a recovery method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법은 (a) 현탁중합법으로 제1 추출수지 및 제2 추출수지를 각각 합성하여 제1 합성 추출수지 및 제2 합성 추출수지를 제조하는 단계; (b) 상기 제1 합성 추출수지를 백금스크랩 침출액에 혼합하는 단계; (c) 상기 제1 합성 추출수지 및 백금스크랩 침출액의 혼합 용액을 교반하면서 35 ~ 55℃에서 반응시켜 상기 제1 합성 추출수지에 알루미늄(Al) 및 철(Fe)을 흡착시킨 후, 상기 알루미늄(Al) 및 철(Fe)이 흡착된 제1 합성 추출수지를 수거하는 단계; (d) 상기 제1 합성 추출수지가 수거된 혼합 용액에 제2 합성 추출수지를 첨가하여 상기 제2 합성 추출수지에 백금(Pt)을 흡착시키는 단계; 및 (e) 상기 백금(Pt)이 흡착된 제2 합성 추출수지를 수거한 후, 탈착 용액을 이용하여 상기 제2 합성 추출수지로부터 백금(Pt)을 탈착시켜 백금(Pt)을 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Platinum recovery method from the platinum scrap leachate using a synthetic extraction resin according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is (a) a first synthesis by synthesizing the first extraction resin and the second extraction resin by the suspension polymerization method respectively; Preparing an extract resin and a second synthetic extract resin; (b) mixing the first synthetic extract resin with a platinum scrap leach solution; (c) reacting the mixed solution of the first synthetic extract resin and the platinum scrap leach solution at 35 to 55 ° C. while stirring to adsorb aluminum (Al) and iron (Fe) to the first synthetic extract resin, and then the aluminum ( Collecting the first synthetic extract resin to which Al) and iron (Fe) are adsorbed; (d) adsorbing platinum (Pt) to the second synthetic extract resin by adding a second synthetic extract resin to the mixed solution in which the first synthetic extract resin is collected; And (e) recovering platinum (Pt) by desorbing platinum (Pt) from the second synthetic extract resin using a desorption solution after collecting the second synthetic extract resin to which the platinum (Pt) is adsorbed; Characterized in that it comprises a.

본 발명은 유가금속회수의 일환으로 백금스크랩 침출액(Pt, Rh, Fe, Al) 내의 백금(Pt)을 분리하기 위해 1차적으로 철(Fe)과 알루미늄(Al) 추출에 우수한 성능을 갖는 추출제 D2EHPA(di-2-ethylhexylphosphoric acid)를 이용하여 제1 추출수지를 합성하였다. 또한, 잔류된 로듐(Rh)과 백금(Pt) 중 백금(Pt)을 분리하기 위해 추출제로 TBP(tri-butyl-phosphate)를 이용하여 합성한 제2 추출수지를 이용하여 분리실험을 실시하였다. 이때, TBP는 백금족 금속인 로듐(Rh)과 백금(Pt) 중 백금(Pt)만을 선택적으로 분리함에 있어 우수한 성능을 보였으나, 백금스크랩 침출액에 1차적으로 사용 시 백금(Pt)뿐만 아니라 백금스크랩 침출액 내의 철(Fe)과 알루미늄(Al)을 20 ~ 40% 추출하는 것을 확인할 수 있었다.The present invention primarily extracts iron (Fe) and aluminum (Al) in order to separate the platinum (Pt) in the platinum scrap leachate (Pt, Rh, Fe, Al) as part of valuable metal recovery The first extraction resin was synthesized using D2EHPA (di-2-ethylhexylphosphoric acid). In addition, a separation experiment was performed using a second extraction resin synthesized using TBP (tri-butyl-phosphate) as an extractant to separate platinum (Pt) from rhodium (Rh) and platinum (Pt). At this time, TBP showed excellent performance in selectively separating only platinum (Pt) among rhodium (Rh) and platinum (Pt), which are platinum group metals, but when used primarily in platinum scrap leachate, not only platinum (Pt) but also platinum scrap It was confirmed that 20 to 40% extraction of iron (Fe) and aluminum (Al) in the leach solution.

따라서, 본 발명에서는 D2EHPA를 이용하여 합성한 제1 합성 추출수지로 먼저 철(Fe)과 알루미늄(Al)을 분리하고, 로듐(Rh)과 백금(Pt) 중 백금(Pt)만을 TBP를 이용하여 합성한 제2 합성 추출수지를 이용하여 분리함으로써, 백금 회수율을 극대화할 수 있는 효과가 있다는 것을 입증하였다.Therefore, in the present invention, firstly, iron (Fe) and aluminum (Al) are separated with the first synthetic extract resin synthesized using D2EHPA, and only platinum (Pt) among rhodium (Rh) and platinum (Pt) is used by using TBP. By separating using the synthesized second synthetic extract resin, it was proved that there is an effect that can maximize the platinum recovery.

또한, 본 발명에서는 TBP 추출 수지에 의해 추출된 백금(Pt)을 탈착시키기 위한 산성도 효과와, 수지 합성 시 현탁중합법을 사용하였을 때의 온도와 추출수지의 첨가량이 추출효율에 미치는 효과를 고찰하였다.
In the present invention, the acidity effect for desorption of platinum (Pt) extracted by the TBP extraction resin and the effect of the temperature and the amount of the addition of the extraction resin when the suspension polymerization method was used during the synthesis of the resin were investigated. .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 도 1의 제1 합성 추출수지를 제조하는 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 3은 D2EHPA를 이용하여 제조된 제1 합성 추출수지 분말을 나타낸 미세조직 사진이다.
도 4는 TBP를 이용하여 제조된 제2 합성 추출수지 분말을 나타낸 미세조직 사진이다.
도 5는 D2EHPA 및 TBP를 이용하여 각각 제조된 제1 및 제2 합성 추출수지 분말을 적외선 분광기를 이용하여 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 D2EHPA를 이용하여 합성한 추출수지를 백금스크랩 침출물 모사용액 내에 투입한 후, 백금스크랩 침출물 모사용액 내의 Fe와 Al의 추출성능을 나타낸 그래프이다.
도 7은 TBP를 이용하여 합성한 추출수지를 Fe 및 Al이 제거된 백금스크랩 침출물 모사용액 내에 투입한 후, 백금스크랩 침출물 모사용액 내의 Pt의 추출성능을 나타낸 그래프이다.
도 8 및 도 9는 D2EHPA를 이용하여 합성한 추출수지에 대한 온도별 추출 효율을 나타낸 그래프이다.
도 10 및 도 11은 TBP를 이용하여 합성한 추출수지에 대한 온도별 추출 효율을 나타낸 그래프이다.
도 12는 D2EHPA와 TBP를 이용하여 합성한 추출수지 각각의 첨가량에 따른 추출율을 나타낸 것이다.
도 13은 탈착용액에 따른 TBP 수지에 흡착된 Pt의 회수율을 나타낸 도면이다.
1 is a process flowchart showing a method for recovering platinum from platinum scrap leachate using a synthetic extract resin according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a process flowchart illustrating a method of manufacturing the first synthetic extract resin of FIG. 1.
Figure 3 is a microstructure photograph showing the first synthetic extract resin powder prepared using D2EHPA.
Figure 4 is a microstructure photograph showing a second synthetic extract resin powder prepared using TBP.
FIG. 5 shows the results of measuring the first and second synthetic extract resin powders prepared using D2EHPA and TBP using infrared spectroscopy, respectively.
FIG. 6 is a graph showing the extraction performance of Fe and Al in the platinum scrap leach simulant using the extracted resin synthesized using D2EHPA into the platinum scrap leach simulating solution.
FIG. 7 is a graph showing the extraction performance of Pt in the platinum scrap leach simulating solution after adding the extraction resin synthesized using TBP into the platinum scrap leach simulating solution from which Fe and Al are removed.
8 and 9 are graphs showing the extraction efficiency by temperature for the extraction resin synthesized using D2EHPA.
10 and 11 are graphs showing the extraction efficiency for each temperature of the extraction resin synthesized using TBP.
Figure 12 shows the extraction rate according to the addition amount of each of the extraction resin synthesized using D2EHPA and TBP.
13 is a view showing the recovery of Pt adsorbed on TBP resin according to the desorption solution.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a method for recovering platinum from platinum scrap leachate using a synthetic extract resin according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법을 나타낸 공정 순서도이다.1 is a process flowchart showing a method for recovering platinum from platinum scrap leachate using a synthetic extract resin according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법은 제1 및 제2 합성 추출수지 제조 단계(S110), 제1 합성 추출수지/백금스크랩 침출액 혼합 단계(S120), 제1 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 알루미늄 및 철을 흡착하는 단계(S130), 제2 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 백금을 흡착하는 단계(S140) 및 제2 합성 추출수지로부터 백금을 탈착하는 단계(S150)를 포함한다.
Referring to Figure 1, the platinum recovery method from the platinum scrap leaching solution using the synthetic extract resin according to the embodiment of the present invention shown in the first and second synthetic extract resin manufacturing step (S110), the first synthetic extract resin / platinum Scrap leachate mixing step (S120), adsorbing the aluminum and iron in the platinum scrap leach solution to the first synthetic extract resin (S130), adsorbing platinum in the platinum scrap leach solution to the second synthetic extract resin (S140) and the second Desorbing the platinum from the synthetic extract resin (S150).

제1 및 제2 합성 추출수지 제조Preparation of the first and second synthetic extract resin

제1 및 제2 합성 추출수지 제조 단계(S110)에서는 현탁중합법으로 제1 추출수지 및 제2 추출수지를 각각 합성하여 제1 합성 추출수지 및 제2 합성 추출수지를 제조한다.In the first and second synthetic extract resin manufacturing step (S110), the first extract resin and the second extract resin are synthesized by suspension polymerization, respectively, to prepare the first synthetic extract resin and the second synthetic extract resin.

이러한 제1 및 제2 합성 추출수지는 현탁중합법으로 제조될 수 있다. 이러한 현탁중합법을 이용할 시, 고순도의 높은 중합체를 얻을 수 있고, 조작방법이 편리하다. 또한, 현탁중합법은 고분자 지지체를 합성하는데 유리하며, 특히 유리상의 폴리스티렌(polystyrene), 폴리-메타크릴레이트(poly-methacrylate), 폴리-비닐 클로라이드(poly-vinyl chloride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 등의 비닐계 공중합체를 제조하는 데 유리하다.
Such first and second synthetic extract resins may be prepared by suspension polymerization. When using this suspension polymerization method, a high purity polymer can be obtained, and the operation method is convenient. In addition, the suspension polymerization method is advantageous for synthesizing the polymer support, in particular polystyrene, poly-methacrylate, poly-vinyl chloride, polyacrylonitrile It is advantageous to produce a vinyl copolymer such as).

한편, 도 2는 도 1의 제1 합성 추출수지를 제조하는 방법을 나타낸 공정 순서도로, 이를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the first synthetic extract resin of FIG. 1, which will be described in more detail with reference to the drawing.

도 2를 참조하면, 제1 합성 추출수지 제조 단계는 제1 추출수지 원료 혼합 및 교반 단계(S111), 팽윤제, 기공 형성제 및 안정제 첨가 단계(S112) 및 반응개시제 첨가 단계(S113)를 포함한다. 또한, 제1 합성 추출수지 제조 단계는 제1 합성 추출수지 가압 필터링/건조 단계(S114) 및 제1 합성 추출수지 분말 분쇄 단계(S115)를 더 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 2, the step of preparing the first synthetic extract resin includes mixing and stirring the first extract resin raw material (S111), adding a swelling agent, pore former and stabilizer (S112), and adding a reaction initiator (S113). do. In addition, the first synthetic extract resin manufacturing step may further include a first synthetic extract resin pressure filtering / drying step (S114) and the first synthetic extract resin powder grinding step (S115).

제1 추출수지 원료 혼합 및 교반 단계(S111)에서는 증류수, 단량체, 가교제 및 제1 추출제인 D2EHPA(di-2-ethylhexylphosphoric acid)를 반응조에 투입시킨 후, 제1 온도로 가열하여 교반한다. 단량체로는 일 예로 스티렌 모노머(styrene monomer)가 이용될 수 있고, 가교제로는 일 예로 디비닐 벤젠(divinyl benzene)이 이용될 수 있다.In the first extraction resin raw material mixing and stirring step (S111), distilled water, a monomer, a crosslinking agent, and D2EHPA (di-2-ethylhexylphosphoric acid), which is a first extractant, are added to a reaction tank, and then heated and stirred at a first temperature. As a monomer, styrene monomer may be used as an example, and as an example, a divinyl benzene may be used as a crosslinking agent.

이때, 교반은 300 ~ 400rpm의 속도로 실시하는 것이 바람직하다. 교반 속도가 300rpm 미만일 경우에는 그 속도가 너무 느린 관계로 생성된 추출 수지가 서로 엉기어 거대 입자를 생성한다. 반대로, 교반 속도가 400rpm을 초과할 경우에는 속도 향상대비 효과가 미미하므로, 경제적이지 못하다.
At this time, the stirring is preferably carried out at a speed of 300 ~ 400rpm. If the stirring speed is less than 300rpm, the extracted resins are entangled with each other to produce large particles because the speed is too slow. On the contrary, when the stirring speed exceeds 400rpm, the effect of improving the speed is insignificant, which is not economical.

팽윤제, 기공 형성제 및 안정제 첨가 단계(S112)에서는 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 유지시킨 상태에서, 상기 반응조 내에 기공 형성제 및 안정제를 첨가한다. 팽윤제로는 톨루엔(toluene), 기공형성제로는 노르말-헵탄(n-heptane)이 각각 이용될 수 있고, 안정제로는 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol)이 이용될 수 있다. 이때, 제1 온도는 80 ~ 100℃일 수 있고, 제2 온도는 75 ~ 85℃일 수 있다.
In the swelling agent, the pore former and the stabilizer addition step (S112), the pore former and the stabilizer are added to the reaction tank while being maintained at the second temperature lower than the first temperature. Toluene may be used as the swelling agent, and n-heptane may be used as the pore forming agent, and polyvinyl alcohol may be used as the stabilizer. At this time, the first temperature may be 80 ~ 100 ℃, the second temperature may be 75 ~ 85 ℃.

반응개시제 첨가 단계(S113)에서는 반응조 내에 반응개시제인 BOP(benzoyl peroxide)를 1 ~ 5회로 나누어 첨가하여 합성한다. 이때, 합성은 10 ~ 14시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 본 단계에서, 합성 시간이 10시간 미만일 경우에는 충분한 합성이 이루어지지 못하는 관계로 균일한 입자 형태 및 입자 크기를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 합성 시간이 14시간을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있는바, 경제적이지 못하다.In the reaction initiator addition step (S113), BOP (benzoyl peroxide), which is a reaction initiator, is added to the reaction tank in 1 to 5 times and synthesized. At this time, the synthesis is preferably carried out for 10 to 14 hours. In this step, when the synthesis time is less than 10 hours, it may be difficult to secure a uniform particle shape and particle size due to insufficient synthesis. On the contrary, if the synthesis time exceeds 14 hours, it may act as a factor that raises the cost only without any further effect, which is not economical.

이때, 본 발명의 발명자들은 반응개시제를 1시간 간격으로 1 ~ 5회로 나누어 투입할 경우, 합성된 추출수지의 입자형태 및 입도 크기가 고르게 분포하는 것을 실험을 통해 확인하였다. 특히, 반응개시제를 1시간 간격으로 3회 나누어 투입할 경우, 입자형태가 구형에 가까웠으며 입도 크기가 가장 고르게 분포하는 것을 확인하였다.
At this time, the inventors of the present invention confirmed through experiments that even if the reaction initiator is divided into 1 to 5 times at intervals of 1 hour, the particle shape and particle size of the synthesized extract resin is evenly distributed. In particular, when the reaction initiator was divided into three times at 1 hour intervals, the particle shape was close to a spherical shape, and the particle size was found to be most evenly distributed.

제1 합성 추출수지 가압 필터링/건조 단계(S114)에서는 합성된 제1 추출수지를 가압 필터링한 후, 건조한다. 이때, 건조는 20 ~ 40℃에서 20 ~ 30시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 건조 온도가 20℃ 미만이거나, 또는 건조 시간이 20시간 미만일 경우에는 충분한 건조가 이루어지지 못하는 관계로 결정성이 나빠지는 문제가 있다. 반대로, 건조 온도가 40℃를 초과하거나, 건조 시간이 30시간을 초과할 경우에는 제조 비용 및 시간의 상승 원인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
In the first synthetic extract resin pressure filtering / drying step (S114), the synthesized first extract resin is filtered under pressure and then dried. At this time, the drying is preferably carried out for 20 to 30 hours at 20 to 40 ℃. If the drying temperature is less than 20 ℃, or if the drying time is less than 20 hours, there is a problem that the crystallinity deteriorates due to insufficient drying. On the contrary, when the drying temperature exceeds 40 ° C or the drying time exceeds 30 hours, it may act as a cause of an increase in manufacturing cost and time, and thus it is not economical.

제1 합성 추출수지 분말 분쇄 단계(S115)에서는 건조된 제1 합성 추출수지 분말을 분쇄하여 75 ~ 100㎛의 입도로 선별한다. 이와 같이, 75 ~ 100㎛의 입도로 선별된 제1 합성 추출수지 분말은 밀봉 상태에서 보관하는 것이 바람직하다.
In the first synthetic extract resin powder crushing step (S115), the dried first synthetic extract resin powder is pulverized and screened to a particle size of 75 to 100 μm. As such, the first synthetic extract resin powder selected to a particle size of 75 ~ 100㎛ is preferably stored in a sealed state.

한편, 제1 합성 추출수지를 제조하는 과정과 제2 합성 추출수지를 제조하는 과정은 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 제1 합성 추출수지는 출발 원료로 D2EHPA(di-2-ethylhexylphosphoric acid)를 제1 추출제로 이용하고, 제2 합성 추출수지는 출발 원료로 TBP(tri-butyl-phosphate)를 제2 추출제로 이용하는 데 차이가 있을 뿐, 실질적으로 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
Meanwhile, the process of preparing the first synthetic extract resin and the process of preparing the second synthetic extract resin may be substantially the same. However, the first synthetic extract resin uses D2EHPA (di-2-ethylhexylphosphoric acid) as the first extractant, and the second synthetic extract resin uses TBP (tri-butyl-phosphate) as the second extractant. There are only differences in use, and since they are substantially the same, a detailed description thereof will be omitted.

제1 합성 추출수지/백금스크랩 침출액 혼합First Synthetic Extraction Resin / Platinum Scrap Leachate Mixing

제1 합성 추출수지/백금스크랩 침출액 혼합 단계(S120)에서는 제1 합성 추출수지를 백금스크랩 침출액에 투입한다. 이때, 백금스크랩 침출액은 Pt, Al, Fe, Rh를 포함하는 용액일 수 있다.In the first synthetic extract resin / platinum scrap leach liquid mixing step (S120), the first synthetic extract resin is added to the platinum scrap leach liquid. At this time, the platinum scrap leaching solution may be a solution containing Pt, Al, Fe, Rh.

본 단계에서, 제1 합성 추출수지는 백금스크랩 침출액 100ml 당 3 ~ 5g을 첨가하는 것이 바람직하다. 이때, 제1 합성 추출수지가 상기의 범위에서 첨가될 경우 최대 추출효율을 나타내는 것을 실험을 통해 확인하였다.
In this step, the first synthetic extract resin is preferably added to 3 ~ 5g per 100ml of the platinum scrap leaching solution. At this time, it was confirmed through experiments that the first synthetic extraction resin exhibits the maximum extraction efficiency when added in the above range.

제1 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 알루미늄 및 철을 흡착Adsorption of aluminum and iron in platinum scrap leachate to the first synthetic extraction resin

제1 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 알루미늄 및 철을 흡착하는 단계(S130)에서는 제1 합성 추출수지 및 백금스크랩 침출액을 교반하면서 35 ~ 55℃에서 반응시켜 상기 제1 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 알루미늄(Al) 및 철(Fe)을 흡착시킨 후, 상기 알루미늄(Al) 및 철(Fe)이 흡착된 제1 합성 추출수지를 수거한다.In the step (S130) of adsorbing aluminum and iron in the platinum scrap leach solution to the first synthetic extract resin, the first synthetic extract resin and the platinum scrap leach solution are reacted at 35 to 55 ° C. while stirring, and the platinum scrap leach solution to the first synthetic extract resin. After adsorbing aluminum (Al) and iron (Fe) therein, the first synthetic extract resin to which the aluminum (Al) and iron (Fe) is adsorbed is collected.

본 단계에서, 반응 온도가 35℃ 미만일 경우에는 그 온도가 너무 낮은 관계로 원자들의 활성도가 낮아 반응이 원활히 이루어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 반응 온도가 55℃를 초과할 경우에는 온도가 추출 수지의 활성도와 백금스크랩 침출액 내의 백금족 원소 이온과 금속 원소 이온의 활성에 큰 영향을 미치지 못하여 분리성능이 더 이상 증가하지 않을 우려가 있는바, 온도 상승 대비 효과가 미미하므로 경제적이지 못하다.
In this step, when the reaction temperature is less than 35 ℃ because the temperature is too low, there is a fear that the reaction is not performed smoothly because the activity of the atoms is low. On the contrary, when the reaction temperature exceeds 55 ° C., the temperature does not significantly affect the activity of the extraction resin and the activities of the platinum group element ions and the metal element ions in the platinum scrap leaching liquor, so that the separation performance may not increase any more. However, it is not economical because the effect against temperature rise is insignificant.

제2 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 백금을 흡착Adsorption of platinum in the platinum scrap leachate to the second synthetic extraction resin

제2 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 백금을 흡착하는 단계(S140)에서는 제1 합성 추출수지가 수거된 백금스크랩 침출액에 제2 합성 추출수지를 첨가하여 상기 제2 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 백금(Pt)을 흡착시킨다.In the step of adsorbing platinum in the platinum scrap leachate to the second synthetic extracting resin (S140), the second synthetic extracting resin is added to the platinum scrap leachate in which the first synthetic extracting resin is collected, and the platinum scrap leachate is added to the second synthetic extracting resin. Pt is adsorbed.

본 단계에서, 제2 합성 추출수지는 제1 합성 추출수지가 수거된 백금스크랩 침출액 100ml 당 5 ~ 10g을 첨가하는 것이 바람직하다. 이때, 제2 합성 추출수지가 상기의 범위에서 첨가될 경우 최대 추출효율을 나타내는 것을 실험을 통해 확인하였다.
In this step, it is preferable to add 5 to 10 g of the second synthetic extract resin per 100 ml of the platinum scrap leachate from which the first synthetic extract resin is collected. At this time, it was confirmed through experiments that the second synthetic extract resin exhibits the maximum extraction efficiency when added in the above range.

제2 합성 추출수지로부터 백금을 탈착Desorption of platinum from the second synthetic extract resin

제2 합성 추출수지로부터 백금을 탈착하는 단계(S150)에서는 백금(Pt)이 흡착된 제2 합성 추출수지를 수거한 후, 탈착 용액을 이용하여 제2 합성 추출수지로부터 백금(Pt)을 탈착시켜 백금(Pt)을 회수한다. 이때, 탈착 용액은 H2O 및 0.1 ~ 0.5M HCl 중 1종 이상이 이용될 수 있다.
In the step S150 of desorbing platinum from the second synthetic extracting resin, after collecting the second synthetic extract resin adsorbed with platinum Pt, the platinum Pt is desorbed from the second synthetic extracting resin using a desorption solution. Recover platinum (Pt). At this time, the desorption solution may be used at least one of H 2 O and 0.1 ~ 0.5M HCl.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법은 유가금속회수의 일환으로 백금스크랩 침출액(Pt, Rh, Fe, Al) 내의 백금(Pt)을 분리하기 위해 1차적으로 철(Fe)와 알루미늄(Al) 추출에 우수한 성능을 갖는 추출제 D2EHPA(di-2-ethylhexylphosphoric acid)를 이용하여 제1 추출수지를 합성하고, 잔류된 로듐(Rh)과 백금(Pt) 중 백금(Pt)을 분리하기 위해 추출제로 TBP(tri-butyl-phosphate)를 이용하여 합성한 제2 추출수지를 이용하여 분리실험을 실시하였다. 이때, TBP는 백금족 금속인 로듐(Rh)과 백금(Pt) 중 백금(Pt)만을 선택적으로 분리함에 있어 우수한 성능을 보였으나, 백금스크랩 침출액에 1차적으로 사용 시 백금(Pt)뿐만 아니라 백금스크랩 침출액 내의 철(Fe)과 알루미늄(Al)을 20 ~ 40% 추출하는 것을 확인할 수 있었다.Platinum recovery method from the platinum scrap leachate using the synthetic extract resin according to the embodiment of the present invention described above to separate the platinum (Pt) in the platinum scrap leachate (Pt, Rh, Fe, Al) as part of the valuable metal recovery Firstly, the first extraction resin is synthesized using an extractant D2EHPA (di-2-ethylhexylphosphoric acid) having excellent performance in extracting iron (Fe) and aluminum (Al), and the remaining rhodium (Rh) and platinum (Pt) In order to separate Pt, the separation experiment was performed using a second extraction resin synthesized using TBP (tri-butyl-phosphate) as an extractant. At this time, TBP showed excellent performance in selectively separating only platinum (Pt) among rhodium (Rh) and platinum (Pt), which are platinum group metals, but when used primarily in platinum scrap leachate, not only platinum (Pt) but also platinum scrap It was confirmed that 20 to 40% extraction of iron (Fe) and aluminum (Al) in the leach solution.

따라서, 본 발명에서는 D2EHPA를 이용하여 합성한 제1 합성 추출수지로 먼저 철(Fe)과 알루미늄(Al)을 분리하고, 로듐(Rh)과 백금(Pt) 중 백금(Pt)만을 TBP를 이용하여 합성한 제2 합성 추출수지를 이용하여 분리함으로써, 백금 회수율을 극대화할 수 있는 효과가 있다는 것을 입증하였다.
Therefore, in the present invention, firstly, iron (Fe) and aluminum (Al) are separated with the first synthetic extract resin synthesized using D2EHPA, and only platinum (Pt) among rhodium (Rh) and platinum (Pt) is used by using TBP. By separating using the synthesized second synthetic extract resin, it was proved that there is an effect that can maximize the platinum recovery.

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.

실험재료Experimental material

추출 수지의 합성을 위해 단량체로는 styrene monomer(KANTO CHEMICAL CO, INC, 99%), 가교제로는 divinyl benzene(TOKYO CHEMICAL CO, LTD, 50%), 라디칼을 형성하는 중합 반응개시제로는 benzoyl peroxide(ACROS ORGANICS, 99%)를 각각 사용하였다. 안정제로는 polyvinyl alcohol 500(DC Chemical INC)을 사용하였고, 팽윤제 및 기공형성제로는 toluene(Duksan pure chemical CO, LTD, 99%)과 n-heptane(Duksan pure chemical CO, LTD, 99.5%)를 각각 사용하였다. 추출제로는 di-2-ethylhexylphosphoric acid - D2EHPA(Luoyang Zhongda Chemical Co, Ltd, 95%)와 tri-butyl-phosphate- TBP(Kanto chemical CO, INC, 95%)를 사용하였다.For the synthesis of extracted resin, styrene monomer (KANTO CHEMICAL CO, INC, 99%) is used as a monomer, divinyl benzene (TOKYO CHEMICAL CO, LTD, 50%) is used as a crosslinking agent, and benzoyl peroxide (initiator) is used to form radicals. ACROS ORGANICS (99%) were used respectively. Polyvinyl alcohol 500 (DC Chemical INC) was used as a stabilizer, and toluene (Duksan pure chemical CO, LTD, 99%) and n-heptane (Duksan pure chemical CO, LTD, 99.5%) were used as swelling agents and pore-forming agents. Each was used. Di-2-ethylhexylphosphoric acid-D2EHPA (Luoyang Zhongda Chemical Co, Ltd, 95%) and tri-butyl-phosphate-TBP (Kanto chemical CO, INC, 95%) were used as extractants.

합성된 추출 수지는 25℃에서 24시간 동안 건조시킨 뒤 분쇄하여 75 ~ 100㎛로 필터링하여 보관하였다. 분리실험을 위한 백금 스크랩 침출물 모사용액 제조를 위해 백금족 원소로는 H2PtCl6-5.7H2O(Kojima chemical, 99.2%)와 RhCl3-3H2O(Kojima chemical, 99%)를 사용하였고, 알루미늄(Al)과 철(Fe) 금속 원소로는 AlCl3 (FLUKA, 98%)과 FeCl3(SIGMA, 100%)를 사용하였다. 용액 내 원소의 농도를 분석하기 위해 ICP-OES (inductively coupled plasma - optical emission spectrometer, DV2000 PerkinElmer Inc.)를 이용하였고 주사전자현미경(scanning electron microscope, S-4700 Hitachi Inc.)을 통해 추출 수지의 입자 형태와 분포를 측정하였다. 또한, 합성 추출 수지의 분자 구조를 파악하기 위하여 적외선 분광기 (fourier transform infrared spectroscopy, TravelIR II, Smiths Inc.)를 이용하였다.
The synthesized extract resin was dried at 25 ° C. for 24 hours and then crushed and stored at 75 to 100 μm. For the preparation of the platinum scrap leachate for the separation experiment, H 2 PtCl 6 -5.7H 2 O (Kojima chemical, 99.2%) and RhCl 3 -3H 2 O (Kojima chemical, 99%) were used as the platinum group elements. , AlCl 3 (FLUKA, 98%) and FeCl 3 (SIGMA, 100%) were used as aluminum (Al) and iron (Fe) metal elements. ICP-OES (inductively coupled plasma-optical emission spectrometer, DV2000 PerkinElmer Inc.) was used to analyze the concentration of elements in solution, and the particles of the extraction resin were scanned by scanning electron microscope (S-4700 Hitachi Inc.). The shape and distribution were measured. In addition, to investigate the molecular structure of the synthetic resin, fourier transform infrared spectroscopy, TravelIR II, Smiths Inc.).

추출수지의 합성Synthesis of Extraction Resin

추출 수지는 합성에 현탁중합법을 이용하였는데 이는 현탁중합법을 이용 시 고순도의 높은 중합체를 얻을 수 있고 조작방법이 편리하기 때문에 공업적으로도 많이 이용되고 있기 때문이다. 그리고, 고분자 지지체를 합성하는데 유리하며 특히 유리상의 polystyrene, poly(methacrylate), poly(vinyl chloride) 및 polyacrylonitrile 등의 vinyl 중합체의 제조에 유리하다.Suspension polymerization was used for the synthesis of the extraction resin because the high purity polymer can be obtained when the suspension polymerization method is used, and because the operation method is convenient, it is also widely used industrially. In addition, it is advantageous for synthesizing the polymer support, and in particular, for the production of vinyl polymers such as polystyrene, poly (methacrylate), poly (vinyl chloride) and polyacrylonitrile in glass form.

따라서, 추출수지를 합성하기 위해 현탁중합법을 이용한 합성법을 개발하여 이를 통해 추출수지를 합성하였다.Therefore, in order to synthesize the extraction resin was developed a synthetic method using a suspension polymerization method through which the extraction resin was synthesized.

제1 합성 추출수지를 제조하기 위해, 2000ml 회분식 반응기에 증류수 560g과 단량체인 styrene monomer 110g, 가교제 divinyl benzene 110g, 추출제(D2EHPA) 75g을 넣고 80℃까지 가열하며 교반기(lab-stirrer)를 이용하여 300rpm으로 혼합 교반하였다. 이후, 온도가 80℃로 안정화 되었을 때, 팽윤제 및 기공형성제로 toluene 150g과 n-heptane 50g를 각각 첨가하였다. 이는 팽윤제 및 기공형성제의 첨가로 인하여 추출 수지합성 후 개별적으로 부풀어오르는 과정을 생략할 수 있다.In order to prepare the first synthetic extract resin, 560 g of distilled water, 110 g of styrene monomer, 110 g of crosslinking agent divinyl benzene, 75 g of extractant (D2EHPA) were added to a 2000 ml batch reactor, and heated to 80 ° C., using a lab-stirrer. The mixture was stirred and stirred at 300 rpm. Then, when the temperature was stabilized to 80 ℃, toluene 150g and n-heptane 50g were added as swelling agent and pore-forming agent, respectively. This may omit the process of separately swelling after the extraction resin synthesis due to the addition of swelling agent and pore-forming agent.

이후, 안정제 PVA 5.6g을 첨가한 후, 반응개시제 benzoyl peroxide 6g을 첨가하였다. 중합 반응개시제를 첨가할 때, 반응개시제의 양을 1시간 간격으로 3번 나누어 첨가한 후에 12시간 동안 온도와 교반속도를 유지하여 합성하였다.Thereafter, 5.6 g of stabilizer PVA was added, followed by 6 g of benzoyl peroxide. When the polymerization initiator was added, the amount of the reaction initiator was added three times at 1 hour intervals and then synthesized by maintaining the temperature and stirring speed for 12 hours.

이후, 합성된 추출 수지를 가압 필터링한 후에 25℃에서 24시간 동안 완전 건조시켜 분쇄한 후, 체(sieve)를 이용하여 75 ~ 100㎛의 입도로 선별하여 밀봉 보관하였다.
Thereafter, the synthesized extract resin was filtered under pressure, completely dried at 25 ° C. for 24 hours, and then pulverized, and then screened and sealed to a particle size of 75 to 100 μm using a sieve.

한편, 제2 합성 추출수지는 추출제로 D2EHPA 대신 TBP를 이용한 것을 제외하고는 제1 합성 추출수지를 제조하는 방식과 동일한 방식으로 제조하였다.
On the other hand, the second synthetic extract resin was prepared in the same manner as the method for preparing the first synthetic extract resin except that TBP was used instead of D2EHPA as the extractant.

분리실험Separation experiment

H2PtCl6ㆍ5.7H2O, AlCl3, FeCl3를 증류수에 용해시켜 각각의 농도 1000mg/l의 모액과 RhCl3ㆍ3H2O를 증류수에 용해시켜 농도 110mg/l의 모액을 제조하였다.H 2 PtCl 6 .5.7H 2 O, AlCl 3 , FeCl 3 were dissolved in distilled water to prepare a mother liquor with a concentration of 1000 mg / l and RhCl 3 · 3H 2 O in distilled water to prepare a mother liquor with a concentration of 110 mg / l.

분리실험은 각각의 모액을 희석시켜 제조한 150ml의 모사용액(Pt, Al, Fe의 농도를 각각 100mg/l과 Rh의 농도 11mg/l)을 이용하였고, D2EHPA와 TBP를 이용하여 합성한 추출수지는 각각 5wt%(150ml 용액대비 7.5g의 수지)를 첨가하였다. 250ml 비이커에 150ml의 용액과 수지를 첨가하여 시행하였으며, 100 rpm의 속도로 교반하고 시료채취 시에는 한 지점에서 15ml의 시료를 채취하였다. 실험오차를 줄이고, 고/액비의 변화를 최소화하기 위하여 150ml 혼합용액을 3개 만들어 추출실험을 실시하였으며, 반복실험결과 오차 범위는 0.5 ~ 1%로 나타났다.The separation experiment was performed using 150 ml of mother liquor prepared by diluting each mother liquor (concentrations of Pt, Al and Fe at 100 mg / l and Rh at 11 mg / l, respectively), and extracted resin synthesized using D2EHPA and TBP. 5wt% (7.5g of resin compared to 150ml solution) was added. 150 ml of solution and resin were added to a 250 ml beaker, stirred at a speed of 100 rpm, and 15 ml of sample was collected at one point during sampling. In order to reduce the experimental error and minimize the change of the high / liquid ratio, three extraction solutions were made with 150ml mixed solution. appear.

실험 시 25, 35, 45, 55℃의 온도별로 실험을 실시하였으며, 총 90분간 분리실험을 실시하였다. 시료는 분리실험전의 용액과 분리실험 시작 후의 10분까지 2분 간격으로, 30분까지 5분 간격으로, 90분까지는 10분 간격으로 채취하였다. 분리용액 내 Pt, Rh, Al, Fe 농도분석을 위하여 ICP-OES를 사용하였고, 추출 수지의 입자분포 및 형태를 알아보기 위해 주사전자현미경을 이용하였다. 한편, 모든 실험은 동일조건에서 3회씩 실시하였으며 ICP-OES에 의한 분석편차는 Pt, Rh, Al, Fe의 경우 ±0.5%로 매우 낮았다. 또한, 두 종류의 추출제를 사용하여 합성한 추출수지의 분자 구조를 비교하기 위하여 적외선 분광기(FT-IR)를 이용하였다.
Experiments were carried out for each temperature of 25, 35, 45, 55 ℃ temperature, a total 90 minutes separation experiment. Samples were taken at intervals of 2 minutes up to 10 minutes after the separation experiment and at 5 minutes intervals up to 30 minutes, and at 10 minute intervals up to 90 minutes before the separation experiment. ICP-OES was used for Pt, Rh, Al, Fe concentration analysis in the separation solution, and scanning electron microscope was used to investigate the particle distribution and shape of the extract. On the other hand, all experiments were performed three times under the same conditions, and the analysis deviation by ICP-OES was very low as ± 0.5% for Pt, Rh, Al, and Fe. In addition, an infrared spectrometer (FT-IR) was used to compare the molecular structure of the extract resin synthesized using two kinds of extractant.

추출제에 따른 분리특성 평가Evaluation of Separation Characteristics According to Extractant

추출제 D2EHPA와 TBP를 이용하여 합성한 추출수지의 입자형태 및 입도는 크게 다르지 않는 것을 확인할 수 있었다. 두 추출수지 모두 같은 합성법에 의하여 합성하였으며 합성물질의 조성 또한 동일하게 함으로써 입도 및 형태도 유사하게 합성된 것으로 판단된다. 추출수지 합성 시 입도 및 입자형태에 크게 영향을 끼치는 BPO의 첨가법은 두 추출수지 모두 BPO 3pot으로 합성하였다.It was confirmed that the particle shape and particle size of the extract resin synthesized using the extractant D2EHPA and TBP are not significantly different. Both extracting resins were synthesized by the same synthesis method, and the composition and composition of the synthetic material were also the same, and thus the particle size and shape were similarly synthesized. The addition method of BPO, which greatly affects the particle size and particle shape, was synthesized with BPO 3pot.

도 3은 D2EHPA를 이용하여 제조된 제1 합성 추출수지 분말을 나타낸 미세조직 사진이고, 도 4는 TBP를 이용하여 제조된 제2 합성 추출수지 분말을 나타낸 미세조직 사진이다.3 is a microstructure photograph showing a first synthetic extract resin powder prepared using D2EHPA, and FIG. 4 is a microstructure photograph showing a second synthetic extract resin powder prepared using TBP.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 두 추출제를 이용하여 추출수지를 합성할 시 반응개시제인 BPO의 첨가 방법에 따라 입자의 크기를 20 ~ 40㎛로 조절할 수 있는 것을 확인하였다. 또한, 각 추출제로 합성한 추출수지의 추출성능은 반응개시제인 BPO의 첨가 방법에 의한 영향으로 판단되는데, 일정량의 반응개시제를 한번에 모두 첨가할 시 반응이 너무 빠르게 진행되고, 3번 이상 나누어 첨가할 시에는 반응이 너무 천천히 일어나 입자가 응집되어 합성되는 것을 확인하였다.As shown in Figures 3 and 4, it was confirmed that the particle size can be adjusted to 20 ~ 40㎛ according to the addition method of the reaction initiator BPO when synthesizing the extraction resin using the two extractant. In addition, the extraction performance of the extraction resin synthesized with each extractant is determined by the method of adding the reaction initiator BPO, the reaction proceeds too fast when adding a certain amount of the reaction initiator all at once, divided into three or more times During the reaction, the reaction occurred so slowly that the particles were agglomerated and synthesized.

즉, D2EHPA를 사용하여 합성한 제1 합성 추출수지 분말의 경우에는 입자의 크기가 20 ~ 30㎛로 균일하게 합성된 것을 확인할 수 있었다. 또한, TBP를 사용하여 합성한 제2 합성 추출수지 분말의 경우에는 20 ~ 40㎛의 입도를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 위의 실험에서 알 수 있는 바와 같이, BPO의 첨가 방법에 따라 균일한 입도와 구형의 입자로 생성되었으며, 추출효율도 우수한 것을 확인하였다.
That is, in the case of the first synthetic extract resin powder synthesized using D2EHPA, it was confirmed that the particle size was uniformly synthesized with 20 to 30 μm. In addition, it was confirmed that the second synthetic extract resin powder synthesized using TBP had a particle size of 20 μm to 40 μm. As can be seen in the above experiment, it was confirmed that the particles were produced in uniform particle size and spherical shape according to the addition method of BPO, and the extraction efficiency was also excellent.

도 5는 D2EHPA 및 TBP를 이용하여 각각 제조된 제1 및 제2 합성 추출수지 분말을 적외선 분광기를 이용하여 측정한 결과를 나타낸 것이다.FIG. 5 shows the results of measuring the first and second synthetic extract resin powders prepared using D2EHPA and TBP using infrared spectroscopy, respectively.

도 5에 도시된 바와 같이, 두 추출 수지의 적외선 분광 스펙트럼은 특정 피크가 일치하는 것을 확인할 수 있었고, 2900cm-1에서 가교 폴리스틸렌의 특징적인 피크들을 모두 확인할 수 있었으며, 1000cm-1에서 추출제에 따른 고유의 피크를 확인하였다.
5, the infrared spectrum of the two extraction resin was able to confirm that a particular peak matching, were able to identify all of the characteristic peak of the crosslinked polystyrene at 2900cm -1, 1000cm -1 in accordance with the extractant Inherent peaks were identified.

한편, 분리실험은 250ml 비이커에서 배치(batch) 방식으로 이루어졌으며, 교반속도는 100rpm, 실험온도는 25℃, pH는 2.6이였으며, 백금 스크랩 침출물 모사용액 내 원소의 조성은 Pt(100mg/l), Rh(11mg/l), Fe(100mg/l), Al(100mg/l)로 적정하여 실시하였다.On the other hand, the separation experiment was carried out in a batch method in a 250ml beaker, the stirring speed was 100rpm, the experiment temperature was 25 ℃, pH was 2.6, and the composition of the element in the platinum scrap leachate mother liquor solution Pt (100mg / l ), Rh (11 mg / l), Fe (100 mg / l) and Al (100 mg / l) were titrated and performed.

도 6은 D2EHPA를 이용하여 합성한 추출수지를 백금스크랩 침출물 모사용액 내에 투입한 후, 백금스크랩 침출물 모사용액 내의 Fe와 Al의 추출성능을 나타낸 그래프이고, 도 7은 TBP를 이용하여 합성한 추출수지를 Fe 및 Al이 제거된 백금스크랩 침출물 모사용액 내에 투입한 후, 백금스크랩 침출물 모사용액 내의 Pt의 추출성능을 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the extraction performance of Fe and Al in the platinum scrap leachate mother liquor after the extraction resin synthesized using D2EHPA into the platinum scrap leachate mother liquor, Figure 7 is synthesized using TBP After extracting the resin into the platinum scrap leachate mother liquor solution from which Fe and Al were removed, it is a graph showing the extraction performance of Pt in the platinum scrap leachate mother solution.

도 6에 도시된 바와 같이, 추출 실험결과 백금스크랩 침출물 모사용액 내의 Fe는 D2EHPA를 이용하여 제조된 제1 합성 추출수지에 의해 100% 추출되었으며, Al의 경우에도 99.2%가 추출된 것을 확인할 수 있었다.As shown in Figure 6, the extraction experiment results Fe in the platinum scrap leachate using solution was extracted 100% by the first synthetic extract resin prepared using D2EHPA, it can be seen that 99.2% was extracted even in the case of Al there was.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 백금스크랩 침출물 모사용액 내에 잔류된 Rh과 Pt의 분리를 위해 TBP를 이용하여 제조된 제2 합성 추출수지를 투입시키는 분리 실험을 실시한 결과, Pt만 72%가 추출되는 것을 확인할 수 있었다.
On the other hand, as shown in Figure 7, as a result of performing a separation experiment to put the second synthetic extract resin prepared using TBP for separation of Rh and Pt remaining in the platinum scrap leachate mother liquor solution, only Pt 72% Was confirmed to be extracted.

온도와 추출수지 첨가량에 따른 추출성능Extraction performance according to temperature and amount of extraction resin added

D2EHPA와 TBP를 이용하여 합성한 두 추출수지 모두 온도가 올라갈수록 성능이 향상됨을 보였으나 55℃에서 분리성능이 더 이상 상승하지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이는 온도가 올라갈수록 원자들의 활성이 증가하여 분리성능이 증가하지만, 55℃ 이상의 고온에서 온도가 추출 수지의 활성도와 모사용액 내의 백금족 원소이온과 금속 원소 이온의 활성에 큰 영향을 끼치지 못하여 분리성능이 증가하지 않는 것으로 판단된다.Both extract resins synthesized using D2EHPA and TBP showed improved performance as the temperature increased, but the separation performance no longer increased at 55 ℃. This is because the activity of atoms increases with increasing temperature, but the separation performance increases, but the separation performance does not affect the activity of the extraction resin and the activities of the platinum group element metal and metal element ion in the mother liquor at a high temperature of 55 ° C. or higher. It is believed that this does not increase.

도 8 및 도 9는 D2EHPA를 이용하여 합성한 추출수지에 대한 온도별 추출 효율을 나타낸 그래프이다.8 and 9 are graphs showing the extraction efficiency by temperature for the extraction resin synthesized using D2EHPA.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, D2EHPA를 이용하여 합성한 추출수지는 모든 온도별 실험의 영역에서 Fe는 100% 추출되었고, Al의 경우에는 35℃에서 99.5%를, 그리고 45℃에서는 99.7%의 분리성능을 나타내었고, 55℃에서는 최대 99.9%의 분리성능을 나타내는 것을 확인하였다.As shown in Figures 8 and 9, the extraction resin synthesized using D2EHPA 100% Fe was extracted in all the experiments for each temperature, 99.5% at 35 ℃, 99.7 at 45 ℃ Al It showed the separation performance of%, it was confirmed that the separation performance of up to 99.9% at 55 ℃.

한편, 도 10 및 도 11은 TBP를 이용하여 합성한 추출수지에 대한 온도별 추출 효율을 나타낸 그래프이다.On the other hand, Figures 10 and 11 are graphs showing the extraction efficiency for each temperature for the extraction resin synthesized using TBP.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, TBP를 이용하여 합성한 추출수지의 경우, 잔류된 Rh와 Pt중 Pt를 선택적으로 흡착하는 것을 확인하였다. 특히, 25℃에서는 72%를, 그리고 35℃에서는 72.8%의 분리성능을 나타내었으며, 45℃에서는 73.5%의 분리성능을 보였고, 55℃에서는 최대 74%의 분리성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.10 and 11, in the case of the extraction resin synthesized using TBP, it was confirmed that the selective adsorption of Pt in the remaining Rh and Pt. In particular, the separation performance of 72% at 25 ℃, and 72.8% at 35 ℃, 73.5% of the separation at 45 ℃, it was confirmed that the separation performance of up to 74% at 55 ℃.

위의 실험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 두 추출수지 모두 55℃에서 추출율이 최대값을 가지며 그 이상의 온도에서는 추출율이 상승하지 않고 멈추거나 떨어지는 것을 확인하였다. 이것은 온도가 상승하게 되면 탈착되었던 금속이온이나 백금 원소 이온의 활성도가 크게 증가하여 흡착 되었던 Fe, Al 및 Pt 이온이 탈착되기도 함에 따라 추출율이 떨어지는 것으로 판단된다.
As can be seen from the above experimental results, it was confirmed that both extraction resins had a maximum extraction rate at 55 ° C. and the extraction rate did not rise or stop at higher temperatures. It is believed that the extraction rate decreases as the activity of the desorbed metal ions or platinum element ions increases significantly as the temperature increases, and the adsorbed Fe, Al and Pt ions may desorb.

한편, 도 12는 D2EHPA와 TBP를 이용하여 합성한 추출수지 각각의 첨가량에 따른 추출율을 나타낸 것이다.On the other hand, Figure 12 shows the extraction rate according to the amount of each of the extraction resin synthesized using D2EHPA and TBP.

도 12에 도시된 바와 같이, 추출수지의 첨가량에 따른 추출효율을 알아보기 위하여 두 추출제로 합성한 추출수지 각각에 대하여 추출수지 첨가량을 변화시켜 분리성능을 고찰하였다. 이때, 추출 조건은 Pt 100 mg/l, Rh 11 mg/l, Fe 100 mg/l, Al 100 mg/l, Temp. : 55℃, Time : 90 min, Stirring rate : 100 rpm, pH : 2.5(a, b), 2.3(c)로 실시하였다.As shown in FIG. 12, in order to determine the extraction efficiency according to the addition amount of the extraction resin, the separation performance was examined by changing the addition amount of the extraction resin for each of the extraction resins synthesized with the two extraction agents. At this time, the extraction conditions are Pt 100 mg / l, Rh 11 mg / l, Fe 100 mg / l, Al 100 mg / l, Temp. : 55 ° C., Time: 90 min, Stirring rate: 100 rpm, pH: 2.5 (a, b), 2.3 (c).

위 실험 결과, D2EHPA를 이용한 추출수지의 경우 3 ~ 5wt% 첨가 시 최대 추출효율 99.5 ~ 99.9%를 나타내는 것을 확인하였고, TBP를 이용한 추출수지의 경우에는 5 ~ 10 wt%에서 74%의 최대 추출율을 나타내는 것을 확인하였다.
As a result of the above experiments, it was confirmed that the extraction efficiency using D2EHPA showed 99.5 to 99.9% of maximum extraction efficiency when 3 ~ 5wt% was added. In the case of extracting resin using TBP, the maximum extraction rate was 74% at 5 ~ 10 wt%. It confirmed that it showed.

TBP 수지에 흡착된 Pt 탈착조건Pt Desorption Conditions Adsorbed on TBP Resin

백금 스크랩 침출물 모사용액에서 Pt만을 추출한 TBP 추출수지로부터 Pt만을 탈착해내기 위해 중성 및 약산성 용액에서 탈착실험을 실시하였다. Pt 금속 자체의 경우 증류수에 용해되지 않으나 본 연구에서는 H2PtCl6ㆍ5.7H2O를 사용함으로써 증류수 내 PtCl6 2 -의 이온상태로 용매화시켜 실험에 이용하였다. 탈착실험은 TBP 추출수지 10g(추출수지 첨가랑 10 wt%)을 충진시킨 컬럼(column)을 이용하여 실시하였다.Desorption experiments were performed in neutral and weakly acidic solutions to desorb Pt only from TBP extract resin from which Pt-only extracts were used. In the case of Pt metal itself, it is not dissolved in distilled water. However, in this study, H 2 PtCl 6 ㆍ 5.7H 2 O was used to solvate to ionic state of PtCl 6 2 - in distilled water. The desorption experiment was carried out using a column packed with 10 g of TBP extract resin (10 wt% of the extract resin).

도 13은 탈착용액에 따른 TBP 수지에 흡착된 Pt의 회수율을 나타낸 도면이다. 이때, 탈착용액으로는 H2O, 0.1M HCl, 0.5M HCl을 사용하였다.13 is a view showing the recovery of Pt adsorbed on TBP resin according to the desorption solution. At this time, H 2 O, 0.1M HCl, 0.5M HCl was used as the desorption solution.

도 13에 도시된 바와 같이, 탈착실험 결과 H2O(pH 7)을 탈착용액으로 사용한 결과 TBP 추출수지에 흡착된 Pt를 99.79%를 탈착하는 것을 확인하였다. 그리고, 0.1M HCl을 탈착용액으로 사용한 경우에는 97.77%의 흡착된 Pt를 탈착하였으며, 0.5M HCl을 탈착용액으로 사용한 경우에는 93.15%의 흡착된 Pt를 탈착하는 것을 확인하였다. 이때, 추출제인 TBP에 이중결합 되어 있던 O의 결합에 PtCl6 2-가 흡착되거나 떨어져 나옴으로서 흡ㆍ탈착이 이루어지는 것으로 판단된다. 추출제 TBP 사용 시 산성용액에서 흡착이 잘 이루어지나 탈착의 경우 약산성 및 중성용액에서 이루어지는 것을 실험을 통해 확인하였으며, 흡ㆍ탈착 과정은 아래의 식 1과 같은 반응식을 나타내는 것으로 판단된다.
As shown in FIG. 13, as a result of the desorption experiment, as a result of using H 2 O (pH 7) as the desorption solution, it was confirmed that 99.79% of the Pt adsorbed on the TBP extract resin was desorbed. When 0.1 M HCl was used as the desorption solution, 97.77% of the adsorbed Pt was desorbed. When 0.5 M HCl was used as the desorption solution, 93.15% of the adsorbed Pt was desorbed. At this time, it is determined that adsorption / desorption is performed by adsorbing or detaching PtCl 6 2 − from O bonds that are double bonds to TBP as an extractant. Adsorption is well performed in acidic solution when using TBP extractor, but it was confirmed through experiment that desorption was performed in weak acid and neutral solution, and the adsorption and desorption process is considered to be represented by the following Equation 1.

식 1 : 2H+ + PtCl6 2- + H2O + TBP = OEquation 1: 2H + + PtCl 6 2- + H 2 O + TBP = O

Figure 112012078034144-pat00001
PtCl6TBP + H2O
Figure 112012078034144-pat00001
PtCl 6 TBP + H 2 O

이때, 중성 및 약산성용액에서 탈착이 잘 이루어지는 것은 추출제 TBP의 경우 흡착이 산성용액에서 이루어지나 pH가 높아질수록 흡착율이 떨어지고 탈착율이 상승되기 때문으로 판단된다.
In this case, the desorption is well performed in the neutral and weakly acidic solution, because the adsorption is performed in the acidic solution of the extractor TBP, but the adsorption rate decreases and the desorption rate increases as the pH is increased.

결 론conclusion

백금스크랩 침출물 모사용액(Pt, Rh, Fe, Al)으로부터 Pt를 분리하기 위하여 두 종류의 추출제(D2EHPA와 TBP)를 사용하여 추출 수지를 합성하였다. D2EHPA 추출수지를 이용하여 먼저 백금스크랩 침출물 모사용액 내의 Fe와 Al을 추출하고 TBP 추출수지를 이용하여 Pt만을 선택적으로 추출한 후 Pt를 탈착하는 분리실험을 통하여 다음의 결과를 얻을 수 있었다.Extraction resins were synthesized using two kinds of extractants (D2EHPA and TBP) to separate Pt from the platinum scrap leach mother liquor solution (Pt, Rh, Fe, Al). The following results were obtained through the separation experiment of first extracting Fe and Al from the platinum scrap leachate using the D2EHPA extract resin and selectively extracting only Pt using the TBP extract resin.

두 추출제를 사용한 추출수지 모두 반응개시제(BPO)의 첨가 방법은 3pot일 때 우수한 추출결과를 나타내었다. 이는 SEM을 통한 입자표면 및 형태 분석에 의해 확인한 결과, 중합 반응개시제를 한 번에 모두 첨가 시 반응이 너무 빠르게 진행되어 합성이 잘 이루어지지 않거나 미세한 크기의 입자가 합성되고, 3번 이상 나누어 넣은 것은 반응이 너무 천천히 진행되어 입자들이 응집되어 합성이 잘 이루어지지 않기 때문으로 판단된다. 또한, 입자형태나 입도는 추출제에 따른 변화가 아니고 반응개시제의 첨가법에 의한 것임을 확인할 수 있었다.Reaction initiator (BPO) was added to both extracts using both extractants. This is confirmed by particle surface and morphology analysis through SEM. As a result, when the polymerization initiator is added all at once, the reaction proceeds too fast, so that the synthesis is not performed well or fine particles are synthesized and divided into three or more times. The reaction proceeds so slowly that the particles agglomerate and are not well synthesized. In addition, it could be confirmed that the particle shape and the particle size were not changed by the extractant but by the addition method of the reaction initiator.

D2EHPA 추출수지를 사용하여 Fe와 Al 추출 실험결과 Fe는 100%, Al은 99.2%의 우수한 추출 성능을 보였다. 또한, TBP 추출수지를 사용하여 백금스크랩 침출물 모사용액 내에 잔류된 Rh과 Pt 중 Pt만을 분리한 결과 72%의 흡착율을 확인하였으며, TBP 추출수지에 흡착된 Pt는 약산성 및 중성용액을 탈착액으로 사용한 결과 최대 99.79%의 우수한 탈착율을 확인할 수 있었다. 아울러, FT-IR 분석을 통하여, 본 발명에서 두 추출수지의 경우 추출제에 따른 피크(peak)와 폴리스티렌(polystyrene)에 따른 피크(peak)가 확인되었다.Fe and Al extraction using D2EHPA extract resin showed excellent extraction performance of 100% Fe and 99.2% Al. In addition, by separating only Pt of Rh and Pt remaining in the platinum scrap leachate using the TBP extract resin, the adsorption rate was 72%. Pt adsorbed on the TBP extract resin was a weak acid and neutral solution as a desorption solution. As a result, the excellent desorption rate of 99.79% was confirmed. In addition, through the FT-IR analysis, in the present invention, the two peaks according to the extract (peak) and the peak (peak) according to the polystyrene (polystyrene) was confirmed.

또한, 온도가 추출효율에 미치는 영향을 살펴보기 위한 분리실험결과 55℃에서 추출율이 최대를 갖는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 현상은 55℃이상에서 금속이온 및 백금 이온의 활성도가 크게 증가함에 따라 흡착되었던 Fe, Al, Pt가 탈착되기 때문으로 판단된다.In addition, as a result of the separation experiment to examine the effect of temperature on the extraction efficiency, it was confirmed that the extraction rate has a maximum at 55 ℃, which was adsorbed as the activity of metal ions and platinum ions increased significantly above 55 ℃. This is because Fe, Al, and Pt desorb.

또한, 본 발명에서는 추출제 D2EHPA와 TBP를 이용하여 추출수지를 합성하고 이를 단계적으로 사용 시 백금 스크랩 침출물로부터 백금을 회수하는 것이 매우 효율적으로 이루어질 수 있을 것이라 판단된다.
In addition, in the present invention, it is determined that the extraction resin is synthesized using the extractant D2EHPA and TBP, and the platinum recovery from the platinum scrap leachate may be made very efficiently.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. These changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

S110 : 제1 및 제2 합성 추출수지 제조 단계
S120 : 제1 합성 추출수지/백금스크랩 침출액 혼합 단계
S130 : 제1 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 알루미늄 및 철을 흡착하는 단계
S140 : 제2 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 백금을 흡착하는 단계
S150 : 제2 합성 추출수지로부터 백금을 탈착하는 단계
S111 : 제1 추출수지 원료 혼합 및 교반 단계
S112 : 팽윤제, 기공 형성제 및 안정제 첨가 단계
S113 : 반응개시제 첨가 단계
S114 : 제1 합성 추출수지 가압 필터링/건조 단계
S115 : 제1 합성 추출수지 분말 분쇄 단계
S110: manufacturing steps of the first and second synthetic extract resin
S120: the first synthetic extract resin / platinum scrap leaching solution mixing step
S130: adsorbing aluminum and iron in the platinum scrap leach solution to the first synthetic extract resin
S140: adsorbing platinum in the platinum scrap leach solution to the second synthetic extract resin
S150: Desorption of platinum from the second synthetic extract resin
S111: mixing and stirring the first extract resin raw material
S112: adding swelling agent, pore former and stabilizer
S113: reaction initiator addition step
S114: Pressurized filtering / drying step of the first synthetic extract resin
S115: first synthetic extract resin powder grinding step

Claims (12)

(a) 현탁중합법으로 제1 추출수지 및 제2 추출수지를 각각 합성하여 제1 합성 추출수지 및 제2 합성 추출수지를 제조하는 단계;
(b) 상기 제1 합성 추출수지를 백금스크랩 침출액에 투입하는 단계;
(c) 상기 제1 합성 추출수지 및 백금스크랩 침출액을 교반하면서 35 ~ 55℃에서 반응시켜 상기 제1 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 알루미늄(Al) 및 철(Fe)을 흡착시킨 후, 상기 알루미늄(Al) 및 철(Fe)이 흡착된 제1 합성 추출수지를 수거하는 단계;
(d) 상기 제1 합성 추출수지가 수거된 백금스크랩 침출액에 제2 합성 추출수지를 첨가하여 상기 제2 합성 추출수지에 백금스크랩 침출액 내의 백금(Pt)을 흡착시키는 단계; 및
(e) 상기 백금(Pt)이 흡착된 제2 합성 추출수지를 수거한 후, 탈착 용액을 이용하여 상기 제2 합성 추출수지로부터 백금(Pt)을 탈착시켜 백금(Pt)을 회수하는 단계;를 포함하며,
상기 (a) 단계에서, 상기 제1 합성 추출수지 또는 제2 합성 추출수지를 제조하는 단계는, (a-1) 증류수, 단량체인 스티렌 모노머(styrene monomer), 가교제인 디비닐 벤젠(divinyl benzene) 및 제1 추출제인 D2EHPA (di-2-ethylhexylphosphoric acid)를 반응조에 투입시키거나, 또는 증류수, 단량체인 스티렌 모노머(styrene monomer), 가교제인 디비닐 벤젠(divinyl benzene) 및 제2 추출제인 TBP(tri-butyl-phosphate)를 반응조에 투입시킨 후, 80 ~ 100℃의 제1 온도로 가열하여 300 ~ 400rpm의 속도로 교반하는 단계와, (a-2) 상기 제1 온도보다 낮은 75 ~ 85℃의 제2 온도로 유지시킨 상태에서, 상기 반응조 내에 팽윤제, 기공 형성제 및 안정제를 첨가하는 단계와, (a-3) 상기 반응조 내에 반응개시제인 BOP(benzoyl peroxide)를 3 ~ 5회로 나누어 첨가하여 10 ~ 14시간 동안 합성하는 단계를 포함하며,
상기 제1 합성 추출수지는 상기 백금스크랩 침출액 100ml 당 3 ~ 5g을 첨가하고, 상기 제2 합성 추출수지는 상기 제1 합성 추출수지가 수거된 백금스크랩 침출액 100ml 당 5 ~ 10g을 첨가하는 것을 특징으로 하는 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법.
(a) preparing a first synthetic resin and a second synthetic resin by synthesizing the first and second extracting resins by suspension polymerization;
(b) injecting the first synthetic extract resin into a platinum scrap leach solution;
(c) reacting the first synthetic extract resin and the platinum scrap leach solution at 35 to 55 ° C. while stirring to adsorb aluminum (Al) and iron (Fe) in the platinum scrap leach solution to the first synthetic extract resin, followed by Collecting the first synthetic extract resin to which (Al) and iron (Fe) are adsorbed;
(d) adsorbing platinum (Pt) in the platinum scrap leach solution to the second synthetic extract resin by adding a second synthetic extract resin to the platinum scrap leach liquid from which the first synthetic extract resin is collected; And
(e) recovering platinum (Pt) by desorbing platinum (Pt) from the second synthetic extract resin using a desorption solution after collecting the second synthetic extract resin to which the platinum (Pt) is adsorbed; Include,
In the step (a), the step of preparing the first synthetic extract resin or the second synthetic extract resin, (a-1) distilled water, styrene monomer (styrene monomer) as a monomer, divinyl benzene (crosslinking agent) And di-2-ethylhexylphosphoric acid (D2EHPA), which is a first extractant, into a reaction tank, or distilled water, styrene monomer, which is a monomer, divinyl benzene, a crosslinking agent, and TBP (tri, as a second extractant). -butyl-phosphate) was added to the reactor, followed by heating at a first temperature of 80 to 100 ° C. and stirring at a speed of 300 to 400 rpm, and (a-2) 75 to 85 ° C. lower than the first temperature. At the temperature maintained at the second temperature, adding a swelling agent, a pore former and a stabilizer to the reaction tank, and (a-3) BOP (benzoyl peroxide) as a reaction initiator in the reaction tank divided into 3 to 5 times Comprising 10 to 14 hours of synthesis,
The first synthetic extract resin is added to 3 ~ 5g per 100ml of the platinum scrap leachate, and the second synthetic extract resin is added to 5 ~ 10g per 100ml of the platinum scrap leachate from which the first synthetic extract resin is collected A method for recovering platinum from a platinum scrap leaching solution using a synthetic extract resin.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 팽윤제는 톨루엔(toluene), 상기 기공 형성제는 노르말-헵탄(n-heptane), 그리고 상기 안정제는 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol)을 각각 이용하는 것을 특징으로 하는 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법.
The method of claim 1,
The swelling agent is toluene (toluene), the pore forming agent is normal-heptane (n-heptane), and the stabilizer is a platinum scrap leaching solution using a synthetic extract resin, characterized in that each using polyvinyl alcohol (polyvinyl alcohol) Platinum recovery method.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (a-3) 단계 이후,
(a-4) 상기 합성된 제1 추출수지를 가압 필터링한 후, 건조하는 단계와,
(a-5) 상기 건조된 제1 합성 추출수지 분말을 분쇄하여 75 ~ 100㎛의 입도로 선별하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법.
The method of claim 1,
After the step (a-3),
(a-4) pressurizing and filtering the synthesized first extracting resin, and then drying the extract;
(a-5) A method for recovering platinum from platinum scrap leachate using a synthetic extract resin, characterized in that it further comprises the step of pulverizing the dried first synthetic extract resin powder to a particle size of 75 ~ 100㎛.
제8항에 있어서,
상기 (a-4) 단계에서,
상기 건조는
20 ~ 40℃에서 20 ~ 30시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법.
9. The method of claim 8,
In the step (a-4),
The drying is
Platinum recovery method from the platinum scrap leaching solution using a synthetic extract resin, characterized in that carried out for 20 to 30 hours at 20 ~ 40 ℃.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서,
상기 탈착 용액은
H2O 및 0.1 ~ 0.5M HCl 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성 추출수지를 이용한 백금스크랩 침출액으로부터의 백금 회수 방법.
The method of claim 1,
In the step (d)
The desorption solution is
A method for recovering platinum from a platinum scrap leach solution using synthetic extract resins comprising at least one of H 2 O and 0.1-0.5 M HCl.
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