KR101291146B1 - 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 흑색 점판암을 파쇄 및 분쇄하는 단계; 상기 파쇄 및 분쇄된 흑색 점판암을 제1 침출시키는 단계; 상기 제1 침출 후 고체와 액체로 분리하는 제1 고액분리하는 단계; 상기 제1 고액분리하여 분리된 고체를 제2 침출시킨 후 제2 고액분리하는 단계; 상기 제2 고액분리하여 분리된 액체를 상기 파쇄 및 분쇄된 흑색 점판암과 함께 다시 제1 침출시킨 후 제1 고액분리하는 단계; 상기 제1 고액분리하여 분리된 액체로부터 우라늄을 용매추출하는 단계; 및 상기 우라늄의 용매추출 후 잔류하는 라피네이트에서 바나듐을 산화시킨 후 바나듐을 용매추출하는 단계를 포함하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로 우라늄 및 바나듐의 추출방법에 관한 것이다.
우라늄은 원자력 발전소에서 전력을 생산할 수 있는 주원료 물질이다. 이러한 이유로 광물로부터 우라늄을 분리 및 회수하는 기술에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 지표에 있는 우라늄광은 표토만을 제거하는 노천채굴법에 의하여 채취되고, 지하의 광맥을 이루는 우라늄광은 일반 금속 광산과 마찬가지로 갱도채굴법에 의하여 채취된다. 우라늄광으로부터 우라늄 성분을 분리해 내는 과정을 제련이라고 하며, 우라늄광으로부터 우라늄을 녹여내는 과정을 침출이라고 하는데 침출제로는 산 또는 알카리 용액이 사용된다. 산침출법에서는 일반적으로 황산이, 알칼리 침출법에서는 탄산나트륨이 침출제로 쓰이고 있다. 황산 용액으로부터 우라늄을 회수하기 위해서 아민을 추출제로 사용하는데 이 방법을 아민추출법이라 한다. 상기와 같이 우라늄이 추출되고 남은 용액에서 바나듐을 회수할 수 있다.
그러나, 상기 방법과 같은 추출 공정은 국내 저품위 광물로부터 우라늄 및 바나듐을 추출할 시 효율성이 저하되고, 우라늄 및 바나듐의 침출율 또한 낮으므로, 효율적이고 회수율을 높일 수 있는 추출방법이 필요한 실정이다.
본 발명에 관련된 종래 기술로는 우라늄 및/또는 바나듐을 회수할 수 있는 공정으로 미국 등록특허 제4,241,027호(발명의 명칭: "Reductive stripping process for the recovery of either or both uranium and vanadium", 공고 일자: 1980.12.23.)가 있다.
따라서, 본 발명은 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 효과적인 침출과 함께 침출율을 높일 수 있는 연속 침출공정을 이용하여 우라늄 및 바나듐을 추출하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 흑색 점판암을 파쇄 및 분쇄하는 단계; 상기 파쇄 및 분쇄된 흑색 점판암을 제1 침출시키는 단계; 상기 제1 침출 후 고체와 액체로 분리하는 제1 고액분리하는 단계; 상기 제1 고액분리하여 분리된 고체를 제2 침출시킨 후 제2 고액분리하는 단계; 상기 제2 고액분리하여 분리된 액체를 상기 파쇄 및 분쇄된 흑색 점판암과 함께 다시 제1 침출시킨 후 제1 고액분리하는 단계; 상기 제1 고액분리하여 분리된 액체로부터 우라늄을 용매추출하는 단계; 및 상기 우라늄의 용매추출 후 잔류하는 라피네이트에서 바나듐을 산화시킨 후 바나듐을 용매추출하는 단계를 포함하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법을 제공한다.
여기에서, 상기 제2 고액분리하여 분리된 고체를 세척한 다음 잔류하는 액체를 상기 제1 고액분리하여 분리된 고체와 함께 다시 제2 침출시키는 것을 특징으로 한다.
상기 흑색 점판암의 파쇄 및 분쇄 후 흑색 점판암의 입자 크기는 48 내지 150 메쉬이고, 상기 흑색 점판암의 광액 농도는 40 내지 60%인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 침출 및 제2 침출은 2 내지 4M의 강산에 의해 수행되고, 상기 제1 침출 및 제2 침출은 침출 시간이 2 내지 3 시간이고, 침출 온도가 60 내지 80 ℃인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 고액분리는 응집제를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 고액분리하여 분리된 액체의 pH는 0.4 내지 0.6으로 조절되는 것을 특징으로 한다.
상기 우라늄의 용매추출 및 바나듐의 용매추출은 아민을 포함하여 수행되고, 상기 아민의 농도는 0.2 내지 0.3M인 것을 특징으로 한다.
상기 우라늄의 용매추출 후 라피네이트에서 바나듐의 산화는 이산화망간(MnO2), 망간산칼륨(KMnO4) 및 염소산나트륨(NaClO3)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 우라늄의 용매추출 후 라피네이트에서 바나듐을 산화시킨 후의 pH는 0.7 내지 0.9로 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 최적의 침출 조건을 통해 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 침출율을 증가시킬 수 있고, 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐을 효율적으로 추출할 수 있다.
특히, 유용원소의 함유량이 적은 저품위 광물로부터 본 발명의 연속 침출공정을 통해 우라늄 및 바나듐의 침출율을 향상시킬 수 있고, 우라늄의 추출 공정 후 pH를 조절하여 바나듐을 용매추출함으로써 저비용으로 우라늄 및 바나듐을 추출할 수 있다.
또한, 우라늄 및 바나듐의 용매추출시 추출제 양을 최소화하여 공정비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침출 공정에서의 흑색 점판암의 입자 크기에 따른 침출율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침출 공정에서의 흑색 점판암의 광액 농도에 따른 침출율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침출 공정에서의 산 농도에 따른 침출율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침출 공정에서의 침출 시간에 따른 침출율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침출 공정에서의 침출 온도에 따른 침출율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침출 공정에서의 흑색 점판암의 입자 크기에 따른 침출율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침출 공정에서의 흑색 점판암의 광액 농도에 따른 침출율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침출 공정에서의 산 농도에 따른 침출율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침출 공정에서의 침출 시간에 따른 침출율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침출 공정에서의 침출 온도에 따른 침출율의 변화를 나타낸 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 흑색 점판암을 파쇄 및 분쇄하는 단계;
상기 파쇄 및 분쇄된 흑색 점판암을 제1 침출시키는 단계;
상기 제1 침출 후 고체와 액체로 분리하는 제1 고액분리하는 단계;
상기 제1 고액분리하여 분리된 고체를 제2 침출시킨 후 제2 고액분리하는 단계;
상기 제2 고액분리하여 분리된 액체를 상기 파쇄 및 분쇄된 흑색 점판암과 함께 다시 제1 침출시킨 후 제1 고액분리하는 단계;
상기 제1 고액분리하여 분리된 액체로부터 우라늄을 용매추출하는 단계; 및
상기 우라늄의 용매추출 후 잔류하는 라피네이트에서 바나듐을 산화시킨 후 바나듐을 용매추출하는 단계를 포함하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법을 나타낸 순서도이다. 도 1을 참고하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법은 흑색 점판암을 파쇄 및 분쇄하는 단계(S10)를 포함한다.
본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 광물로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법에 있어서, 흑색 점판암은 대한민국의 충북 괴산, 옥천, 금산군과 대전 동구 등에 넓게 분포되어 있으며, 미량의 우라늄 및 바나듐을 포함하고 있다. 상기 흑색 점판암은 48 내지 150 메쉬의 입자 크기로 파쇄 및 분쇄할 수 있고, 상기 범위로 파쇄 및 분쇄할 수 있는 장치나 방법이면 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 흑색 점판암의 입자 크기가 48 메쉬 미만인 경우에는 침출율이 저하될 수 있고, 150 메쉬를 초과하는 경우에는 추후 고체와 액체로 분리하는 고액분리가 용이하지 않을 수 있다.
상기 흑색 점판암의 광액 농도(pulp density, 광액(광석과 물과의 혼합물) 중에 함유된 광석 입자의 무게와 광액전체 무게(물+고체)의 비율을 백분율로 나타냄)는 40 내지 60%일 수 있다. 상기 광액 농도가 40% 미만인 경우에는 유용금속의 함량이 낮을 수 있고, 60%를 초과하는 경우에는 침출율이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법은 상기 파쇄 및 분쇄된 광물을 제1 침출시키는 단계(S20)를 포함한다.
본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법에 있어서, 상기 제1 침출은 2 내지 4M의 강산에 의해 수행될 수 있으며, 침출 시간은 2 내지 3 시간일 수 있고, 침출 온도는 60 내지 80 ℃일 수 있다. 상기 제1 침출에서 강산의 농도 및 침출온도가 상기 하한값 미만인 경우에는 침출율이 낮을 수 있고, 상한값을 초과하는 경우에는 침출율이 크게 증가하지 않아 에너지 효율의 측면에서 비효율적일 수 있다.
본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법은 상기 제1 침출 후 고체와 액체로 분리하는 제1 고액분리하는 단계(S30)를 포함한다.
상기 제1 고액분리는 응집제를 첨가하여 수행될 수 있으며, 상기 응집제로는 유기고분자 응집제 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법은 상기 제1 고액분리하여 분리된 고체를 제2 침출시킨 후 제2 고액분리하는 단계(S40)를 포함한다.
상기 제1 고액분리하여 분리된 고체에는 우라늄 및 바나듐이 잔류하고 있다. 따라서, 잔류하는 우라늄 및 바나듐을 회수하기 위해 상기 제1 고액분리하여 분리된 고체를 제2 침출시킨 후 제2 고액분리할 수 있다.
상기 제2 침출은 2 내지 4M의 강산에 의해 수행될 수 있고, 상기 제2 침출의 침출 시간은 2 내지 3 시간일 수 있고, 침출 온도는 60 내지 80 ℃일 수 있다. 상기 강산은 황산(H2SO4)이 적절할 수 있다. 제2 침출 공정을 수행한 후 상기 제1 고액분리와 동일한 공정으로 제2 고액분리를 수행하여 고체와 액체로 분리한다.
또한, 본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법에 있어서, 상기 제2 고액분리하여 분리된 고체를 세척한 다음, 잔류하는 액체를 상기 제1 고액분리하여 분리된 고체와 함께 다시 제2 침출시킬 수 있다.
상기 세척은 pH의 2의 묽은 황산 용액 또는 물로 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 광물로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법에 있어서, 상기 제2 고액분리하여 분리된 고체를 세척한 다음, 세척된 고체를 재세척하고 잔류하는 액체를 제1 고액분리 단계에 포함시킬 수 있다.
본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법은 상기 제2 고액분리하여 분리된 액체를 상기 파쇄 및 분쇄된 흑색 점판암과 함께 다시 제1 침출시킨 후 제1 고액분리하는 단계(S50)를 포함한다.
본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 광물로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법에 있어서, 상기 제1 침출과 제2 침출 공정 및 제1 고액분리와 제2 고액분리 공정을 수행함으로써, 유용원소의 함유량이 적은 저품위 광물로부터 우라늄 및 바나듐의 추출율을 향상시킬 수 있다.
상기 제1 침출과 제2 침출 및 제1 고액분리와 제2 고액분리 공정을 전술한 바와 같다.
본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법은 상기 제1 고액분리하여 분리된 액체로부터 우라늄을 용매추출하는 단계(S60)를 포함한다.
상기 제1 고액분리하여 분리된 액체의 pH는 0.4 내지 0.6으로 조절될 수 있고, 상기 pH의 범위에서 우라늄을 용매추출한다. 상기 pH의 범위가 0.4 미만인 경우에는 우라늄의 추출량이 낮을 수 있고, 0.6을 초과하는 경우에는 바나듐, 철 및 알루미늄의 추출량이 증가할 수 있다.
또한, 상기 용매추출은 추출제(extractant), 상분리제(modifier) 및 희석제(diluent)를 포함하여 수행될 수 있으며, 추출제는 아민 등을 사용할 수 있고, 상분리제는 이소데카놀(isodecanol) 등을 사용할 수 있으며, 희석제는 케로신(kerosine) 등을 사용할 수 있다. 상기 추출제의 농도는 0.2 내지 0.3M일 수 있다. 상기 추출제의 농도가 0.2M 미만인 경우에는 우라늄의 용매추출이 용이하지 않을 수 있고, 0.3M을 초과하는 경우에는 불순물 원소가 우라늄과 함께 침출될 수 있고 공정비용이 증가할 수 있다.
본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 광물로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법은 상기 우라늄의 용매추출 후 잔류하는 라피네이트에서 바나듐을 산화시킨 후 바나듐을 용매추출하는 단계(S70)를 포함한다.
상기 라피네이트는 이산화망간(MnO2), 망간산칼륨(KMnO4) 및 염소산나트륨(NaClO3) 등을 사용하여 산화시켜 음이온화될 수 있고, 염소산나트륨을 사용하여 산화시키는 것이 적절하다. 예를 들어, 염소산나트륨을 사용한 경우의 바나듐의 이온 변화는 하기 화학식 1 및 2와 같다.
[화학식 1]
VO2 + + NaClO3 + H+ → VO2 + + NaCl + H2O
[화학식 2]
VO2 + + H2O → H3V2O7 - + H+
상기 라피네이트에서 바나듐을 산화시킨 후의 pH는 0.7 내지 0.9로 조절될 수 있다. 상기 pH가 0.7 미만인 경우에는 추출되는 바나듐의 양이 낮을 수 있고, 0.9를 초과하는 경우에는 철과 알루미늄이 과도하게 추출될 수 있다.
상기 바나듐의 용매추출 또한 전술한 우라늄의 용매추출과 유사하게 추출제, 상분리제 및 희석제를 포함하여 수행될 수 있고, 추출제는 아민 등을 사용할 수 있으며, 상분리제는 이소데카놀 등을 사용할 수 있고, 희석제는 케로신 등을 사용할 수 있다. 상기 추출제의 농도는 0.2 내지 0.3M일 수 있다. 상기 추출제의 농도가 0.2M 미만인 경우에는 바나듐의 용매추출이 용이하지 않을 수 있고, 0.3M을 초과하는 경우에는 불순물 원소가 바나듐과 함께 침출될 수 있고 공정비용이 증가할 수 있다.
실시예 1: 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출 1
하기 표 1의 성분으로 이루어진 흑색 점판암을 48 메쉬 크기로 파쇄 및 분쇄하였다. 상기 파쇄 및 분쇄된 흑색 점판암을 2 내지 4M의 황산으로 제1 침출시켰으며, 이때 침출 시간은 2 시간 동안 수행하였고, 침출 온도는 80℃에서 수행하였다. 상기 제1 침출 후 응집제(Accofloc N100S)를 투입하여 제1 고액분리시켰다.
상기 제1 고액분리하여 분리된 고체에는 우라늄 및 바나듐이 잔류하고 있으므로, 잔류하는 우라늄 및 바나듐을 회수하기 위해 상기 제1 고액분리하여 분리된 고체를 2 내지 4M의 황산으로 제2 침출시켰으며, 이때 침출 시간은 2 시간 동안 수행하였고, 침출 온도는 80 ℃에서 수행하였다. 제2 침출 공정을 수행한 후 상기 제1 고액분리와 동일한 공정으로 제2 고액분리를 수행하여 고체와 액체로 분리하였다. 상기 제2 고액분리하여 분리된 액체를 상기 파쇄 및 분쇄된 흑색 점판암과 함께 다시 제1 침출시킨 후 제1 고액분리시켰다.
상기 제1 고액분리로 분리된 액체의 pH를 0.6으로 조절하였으며, 0.2M의 아민(alamine 336), 5%의 이소데카놀 및 케로신을 투입하여 우라늄을 용매추출하였다.
상기 우라늄의 용매추출 후 잔류하는 라피네이트를 염소산 나트륨으로 산화시키고 pH를 0.8로 조절하였으며, 다시 0.2M의 아민(alamine 336), 5%의 이소데카놀 및 케로신을 투입하여 바나듐을 용매추출하였다.
| 성분 | 함량(%) | 성분 | 함량(%) |
| U3O8 | 0.058 | P2O5 | 0.25 |
| V2O5 | 0.16 | ZnO | 0.03 |
| SiO2 | 55.1 | NiO | 0.08 |
| Al2O3 | 7.45 | S | 0.19 |
| Fe2O3 | 3.47 | 고정 탄소 | 26.9 |
| CaO | 0.35 | H2O | 5.1 |
| MgO | 0.85 | - | - |
상기 제1 고액분리로 분리된 액체의 성분 및 각 성분의 함량을 하기 표 2에 나타내었다.
| 성분 | U | V | Al | Fe | Mg | Cu | Zn | Ni |
| 함량(ppm) | 568 | 880 | 13460 | 12560 | 151 | 123 | 15 | 35 |
실험예 1: 침출 공정에서의 흑색 점판암의 입자 크기 및 광액 농도에 따른 침출율 분석
흑색 점판암의 입자 크기 및 광액 농도에 따른 침출율의 변화를 알아보기 위해 실험을 수행하고, 그 결과를 도 2 및 3에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 입자 크기가 48 메쉬에 도달할 때까지 침출율이 증가하는 것을 알 수 있고, 48 메쉬 이상의 크기에서는 침출율이 일정한 것을 알 수 있다.
또한, 도 3에 나타나 바와 같이, 광액 농도에 따른 침출율에 대한 실험에서는 20 내지 60%의 다양한 광액 농도에 따라 미미한 침출율 변화가 관찰되었다.
실험예 2: 침출 공정에서의 산 농도, 침출 시간 및 침출 온도에 따른 침출율 분석
침출 공정에서의 산 농도, 침출 시간 및 침출 온도에 따른 침출율의 변화를 알아보기 위해 실험을 수행하고, 그 결과를 도 4, 5 및 6에 나타내었다.
도 4에 나타난 바와 같이, 산 농도가 1.0M에서 2.0M으로 변화하였을 때 침출율이 급격하게 증가하였으며, 2.0M 이상의 농도에서는 침출율의 변화가 미미한 것을 알 수 있다.
또한, 도 5에 나타난 바와 같이, 침출 시간을 2시간 동안 수행하였을 때 침출율이 급격하게 증가하였으며, 2시간 이상으로 침출 공정이 수행되는 경우에는 침출율이 거의 일정하게 나타났다.
또한, 도 6에 나타난 바와 같이, 침출 온도는 80 ℃에서 가장 높은 침출율이 나타났으나, 60 내지 80 ℃에서의 침출율의 변화는 크지 않았다.
지금까지 본 발명에 따른 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (12)
- 흑색 점판암을 파쇄 및 분쇄하는 단계;
상기 파쇄 및 분쇄된 흑색 점판암을 제1 침출시키는 단계;
상기 제1 침출 후 고체와 액체로 분리하는 제1 고액분리하는 단계;
상기 제1 고액분리하여 분리된 고체를 제2 침출시킨 후 제2 고액분리하는 단계;
상기 제2 고액분리하여 분리된 액체를 상기 파쇄 및 분쇄된 흑색 점판암과 함께 다시 제1 침출시킨 후 제1 고액분리하는 단계;
상기 제1 고액분리하여 분리된 액체로부터 우라늄을 용매추출하는 단계; 및
상기 우라늄의 용매추출 후 잔류하는 라피네이트에서 바나듐을 산화시킨 후 바나듐을 용매추출하는 단계를 포함하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 고액분리하여 분리된 고체를 세척한 다음 잔류하는 액체를 상기 제1 고액분리하여 분리된 고체와 함께 다시 제2 침출시키는 것을 특징으로 하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
- 제1항에 있어서,
상기 흑색 점판암의 파쇄 및 분쇄 후 흑색 점판암의 입자 크기는 48 내지 150 메쉬인 것을 특징으로 하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
- 제1항에 있어서,
상기 흑색 점판암의 광액 농도는 40 내지 60중량%인 것을 특징으로 하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 침출 및 제2 침출은 2 내지 4M의 강산에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 침출 및 제2 침출은 침출 시간이 2 내지 3 시간이고, 침출 온도가 60 내지 80 ℃인 것을 특징으로 하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 고액분리는 응집제를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 고액분리하여 분리된 액체의 pH는 0.4 내지 0.6으로 조절되는 것을 특징으로 하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
- 제1항에 있어서,
상기 우라늄의 용매추출 및 바나듐의 용매추출은 아민을 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
- 제9항에 있어서,
상기 아민의 농도는 0.2 내지 0.3M인 것을 특징으로 하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
- 제1항에 있어서,
상기 우라늄의 용매추출 후 라피네이트에서 바나듐의 산화는 이산화망간(MnO2), 망간산칼륨(KMnO4) 및 염소산나트륨(NaClO3)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
- 제1항에 있어서,
상기 우라늄의 용매추출 후 라피네이트에서 바나듐을 산화시킨 후의 pH는 0.7 내지 0.9로 조절되는 것을 특징으로 하는 연속 침출공정을 이용한 흑색 점판암으로부터 우라늄 및 바나듐의 추출방법.
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| KR20200068798A (ko) | 2018-12-05 | 2020-06-16 | 체르토브 블라디미르 | 금속성분을 포함한 광물의 가공법 |
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