KR20010095352A - 염화동 폐액으로부터 시안화동의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 염화제2동 폐액에 금속 동과 염화나트륨을 가하고, 교반하여 환원시키고, 여과하여 염화제1동을 얻고, 이 여액의 pH를 3.8∼4.8로 조정한 후, 이를 유기 고분자 응집제로 처리하고, 얻어진 여액을 시안화나트륨과 반응시킴을 특징으로 하는 시안화제1동의 제조방법을 개시한다.
본 발명 방법에 의해 제조된 시안화제1동은 철분 등의 불순물이 함유되어 있기 않기 때문에 장기간 보존할 수 있고, 동도금에 사용할 때, 우수한 도금물을 얻을 수 있다.

Description

염화동 폐액으로부터 시안화동의 제조방법{PROCESS FOR PREPARING CUPROUS CYNIDE FROM CUPRIC CHLORIDE WASTE}
본 발명은 염화동 폐액으로부터 시안화제1동을 제조하는 방법에 관한 것이다. 더 상세히는 염화동 폐액에 금속동 및 염화나트륨을 가하여 염화제1동을 얻고, 여기에 시안화나트륨을 반응시켜 시안화제1동을 제조하는 방법에 있어서, 생성된 염화제1동중의 철성분을 제거함을 특징으로 하는 시안화제1동의 제조방법에 관한 것이다.
종래, 시안화제1동은 동이나 철의 전기도금이나, 살충제, 살균제 등으로 사용되고 있으며, 특히 동도금에 가장 널리 사용되고 있다. 이러한 시안화제1동의 제조법으로는 종래 여러 가지 방법이 알려져 있으며, 그의 예로서는 동(II)염 용액에 시안화알카리를 가하면 시아노겐 가스를 주상품으로 생산하고, 부산물로서 침전하는 시안화제1동을 분리하여 제조하는 방법, 염화제2동에 금속동 및 염화나트륨을 가하여 염화제1동을 회수하고, 이를 시안화나트륨과 반응시켜 시안화제1동을 제조하는 방법이 알려져 있다.
그러나, 상기 전자의 방법은 수율이 낮고, 순도가 만족스럽지 못하여 현재는 거의 사용되지 않고 있다. 또한, 후자는 실험실적으로는 만족스럽게 반응시켜 순수한 시안화제1동을 얻을 수 있으나, 공업적으로는 철분 등의 불순물이 함유되어 얻어진 시안화제1동을 사용하여 동도금 등을 하는 데 만족스런 도금을 행할 수 없었다. 즉, 공업적으로 사용하는 원료로 사용하는 PCB 폐액과 같은 염화동 폐액에는 염화동이 약 10∼22중량% 함유되고, 또한 철성분이 약 5∼20 ppm이 함유되어 있으며, 금속동에는 철성분이 약 50∼100 ppm이 함유되어 있으므로, 이러한 철분이 함유된 동폐액을 사용하고, 철성분을 제거하지 않고 시안화제1동 제조하면, 생산 즉시에는 육안으로는 거의 인지할 수 없으나, 시간이 지남에 따라, 철분이 공기중에서 산화되어 시안화제1동의 색상이 백색에서 황색으로 점차 변색된다. 이러한 철분이 함유된 시안화제1동은 장기 보관이 어렵고, 불용분이 많은 조제품으로 되어 동도금을 하는 경우, 도금된 물품의 색이 만족스럽지 못하게 되므로, 실질적으로 철분이 함유된 불순한 시안화제1동은 그의 가치가 대폭 하락된다.
본 발명자는 이러한 문제를 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 염화제2동이 함유된 폐액에 금속 동과 염화나트륨을 가하여 염화제1동을 얻은 후, 염화제1동에 함유된 철분을 제거한 후, 시안화나트륨을 반응시키면 고순도의 시안화제1동을 얻을 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
염화제2동이 함유된 폐액을 가온하면서 교반하에 당량 또는 약간 과잉의 금속 동과 염화나트륨을 가하고, 약 70∼95℃에서 가열하여 염화제1동을 얻는다. 이 때, 각 반응시점에서 분석하여 반응 종료를 확인할 수 있으나, 단순히 반응 혼합물의 색상이 청색∼청록색에서 흑갈색으로 변한 후, 다시 투명한 미색으로 변환되면 환원반응이 종료되는 것을 확인할 수 있다. 이렇게 얻어진 반응 혼합물을 여과하여 불용분 및 미반응 금속 동분말을 제거한 후, 여액을 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 염기를 사용하여 액의 pH를 3.8∼4.8정도로 조정하는 것이 바람직하다. 여기에 고분자 응집제, 예를 들면 폴리아크릴아미드계 양이온의 응집제 등을 사용하여 응집시킨 후, 철 성분이 함유된 응집물 및 미환원 동염 등을 분리하여 제거하고, 여기에 시안화나트륨을 반응시키면 백색의 시안화제1동이 침전으로 생성된다. 이를 여과한 후, 수세하여 소금 성분을 완전히 제거함으로서 고순도의 시안화제1동을 얻게 된다.
상기에서 사용되는 응집제의 종류로서는 특히 한정되지 않으며, 예를 들면 양이온성 폴리아크릴아미드계의 응집제가 바람직하다. 또한 그의 농도는 아론플록 A102를 사용하는 경우, 통상 사용되는 농도보다 고농도, 예를 들면, 1.8∼1.9g/ℓ 정도로 사용하는 것이 철분 및 불용분의 양을 극소화할 수 있으므로 바람직하다.
이하 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
참고예 1
2리터의 플라스크에 염화동 폐액(CuCℓ2: 21%, 유리 염산 12%) 1 kg을 넣고,교반하면서 소금 120 g과 금속동 분말 130 g을 가했다.
반응 혼합물을 60 rpm으로 교반하면서 가온하여 플라스크의 내온을 88℃로 올리고 약 1시간 동안 계속하여 반응시킨 바, 반응물의 색상이 청록색에서 흑갈색으로 변한 후, 다시 투명한 미색으로 변하였다. 반응물을 흡입 진공여과하여 불용분 및 미반응 금속동 분말을 제거하였다. 얻어진 여액에 30% 수산화나트륨 수용액을 소량씩 가하여 여액의 pH를 하기 표의 1∼4.85로 조정한 후, 여액중의 철 성분의 함량을 분석하였다. 그 결과는 하기 표 1에 나타낸다.
pH 철 함량(ppm)
1 80
2.5 40
3 23
3.5 18
3.8 15
4.0 13
4.5 9.2
4.7 6
4.85 5
실시예 1
2리터의 플라스크에 염화동 폐액(CuCℓ2: 21%, 유리 염산 12%) 1 kg을 넣고, 교반하면서 소금 120 g과 금속동 분말 130 g을 가했다.
반응 혼합물을 60 rpm으로 교반하면서 가온하여 플라스크의 내온을 88℃로 올리고 약 1시간 동안 계속하여 반응시킨 바, 반응물의 색상이` 청록색에서 흑갈색으로 변한 후, 다시 투명한 미색으로 변하였다. 반응물을 흡입 진공여과하여 불용분 및 미반응 금속동 분말을 제거하였다. 얻어진 여액에 30% 수산화나트륨 수용액을 소량씩 가하여 여액의 pH를 4.3으로 조정하였다. 여기에 고분자 응집제 아론플록 A102(일본국, 도아코세이가카쿠(주)사 제) 1.9 g/ℓ 농도의 수용액 10 g을 넣고 교반하여 응집시키고, 정치한 후, 생성된 슬러지를 경사시켜 분리 제거하였다. 얻어진 여액을 분석한 결과, 여액중 철분 함량을 5 ppm이었다. 수산화나트륨 152 g을 물 600cc에 용해한 액을 상기에서 얻은 여액에 교반하면서 서서히 가하여 백색 침전의 시안화제1동을 얻었다. 이를 흡인여과기를 통하여 여과한 후, 수세하여 잔존하는 소금 성분을 제가하였다. 이 때, 소금 성분의 제거 확인은 수세액을 견본 추출법으로 채취하여 질산은 용액의 비교시험법으로 하였다.
상기에서 얻어진 시안화제1동을 진공 건조하여 순도 99.5%(철분 함량: 0.001 ppm)의 시안화제1동 269 g(수율: 95%)을 얻었다.
실시예 2
실시예 1에 있어서, 금속동 분말 대신에 치환동 150 g을 사용한 이외는 동일하게 반응시켜 시안화제1동 270.5 g(수율 95.5%)를 얻었다.
실시예 3
실시예 1에 있어서, 얻어진 염화제1동 염수용액의 pH를 5로 조정한 이외는 동일하게 반응시켜 시안화제1동 263.3 g(수율 93.0%)를 얻었다.
실시예 4
실시예 1에 있어서, 얻어진 염화제1동 염수용액의 pH를 3.5로 조정한 이외는 동일하게 반응시켜 시안화제1동 277.4 g(수율 약 97.0%)를 얻었다. 그러나, 최종 제품의 색상이 약한 청색을 띄어 이를 분석한 결과, 철이 약 15 ppm이 함유된 조잡품이었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 염화동 및 염산을 함유하는 PCB 기판 부식 폐액을 염화나트륨 존재하에서 금속동으로 환원하여 얻어진 염화제1동을 염기로 pH 3.8∼4.8의 알카리성으로 한 후, 이를 응집제로 처리하여 철분 등을 제거한 후, 시안화나트륨과 반응시킴으로서 고순도의 시안화동을 경제적으로 얻을 수 있다.

Claims (3)

  1. 염산과 염화제2동을 함유하는 폐액으로부터 염화제1동을 얻은 후, 이를 시안화나트륨과 반응시켜 시안화제1동을 제조하는 방법에 있어서,
    염화제2동 폐액에 금속동과 염화나트륨을 반응시켜 얻어지는 염화제1동의 pH를 3.8∼4.8로 조정한 후, 이를 유기 응집제로 처리하고, 얻어진 여액을 시안화나트륨과 반응시킴을 특징으로 하는 시안화제1동의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 응집제가 아론플록 A102인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 응집제의 농도가 1.8∼1.95 g/ℓ인 것을 특징으로 하는 방법.
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