KR20200064668A - 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법을 제공한다. 염화동 용액을 이용한 귀금속 함유 조금속으로부터 동의 전해 및 귀금속 농축회수 방법에서, 먼저, 염화동(cupric chloride, CuCl2), 염산 및 황산 용액을 전해질로 하는 전해액과, 동 및 귀금속을 함유한 조금속으로 된 양극과, Cu로 된 음극을 포함하는 전해셀을 준비한다. 이후 상기 전해셀에 대해 전해공정을 수행하여, 음극에서 정제 동을 환원회수하고, 양극에서는 전해슬라임으로 귀금속을 농축회수한다.

Description

염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법{RECOVERY METHOD OF COPPER AND PRECIOUS METAL BY ELECTROLYSIS OF CRUDE COPPER CONTAINING PRECIOUS METAL USING COPPER CHLORIDE SOLUTION}
본 발명은 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전해시간을 단축해 귀금속의 신속한 회수가 가능하고 농축비율이 향상된 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광석으로부터 1차 제련한 조동(crude copper, 95∼97% Cu)의 전해정련은 전해질용액으로 황산동 및 황산용액을 이용한 전해공정을 거쳐 음극에 정제된 동을 환원회수하고 조동인 양극은 용해되어 동이외의 귀금속(Au, Ag, Pd, Pt 등)을 포함한 기타 금속들(Pb, Sb 등)은 양극슬라임(slime), 이나 용액(Ni, As, Fe, Co 등) 중에 잔존시킨다.
예를 들면, 통상적으로 황산동 전해공정은, 조동의 전해정제를 위한 전해질의 조성은 CuSO4 100∼140 g/ℓ, H2SO4 180∼200 g/ℓ, 전류밀도 10∼20 mA/㎠, 셀전압 0.15∼0.30 V, 온도 50∼60℃, 전류효율 약 95% 정도의 전해공정으로 구성될 수 있다.
한편 상기한 황산동 전해공정에 있어서 생산속도를 향상시키기 위해서 전류밀도를 높이는 것이 바람직하나 전류밀도를 25∼28 mA/㎠ 이상으로 높이면 음극에 불순물 농도를 증가시키고, 양극에서 잔류물과 전해질의 폐색으로 인한 부동태를 형성하는 단점이 있다.
또한 전해셀 내에 금속의 잔류시간이 21∼28일 정도이므로 금, 은, 및 백금과 같은 귀금속의 회수기간이 늦어져, 생산비용이 높아지는 단점이 있다.
따라서 비교적 귀금속의 함량이 많은 폐인쇄회로기판(PCB)을 처리한 조금속으로부터 동 및 귀금속의 농축 및 회수를 위한 신속한 처리공정이 필요하다.
현재 폐PCB로부터 귀금속원소를 추출하기위해 여러 가지 방법이 사용되고 있으나, 산이나 알카리용액으로 귀금속원소를 직접 침출시키는 습식법은 수질오염 등의 우려가 있어 세계적으로 점차 사양화되고 있으며, 대신 포집재가 기저에 형성된 플라즈마로나 아크로에 폐PCB를 용융시켜 슬래그를 조성하고 귀금속원소들을 조금속 상태로 포집재에 의해 포집한 후, 이를 소규모의 습식법으로 정련하는 귀금속 건식용해법을 대 부분의 국가에서 채택하고 있다.
비특허문헌1에는 폐인쇄회로기판으로부터 동 및 귀금속의 회수 및 농축을 위해 두 개의 별도 반응조를 이용하여 조금속을 일차 침출용해시키고, 이 침출액을 전해하여 음극에 동을 회수하고, 침출잔류물에 귀금속을 농축시키는 방법에 대해 개시되어 있다. 이 방법에서는 염산과 염화제1철(cupric chloride, FeCl3)용액을 사용한 전해채취방법으로 음극에 약 99.5% Cu와 침출잔류뮬에 약 0.28% Au(조금속 중의 Au 함량 0.01%)로 약 28배 농축된다.
그러나 이 방법은 침출조와 전해셀이라는 두 개의 반응조가 필요하고 전류밀도 및 염화제1철 용액의 농도변화에 따라 전해동의 순도가 급격히 변화하는 단점이 있다.
특허문헌1에는 염화제1철 용액으로 동 황화광석을 침출한 염화동 수용액의 전해채취 방법에 대해 개시되어 있다. 이 방법은 양극과 음극사이에 격막을 설치한 전해셀 내에서 음극에 동 분말을 체취하고 양극에 염소가스를 발생시키며 열화된 염화동 용액은 정제하여 재활용하는 방법을 채택하고 있다.
그러나, 이 방법은 음극에 미세한 동 분말이 회수되고 양극에 염소가스가 발생하여 이를 재처리하는 공정이 필요한 단점을 가지고 있다.
미국 등록특허 제4,645,578호 (1987. 2. 24)
Journal of Hazarous Materials 273 (2014) 215-221
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 황산염 동전해공정의 문제점인 셀 내의 오랜 잔류시간, 및 종래의 염화물 침출액의 전해채취 방법의 문제점들을 해소하기 위해 전해시간의 단축 및 동의 전해정련 및 귀금속의 신속하고 고비율의 농축회수를 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법을 제공한다. 염화동 용액을 이용한 귀금속 함유 조금속으로부터 동의 전해 및 귀금속 농축회수 방법에서, 먼저, 염화동(cupric chloride, CuCl2), 염산 및 황산 용액을 전해질로 하는 전해액과, 동 및 귀금속을 함유한 조금속으로 된 양극과, Cu로 된 음극을 포함하는 전해셀을 준비한다. 이후 상기 전해셀에 대해 전해공정을 수행하여, 음극에서 정제 동을 환원회수하고, 양극에서는 전해슬라임으로 귀금속을 농축회수한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전해액의 조성은 염화동(cupric chloride, CuCl2), 50∼100 g/ℓ, 염산(0.1∼0.5 몰) 및 희박 황산용액(0.01∼0.05 몰)일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전해 단계는 셀전압 0.5∼2.0 volt, 전류밀도 10∼20 mA/㎠, 전해액 온도 20∼60℃의 전해정제 조건으로 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전해셀은 양극에서의 상기 전해슬라임의 비산방지를 위해 양극을 둘러싸는 내화학성 부직포;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전해셀에 공급되는 전원은 200volt, AC 2상, DC 전환장치, 셀전압 및 전류밀도 조절변이 장착된 전원공급장치를 사용하여 공급될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 양극은 폐회로기판을 처리하여 회수한 조금속으로 이루어지고, 음극은 99.9% 이상 Cu인 동으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 음극재료는 99.9% 이상 Cu인 두께 1㎜이하인 판재, 양극재료는 폐인쇄회로기판을 처리하여 회수한 귀금속함유 조금속으로 조성된 두께 5㎝이하인 판재로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전해액을 담은 전해조의 재질은 내화학성 플라스틱일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 염화동 및 염산용액을 전해질로 사용한 전기분해에 의해 빠른 시간에 동의 전해정제와 귀금속의 농축을 동시에 달성하는 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 전해액 조성 및 전해조건과 조금속, 음극, 및 슬라임 산물의 화학분석치를 보여주는 표이다.
도 3은 음극 동 회수율 및 슬라임 중의 귀금속 농축비 및 회수율을 나타내는 표이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 전해장치(10)은 전해셀(20) 및 전원공급장치(30)를 포함할 수 있다. 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법은 전해셀(20)을 준비하는 단계와, 전해공정을 수행하는 전해 단계를 포함한다.
전해셀(20)은 염화동(cupric chloride, CuCl2), 염산 및 황산 용액을 전해질로 하는 전해액(70)과, 동 및 귀금속을 함유한 조금속으로 된 양극(40)과, Cu로 된 음극(50)을 포함한다.
전해공정에 의해서, 음극(50)에서 정제 동을 환원회수하고, 양극(40)에서는 전해슬라임으로 귀금속을 농축회수할 수 있다.
전해액(70)은 염화동(cupric chloride, CuCl2), 50∼100 g/ℓ, 염산(0.1∼0.5 몰) 및 희박 황산용액(0.01∼0.05 몰)의 조성을 가질 수 있다.
전해단계는 셀전압 0.5∼2.0 volt, 전류밀도 10∼20 mA/㎠, 전해액 온도 20∼60℃의 전해정제 조건으로 수행될 수 있다.
양극(40)에서의 귀금속 슬라임 또는 전해슬라임의 전해액(70)으로의 비산방지를 위해 양극(40)을 둘러싸는 내화학성 부직포(60)를 도 1에 도시된 바와 같이 사용할 수 있다. 부직포(60)는 다공질 부직포로서, 양극슬라임(80)을 농축회수를 용이하게 할 수 있다. 전해슬라임과 귀금속 슬라임은 실질적으로 같은 대상을 의미할 수 있으며, 이하, 이들을 양극슬라임으로 칭한다.
전해셀(20)에 공급되는 전원은 200volt, AC 2상, DC 전환장치, 셀전압 및 전류밀도 조절변이 장착된 전원공급장치(30)를 사용할 수 있다.
양극(40)은 폐회로기판을 처리하여 회수한 조금속으로 이루어질 수 있고, 음극(50)은 99.9% 이상 Cu인 동으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 음극재료는 99.9% 이상 Cu인 두께 1㎜이하인 판재, 양극재료는 폐인쇄회로기판을 처리하여 회수한 귀금속함유 조금속으로 조성된 두께 5㎝이하인 판재로 구성될 수 있다.
예를 들어, 조금속은 아래 표1과 같은 조성을 가질 수 있다.
조금속의 화학분석치
성분 Au Ag Pt Cu Pb Sn Zn Fe Ni
중량% 0.15 0.74 - 58.0 1.5 5.6 4.5 3.0 1.3
본 실시예에서 양극으로서 조금속은 폐인쇄회로기판을 처리하여 회수한 조금속만으로 한정되는 것은 아니다. 동을 제련시에 발생하는 폐슬래그의 경우에도 귀금속 등을 함유하는 것이라면, 본 실시예의 양극 금속으로 사용될 수 있다.
전해액(70)을 담은 전해조의 재질은 내화학성 플라스틱 재료일 수 있다.
본 실시예에 의하면 종래의 황산동 전해액을 사용한 동 전해정련 공정과 비교하여 낮은 염화동(cupric chloride) 전해질 농도에서 그 처리속도, 즉 양극(40)의 분해속도가 빨라지고, 따라서 귀금속의 농축 및 회수기간도 단축되어 전해공정이 친환경적이면서 처리비용의 절감 효과를 기대할 수 있다.
도 1을 참조하여, 상기한 본 실시예의 전해셀 조건 및 전해공정의 조건을 도출한 전해과정을 더 상세히 설명한다.
후술되는 전해 산물의 회수율 및 화학성분의 분석에 있어서, 음극(50)에 전착된 동 및 양극슬라임(80)인 부직포(60) 포대에 잔존하는 고체 잔류물(anode slime)을 전해산물로 해서 화학분석을 수행하여 동 및 귀금속의 회수율 및 농축비를 산출하였다.
주요 음극반응 공정은 다음 반응식에 의한 동의 전착 반응이다.
Cu2+ + 2e- ↔ Eo = 0.337 V----------------1
Cu+ + e- ↔ Eo = 0.506 V------------------2
음극(50)에서는 전해액 중의 구리이온이 음극(50)에서 전자를 받아 환원되어 석출될 수 있다. 이에 따라 음극(50) 표면에 정제 동(90)이 형성될 수 있다.
양극(40)반응의 주요 반응은 다음과 같다.
2H2O → 4H+ + 4e- + O2, Eo = 1.24 V-------3
2Cl- → Cl2 + 2e-, Eo = 1.36V --------4
Cuo + Cl2 + nH2O → CuCl2nH2O ---------5
CuCl2 → Cu2+ + 2Cl- -------------------6
양극(40)에서는 조금속이 전해되어 전해액으로 비산될 수 있다. 본 실시예에서는 전술한 바와 같이 다공성 재질의 내화학성 부직포(60)를 도 1에 도시된 바와 같이 양극(40)을 둘러싸도록 설치하여 조금속의 양극슬라임(80)이 부직포에 잔류하도록 하였다.
반응식 4에서 발생되는 Cl2 가스는 수용액 중에서 양극(40) 중의 Cuo와 반응하여 cuprous chloride(CuCl2·H2O)가 생성되어 양극(40)이 일정속도로 분해되어 전해질 중으로 Cu2+이온이 공급되는 것으로 예상된다(반응식 5).
Cl2가스의 일부는 전해조 외부로 방출되는 것으로 추정된다. 따라서 전해액 중의 Cl 농도를 조절하기 위해 염산의 첨가량을 조절할 필요가 있다. 즉 비산되는 염소가스는 회수하여 전해조로 재순환하여 사용할 수 있다.
도 2는 전해액 조성 및 전해조건과 조금속, 음극, 및 슬라임 산물의 화학분석치를 보여주는 표이다.
도 2에 제시된 표는 전해액 조성 및 전해조건을 변화시켜 가면서 전해작업을 수행하였을 경우 음극(50)에 부착된 동 및 양극측의 부직포(60) 포대에 잔류되는 슬라임(80; 양극슬라임) 중의 귀금속의 함량(중량%) 및 회수율 등을 여러 시험예로 구분하여 화학분석치를 나타낸 것이다.
도 2에 제시된 표를 참조하면, 시험예1~15는 전술된 본 실시예의 전해셀 조건, 전해공정의 조건의 범위인 것을 알 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 시험예 1~15의 경우, 전해액은 염화동(cupric chloride, CuCl2), 50∼100 g/ℓ, 염산(0.1∼0.5 몰) 및 희박 황산용액(0.01∼0.05 몰)의 조성, 셀전압 0.5∼2.0 volt, 전류밀도 10∼20 mA/㎠, 전해액 온도 20∼60℃의 전해정제 조건의 범위인 것을 확인할 수 있다. 반면, 비교예1~3은 이러한 조건을 벗어난 것을 알 수 있다.
도 2에 제시된 표에 따르면, 전술된 실시예의 전해셀 조건, 전해공정의 조건 범위에 있는 시험예1~15에서, 비교예1~3에 비하여, 음극(50)에서 정제 동의 중량% 및 양극슬라임(80)에서 귀금속, 특히 금(Au)과 은(Ag)의 중량%가 크게 향상된 것을 확인할 수 있다. 이에 대해서는 더 상세히 후술된다.
도 3은 음극에서 동 회수율 및 양극슬라임 중의 귀금속 농축비 및 회수율을 나타내는 표이다.
도 3의 표는 도 2의 표의 각 산물의 화학분석치로부터 음극(50)에서 동의 회수율 및 양극슬라임(80)의 귀금속 농축비를 계산한 결과를 나타낸다.
각 산물의 회수율 및 귀금속 농축비 계산 방법은 다음과 같다.
<Au, Ag의 경우>
회수율% = c(f-t)/f(c-t) x 100
단 여기에서 f=조금속 중의 Au, Ag 힘량(중량%)
c=슬라임중의 Au, Ag 함량(중량%)
t=음극 동 중의 Au, Ag 함량(중량%)
<Cu의 경우>
회수율% = c(f-t)/f(c-t) x 100
단, 여기에서 f=조금속 중의 Cu 함량(중량%)
c=음극 중의 동 함량(중량%)
t=양극슬라임 중의 Cu 함량(중량%).
여기에서, 귀금속(Au,Ag)의 농축비=슬라임 중의 귀금속품위(중량%)/음극중의 귀금속품위(중량%)로 정의한다.
도 3에 제시된 표는 전해공정 후 슬라임 중에 농축되는 귀금속(Au, Ag)의 농축비 및 음극(50) 중에 전착된 정제 동의 회수율을 나타낸 것이다.
다만, 도 3에 제시된 데이터에 있어서, 일정시간 전해공정을 거친 후 양극(40)의 조금속이 용해되어 동은 전량 음극(50)에 전착하거나 양극슬라임(80) 중에 잔류되며, 귀금속은 일부 음극(50)에 전착되거나 대부분 슬라임에 잔류하는 것으로 예상하여 귀금속의 농축비 및 회수율을 계산한 것이다.
전해액 중에 일부 귀금속이 존재할 것으로 예상되나 이는 무시할 수준이어서 계산에서 무시하였다.
또한 염산용액 중에서 전해공정 중에 음극(50)에서 염화제1동(cupric chloride, CuCl2)이 염화제2동(cuprous chloride, CuCl)로 환원되어 침전되는 경우도 예상되나, 이 역시 무시할 만한 것이어서, 본 시험예들의 회수율 계산에서는 이를 무시하였다.
도 3에 제시된 표에 따른 전해정제 결과에 의하면, 시험예 1∼15에서 음극(50)에 전착되는 동의 품위는 약 97∼99% Cu 범위이고, 이때 실수율은 약 85∼90% 범위이다.
한편 귀금속의 경우 Au는 슬라임 중의 함량은 약 3∼4% Au 중량%이고, 이때 농축비는 약 20∼28배, 실수율은 94∼97% 정도이다.
Ag의 경우에는 슬라임 중의 함량은 약 16∼22 중량% Ag이고 실수율은 약 98% 정도이다.
도 2에서 본 실시예에 따른 시험예들의 조성비와 조건을 벗어난 비교예의 경우에는 음극(50)의 동 품위, 실수율, 슬라임 중의 귀금속(Au, Ag)의 농축비, 품위, 및 실수율이 모두 본 실시예에 따른 시험예 1~15에 비해 낮은 것을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 전해액 및 전해조건에 의한 전해공정(예: 시험예 1~15 참조)의 반응 속도는 일정시간의 전해 작업시간 동안에 음극(50)에 전착되는 정제 동(90)의 무게를 측정하여 계산하였다.
비교를 위해 동일한 전해장치를 사용하여 비교예를 시험하였고(예: 비교예 1~3 참조), 종래의 황산동 용액에서의 전해 작업과 비교하였다. 황산동 용액에서의 전해조건은 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 황산동 전해공정 방법과 동일하다.
전해공정의 반응 속도에 관한 결과에 있어서, 전술한 본 실시예에 따른 시험예 1~15와 비교예를 비교하고, 또한 시험예 1~15와 종래의 황산동 전해액을 사용한 전해조건에서 실행한 결과를 비교하면, 단위시간당 음극(50)에 전착되는 정제 동(90)의 무게는 본 실시예에 따른 시험예들에서는 약 10∼15g/hr 범위인 것을 알 수 있다.
반면, 종래의 황산동 전해액을 사용한의 경우에서는 약 3g/hr 이하로 본 실시예에 따른 방법의 반응속도가 종래의 황산동 전해액을 사용한의 경우보다 약 3∼5배 이상 빠른 결과를 나타냄을 알 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법에 의하면, 종래의 황산염 동전해공정의 문제점인 셀 내의 오랜 잔류시간, 및 종래의 염화물 침출액의 전해채취 방법에 대한 번거로움을 해소하고 셀 내의 금속의 잔류시간을 단축시켜 귀금속의 신속한 농축회수를 달성할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 염화동 및 염산용액을 전해질 용액으로 사용하여 종래의 황산동 전해액을 사용한 전해공정과 비교하여 귀금속의 농축비율을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 전해질 용액으로 황산동을 대체하여 염화동을 사용하고 셀전압을 기존의 황산동 전해시보다 높이고 전류밀도는 거의 동일하게 유지하는 전해공정을 채택하여 비교적 친환경이면서 귀금속의 농축회수율을 높이는 전해 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 양극(40) 주위에 양극슬라임(귀금속 슬라임)의 전해액 중으로의 비산방지와 효과적인 회수를 위한 내화학성의 미세한 다공성 부직포(60)를 설치하여 귀금속의 신속한 농축회수를 달성할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 전해장치
20 : 전해셀
30 : 전원공급장치
40 : 양극
50 : 음극
60 : 부직포
70 : 전해액
80 : 양극슬라임
90 : 정제 동

Claims (8)

  1. 염화동(cupric chloride, CuCl2), 염산 및 황산 용액을 전해질로 하는 전해액과, 동 및 귀금속을 함유한 조금속으로 된 양극과, Cu로 된 음극을 포함하는 전해셀을 준비하는 단계; 그리고
    상기 전해셀에 대해 전해공정을 수행하여, 음극에서 정제 동을 환원회수하고, 양극에서는 전해슬라임으로 귀금속을 농축회수하는 전해 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전해액의 조성은 염화동(cupric chloride, CuCl2), 50∼100 g/ℓ, 염산(0.1∼0.5 몰) 및 희박 황산용액(0.01∼0.05 몰)인 것을 특징으로 하는 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전해 단계는 셀전압 0.5∼2.0 volt, 전류밀도 10∼20 mA/㎠, 전해액 온도 20∼60℃의 전해정제 조건으로 수행되는 것을 특징으로 하는 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전해셀은 양극에서의 상기 전해슬라임의 비산방지를 위해 양극을 둘러싸는 내화학성 부직포;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전해셀에 공급되는 전원은 200volt, AC 2상, DC 전환장치, 셀전압 및 전류밀도 조절변이 장착된 전원공급 장치를 사용하여 공급되는 것을 특징으로 하는 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    양극은 폐회로기판을 처리하여 회수한 조금속으로 이루어지고,
    음극은 99.9% 이상인 Cu인 동으로 이루어진 것을 특징으로 하는 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    음극재료는 99.9% Cu인 두께 1㎜이하인 판재, 양극재료는 폐인쇄회로기판을 처리하여 회수한 귀금속함유 조금속으로 조성된 두께 5㎝이하인 판재로 구성된 것을 특징으로 하는 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전해액을 담은 전해조의 재질은 내화학성 플라스틱인 것을 특징으로 하는 염화동 용액을 사용한 전기분해에 의해 귀금속 함유 조금속으로부터 동 및 귀금속을 회수하는 방법.
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