계통 내 침적된 산화막 제거를 위한 과망간산/옥살산 기반의 화학제염 공정연구

김초롱,김학수 한국방사성폐기물학회 2019 방사성폐기물학회지 Vol.17 No.1

In accordance with the decommissioning plan for the Kori Unit 1 NPP, the reactor coolant system will be chemically decontaminated as soon as possible after permanent shutdown. This study developed the chemical decontamination process though the development project of decontamination technology of reactor coolant system and dismantled equipment for NPP decommissioning, which has been carried out since 2014. In this study, Oxidation/reduction process was conducted using system decontamination process development equipment of lab scale and was divided into unit and continuous processes. The optimal process time was derived from the unit process, and decontamination agent and the number of process were derived through the continuous processes. Through the unit process, the oxidation process took 5 hours and the reduction process took 4 hours. As optimum decontamination agent, the oxidizing agent was 200 mg·L-1 Permanganic acid + 200 mg·L-1 Nitric acid and the reducing agent was 2000 mg·L-1 Oxalic acid. In the case of the number of processes, all oxide films were removed during the two-cycle chemical decontamination process of STS304 and SA508. In the case of Alloy600, all oxide films were removed when chemical decontamination was performed for three cycles or more. 고리 1호기는 원전해체 계획에 따라 영구정지 이후 가능한 한 빠른 시일 내에 원자로냉각재계통의 화학제염을 수행할 계획으로, 계통제염 기술 확보를 위해 한수원에서는 2014년부터‘원전 해체설계를 위한 냉각재계통 및 기기제염 상용기술개발’연구과제를 통해 화학제염기술을 개발하고 있다. 본 연구를 위해 Lab. 규모 계통제염 공정장치를 제작하였으며, 계통제염 대상의 주요재료인 STS304, 316, 410, Alloy600, SA508을 사용하여 화학제염 공정실험을 수행하였다. 화학제염 공정실험의 목적은 산화-환원공정의 최적시간, 최적제염제 및 공정횟수를 도출하기 위함이다. 화학제염 공정실험은 과망간산-옥살산 기반의 단위공정 및 연속공정 실험, 과망간산+질산-옥살산 기반의 연속공정 실험으로 나누어 수행하였다. 그 결과 단위공정실험을 통해 최적공정 시간인 산화공정 5시간, 환원공정 4시간을 도출하였으며, 연속공정실험을 통해 최적제염제와 공정횟수를 도출하였다. 최적제염제는 산화제의 경우 200 mg·L-1 과망간산 + 200 mg·L-1 질산이고, 환원제는 2000 mg·L-1 옥살산이며, 공정횟수는 STS304와 SA508의 경우 2 cycle, Alloy600의 경우 3 cycle 이상 수행하는 것이 적절할 것으로 평가되었다.

화학세척제를 이용한 도자기의 철산화물 제거 특성 연구

박대우,장성윤,남병직,함철희,임성태 한국문화재보존과학회 2011 보존과학회지 Vol.27 No.4

금속산화물에 오염된 도자기 유물을 보존처리 하기 위해서는 경우에 따라 화학적 세척과정이 필요하다. 본 연구에서는 화학적 세척과정을 침적법과 습포법으로 구분하여, 침적법에서는 옥살산과 구연산의 농도에 따른 철산화물 제거특성을 확인하고자 하였다. 나아가 앞선 침적법의 결과를 토대로 spot 테스트를 거친 후, 태안 마도에서 출토된 도자기유물에 습포법을 적용하여 철산화물을 제거하였다. 옥살산에 60시간 침적시 도자기 빙렬 내의 철산화물은 제거되었지만, 육안관찰에서 침적 3시간 이후부터 철산화물이 관찰되지 않기 때문에 보존처리현장에서는 유물의 안정성을 고려하여 0.25M 이하의 옥살산에 1~3시간동안 침적하는 것이 적당할 것으로 판단된다. 구연산에서는 60시간 침적시 철산화물은 제거되지 않았다. 이는 옥살산과의 분자량 차이 및 산도(acidity) 등에 의한 것으로, 빙렬 내에 침투한 철산화물을 제거할 때에는 구연산보다 옥살산이 좀 더 효과적이었다. 옥살산을 용제로 제작한 습포팩(벤토나이트, 세피올라이트, 활성탄소섬유, 셀라이트)을 오염된 백자태토에 10시간동안 도포 처리하여 철산화물은 제거되었지만, 유물적용성은 벤토나이트와 세피올라이트가 뛰어났다. 그래서 앞선 침적법의 결과를 토대로, 0.25M의 옥살산과 세피올라이트를 습포팩으로 제조하여 태안 마도 출토 청자 및 백자에 적용하였다. 습포팩 1회 처리로 유물표면의 철산화물은 대부분 제거되었으나 오염물의 형태에 따라 적용횟수는 달라질 수 있을 것으로 판단되며, 세피올라이트에 의한 2차 오염을 방지하기 위한 세척도 함께 병행되어야 할 것이다. To remove metal stains of the ceramics, chemical cleaning is essential case by case. This study investigated the removal characteristics of iron stains by oxalic acid and citric acid including their application methods of soaking and poultice. The soaking method in cleaning agents showed removal process by color difference and released iron contents from iron stains on ceramics. Iron stains were removed successfully from ceramics, which soaked in oxalic acid for 60 hours. However, it is recommendable to soak in 0.25M oxalic acid for one to three hours because most iron stains were disappeared in 3 hours soaking. Citric acid is less effective than oxalic acid in removing iron stains because of heavy molecular weight and low acidity. Poultices (bentonite, sepiolite, activated carbon fiber and celite) with oxalic acid were applied on contaminated ceramics. After ten hours, iron stains on ceramics were removed successfully by poultice. Among them, bentonite and sepiolite have better application. Therefore, sepiolite with 0.25M oxalic acid was applied on the iron stains of whiteware and celadon from Ma Island, and then stains were removed. However, it is judged that the application methods can be varied according to the form and depth of contaminant. In addition, the residues of poultice on the ceramics will be considered for preventing contamination.

Study on Chemical Decontamination Process Based on Permanganic Acid-Oxalic Acid to Remove Oxide Layer Deposited in Primary System of Nuclear Power Plant

Chorong Kim,Haksoo Kim 한국방사성폐기물학회 2019 방사성폐기물학회지 Vol.17 No.1

고리 1호기는 원전해체 계획에 따라 영구정지 이후 가능한 한 빠른 시일 내에 원자로냉각재계통의 화학제염을 수행할 계획으로, 계통제염 기술 확보를 위해 한수원에서는 2014년부터‘원전 해체설계를 위한 냉각재계통 및 기기제염 상용기술 개발’연구과제를 통해 화학제염기술을 개발하고 있다. 본 연구를 위해 Lab. 규모 계통제염 공정장치를 제작하였으며, 계통제염 대상의 주요재료인 STS304, 316, 410, Alloy600, SA508을 사용하여 화학제염 공정실험을 수행하였다. 화학제염 공정실험의 목적은 산화-환원공정의 최적시간, 최적제염제 및 공정횟수를 도출하기 위함이다. 화학제염 공정실험은 과망간산-옥살산 기반의 단위공정 및 연속공정 실험, 과망간산+질산-옥살산 기반의 연속공정 실험으로 나누어 수행하였다. 그 결과 단위공정실험을 통해 최적공정 시간인 산화공정 5시간, 환원공정 4시간을 도출하였으며, 연속공정실험을 통해 최적제 염제와 공정횟수를 도출하였다. 최적제염제는 산화제의 경우 200 mg·L-1 과망간산 + 200 mg·L-1 질산이고, 환원제는 2000 mg·L-1 옥살산이며, 공정횟수는 STS304와 SA508의 경우 2 cycle, Alloy600의 경우 3 cycle 이상 수행하는 것이 적절할 것 으로 평가되었다. In accordance with the decommissioning plan for the Kori Unit 1 NPP, the reactor coolant system will be chemically decontaminated as soon as possible after permanent shutdown. This study developed the chemical decontamination process though the development project of decontamination technology of reactor coolant system and dismantled equipment for NPP decommissioning, which has been carried out since 2014. In this study, Oxidation/reduction process was conducted using system decontamination process development equipment of lab scale and was divided into unit and continuous processes. The optimal process time was derived from the unit process, and decontamination agent and the number of process were derived through the continuous processes. Through the unit process, the oxidation process took 5 hours and the reduction process took 4 hours. As optimum decontamination agent, the oxidizing agent was 200 mg·L-1 Permanganic acid + 200 mg·L-1 Nitric acid and the reducing agent was 2000 mg·L-1 Oxalic acid. In the case of the number of processes, all oxide films were removed during the two-cycle chemical decontamination process of STS304 and SA508. In the case of Alloy600, all oxide films were removed when chemical decontamination was performed for three cycles or more.

젖산과 옥살산을 이용한 폐 이차 리튬이온 전지 양극 활물질로부터 희유금속들의 회수

김연정,한지선,최식영,오인경,홍용표,유건상 대한화학회 2019 대한화학회지 Vol.63 No.6

We have developed a method that can leach Co, Mn, and Ni in the cathode active material safely using lactic acid. When cathode active material was leached by lactic acid, lactic acid showed the highest efficiency at 2 N than 1 N and above 4 N concentration. When the cathode active material was added incrementally into the solution of lactic acid, the maximum solubility was 30 g/L at 2 N concentration. Oxalic acid was added in the solution of lactic acid and it showed that rare metals represent the most economical recovery efficiency at 4 g/L. Based on this study, it was found that the optimal condition for recovery of rare metals from cathode active material is oxalic acid : cathode active material = 7 : 1 as a ratio of weight. In addition, it was observed that the precipitate produced by oxalic acid is a polynuclear crystalline material bonded with 3 components of Co, Ni, and Mn. 젖산을 이용하여 안전하게 양극활물질에 있는 Co, Mn, Ni을 침출할 수 있는 방법을 개발하였다. 양극활물질을 젖산으 로 침출 시켰을 때, 젖산의 농도는 1N과 4 N 이상에서 보다는 2 N에서 가장 높은 효율을 보였다. 양극활물질을 단계적으로 젖 산 용액에 첨가 하였을 때, 최대 용해도는 2 N의 젖산 용액에서 1 L 당 30 g이었다. 젖산 용액에 옥살산을 첨가하였고 희유금속 들은 1 L 당 4 g에서 가장 경제적인 회수율을 보였다. 본 연구를 바탕으로 해서, 양극활물질로부터 희유금속들을 회수하기 위한 최적의 조건은 무게비로 옥살산과 양극활물질이 7 : 1이라는 것을 확인할 수 있었다. 첨가하여, 옥살산에 의해서 생성된 침전물 은 Co, Ni, Mn 3성분이 결합되어 있는 다핵 결정성 물질이었다.

옥살레이트 침전법에 의한 폐솔더 박리액에서 주석 및 구리의 회수

류승형,안재우,안효진,김태영,Ryu, Seong-Hyung,Ahn, Jae-Woo,Ahn, Hyo-Jin,Kim, Tae-Young 한국자원리싸이클링학회 2014 資源 리싸이클링 Vol.23 No.3

폐솔더 박리액으로부터 옥살산 침전법을 이용하여 주석 및 구리의 분리 침전을 통해 각각 금속염으로 회수하기 위한 기초 연구를 실시하였다. 먼저 옥살산의 첨가에 따라 주석의 침전 제거율이 증가하였으며 당량비(옥살산/주석)의 1.0-1.5배를 첨가할 경우 주석이 99.5%의 이상 제거율을 나타내었다. 이 경우에 구리는 2.0% 정도 침전되었고 철, 납등은 침전되지 않아 주석만 선택적으로 침전되는 것을 확인 하였다. 반응온도 증가에 따라 주석의 침전율은 증가하여 $60^{\circ}C$ 부근에서 최대값을 보이다가 온도가 더 증가하면 오히려 감소 경향을 보였다. 침전물을 여과 건조시켜 $SnO_2$의 산화물을 얻을 수 있었다. 주석이 제거된 폐솔더 박리액에 옥살산을 첨가하여 구리를 납, 철 등의 금속이 선택적으로 약 91% 이상 침전되어 회수가 가능하였다. A study has been made on the recovery of tin and copper from waste solder stripper by oxalate precipitation. With the increasing of the oxalic acid addition, tin was precipitated effectively and removed above 99.5% of tin when the oxalic acid, in an amount 1.0-1.5 times the stoichometric requirement, was added. But, in this case, only 2.0% of copper was precipitated and lead, iron were not precipitated. So, tin was selectively removed from the waste solution. With the increasing of the reaction temperature, the removal percentage of tin was increased and maximum value at arounf $60^{\circ}C$ and decreased with increase in the temperature any more. After filtering the precipitate and drying in oven, $SnO_2$ was obtained from the precipitate. After removal of tin in stripping solution, above 91% of copper was selectively removed by Cu-oxalate by addition of oxalic acid.

Effects of Supplemental Green LEDs to Red and Blue Light on the Growth, Yield and Quality of Hydroponic Cultivated Spinach (Spinacia oleracea L.) in Plant Factory

Nguyen Thi Phuong Dung(넨티덩),Tran Thi Thanh Huyen(트란티),Dong Cheol Jang(장동철),Il Seop Kim(김일섭),Nguyen Quang Thach(넨퀸탓) (사)한국생물환경조절학회 2020 생물환경조절학회지 Vol.29 No.2

본 연구는 폐쇄형 식물공장에서 시금치 수경재배시 세가지의 인공광이 생육, 광합성 및 품질에 미치는 영향을 규명하기 위해 수행되었다. 세가지 광 처리구는 적색 (660nm), 청색 (450nm) 및 녹색 (550nm) LED를 사용하여, R660 / B450 = 4/1 (RBL), R660 / B450 / G550 = 5/2/3 (WWL); R660 / B450 / G550 = 1/1/1 (WL) 비율로 혼합하였고, 동일한 광도로 설정하였다 (PPFD = 190 μmol‧m<SUP>-2</SUP>‧s<SUP>-1</SUP>). 생육조사결과 초장, 엽수는 WL이 가장 적었다. SPAD, 순광합성율, Fv/Fm, LAI, 근권부 생육은 RBL이 가장 높았고 통계적으로 유의하였다. 줄기, 잎, 뿌리의 생체중, 뿌리의 건물 중은 세가지 처리구에서 유의한 차이를 보였다. 대조적으로 WL의 칼륨의 함량은 WWL과 RBL 가운데 가장 높았지만, 반면 칼륨과 철의 함량은 RBL이 가장 높았다. 비타민C 함량도 시험구간 유의한 차이를 보였다. 질소와 옥살산 함량은 WL이 가장 높았고, 용해성 고체와 비타민C 함량은 RBL이 가장 높았다. 옥살산, 질소 함량은 WWL에서 감소하는 경향을 보였고, RBL의 옥살산 함량은 WL와 WWL과 차이가 없었다. 모든 처리구에서 Salmonella, E.coli. 는 감염되지 않았다. 결론적으로, RBL이 시금치의 생육에 적합하지만, 적색, 청색과 적정하게 혼합된 녹색광은 시금치의 생육에 긍정적인 영향을 미친다고 판단된다. The effect of three different light qualities on growth, photosynthesis, quality and safe parameters of hydroponic cultivated spinach (Spinacia oleracea L.) were investigated indoor. Three different light qualities were created of red (660 nm), blue (450 nm) and green (550 nm) LEDs corresponding at ratio R660/B450 = 4/1 (RBL); R660/B450/G550= 5/2/3 (WWL); R660/B450/G550 = 1/1/1 (WL), which were tested at the same intensity (PPFD =190 μmol m-2 s-1). The results showed that the plant height and leaf number were the lowest in WL treatment. The SPAD, Net photosynthesis rate Pn, Fv/Fm, Leaf area index LAI values and all parameters of root characteristics were the highest in RBL treatment and were significantly different from two others. Fresh weight of stem, leaf and root, dry weight of root in the three light qualities were significantly different. In contrast, the highest K<SUP>+</SUP> content in WL was different from WWL and RBL treatments, while Ca<SUP>2+</SUP> and Fe<SUP>2+</SUP> content were the highest in the RBL treatment. Vitamin C content was significantly different between the three treatments. nitrate and oxalic acid contents were the highest in WL treatment, whereas soluble–solids contents and vitamin C contents were the highest in RBL treatment. Oxalic acid, nitrate contents were observed tending reduced under WWL although oxalic acid content in RBL treatment was not different from WL and WWL treatments. In all three different light treatments were not detected Salmonella, E.coli. Our results suggest that RBL may be appropriate light for growth of spinach, but supplementary green light to a combination of red and blue LEDs at the reasonable rate can change the quality of spinach in a positive direction. Hydroponic cultivated spinach was safe for users.

수산화(水酸化)알루미늄으로부터 Aluminum Oxalate의 합성(合成) 연구(硏究)

이화영,조병원,Lee, Hwa-Young,Cho, Byung-Won 한국자원리싸이클링학회 2009 資源 리싸이클링 Vol.18 No.4

수산화알루미늄을 원료물질로 하여 알루미늄 유기화합물인 aluminum oxalate 합성실험을 수행하였다. 이를 위해 국산 99.7% 순도의 수산화알루미늄을 옥살산으로 용해하는 방법으로 알루미늄 수용액을 제조하였으며, 실험결과 옥살산 농도 1.0 mole/l, 반응온도 $90^{\circ}C$에서 16시간 용해시 거의 100%에 가까운 용해율을 얻을 수 있었다. 알루미늄 수용액으로부터 aluminum oxalate를 합성하기 위해서는 ethanol/Al solution 혼합비율을 2.0이상으로 유지하여야 하는 것으로 나타났다. 또한, 90% 이상의 회수율을 얻기 위해서는 혼합액의 pH를 8.2이상으로 조절하여야 하는 것으로 나타났다. 합성반응을 통해 얻은 aluminum oxalate의 화학분석결과 $NH_4$ 14.5%, Al 7.18% 및 C 17.4%이었으며, 이의 화학식은 $(NH_4)_3Al(C_2O_4)_3$ $3H_2O$임을 확인할 수 있었다. The synthesis of aluminum oxalate, one of the aluminum organic compounds, has been performed using aluminum hydroxide as a raw material. For this aim, domestic aluminum hydroxide of 99.7% purity was dissolved by oxalic acid to produce an aqueous aluminum solution. As a result, it was found that aluminum hydroxide could be dissolved almost completely by the reaction with 1.0 mole/l oxalic acid solution at $90^{\circ}C$ for 16 hr. It was strongly required to keep the ratio of ethanol/Al solution more than 2.0 for the synthesis of aluminum oxalate from the aluminum solution. Furthermore, the pH should be controlled to be more than 8.2 in order to obtain the recovery of aluminum oxalate higher than 90%. From the chemical analysis of aluminum oxalate prepared in this work, the content of $NH_4$, Al and C was found to be 14.5, 7.18 and 17.4%, respectively. Accordingly, the aluminum oxalate synthesized from the aluminum solution was confirmed to be $(NH_4)_3Al(C_2O_4)_3$ $3H_2O$.

월정사팔각구층석탑의 손상현황과 표면오염물 제거연구

황정은,김사덕,정희수,Hwang, Jeong Eun,Kim, Sa Dug,Jung, Hee Soo 국립문화재연구소 2012 保存科學硏究 Vol.33 No.-

월정사팔각구층석탑 부재인 화강암의 구성광물은 석영, 사장석, 미사장석, 흑운모이다. 이 석탑은 금속 장식물과 보조물에서 생성된 녹흔에 의한 황갈색 변색과 기단부와 옥개석 상부에 서식하는 침해생물로 인하여 표면이 훼손되어 있다. 세척 예비실험 결과 옥살산을 사용한 습포법은 제거횟수에 따라 철이온의 용출량이 증가하고 암석의 구성성분인 Mg, Al, Ca 이온의 용출량은 미약하므로 이 세척법은 제거횟수가 증가함에 따라 제거효과가 높고 암석에 끼치는 영향은 미미하다고 판단된다. 침해생물 제거에 이용한 건식세척은 생물제거는 가능하나 미소토양 제거가 어렵고, 증류수를 사용한 습식세척은 미소토양 제거가 가능하였다. 이를 근거로 보존 처리에서 침해생물은 건식세척과 습식세척으로 제거하였고 녹흔은 옥살산을 사용한 습포법으로 제거하였다. 그리고 녹흔의 원인이 되는 금속물의 녹을 물리적으로 제거한 후 철제 금속물은 renaissance wax를 사용하고, 동제 금속물은 B.T.A법을 사용하여 방청처리 하였다. The Octagonal nine storied pagoda of Woljeongsa Temple consists mainly of granite with the rockforming minerals quartz, plagioclase, microcline, and biotite. The surface of the stone stupa is light brown that has been discolored by the rust from the metal ornament and aids. The surface of the stylobate and roof stone is colonized by biological contaminants. Therefore, a comprehensive deterioration diagnosis was carried out in this study, and conservation treatment was conducted. It was proven that the $Fe^{2+}$ yield increases depending on the count of poultice used with oxalic acid, but the $Mg^{2+}$, $Al^{3+}$, and $Ca^{2+}$ yields were marginal following the preliminary test. Therefore, the use of poultice is an effective way of removing the rust, and only marginally influences the rock. The biological contaminants were removed through dry cleaning, and the soil located under the contaminants was removed through wet cleaning. Based on this, the dry and wet cleaning of all the biological contaminants, and the use of poultice with oxalic acid, were done to remove the rust. For the conservation treatment of the metal ornament, the rust was removed through physical cleaning, and anticorrosion treatment was performed on the iron ornament using Renaissance wax and copper ornament by BTA.

일라이트 분체 내에 함유된 산화철 제거에 옥살산과 L-아스코르브산이 미치는 영향

이원표,강일모,문희수,Lee, Won-Pyo,Kang, Il-Mo,Moon, Hi-Soo 대한자원환경지질학회 2007 자원환경지질 Vol.40 No.2

충북 영동지역에서 산출되는 일라이트를 대상으로 철 성분을 제거하는 실험을 수행하였다. 이는 일라이트 광석에 들어있는 철 성분을 제거하여 백색도를 향상시킴으로써 광석의 활용 가능성을 높여 주는데 있다. 철 성분의 제거 효율성을 평가하기 위해 무기산(황산, 염산), 유기산(L-아스코르브산, 옥살산), 혼합산(무기산+유기산)을 사용하였다. 실험결과 0.15 M L-아스코르브산을 0.5 N 황산에 첨가한 혼합산과의 탈철 반응을 수행한 경우, 60분 반응 시 1.5 wt%의 산화철 성분을 제거하여 가장 높은 효율을 나타내었다. 0.5N황산을 단독으로 사용한 경우에는 60분 반응 시 제거된 산화철이 0.68%에 불과하다. 황산만을 이용하여 1.5wt %의 산화철을 제거하기 위해서는 5N의 반응농도와 150분의 반응시간이 요구되었다. 따라서 친환경적이고, 인체친화적인 L-아스코르브산의 탈철반응이 반응농토와 반응시간에 있어서도 효율적임을 관찰하였다. 산화철 제거 후 일라이트는 백색도가 42%에서 75%로, 색도가 10YR 8/4에서 5Y, 8/1로 향상되어 CBD 처리와 같은 수준으로 증가하였다. 일라이트 입자를 교결하고 있던 산화철이 제거되어 입도가 소폭 감소하였으나 광물학적/물리 화학적 특성은 변화가 관찰되지 않았다. This study was focused on iron removal from illite by L-ascorbic and oxalic acids. Iron has been shown as a secondary mineral such as iron oxides and hydroxides in illite ores. It is also known as a primary agent to degrade brightness index of the ores. Methods such as physical separation and chemical leaching with strong inorganic acids have been widely used to remove the iron from the ores. However, these methods are expensive and give rise to environmental problems. In this study, we examined an alternative method using solutions with different set of combination of sulfuric, hydrochloric, L-ascorbic, and oxalic acids. Compared to chemical treatments with only inorganic acids, our results demonstrate that an addition of L-ascorbic acid in inorganic acids results in decreasing both total concentrations of the inorganic acids and time for the treatments. The treatment with 0.15 M L-ascorbic acid and 0.25 M sulfuric acid in solution for 60 min significantly improved the brightness index from 42.4% to 74.4%. This improvement is similar to that of treatment with only 2.5 M sulfuric acid alone for 150 min. Mineralogical and chemical analyses were performed to compare the effect of acid leaching on illite powders. No obvious differences are observed in the mineralogical characteristics and particle size distributions of the samples. These results suggest that the treatment with the addition of L-ascorbic acid in sulfuric acid could effectively remove iron without modifying the physicochemical properties of illite under conditions used in this study.

용해도 차이를 이용한 질산망간 용액의 정제

조영근,송영준,이계승,신강호,김형석,김윤채,조동성,Cho Young-Keun,Song Young-Jun,Lee Gye-Seung,Shin Kang-Ho,Kim Hyung-Seok,Kim Yun-Che,Cho Dong-Sung 한국자원리싸이클링학회 2003 資源 리싸이클링 Vol.12 No.1

약 90%의 $Mn_3$$O_4$를 함유하는 고탄소폐로망간을 중저탄소폐로망간으로 제조하는 과정의 bag filter에 채집된 분진에는 소량의 Na, K, Fe, Si, Ca, Mg등의 불순물이 함유된다. 환원배소로 망간을 MnO의 상태로 만든 분진을 질산으로 침출하여 고농도 망간 침출액을 조제하고, 조제된 침출액에서 불순물을 제거하기 위한 기초실험을 하였다. 침출액중의 철 성분은 침출액의 pH를 4 이상으로 하여 수산화철 침전을 생성시킨 다음 여과에 의해 제거하므로써 여액 내의 잔류농도가 수ppm 이하가 되도록 하였고, 이 때 규소성분도 수산화철과 함께 공침시켜 10ppm 이하로 제거하였다. 4N의 질산을 사용하는 경우 질산 $1ell$ 대하여 환원된 분진 150g을 첨가하면 침출액의 pH가 4이상으로 되어 철과 규소 성분이 제거된 Mn농도가 약 10%인 침출액을 조제 할 수 있었다. 그리고 Ca 와 Mg를 옥살산염 형태로 침전시켜 제거할 목적으로 수행한 단일 옥살산염 수용액에서의 Mn과 Ca, Mg의 용해 및 침전 특성 조사에서는 수용액의 온도가 높을수록 반응속도가 빨라져 Mg의 제거에 유리하며, pH가 낮을수록 고농도의 Mn용액을 얻을 수 있으며 이 때 용액내의 Ca/Mn 및 Mg/Mn은 pH에 관계없이 일정하였다. Mn was extracted by using a nitric acid from the reduced ferromanganese dust and the basic experiments were taken to refine the manganese nitrate solution by means of precipitation of Ca, Mg oxalate. The dust was generated in AOD process producing a medium-low carbon ferromanganese and collected in the bag filter. Manganese oxide content in the dust was about 90% and its phase was confirmed as $Mn_3$$O_4$. $Mn_3$$O_4$ in the dust was reduced to MnO by roasting with activated charcoal. The main impurities in the extracted solution prepared by leaching the reduced dust with nitric acid were Na, K, Fe, Si, Ca, Mg etc. Among them, Fe was removed by controlling pH of the solution more than 4 and precipitating $Fe(OH)_3$, simultaneously silicious material solved in the solution was removed by co-precipitation with the ferric hydroxide. Addition of 150 g reduced dust into 4N HNO3 solution 1$\ell$ was appropriate to control the pH of the solution to pH 4. To differ greatly the solubilities of manganese oxalate and calcium or magnesium oxalate in a solution containing a high concentration of Mn, pH of 4 or less and addition of ($NH_4$)$_2$$C_2$$O_4$ in equivalent with Ca and Mg are recommended. At this time, the higher temperature was the shorter the precipitation reaction time was needed.