일본, 귀금속 분리ㆍ회수기술 개발
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용매추출법ㆍ용매함침섬유법 조합으로 … 유기용매 사용량 대폭 감축 일본 산업기술종합연구소는 신에너지 산업기술종합개발기구(NEDO)의 산업기술연구조성 사업 일환으로 신규 아미드(Amide)화합물을 이용해 용매추출법과 용매함침 섬유법을 조합한 신규 귀금속 분리회수법을 개발했다.용매함침 섬유법은 용매추출법과 이온교환수지법의 장점을 채용한 방법으로 추출제를 친유성 섬유에 함침시켜 금속 흡착제로 이용한다. 사용하는 섬유가 저렴하고 용매추출법보다 유기용제 사용량이 적으며 저농도 금속회수에 적용할 수 있어 귀금속 회수의 신기술로 주목되고 있다. 신규 개발한 기술은 용매추출법만 적용한 프로세스보다 분리정제공정에서 유기용매 사용량을 대폭 감축할 수 있는 저환경부하형 리사이클 프로세스이다. 용매추출법은 고농도 귀금속 용액에, 용매함침 섬유법을 저농도의 귀금속에 각각 적용함으로써 귀금속 함유용액의 성질에 따라 최적의 조합을 통해 고효율 분리회수가 가능하다. 아미드화합물 및 섬유는 모두 저가이며, 기업과 공동 제휴체제를 강화하는 등 실용화에 박찰 계획이다. 연구그룹은 신규 추출제로 N-2치환아미드 적용을 검토했다. 아미드화합물은 측쇄에 다양한 배위원자를 더함으로써 특정 금속에 대한 추출특성 및 선택성을 변환시키고 장쇄의 알킬기 등을 도입함으로써 소수성을 높일 수 있다. N-2치환아미드를 기반으로 한 추출제를 다종다수 합성시켜 추출제-귀금속착체의 배위특성, 2상간 추출거동 등을 조사한 결과 모노아미드가 금에 대해, 티오디글리콜아미드(TDGA: Thiodiglycol Amide)가 파라듐에 대해, 그리고 디글리콜아미드는 백금에 대해 높은 친화성을 보유하는 것으로 나타났다. 특히, TDGA는 파라듐에 대해 뛰어난 추출분리특성을 나타냈다. 귀금속 중에서도 파라듐 및 백금은 화학적 특질이 비슷해 상호분리가 쉽지 않으며, 현재 공업적인 파라듐 분리추출제로 n-Hexyl Sulfide(DHS)가 사용되고 있다. DHS는 파라듐/백금 상호분리가 뛰어나지만 산화되기 쉽고 파라듐 추출속도가 느려 추출에 상당한 시간이 소요되는 과제를 안고 있다. 신규 개발된 TDGA는 백금족 금속함유산 용액과 접촉ㆍ진동시키면 급속히 빠른 속도로 파라듐만을 추출한다. 강산과의 접촉에 따른 내구성도 DHS에서는 Sulfide(R-S-R)이 Sulfoxide(R-S(O)-R)로 산화함으로써 파라듐 추출률이 감소하는데, TDGA는 파라듐 추출률 변화가 적어 Sulfoxide로 산화하기가 어렵다. 함침섬유는 천연섬유 카폭(Kapok)이 주성분인 오일캐처가 함침재로 적용되고 있는 것으로, TDGA를 카폭섬유에 함침시킨 것을 흡착재로 사용한 결과 용매추출과 마찬가지로 파라듐에 대해 고선택성을 나타냈다. 또 파라듐 함유 실폐액을 이용해 뱃치시험을 수행한 결과 파라듐을 고효율로 흡착분리할 수 있었다. <화학저널 2008/11/04> |
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