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제출문
요약문
목차
제1장 서론 14
제1절 연구개발의 필요성 및 목적 14
제2절 연구개발의 목표 및 범위 18
제2장 백금족 금속 정련기술의 현황 19
제1절 서론 19
제2절 백금족 금속의 용액화학 19
1. 산화상태 19
2. Complex의 형성 21
3. 속도론적 영향 23
제3절 화학적 침전법에 의한 정제 24
1. 백금의 정제 25
2. 팔라듐의 정제 28
3. 로듐의 정제 31
제4절 용매추출에 의한 정제 34
1. 백금족 금속의 용매추출을 위한 추출제 35
제5절 상업적인 백금족 금속의 제련기술 38
1. 광물로부터 백금족 금속의 회수기술 39
2. 스크랩으로부터 백금족 금속의 회수기술 42
3. 상업적인 백금족 금속 제련공정 47
제3장 실험방법 53
제1절 실험 재료 53
1. 시료 53
2. 시약 53
제2절 실험방법 및 장치 53
1. 폐촉매의 침출실험 53
2. 화학적 정제실험 55
3. 용매추출에 의한 정제실험 56
4. 화합물의 열분해실험 56
제4장 실험결과 및 고찰 58
제1절 폐촉매의 산 침출 58
제2절 시멘테이션법 및 화학적 침전법에 의한 정제 62
제3절 용매추출에 의한 정제 72
1. 백금 및 팔라듐 염소착체 72
2. TBP에 의한 백금 및 팔라듐의 용매추출 72
3. Dialkyl Sufide에 의한 백금 및 팔라듐의 용매추출 79
3. Mixer-settler의 제작 80
제5장 결론 84
참고문헌 87
표 1-1. 서방세계에서 백금족 금속의 수요현황. 15
표 1-2. 백금족 금속의 스크랩 및 폐기물의 종류. 17
표 2-1. 백금족 금속의 정제를 위한 상업적인 용매추출 플랜트. 38
표 3-1. 본 실험에 사용된 시약의 종류. 54
표 4-1. 아연의 첨가량에 따른 백금 및 팔라듐의 환원 실험결과. 63
표 4-2. 침출액의 산도변화에 따른 백금 및 팔라듐의 환원 실험결과. 64
표 4-3. 알루미늄에 의한 백금 및 팔라듐의 환원 실험결과. 65
표 4-4. NH₄Cl의 첨가량 및 산도에 따른 백금의 침전율. 69
표 4-5. NH₄Cl에 의한 팔라듐의 침전실험결과. 71
그림 2-1. 염산용액에서 백금족 금속의 산화환원 거동. 20
그림 2-2. 염산용액에서 백금족 금속의 이온종. 23
그림 2-3. 화학 침전법에 의한 팔라듐의 정제공정도. 29
그림 2-4. Nitrite complex의 형성을 이용한 로듐의 정제공정도. 32
그림 2-5. Ammine complex의 형성을 이용한 로듐의 정제공정도. 33
그림 2-6. 전형적인 백금족 금속의 제련공정도. 41
그림 2-7. 전형적인 폐촉매로부터 백금족 금속의 recycling 공정도. 46
그림 2-8. INCO Acton Refinery의 공정도. 48
그림 2-9. Matthey Rustenburg Refinery의 공정도. 50
그림 2-10. Lonrho Refinery의 공정도. 52
그림 3-1. 폐촉매 침출실험 장치. 55
그림 3-2. 본 연구를 위하여 제작된 Mixer-settler. 57
그림 4-1. 6M 염산용액에 의한 폐촉매의 침출시 NaOCl 주입량에 따른... 60
그림 4-2. 6M 염산용액에 의한 폐촉매의 침출시 질산 주입량에 따른... 61
그림 4-3. 침출액으로부터 환원, 회수된 물질의 XRD 분석결과. 67
그림 4-4. 침출액으로부터 환원, 회수된 물질의 XRD 분석결과. 68
그림 4-5. 침출액의 침전반응에서 얻어진 (NH₄)₂PtCl₆의 열분해 실험결과. 70
그림 4-6. 염소이온의 농도에 따른 백금 염소착체의 조성. 73
그림 4-7. 염소이온의 농도에 따른 팔라듐 염소착체의 조성. 74
그림 4-8. 여러농도의 TBP에 의한 백금의 추출시 염산농도의 영향. 75
그림 4-9. TBP에 의한 백금의 추출등온곡선. 76
그림 4-10. 여러농도의 TBP에 의한 팔라듐의 추출시 염산농도의 영향. 77
그림 4-11. TBP에 의한 팔라듐의 추출등온곡선. 78
그림 4-12. DHS에 의한 백금과 팔라듐의 추출시 염산농도의 영향. 80
그림 4-13. Mixer-settler의 도면. 81