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산업용 생산 공정 동안에 고부가가치 금속을 회수하는 혁신적인 추출 칼럼

장종엽엔에스 2015. 1. 6. 08:15

KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 2015-01-06
산업공정에서 반응을 빠르게 하기 위해 포함되는 촉매는 대부분의 금속을 사용한다. 또한, 금속을 사용하여 진행하는 화학반응에서 반응에 포함되지 않은 금속이 여분으로 남게 된다. 이들 금속물질들이 그대로 배출되면 환경오염을 야기하게 되며 또한 촉매의 경우에는 비싼 귀금속을 많이 사용하기 때문에 경제성에 대해서도 문제가 된다. 이들 금속들을 회수하면 환경 오염을 줄일 수 있으며 또한 폐기될 수 있는 금속을 재사용하여 경제성을 향상시킬 수 있다.

중부 멕시코의 Guanajuato 대학(UGTO)의 연구원들은 회사들이 생산 공정에서 사용하는 금속들을 회수할 수 있는 추출 칼럼을 개발하여 환경오염을 줄이고 경제적인 손실을 줄일 수 있게 되었다. 칼럼은 고부가가치를 가지는 금속을 회수하고자 하는 액체-액체 추출 공정 원리에 의해 가동된다. 기술은 이미 실험실 프로토타입 단계이며 특허를 획득하는 과정에 있다. UGTO 화공과 박사과정 학생이며 프로젝트 참여자인 Carlos Benito Martínez Pérez는 공정은 추출과 함께 시작되며 유입물이 칼럼의 맨 위로 들어가서 회수하고자 하는 금속에 대해 매우 높은 선택성을 추출제를 포함하는 유기 조성물과 접촉하게 되고 칼럼을 나가는 배출물에는 실제적으로 금속을 포함하지 않게 된다고 말한다.

“우리는 원자 흡수 장비를 통해 이를 입증하였다. 금속이 유기 상(phase) 내에 있을 때 우리는 추출을 하지 않고 다른 수용액 상 용액 내에 축적시킨다”고 그는 말한다. 만약 고부가가치를 가지는 금속의 회수를 위한 추출 칼럼이 너무 비싸거나 오염이 되어있지 않다면 이 기술은 회사 혹은 산업체에 적용될 수 있다. 용액 내에 농축된 금속은 생산 공정에 다시 사용되거나 다른 회사에 판매할 수 있어 폐기물로 전혀 되지 않기 때문에 부가가치를 가진다고 불리는 이유가 된다. Guanajuato 주 내에서 생산 공정을 가지는 많은 회사들은 금속을 그냥 내보내고 있어 오염을 야기한다. 이는 개발한 공정이 회사들에게 의미를 가지는 이유로서 재사용할 수 있고 오염을 방지하는 금속 회수 공정이기 때문이다. 이 공정을 사용하여 회사들은 폐기물 처리와 함께 기업 시장에서 보다 우수한 위치를 차지할 수 있다.

이 기술에 관심을 가질 수 있는 회사들은 자동차 부품, 전자제품, 무두질 공장(tannery), 페인트 등과 같은 회사이다. 기본적으로 공정에서 금속을 사용하는 어떠한 회사도 이 개발된 공정에 관심을 가지게 된다. 고부가가치를 가지는 금속을 회수하는 추출 칼럼에 대한 연구는 Zeferino Arroyo Gamin가 지도를 하였으며, 2014년에 Guanajuato (CONCYTEG) 주의 과학기술 VII 상을 수상하였다.