황동석 정광의 저·중온 산소가압침출에서 구리 침출에 미치는 염화물 및 계면활성제의 영향

Abstract

구리의 침출 거동, 단체황 전환율, 철의 침전 형태에 대한 염화물과 계면활성제 첨가의 영향을 조사하기 위해 황동석 정광의 저온 및 중온 산소가압침출을 수행하였다. 저온 산소가압침출에서 낮은 초기 산도 및 염화물(NaCl)을 사용한 경우 구리 침출률은 67%이고 아타카마이트가 침전물 중 관찰되었다. 중온 산소가압침출에서 낮은 초기 산도 및 염화물(NaCl)을 사용한 경우 구리 침출률은 68%이고 안틀러라이트의 형성이 확인되었다. 염기성 구리염의 침전 형태는 침출액의 pH와 염소이온 농도에 의해 결정된다고 판단되었다. 중온 산소가압침출에서 높은 초기 산도 및 계면활성제(sodium lignosulfonate)를 첨가한 경우 99%의 구리 침출률을 달성하였다. 단체황 전환율은 높은 초기 산도 및 염화물의 첨가에 의해 확연히 증가된 반면에 계면활성제의 첨가는 단체황을 분산시켜 일부 단체황이 산화되어 전환율이 낮게 관찰되었다. 저온 산소가압침출에서 염화물(NaCl)의 첨가로 최대 82%의 단체황 전환율을 달성하였으며, 중온 산소가압침출의 경우 초기 황산 농도의 증가에 따라 염화물(NaCl) 조건에서는 48%에서 63%로, 계면활성제(sodium lignosulfonate) 조건에서는 8%에서 49%로 상승하였다. 철은 침출 후 가수분해반응에 의해 온도, 산도 및 염도에 따라 여러 형태로 침전되었다. 저온 산소가압침출 중 낮은 산도에서 침철석의 형성이 우선적으로 관찰되었다. 중온 산소가압침출 중 낮은 산도에서는 적철석의 형성이 우세하였으나, 높은 염도 조건에서 일부 침철석이 함께 형성되었다. 자로사이트는 일정 산도 이상의 모든 온도에서 형성되었으며 나트륨이온의 존재에 의해 형성이 강화되었다.