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보고서 상세정보

귀금속 자원 고부가가치화 복합기술 개발
Development of fusion technology for manufacturing higher value-added products from precious metal resources

  • 사업명

    기본연구사업

  • 과제명

    귀금속 자원 고부가가치화 복합기술 개발

  • 주관연구기관

    한국지질자원연구원
    Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources

  • 연구책임자

    손정수

  • 참여연구자

    김상배   김정윤   김형석   채수천   김치권   김병수   한만갑   이후인   류경근   유재민   김동진   ...  

  • 보고서유형

    2단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2008-12

  • 과제시작년도

    2008

  • 주관부처

    지식경제부

  • 사업 관리 기관

    지식경제부

  • 등록번호

    TRKO200900074659

  • 과제고유번호

    1415091386

  • 키워드

    금광.백금.제련.용매추출.복합분말.gold ore.platinum.refining.solvent extraction.Composite particles.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    An ultimate goal of this study is to develop technologies for high valued products from gold contained unused mineral ores and fo...

    An ultimate goal of this study is to develop technologies for high valued products from gold contained unused mineral ores and for platinum materials from platinum contained secondary resources. In order to achieve the goal, the methods of resources beneficiation, metals purification, and nano sized materials production are investigated.
    The contents and scope of the work planned in the first year are as follows:
    1) Removal of arsenic from an arsonic contained low qualify gold ores
    2) Recovery of copper from gold contained matte by electrolysis
    3) Preparation of high purity sub-micron copper and silver powders by a slurry reduction method
    4) Investigation of electrolysis leaching mechanism for platinum metals extraction
    5) Removal of impurities from platinum contained resources by solvent extraction
    6) Preparation of nano sized platinum particles for catalysts of fuel cell
    7) Survey of technologies developed by advanced institutes outside.


    $\circ$ 합금 광석의 입자를 $d_{90}:100{\mu}m$로 분쇄하면 단일성분의 단체분리도가 91%이상, +270mesh 입자는 shaking table에 의한 비중선별, -270me...

    $\circ$ 합금 광석의 입자를 $d_{90}:100{\mu}m$로 분쇄하면 단일성분의 단체분리도가 91%이상, +270mesh 입자는 shaking table에 의한 비중선별, -270mesh입자는 부선으로 함금 광물인 황화광물을 회수하면 분쇄비 및 부선비를 절감하면서 금 및 은 실수율(각각 85% 및 70%이상)을 높일 수 있음.
    l 탄소용융환원에 금 회수 조건 확립 및 전해 분리장치 제작 (금 회수율 96%)
    $\circ$ Ag-Cu복합분말 제조(입도 2.0 ~ $2.5{\mu}m$, 코팅층100 ~ 200 nm)
    $\circ$ Ag-Cu 합금 나노분말제조(입도 44~70nm, 형상 구형)
    $\circ$ 백금족 침출: 기본전해액조성에서 최대 전해속도 $277{\mu}g\;cm^{-2}min^{-1}$
    $\circ$ 아민계 추출제에 의한 백금/로듐의 분리특성 규명(분리도 600 이상, 순도 99.95%이상)
    $\circ$ 용매추출에 의한 Pt와 Rh의 분리에 대한 열역학 모델 개발
    $\circ$ 솔-젤법에 의한 $\gamma$- 알루미나 담체 제조기술 개발($S_{BET}$ > $180m^2$/g 이상)


  • 목차(Contents) 

    1. 제 1 장 연구개발과제의 개요 ...16
    2. 제 1 절 연구의 필요성 ...16
    3. 제 2 절 연구의 목표 및 범위 ...18
    4. 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ...19
    5. 제 1 절 금은 복합광의 선광, 제련 및 응용기술개발 ...19
    6. 1. 귀금속광 선별 공정 개발 ...19...
    1. 제 1 장 연구개발과제의 개요 ...16
    2. 제 1 절 연구의 필요성 ...16
    3. 제 2 절 연구의 목표 및 범위 ...18
    4. 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ...19
    5. 제 1 절 금은 복합광의 선광, 제련 및 응용기술개발 ...19
    6. 1. 귀금속광 선별 공정 개발 ...19
    7. 2. 함비소 금 정광의 제련 일관공정 개발 ...19
    8. 3. 기능성 귀금속 합금/복합분말 제조기술 개발 ...20
    9. 제 2 절 백금족 제련 및 응용 기술개발 현황 ...22
    10. 1. 백금족 제련관련 국내기술현황 ...22
    11. 2. 백금족 제련관련 국외기술현황 ...22
    12. 3. 백금촉매 관련 기술개발 현황 ...23
    13. 가. 미국 백금 관련 특허동향 ...23
    14. 나. 국내 백금 관련 특허동향 ...25
    15. 다. 국내.외 연구개발 동향 분석 ...26
    16. 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ...27
    17. 제 1 절 귀금속광 선별 공정 개발 ...27
    18. 1. 지질 및 광상 ...27
    19. 가. 지질 ...27
    20. 나. 광상 ...28
    21. 다. 만카얀 광화대 및 주변 암석의 연령 ...30
    22. 2. 실험 방법 ...31
    23. 가. 특성평가 ...31
    24. 나. 분리 및 선별 ...31
    25. 3. 광물특성 연구 결과 ...32
    26. 가. 원광의 특성 ...32
    27. 나. 정광의 특성 ...39
    28. 다. 파분쇄에 의한 단체분리 특성 ...41
    29. 라. 체 분리에 의한 분리/선별 특성 ...46
    30. 마. 요동 테이블에 의한 비중선별 ...48
    31. 바. 부유선별 ...58
    32. 4. 귀금속광 선별 공정 개발 결론 ...61
    33. 제 2 절 함비소 금 정광의 제련 일관공정 개발 ...62
    34. 1. 탄소융융환원에 의한 소결광으로부터 금 농축 회수 공정 개발 ...62
    35. 가. 이론적 배경 ...62
    36. 나. 시료 및 실험 방법 ...62
    37. 다. 실험 결과 및 고찰 ...67
    38. 라. 탄소융융환원에 의한 소결광으로부터 금 농축 회수 공정 개발 결론 ...78
    39. 2. 은과 금의 합금으로부터 은의 전해채취 ...79
    40. 가. 은과 금의 합금 그래뉼의 제조 ...79
    41. 나. 전해액의 제조 ...80
    42. 다. 실험장치 및 방법 ...81
    43. 라. 실험결과 및 고찰 ...83
    44. 마. 은과 금의 합금으로부터 은의 전해채취 결론 ...102
    45. 제 3 절 기능성 복합분말 제조기술 개발 ...103
    46. 1. 은-구리 복합분말의 제조 ...103
    47. 가. 이론적 배경 ...103
    48. 나. 실험 방법 및 시료 ...110
    49. 다. 결과 및 고찰 ...111
    50. 라. 무전해 도금법을 이용한 은-구리 복합분말 제조 결론 ...125
    51. 2. 전기선 폭발법에 의한 나노분말 제조 ...126
    52. 가. 이론적, 실험적 접근방법 ...126
    53. 나. 실험방법 ...129
    54. 다. 실험결과 및고찰 ...131
    55. 라. 결론 ...137
    56. 3. 배선재료용 고순도 Cu 및 Ag 박막 제조 ...138
    57. 가. 실험 배경 ...138
    58. 나. 실험장치 및 방법 ...140
    59. 다. 실험결과 및 고찰 ...142
    60. 라. 결론 ...148
    61. 제 4 절 백금족 합금의 전해침출 ...149
    62. 1. 미소수정진동자저울 (EQCM, Electrochemical Quartz Crystal Microbalance) set-up 및 calibration ...149
    63. 가. 이론적 배경 ...149
    64. 나. 실험 방법 ...150
    65. 다. 실험 결과 및 고찰 ...151
    66. 2. 전착백금의 전기화학적 용해 기구 규명 ...152
    67. 가. 이론적 배경 ...152
    68. 나. 실험 방법 ...153
    69. 다. 실험 결과 및 고찰 ...154
    70. 3. 결론 ...158
    71. 제 5 절 용매추출에 의한 백금족간 분리 ...159
    72. 1. 용매추출에 의한 백금족간 분리연구 동향 ...159
    73. 2. Alamine 308(tri-iso-octylamine)에 의한 백금/로듐 분리 특성 ...161
    74. 가. 실험 장치 및 방법 ...161
    75. 나. 실험 결과 및 고찰 ...162
    76. 3. Aliquat 335에 의한 백금/로듐 분리 특성 ...164
    77. 가. 실험 장치 및 방법 ...164
    78. 나. 실험 결과 및 고찰 ...165
    79. 4. 용매추출에 의한 Pt와 Rh의 분리에 대한 열역학 모델 개발 ...167
    80. 가. 이론적 배경 ...167
    81. 나. 실험 방법 및 실험장치 ...174
    82. 다. 결과 및 고찰 ...175
    83. 라. 결론 ...194
    84. 제 6 절 백금촉매용 원료 제조기술 개발 ...196
    85. 1. 나노 백금분말 제조공정 고찰 ...196
    86. 가. 개요 ...196
    87. 나. 실험 방법 ...196
    88. 다. 결과 및 고찰 ...197
    89. 2. 촉매담체 제조공정 고찰 ...201
    90. 가. 개요 ...201
    91. 나. 실험 방법 ...202
    92. 다. 결과 및 고찰 ...203
    93. 3. 결론 ...206
    94. 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...207
    95. 제 1 절 연구개발 목표 달성도 ...207
    96. 제 2 절 대외(기술발전) 기여도 ...208
    97. 1. 공개 발표된 연구개발 성과물 ...208
    98. 가. 특허등록 및 출원 ...208
    99. 나. 전문학술지 논문 게재 : 10건 (SCI 7건) ...208
    100. 다. 전문학술대회 논문 발표 : 21건(국제학술대회 발표 3건) ...210
    101. 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ...212
    102. 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...213
    103. 1. 해외위탁 연구 내용 ...213
    104. 가. 호주 위탁연구 (위탁 보고서 부록 1 참조) ...213
    105. 나. 일본 위탁연구 (위탁 보고서 부록 2 참조) ...213
    106. 제 7 장 참고문헌 ...214
    107. 부록 1 : 호주 위탁연구 보고서 ...218
    108. 부록 2 : 일본 위탁연구 보고서 ...234
  • 참고문헌

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