ÀÎÆ÷½ºÆ¿  www.infosteel.net

E-Mail /  Home

ö»ç¶û ¸Þ´º ±Ý¼ÓÀÏ¹Ý Ã¶ÀÇ Á¦Á¶ Á¦Ã¶±â¼ú

ö°­»çÀÌÆ®

À½¾Ç»ç¶û ¸Þ´º

ÃֽŰ¡¿ä ¼øÀ§

°¡¿ä°¨»ó½Ç

Æ˼۰¨»ó½Ç

Æ˼۸í°î100¼±

Ŭ·¡½ÄÀ½¾Ç
OST

½Åû°î ¸ðÀ½

MP3 ã±â

ÀÎÅͳÝÀ½¾Ç ÆÁ

¡¡

¡¡

¾Ç¼¼»ç¸®¹æ
ÀÚ·á½Ç
°Ë»ö¿£Áø
»çÀÌÆ® ¸ðÀ½
¹æ¸í·Ï
ÀÚÀ¯°Ô½ÃÆÇ
Profile

¹æ¹®ÀÚ

Since 2000. 1

 °Ç½ÄÁ¦·Ã

¡¡

¡á °Ç½ÄÁ¦·Ã(ËëãÒð²Ö¨) 

¡Ü ¿ëÀ¶Á¦·Ã(éÂë×ð²Ö¨)

     ¿ëÀ¶Á¦·Ã(smelting of ore)Àº ±¤¼® ¶Ç´Â Á¤±¤À» ·Î³»¿¡¼­ ¿ëÀ¶½ÃÄÑ ¸ñÀû±Ý¼ÓÀ» Á¶±Ý¼Ó(ðØÐÝáÕ), ¸ÅÆ®(matte), ½ºÆÄÀ̽º(speiss) µîÀÇ ¹ÝÁ¦Ç°À¸·Î ȸ¼öÇÏ°í ±¤¼® ÁßÀÇ ¸Æ¼®·ù¸¦ ½½·¢(slag)À¸·Î ¸¸µé¾î ÃæºÐÈ÷ Á¦°ÅÇÏ´Â Á¶ÀÛÀÌ´Ù. ÀÌ ¶§ ÇÊ¿ä¿¡ µû¶ó Á¦·Ã ¿¹ºñ ó¸®ÀÎ ¼±±¤, ¹è¼Ò, ´Ü±¤, ¼Ò°á µîÀ» ¼±ÇàÇØ¾ß ÇÒ ¶§µµ ÀÖ´Ù. ¿ëÀ¶Á¦·ÃÀ» ÆíÀÇ»ó ³óÃàµÈ Ȳȭ¹°ÀÎ ¸ÅÆ®³ª ¿¬È­¹°(æÚûùÚª)ÀÎ ½ºÆÄÀ̽º¸¦ ¸¸µå´Â ¿ë·Ã(Cu, Ni, Co Á¦·Ã)°ú Á¶±Ý¼ÓÀ» ¸¸µå´Â ¿ë·Ã(Pb, Sn, Bi, PbÁ¦·Ã ¹× CuÀÇ ¿¬¼ÓÁ¦·Ã)µî 2Á¾·ù·Î ºÐ·ùÇÑ´Ù. ÀüÀÚÀÇ ÀåÀÔ±¤Àº Ȳȭ±¤°ú ¿¬È­±¤À̸ç ÈÄÀÚÀÇ ÀåÀÔ¹°Àº õ¿¬»êÈ­¹°À̳ª ¿ÏÀü ¹è¼ÒÇÏ¿© »êÈ­¹°·Î ¸¸µç ¼Ò±¤(áÀÎÎ)ÀÌ´Ù.¡¡

¡ß ¿ë·Ã »ý¼º¹°

  1. ¿ëÀ¶±Ý¼Ó

         ¿ëÀ¶±Ý¼ÓÀº Ÿ±Ý¼ÓÀ» »óÈ£ ¿ëÇØÇϰųª ´Ù¼öÀÇ ºñ±Ý¼Ó¿ø¼Ò¸¦ ¿ëÇØÇÏ´Â ¼ºÁúÀÌ ÀÖÀ¸¹Ç·Î, ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¿ë·Ã¿¡¼­ »ý»êµÈ ±Ý¼Ó(Á¶±Ý¼Ó:crude metal)Àº ¸¹Àº ºÒ¼ø¹°À» ÇÔÀ¯ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ºÒ¼ø¹°À» ºÐ·ùÇÏ¸é ´ÙÀ½°ú °°´Ù.

    1. Ÿ±Ý¼Ó(öâÐÝáÕ)
    2. ºñ±Ý¼Ó ¶Ç´Â ¾Æ±Ý¼Ó(C,S, Te, Se µî)
    3. ±âü (»ê¼Ò, ¼ö¼Ò, Áú¼Ò, CO, H2O, SO2)

         ±âü°¡ Á¶±Ý¼Ó Áß¿¡ ¿ëÇØÇÏ´Â ±â±¸¸¦ º¸¸é ºÐÀڷμ­ ¿ëÇØ ÇÒ ¶§µµ ÀÖ°í ¿øÀڷμ­ ¿ëÇØÇÒ ¶§µµ ÀÖ´Ù. ºÐÀڷμ­ ¿ëÇØÇÒ ¶§ÀÇ ¿ëÇصµ´Â ±× ±âüÀÇ ±âü¾Ð¿¡ ºñ·ÊÇÏÁö¸¸ ¼ö¼Ò Áú¼Ò µîÀº ¿øÀڷμ­ ¿ëÇØÇÑ´Ù°í º¸¸ç ÀÌ ¶§ÀÇ ¿ëÇصµ´Â ±âüºÐ¾ÐÀÇ Æò¹Ý±Ù¿¡ ºñ·ÊÇÏ°Ô µÈ´Ù.(Sieverts Law)

    ¡¡

  2. ¸ÅÆ®(matte)

         ¸ÅÆ®´Â Ȳȭ±¤À» ¿ë·ÃÇÒ ¶§ ¿©·¯ °¡Áö ±Ý¼ÓÀÇ È²È­¹°ÀÌ ¿ëÀ¶, °áÇÕÇÏ¿© »ý¼ºµÇ´Â ¹°ÁúÀÌ´Ù. ¸ÅÆ®´Â Cu, NiÀÇ Á¦·Ã¿¡¼­´Â ´ë´ÜÈ÷ Áß¿äÇÑ Áß°£»ý¼º¹°·Î¼­ º¸Åë Cu2S, Ni3S2, FeS ¸¦ ÁÖü ÇÏ¿© PbS, ZnS µîÀÇ ±Í±Ý¼Ó Ȳȭ¹°°ú Au, Ag µîÀÇ ±Í±Ý¼Ó, ±âŸ ȯ¿øµÈ ±Ý¼Ó ¹× »êÈ­±¤ ½½·¢ µîÀ» ÇÔÀ¯ÇÏ°í ÀÖ´Ù.

    ¡¡

  3. ½ºÆÄÀ̽º(speiss)

         ½ºÆÄÀ̽º´Â Á߱ݼÓÀÇ ¿¬È­¹° ȤÀº ¾ÈƼ¸ð´ÏÈ­¹°ÀÌ ¿ëÇØµÈ ¹°ÁúÀ̸ç Ni, Co, PbÀÇ ¿ë·Ã¿¡¼­ »ý¼ºµÈ´Ù. ¿ø·á ±¤¼® Áß¿¡ As, Sb µîÀÌ ¸¹ÀÌ ÇÔÀ¯µÇ¾î ÀÖÀ» ¶§´Â ¿ë·Ã¿¡¼­ »ý¼ºµÈ ±Ý¼Ó»ó ¹× ¸ÅÆ®»ó¿¡ ¿ëÇØµÇ°íµµ ³²´Â As, Sb´Â ½ºÆÄÀ̽º»óÀ» »ý¼ºÇÑ´Ù.

         Ni ¹× Co ÀÇ ¿¬È­±¤Á¦·Ã¿¡¼­´Â Àû±ØÀûÀ¸·Î ½ºÆÄÀ̽º»óÀ» ¸¸µé¾î Ni, Co¸¦ ÀÌ»ó¿¡ ³óÃà½ÃÅ°Áö¸¸ Pb Á¦·Ã¿¡¼­´Â ÀÌ°ÍÀÇ Ã³¸®°¡ ±î´Ù·Î¿Í¼­ °¡±ÞÀûÀÌ¸é ¼Ò°á °øÁ¤¿¡¼­ Å»¿¬ÇÏ°í ½ºÆÄÀ̽º»óÀ» ¸¸µéÁö ¾Êµµ·Ï ³ë·ÂÇÑ´Ù. ½ºÆÄÀ̽º´Â ¸ÅÆ®º¸´Ù ÇÑÃþ ´õ ±Ý¼Ó¼ºÀÌ °­ÇϹǷΠAs, Sb¿Í Á߱ݼÓÀÇ ÇÕ±Ý, ¶Ç´Â ±Ý¼Ó°£È­ÇÕ¹°À» ÀÌ·ç°í ÀÖÀ» °ÍÀ̶ó°í »ý°¢ÇÏ°íµµ ÀÖÀ¸³ª ¿¬È­¹°ÀÌ ÁÖ¼ººÐÀ» ÀÌ·ç°í ÀÖ´Ù°í »ý°¢ÇÏ´Â ÆíÀÌ Å¸´çÇÒ °Í °°´Ù.

    ¡¡

  4. ½½·¢(slag)

         Ã¹Â°, ½½·¢À̶õ ¿ë±¤·Î, ÀÚ¿ë·Î, Àü±â·Î µî¿¡¼­ ¿ë·ÃÇÒ ¶§, ¶Ç´Â Àü·Î¿¡¼­ Á¦·ÃÇÒ ¶§ 2»ó ÀÌ»óÀÇ ¾×»óÀÌ »ý±â°Ô µÇ´Âµ¥ ±× Áß °¡º­¿î ¾×»óÀ» °¡¸®Å°´Â °ÍÀ¸·Î Á¤ÀÇÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

         µÑ°, Á¦·Ã ¹× Á¤·Ã°øÁ¤¿¡¼­ ȸ¼öÇÏ·Á´Â À¯°¡±Ý¼Ó ÀÌ¿ÜÀÇ ¹«°¡Ä¡ÇÑ ¹°ÁúÀ» ÇÔÀ¯ÇÏ´Â »ý¼º¹°ÀÌ´Ù. ÀÌ ¶§¿¡ ȸ¼öÇÏ·Á´Â À¯°¡±Ý¼ÓÀº ¾×ü±Ý¼Ó ¶Ç´Â ¸ÅÆ®»óÀ¸·Î µÇ¸é ½½·¢»ó°ú ºñÁßÂ÷ µîÀ¸·Î ºÐ¸®µÈ´Ù.

         ¼Â°, ½½·¢ÀÇ Áֿ伺ºÐÀº ÁÖ·Î »êÈ­¹°, ºÒÈ­¹°, ±Ô»ê¿°, Àλ꿰, ºØÈ­¹° µîÀÌ¸ç ¸ÅÆ®³ª ½ºÆÄÀ̽º¿Í ºÐ¸®µÈ´Ù.

         ³Ý°, ½½·¢Àº Á¦·Ã°øÁ¤¿¡¼­ »ý»êµÉ ¶§´Â º¹ÀâÇÑ ´ÜÀÏ»óÀÇ ¾×üÀ̳ª ´Ù¸¥ »óÀÇ ÀÔÀÚ¸¦ ¾à°£ È¥ÀÔÇÏ¸ç °íÈ­ÇÏ¸é ¿©·¯ Á¾ÀÇ »óÀ¸·Î Á¤ÃâÇÑ´Ù. ½½·¢Àº ½±°Ô ¸¸µé¾îÁö¸ç ȸ¼öÇÒ ±Ý¼ÓÀ» ÇÔÀ¯ÇÏ´Â »ó°ú ºÐ¸®°¡ ½±°í Àçó¸®ÇÏÁö ¾Ê°í ¹ö¸± ¼ö ÀÖ¾î¾ß ÇÑ´Ù.

         ½½·¢ÀÇ È­ÇÐÀû ¼ºÁúÀº ÁÖ·Î »ê¼º ½½·¢, ¿°±â¼º ½½·¢À¸·Î ºÐ·ùÇϳª, ½½·¢ÀÇ »êÈ­¼ºÀÇ °­¾à¿¡ µû¶ó¼­ »ê¼º¼º ½½·¢, ȯ¿ø¼º ½½·¢ À̶ó°í ºÐ·ùÇϱ⵵ ÇÏ¸ç ½½·¢ÀÇ È­ÇÐÀû ¼ºÁúÀ» ¸»ÇÏ´Â »ê¼º ȤÀº ¿°±â¼ºÀ̶õ ¼ö¿ë¾×ÀÇ ±ÔÁ¤°ú´Â ´Ù¸£¸ç ´ÜÁö SiO2 µî »ê¼º »êÈ­¹°ÀÌ ¸¹Àº °ÍÀ» »ê¼ºÀ̶ó ÇÏ°í ¹Ý´ë·Î, CaO, FeO µî ¿°±â¼º »êÈ­¹°ÀÌ ¸¹À» ¶§ ¿°±â¼ºÀ̶ó ÇÑ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ½½·¢À» ±ÔÁ¤ÇÏ´Â µ¥´Â ±Ô»êµµ(S.D)¸¦ ¸¹ÀÌ ¾²´Âµ¥ ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Á¤ÀÇ µÈ´Ù.

    S.D = (»ê¼º »êÈ­¹° ÁßÀÇ O mole) / (¿°±â¼º »êÈ­¹° ÁßÀÇ O mole)

         ºñö Á¦·Ã¿¡¼­´Â S.D.°¡ 1.5 ÀÌÇϸé Al2O3, ZnO´Â ¿°±â·Î¼­ ÀÛ¿ëÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î º¸°í 1.5 ÀÌ»óÀ̸é Áß¼ºÀ¸·Î º¸¾Æ °è»ê¿¡¼­ »«´Ù. ÀÌ ±Ô»êµµ´Â ½½·¢ÀÌ ¾×ü ¶Ç´Â °íü¿¡¼­ ¾î¶² È­ÇнÄÀÇ ±Ô»ê¿°À¸·Î Á¸ÀçÇϴ°¡¸¦ ¾Æ´Âµ¥ ÇÊ¿äÇÏ´Ù. ºñö Á¦·Ã¿¡¼­ ±Ô»êµµ 1Á¤µµ´Â ¿°±â¼ºÀ̶ó ÇÏ°í 1.3~1.5 Á¤µµ´Â Àû´çÇÑ ½½·¢, 1.5ÀÌ»óÀÌ¸é »ê¼º ½½·¢À̶ó°í ÇÑ´Ù.

         ¿ëÀ¶µÈ ½½·¢»ó°ú ±Ý¼Ó»ó ¶Ç´Â ¸ÅÆ® ½ºÆÄÀ̽º »ó°úÀÇ ºÐ¸®´Â ºñÁßÂ÷¿¡ ÀÇÇÑ ºÐ¸®Àε¥ À̶§ ½½·¢ÀÇ Á¡¼ºÀÌ Å©°Ô ¹®Á¦°¡ µÈ´Ù. Áï ½½·¢ÀÇ Á¡¼ºÀÌ Å¬ ¶§´Â ÀÛÀº ÀÔÀÚ¸¦ Ÿ»óÀ» ħÀü½ÃÅ°´Âµ¥ Àå½Ã°£À» ¿äÇÏ°Ô µÇ¾î ¿ÏÀüºÐ¸®°¡ ¾î·Æ°í »ó´çÇÑ ¾çÀÇ ±Ý¼ÓÀÌ ¼Õ½ÇµÈ´Ù. ±×·±µ¥ ¾×ü±Ý¼ÓÀÇ Á¡¼ºÀº ¹°°ú ºñ½ÁÇÏ¿© 100ºÐÀÇ ¸î poiseÁ¤µµÀε¥ ºñÇÏ¿© ±Ô»ê¿° ½½·¢ÀÇ Á¡¼ºÀº ´ë·« ±Ý¼ÓÀÇ 100¹è Á¤µµÀÌ´Ù. ºñö ½½·¢ÀÇ Á¡¼º°è¼ö´Â 5posie ÀÌÇÏÀÌ¸é ´ë´ÜÈ÷ ÁÁ°í 5~10Àº ¾çÈ£Çϸç 10 poise ÀÌ»óÀÌ¸é ºÎÀû´çÇÑ ½½·¢À̶ó°í º»´Ù.

¡¡

¡Ü ¸ÅÆ®(matte) ¹× ½ºÆÄÀ̽º(speise)ÀÇ Á¦·Ã

     ¿ëÀ¶Á¦·Ã¿¡¼­ Á¶±Ý¼Ó±îÁö ¸¸µç °ÍÀº Á¤·Ã¸¸ ÇÏ¸é µÇÁö¸¸, ¸ÅÆ® ¶Ç´Â ½ºÆÄÀ̽º´Â ´Ù½Ã Ư¼öÇÑ ¹æ¹ýÀ¸·Î Á¦·ÃÀ» °è¼ÓÇؾ߸¸ ÇÑ´Ù. ±× ¹æ¹ýÀº °°Áö ¾ÊÀ¸¸ç ¸ÅÆ®, ½ºÆÄÀ̽º¸¦ ³Ã°¢ÇÏ¿© °íü·Î ÇÑ ´ÙÀ½¿¡ ºÐ¼âÇÏ°í, ¹è¼ÒÇÏ¿© »êÈ­¹°À» ¸¸µé°í , ½À½Ä¹ý¿¡ ÀÇÇؼ­ ºÒ¼ø¹°À» Á¦°ÅÇÑ ´ÙÀ½ ´Ù½Ã ȯ¿øÇÏ¿© ¼ø±Ý¼ÓÀ» ¾ò´Â ¹æ¹ýµµ ÀÖÀ¸³ª ¿ë·Ã·Î¿¡¼­ ¸ÅÆ®¿Í ½ºÆÄÀ̽º´Â ¿ëü·Î »êÃâµÇ¹Ç·Î ¿­ÀûÀ¸·Î º¸¾Æ¼­ ¿ëü¸¦ ó¸®ÇÏ´Â °ÍÀÌ Æí¸®ÇÏ´Ù.

¡ß ¸ÅÆ®, ½ºÆÄÀ̽ºÁ¦·ÃÀÇ ±âº»¿ø¸®

(1) ¸ÅÆ®ÀÇ Á¦·Ã

     a) ¸ÅÆ®ÀÇ Å»Ã¶

     ¸ÅÆ®´Â Cu2S-FeS, Ni3S2-FeS, Ni3S2-Cu2S-FeS °è°¡ ´ë»óÀ̸ç Żö¹æ¹ýÀº FeS¸¦ »êÈ­ÇÏ¿© ÁÖ·Î FeO·Î ÇÏ°í ¿ëÁ¦·Î ÷°¡ÇÏ´Â SiO2¿Í °áÇÕ½ÃÄÑ ½½·¢È­ÇÏ¿© 2»óÀ¸·Î ºÐ¸®Çϸç ÀÌ ½½·¢À» Á¦°Å ÇÑ´Ù.

     b) White Metal¿¡¼­ ±Ý¼ÓÁ¦Á¶

     Cu¿¡¼­¸¸ ½Ç½ÃÇϸç Á¶µ¿°­(blister copper)À» ¾ò±â ¶§¹®¿¡ Á¶µ¿±â(blister copper making stage)¶ó ÇÏ¸ç ±× ¹ÝÀÀÀº

Cu2S(l) + O2(g) = 2Cu (l) + SO2(g) : ¥ÄG¡Æ T = -61,060 + 14.48T ----------------(2-1)

·Î Ç¥½ÃÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸³ª ÀÌ°ÍÀ» 2´Ü°è·Î »ý°¢ÇÏ¿©

2Cu2S(l) + 3O2(g) = 2Cu2O (l) + 2SO2(g) : ¥ÄG¡Æ T = -179,140 + 46.78T ---------(2-2)

Cu2S(l) + 2Cu2O (l) = 6Cu(l) + SO2(g) : ¥ÄG¡Æ T = -4,040 - 3.34T ---------------(2-3)

1Â÷ Cu2O°¡ »ý±â°í ÀÌ°ÍÀÌ ³²¾ÆÀÖ´Â Cu2S¿Í ¹ÝÀÀÇÏ¿© Cu°¡ »ý¼ºµÈ´Ù´Â ¼³µµ ÀÖ´Ù.

     CuÀü·Î³»¿¡¼­ ÀÌ ±âÀÇ ¹ÝÀÀÀº ÀÏÁ¤ÇÑ ¿Âµµ (¿¹ 1200¡É)¿¡¼­ ÀϾ¸ç ÆòÇüÀ» À¯ÁöÇϸ鼭 ÁøÇàµÈ´Ù°í ÇÏ¸é ¾Æ·¡ ±×¸² 1ÀÇ Cu2S-Cu °è¿¡ Cu2S(a)¿¡¼­ Ãâ¹ßÇÏ¿© ½Ä (2-1)¿¡ ÀÇÇؼ­ Cu°¡ »ý±âÁö¸¸ óÀ½¿¡´Â Cu2SÁß¿¡ ¼Ò·®ÀÇ Cu°¡ ¿ëÇØÇÑ ±ÕÀÏÇÑ ¿ëü(ab »çÀÌ)°¡ µÈ´Ù. Á¡Â÷·Î Cu°¡ Áõ°¡Çϸç b¿¡ À̸£¸é ÀÏÁ¤ÇÑ Á¶¼ºÀÇ Cu°¡ ¿ëÇصǾî ÀÖ´Â Cu2S(b) ¿Í Cu2S°¡ ¿ëÇØµÈ Cu(c)ÀÇ 2¾×ÀÌ »ý±â°í bc»çÀÌ¿¡¼­´Â °øÁ¸»óÀÇ º¯È­´Â ¾øÀ¸¸ç ´Ù¸¸ Cu2SÃþÀÌ °¨¼ÒÇÏ°í, CuÃþÀÌ Áõ°¡ÇÏ´Â ¾çÀûº¯È­¸¸ÀÌ ÀϾ´Ù. ¶Ç ÀÌ ±â°£Àº ½Ã°£ÀûÀ¸·Î °¡Àå ±æ °ÍÀÌ´Ù. c¿¡ µµ´ÞÇϸé Cu2SÃþÀº ¾ø¾îÁö°í CuÃþ¸¸À¸·Î µÇ¸ç ´õ »êÈ­°¡ ÁøÇàµÊ¿¡ µû¶ó¼­ CuÁßÀÇ Cu2S°¡ Àû¾îÁ®, ³¡³» ¼ø(âí) Cu(d)°¡ µÈ´Ù.

¡¡

±×¸² 1. Cu2S-Cu °è »óŵµ

¡¡

(2) ½ºÆÄÀ̽ºÀÇ Á¦·Ã

     ½ºÆÄÀ̽ºÀÇ °æ¿ì¿¡´Â ¹è¼Òȯ¿ø¹ýÀ» º¸Åë »ç¿ëÇÏ°í ÀÖÀ¸¸ç Àü·Î¿¡¼­ »êȭŻöÇÏ´Â ¼öµµ ÀÖ´Ù. ½ºÆÄÀ̽º´Â ¸ÅÆ®º¸´Ù ¿ëÀ¶Á¡ÀÌ ³ôÀ¸¸ç ½½·¢ÀÇ Á¡¼ºÀ» ³·Ãß±â À§Çؼ­ SiO2 ÀÌ¿Ü¿¡ Na2CO3¸¦ ÷°¡ ÇÏ¿©¾ß ÇÑ´Ù.

¡¡

¡ß ·Î(ÖÓ) ¹× Á¶¾÷(ðÃåö)

1) ·Î(ÖÓ)

     Àü·Î¸¦ ÁÖ·Î »ç¿ëÇϸç Àü·Î¿¡´Â Á¾Çü°ú ȾÇüÀÌ ÀÖÀ¸¸ç ·Î³» ¶óÀÌ´×(lining)À¸·Î ºÐ·ùÇÏ¸é »ê¼º°ú ¿°±â¼ºÀÌ ÀÖÀ¸³ª ÁÖ·Î ¿°±â¼ºÀÇ ¸ðÇü P.S.(Peirse Smith)·Î°¡ ³Î¸® »ç¿ëµÈ´Ù.

¡¡

±×¸² 2. Peirse Smith¹ý Àü·Î

¡¡

     »ê¼º Àü·Î´Â ±Ô»ê¿¬¿Í¸¦ ¶óÀÌ´×ÇÑ À§¿¡´Ù ±Ô»ç¸¦ ³Ö°í ´ÙÁø ´ÙÀ½¿¡ ¿ëÀ¶¸ÅÆ®¸¦ ³Ö°í ¿ëÁ¦´Â ¶óÀÌ´× ÀÚü¿¡¼­ °ø±ÞµÇ±â ¶§¹®¿¡ ¸î ȸ »ç¿ëÇÑ ´ÙÀ½ ¶óÀÌ´×À» °³Á¶ÇØ¾ß ÇÏ´Â ´ÜÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù.

     ¿°±â¼º Àü·Î´Â ¸¶±×³×»çÀÌÆ® ¿¬¿Í·Î ¶óÀÌ´×ÇÏ°í »ç¿ëÇϱâ Àü¿¡ ÀúÇ°À§ÀÇ ¸ÅÆ®¸¦ ¿ëÁ¦ SiO2¾øÀÌ Ãë·ÃÇÏ¿© ÀÌ ¶§ »ý¼ºÇÑ Fe3O4¸¦ ¿¬È­Ç¥¸é¿¡ ÇǺ¹½ÃÄÑ ¶óÀÌ´×À» º¸È£ÇϹǷΠ¹Ý¿µ±¸ÀûÀÎ ¶óÀÌ´×ÀÌ µÈ´Ù.

¡¡

2) Á¶¾÷(ðÃåö)

     Ç³±¸¸¦ ÅëÇؼ­ °ø±â°¡ ¿ëÀ¶¸ÅÆ® Áß¿¡ Á÷Á¢ ÃëÀԵȴÙ. ¾Ð·ÂÀº 1atmÁ¤µµÀÌ¸ç ±× ¾çÀº °è»ê·®ÀÇ 1.5¹èÀÌ´Ù. ¶Ç dz±¸Ã·´ÜÀº °íü Fe3O2 ³ª Cu·Î ¸Þ¿öÁö±â ½¬¿ì¹Ç·Î öºÀÀ¸·Î punching ÇÏ¿© ±¸¸ÛÀÌ ¸·È÷Áö ¾Ê°Ô ÇÑ´Ù.

     Á¶¾÷Àº batch¹ýÀ̸ç, Cu¿¡¼­´Â Á¶½½·¢±â¸¦ 2,3 ȸ µÇÇ®ÀÌÇÏ¿© »ó´ç·®ÀÇ È­ÀÌÆ® ¸ÞÅ»ÀÌ ¸ðÀÎ ÈÄ¿¡ °è¼ÓÇÏ¿© Á¶µ¿±â·Î µé¾î°£´Ù. ½½·¢ÀÌ »ý¼ºµÇ´Â °ÍÀº Á¶½½·¢±â»ÓÀ̸ç Á¶µ¿±â¿¡´Â ºÓÀº ½½·¢(red slag)À̶ó°í ÇÏ´Â ¹Ý¿ëÀ¶»óÅÂÀÇ ½½·¢ÀÌ ¼Ò·® ¶ß°Ô µÈ´Ù.

¡¡

¡ß Á¤Àú¹ý(top-and-bottom process orford process)

     Á¤Àú¹ýÀº Ư¼öÇÑ ¹æ¹ýÀ̸ç, Àü·Î¿¡¼­ ŻöÇÑ Ni-Cu¸ÅÆ®, ¶Ç´Â Ni-Cu½ºÆÄÀ̽º¿¡ ´ëÇؼ­ Cu¸¦ ºÐ¸®Çϱâ À§Çؼ­ ½Ç½ÃÇÏ´Â °ÍÀ̸ç, NiÁ¦·ÃÀÇ ÇÑ °úÁ¤ÀÌ´Ù. Ni-Cu¸ÅÆ® ¶Ç´Â Ni-Cu½ºÆÄÀ̽º´Â ¿ëÁ¦¿¡¼­ ±ÕÀÏÇÏ°Ô ¿ëÇصǾî ÀÖÀ¸³ª ÀÌ¿¡ Na2S¸¦ ÷°¡Çϸé Ni°¡ dzºÎÇÑ Ãþ°ú Cu°¡ dzºÎÇÑ ÃþÀÇ 2»óÀ¸·Î ºÐ¸®µÇ´Â °ÍÀÌ À̹æ¹ýÀÇ ¿ø¸®ÀÌ´Ù.

¡¡

¡Ü ȯ¿ø ¹× ÈÖ¹ßÁ¦·Ã

     È¯¿ø Á¦·ÃÀ̶õ ¹è¼ÒÀÛ¾÷À» ¸¶Ä£ °Í, ½À½ÄÁ¦·ÃÀ» ÇÑ °Í, ¶Ç´Â °æ¿ì¿¡ µû¶ó¼­´Â ¿ë·Ã±îÁöµµ °ÅÄ£ °Í µî Àû´çÇÑ ¿¹ºñ󸮸¦ ÇÑ ¿ø·á, ¶Ç´Â ´Ù¸¥ Á¦·Ã¹ýÀÇ ºÎ»ê¹°À» ¿ø·á·Î ÇÏ¿© Àû´çÇÑ È¯¿ø¹ý¿¡ ÀÇÇؼ­ ±Ý¼ÓÀ» Á¦Á¶ÇÏ´Â ÀÛ¾÷ÀÌ´Ù.

¡¡

¡ß »êÈ­¹°ÀÇ È¯¿ø

(1)¼ö¼Ò¿¡ ÀÇÇÑ ºÒÈֹ߼º ±Ý¼Ó¹ÝÀÀ¹°ÀÇ È¯¿ø

     MO¸¦ ±Ý¼Ó»êÈ­¹°À̶ó°í ÇÏ¸é ±×ÀÇ È¯¿ø¹ÝÀÀÀº ÀϹÝÀûÀ» ´ÙÀ½ ½Ä°ú °°ÀÌ Ç¥½ÃµÈ´Ù.

MO(s) + H2(g) = M(s) + H2O(g) : K4=P H2O /PH2  ----------------- (2-4)

À̽ÄÀº

MO(s) = M(s) + 1/2O2(g) : K5=PO21/2  ---------------------------(2-5)

H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g) : K6=P H2O /PH2   PO21/2  --------------(2-6)

¥ÄGT¡Æ =-60,200 + 13.92T  --------------------------------------(2-7)

À§ µÎ½ÄÀ» ÇÕÇÏ¿© ¾òÀ» ¼ö ÀÖ´Ù.

     K4°ªÀÌ Å¬¼ö·Ï, ¶Ç´Â ½Ä(2-7)ÀÇ ¡°-¡°°ªÀÌ Å¬¼ö·Ï ¹ÝÀÀÀº ¿ÞÂÊ¿¡¼­ ¿À¸¥ÂÊÀ¸·Î ÁøÇàÇϱ⠽±´Ù.Áï ȯ¿øÀÌ µÇ±â ½±´Ù. ¼ö¼Ò¿¡ ÀÇÇÑ È¯¿øÀº ¼ö¼ÒÀÇ °ªÀÌ °í°¡ À̹ǷΠÀÏ¹Ý °ø¾÷¿¡¼­ÀÇ È¯¿øº¸´Ù ±Í±Ý¼ÓÀÇ È¯¿ø¿¡ ¸¹ÀÌ »ç¿ëµÈ´Ù.

¡¡

(2) ÀÏ»êȭź¼Ò¿¡ ÀÇÇÑ ºÒÈֹ߼º ±Ý¼Ó»êÈ­¹°ÀÇ È¯¿ø

     »êÈ­¹°ÀÇ È¯¿øÁ¦·Î¼­ °ø¾÷ÀûÀ¸·Î ź¼Ò°¡ »ç¿ëµÇ´Â ÀÏÀÌ ¸¹´Ù. ¸ñź, ¹«¿¬Åº, ÄÚ¿ìÅ©½º µîÀ» »ç¿ëÇϸç, ÀÌ È¯¿ø¹ÝÀÀ¿¡¼­´Â °íüź¼Ò¿¡ ÀÇÇÑ È¯¿ø°ú CO°¡½º¿¡ ÀÇÇÑ ±âüȯ¿øÀÌ ÀϾ´Ù. ±×·¯³ª º¸Åë Á߱ݼӻêÈ­¹°ÀÇ È¯¿ø¿¡¼­´Â ³·Àº ¿Âµµ¿¡¼­ CO¿¡ ÀÇÇÑ È¯¿ø¼Óµµ°¡ ÇöÀúÇÏ°Ô Å©´Ù. CO-CO2 »çÀÌÀÇ ÆòÇüÀ» Ç×»ó °í·ÁÇØ¾ß µÈ´Ù.

C + CO2 = 2CO : ¥Ä GT¡Æ = 40,850 - 41.70T  -----------------------(2-8)

     ÀÌ ¹ÝÀÀÀ» Boudouard ÆòÇüÀ̶ó°í ÇÑ´Ù. ZnOÀÇ È¯¿ø¿¡ ´ëÇؼ­ °íÂûÇغ¸¸é,

ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2(g) : ¥Ä GT¡Æ = 44,850 - 28.25T  ------(2-9)

     ÀÌ ¹ÝÀÀ¿¡¼­ ȯ¿ø¿Âµµ°¡ ³ôÀ¸¸é ZnÀº °¡½º»óÅÂÀ̳ª ½ÇÁ¦ ZnO ȯ¿øÁ¦·Î C¸¦ »ç¿ëÇϹǷΠCO2ÀÇ ¾çÀº °í¿Â¿¡¼­ÀÇ Boudouard ÆòÇü¿¡ ÀÇÇؼ­ Á¦ÇÑÀ» ¹Þ´Â´Ù. Áï ½Ä(2-8), (2-9)À» µ¿½Ã¿¡ °í·ÁÇØ¾ß ÇÑ´Ù.

¡¡

(3) È¥ÇÕ±âü¿¡ ÀÇÇÑ ±Ý¼Ó»êÈ­¹°ÀÇ È¯¿ø

     CH4 °¡½º ¶Ç´Â õ¿¬°¡½º¸¦ ȯ¿øÁ¦·Î »ç¿ëÇÏ´Â ZnO ÀÇ È¯¿øÀ» °íÂûÇÏ¸é ´ÙÀ½°ú °°´Ù.

ZnO + CH4 = Zn + CO + 2H2  ---------------------------------(2-10)

     ÀÌ ¹ÝÀÀÀº ÀÌ·ÐÀûÀ¸·Ð À¯¸®ÇÑ È¯¿ø¹ÝÀÀÀ̳ª C¿Í ºñ±³Çؼ­ °¡°ÝÀÌ ³ôÀ¸¸ç, ³»È­ ·¹Å丣Ʈ¸¦ »ç¿ëÇÏ°íÀÚ ÇÒ ¶§´Â ±× °¡°ÝÀÌ ºñ½Ñ °Í, CH4 ÀÇ ºÐÇØ¿¡ ÀÇÇؼ­ »ý¼ºµÇ´Â C·Î °ü µîÀÌ ¸·È÷´Â °Í, ȯ¿ø°¡½º¿Í ȯ¿øÇÒ ¹°Áú°úÀÇ Á¢ÃËÀ» ¿ÏÀüÇÏ°Ô ÇÒ ¼ö ¾ø´Â °Í µîÀÇ °áÁ¡ÀÌ ÀÖ¾î ÇöÀç °ø¾÷ÀûÀ¸·Î »ç¿ëµÇÁö´Â ¾È´Â´Ù.

¡¡

(4) C¿¡ ÀÇÇÑ ±Ý¼Ó»êÈ­¹°ÀÇ È¯¿ø

     °íüȯ¿ø¿¡¼­´Â ȯ¿øÁ¦°¡ ¹ÝÀÀ¿Âµµ¿¡¼­µµ °íüÀÌ°í, ȯ¿øÇÒ ¹°ÁúÀÌ °íüÀ̹ǷΠ°íü¿Í °íü°¡ Á÷Á¢ ¹ÝÀÀÇÏ°Ô µÇ¸ç, 2°³ÀÇ °í»ó °æ°è¿¡¼­ ¹ÝÀÀÀÌ ÁøÇàµÇ¸ç, ±×ÀÇ ¹ÝÀÀ¼Óµµ´Â ȯ»êÇö»ó¿¡ µû¶ó¼­ Á¿ìµÈ´Ù. ±×·¯³ª ȯ¿øÁ¦°¡ °íüÀÏÁö¶óµµ, ÀÌ°ÍÀÌ ÀϺΠ±âÈ­µÇ¾î ȯ¿øÇÒ ¹°Áú°ú ÀÛ¿ëÇÏ´Â ¶§µµ Á¾Á¾ ÀÖÀ¸³ª ÀÌ°ÍÀº ±âüȯ¿øÀ¸·Î Ãë±ÞÇØ¾ß ÇÑ´Ù.

     MgO¸¦ CaC2·Î ȯ¿øÇÏ´Â ¹ÝÀÀÀ» º¸¸é,

MgO(s) + CaC2(s) = Mg(g) + CaO(s) +2C(s) : ¥ÄGT¡Æ = 41,850 - 18.85T ---(2-11)

     ÀÌ °íü¹ÝÀÀÀº MgO¿Í CaC2ÀÇ Áß°£¿¡ MgO Ãø¿¡ CaO °¡, ¶Ç CaC2 Ãø¿¡ C°¡ Á¸ÀçÇÑ´Ù. MgO Ãø¿¡´Â Ca°¡ CaC2Ãø¿¡´Â Mg °¡ ȯ»êÇÑ ÇüÅ°¡ µÇ¸ç MgOÃø¿¡´Â CaO°¡ »ý±â°í, CaC2Ãø¿¡´Â 2C + Mg °¡ »ý¼ºÇÏ°Ô µÇÁö¸¸, ¹ÝÀÀÀº °¨¾ÐÇÏ¿¡¼­ 1,100¡Æ C Á¤µµ¿¡¼­ ½Ç½ÃÇϹǷΠ»ý¼º Mg´Â ±âÈ­µÇ°í, ¹ÝÀÀ°æ°è¿¡¼­´Â C°¡ ³²°ÔµÈ´Ù.

 

¡ß ÈÖ¹ßÁ¦·Ã

(1) ÈÖ¹ßÁ¦·ÃÀÇ ¿ø¸®

     ¾î¶² ¹°Ã¼°¡ Áõ¹ßÇÏ¿© ÀÏÁ¤ÇÑ °ªÀÇ ¾Ð·ÂÀ» ³ªÅ¸³½´Ù. ÀÌ °íü-±âü ¶Ç´Â ¾×ü-±âü°¡ ÆòÇüÀÏ ¶§ÀÇ ±âüÀÇ ¾Ð·ÂÀ» ±× ¹°ÁúÀÇ Áõ±â¾ÐÀ̶ó°í ÇÑ´Ù. °íü ¶Ç´Â ¾×üÀÇ Áõ±â¾Ð(p)Àº ¿Âµµ°¡ »ó½ÂÇÔ¿¡ µû¶ó¼­ Áõ°¡Çϸç, log p ¿Í 1/T´Â °ÅÀÇ ºñ·ÊÇÑ´Ù. ¾Æ·¡ ±×¸² 3Àº Áß¿äÇÑ ±Ý¼ÓÀÇ °íü ¹× À¶Ã¼¿¡¼­ÀÇ log p ¿Í 1/TÀÇ °ü°è¸¦ ³ªÅ¸³½ °ÍÀÌ´Ù.

¡¡

±×¸² 3. ±Ý¼ÓÀÇ Áõ±â¾Ð

¡¡

(2) Áõ·ù·Î¿Í Á¶¾÷

     Áõ·ù·Î´Â Á¾Çü°ú ȾÇüÀÌ ÀÖÀ¸¸ç, ȾÇüÀÇ ´ëÇ¥ÀûÀÎ °ÍÀº ¼öÆò ·¹Å丣Ʈ¿Í ȸÀü·ÎÀÌ´Ù. ¾Æ·¡ ±×¸² 4´Â Zn ·¹Å丣ƮÀÇ ¿Ü°üÀÌ´Ù ±æÀÌ 120 ? 140cm, ¹Ù±ùÁö¸§ 30cm Á¤µµÀÇ ÇÑÂÊ ³¡À» ºÀÇÑ ¿ø°üÀÌ¸ç ³»È­Á¡ÅäÁ¦·Î µÇ¾îÀÖ´Ù.

¡¡

±×¸² 4. ·¹Å丣Ʈ Áõ·ù·Î

¡¡

     ¼öÆò·¹Å丣ƮÀÇ È¯¿ø¿Âµµ´Â 1,000~1,250¡ÉÀ̸ç ÀÀÃà¾×»ó ZnÀº 1ÀÏ 3~4 ȸ ÈíÃâ(ýåõó)ÇÑ´Ù. Zn Ç°À§´Â 98.5% ÀüÈÄÀÇ °ÍÀ̸ç, ȯ¿øÀÌ ³¡³­ ·¹Å丣Ʈ ³»ÀÇ ÀÜÀç Áß¿¡´Â ¾ÆÁ÷µµ 5~15% ZnÀ» Æ÷ÇÔÇÏ°í ÀÖÀ¸¸ç ZnÀÇ È¸¼öÀ²Àº ÀϹÝÀûÀ¸·Î 80~ 90 % ÀüÈÄÀÌ´Ù.

(2) ÈÖ¹ß·Î¿Í Á¶¾÷

     ½À±âÀÌ¿Ü¿¡ ÈÖ¹ßÁ¦·Ã¿¡ ÀÌ¿ëµÇ´Â ÀåÄ¡´Â Èֹ߷ΰ¡ ÀÖÀ¸¸ç, Æ÷ÁýÀåÄ¡´Â ÀÀÃà±â°¡ ¾Æ´Ï°í, ¿¬ÅºÈ¸¼öÀåÄ¡°¡ ÀÌ¿ëµÇ´Â °æ¿ì°¡ ÀÖ´Ù. Èֹ߷δ ȾÇü·Î ¹× Àü±â·Î°¡ ÀÖÀ¸¸ç, ȾÇü·ÎÀÇ ´ëÇ¥ÀûÀÎ °Í¿¡ ȸÀü·Î°¡ ÀÖ´Ù. ZnÀÇ Å½±¤(÷±ÎÎ)À» ¹è¼ÒÇÑ ½½·¢ µî¿¡¼­ Zn À» ZnO·Î ȸ¼öÇÏ´Â Waelz¹ýÀº ¾à°£ °æ»çÁø ¿øÅë»ó(ê­÷ÕßÒ) ȸÀü·Î¸¦ »ç¿ëÇϸç, ´À¸° ȸÀü¿¡ ÀÇÇØ ÀåÀÔ¹°À» À̵¿½ÃÅ°¸ç, ÁßÀ¯ ¹ö¾î³Ê µîÀ¸·Î ³»ºÎ¸¦ °¡¿­ÇÏ¿© ¹ÝÀÀ½ÃŲ´Ù. ¿Âµµ´Â ÃÖ°í 1,150 ? 1,350¡Æ C Á¤µµÀ̸ç ÀåÀÔ¹° Áß¿¡ ÷°¡µÇ¾î ÀÖ´Â 30% Á¤µµÀÇ È¯¿ø¿ë ÄÚ¿ìÅ©½º ¶§¹®¿¡ ÀåÀÔ¹° ÁßÀÇ ZnO°¡ ȯ¿øµÇ¾î ±Ý¼Ó ZnÀÌ µÇ¾î ±âÈ­µÇÁö¸¸, °ø±â°¡ Á¸ÀçÇϱ⠶§¹®¿¡ »êÈ­µÇ¾î ZnO°¡ µÇ¾î ·Î¿Ü(ÖÓèâ)·Î ³ª¿À°Ô µÈ´Ù. ÀÌ°ÍÀº ÄÚÆ®·¤(cottrell) ¶Ç´Â Æ÷´ë(bag)·Î Æ÷ÁýÇÑ´Ù. ¼öÀ²Àº 85%Á¤µµÀÌ´Ù.

¡¡

¡Ü °Ç½ÄÁ¤·Ã(ËëãÒïñÖ¨)

     °Ç½ÄÁ¦·Ã¿¡¼­ ¾òÀº ±Ý¼ÓÀº ÀϹÝÀûÀ¸·Î ºÒ¼øÇÏ´Ù. ½À½ÄÁ¦·Ã¿¡¼­µµ ±Ý¼ÓäÃë¿¡ ÀüÇØäÃë·Î ¾òÀº ±Ý¼ÓÀº ¼øµµ°¡ ³ôÀ¸³ª È­ÇРġȯÀÎ °æ¿ì¿¡´Â »ó´çÈ÷ ºÒ¼ø¹°À» °®´Â °æ¿ì°¡ ¸¹´Ù. ¶ÇÇÑ ºÒ¼ø¹°ÀÇ ÇÔÀ¯·®ÀÌ ¹Ì·®ÀÌ¶óµµ ±× ±Ý¼ÓÀÇ ¼ºÁúÀ» »ó´çÈ÷ ¾ÇÈ­½ÃÅ°´Â Àϵµ ÀÖÀ¸¸ç °í¼øµµ°¡ ¿ä±¸µÇ´Â °æ¿ì°¡ ÀÖ´Ù.

¡ß ¿ë¸®(éÁ×î)¿¡ ÀÇÇÑ Á¤·Ã

     ±Ý¼Ó°£ÀÇ À¶Á¡ Â÷·Î ºÐ¸®ÇÏ´Â ¹æ¹ýÀ¸·Î ÁÖ·Î ±ÕÀÏ¿ë¾×ÀÌ ÀÀ°í ÇÒ ¶§¿¡ Á¶¼ºÀÌ °°Áö ¾ÊÀº °íü°¡ Á¤ÃâÇÏ´Â Çö»óÀ¸·Î ÀÌ¿ëÇÑ °ÍÀ̹ǷΠÀÌÀÇ »óŵµ·ÎºÎÅÍ ¿ë¸®¹ý(liquation)ÀÇ Àû¿ë ¿©ºÎ¸¦ ¿¹ÃøÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

(1) ÁֱݼÓÀÇ ¿ëÀ¶Á¡ ºÎ±Ù¿¡¼­ ºÒ¼ø¹°ÀÇ ¿ëÀ¶µµ°¡ ÀûÀº °æ¿ì

     ÁֱݼÓÀÇ ¿ëÀ¶Á¡ ºÎ±Ù¿¡¼­ ºÒ¼ø¹°ÀÇ ¿ëÀ¶µµ°¡ ÀüÇô ¾ø´Â °æ¿ì¿¡´Â ¾Æ·¡ ±×¸² 5ÀÇ (a)¿¡ ÇØ´çÇÏ°í ºÒ¼ø¹°ÀÇ ¿ëÀ¶µµ°¡ ÀûÀº °æ¿ì´Â (b)¿¡ ÇØ´çÇÏ¸ç ºÒ¼ø¹°ÀÇ Á¤·Ã¿¡ °¡Àå Æí¸®ÇÏ´Ù.¡¡

±×¸² 5. ¿ë¸®°¡´ÉÇÑ 2¿ø ÇÕ±Ý°è »óŵµ

¡¡

     ½Ç·Ê·Î¼­ Á¶¾Æ¿¬(ðØä¬æç)ÀÇ Á¤·ÃÀ» µé¾î º¸ÀÚ. Áõ·ù¾Æ¿¬ Ç°À§ÀÇ ÇÑ ¿¹¸¦ º¸¸é 97.76% Zn, 2.10% Pb, 0.10% Fe, 0.03% Cd¿Í °°ÀÌ ºÒ¼ø¹°ÀÇ ÇÔÀ¯À²ÀÌ ³ôÀ¸¹Ç·Î ¿ë¸®¿¡ ÀÇÇÏ¿© Pb, Fe¸¦ Á¦°ÅÇÑ´Ù. Á¶¾Æ¿¬À» ÀÛÀº ¹Ý»ç·Î¿¡¼­ ZnÀÇ À¶Á¡º¸´Ù Á¶±Ý ³ôÀº ¿Âµµ¿¡¼­ 24-72½Ã°£ À¯ÁöÇÑ´Ù. À¶Ã¼´Â ºñÁßÂ÷·Î 3ÃþÀ¸·Î ºÐ¸®µÈ´Ù. ZnÀº °¡º­¿ì¹Ç·Î ÃÖ»óÃþ¿¡ ¿À°í pb´Â 2%Á¤µµ ZnÀ» ÇÔÀ¯ÇÑ À¶Ã¼·Î µÇ¾î ·Î¹Ù´Ú¿¡ ħ°­Çϸç Fe´Â Fe-Zn ÇÕ±ÝÀÇ °íü·Î¼­ Áß°£ÃþÀ» Çü¼ºÇÑ´Ù.

(2) °øÁ¤(ÍìïÜ)À» ¸¸µå´Â °æ¿ì

     ¾Æ°øÁ¤ÇÕ±ÝÀÇ ¿¹·Î ±×¸² 6ÀÇ Pb-Ag ÇÕ±ÝÀ» µé ¼ö ÀÖÀ¸¸ç ÀÌ ¹æ¹ýÀº Á¶¿¬ÀÇ Á¤Á¦¿¡¼­ Pattison ¹ýÀ¸·Î¼­ ÀÌ¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù.

¡¡

±×¸² 6. Ag-Pb°è »óŵµ

¡¡

     Ag 2.5%ÀÌÇÏÀÇ Pb À¶Ã¼¸¦ Á¡Â÷ ³Ã°¢ÇÏ¸é ¿ì¼± Pb°¡ ÃÊÁ¤À¸·Î¼­ Á¤ÃâÇÏ¿© À¶Ã¼´Â Ag°¡ ³óÃàÇÏ°Ô µÈ´Ù. À̷лó °øÁ¤Á¡±îÁö ÇÔÀº·®(ùßëÞÕá)ÀÌ ³óÃàµÇ¾î¾ß ÇÏÁö¸¸ ½ÇÁ¦·Î´Â °øÁ¤¿Âµµ¿¡ ²À À¯ÁöÇÒ ¼ö°¡ ¾øÀ¸¸ç °øÁ¤¿Âµµº¸´Ù ¾à°£ ³ôÀº ¿Âµµ¿¡¼­ Á¶¾÷ÇÏ°Ô µÇ¹Ç·Î 1.75%AgÁ¤µµ±îÁö ³óÃàµÈ´Ù.

¡ß ´ëÁ¤Á¦(Óáïñð², Zone refining)

     ´ë¿ëÀ¶Àº ´ëÁ¤Á¦¿Í ´ë±ÕÁú¿ëÀ¶(ÓáгòõéÁë×)À¸·Î ³ª´©¾î¼­ »ý°¢Çϸç ÀüÀÚ´Â °í¼øµµÀÇ ¹°ÁúÀ» ¾òÀ» ¸ñÀûÀ¸·Î Çϸç ÈÄÀÚ´Â ±ÕÁúÇÑ °íü¹°ÁúÀ» ¾òÀ» ¸ñÀûÀ¸·Î ÇÑ´Ù. ¿ëÀ¶ÇÕ±ÝÀ» ³Ã°¢ÇÏ´Â °úÁ¤¿¡¼­ ºÒ¼ø¹°ÀÌ ¼®ÀÌ(à°ìÆ)ÇÏ´Â Çö»óÀ» ¹°ÁúÀÇ Á¤Á¦¿¡ ÀÀ¿ëÇÑ °ÍÀ¸·Î¼­ ½Ã·á¸¦ ÀÏ´Ü(ìéÓ®)¿¡¼­ ¿ëÀ¶ÇÏ°í ¿ëÀ¶´ë¸¦ À̵¿ÇÏ¸é ´Ù¸¥ Ÿ´Ü(öâÓ®)ÀÇ ÃÖÈÄ¿¡ ÀÀ°íÇÏ´Â ºÎºÐ¿¡ ºÒ¼ø¹°ÀÌ ÀÀÁýÇÑ´Ù. ÀÌ ¹æ¹ýÀ» ¸î ¹ø ¹Ýº¹ÇÏ¿© Á¤Á¦ÇÑ´Ù.

     k¸¦ ºÐ¹è°è¼ö¶ó°í Çϴµ¥ ÀÌ°ÍÀº ´ÙÀ½°ú °°´Ù.

k = (°í»ó ÁßÀÇ BÀÇ ³óµµ) / (°í»ó°ú ÆòÇüÀÎ ¾×»ó ÁßÀÇ BÀÇ ³óµµ)

     k<1 ÀÎ °æ¿ì¿¡´Â k°¡ ÀÛÀ»¼ö·Ï ÃÖÃÊ¿¡ ÀÀ°íÇÑ ºÎºÐÀÌ ¼ø¼öÇÏ°Ô µÇ°í k>1ÀÎ °æ¿ì¿¡´Â ÃÖÈÄ¿¡ ÀÀ°íÇÑ ºÎºÐÀÌ ¼ø¼öÇÏ°Ô µÈ´Ù. k=1À̸é Á¤Á¦È¿°ú´Â ¾ø´Ù.

     Á¤Á¦ÀÇ Ãʱ⿡´Â ºÒ¼ø¹°ÀÇ À̵¿ÀÌ ºü¸£°Ô ÇÑ °³ÀÇ ¿ëÀ¶´ë°¡ À¯È¿Çϸç Á¾±â(ðûÑ¢)¿¡´Â ½Ã·á ºÀÀÇ ±æÀÌ¿Í ÇÑ ¿ëÀ¶´ëÀÇ ±æÀÌÀÇ ºñ°¡ 10 ¶Ç´Â ±× ÀÌ»óÀ̸é Á¤Á¦¿¡ À¯È¿ÇÏ´Ù. ³óµµ ºÐÆ÷°¡ ¹«ÇÑ´ëȸÁ¤Á¦(ÙíùÚÓÞüÞïñð²)¿¡ °¡±î¿î °á°ú°¡ ¾ò±â±îÁö ¹Ýº¹ÇÏ¿©¾ß ÇÒ Á¤Á¦ ȸ¼ö´Â ºÐ¹è °è¼ö kÀÇ °ª, ºÀÀÇ ±æÀÌ¿Í ¿ëÀ¶´ëÀÇ ±æÀÌÀÇ ºñ¿¡ µû¶ó ´Ù¸£´Ù.

¡ß Á¦ 3 ±Ý¼ÓÀÇ Ã·°¡¿¡ ÀÇÇÑ Á¤·Ã

     À¶Ã¼¿¡¼­ Áֱݼӿ¡ ³ì¾Æ µé¾î°¡Áö ¾Ê°í ºÒ¼ø¹°°ú ³ì´Â Á¦ 3 ±Ý¼ÓÀ» ÷°¡ÇÏ¿© (1)ºÒ¼ø¹°À» ÀÌ ¼Ó¿¡ ¿ëÀÔ(éÁìý)½ÃÄÑ Á¦°ÅÇÏ´Â ¹æ¹ý Áï ºÐ¹èÀ²À» ÀÌ¿ëÇÏ´Â ¹æ¹ý°ú (2)ºÒ¼ø¹°°ú °íÀ¶Á¡À» °®´Â ±Ý¼Ó°£È­ÇÕ¹°À» ¸¸µé¾î ¼®Ãâ Á¦°ÅÇÏ´Â ¹æ¹ý, Áï ħÀü¹ýÀÇ µÎ °¡Áö°¡ ÀÖ´Ù.

(1) ºÐ¸®À²À» ÀÌ¿ëÇÏ´Â ¹æ¹ý

     ¿ë¸ÅÃßÃâ°ú °°Àº ¿ø¸®·Î ¼ö¿ë¾× ÁßÀÇ FeCl3¸¦ ¿¡Å׸£¿¡ ³Ö°í ½ÉÇÏ°Ô Èçµé¸é ¿¡Å׸£´Â ¼ö¿ë¾×¿¡ Àß ³ìÁö ¾ÊÀ¸¸ç FeCl3°¡ ¿¡Å׸£¿¡ Èí¼öµÇ¾î¼­ ¼ö¿ëµÇ¾î¼­ ¼ö¿ë¾×À¸·ÎºÎÅÍ ºÐ¸®Á¦°Å µÇ´Â ¹æ¹ýÀÌ´Ù. ÷°¡ÇÏ´Â Á¦ 3 ±Ý¼ÓÀº ÁֱݼӰú ¿ëÇؼºÀÌ ¾øÀ¸¸ç ºñÁßÀÇ Â÷ÀÌ°¡ ÀÖ¾î¾ß ÇÑ´Ù. PbÀÇ ¿¹¸¦ º¸¸é, Á¤Á¦¿¡¼­ Å»Àº ÇÒ ¶§ ZnÀ» ³Ö¾î¼­ Á¦°ÅÇÏ´Â Parkes¹ýÀÇ ÀϺΰ¡ ºÐ¹è·üÀÇ ¿ø¸®¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ °ÍÀÌ´Ù. ¿ëü¿¡¼­ ºñÁßÀÇ Â÷ÀÌ·Î À̾׻óÀ¸·Î ºÐ¸®Çϸç Pb ÁßÀÇ Ag°¡ Zn¿¡ Èí¼ö°¡ Àß µÈ´Ù. ±× ÈÄ ³Ã°¢µÇ¾î °¡´Â »çÀÌ¿¡ Ag¸¦ ÇÔÀ¯ÇÑ Zn°¡ ¼®ÃâÇÏ¿© ÃÖÈÄ¿¡´Â ¼Ò·®ÀÇ Zn ¹× Ag¸¦ ÇÔÀ¯ÇÑ »ï¿ø°øÁ¤À¸·Î¼­ °íÈ­ÇÑ´Ù.

(2) ±Ý¼Ó°£È­ÇÕ¹°(ÐÝáÕÊàûùùêÚª)·Î¼­ Á¦°Å ÇÏ´Â ¹æ¹ý

     ±Ý¼Ó°£È­ÇÕ¹°ÀÌ ÀϹÝÀûÀ¸·Î À¶Á¡ÀÌ ³ôÀº °ÍÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ºÒ¼ø¹°°ú È­ÇÕ¹°À» ¸¸µå´Â Á¦3±Ý¼ÓÀ» °¡ÇÏ¿© ±× È­ÇÕ¹°À» ÃÊÁ¤½ÃŲ´Ù. ÀÌ °æ¿ì¿£ »ý¼ºÇÏ´Â È­ÇÕ¹°°ú ÁÖ±Ý¼Ó »çÀÌ¿¡ ºñÁßÂ÷°¡ »ó´çÈ÷ ÀÖ¾î¾ß ÇÏ°í, Áֱݼӿ¡ ´ëÇÑ ¿ëÇصµ°¡ ÀÛÀº °Í µîÀÌ ÇÊ¿ä Á¶°ÇÀÌ´Ù. ÀÌ ¹æ¹ýÀº (1)¿¡¼­ ¼³¸íÇÑ °Í°ú °°ÀÌ Parkes¹ý¿¡¼­ Zn»ó¿¡ Ag°¡ Èí¼öµÇ¾î ºÐ¹èÀ²·Î Á¦°Å ½ÃŲ ÈÄ ³Ã°¢½ÃÄÑ °¡¸é Pb·ÎºÎÅÍ Ag°¡ ±Ý¼Ó°£È­ÇÕ¹°À» ¸¸µé¾î ¼®Ãâ Á¦°ÅµÇ°í, Zn°ú Ag»çÀÌ¿¡´Â AgZn4, Ag2Zn8, AgZn, Ag3Zn2ÀÎ ±Ý¼Ó°£È­ÇÕ¹°ÀÌ ÀÖÀ¸³ª ½ÇÁ¦ÀÇ Á¶¿¬ ÁßÀÇ Ag ³óµµ ¹üÀ§¿¡¼­´Â Ag´Â Ag2Zn5 ¹×AgZnÀÎ ±Ý¼Ó°£È­ÇÕ¹°·Î Á¦°ÅµÈ´Ù.

¡ß Áõ·ù¿¡ ÀÇÇÑ Á¤·Ã

     °íü ¶Ç´Â ¾×üÀÇ Áõ±â¾ÐÀº ±× ¹°ÁúÀÇ Æ¯À¯ÇÑ ¼ºÁúÀÌ°í ´õ¿íÀÌ ¿ÂµµÀÇ »ó½Â¿¡ µû¶ó Áõ°¡ÇÑ´Ù. Áï log p ¿Í 1/T ´Â °ÅÀÇ ºñ·ÊÇÑ´Ù. ÀÌ ¹°ÁúÀÇ °íÀ¯ÇÑ Áõ±â¾ÐÀÇ Â÷¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ´Â Á¤·Ã¹æ¹ýÀ¸·Î ½ÇÁ¦·Î´Â ¿¬(æç) ÁßÀÇ Å»¾Æ¿¬, Á¶¾Æ¿¬ ÁßÀÇ Pb, Cd ºÐ¸® MgÀÇ °¨¾ÐÁõ·ù µî¿¡ ÀÀ¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù.

(1) ¿¬, ¾Æ¿¬ÀÇ ºÐ¸®

     ÇÕ±ÝÀº¿¬(ëÞæç)¿¡ ZnÀ» ÷°¡ÇÏ¿© AgÀ» Á¦°ÅÇÑ (Parkes ¹ý) ¿¬¿¡´Â 0.7%Á¤µµÀÇ Zn°¡ ÀÖ´Ù.ÀÌ ZnÀ» Áø°øÁõ·ù¹ýÀ¸·Î Á¦°ÅÇÑ´Ù. ³³ÀÇ ºñÁ¡Àº 1740¡É, ¾Æ¿¬Àº 907¡Æ CÀ¸·Î ºñÁ¡ÀÇ Â÷ÀÌ°¡ À־ Áõ·ù·Î ºÐ¸® ÇÒ ¼ö°¡ ÀÖ´Ù.¾Æ¿¬Àº HenryÀÇ ¹ýÄ¢¸¦ µû¸£¸ç ¿¬Àº RaoultÀÇ ¹ýÄ¢À» µû¸¥´Ù. Áø°øÅ»¾Æ¿¬ÀÇ ½ÇÁ¦ Á¶¾÷¿¡¼­´Â 110-150 ÅæÀÇ ³³ ÁßÀÇ Zn 90% ÀÌ»óÀ» 600¡Æ C ¿¡¼­ 0.05~0.5 mmHg ÀÇ °¨¾ÐÇÏ¿¡¼­ 5½Ã°£¿¡ Á¦°Å µÇ¸ç ó¸®ÇÑ ³³ ÁßÀÇ Zn´Â 0.05% ÀÌÇÏ·Î µÈ´Ù.

¡ß »ê¼Ò, À¯È², ¿°¼Ò¿¡ ´ëÇÑ Ä£È­·ÂÀÇ Â÷À̸¦ ÀÌ¿ëÇÏ´Â ¹æ¹ý

     ºÒ¼ø¹°ÀÌ ¸ñÀû±Ý¼Óº¸´Ù »ê¼Ò, À¯È², ¿°¼Ò µî¿¡ ´ëÇÑ Ä£È­·ÂÀÌ Å¬ ¶§´Â ÀÌ Ä£È­·ÂÀÇ Â÷¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ºÒ¼ø¹°À» Á¦°ÅÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

(1) »êÈ­Á¤·Ã

     ±Ý¼Ó M1Áß¿¡ ºÒ¼ø¹° M2°¡ ³óµµ x2(¿øÀںзü)·Î ³ì¾Æ ÀÖ´Â »óÅ¿¡¼­ M2ÀÇ »ê¼Ò¿ÍÀÇ Ä£È­·ÂÀ» »ìÆì º¸¸é ´ÙÀ½°ú °°´Ù. Áï ³óµµ x2ÀÇ »óÅ·κÎÅÍ ³óµµ1ÀÇ »óÅ·ΠM2¸¦ ²¨³»¼­ »êÈ­½ÃÅ°´Â °ÍÀ» M2ÀÇ Ä£È­·ÂÀ̶ó°í Çϸé M2¸¦ M1¿¡¼­ ²¨³»´Â ÀÏ(work)µµ ¶ÇÇÑ »ý°¢ÇØ¾ß ÇÑ´Ù. ³óµµ x2¿¡¼­ÀÇ M2ÀÇ È°µ¿µµ¸¦ a2¶ó°í ÇÏ¸é ²¨³»´Â ÀÏ ¥ÄGa´Â

¥ÄGa = -RT ln a2

µû¶ó¼­

M2 + O2 = M2O2 ¥Ä GM2¡Æ

+ ) M2 (M1 ÁßÀÇ M2) = M2¥Ä Ga


M2 (M1 ÁßÀÇ M2) + O2 = M2O2 ¥ÄGM2¡Æ + ¥ÄGa

¡¡

Áï

¥ÄGM2¡Æ + ¥ÄGa = ¥ÄGM2¡Æ - RT ln a2

°¡ ºÒ¼ø¹°ÀÇ »ê¼Òģȭ·ÂÀ» ³ªÅ¸³½´Ù. ÇÑÆí ÀÚÀû±Ý¼Ó M1Àº ¾à°£ÀÇ ºÒ¼ø¹°À» °¡Áö°í ÀÖÀ¸¹Ç·Î x¡Ö1 ·Î º¸¾Æµµ »ó°ü¾ø´Ù. µû¶ó¼­ ¼ø¼öÇÑ M1ÀÇ »êÈ­ÀÇ ¥ÄGM1¡Æ ¸¦ »ý°¢ÇÏ¸é µÈ´Ù. ÀÌ µÎ ±Ý¼ÓÀÇ ÀÚÀ¯¿¡¼­Áö¿Í ¥ÄGM1¡Æ °¡ ¶È°°¾Æ Áö´Â ¿Âµµ¿¡¼­ÀÇ a2¸¦ ±¸Çϸé ÀÌ a2ÀÇ °ªÀÇ ³óµµ±îÁö »êÈ­·Î¼­ M2°¡ Á¦°Å µÇ¸ç ÀÌ ÀÌ»óÀº »êÈ­ ½ÃÅ°´õ¶óµµ M2 ³ª M1ÀÌ ¶È°°Àº ºñÀ²·Î »êÈ­µÇ¾î »ç½Ç»ó Á¤·ÃÀÇ È¿°ú°¡ ¾ø´Ù.

(2) Ȳȭ Á¤·Ã

     Á¶±Ý¼Ó ÁßÀÇ ºÒ¼ø¹°À» Ȳȭ¹°·Î¼­ Á¦°ÅÇÏ´Â Á¤·Ã¹ýÀÌ´Ù. ½Ç·Ê·Î´Â Á¶¿¬ ÁßÀÇ Cu¸¦ Á¦°ÅÇÏ´Â Å»µ¿¿¡ ÀÌ¿ëÇÑ´Ù. Á¶¿¬ÀÇ ¿ë¸®Á¤Á¦¿¡ ÀÇÇÑ Å»µ¿À¸·Î´Â 0.06% Cu°¡ ÀÜ·ùÇÑ´Ù. µû¶ó¼­ º¸´Ù ¿ÏÀüÇÑ Å»µ¿À» À§ÇÏ¿© À¶Ã¼·Ã Áß¿¡ ¼Ò·®ÀÇ ´ÜüÀ¯È²À» °¡Çϸé Cu¿¡ ´ëÇÑ À¯È²ÀÇ Ä£È­·ÂÀÌ Pbº¸´Ù Å©¹Ç·Î Pb-Cu-S°è¿¡ À¯È²Àº ¿ì¼± Cu¿Í °áÇÕÇÏ¿© ÀÌÀ¶¼ºÀ̸ç À¶Ã¼·Ã(ë×ô÷æç) Áß¿¡ Àß ¿ëÇØÇÏÁö ¾Ê´Â È­ÇÕ¹° Cu2S¸¦ Çü¼ºÇÏ¿© À¶Ã¼·Ã Ç¥¸é¿¡ ¶ß¹Ç·Î Á¦°ÅÇÒ ¼ö°¡ ÀÖ´Ù.

(3) ¿°È­ Á¤·Ã

     Á¶±Ý¼Ó ÁÖÀÇ ºÒ¼ø¹°À» ¿°È­¹°·Î¼­ Á¦°ÅÇÑ´Ù. Parkes ¹ýÀÌ ³¡³­ Pb Áß¿¡´Â ¼Ò·®ÀÇ Zn°¡ ÀÖÀ¸¹Ç·Î À̸¦ Å»¾Æ¿¬Çϴµ¥ Áø°øÁõ·ù¹ý, »êÈ­¹ý ÀÌ¿Ü¿¡ Betterton ¹ýÀÎ ¿°È­¹ýÀÌ ÀÖ´Ù.

¡¡

¡ß ¿­Çظ®¿¡ ÀÇÇÑ Á¤·Ã

     ±Ý¼ÓÈ­ÇÕ¹°ÀÇ ¿­Çظ®¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ Á¤·Ã¹ýÀÌ´Ù. Ni Á¦·Ã¿¡¼­ Mond¹ýÀº

Ni(CO)4(g) = Ni(s) + 4CO(g)

Fe(CO)5(g) = Fe(s) + 5CO(g)

ÀÎ ¹ÝÀÀÀÇ ÆòÇüÀ» ÀÌ¿ëÇÑ °ÍÀÌ´Ù. Mond¹ý¿¡¼­´Â NiO¸¦ ¼ö¼º°¡½º·Î 350 - 400¡Æ C¿¡¼­ ¿ì¼± ±Ý¼Ó NiÀ» ȯ¿øÇÑ´Ù. À̾ ¾à 60¡Æ C¿¡¼­ CO °¡½º·Î ¹ÝÀÀ½ÃÅ°¸é Ni carbonyl (Ni(CO)4)°¡ »ý¼ºµÈ´Ù. ni(CO)4´Â 42.5¡Æ C¿¡¼­ ±× Áõ±â¾ÐÀÌ 1atmÀ¸·Î µÇ¹Ç·Î °¡½º»óÀÌ´Ù. ÀÌ ±âü¸¦ ºÐ¸®Á¶¿¡¼­ ¾à 180¡Æ C·Î Çϸé Ni(CO)4 ? Ni + 4CO ¹ÝÀÀÀÌ ÁøÇàÇÏ¿© Ni¿Í CO·Î ºÐÇصǰí NiÁ¾ÀÚÀÇ Ç¥¸é¿¡ ºÐÇØ NiÀÌ ¼®ÃâÇÏ¿© ÀÔ»ó NiÀ» ¸¸µç´Ù.

¡¡

¡ß ±âŸ ¹ý¿¡ ÀÇÇÑ Á¤·Ã

     ÀÌ»óÀÇ ¹æ¹ý ÀÌ¿Ü¿¡ ±Ý¼Ó¿¡ µû¶ó¼­ ¿©·¯ ¹æ¹ýÀÌ »ç¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù.

     Á¶±Ý¼Ó ÁßÀÇ ºÒ¼ø¹°¿¡ ¼±ÅÃÀûÀ¸·Î ¹ÝÀÀÇϴ Ư¼ö½Ã¾àÀ» ¾²´Â °æ¿ìµµ ÀÖ´Ù. ¿¹¸¦ µé¸é ¿ëÀ¶Á¶¿¬¿¡ ¾ËÄ®¸® È¥ÇÕ¹°À» ±³¹ÝÇϸé As, Sb, Sn, Zn µîÀÇ ºÒ¼ø¹°ÀÌ Á¦°ÅµÉ ¼ö ÀÖ´Ù. ¾ËÄ®¸® ¿°À¸·Î¼­´Â NaOH, NaNO3, NaCl ÀÇ È¥ÇÕ¹°À» ¾²°í ºÒ¼ø¹°Àº Na3AsO4, NaSbO4, Na2SnO3, Na2ZnO2 ÀÇ ÇüÀ¸·Î Á¦°ÅµÈ´Ù

¡¡