논문 상세보기
전자산업의 발달로 printed circuit board (PCB)와 같은 구리를 함유한 부품의 수요는 증가하고 있으며, 이를 제조 및 가공하는 과정에서 염산 및 질산과 같은 강한 산이 사용되며, 이 때 발생되는 폐산은 많은 양의 구리를 함유한 채 폐기처분된다. PCB 제조 기기의 구리 석막을 제거하기 위하여 사용되는 세척용 질산은 사용 후, 구리를 3~8% 수준으로 함유하고 있으며, 현재 발생되는 폐질산은 가성소다(NaOH)나 소석회(Ca(OH)2)를 이용하여 중화한 후 처리되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 폐산 내 존재하는 구리를 탄산구리(CuCO3) 형태로 침전시키기 위하여 소다회(Na2CO3) 및 소석회(Ca(OH)2)를 이용하여 구리를 중화･침전시켜 회수하고, 이를 재자원화하기 위한 금속소재(금속 구리, 산화구리 등)로 제조하는 것을 목적으로 한다. 폐질산으로부터 탄산구리(CuCO3)를 회수하기 위한 반응인자로 사용 약품의 혼합비, 사용량, 침전 pH, 반응 온도를 달리하여 구리의 회수율을 최적화하였다. 또한, 회수된 탄산구리를 고온에서 산화시켜, X-ray diffraction(XRD)을 통한 결정성을 확인하고, 탄산구리를 폐염산에 용해시켜, 철 치환반응을 통한 금속구리를 제조하였다. 구리를 5% 함유한 폐질산으로부터 99.8% 이상 구리를 회수한 최적 조건은 소다회:소석회 혼합비 1:2에서, 혼합약품 사용량 300 g/kg, 침전 pH 6.5, 반응온도 70℃로 도출되었다. 또한, XRD 분석을 통한 고온산화조건은 1,100℃에서 산화구리(CuO) 전환률 99.9%를 나타냈으며, 폐염산에 용해시켜, 철 치환반응을 통해 제조된 금속구리의 구리 순도는 99.8%로 나타났다. 본 연구를 통하여 현재 중화처리 후, 매립되는 구리 자원의 재활용 방안을 도출하였으며, 이를 사업화하기 위하여 추가적 연구가 필요할 것으로 예상된다.
