Preparation of High Purity ZnO Powder from zinc-bearing waste by the Hydrometallurgical Process

함아연 폐기물로부터 습식법에 의한 고순도 ZnO 분말의 제조

A process development for direct synthesis of high pure ZnO powders from zinc-bearing waste was investigated. This waste contains a 55% of zinc and it was extracted by the sulfuric acid(leaching). After removal of iron ion by precipitation from the zinc solution, the purification through a solvent extraction by the use of D2EHPA as an extractant was carried out. Then, loaded zinc in organic solution was stripped and precipitated simultaneously using a precipitant such as oxalic acid. Then, loaded zinc in organic solution was stripped and precipitated simulataneously using a precipitant such as oxalic acid. The synthesized $ZnC_2O_4$ powders by the precipitation stripping method was calcined to obtain more than 99.9% of ZnO powders. The effect of sulfuric acid concentration, leaching time, pulp density on the extraction of zinc was studied and the optimum conditions for the solvent extraction were obtained through the investigation of purification of zinc solution. The size, morphology and size distribution of synthesized $ZnC_2O_4$ powders were studied in terms of oxalic acid concentration, temperature, surfactant added, precipitation time, etc.

아연을 함유하고 있는 산업폐기물로부터 첨단산업의 소재원료인 미립의 고순도 ZnO 분말을 아연제련의 용매추출 공정에서 직접 합성할 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 아연 함량이 55%인 선재산업의 폐기물을 황산으로 침출하여 아연을 추출하였다. 함아연 용액에서 철분을 침전시켜 제거한 후 D2EHPA를 추출제로 사용하는 용매추출에 의해 아연이온을 유기상으로 추출하여 정제한 뒤 oxalic acid와 같은 침전제를 사용하여 유기상의 아연 이온을 precipitation stripping 법으로 탈거, 침전시켜 $ZnC_2O_4$ 분말을 합성하였으며 이를 해소하여 99.9% 이상의 ZnO 분말을 제조하였다. 황산농도, 침출시간, 황액농도가 아연의 침출율에 미치는 영향과 용매추출시 용액의 산도에 따른 아연과 불순물의 추출거동을 조사하여 최적정제조건을 얻었다. 또한 oxalic acid의 농도, 온도, 계면활성제의첨가, 침전시간 등이 생성된 $ZnC_2O_4$ 분말의 형상과 입자크기 및 분포에 미치는 영향에 대해 조사하였다.