• 제목/요약/키워드: Copper ion removal

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싸이클론 전해환원방법을 이용한 LiBr 용액내의 Cu 불순물 제거에 관한 연구 (Removal of Cu impurities in LiBr solution using cyclone electrowinning method)

  • 박다정;이규환
    • 한국표면공학회지
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    • 제57권2호
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    • pp.92-97
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    • 2024
  • The LiBr aqueous solution, which is the absorption liquid of absorption refrigerator, must be replaced periodically because the concentration of impurities such as Cu2+, Fe2+, Ca2+, etc., increases due to corrosion of the tubes as the period of use increases, and the refrigeration efficiency decreases significantly. In order to reuse the waste absorption liquid, flocculation-precipitation method is mainly applied to precipitate the impurities, which requires hundreds of times the concentration of impurities and generates additional waste. In this study, a process for removing Cu ion impurities from cyclone electrolyzer by electrolytic reduction is presented in a small-scale facility without additional waste. It was confirmed that Cu ion impurities can be removed down to 1 ppm by electrolytic reduction process, and to further improve the removal rate, the mass transfer rate was increased by using a cyclone electrolyzer. The removal rate of Cu ions increased with the increase of flow rate and current density, and it was confirmed that Cu was removed at a rate of 1.48 ppm/h under the condition of 330 mL/sec and 2.5 mA/cm2.

저분자량 유기산 세척을 이용한 오염토양으로부터의 Cu제거에 관한 연구 (Remediation of Copper-Contaminated Soil using Low Molecular Weight Organic Acid Flushing Technique)

  • 이기철;강순기;공성호
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.30-36
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    • 1998
  • 저분자량 유기산을 이용한 in-situ flushing 토양세척기법의 실제 현장 적용성 검토를 위해 실험실에서 회분식 실험을 통하여 적당한 세척제를 선정하고 이에 따른 여러 가지 운전변수를 찾아보았다. 대상 중금속으로는 Cu를 택했고, 세척제로는 실제 토양환경에 영향이 비교적 적은 저분자량 유기산인 acetic, citric, oxalic, succinic acid를 이용했다. 유기산을 이용하여 처리한 결과 실험에 사용된 유기산들 모두 1 mM의 저농도에서는 효과를 나타내지 못했고 50 mM 이상의 고농도에서 보다 좋은 제거율을 보였는데, 50 mM과 100mM의 경우 제거율이 큰 차이를 보이지 못했다. citric arid와 oxalic acid의 경우 중성 및 약산성 상태에서 최대의 제거율이 나타났고 특히 citric arid의 경우 87.1%의 높은 제거율을 보였다. 유기산이 없을때는 강산성 상태에서 Cu의 최고제거율이 70% 정도였다. 그러나 각 경우에서의 speciation을 살펴보면 유기산이 없을 경우에는 추출된 Cu의 대부분이 유해한 free ion상태로 존재하게 되고 유기산이 있을 경우에는 추출된 Cu의 대부분이 유기산과 complex를 이룬다는 것을 알 수 있었다.

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산화철 피복사에 의한 구리이온제거 (Removal of Copper Ion with Iron-Oxide-Coated Sand)

  • 곽명화;우성훈;김익성;박승조
    • 자원리싸이클링
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    • 제9권1호
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    • pp.70-75
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    • 2000
  • 산화제 제조시 초기 과정에서 $Fe_3O_4$ 가 피복되었고 2 단계에서는 $Fe_3O_4$ 보다 첨착능이 우수한 것으로 알려져 있는 $Fe_3O_4$가 생성되었다. 산화제 폐염삼 30g/l에 5Cu mg/l를 첨가하여 20분간 반응하였을 경우 구리이온 제거효율은 74.8%이었다. 연속실험에서 최종 배출수중의 구리농도가 1mg/l이하를 파괴점으로 보았을 때 파괴점 도달시간은 23시간이었고 흡착용량은 0.87$\cdot$Cu/g$\cdot$IOCS이었다.

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기계적합금화법에 의해 제조된 ZSM-5촉매특성에 미치는 Cu의 영향 (Effect of Copper on the Properties of ZSM-5 Catalyst Fabricated by Mechanical Alloying Method)

  • 안인섭
    • 한국분말재료학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.153-158
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    • 1996
  • The exhaust gas from vehicle engines and industrial boilers contains considerable amount of harmful nitrogen monoxide(NO) which causes air pollusion and acid rain. To remove NO catalytic reduction processes using Cu ion exchanged ZSM-5 zeolite have been widely studied. In this study, an attempt was made to fabricate Cu/zeolite catalyst by using high energy ball mill. The catalytic performance of ball milled Cu/ZSM-5 zeolites is analyzed and optimum copper contents was determined. The processing variables were reaction temperature and copper contents. Complete removal of NO gas was obtained at the temperature of 553 K on 10wt.% CU/ZSM-5 mechanically alloyed composite powders. Mechanically alloyed CU/ZSM-5 catalyst showed homogeneous distribution of Cu in ZSM-5.

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금속이온교환 제올라이트 촉매상에서 메탄을 이용한 산소과잉 배출가스중의 NO 제거 (Catalytic Removal of Nitric Oxide in Oxygen-Rich Exhaust with Methane over Metal Ion-Exchanged Zeolites)

  • 김상환;박정규
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.32-44
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    • 2002
  • Selective catalytic reduction of nitric oxide by methane in the presence of excess oxygen was investigated over copper and cobalt ion-exchanged ZSM-5 zeolites. Copper ion-exchanged ZSM-5(Cu-ZSM-5) has the limitations for commercial applications to lean-bum gasoline and diesel engines due to low thermal stability and resistance to water vapor and sulfur dioxide. But cobalt ion-exchanged ESM-5(Co-ZSM-5) is more active at high temperatures and also stable to water vapor and sulfur dioxide for catalytic reduction of nitric oxide by methane. The catalytic activity of Cu-ZSM-5 for NO reduction increases with increasing temperatures, reaches the maximum conversion of 23.0% at 350\"C. and then decreases with higher temperatures. In the meantime catalytic activities of Co-ZSM-5 show the maximum conversion of 25.8% at $500^{\circ}C$ Therefore Co-ZSM-5 catalysts have higher thermal stability at high temperatures. Catalytic activities of both zeolites were remarkably enhanced with the existence of oxygen in the exhaust. It is noted that the catalytic activity of Cu-ZSM-5 decreases with the increasing concentration of methane while the catalytic activity of Co-ZSM-5 decreases with increasing contents of methane in the exhaust. This may imply the existence of different paths of NO reduction by methane in the presence of excess oxygen fur Cu-ZSM-5 and Co-ZSM-5 catalysts. For binary metal ionexchanged ZSM-5, the primary ion-exchanged metal may be masked by secondary ion-exchanged component, which plays the important role for catalytic activities of binary metal ion-exchanged ZSM-5, Therefore CuCo-ZSM-5 catalysts show the similar volcano-shaped curves to Cu-ZSM-5 catalysts between the activity and temperature. It Is interesting that the activities of CoCu-ZSM-5 catalysts indicate almost no dependence on the concentration of methane in the exhaust.aust.

THE REMOVAL OF HEAVY METALS USING HYDROXYAPATITE

  • Lee, Chan-Ki;Kim, Hae-Suk;Kwon, Jae-Hyuk
    • Environmental Engineering Research
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    • 제10권5호
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    • pp.205-212
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    • 2005
  • The study was conducted to investigate the removal of heavy metals by using Hydroxyapatite(HAp) made from waste oyster shells and wastewater with high concentration of phosphorus. The maximum calcium concentration for the production of HAp in this study was released up to 361 mg/L at pH of 3 by elution experiments. When the pH was at adjusted 6, the maximum calcium released concentration was 41 mg/L. During the elution experiment, most of the calcium was released within 60 minutes. This reaction occurred at both pH levels of 3 and 6. The result of the XRD analysis for the HAp product used in this study shows the main constituent was HAp, as well as OCP. The pH was 8.6. As the temperature increased, the main constituent did not vary, however its structure was crystallized. When the pH was maintained at 3, the removal efficiency decreased as the heavy metal concentration increased. The order of removal efficiency was as follows: $Fe^{2+}$(92%), $Pb^{2+}$(92%) > $Cu^{2+}$(20%) > $Cd^{2+}$(0%). Most of these products were dissolved and did not produce sludge in the course of heavy metals removal. As the heavy metal concentration increased at pH of 6, the removal efficiency increased. The removal efficiencies in all heavy metals were over 80%. From the analysis of the sludge after reaction with heavy metals, the HAp was detected and the OCP peak was not observed. Moreover, lead ion was observed at the peaks of lead-Apatite and lead oxidant. In the case of cadmium, copper and iron ions, hydroxide forms of each ion were also detected.

경남 고성군 판곡리 황토 현탁액의 구리 흡착 특성 (The Copper Adsorption onto Hwangto Suspension from Pankok-ri, Kosung-gun)

  • 조현구;박수자;추창오
    • 한국광물학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.209-220
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    • 2004
  • 구리 흡착 실험과 MINTEQA2 및 FITEQL3.2 컴퓨터 프로그램을 이용하여 고성군 판곡리에서 산출되는 황토 현탁액의 구리 흡착 특성을 연구하였다 구리 흡착 실험은 pH, 구리 용액의 양, 전해질의 이온 세기를 변화시키면서 실시하였고, 구리의 농도는 유도결합플라즈마분광분석기를 사용하여 분석하였다. 첨가하는 구리 이온의 양과 pH가 증가할수록 흡착되는 구리 이온의 양도 증가한다. 특히 pH가 5.5에서 6.5로 변할 경우 급격한 흡착률의 증가가 있으며, pH 7.5에서 거의 100% 흡착된다. 배경 전해질의 이온 세기에 영향을 받지 않는 것으로 보아 구리 이온은 황토 표면과 내부권 복합체(inner-sphere complex)로써 아주 강한 화학적 결합을 하고 있는 것으로 판단할 수 있다. MINTEQA2 프로그램을 이용하여 구리의 화학종 분포를 계산한 결과, pH가 증가함에 따라 $Cu^{2+}$ 의 농도는 점점 감소하고 $Cu(OH)_2$ 농도는 점점 증가한다. FITEQL3.2 프로그램을 이용하여 황토의 표면을 규산염 광물 자리와 산화염 광물 자리로 나눈 two sites-three pKas 모델을 적용하여 흡착 양상을 모델링한 결과, 구리 용액의 부피가 2~6 mL인 경우 구리 흡착 평형 상수 값을 도출할 수 있었다. 철산화염 광물 반응 자리에 흡착되는 구리의 앙은 pH 4.5~6.5 범위에서 급격한 흡착 양상을 보이다가 그 이상 pH에서는 흡착되는 양이 조금씩 밖에 증가하지 않는다. 규산염 광물 반응 자리에 흡착되는 구리의 양은 구리 용액의 양이 적을 때는 미약하다가 구리 용액의 양이 커질 경우 그 양이 많아진다. 침전에 의하여 제거되는 구리의 양은 광물 표면 자리에 흡착되는 양과 비교하면 아주 적다. 구리 이온에 대한 흡착 친화도는 규산염 광물보다는 철산화염 광물이 더 큰 것으로 판단된다.

고정형(固定形) Bed와 컬럼을 이용(利用)한 망간 단괴(團塊)에 의한 폐수(廢水) 중의 구리이온 제법(除去) (Removal of copper ion from the waste water by Manganese Nodules using fixed bed and column)

  • 박경호;남철우;강남희
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권5호
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    • pp.64-68
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    • 2011
  • 망간단괴는 높은 비표면적과 주 구성성분이 ${\delta}$-MnO$_2$ 이기 때문에 폐수 중의 중금속 흡착제로서 적합하다. 본 연구에서는 구리 함유 폐수를 이용하여 고정형 컬럼과 bed형 흡착장치를 사용하여 현장에서 망간단괴의 중금속 흡착제로서 사용 가능성에 대하여 검토하였다. l kg의 망간단괴 (입자크기 1-3 cm)를 사용하여 구리이온을 0.97 g/L 함유한 폐수를 3시간 처리한 결과 고정형 칼럼과 고정형 bed에서 각각 4.0g과 2.3g의 구리가 흡착, 제거되었다.

효과적인 Cu2+ 이온 제거를 위한 산화철(Fe3O4)/다공성 탄소 복합체 합성 (Synthesis of Fe3O4/porous Carbon Composite for Efficient Cu2+ Ions Removal)

  • 석도형;김영훈;손희상
    • 멤브레인
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    • 제29권6호
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    • pp.308-313
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    • 2019
  • 본 연구에서는 구리 이온(Cu2+ ion) 제거를 위한 산화철(Fe3O4)/다공성 탄소 복합체를 합성하였으며, 이를 바탕으로 구리 이온 제거에 대한 특성 평가를 실시하였다. SEM, XRD 분석을 진행하여 수열합성(hydrothermal) 반응을 이용한 산화철/다공성 탄소 복합체의 형태와 구조를 확인하였다. BET 분석을 통해 비표면적과 기공 크기를 확인하였으며, UV-vis 장비를 통해 성능 평가를 실시하여 자성이 있는 Fe3O4와 다공성 탄소와의 시너지효과를 통해 액체 상태에서 존재하는 구리 이온을 제거할 수 있는 가능성을 제시하였다.

Biosorption of Cr, Cu and Al by Sargassum Biomass

  • Lee, Hak-Sung
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제2권2호
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    • pp.126-131
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    • 1997
  • The biosorption and desorption of Cr, Cu and Al were carried out using brown marine algae Sargassum fluitans biomass, known as the good biosorbent of heavy metals. The content of alginate bound to light metals could be changed by physical and chemical pretreatment. The maximum uptake of Cr, Cu and Al was independent of the alginate content. The maximum uptaker of Al was two times(mole basis) than those of Cu and Cr. The aluminum-alginate complex was found in the sorption solution of raw and protonated biomass. Most of Cu, Al and light metals sorbed in the biomass were eluted at pH 1.1. However, only 5 to 10% of Cr sorbed was eluted at pH 1.1. The stoiceometric ion exchange between Cu and Ca ion was observed on Cu biosorption with Ca-loaded biomass. A part of Cr ion was bound to biomass as Cr(OH)2+ or Cr(OH)2+. Al was also bound to biomass as multi-valence ion and interfered with the desorbed Ca ion. The behavior of raw S. fluitans in ten consecutive sorption-desorption cycles has been investigated in a packed bed flow-through-column during a continuous removal of copper from a 35 mg/L aqueous solution at pH 5. The eluant used was a 1%(w/v) CaCl2/HC solution at pH 3.

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