On the basis of 200 ppm of Ag and 120 l/h of feed flow rate, we built a pilot plant of an ion exchange fiber system having an double tube type ion exchange chamber with strong base ion exchange fiber (FIVAN A-6) which was designed to replace fibers easily and to eliminate the need for a fixture. The following results were obtained for the double tube type of ion exchange fiber system with an ion exchange capacity of 4.6 meq/g for Ag. The adsorption process was operated in the range of 40~90 l/h after confirming the effect of the flow rate and, pH did not affect formation of complex ion of Ag in the range of pH 7~12. In the case of backwash process, the recovery rate of Ag was tested in the range of 60~120 l/h and comparative experiments were carried out using NaOH, $NH_4Cl$, and NaCl as the chemicals for backwash. Although the desorption time was shortened at higher concentration, the desorption efficiency per mol was lowered. Therefore, it was confirmed that the desorption time and the concentration should be well balanced to operate economically. The desorption pattern of the backwash process is slower than the adsorption process and takes a lot of time. The results showed that the Ag adsorption ratio was 99.5% or more and the Ag recovery ratio was 96% or more, and commercialization was possible.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.24
no.5
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pp.224-228
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2014
Recently, the demands for separation/recovery of valuable metals such as nickel or tin from copper based alloys has been attracting much attention from the viewpoints of environmental protection and resource utilization. In this report, experimental results on concentration increasement of nickel and tin compared to the previous report are investigated. Ni is successfully separated by a organic solvent and reduced to the metal powder whose concentration is over 98 %. Sn is separated by a selective solution method and its concentration is increased to 97.5 % by three consecutive solution and reduction process. Crystal structure, surface morphology and microstructure of the separated samples are studied.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.23
no.2
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pp.114-118
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2013
Separation/recovery of valuable metals such as nickel or tin from copper based alloys has recently attracted from the viewpoints of environmental protection and resource recycling. In this report, preliminary study on concentration and separation of nickel from copper based alloy dross using selective adsorption by chelate resin was performed. The chelate resin used in this study has absorbed copper ions more easily than nickel ions in the metal solution, which could allow the concentration/separation of the nickel from the copper base alloy solution. The final molar ratios of Ni and Cu ions in the two concentrated solutions were 70 and 99 % respectively after three-time flowing the solution through the chelate resin column.
The rccoverg and separation pracess of nikcl, vanadium and molybdenum from spent dcsulfilrizing catalyst ofpetrochemical rndustries was studied. Tnis process was canied out wet process which is consist of roasting, ammonialeaching and solve111 exDaction techniqcs. The metal ions of NI, V and Mo as vduable compollents were treated byroasting them a1 low lernperatuc, 400$^{\circ}$C in first dep, and then dlssah'ed nu1 at 80$^{\circ}$C wlth ammonium cabonate mlulion.Aftcr cooling them a1 room tempertaure, vanadium wa rccavered from mathcr iiquur in thc f n m of precipitate, sodiumvanadales The Secand slep, roasting the catalyst which is added sodium carbonate ul IOOO"C, was employed. Leachingwith distilled ~ a l e rga ve a iwo phase resultant, solutio~c~a ntaning Ni, V and Mo and solid residue containing sibca,alurmniu~n and iron. A solvcnt exlclction technique uslng vvriuus extractanls, MSP-8, TOIUC, LIX64Pi was eflecnve farthc extraclion and scparation ol thrcc mcfals from thc ammonical 11qou1 thc ammonical 11qou1.
Red mud generated in the alumina manufacturing process contains various valuable resources, but it is not comprehensively recycled yet causing severe environmental problems. In Korea, red mud is producing about 200,000 tons annually and most of them are landfilled or disposed. Red mud's recycling technology is also being developed in many countries, but red mud's recycling technologies are still lacking compared to the production rate. In this study, we analyzed the characteristics and the amount of red mud, and the current status and technology development trend. Red mud has shown that recycling studies are being carried out in fields such as construction, recycling, metal recovery, adsorbent, and pollution stabilization. In particular, technologies for recovering rare earths have been developed as worldwide because of their high economic value. The data analyzed in this study will be used as basic data for the further development of technologies in the future.
A valuable metal recovery from waste resources such as spent rechargeable secondary batteries is of critical issues because of a sharp increase in the amount of waste resources. In this context, it is necessary to research not only recycling waste lithium-ion batteries (LIBs), but also reusing valuable metals (e.g., Li, Co, Ni, Mn etc.) recovered from waste LIBs. In particular, the lithium hydroxide ($LiOH{\cdot}xH_2O$), which is of precursors that can be prepared by the recovery of Li in waste LIBs, can be reused as a catalyst, a carbon dioxide absorbent, and again as a precursor for cathode materials of LIB. However, most studies of recycling the waste LIBs have been focused on the preparation of lithium carbonate with a recovery of Li. Herein, we show the preparation of high purity lithium hydroxide powder along with the precipitation process, and the systematic study to find an optimum condition is also carried out. The lithium carbonate, which is recovered from waste LIBs, was used as starting materials for synthesis of lithium hydroxide. The optimum precipitation conditions for the preparation of LiOH were found as follows: based on stirring, reaction temperature $90^{\circ}C$, reaction time 3 hr, precursor ratio 1:1. To synthesize uniform and high purity lithium hydroxide, 2-step precipitation process was additionally performed, and consequently, high purity $LiOH{\cdot}xH_2O$ powder was obtained.
Because the application of lithium has gradually increased for the production of lithium ion batteries (LIBs), more research studies about recycling using solvent extraction (SX) should focus on Li+ recovery from the waste solution obtained after the removal of the valuable metals nickel, cobalt and manganese (NCM). The raffinate obtained after the removal of NCM metal contains lithium ions and other impurities such as Na ions. In this study, we optimized a selective SX system using di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) as the extractant and tri-n-butyl phosphate (TBP) as a modifier in kerosene for the recovery of lithium from a waste solution containing lithium and a high concentration of sodium (Li+ = 0.5 ~ 1 wt%, Na+ = 3 ~6.5 wt%). The extraction of lithium was tested in different solvent compositions and the most effective extraction occurred in the solution composed of 20% D2EHPA + 20% TBP + and 60% kerosene. In this SX system with added NaOH for saponification, more than 95% lithium was selectively extracted in four extraction steps using an organic to aqueous ratio of 5:1 and an equilibrium pH of 4 ~ 4.5. Additionally, most of the Na+ (92% by weight) remained in the raffinate. The extracted lithium is stripped using 8 wt% HCl to yield pure lithium chloride with negligible Na content. The lithium chloride is subsequently treated with high purity ammonium bicarbonate to afford lithium carbonate powder. Finally the lithium carbonate is washed with an adequate amount of water to remove trace amounts of sodium resulting in highly pure lithium carbonate powder (purity > 99.2%).
Globally, the demand for electric vehicles has surged due to greenhouse gas regulations related to climate change, leading to an increase in the production of used batteries as a consequence of the battery life issue. This study aims to selectively leach and recover valuable metal lithium from the cathode material of spent LFP (LiFePO4) batteries among lithium-ion batteries. Generally, the use of inorganic acids results in the emission of toxic gases or the generation of large quantities of wastewater, causing environmental issues. To address this, research is being conducted to leach lithium using organic acids and other leaching agents. In this study, selective leaching was performed using the organic acid methane sulfonic acid (MSA, CH3SO3H). Experiments were conducted to determine the optimal conditions for selectively leaching lithium by varying the MSA concentration, pulp density, and hydrogen peroxide dosage. The results of this study showed that lithium was leached at approximately 100%, while iron and phosphorus components were leached at about 1%, verifying the leaching efficiency and the leaching rates of the main components under different variables.
Ku, Heesuk;Jung, Yeojin;Kang, Ga-hee;Kim, Songlee;Kim, Sookyung;Yang, Donghyo;Rhee, Kangin;Sohn, Jeongsoo;Kwon, Kyungjung
Resources Recycling
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v.24
no.3
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pp.44-50
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2015
Recycling technologies would be required in consideration of increasing demand in lithium ion batteries (LIBs). In this study, the leaching behavior of Ni, Co and Mn is investigated with ammoniacal medium for spent cathode active materials, which are separated from a commercial LIB pack in hybrid electric vehicles. The leaching behavior of each metal is analyzed in the presence of reducing agent and pH buffering agent. The existence of reducing agent is necessary to increase the leaching efficiency of Ni and Co. The leaching of Mn is insignificant even with the existence of reducing agent in contrast to Ni and Co. The most conspicuous difference between acid and ammoniacal leaching would be the selective leaching behavior between Ni/Co and Mn. The ammoniacal leaching can reduce the cost of basic reagent that makes the pH of leachate higher for the precipitation of leached metals in the acid leaching.
Selective catalytic reduction(SCR) catalysts are obtained from de-NOx system of thermoelectric power plant. A process was developed for valuable metals such as vanadium and tungsten recovery from spent SCR catalyst by using soda roasting followed by water leaching. Spent SCR catalyst having $V_2O_5$(1.23 mass %) and $WO_3$(7.73 mass %). For getting soluble metal forms of the targeted metals like vanadium and tungsten soda roasting process was implemented. In soda roasting process, sodium carbonate added 5 equivalent ratio at roasted temperature $850^{\circ}C$ with 120 min roasted time for $544{\mu}m$ particle size of spent SCR catalyst. After soda roasting process moved to water leaching for roasted spent catalyst. Before leaching process the roasted spent catalyst was grinded up to $-45{\mu}m$ size. The leaching time is 30 min at $40^{\circ}C$ temperature, 10 % pulp density. The final leaching efficiency obtained 46 % of vanadium and 92 % of tungsten from present process.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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