거품분리 기술에 의한 코발트 이온 제거에 관한 연구

Abstract

폐액중의 cobalt이온을 제거하기 위하여 침전부상법과 흡착 콜로이드 부상법을 사용하였다. 각각 등전점 미만의 pH에서 가장 높은 효율이 유지되었다. 물속에서의 $Co(OH)_2$ 및 $Co(OH)_3$의 등전점은 각각 pH 11.2 와 pH 7.9이다.[39] 폐액의 처리 관점에서, 처리후 폐액의 pH는 중성에 가까울수록 바람직할 것으로 판단하여 $Co(OH)_3$의 화합물로 만들기 위하여 $Co(OH)_2$의 수용액을 $H_2O_2$로 산화시켰다. 그 결과 최적 pH 및 처리후의 용액 pH가 낮아졌으며 용해도도 현저하게 낮아졌음을 알 수 있었다. 따라서 계면활성제와의 친화력 증가로 넓은 pH에서 제거효율이 높게 나타났다. 침전물 또는 응집물과 계면활성제와의 흡착은 Zeta potential에 의해서 뿐만 아니라, 제거대상 물질의 용해도 및 pH에 따라 생성되는 화학종과의 화학적 친화력에도 기인되는 것으로 추측된다. 50ppm의 Co(II)를 수용액 중에서 $H_2O_2$로 처리한 후 100ppm의 sodium lauryl sulfate로서 침전부상 시킨 결과 pH 9.5에서 99.8% 이상의 제거효율을 나타냈으며, 같은 방법으로 $H_2O_2$ 처리한 Co(II) 수용액에 Fe(III) 및 Al(III) 50ppm을 응집제로 사용한 흡착 콜로이드 부상법에서는 pH 8.5 및 9.0에서 제거효율 99.8% 이상을 각각 나타내었다. 외부이온으로서 $NaNO_3$, $Na_2SO_4$, NaCl, $CaCl_2$를 첨가하여 그 영향을 관찰하였으며, $SO_4^{2-}$가 0.1M 함유된 cobalt 용액을 침전부상법과 흡착 콜로이드 부상법으로 처리한 결과 Zeta potential의 감소 및 침전 또는 응집방해 등의 이유로 제거효율은 90% 및 72%를 각각 나타내었다. Al(III)를 Activator로 사용하여 $SO_4^{2-}$가 0.1M 함유된 폐액을 처리한 결과 제거효율을 99% 까지 향상 시킬수 있었다.