거품에서의 기포합착 및 거품 분리기술에 의한 구리(Ⅱ) 이온 제거에 관한 연구

Abstract

거품에서의 기체 합착 현상을 사진을 찍어 관찰하였다. 시간에 따른 기포 크기 분포의 변화는 기체 확산에 근거를 둔 모델식으로 잘 모사될 수 있었다. 초기 기포 크기 분포가 균일할수록 거품은 안정하고 기체 합착현상에 적게 영향을 미쳤다. 거품 컬럼에서와 같은 상승하는 기포에서의 합착 현상은 체재시간을 변화시킴으로써 관찰하였으며, 실험치와 기체 확산 모델식의 이론치와 상당한 차이가 났다. 상승하는 기포에 대하여서는 컬럼내에서의 각기포의 체재시간을 고려하므로써 보다 정확하게 모사할 수 있을 것이다. 수용액 중의 구리(III) 이온 제거를 여러가지 거품 분리 방법 (거품 분별법, 침전 부상법, 흡착 콜로이드 부상법)을 이용하여 행하였다. 구리(II) 이온 제거는 거품 분별법보다 침전 부상법과 흡착 콜로이드 부상법에서 잘 되었다. 이것은 거품 분별법에서는 이온 경쟁 때문에 과잉의 계면 활성제가 필요하기 때문이다. 침전 부상법과 $Fe(OH)_3$ 나 $Al(OH)_3$를 흡착 콜로이드로 사용하는 흡착 콜로이드 부상법에서 sodium lauryl sulfate 를 사용하여 30 분 만에 0.5 ppm 미만으로 제거가 가능하였다. 흡착 콜로이드 부상법은 침전 부상법에서 보다 낮은 pH 에서 제거가 이루어졌다. 이것은 Fe(III) 나 Al(III) 에 의해서 낮은 pH 에서 공침이 일어나기때문이다. 외부 이온의 존재는 제거 효율을 크게 감소 시켰다. 이가이온인 $Ca^{++}$와 $SO^{--}$ 이온의 영향이 일가 이온인 $Na^+$와 $NO_3^-$ 보다 훨씬 크게 나타났다. 그리고 $Fe(OH)_3$를 흡착 콜로이드로 사용하는 부상 법에서 $SO^{--}_4$ 이온이 존재하면 Cu(II) 이온 제거가 심각한 영향을 받는데 Al(III) 를 소량 첨가하므로써 Al(III) 가 activator 역할을 하여 제거 효율을 크게 향상시킬 수 있었다.