반도체용 고순도 금 생산을 위한 새로운 전해정련 공정개발
상세정보
| 자료유형 | KIGAM 보고서 |
|---|---|
| 서명 | 반도체용 고순도 금 생산을 위한 새로운 전해정련 공정개발 |
| 저자 | 김치권 |
| 언어 | KOR |
| 청구기호 | KR-2000-R-01-2001-R |
| 발행사항 | 한국지질자원연구원, 2001 |
| 초록 | 본 연구에서는 금의 순도가 95% 미만인 Gold Ingot를 반도체용 고순도 금(99.99% Au)으로 정련하기 위한 공정을 개발하기 위하여 금의 전기화학적 특성 조사, 화학처리에 의한 환원석출법과 전해정련법을 병행 적용하여 최적 정련 조건을 조사하였다. 금의 전기화학적 특성 조사에서는 단독 및 혼합 금속이온의 전기화학적 거동을, 환원석출법에서는 환원석출할 때에 금의 회수율 및 순도 향상을 위한 금분말의 환원석출 조건과 이때 생성한 금분말의 특성과 순도를 조사하였으며 전해정련법에서는 환원석출한 금분말을 직접 정해정련하여 금의 회수율 및 순도향상을 위한 정해정련 조건과 이에 대한 순도조사를 실시하여 금의 정련조건을 확립하였으며 이를 토대로 규모확대 실험을 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) Au 단독 전해욕의 경우, 정지 전해욕 상태에서 Au의 환원전위는 약 800mV이고, Pd 단독 전해욕의 경우, 정지 전해욕 상태에서 Pd의 환원전위는 약 500mV이었으며 Au와 Pd의 혼합 전해욕의 경우, 정지 전해욕 상태에서 Au의 환원전위 및 환원한계전위 값은 전해욕 중 Pd의 농도가 증가함에 따라 감소하였고, Au와 Pd가 환원한계전위 값은 Au-Pd 전해욕 중 Pd 전해용액의 함유량이 30 vol%일 때 가장 가까운 값을 나타내었다. 혼합 전해욕에서 이들 금속의 혼성 확산계수(Dau+Pd)는 1.98cm/s로 Au 보다는 작고 Pd 보다는 큰 값을 나타내었다. (2) 금분말을 환원석출할 때에 Sodium Sulfite가 환원제 종류 및 환원조건별 금의 환원석출 실험을 실시한 결과 금분말에 대한 불순물 제거효과가 가장 높고 가격이 저렴하여 환원제로 가장 적합하였다. (3) 염화금산 농도 10g/l, 환원반응 온도 35℃를 유지하여 농도가 0.2 mol인 Sodium Sulfite를 사용하여 40분간 환원석출한 결과 금의 환원율은 99% 이상이었으며, 이를 건조과정을 거쳐 준비한 전해정련용 금분말에는 성분 분석결과 불순물로는 Ag 81.3, Fe 48.6, Cu 26.5, Zn 23.8, Si 11.9, Ti 8.7, Pd 12.4, Pt 8.1 PPM이 함유되어 있다. (4) Sodium Sulfite에 의해 환원석출된 생성산물을 X-선 회절분석 결과 금의 peak가 뚜렷이 나타나 금분말로 확인되었으며 입도분포 및 입형을 조사한 결과 입도분포 범위는 0.1㎛에서부터 2.41㎛까지로 분포되어 있는 평균입도 0.60㎛인 구상형으로 비표면적과 비저항은 각각 0.582㎡/g와 6.02x1-(-6)Ω.㎝이었다. (5) 금분말을 직접 전해정련하기 위하여 금분말을 전해액 중에 유동화시켜 최적 전해정련을 설정하기 위한 전해시간, 전해전압, 전해액 농도, 전해액 온도 및 양극실의 교반속도 등 전해조건을 변화시키면서 전해정련한 결과 전해전압 및 전해시간이 증가할수록 단위시간당 전착속도도 빠르나 음극에 전착한 금 중에는 불순물의 함유량도 함께 증가하며 전해액 중 염산농도를 증가시키면 주된 불순물인 Ag의 함유량이 낮아진다. (6) 본 연구에서는 실용화를 위한 용량 5ℓ 규모의 금분말 전해정련 장치를 설계, 제작하였으며, 이를 사용하여 전해전압 1.2V, 염화금산 농도 100g/ℓ, 전해액 온도 50℃인 조건하에서 금분말을 18회 반복하여 전해정련한 결과 음극에 전착된 금중에는 Ag 23.1PPM, Cu 2.5PPM, Pt 5.1PPM, Pd 5.8PPM 함유되어 있으며 Fe, Si, Ti, Zn는 검출되지 않으므로 불순물 함유량을 40PPM 이하로 제어할 수 있다. (7) 금정련 공정의 환원공정에서 생성된 금분말을 전해조에 투여하여 유동화시켜 직접 전해정련할 수 있는 새로운 방법의 금 전해정련법을 적용하면 기존의 금정련공정의 여과, 세척, 건조, 성형, 용융, 주조공정의 단축이 가능하다 |
| 페이지 | vii, 216 p. |
| 키워드 | 전해정련, 반도체용, 고순도, 공정개발 |
| 원문 |
http://library.kigam.re.kr/report/2000/반도체용고순도금생산을위한새로운전해정련공정개발.pdf |
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- 관리자
- 한국지질자원연구원
- 등록일
- 2001-05-17
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김치권. (2001). 반도체용 고순도 금 생산을 위한 새로운 전해정련 공정개발. 한국지질자원연구원.
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