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Lewatit VP OC 1026을 이용한 경희토류 원소(Ce, Nd)의 흡·탈착 거동 연구

Adsorption/desorption Behaviors of Light Rare Earth Elements (Ce and Nd) using Lewatit VP OC 1026

한춘|황인성|전홍명|이진영|김정운|이성은|이원근
한국자원공학회 (The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers)|2015.08|한국자원공학회지 (Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers)|제52권 제4호|pp. 353-363

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AdsorptionCerium흡착Neodymium탈착Desorption네오디뮴경희토류Light rare earth elements세륨
주제분류자원공학

초록

본 연구에서는 모의용액 내 경희토류(Ce/Nd)에 대한 추출수지(Lewatit VP OC 1026) 흡‧탈착 특성을고찰하였다. 흡착 특성 및 흡착 모델링은 흡착등온식, 열역학적, 흡착 속도론적인 3가지 관점에서 규명해 보았다. 흡착 등온식은 Langmuir, Freundlich 흡착등온식을 적용하여 해석하였으며, Langmuir isotherm의 적합성을 통해단분자층으로의 흡착이 진행됨을 알 수 있었다. 열역학적 특성은 Temkin과 Dubinin-Radushkevich 등온식을 통해 알아보았다. 흡착에너지를 통해 Ce, Nd의 흡착 메커니즘이 화학적 흡착이며 이온교환을 통한 흡착 메커니즘을 따름을 해석할 수 있었다. 반응속도 실험 결과 1차 반응식보다 2차 반응식이 흡착 메커니즘에 적합하였다. 한편 산성 조건 하에서 Ce, Nd 모두 240분 이후에 탈착평형에 도달하였다.

Abstract

In this study, adsorption/desorption behaviors of light rare earth elements (Cerium and Neodymium) in the extraction resin (Lewatit VP OC 1026) were investigated. For this purposes, the adsorption isotherms, thermodynamics and kinetic studies were conducted. As a isotherm equation, Langmuir equation was selected to describe the adsorption of those elements as a monolayer process. Adsorption of those elements was achieved by the chemisorption through the ion exchange process. From the kinetic study of the adsorption rates, it was found that the response was better in the pseudo-second-order. On the other hand, desorptions were identified under the acidic condition and the equilibrium was achieved after 240 minutes for both (Ce and Nd) cases.

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