귀금속(금·은·백금 등)은 산화가 잘되지 않고 내식성이 매우 강한 금속입니다.
이러한 특성 덕분에 오랜 시간이 지나도 변색이나 부식이 거의 없으며,
다른 금속에 비해 가격이 매우 높습니다.
따라서 귀금속이 함유된 부스러기, 연마찌꺼기, 도금 슬러지 등은
아주 미량이라도 버리지 않고 다시 회수하여 재활용하는 것이 중요합니다.
귀금속 회수는 단순히 경제적인 이유뿐만 아니라,
자원 절약과 환경 보호 측면에서도 매우 의미가 큽니다.
실제 세공 공방이나 귀금속 제조업체에서는 작업 중 발생하는
불순물, 먼지, 산세액 속에도 일정량의 금·은이 포함되어 있기 때문에
이들을 효과적으로 회수하기 위한 다양한 기술이 활용되고 있습니다.
귀금속 회수의 개념
‘귀금속의 회수’란,
산화되지 않은 귀금속 성분을 화학적·물리적으로 분리하여
다시 사용할 수 있도록 정제하는 과정을 말합니다.
회수 방법은 크게
① [건식법] – 열을 이용한 회수
② [용융법] – 녹여서 불순물을 제거
③ [습식법] – 화학용액을 통한 용해 및 정제
의 세 가지로 구분됩니다.
건식법 (열을 이용한 회수법)
건식법은 고열을 이용해 금속을 산화시키거나 용해시키는 방식으로,
전기로·가스열 등을 사용하여 불순물을 물리·화학적으로 제거합니다.
(1) 회취법
납(Pb)을 사용하여 산화되기 쉬운 금속(동, 아연 등)을 먼저 제거한 뒤
귀금속만 남기는 전통적인 방법입니다.
납과 함께 금속을 가열하면 납이 산화되면서 불순물이 흡수되고,
금, 은, 백금과 같은 귀금속은 산화되지 않고 남게 됩니다.
(2) 과정 요약
회취로에 납과 함께 금속 찌꺼기를 넣고 열을 가하면
동·아연 등은 산화되어 제거되고,
결과적으로 도가니 바닥에 귀금속만 남습니다.
이 방법은 비교적 간단하고 회수율이 높지만,
납을 다루기 때문에 환경적 주의가 필요합니다.
용융법 (녹이는 방식의 회수법)
용융법은 귀금속이 섞인 부스러기를 녹여서 분리하는 방식으로,
고온에서 금속을 용해시킨 후
탄산나트륨, 형석(CaF₂) 등의 플럭스를 첨가하여 불순물을 제거합니다.
이때 귀금속은 산화되지 않고 남게 되므로,
용융된 금속 중에서 불순물만 슬래그(찌꺼기) 형태로 분리됩니다.
이 과정은 대량 회수에 적합하며,
주로 도금 폐액이나 주조 공정 중 발생한 부산물 회수에 이용됩니다.
습식법 (화학약품을 이용한 회수법)
습식법은 화학적 용해 과정을 통해 귀금속만 선택적으로 분리하는 방법으로,
용해 → 분리 → 정제의 단계를 거칩니다.
이 방법은 귀금속 함량이 적은 합금이나 도금층 회수에 매우 효과적입니다.
(1) 질산 분석법
- 은(Ag)이 많이 포함된 합금의 회수에 적합합니다.
- 금과 은의 비율을 1:2.4~3 정도로 맞춘 뒤,
질산(HNO₃)으로 처리하면 은은 녹고 금은 남습니다. - 은을 질산에 용해시켜 분리한 후,
침전 과정을 거쳐 순수한 은(순은)을 얻습니다.
→ 즉, 금은 남기고 은만 용해하여 분리하는 정밀한 회수법입니다.
(2) 왕수법
왕수는 질산과 염산을 1:3 비율로 섞은 강력한 혼합산입니다.
고순도 금 합금이나 금찌꺼기를 녹일 때 사용되며,
왕수에 금을 용해한 후 화학적 침전을 통해 순금으로 회수합니다.
이 방법은 고순도의 금 회수에 가장 일반적으로 사용됩니다.
단, 은은 왕수에 녹지 않기 때문에 금만 선택적으로 회수됩니다.
(3) 황산 분석법
은이 많은 백금계 합금에서 백금을 회수할 때 사용됩니다.
질산 대신 황산(H₂SO₄)을 이용하면,
은은 용해되지 않고 백금만 분리됩니다.
이후 정제 과정을 통해 순도 높은 백금을 얻을 수 있습니다.
이 방법은 특히 백금 촉매나 실험 장비의 회수 작업에 활용됩니다.
각 회수법의 특징 비교
| 구분 | 주요 원리 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|---|
| 건식법 | 고열을 이용해 불순물 산화 제거 | 장비 간단, 대량 회수 가능 | 납·가스 등 유해물질 발생 |
| 용융법 | 고온에서 용해 후 슬래그 분리 | 회수율 높고 산업용 적합 | 고온설비 필요, 비용 부담 |
| 습식법 | 화학약품으로 선택적 용해 | 순도 높고 정밀 회수 가능 | 약품 취급 위험, 숙련 필요 |
정리 및 활용
귀금속 회수 과정은 단순한 재활용이 아니라
‘금속 정제 기술’ 그 자체입니다.
귀금속의 내산성, 용융점, 반응성 등을 고려하여
가장 효율적인 회수법을 선택해야 하며,
현장에서는 세 가지 방법을 혼합 적용하기도 합니다.
예를 들어 도금 폐액은 습식법으로,
주조 부스러기는 용융법으로,
산화 찌꺼기는 건식법으로 처리하는 식입니다.
오늘날 귀금속 산업에서는 회수된 금속을
다시 도금, 주조, 세공 공정에 투입하여
지속 가능한 생산 구조를 만들어가고 있습니다.
즉, “귀금속 회수”는 단순한 비용 절감이 아닌,
친환경적 자원 순환의 핵심 기술이라고 할 수 있습니다.
결론
- 귀금속은 부식되지 않아 소량이라도 재회수가 가능함
- 대표 회수법: 건식(열), 용융(고온), 습식(화학)
- 왕수·질산·황산은 각각 다른 귀금속 분리에 특화
- 회수는 기술력 + 안전 관리가 병행되어야 함