In this work, the fabrication of electrode which selectively capture gold species in the matrix of different elements was showed. For that, the porous porphyrin polymer, COP-180, was used which has already been verified as an effective adsorbent for gold recovery from electronic waste. Even after the electrode was fabricated, COP-180 maintained its outstanding gold-capturing property (>1.4 g Au/g COP-180). Further, this study provides the electrochemical gold desorption system which uses the gold adsorbed electrode as an anode. The performance was remarkable with the high conductivity and current density of the electrode, achieved with >70% of desorption efficiency within 15 minutes. This gold dissolved solution was used as electroless nickel immersion solution to recover gold in the form of a film with >99% recovery yield. This study demonstrates the application of adsorbents as the metal capture electrode and electrochemical mediated process that achieves high feasibility for the sustainable recovery of metal resources from e-waste.
전자산업의 급격한 발전과 미미한 재활용률에 의해 전자산업폐기물 역시 급증하고 있으며, 이에 폐자원으로부터 유가금속을 회수하는 기술들이 주목받고 있다. 본 연구에서는 흡착제로 제조된 전극을 이용한 전기화학적 회수 공정이 개발되었다. 이를 위해 금에 대한 선택성이 높은 다공성 포르피린 고분자 흡착제 COP-180을 사용하였으며, 전극으로 제작된 후에도 COP-180은 뛰어난 금 흡착 특성을 유지했다 (>1.4 g Au/g COP-180). 또한 금이 흡착된 전극을 양극으로 사용하는 전기화학적 금 탈착공정을 고안했고, 전극의 높은 전도도와 전류 밀도로 인해 15분 이내에 70 % 이상의 탈착효율을 달성했다. 본 시스템의 경우, 금이 흡착된 전극에 전압을 걸었기 때문에 전극 표면에서의 반응물 농도 저하 문제를 일으키지 않는다는 장점이 있었다. 전해질에 이온형태로 존재하는 금은 니켈 기반의 무전해도금법으로 99 % 이상 회수되었다. 이외에도 실증연구로 실폐수 적용실험과 경제성 평가가 진행됐으며, 이를 통해 개발된 공정은 기존 공정 대비 회수 효율의 향상은 물론, 회수시간과 공정비용을 상당히 줄일 수 있어 전자산업 내에서의 지속 가능형 자원 순환 공정으로 활용 가능하다.
