CHAPTER 05 액상폐기물 및 슬러지의 자원화 • 광산, 제련업, 도금공장, 염료 및 피혁업체 등 유출 폐수 : 카드뮴, 구리, 납 이온 등 인간에게 치명적인 중금속 이온 포함 - 독성과 생물 농축 및 축적성 때문에 환경에 장․단기적인 피해 발생 - 폐수 중 중금속 및 유해물질 제거 : 환경 보전에 있어서 상당히 중요 • 폐유 : 생활과 산업 및 기계류에 이용 - 과거 : 산업 발전에 따라 폐유 발생량 증가 - 최근 : 기술적 발전으로 대부분 재활용 • 하수슬러지 및 산업공정 슬러지 : 중금속 및 기타 오염물질 포함 - 폐수 및 슬러지 포함 중금속 처리, 회수 자원화 방법 연구개발 중 - 각 기술마다 장단점을 가지고 있어 기술적, 경제적 요인을 고려한 기술 선택 중요

5.1 폐수의 중금속 회수 및 처리 5.1.1 폐수의 중금속 회수 및 처리 동향 • 중금속 제거 및 회수의 우선도 : 환경적인 측면과 경제적인 측면 고려 • 중금속의 환경 위험도와 자원고갈 속도를 고려한 회수 우선도 - 높음 : 카드뮴, 납, 수은, 아연 - 중간 : 구리, 코발트, 니켈 - 낮음 : 알루미나, 크롬, 철 • 중금속 제거 방법 : 화학침전법, 증발법, 역삼투막법, 이온교환법, 액막법, 산화/환원법, 활성탄 흡착 및 생물학적 방법 등 - 중금속 회수를 위해 실제 적용되는 사례도 있으나 경제적, 기술적으로 제한 - 고농도 : 중금속을 수산화물이나 황화합물로 만들어 침전시켜 제거 - 저농도 : 이온교환수지, 역삼투막법 사용하여 제거

5.1.2 물리화학적 방법에 의한 폐수의 중금속 처리 및 회수 가. 화학침전법 • 현재 가장 많이 사용되고 있는 중금속 처리 기술 • 고농도 중금속 함유 폐기물에 경제적 - 단점 : 중금속에 대한 선택도가 없어 회수가 어려움 - 장점 : 다른 기술에 비해 공정이 간단하고 경제적임 • 중금속을 응,침전시키기 위해 폐수에 암모니아수, 소석회 등 다량의 알칼리를 첨가하여 pH를 10 이상으로 증가시키면 수산화물침전 생성 - 침전 영향인자 : 금속이온농도, pH 등 - 침전하기 쉬운 순서 : Fe > Al > Cu > Zn > Ni > Pb > Cd > Mn 등 - 폐수처리 시 문제가 되는 Pb, Cd 제거는 화학침전법으로는 적당치 않음 • 아철산염(Ferrite) : 아연, 구리, 카드뮴, 니켈, 납과 산성용액에서의 크롬 제거 • 황화물 : 수산화물침전법과 유사하고 수산화물에 의한 슬러지에 비해 용해되 는 정도가 낮지만 산성폐수에서는 황화수소가 발생되는 단점 - 수산화물 침전 후 폐수의 중금속 함량을 낮추기 위한 2차 처리법으로 사용 • 크산틴산염 침전법 : 이온교환과 침전법을 결합한 처리방법 - 폐수 중의 중금속과 결합 난용성염을 만들기 때문에 폐수처리에 사용 - 카드뮴, 3가 크롬, 구리, 납, 수은 등 제거 • 현재에는 용해 상태의 금속을 수산화물(hydroxide), 황화물(sulfide), 아철산염 (ferrite), 크산틴산염(xanthate) 등을 폐수에 주입하여 불용성 상태로 변환시 킨 후 응집, 침전과정을 거쳐 용액으로 분리하는 방법 주로 이용

도금폐수처리공정 - 도금폐수 : 도금공정 중 발생되는 사업장 폐수로 도금공정 종류별로 폐수 발생 량 편차가 심하고 도금공정 중 첨가되는 약품과 도금조 형태에 따라 오염물질 발생 또한 다양 - pH(산성 또는 알칼리성), Cr, Cu, Ni, Zn, Fe 등 중금속, 시안화물 등이 문제이며 정화를 위해 최소한 3가지 이상의 단위공정 조합 필요

단위공정 주 처리 보조처리

CN- 처리 알칼리염소법 Ferrite

Cr6+ 처리 환원법

중금속처리 수산화물 침전법 황화물침전법, 공침법

• 알칼리 염소법(CN- 주 처리방법) - CN-을 CO2 + N2 기체로 전환시켜 대기로 방출 - 실질적으로 폐수 내 존재하는 CN-이온은 유리되어 있지 않고 폐수의 각종 중금속과 착염을 형성하고 있으며 중금속 종류에 따라 분해 특성이 다름 ․ Zn, Cd 시안착염 : 분해용이 ․ Cu 시안착염 : 산화제를 30~50% 과잉처리시 빠름 ․ Ag, Ni 시안착염 : 반응시간을 길게 해야 분해

표 5.1 도금폐수 단위공정별 처리방법

• Ferrite법(CN- 보조처리방법) - 알칼리염소법 처리 후 잔존하는 CN을 Fe2+을 투입하여 불용성 착염을 형성 침전시켜 제거하는 방법 - 산화제 성분이 없는 상태에서 사용하여야 효과가 있음

• 환원법(Cr6+ 제거) - Cr6+ 은 금속수산화물 침전을 형성하지 않으므로 Cr3+로 환원시켜 수산화물 침전법으로 제거 - Cr3+의 수산화물침전은 CN- 처리시 사용하는 NaOCl과 반응하면 다시 Cr6+로 산화되어 재용출될 수 있으므로 주의

• 수산화물 침전법(도금폐수에 포함된 대부분의 중금속 제거) - CN- 제거, Cr6+이 Cr3+로 환원된 상태에서 폐수의 pH를 상승시키면 대부분 금 속이온은 금속수산화물로 침전 제거 됨(pH 8~9)

• Fe2+ 이용한 공침법(중금속 제거법) - 금속이온은 수산화물침전을 형성하는 pH가 각각 다르지만 이들 이온이 폐수 내에 혼합하여 존재할 경우 일정 pH에서 공동으로 침전되는 특성이 있음 - 대부분 폐수는 공침을 형성하지만 특정 폐수에서는 Fe2+을 투입하여 공침효 율을 높임

• 도금폐수 - CN-, Cr6+, 중금속(Cd2+, Pb2+, Fe2+, Na+ 등) 오염물질이 혼합하여 존재하며, 구 성성분이 각각의 제조공정마다 매우 다름 - 도금폐수 처리를 위해서는 각각의 단위공정을 이해하고 발생폐수 성상에 맞 도록 설계하는 것이 중요 • 도금폐수의 중금속 처리 공정 - 각 중금속의 개별적 처리 공정, 통합처리 공정

시안 산화 → 크롬 환원 → 중금속 제거 → 침전조

크 롬 환

원 →

중 금 속 제

거 →

침 전

조 →

시 안 산

화 →

중 금 속 제

거 →

침 전

조

A공정 B공정

그림 5.1 중금속 혼합 폐수 공정 흐름도

• 공정 비교 - B공정은 두단계, A공정은 한단계에 걸쳐 중금속을 제거하므로 B공정이 오염 물질 처리 능력 높음 - CN의 경우 B공정은 중금속을 한단계 제거한 후 CN처리 실시하므로 금속시 안착염이 적어 CN분해에 유리 - B공정이 A공정에 비해 약품 소모량 20~30% 저렴 ․ A공정 : 원수의 낮은 pH를 CN처리를 위해 높인 후 Cr 처리를 위해 다시 낮 추고 중금속 처리를 위해 다시 높임 ․ B공정 : 원수의 낮은 pH에서 Cr을 제거한 후 CN처리를 위해 pH를 한번만 높여주므로 A공정에 비해 가성소다(NaOH) 소비량 적음 - 혼합폐수 처리시 B공정을 변환하여 CN을 먼저 제거 후 Cr6+를 제거하는 방 법도 일부 처리장에서 적용 - 도금폐수 처리시 CN 제거가 어렵고 폐수 내의 NH4, 유기물질, 중금속, 환원 성 물질 등 에 의해 영향을 받으므로 Cr6+을 먼저 제거한 후 CN 처리하는 B 공정 바람직

나. 산화/환원법 • 산화/환원법 이용한 대표적인 중금속 처리 : 시안계 및 크롬폐수 처리법 • 시안계 폐수 - 시안을 산화시켜 독성이 적은 이산화탄소나 질소가스로 변환시키는 것 - 산화제 : 오존, 염소, 과망간산칼륨, 과산화수소, 차아염소산 등 - 주로 차아염소산 및 염소를 사용하는 알칼리성 염소 주입법 사용 - 오존에 의한 산화도 가능 ․ 장점 : 처리과정중 화학약품 투여 불필요 ․ 단점 : 시안의 완전분해, 대규모 처리에는 불충분 -미생물 처리법 : 시안에 잘 적응된 미생물 이용(살수여상법, 활성슬러지법)

• 크롬폐수 처리법 - 환원법 : Cr6+을 Cr3+으로 환원시킨 후 약품을 투입하여 Cr3+을 불용성 상태 로 만들어 분리해 내는 방법 - 환원제로 아황산가스 투입하여 [Cr2(SO4)3]로 환원시킨 후 소석회를 투입하 여 2[Cr(OH)3] 형태로 분리하는 방법이 일반적임 - 메타중아황산나트륨[Na2S2O5], 황산철[FeSO4]를 환원제로 사용하는 방법도 부분적 사용

다. 이온교환법 • 물의 연성화 및 정화에 널리 사용되고 있고, 중금속 제거에 매우 효과적 • 금속회수용으로 사용된 양이온수지는 재생액에 의해 재생후 다시 사용되고 재생액은 용매추출, 전기분해, 이온킬레이팅 수지 등으로 중금속 회수 • 양이온수지는 황산용액으로 재생, 재생되고 남은 나머지 용액은 수산화물에 의해 침전 • 장점 - 중금속 제거 능력 뛰어남 - 고순도 중금속 용액 처리 가능 - 연속조작 가능 • 단점 - 이온수지가 매우 고가 - 처리능력에 한계 - 시안화합물 등은 이온교환능력을 저하시킴 - 채널링 등 방지위해 현탁고형물 전처리 필요 ⇒ Cu, Ni, Zn 등 비교적 가격이 저렴한 도금공정에는 사용되지 못함 • 도금공업 : 이온교환법 주로 이용

라. 액막(liquid membrane)과 고체막(solid state membrane) 분리 • 액체막에 의한 중금속 분리법 - 액체막 : 목적 성분을 선택적으로 용해하는 용매 또는 목적 성분과 선택적 으로 반응하는 물질을 함유하는 용매를 막상으로 유지하여 이것과는 상호 녹지 않는 다른 2상과 구분시킨 것 - 금속이온에 대한 선택성 증가, 분리속도 증가로 새로운 중금속 제거 및 회 수기술로 주목 - 생체막에서 나타나는 능동수송에 기인하는 선택적 분리농축의 기능을 인공 적으로 모방 -유화형 액체막 개발, 액체막에 의한 나트륨의 능동수송

- 장점 ․ 이온에 대한 선택적 분리 가능하고 농축율이 아주 큼 ․ 추출 속도가 빠르고 단일 공정에 의해 추출과 역추출이 동시에 진행 가능 ․ 용질을 선택적으로 분리시켜 고농도로 농축 가능하며, 막의 지지체가 불필 요할 뿐만 아니라 막 자체를 재생 또는 재사용 가능 - 단점 ․ 액막의 팽윤 및 파괴현상 발생 - 대용량 액체막, 에멀젼 맴브레인 등 사용

• 고체 분자막 - 장점 : 액체막에 비해 막 자체 안정성이 크고 분리 공정이 간편 - 단점 : 이온 투과속도가 늦고, 액체막과 같이 투과물질을 식별하고 특정한 물질만을 선택적으로 분리, 수송하는 기능이 불충분 - 중금속 이온의 선택적 분리 기능을 갖기 위해 고분자막 자체가 선택성을 가져야함 ․ 막에 투과물질과의 선택적인 상호작용을 갖는 작용기를 적용 시켜야함 ․ 그러나 막내에 도입된 작용기가 투과물질과의 상호작용으로 막내에서 투 과물질의 운동성이 저하되고 확산계수가 감소하는 경향이 있음 • 액막을 사용한 분리가 선택성과 안정성이 높고 분리공정 간편

마. 용매추출(solvent extraction)에 의한 회수 • 중금속과 반응하여 복합물을 형성하는 착화제 이용 - 중금속에 대한 선택성이 뛰어나 각 중금속의 선별회수 가능 - 많은 추출제가 사용될 수 있어 금속이온을 복합 수용액으로부터 선택적 으 로 제거,분리 ․ 폐촉매로 부터 팔라듐과 백금 회수 ․ 금광폐기물로부터 삼산화비소 회수 ․ 폐기건전지로부터 납 회수 ․ 도금공정의 구리, 카드뮴, 니켈, 아연 회수 등 - 중금속이온과 착물을 형성할 수 있는 착화제 합성이 중요(거대고리 리간드 많이 사용) - 최근 전자산업에서 수요 증가로 은의 소비가 늘어나 추출공정 등을 이용한 - 은회수에 관심을 끌고 있으며, 은을 비롯한 중금속을 간편하고 선택적으로 분리할 수 있는 추출제 개발 시급 ․ 폐기전자부품에 은, 납 등 ․ 사진필름 표면의 은

바. 활성탄 흡착 및 선택적 흡착 • 활성탄 - 유기물과 무기물을 효과적으로 흡착 - 고체를 탄화시킨 후 뜨거운 공기나 증기로 활성화시켜 제조 - 산업용 활성탄은 가스화된 목탄에 의해 만들어짐(땅콩껍질과 같은 농업폐 기물 등) - Periasamy, Namasivayan(1995), 도금폐수 리터당 3g의 활성탄을 주입하여 pH 4~10, 3시간 교반 시 니켈 75%제거, 활성탄 주입량을 8g으로 하면 대 부분 제거 • 활성탄 흡착 - 물리적 흡착 : Vander Waals 력에 기인하며, 가역적으로 발생 외부 표면과 더불어 공극내 표면도 포함 - 공극 표면적은 입자 표면적보다 훨씬 크고 대부분 흡착은 공극 표면에서 일 어남 - 활성탄에 있어 질량에 대한 총 표면적의 비는 매우 큼 - 활성탄 흡착은 화학적 결합이 아니므로 대부분 금속은 탄소와 결합하지 않 으나 화학 작용기를 이용하여 탄소를 개량, 금속과 화학결합을 하는 것은 가 능하며 이런 개량은 흡착공정 효율을 높임(예 : 테트라뷰틸-암모늄 요오드 화합물에 의해 개량된 활성탄으로 동, 아연, 크롬 흡착)

• 선택적 흡착 • 생물흡착제, 무기산화물, 고분자 수지 등 사용 - 중금속에 대한 선택성이 뛰어나 각 중금속 선별회수 가능 - 저농도 금속 수용액에서 금속 회수를 위한 용매추출법의 대안으로 부상

• 특수 수지를 이용한 흡착 - 활성탄, 합성 제올라이트는 흡착용량 우수한 반면 가격이 높아 경제성 떨어짐 - 대체 흡착제로 무기산화물, 천연 제올라이트, 점토, 나무껍질 등 검토 - 무기흡착제는 흡착효율 제한 - 높은 선택성과 저농도 수용액도 처리 가능한 고상 추출제 개발이 요구되어 킬 레이트-이온교환수지와 용제침윤수지(Solvent impregnated resin, SIR) 개발 • 킬레이트-이온교환수지 - 폴리머수지에 특정 금속과 반응성이 높은 기능기를 고정, 특정 중금속을 선택 적으로 제거할 수 있도록 함 -전자회로기판(PCB) 세정액 중 구리 제거

• 수산화아파타이트[Ca10(PO4)6(OH)2]- 뼈의 주성분 - 수산화아파타이트 중 칼슘이온 : 다른 2가 금속이온으로 쉽게 치환, OH- 이 온은 Cl, F 등의 이온으로 치환이 쉬움 - 중금속이온이 포함된 공장폐수와 반응시 폐수 중의 Pb, Cd, Cu, Mn, Co 등 유해 중금속 이온이 칼슘이온과 치환 - 시간이 많이 소요되고 치환량에 한계가 있음

• SIR - 폴리머수지(resin)에 중금속 이온과 반응성이 있는 용매 추출제를 함침 고정 시켜 중금속 제거 - 금속 추출제의 특성을 보존하면서 추출제 사용에서 발생하는 손실을 막고 상분리 효율 증가하며, 혼합조나 침전조와 같은 장치가 필요하지 않아 분리 장치가 간단해짐

사. 증발법 • 용액의 물을 증발시켜 용액 내 남아있는 용질의 농도를 원하는 범위까지 올 려 재사용 ① 대기압 하에서 액체를 끓이는 방법 ② 증발 압력을 낮춤으로써 저하된 온도에서 액체가 끓게 되는 원리 이용(진 공증발법) • 유가금속을 회수할 수 있는 확실한 방법, 외국 많은 도금공장에서 가동 중 • 단점 - 회수되는 양이 적고, 운전비용 높으며, 운전시 숙련자 필요 - 폐쇄회로 운전시 불순물이 계속 누적 되며, 폐수 증발을 위한 에너지 소모 큼 -응축기, 증발기 내부에 오염현상 발생

• 폐수 농도, 발생량, 유출 속도 등 고려 필요

5.1.3 생물학적 방법에 의한 폐수의 중금속 처리 및 회수 • 공장폐수의 중금속은 독성이 강하며, 폐수 내에 잘 축적되어 독성이 지속적이 며, 하․폐수 처리장 슬러지는 축적된 중금속으로 인해 농업토양 등에 재이용되 지 못하므로 중금속 제거 중요 • 미생물 이용 중금속 처리 기술 - 생물수착/축적, 산화/환원, 메틸화/탈메틸화, 금속유기물과의 착물화 등 가. 생물수착과 축적(Biosorption & Bioaccumulation) • 많은 박테리아, 곰팡이, 조류 등 미생물은 자신의 신진대사에 필요한 양이온 영 양염류를 동화, 농축시킬 수 있는 능력을 가짐 - 생물축적 : 에너지를 사용하여 능동적으로 금속을 체내로 전달시켜, 무기금속 화합물 동화과정을 거쳐 금속을 체내에 축적 - 생물수착 : 능동적인 에너지의 사용 없이 미생물의 세포벽 표면에 있는 리간드 나 작용기와 금속이온이 착화합물을 형성함으로써 흡착시키게 되는 과정 • 미생물을 이용한 중금속 제거 : 물이끼를 이용한 기술 - 물이끼가 금속을 섭취하는 과정은 산성조건에서 이온교환을 거침 M2+ + 2PM-Na → Na+ + (PM)2-M M : (Metal, 금속) - PM(Peat Moss, 물이끼) : 리그닌, 셀룰로오스를 주성분으로 하는 복합물질로써 알코올, 알데히드, 케톤, 산과 같은 극성기를 포함하고 이는 화학적 결합이나 금속이온과 복합물질을 형성할 수 있음 - 물이끼의 흡착능 : Pb > Ni > Cu > Cd • 조류, 균류 등의 생물학적 흡착은 여러 금속의 제거에 사용

나. 산화/환원 • 미생물은 무기 오염물질의 용해도, 이동성, 독성에 영향을 끼침 - 미생물에 의한 생물학적 산화반응과 환원반응에 의함 - 산화반응 : 미생물이 금속의 전자를 제거하거나 금속의 원자가 증가시키는 반응 - 환원반응 : 산화반응의 반대 • 크롬(Cr) - 생태계에 존재하는 Cr(III)는 독성이 매우 낮으나 미생물에 의해 산화된 Cr(VI)은 상대적으로 높은 독성과 이동성을 띠게 됨. 이러한 산화/환원반응 은 무기오염물질 처리에 활용됨 다. 메틸화와 탈메틸화 • 수많은 미생물은 독성을 지닌 중금속들로부터 자기보호를 위해 금속을 메 틸화 또는 탈메틸화 할 수 있는 능력을 지님 • 독성이 높은 셀레늄은 미생물에 의해 독성이 낮은 디메틸 셀레늄으로 탈메 틸화됨 • 미생물에 의해 메틸화 되는 금속 : 셀레늄(Se), 수은(Hg), 비소(As), 납(Pb), 백금(Pt), 주석(Sn) 등 • 금속의 독성을 낮추기 위한 중금속 처리방법의 하나로 이용됨

라. 금속 유기물과의 착물화 • 몇몇 미생물은 금속 착화제를 생산하여 금속의 용해도와 이동도를 증가시 켜 독성을 띤 금속들을 유기물질들과 착물화된 상태로 만들기도 함 • 수용액 내의 자유 무기염류의 농도를 낮추는 기능과 착물화된 금속이 체내 로 이용되는 것을 방해하는 기능을 함 • 미생물이 생성하는 대표적인 금속킬레이트제 : 사이드로포어(독성을 띤 구 리로부터 자기를 보호하는 기작에 사용) 마. 불용성 합성 구조물 • 황산염 환원 세균을 환원시켜서 황화이온 생산하는 경우 - 황화이온들이 수용액 상태의 금속이온들과 결합하여 비용해성 금속산화물 로 변환되고 수용액 상태의 금속이온 침전 제거 • 금속황화물로 침전되는 금속이온 : 카드뮴(Cd), 은(Ag), 수은(Hg), 납(Pb), 니 셀레늄(Se), 아연(Zn) 등 ⇒ 중금속 처리에 이용 • Sharma et al. - 염수 침적층에서 중금속에 저항성이 높은 균주를 분리하여 Cu, Ni, Zn, Vr, Cd, Pb을 metal sulfides 형태로 분리

5.2 슬러지의 자원화 • 약 10,000ton/day의 고함수 슬러지케이크 발생 • 슬러지 자원회수, 퇴비화 등 자원화 연구 활발

종류 구분

하수슬러지 제지슬러지 섬유염색슬러지

발생량 (ton/day)

함수율 (%)

발생량 (ton/day)

함수율 (%)

발생량 (ton/day)

함수율 (%)

슬러지 44,000 97 15,000 97 10,000 97

탈수케이크

6,500 80 1,500 70 2,000 85

표 5.2 전국 탈수케이크 발생량(환경부, 2009)

5.2.1 슬러지로부터의 금속 회수 가. 산업공정 슬러지로 부터의 금속회수

• 슬러지는 pH 0.9~1 황산에 의해 희석되어 걸러지며, 몇 종류의 산 화 금속류와 함께 구리 수산화물 을 용해시킨 후 산성찌꺼기가 액 체 분리 단계로 인해 분리된 후, 구리는 50% 수산화나트륨에 의해 침전 • 잔존하는 수산화구리는800~900℃ 에서 구워져 산화구리 생성 • 정제된 구리용액은 수산화구리 농 축물을 침전시키기 위해 50% 수산 화나트륨 처리

나. 수산화 슬러지로부터의 금속회수 • 니켈광산에서 나오는 황산니켈 광석은 폐슬러지 많이 생성 • 광산슬러지는 수산화물로서 5~7% Ni, Ca(~3.5%), Fe(~10%), Mg(~10%), Cu(~0.5%) 포함 다. 오존화와 산성 용출에 의한 니켈 회수 • Calzado 등(2005) 니켈 회수 - 1단계 : 슬러지는 pH 3.2 황산에 의해 걸러지고 니켈과 마그네슘을 포함하 는 여과액은 수산화철에 의해 분리 - 2단계 : Ni2+로 존재하는 니켈이 오존과 반응하여 수산화니켈로 분리 O3 + 2Ni2+ → 2NiOOH + O2 + H2O - 위 식에서 Ni2+는 수산화물로 전환되기 때문에 충분한 수산화이온 농도 공 급을 위해 pH를 최적 상태로 올리는 것이 필요 - 산화에 의해 생성된 99% 가용성 니켈은 니켈옥사이드하이드록사이드 (NiOOH)로 재생 - NiOOH : 쉽게 침전되고 쉽게 분리되는 흑색 고형물

라. 광산슬러지로부터의 금속회수 • 광산에서 석회를 처리함에 따라 발생되는 슬러지 - 철, 아연, 망간 등 포함 • 슬러지에서 중금속 회수 - 아황산 이용 Mn3+에서 Mn2+로 산화, 과산화수소에 의해 다시 산화 - pH 3 수산화철에 의해 침전, 초과된 과산화물은 이산화망간과의 반응에 의해 제거 - 용액내 구리와 카드뮴은 아연 먼지에 의한 접합(교착, 제련)에 의해 분리 - 금속을 분리시킨 후 코발트, 니켈은 3.0~5.0 사이의 pH를 갖는 1-2니트로소나 프톨(1-2 nitroso-naphthol)과 반응함으로서 분리됨 - 아연과 망간은 납-은(1%) 양극(anode)과 알루미늄 음극에 의해 회수 - 아연은 음극에 의해 금속으로 침적되고 망간은 이산화망간 Mn2+으로 재생된 후 Mn4+로 산화 - 양극 : 양극화 산화 반응에 의해 이산화망간(검은 침전물) 생성

Zn2+ + 2e → Zn (cathode) Mn2+ → Mn3+ + e(anode) 2Mn3+ + 2H2O → MnO2 + 4H+