• 대한화학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.692-696
• /
• 1992

$NH_4^+형 양이온 교환수지와 희토류-EDTA 용리액을 사용하여 희토류 원소 혼합물에서 원하는 한 원소를 분리 회수하는 연구를 하였다. NH_4^+형 양이온 교환수지에 희토류 혼합물을 흡착시키고, La-EDTA 용액으로 용리하면 수지에 흡착된 희토류 원소중 La^{3+} 이온 외의 희토류 원소는 용리된다. 수지에 남아있는 La^{3+}은 EDTA 용리액으로 용리하여 분리한다. Ce^{4+}만 선택적으로 분리하고자 할때는 La-EDTA 대신 Ce-EDTA로 용리하고 수지에 남은 Ce^{4+}을 EDTA로 용리하면 된다. 이때 분리 구조는 다음과 같다. 흡착과정 : 3RNH_4 ＋ Ln^{3+} = R_3Ln ＋ 3NH^{4+}, La-EDTA 용리 : R_3Ln ＋ La-Y- = R_3La ＋ Ln-Y^-, EDTA 용리 : R_3La ＋ HY^3- = La-Y ＋ RH ＋ 2R-.$

• 한국광물학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.417-422
• /
• 2009

국내에는 충주 어래산 광화대와 홍천 광화대에 대한 탐사 결과 약 4,600,000 톤의 자원량을 확보하였으나 시추량의 제한에 따른 자원량의 부족과 낮은 가격으로 인해 경제성이 없는 것으로 잠정적으로 판단된 바 있다. 그러나 최근 희토류 가격이 2000년대 초에 비해 2~3배까지 상승하였으며 최저개발 품위가 REO 2%대로 낮아짐으로써 두 광화대에 대한 체계적인 정밀탐사를 통하여 보다 정확한 자원평가가 요구된다. 이 두 지역은 REE 뿐만 아니라 Fe, Sr 등이 수반됨으로써 그 잠재적인 가치를 높일 수 있을 것으로 판단된다. 하동 광화대는 Ti외 REE와 Li의 추출이 가능하여 경제성을 상승시킬 수 있을 것으로 판단된다. 양양 광화대는 Zr-Nb-REE 광화대로 알려져 있으나 체계적 탐사가 수행되지 않아 자원량의 산정은 수행되지 않았으나 REE 외 희유금속인 Nb을 수반하여 그 잠재적인 가치가 높다고 판단된다. 국내 REE 자원탐사는 체계적이고 계획적인 탐사가 진행 된 적이 없어 단일 광상에 대해 정확한 매장량 산정이나 경제성 분석 등이 이루어지지 않아 그 가치 판단이 모호함으로써 개발에 제한을 가지고 있다. 세계적인 수요량이 현재 REO 100,000톤에서 2013년에는 거의 200,000톤으로의 증가가 전망되고, Eu의 가격은 2000년 중반에 비해 최근 2배 상승하였으며, Dy의 가격은 3배 이상 급상승 추세에 있어 대부분 희토류 산화물 가격은 점차 증가될 것으로 전망한다. 전 세계 희토류 생산의 95%를 중국이 독점하고 있어 자원이 1개국에 편재된 극히 좋지 않은 자원환경으로 세계 각국에서 희토류 탐사에 전념하고 있는 실정이다. 아울러 하이브리드 카 생산이 증대되면 중국만이 생산하는 중희토류의 수요가 급증하여 가격 상승과 함께 수급에 차질이 있을 것으로 추측된다. 따라서 국내 희토류 자원에 대한 체계적이고 단계적인 중장기적 탐사를 통하여 REE 자원을 확보하여 개발한다면 국내 REE 자원의 수급을 원활히 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제14권6호
• /
• pp.3-9
• /
• 2005

본 연구에서는 CRT용 폐세륨연마재 건조분말로부터 수산화세륨을 선택적으로 분리회수 하고자 하였다. 폐세륨연마재에는 산화희토류가 약 $64.5\%$ 함유되어 있으며, 이중 산화세륨은 $36.5\%$로서 전체 희토류 중 $56.3\%$를 차지한다. 산화세륨은 희토류원소들 중에서 가장 안정된 형태로 이에 대한 분해가 용이하지 않다. 그러므로 황산화반응을 이용하여 산화희토류 및 산화세륨을 분해하고 수침출을 통하여 희토류의 분리 $\cdot$회수율을 향상시키고자 하였다 침출용액의 희토류는 황산나트륨을 이용한 복염[$\Re{\cdot}Na(SO_{4})_{2}$] 형태로 회수한 후, 수산화나트륨 수용액에 투입하여 수산화희토류 슬러리를 제조하였다. 공기 접촉에 의하여 3가 수산화세륨을 4가 수산화세륨으로 산화시킨 후 산도조절에 의하여 기타 수산화희토류로부터 수산화세륨을 분리하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제29권6호
• /
• pp.125-132
• /
• 2020

국내 순환유동층보일러형 발전소 석탄재의 주요 광물 및 희토류의 이동특성을 분석하여 석탄재 중 희토류 성분의 농축 가능성 검토를 위해 체 분리 및 침출을 통한 주요 광물의 분리 및 제거에 따른 희토류 성분의 이동특성을 평가하였다. 석탄재의 주요 광물로는 경석고, 자철석 및 석영으로 확인되었으며, 세계 석탄재 희토류 평균값(404 ppm)의 30% 수준 함량으로 확인되었다(실험대상: 123 ppm). 석탄재에 포함된 희토류 성분 중 90% 이상은 주로 자철석과 함께 이동하는 특성을 보였고, 10% 이하의 성분이 석영과 함께 이동하는 것으로 확인되었다. 이는 발전소 연소 방식 차이에 따라 발생된 석탄재 특성에 따른 영향으로 판단된다. 이에 국내 순환유동층보일러 석탄재로부터 희토류 성분 농축을 위해서는 자철석 분리가 필요하며, 이와 관련된 선별 기술 개발 및 확보가 요구된다고 판단된다.

• 대한화학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.452-456
• /
• 1980

용리액의 pH와 EDTA 농도변화에 따른 모나자이트 중의 희토류원소의 분리에 이어 수지통의 크기, 유츌속도 수지종류에 따른 분리를 약 10g 의 희토류를 흡착시킨 후 연구하였다. 같은 무게의 수지에서는 수지통의 높이가 높은 것이 낮은 것보다 분리도가 좋았고, 전 희토류를 용리하는데 필요한 용리액의 부피는 비슷하였다. 용리액의 유출속도를 1ml/min에서 2ml/min으로 증가시킨 결과 전 희토류를 완전히 용리시키는데 필요한 용리액의 부피가 10l 더 필요했고 분리도는 1ml/min일때 보다 나빴다. 그러나 용리시키는데 걸리는 시간은 약 6일 단축되었다. 수지의 입자가 25∼50 mesh의 Ambellite IR A-400의 수지를 이용하여 분리한 결과는 Dowex 1(50∼100 mesh)의 수지를 사용하여 분리한 결과보다 못하였다.

• 암석학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.135-153
• /
• 2003

선캠브리아기 변성퇴적암류를 관입하고 있는 탄산염암에 배태하는 홍천 철-희토류 광상은 자철석, 안케라이트, 능철석, 마그네사이트, 스트론티아나이트 등의 다양한 탄산염광물과 모나자이트, 아지린휘석, Na가 섬석 및 황화광물들이 산출되어 이들 암석의 지화학적특성과 성인을 규명하고자 주 원소, 미량원소, 희토류원소 및 산소-탄소의 안정동위원소의 광물 및 암석화학연구가 이루어졌다. 각 원소(주원소, 미량원소, 희토류원소)들을 본 연구지역의 탄산염암과 유사한 철질 카보나타이트(ferro-carbonatite)와 비교하면 주 원소에서는 농집된 FeO와 결핍된 CaO가 관찰되며, $SiO_2$가 증가하면서 $TiO_2$와 $A1_2O_3$증가, CaO, FeO, MgO 및 $P_2O_{5}$의 약한 감소가 인지되나 분산되어 뚜렷한 경향은 아니다. 미량원소는 Nb, Zr 및 Zn이 철질 카보나타이트보다 결핍되어 나타나며, $SiO_2$의 증가에 따른 V 및 Ni의 증가, U 및 Rb의 미약한 증가가 확인되나 타 원소들은 분산되어 뚜렷한 경향을 나타내지 않는다. 희토류원소는 전희토류(TREE)함량이 매우 높고 La, Ce, Pr, Nd 및 Sm 같은 경희토류의 농집, 그리고 결핍된 중희토류로 인하여 높은 La/Lu 값을 보이고 있다. 안케라이트, 스트론티아나이트 및 전암의 산소 및 탄소 안정동위원소 결과는 본 암이 화성기원의 카보나타이트용융체에서 유래된 것으로 나타난다. 홍천 철-희토류 광상 탄산염암의 암석화학적 특성은 일반적인 철질 카보나타이트와는 차이가 있으며 러시아 Kovdor 및 핀랜드 Sokli 지역에서 산출되는 카보나타이트의 일종인 포스코라이트(phoscorite)의 암석화학성분과 매우 유사하다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제27권6호
• /
• pp.68-75
• /
• 2018

국내 순환유동층보일러(CFBC)발전소로부터 발생된 석탄재의 희토류 성분, 함량 및 분포특성을 평가하여 희토류 회수 개발 가능성을 검토하였다. 국내 CFBC발전소에서 확보한 6 종 석탄재의 희토류 함량은 82.2 ~ 311.7 ppm으로, 세계 석탄재 희토류 평균값으로 제시된 403.5 ppm에 비해 낮게 확인되었다. 희토류 농도와 Outlook coefficient값을 이용한 분석 결과, 6 종의 석탄재 모두 unpromising area (I)로 분류되었다. 현재 단계에서 석탄재의 희토류 회수를 위한 개발은 어려운 상태임을 확인하였고, 향후 석탄재 중 희토류 성분의 회수를 위해서는 critical 희토류를 주요 대상으로, 이를 농축하기 위한 전처리 및 선별 공정 개발이 필요한 것으로 확인되었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.221-227
• /
• 2012

고특성 영구자석은 하이브리드 및 전기자동차의 구동모터와 풍력발전에 적용되면서 크게 주목을 받고 있다. Nd-Fe-B 영구자석은 가장 높은 최대자기에너지적을 가지고 있지만 고온(${\sim}200^{\circ}C$)의 구동환경에서는 보자력이 급격히 감소하기 때문에 사용할 수 없는 단점을 가지고 있다. 그러므로 큰 보자력을 가지는 Nd-Fe-B 영구자석에 대한 개발이 요구되고 있다. Nd-Fe-B 소결자석에서 보자력을 증가시키기 위해서는 Nd를 Dy 또는 Tb으로 치환하면 쉽게 증가시킬 수 있다. 그러나 이들 원소는 Fe와 반강자성 결합을 하여 잔류자속밀도를 낮추고, 적은 매장량과 한정된 지역에 편재되어 있어 수요급증에 따른 자원수급 및 가격 급등의 문제를 가지고 있다. 따라서, Dy 및 Tb과 같은 중희토류를 사용하지 않거나 최소한의 양을 사용하여 보자력을 증가시키고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 중희토류 원소의 저감 및 대체에 대한 연구들을 소개하고자 한다.

• 자원환경지질
• /
• 제39권1호
• /
• pp.39-51
• /
• 2006

북동중국해 코아 퇴적물중 희토류 원소(REE) 함량을 분석하여 REE함량의 분포양상을 파악하고 퇴적물 기원지를 추적하였다. 북동중국해로 퇴적물을 공급하는 한국 강(금강, 영산강 등사 중국 강(황하, 양자강 등)에서 유출된 퇴적물 중 REE함량도 분석되어 한국/중국 강에서 유출되는 퇴적물 중 REE함량의 전형적인 분포양상이 구해졌다. 상부지각 중 REE 함량으로 정규화 된 중국 강과 한국 강 퇴적물 중 REE 함량의 분포양상은 각각 중간 희토류 원소(MREE)와 가벼운 희토류원소(LREE)가 부화된 형태로 나타났다. 중국 강 퇴적물에서 나타나는 REE 함량의 분포양상은 "C-type" 즉 MREE가 부화되어 가운데가 불룩한 형태이고, 한국 강 퇴적물에서 나타나는 REE 함량의 분포양상은 "D-type" 즉 LREE가 부화되어 원자번호가 증가함에 따라 직선적으로 감소하는 형태를 보인다. 북동중국해 코아 퇴적물중 REE 함량의 주요 제한인자는 LREE가 부화되어 있고 연구해역 인근 어디에나 분포하는 모나자이트$((Ce,\;La)PO_4)$로 해석된다. 한편, 북동중국해 퇴적물 중 REE함량의 분포양상은 C-type과 D-type의 중간 형태를 보인다. 이러한 중간 형태에 근거할 때, 현재는 대륙붕 환경이지만 과거에는 강 하구였던 북동중국해의 퇴적물은 한국 강과 중국 강에서 유출된 퇴적물의 혼합체로 판단된다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제29권6호
• /
• pp.3-14
• /
• 2020

석탄재로부터 희토류 회수에 관한 연구 자료를 분석 및 검토하였다. 석탄재로부터 희토류 회수를 위해 적용된 선별 실험은 주로 PC 보일러로부터 발생된 석탄재를 대상으로 입도분리, 자력, 비중 및 부유선별법 등을 이용해 연구하였다. 선별 공정을 통해 희토류 성분의 농축 가능한 수준은 수 천 ppm 정도로 낮게 확인되었고, 선별 공정 이후 회수된 산물을 대상으로 습식 제련 공정을 통한 추가 농축 처리가 필요한 것으로 확인되었다. 침출 공정에서는 석탄재의 희토류 성분을 침출 향상을 위해 알칼리 용융과 같은 전처리 후, 침출공정에 적용하는 것이 효율적인 공정으로 확인되었다. 세계적 희토류 회수 시스템의 개발이 아직은 미흡한 것으로 확인되었으나, 석탄재에 포함된 희토류 회수 연구는 계속 진행될 것으로 보고되었다. 국내에서는 석탄재 중 희토류 회수를 위한 회수 기술이 매우 부족한 상황으로 선별, 침출 등의 기술 개발이 시급한 실정이다.