• 제목/요약/키워드: Rare Earth

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니켈수소 폐이차전지의 습식 재활용을 위한 산침출 및 희토류 회수에 대한 연구 (A Study on Recovery of Rare Earth and Acid Leaching for Wet Recycling of Waste NiMH Batteries)

  • 안낙균;김대원;양대훈
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권1호
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    • pp.22-30
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    • 2018
  • 폐니켈수소전지에 함유되어 있는 유가금속인 니켈, 코발트 그리고 희토류의 산업적 재활용을 위하여 자동차용 폐전지모듈로부터 분해, 분쇄 및 분급을 통하여 전극 분말을 회수하였다. 회수된 전극 분말 스크랩을 황산용액으로 침출한 결과 황산농도 1.0 M, 고액비 25 g/L, 반응 온도 $90^{\circ}C$, 4시간 동안의 반응조건에서 니켈, 코발트 그리고 희토류는 약 99%의 침출결과를 얻었으며, 침출액으로부터 희토류는 10 M NaOH를 이용하여 pH 2.0 이하에서 희토류 침전물과 니켈/코발트 용액 분리가 가능하였다.

희토류 영구자석의 현황 및 개발 동향 (Current Status and Research Trend of Rare-earth Permanent Magnet)

  • 남궁석;조상근;김진배
    • 한국자기학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.221-227
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    • 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.

국내부존 Monazite로부터 희토류금속의 추출 (The Extraction of Rare Earth Metal Component from the Domestic Monazite)

  • 황창일;현성호;이철태
    • 공업화학
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    • 제3권3호
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    • pp.440-450
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    • 1992
  • 함희토류광물로부터 3가지 희토류성분의 추출공정이 국산 monazite에 대한 적절한 추출공정을 찾기위해 조사되었다. 본 연구에서 조사된 3가지 공정은 황산법, 알칼리법및 황산암모늄 분해법이었다. 실험결과로부터 황산법 및 알칼리법이 국산 monazite에 더욱 효과적인 추출공정이었음이 조사되었다. 국산 monazite에 대한 황산법의 적절한 반응조건은 반응온도 $210^{\circ}C$, 반응시간 40분, monazite에 대한 $H_2SO_4$의 고액비 1.5, 황산의 농도 95%였으며, 이 조건하에서 98%의 희토류성분이 추출되었다. 또한 알칼리법에 대한 적절한 반응조건은 반응온도 $140^{\circ}C$, monazite에 대한 NaOH의 무게비 3.0, NaOH의 농도 50%, 침출시간 3시간이었으며, 이 초건하에서 97%의 희토류성분이 추출되었다.

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회전자 위치정보 센서를 이용한 Switched Reluctance Motor (SRM)의 구동 및 제어 시스템 Modeling (Modeling of Switched Reluctance Motor (SRM) Drive and Control System using Rotor Position Information Sensor)

  • 정성인
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.137-142
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    • 2021
  • 최근에는 회전자에 희토류 영구자석을 삽입하여 높은 효율과 출력밀도를 얻을 수 있는 매입형 영구자석 (IPM: Interior Permanent Magnet) 전동기 또는 표면부착형 영구자석 (SPM : Surface Permanent Magnet) 전동기처럼 영구자석이 사용된 전동기의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 영구자석을 사용하기 때문에 릴럭턴스 전동기나 유도전동기와 비교해 효율이 높고 출력밀도가 높은 장점이 있으나 회전자에 영구자석을 삽입함으로써 고속운전 및 영구자석의 감자로 인한 신뢰성 감소, 희토류 금속의 원가 상승 등이 문제시되고 있다. 본 논문에서는 희토류 영구자석 전동기를 대체할 수 있는 미래기술 개발과, 희토류 저감형 전동기와 탈 희토류 전동기의 기술 선점을 요구하는 시대적 이슈(Issue)에 맞춰 영구자석이 필요 없는 스위치드 릴럭턴스 전동기 (Switched Reluvtance Motor, SRM)를 구동시키기 위한 구동 제어에 연구하고자 한다. PSIM 시뮬레이션 프로그램에서 제공하는 3상 SRM library를 이용하여 회전자 위치 정보 센서를 이용한 SRM의 구동 및 제어 시스템 모델링 (Modeling)을 연구하고자 한다.

효율적 제철폐수의 처리를 위한 희토류 화합물과 칼슘화합물의 운전인자 연구 (Operation Parameters for the Effective Treatment of Steel Wastewater by Rare Earth Oxide and Calcium Hydroxide)

  • 이창용;이상민;김완주;최고열
    • 공업화학
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    • 제17권5호
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    • pp.483-489
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    • 2006
  • 희토류 화합물인 $La_{2}O_{3}$$CeO_{2}$ 시약과 이들을 함유하는 희토류 광석을 이용하여 제철 폐수 중의 불소 및 유해 중금속 제거에 대하여 연구하였다. 용액 중 불소에 대한 희토류 원소의 제거 반응기구는 $La^{3+}$$Ce^{4+}$ 등의 양이온이 불소 이온과 불용성 화합물을 형성하는 것으로 알려져 있다. 기존의 불소 제거에 사용되고 있는 소석회와 비교한 결과 $La_{2}O_{3}$$CeO_{2}$ 의 불소제거 효율이 높았다. HF 용액에서의 제거 효율은 $CeO_{2}$ 광석 < $CeO_{2}$ 시약 < $Ca(OH)_{2}$ < $La_{2}O_{3}$ 광석 < $La_{2}O_{3}$ 시약의 순서였고, 제철 폐수에서는 $Ca(OH)_{2}$ < $CeO_{2}$ 광석 < $CeO_{2}$ 시약 < $La_{2}O_{3}$ 광석 < $La_{2}O_{3}$ 시약의 순서였다(pH의 영향은 소석회인 경우 pH가 증가할수록 불소제거율이 감소하였다. 세륨화합물과 란탄화합물인 경우는 pH 증가에도 불구하고 불소제거 효율이 증가하는 경향을 보였으나 방류 시 수질조건과 불소제거율을 함께 고려할 때 용액의 적정 pH는 7이 적당하다고 판단된다). 망간제거의 경우, pH 7 이하에서는 소석회가 희토류 화합물보다 우수한 망간제거율을 보였고 pH 10에서는 모든 처리제에 대해서 거의 완벽한 제거특성을 보였다. 총크롬 제거의 경우는 산성 조건에서는 란탄화합물이 가장 높은 불소 제거율을 보였으며 pH 7이상에서는 모든 처리제가 좋은 효율을 보였다.

희토류 자원문제 해결을 위한 모터 및 영구자석 연구개발 동향 (Trend in Research and Development Related to Motors and Permanent Magnets for Solving Rare-earth Resources Problem)

  • 이정구;유지훈;김휘준;장태석
    • 한국자기학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.58-65
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    • 2012
  • 1983년 Nd-Fe-N계 자석이 발표된 이후 지난 20년간 많은 새로운 응용분야가 개척되었다. 모터시장과 관련해서는 자동차와 전기/전자 응용분야의 에너지절감이라는 강한 요구 때문에 그 시장이 크게 확대될 것으로 예상된다. 특히, 하이브리드/전기자동차용 영구자석 모터는 최근 크게 주목을 받고 있으며 향후 모터시장을 주도해 나갈 것이다. 하지만 이러한 친환경자동차는 약 $200^{\circ}C$ 정도의 높은 온도에서 작동한다는 심각한 문제점을 가지고 있다. 왜냐하면 Nd-Fe-B계 자석은 온도가 높으면 보자력이 급격히 감소하는 약점을 가지고 있기 때문이다. 현재로서 이러한 약점을 보완하기 위한 최선의 방법은 Dy를 첨가하는 것이다. 그렇기 때문에 Dy는 고성능 Nd-Fe-B계 자석이 높은 온도에서도 보자력을 유지할 수 있도록 해주는 필수원소가 되었다. 한편, 지구상의 희토류 자원은 지역편중이 심하고 대부분이 중국에서 생산되고 있다. 특히, Nd과 Sm 같은 경희토류에 비해 그 자원편중이 훨씬 심하고 생산량이 적어 가격이 Nd의 약 10배 정도인 Dy와 같은 중희토류의 사용량을 줄이는 기술이 관련산업에서 크게 요구되어지고 있다. 이 글에서는 이러한 희토류 자원문제 해결을 위한 영구자석 연구개발 동향에 대해 살펴보았다.

한반도 서해안 금강하구 연안퇴적물과 육상지질과의 지화학적 상관관계 (Geochemical Relationship Between Shore Sediments and Land Geology in Keum River Area, West Coast of Korea)

  • 지정만;장윤호;오재경;이연희
    • 자원환경지질
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    • 제33권6호
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    • pp.447-467
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    • 2000
  • This study was carried out geochemically and mineralogically to define how Kunsan shore sediments are related to their terrestrial source rocks in the region of Keum River Basin, western Korea. As a whole the chemical composition for major elements, trace elements and rare earth elements analysis from shore sediments and river bed sediments doesn't show the big difference, and especially rare earth elements chondrite normalized patterns are almost same. Heavy minerals of shore sediments are identified as hornblende, epidote, ilmenite, garnet, hematite, magnetite, sphene and rutile. Compared with Taean Area of Seo et al. (1998) and Byeonsan Area of Kwon et al. (1999), Kunsan shore sediments of this study area were origined mostly from Keum River Basin.

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희토류가 첨가된 Mn-Zn ferrite의 복소투자율 분석 (An analysis of complex permeability of Mn-Zn ferrite doped with rare earth oxide.)

  • 김성수;최우성
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2000년도 추계학술대회논문집
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    • pp.93-96
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    • 2000
  • In this study, we investigated the electromagnetic properties of Mn-Zn ferrite doped with rare earth oxide (Dy$_2$O$_3$, Er$_2$O$_3$). The main composition is 52mo1% $\alpha$-Fe$_2$O$_3$, 25mo1% Mn$_3$O$_4$23mo1% ZnO and doped with them(0.05wt%~0.25wt%, step:0.05wt%). An experimental process has advanced by conventional ferrimagnetism manufacturing that was prepared by standard ceramic techniques. The XRD pattern of all doped sample were observed spinel and secondary phase. The density of sample were measured nearly constant value. As increased the additive, resistivity, initial permeability and real component of the series complex permeability increased with setting limits each other. In case of Mn-Zn ferrite excess doped with them, resistivity, initial permeability and real component of the series complex permeability decreased and magnetic loss increased in proportion to increasing the additive.

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稀土類中 토리움의 分離定量 에 관하여 (第一報) 過酸化水素法에 對한 檢討 (Th-determination in Rare Earth(1) studies on the Hydrogen Peroxide Method of Th-determination)

  • 최한석;박순자
    • 대한화학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.10-12
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    • 1957
  • On the performance of the hydrogen peroxide method for Th-determination we encountered some difficulties, namely the formation of the insoluble matter occured in the nearly neutral solution after evaporation. We carried out the Th-determination in the mixture of the Th and some kind of the rare earth, and found that the insoluble matter was not formed in case of the mixture of Th and some kind of rare earth, but formed in case of Monazite. The formation of the insoluble matter in the case of Monazite sand, however, could be avoid by using the beaker instead of the evaporating dish and by adding the water repeatedly before it was completely evaporated to dryness.

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A Magnetic Hysteresis Curve Tracer for Rare Earth

  • Rhee, J.R.
    • Journal of Magnetics
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    • 제1권2호
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    • pp.94-100
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    • 1996
  • A hysteresis loop tracer using a pulsed high magnetic field of 113.4 kOe, which is suitable for rare earth based permanent magnets, is constructed. The high pulsed magnetic field is generated by discharging a large capacitance charge (5 mF) with a voltage of 600 V into an air solenoid with the inner diameter of 14 mm, outer diameter of 36 mm and the lingth of 34 mm. A computer simulation method is used for the construction of an electromagnet to optimize the many parameters such as the discharge current, generated pulsed magnetic field intensity, thermal dissipation, capacitance, charged voltage, period of damping oscillation and solenoid geometry. By using the hysteresis loop tracer constructed in this work, we are able to measure hystersis loops of several rare earth based permanent magnets with large values of the remanent magnetization, coercvity and energy product.

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