• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.60-67
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• 2016

본 연구에서는 P507을 포함하고 있는 추출수지를 사용하여 중희토류 원소인 Gd, Tb, Dy의 흡 탈착 반응 메커니즘을 고찰하고 분리를 위한 최적 크로마토그래피법의 반응조건을 도출하였다. 흡 탈착 반응 메커니즘은 흡착등온식인 Langmuir, Freundlich 흡착등온식과, 흡착속도모델인 유사 1차, 2차 반응속도식을 적용하여 고찰하였다. 중희토류 원소의 흡착반응은 단분자층으로 일어난다고 가정하여 흡착등온식을 적용하였고, 잘 일치하여 흡착반응이 단분자층으로 이루어짐을 추측할 수 있었다. 시간별 실험을 진행하여 유사 1차, 2차 반응속도식에 적용한 결과 유사 2차 반응속도식이 추출수지의 중희토류 흡착 메커니즘을 더 잘 표현하였고, 평형흡착량의 실험값은 이론값에 부합하였다. 크로마토그래피법을 이용하여 용리액 HCl 0.25 M 농도조건에서 ${\alpha}^{Tb}_{Gd}=1.24$, ${\alpha}^{Dy}_{Tb}=1.03$으로 분리계수 1이상의 높은 분리조건을 확인하였다. HCl 용리액을 사용하였을 때, 용리액의 농도가 높을수록 분리도는 감소하고 용출구간은 줄어드는 경향을 확인하였다.

• 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.

• 소성∙가공
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• 제8권3호
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• pp.309-309
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• 1999

Effects of rare earth metals addition and aging treatment on corrosion resistance and mechanical properties of super duplex stainless steels were investigated using optical/SEM/TEM metallographic examination, an X-ray diffraction test, a potentiodynamic anodic polarization test and a tensile test. The performance of the experimental alloy with 0.32% REM addition was compared with commercial super duplex stainless steel such as SAF 2507 when they were exposed to solution annealing heat treatment and aging treatment. The corrosion resistance in CF environments and mechanical properties of the experimental alloy were found superior to those of the commercial duplex stainless steel. The REM with larger atomic radii than those of Cr, Mo and W may fill vacancies inside the matrix and around the grain boundaries, retarding formation of harmful intermetallic σ and χ phases. In addition, fine REM oxides/oxy-sulfides (1-3㎛) seemed to enhance the retardation effects. With REM additions, strength and ductility increased due to the phase and grain refinement caused by fine REM oxides and oxy-sulfides.

• 소성∙가공
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• 제8권3호
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• pp.301-301
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• 1999

Austenitic stainless steels such as AISI 316L have been used in equipment in which fluid flows at high speeds which can induce cavitation erosion on metallic surfaces due to the collapse of cavities, where the collapse is caused by the sudden change of local pressure within the liquid. Usually AISI 316L is susceptible to cavitation erosion. This research focuses on developing a better material to replace the AISI 316L used in equipment with high speed fluid flow, such as impellers. The effects of Rare Earth Metal (REM) additions on the cavitation erosion-corrosion resistance of duplex stainless steels were studied using metallographic examination, the potentiodynamic anodic polarization test, the tensile test, the X-ray diffraction test and the ultrasonic cavitation erosion test. The experimental alloys were found to have superior mechanical properties due to interstitial solid solution strengthening, by adding high nitrogen (0,4%), as well as by the refinement of phases and grains induced by fine REM oxides and oxy-sulfides. Corrosion resistance decreases in a gentle gradient as the REM content increases. However, REM containing alloys show superior corrosion resistance compared with that of other commercial alloys (SAF 2507, AISI 316L). Owing to their excellent mechanical properties and corrosion resistance, the alloys containing REM have high cavitation erosion-corrosion resistance.

• 자원리싸이클링
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• 제26권4호
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• pp.26-33
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• 2017

본 연구에서는 저농도(약 1 ppm 이하)의 희토류가 함유되어 있는 산업폐수로부터 중희토류의 회수 가능성을 알아보기 위하여 PC88A를 이용한 중희토류 용매추출 거동을 확인하였다. 평형 pH, 추출제 농도, 추출 상비(A/O) 변화를 통해 PC88A에 의한 중희토류의 추출 거동을 확인하였고 $HNO_3$, HCl, $H_2SO_4$ 세 가지 무기산을 이용하여 탈거 거동을 확인하였다. 평형 pH 0에서 중희토류의 추출이 시작되었으며 평형 pH 1.0에서 중희토류의 추출이 95~100% 완료되었다. 모든 추출 조건에서 원자번호가 높은 물질부터 (Yb > Tm > Er > Dy > Nd > Pr > La) 우선적으로 추출되는 경향을 보였으며 추출 상비(A/O) 10/1일 때 Yb과 Tm이 최대로 농축되어 초기 농도 대비 각각 6배, 3배 증가하였다. 이 후 희토류의 탈거 거동을 확인하고자 희토류 원소가 추출된 유기상과 세가지 무기산을 각각 사용하여 비교하였고 $HNO_3$, $H_2SO_4$, HCl 순으로 최대 탈거율이 높게 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제5권4호
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• pp.315-326
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• 1996

광전자분광 실험방법을 이용하여 희토류(Sm, Eu, Gd, 및 Tb) 화합물 부도체들의 희토류 원소의 3d와 4d 전자의 내각준위의 스펙트럼들을 연구했다. $La_2O_3,\;Ce_2O_3$ 등과 같은 가벼운 희토류 화합물 부도체의 경우와는 달리 Sm 이상의 무거운 희토류 화합물들의 경우는 란탄족 수축(lantanide contraction) 현상에 의한 희토류 원소의 f 전자와 음이온의 p 전자사이의 혼성의 크기가 줄어들면서 이 혼성에 의한 위성구조가 존재하지 않는 것을 알 수 있었다. 또한 Eu 부도체의 안정된 +3가의 화합물들에서 보이는 위성구조는 표면의 전자구조가 덩어리와는 다른 +2가의 전자가를 갖기 때문이라는 것을 밝혔다. 그리고 Eu 3d 전자의 내각준위의 주요 피크에 대하여 대략 10eV보다 큰 결합에너지 영역에 존재하는 위성구조는 $\underline{3d}4f^6$ 전자구조의 여러겹 효과에 의한 것으로 추정된다. 이러한 여러겹 효과는 Gd 부도체 화합물에서도 역시 발견할 수 있는데, Gd 3d 전자의 내각준위의 스펙트럼에의 위성구조는 $\underline{3d}4f^6$ 전자구조의 여러겹 효과에 의한 것이다. 모든 희토류 부도체 화합물들의 3d 전자의 내각준위의 스펙트럼에서 주요 피크에 대하여 대략 15eV보다 큰 결합에너지 영역에서 보이는 위성구조는 플라즈몬을 생성해서 에너지를 잃는 과정에서 발생하는 것이다.

• 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.

• 분석과학
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• 제36권6호
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• pp.259-266
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• 2023

The demand for rare-earth elements (REEs) is increasing owing to their significance as prominent materials in electronics, high-tech industries, geological research, nuclear forensics, and environmental monitoring. In general, the utilization of REEs in various applications requires the use of chromatographic techniques to separate individual elements. However, REEs have similar physicochemical properties, which makes them difficult to separate. Recently, several studies have examined the separation of REEs using LN resin as the stationary phase and aqueous nitric acid and hydrochloric acid solutions as eluents. Using this method, light REEs have been separated using dilute acid solutions as the eluent, whereas heavy REEs are separated using solutions with high acid concentrations. To increase the separation resolution between different REEs, either the column length or resin size is changed. In addition, the suggested methods are implemented to decrease the analysis time. This review presents technical information on the chromatographic separation of REEs using the LN resin and discusses the optimal experimental conditions.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.648-653
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• 2003

Optimized recovery of heavy minerals from the near shore sands of Korean Yellow Sea was investigated using physical processing technologies such as gravity concentration and magnetic separation. The head samples were subjected to the three stages effective separation; Head sample was first treated by a spiral separator to recover rough heavy mineral concentrates, which are contained minerals like ilmenite, zircon and rare earth minerals. Much higher beneficiation processes were subsequently taken by wilfley table and magnetic separation according to their magnetic field responses. Heavy minerals were effectively recovered by wilfley table and subsequent recleaning of heavy minerals by magnetic separations was conducted. Qualitative and relative-quantitative analyses of their constituent elements were doing using XRD and XRF.

• 한국분말재료학회지
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• 제28권2호
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• pp.91-96
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• 2021

Rare earth magnets with excellent magnetic properties are indispensable in the electric device, wind turbine, and e-mobility industries. The demand for the development of eco-friendly recycling techniques has increased to realize sustainable green technology, and the supply of rare earth resources, which are critical for the production of permanent magnets, are limited. Liquid metal extraction (LME), which is a type of pyrometallurgical recycling, is known to selectively extract the metal forms of rare earth elements. Although several studies have been carried out on the formation of intermetallic compounds and oxides, the effect of oxide formation on the extraction efficiency in the LME process remains unknown. In this study, microstructural and phase analyses are conducted to confirm the oxidation behavior of magnets pulverized by a jaw crusher. The LME process is performed with pulverized scrap, and extraction percentages are calculated to confirm the effect of the oxide phases on the extraction of Dy during the reaction. During the L ME process, Nd is completely extracted after 6 h, while Dy remains as Dy₂Fe₁₇ and Dy-oxide. Because the decomposition rate of Dy₂Fe₁₇ is faster than the reduction rate of Dy-oxide, the importance of controlling Dy-oxide on Dy extraction is confirmed.