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금속카르보닐 반응 형성을 이용한 천이금속의 분리와 회수

전문가 제언: ○ 희토류 영구자석은 종래의 페라이트나 알니코 자석 등과 비교하여 한 단계 우수한 자성을 가지고 있다. 그러나 그 값이 매우 비싸 이용에 어려움이 있으나 전자기기의 소형, 고성능, 고기능화가 진행되는 이 시점에서 고원가의 어려움을 풀고 앞으로 전자, 전기 기기에 더욱 많이 사용될 것으로 기대된다.

○ Nd-Fe-B계 희토류 소결 자석은 1984년 개발된 이래 최고의 자기 특성 및 우수한 내구성 때문에 HDD용 보이스 코일 모터, MRI의 자장 발생장치나 하이브리드 자동차용의 구동 또는 발전 모터 등으로 이용되고 있으며 그 응용 범위는 계속 더욱 확대될 것으로 예상된다. Nd-Fe-B계 소결자석의 일본 내 생산량은 약 8,000톤으로 그 수요가 급격하게 증가될 것으로 예상된다.

○ 희토류 금석의 자석은 반드시 소결 과정을 거쳐 생산되므로 소결 후 크기를 맞추기 위해 절삭 공정이 필요하다. 이 때 연마에 의해 생기는 부스러기인 연마설이 발생되는데 이것이 전 스크랩의 80%를 점한다. 희토류 금속은 매우 고가이므로 연마 스크랩을 효율적으로 재생하는 프로세스의 개발이 요청된다. 이는 장래에 시중에서 대량으로 사용될 전자기기 등을 고려할 때 지금 회수 방법이나 회수 시스템을 확립할 필요가 있다

○ 희토류 금속의 연마 스크랩의 입자의 직경은 약 3㎛의 분말로 절삭 시 산화되므로 다시 사용하기 위해서는 질산으로 희토류 성분을 추출한 후 용융염 전해법으로 재생하는 등 주로 습식법으로 이들을 처리하여 왔다.

○ 본고는 천이금속과 1산화탄소의 반응에 의해 생성된 카르보닐 착체를 Nd-Fe-B계 소결 자석 연마 스크랩에 적용하여 천이금속 원소를 카르보닐 착체로, 희토류 성분은 잔사의 고형분으로 분리 회수하는 새로운 건식 프로세스의 연구 결과를 보고하고 있는데 앞으로 활용이 급격히 증가될 것으로 기대되는 이 분야의 중요한 자료를 제공하고 있다.

저자: K. Machida
자료유형: 학술정보