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니오븀과 탄탈룸 분리정제를 위한 용매추출기술

전문가 제언: ○ 탄탈룸과 니오븀은 단독으로 존재하는 경우가 거의 없는데, 지각 중의 니오븀은 20ppm 정도이고 탄탈룸은 더 희귀해서 니오븀의 1/10 정도가 존재한다. 니오븀의 세계 매장량은 440만 톤으로 추정되며 브라질이 니오븀광물의 최대 생산국이고, 탄탈룸은 호주가 탄탈룸광물의 최대 생산국이다. 니오븀과 탄탈룸의 연간 수요량은 10% 이상 증가하고 있다.

○ 현재 상업적으로 활용되고 있는 니오븀, 탄탈룸 분리정제 기술은 용매추출제의 회수, 불소의 회수, 많은 양의 공정폐기물의 처리 등 기술 및 비용 측면에서 많은 문제를 갖고 있기 때문에 이를 개선하거나, 현재 기술을 대체하기 위한 연구가 중요하다.

○ 국내에서는 1980년대 후반에 고품위 탄탈라이트와 컬럼바이트에 대해서 불산-황산으로 분해하고, TBP(Tri-Butylphosphate)를 용매로 사용하여 니오븀과 탄탈룸을 회수하려는 시도가 실험실 규모로 이루어 진 바 있다. 2000년대 중반에는 티타늄, 희토류 등의 원소를 포함한 품위가 낮은 복합광과 탄탈룸을 함유한 폐콘덴서를 이용하여 염화반응하고 MIBK(Methi Iso-Butylketone)을 용매로 하여 니오븀과 탄탈룸을 분리 정제하기 위한 기초연구가 시도 된 바 있다.

○ 니오븀과 탄탈룸 외에 해외의 모나자이트와 같은 희토류광물들에 대해 연구가 되어온 바 있는데, 특히 침출액으로부터 희토류 분리를 목적으로 용매추출법이 중심이 되어 연구되고 있다.

○ 니오븀과 탄탈룸을 분리정제하기 위한 기술로 불소이온이 혼합된 용액에 용매추출법을 적용하는 방법이 광범위하게 활용되고 있기 때문에, 유해한 불소의 사용을 감소시키거나 사용하지 않는 공정의 개발이 요구된다. 따라서 용매추출제로 아민을 이용할 수 있다면 불화물의 생성을 최소화 할 수 있거나 또는 불산 대신에 옥살산을 이용할 수 있기 때문에, 이에 대한 심도 있는 연구가 필요하다.

저자: Z. Zhu, C.Y. Cheng
자료유형: 학술정보