유기용매 함침수지를 이용한 La고순도정제

전문가 제언

○ La는 Bastonasite와 Monazite에 함유되어 있는 희토류원소로 알카리 및 산처리후 습식정제에 의해 LaCl3 순수 수용액을 제조하여 La2O3로 회수하거나 전기분해법으로 La 99% 이상의 금속을 회수한다. La의 용도는 형광재료, 광전자재료, 수소흡장합금, 환원제 등에 쓰이는데, 최근 차세대 대규모 집적회로(ULSI)에 ZrO2, HfO2, La2O3 등이 게이트 절연막 용도로 고순도가 요구됨에 따라 La을 습식 유기용매 함침수지법과 수소 플라스마아크 대용융법에 의해 정련한다.

 

○ La 금속을 수소플라스마아크 대용융법으로 정제할 경우 각 금속의 융점은 La 920℃, Hf 2,225℃, Zr 1,855℃이며, La을 정제할 경우 La보다 고융점이고 증기압이 낮은 금속은 정제하기 곤란하고 La보다 증기압이 높은 Mg, Zn과 같은 휘발성 금속불순물은 용이하게 제거되지만 Hf, Zr금속들은 건식으로 제거할 수 없으므로 습식법을 이용하여 고순도 La을 정련하는 특징이 있다. 

 

○ 희토류금속의 습식추출법은 이온교환법과 용매추출법이 있으며, La의 습식정련은 유기용매 수지함침법으로 폴리머에 추출제를 매립시키는 방법으로 제조하여 정제하는데, 사용하는 추출시약은 중성 TBP, MIBK등이 있고 산성 LiX63, Cyanex923, PC88A 및 D2EHPA 등이 있으며 이들 중에서 La추출제로 D2EHPA가 효과가 있다는 특징이 있다.

 

○ La 고순도 정제에서 La금속 중에 함유된 Bi는 La보다 융점이 낮고 비중이 무겁고 증기압이 낮아서 수소플라스마 아크대용융 정제법으로 제거할 수 없으므로 습식법인 음이온교환 수지법을 이용하여 제거한다. 결국 La고순도 정제는 유기용매추출법과 대용융법 및 음이온 교환수지법을 이용하는 특징이 있으나 제조비용이 많이 부과될 것으로 보인다.

 

○ 우리나라에서 희소금속이나 희토류금속 제련 및 리사이클링에 대한 연구는 한국지질자원연구원, 경북대학 및 여러 대학이나 연구소에서 연구하고 있으나 La의 고순도 정제에 관한 연구발표는 없는 것으로 생각되며 미래 희토류금속의 정련기술에서 연구될 것으로 생각된다.

저자

UCHIKOSHI Masahito

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

84(1)

잡지명

金屬

과학기술
표준분류

재료

페이지

11~17

분석자

황*길

분석물

• 유기용매 함침수지를 이용한 La의 고순도 정제.pdf [337,164 byte]

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