보크사이트 잔류물에서 희토류의 침출

전문가 제언

○ 보크사이트(Al2O3·2H2O)를 철반석이라고도 하며 수산화알루미늄 광물이 모인 집합체로 알루미늄의 가장 주요한 원료광석이다. 보통 갈철석, 석영, 장석류, 핼로이사이트, 카올리나이트, 논트로나이트 등의 점토광물과 공생한다. 열대지방의 알루미늄이 풍부한 암석이 풍화하여 생긴 홍토(라테라이트)나 알루미늄을 함유한 석회석의 풍화로 생긴 테라로사 중에서 산출된다.

 

○ 희토류는 화학적으로 안정돼 건조한 공기에서의 내구성, 높은 열전도율이 특징으로 탁월한 화학적？전기적？자성적？발광적 성질을 지니고 있다. 따라서 희토류는 광학유리, 전자제품 부속, 영구자석, 배터리, 촉매제, 형광등, 페인트, 크리스털 제조, 세라믹 기능소재, 초전도체 등에 활용된다. 중국은 세계 희토류 매장량의 약 3분의 1을 보유하고 있으며 전 세계생산량의 97%에 해당하는 연간 12만 톤을 독점 생산하고 있다.

 

○ 스칸듐은 800종 이상의 광물에 산재되어 있다. 지각에 약 25ppm(0.0025%) 농도로 존재하는데 이는 코발트(Co)의 존재량과 비슷하다. 대부분의 희토류 광석과 우라늄 및 텅스텐 광석에 소량 들어있다. 현재 중요한 공급원은 텅스텐 광석 속에 불순물(1∼2%)로 함유되어 있는 것인데 텅스텐 정제 때에 부산물로서 얻는다.

 

○ 알루미늄에 스칸듐을 첨가하면 결정들이 곱고 균일하게 섞일 수 있게 되어 강도, 탄성, 용접성이 크게 향상된다. 합금을 만들어 항공기 부품, 경주용 자전거뼈대 등 경주용 운동기구, 휴대폰 케이스 등에, 스칸듐 할로겐화합물은 태양빛과 비슷한 밝은 빛을 내는 램프에 사용된다. 그리고 스칸듐이 첨가된 산화지르코늄(ZrO2)은 고체산화물 연료전지에서 고효율 전해질로, 방사성 동위원소 46Sc는 정유공장에서 원유 분해 추적자로 사용된다.

 

○ 우리나라는 연간 3천톤 정도의 희토류를 전량 수입에 의존하고 있다. 국내희토류를 포함한 희귀광물의 매장 예상지역은 희토류가 4곳, 티타늄광맥 3곳, 나이오븀-탄탈-리튬 광맥이 4곳 등 모두 11곳으로 알려지고 있다. 스칸듐은 텅스텐 광석에 불순물로 함유되어 있다. 희토류의 안정적인 공급을 위하여 국내 텅스텐폐석에서의 경제적인 스칸듐 회수 개발기술과 희토류 매장지역의 정밀 지질조사에 대한 정책적 지원이 시급해 보인다.

 

저자

Chenna Rao Borra, Yiannis Pontikes, Koen Binnemans, Tom Van Gerven

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2015

권(호)

76()

잡지명

Minerals Engineering

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

20~27

분석자

김*인

분석물

• 보크사이트 잔류물에서 희토류 침출.pdf [512,170 byte]

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