알루미늄 스크랩으로부터 Mg와 Al-Mg합금의 회수방법

전문가 제언

○ Al은 항공기, 자동차, 철도차량은 물론 주방기기, 음료 캔, 반도체 배선, 자기디스크, 안테나 등에도 다양하게 이용되어 철강재 다음으로 수요가 많은 금속재료이다. 보크사이트 광석의 전기분해에 의한 Al 1차 지금의 제조에 약 30,000kJ/kg의 에너지가 필요한데 비해 Al 스크랩의 재용해에 필요한 에너지는 약 960kJ/kg에 불과하다. 따라서 Al수요량의 40～50%는 Al 스크랩의 재활용으로 충당되고 있다.

  

○ 수집되는 Al 합금 스크랩에는 Mg 농도가 높은 5000, 6000, 7000계열의 합금 스크랩도 혼합되어 있으므로 Mg 농도가 규제되는 주조용, 판재용, 캔용 등의 Al 합금으로 재활용하기 위해서는 값비싼 Al 1차 지금을 투입하여 Mg를 희석시키거나 Al 합금 스크랩에서 Mg를 추출해야 한다. Mg의 추출법으로 Al 용체에 Cl2 가스를 취입하여 생성된 MgCl2를 전해하는 방법이 이용되지만 독성가스와 염화물 찌꺼기에 의한 환경오염 문제가 있다. 

   

○ Al 스크랩을 처리하는 전해정련법으로 미국 DOE의 ARPA-e 프로젝트 지원사업을 통하여 개발된 RE12TM법이 있다. 이것은 Al 스크랩 재용해와 전해정련을 결합한 공정으로서, Al 스크랩 용체를 전해조의 양극에 공급하여 Mg를 음극석출로 회수하고 양극에서는 정제된 Al 합금을 회수한다. LiF-MgF2 전해질을 사용하는 RE12TM법은 소형실험을 통하여 전해질의 높은 전류효율, 회수되는 Al 합금의 조성 적합성 및 기술적 타당성이 입증되어 특허로 출원되었다(US 2015/0225864 A1). 그러나 실용화를 위해서는 장치의 scale-up에 의한 검증이 필요할 것이다.

 ○ 국내에서는 휠, 샷시, 주물, 캔 등으로 분류된 Al 스크랩이 수입 스크랩과 함께 재활용되고 있으나 전해법에 의한 스크랩 처리기술은 연구가 없다. 다만  Al 스크랩 용해 시에 발생하는 드로스로부터 Al을 회수하는 특허기술(2014-1393109, 2003-74492, 2000-20667)이 제출된 바 있다. 전해정련법은 귀금속류의 회수에 공업적으로 널리 이용되어 기술적으로 확립된 방법이므로 전해질의 개량과 효율적인 장치설계를 통하여 Al 스크랩에 적용할 수 있는 국내 고유기술의 개발이 요구된다. 

저자

ADAM J. GESING, SUBODH K. DAS, and RAOUF O. LOUTFY

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

68(2)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

585~592

분석자

심*동

분석물

• 알루미늄 스크랩으로부터 Mg와 Al-Mg합금의 회수방법.pdf [513,474 byte]

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