| 초록 |
1. 개요 최근 기술의 발달로 최신 기계들의 제조에 다양한 종류의 희귀 금속(예를 들어 cerium, lanth-anum, neodymium, dysprosium, scandium, erbium, europium, terbium, yttrium)과 귀금속(precious metals, 예를 들어 rhodium, palladium, platinum), 방사선 금속(uranium, radium), 알칼리금속(magnesium, potassium, lithium)의 사용량이 증가하고 있다. 이 금속들은 매장량과 생산량이 제한적인 반면 현대 산업 전반에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있어 전략적 중요 원소(strategically important elements)라고 한다. 본 리포트에서는 편의상 이 금속들을 희귀 금속(REEs; rare earth elements)으로 총칭하여 사용하고자 한다. 산업의 발달과 소비 증대에 따라 희귀 금속의 사용량은 점차 증가하고 있지만, 이 금속들이 매장되어 있는 지역이 매우 제한적이므로 이를 보유하고 있는 국가는 희귀 금속을 전략물자로 활용하고 있기 때문에 가격이 매우 높은 특징이 있다. 따라서 비용 절감과 희귀 금속에 대한 안보를 위해서는 이들의 회수가 필요하다. 희귀 금속은 다른 금속들과 마찬가지로 주로 광산에서 채굴되지만, 해수(sea water)와 염수(brine)뿐만 아니라 가치가 낮은 광산(low-grade ores)도 희귀 금속을 보유하고 있다. 희귀 금속의 함유량이 적은 광산과 염수에서 희귀 금속을 회수하는 방법으로는 침전(precipitation), 이온교환(ion exchange), 습식야금(hydrometallurgical) 공정이 있다. 이온교환은 해당 원소를 선택적으로 흡착할 수 있는 이온교환수지를 이용하여 희귀 금속을 회수하고, 습식야금은 산과 알칼리 등을 이용하여 특정 금속을 용출시키는 방법이다. 이러한 방법들을 적용하는 데 있어 낮은 희귀 금속의 농도, 경제성, 약품 사용에 따른 환경문제 유발과 같은 문제가 발생한다. 따라서 함유량이 적은 광산과 염수에는 희귀 금속을 경제적이고 친환경적으로 회수할 수 있는 방법을 개발하는 것이 필요하다. 본 리포트에서는 앞에서 언급한 세 가지 방법을 이용한 희귀 금속의 추출과 문제점 대해 검토한 후, 최근 다양한 분야에 적용되고 있는 분리막을 이용한 희귀 금속의 회수와 기존 공정과 함께 사용할 수 있는 방법에 대해 서술하고자 한다. 추출 공정에 대해 알아보기 전에 회귀 금속의 종류와 이들의 사용 분야, 회귀 금속의 회수에 제한이 되는 인자를 2, 3장에 서술하였다. ** 원문은 파일 다운받기를 해주세요 :-) |
