• 자원리싸이클링
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• 제22권3호
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• pp.91-99
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• 2013

우리나라 경제의 근간을 이루고 있는 철강산업, 자동차산업이나 전자산업에서 전기도금은 중요한 역할을 담당하고 있다. 전기도금 폐액은 전처리, 도금 및 후처리과정에서 발생하는 폐액이고 다양한 금속염을 포함한 유해한 폐수이다. 현재 일반적인 폐수는 환경법상 배수 규제치 이하로 중화처리한 후 각종 금속이 혼합된 슬러지는 매립하거나 위탁처리하고 있는데, 처리에 따른 막대한 비용이 들뿐만 아니라 매립지 부족과 유가금속 자원 낭비를 초래하고 있다. 따라서 이러한 폐수에서 유가금속을 회수하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 전기도금 폐액에서 금속을 선택적으로 회수하는 새로운 방법은 철산화세균을 이용하는 방법, 황화제를 이용한 황화물(MS) 회수법 및 유기용매를 이용한 용매추출법 등에 관한 연구가 진행되고 있다. 이들의 폐수처리방법을 이용하여 Fe, Cu, Zn, Ni 등의 금속이온이 혼합된 폐수에서 유가금속을 95%이상 회수하는 성과를 거두었다. 이는 전기도금공정에서 배출되는 폐수를 폐기할 것이 아니라 도시광산의 중요한 금속자원으로 활용될 것으로 기대된다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권1호
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• pp.46-55
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• 2022

최근 희유금속 자원 회수에서 초경합금 스크랩 재활용의 중요성이 증가하고 있다. 그러나 IV, V족 전이금속 질화물로 코팅된 초경합금 스크랩에서 고순도 분말 회수에서 어려움을 겪고 있다. 제1원리 계산을 사용하여 IV 및 V족 전이금속 질화물(TiN, VN, ZrN, NbN, HfN 및 TaN)의 구조, 탄성 및 기계적 특성을 조사하였다. IV족 전이금속 질화물은 V족 전이금속 질화물보다 높은 공유결합 특성을 보였다. 따라서 IV족 전이금속 질화물은 V족 전이금속 질화물보다 취성 거동을 보였다. 대조적으로 V족 전이금속 질화물은 최외각전자 농도에 영향받는 금속결합의 특성 때문에 IV족 전이금속 질화물보다 전단응력에 대한 약한 저항성과 연성 거동을 보였다. Crystal orbital Hamilton population 분석 결과는 모든 전이금속 질화물의 전단 저항 경향성이 일치함을 보여주었다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권1호
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• pp.58-68
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• 2024

핵심광물인 니켈, 코발트, 리튬은 NCM계 리튬이온배터리(이하 LIB)의 양극소재로 알려져 있다. 탄소중립 기조에 따라 전기자동차의 보급량 증가로 핵심광물 수요도 증가할 것으로 예상된다. 하지만, LIB용 핵심광물 Li, Co, Ni의 수요대비 공급 부족으로 인해, 폐리튬이온배터리(EOL LIB)의 리싸이클링 수요가 증가할 것으로 예상된다. EOL LIB(폐 LIB) 재활용은 유해화학물질 무기산 침출제인 염산(HCl), 질산(HNO₃), 황산(H₂SO₄)을 침출공정에 적용하여 재활용한다. 본 연구에서는 친환경 대체침출제 메탄술폰산(이하 MSA)의 적용 가능성을 검토하였다. 또한, 침출제 농도, 환원제 농도, 침출시간, 광액농도(P/D), 온도 등의 침출인자가 NCM Black mass 침출에 미치는 영향을 연구하였다. 침출실험 결과, 침출제와 환원제 농도, 침출시간, 침출온도가 증가함에 따라 목적금속 Ni, Li, Co, Mn의 침출률이 향상됨을 확인하였고, 금속의 최대 침출률은 80℃에서 99% 이상으로 나타났다. 또한, MSA는 NCM Black mass 대상 침출에 적용하여 Ni, Li, Co, Mn을 회수할 수 있음을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제23권1호
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• pp.25-32
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• 2014

본 연구에서는 metal organic chemical vapor deposition(유기금속화학증기증착, MOCVD) 장치로 부터 LED용 GaN epi 성장 시원료로 사용되는 트리메틸갈륨에 대해서 사용 후 잔량을 회수하고 정제하여 재이용할 수 있는 공정 및 시스템을 개발하고자 한다. 본 공정에서 회수된 트리메틸갈륨에 대해서 화학적, 구조적 특성 평가를 통해서 재이용 가능여부를 검토하였다. 먼저 ICP-MS, ICPAES를 이용하여 순도를 분석한 결과 7N(99.99999%)의 고순도 트리메틸갈륨임을 확인했으며, NMR 분석을 통해서 트리메틸갈륨의 구조적 변화를 확인한 결과, 구조 변화 없이 순수 $(CH_3)_3Ga$(트리메틸갈륨) 구조임을 확인하였다. 또한 회수 트리메틸갈륨에 대한 신뢰성 검토를 위해서 MOCVD 공정을 이용하여 u-GaN를 증착시키고, 결정 특성 평가 및 광학 전기적 특성 평가를 실시하였으며 그 결과, 재이용이 가능함을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권3호
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• pp.3-11
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• 2007

현재 금의 대부분은 금광과 납, 구리 등의 비철금속을 제련하는 공정에서 발생되는 부산물인 양극 슬라임으로부터 제련되고 있다. 뿐만 아니라 금은 사용 후 수거되는 치과 의료용 재료와 폐도금액 그리고 폐인쇄회로기판(폐PCBs) 등의 폐기물로부터 상당량이 제련되고 있다. 금광과 수거되는 고 함량 금함유 폐기물로부터 금을 제련하는 방법에는 크게 염화법, 청화법, 아말감법 등이 있으며, 비철금속 제련공정상의 부산물인 양극 슬라임으로부터 금을 제련하는 방법에는 전기분해법이 있다. 전기분해법은 크게 배소-고온용융-전기분해 공정으로 구성되어 진다. 또한 폐PCBs 같은 저 함량 금함유 폐기물로부터 금을 제련하는 방법에는 주로 건식법이 사용되고 있다. 본 고에서는 금을 제련하는 기술 현황에 대하여 소개하고, 이어서 최근에 국내에서 개발 중인 금제련 기술개발을 간략히 소개하고자 한다.

• 자원리싸이클링
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• 제13권3호
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• pp.50-57
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• 2004

알루미늄 폐드로스는 알루미늄 용해업체에서 발생되는 주요 폐기물 중 하나인데, 주요 성분은 알루미나이며 상당량의 금속 알루미늄이 잔류한다. 알루미늄 폐드로스 내에 잔류하는 금속 알루미늄을 수산화나트륨 용액으로 침출, 분리시켜서 수산화알루미늄으로 제조하는 과정에서 침출잔사가 발생되는데, 침출 후 여과잔사의 주요 성분은 알루미나이다. 본 연구에서는 이 침출잔사를 세척, 건조, 배소하여 알루미나질 캐스타블 내화물과 같은 세라믹 원료로 재활용하는 연구를 수행하였으며, 상용화를 위한 파일롯트 플랜트시험을 수행하였다. 실증 생산라인은 년 간 1,000톤의 폐드로스를 처리하여 약 700톤의 세라믹 원료를 생산할 수 있는 규모이다. 생산라인의 시운전 결과, 개발 기술의 상용화 적용 가능성을 확인하였으며 상용화를 위해서 건조기의 개선과 Na, Fe등 불순 성분들이 시료에 유입되는 것을 줄여야 하는 문제점들을 파악할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권5호
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• pp.88-92
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• 2012

중유회로부터 증류수로 용출시킨 중유회 용출액에서 금속 중 $Ni^{2+}$이온의 정량을 분광광도법으로 측정하고자 하였다. 또 중유회용출액 중 다량 존재하는 $V^{3+}$이온이 $Ni^{2+}$이온의 분광광도법적 정량에 미치는 영향을 알아보기 위하여 $Ni^{2+}$이온 ppm 대비 $V^{3+}$이온의 함량을 달리한 시료의 흡광도를 조사한 결과 $V^{3+}$이온의 함량이 $Ni^{2+}$ 함량의 50% 이하인 조건에서는 시료 중 $Ni^{2+}$이온의 정량이 분광광도법으로 가능함을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권4호
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• pp.76-85
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• 2012

조명기기는 일반적으로 램프벌브 내에 수은을 포함하고 있기 때문에 그대로 폐기하면 환경오염 등을 야기하는 우려가 있다. 한편, 조명기기의 수명은 방전특성의 저하 등에 근거하기 때문에 형광체층의 구성 재료인 형광체는 회수, 재생함으로써 재생형광체로서 재이용할 수가 있다. 또한, 유리벌브를 구성하는 유리재료에 관해서도 재이용이 가능하다. 본 연구에서는 폐조명기기의 재활용기술에 대한 특허와 논문을 분석하였다. 분석범위는 1977년~2011년까지의 미국, 유럽연합(EU), 일본, 한국의 등록/공개된 특허와 SCI 논문으로 제한하였다. 특허와 논문은 키워드를 사용하여 수집하였고, 기술의 정의에 의해 필터링하였으며 특허와 논문의 동향은 연도, 국가, 기업, 기술에 따라 분석하여 나타내었다. 폐조명기기로부터 금속을 회수하는 방법으로 산에 침지시켜 희토류 금속을 회수하는 기술이 주종이었으며 무해화 기술은 필터를 이용하여 수은을 제어하는 기술이 대부분이었다.

• 자원리싸이클링
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• 제10권2호
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• pp.13-19
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• 2001

7.5%의 methyl acrylate가 함유된 압출 PAN(polyacrylonitrile)을 NaOH와 함께 메탄올상에서 다양한 온도와 시간으로 반응을 시켜 친수성이 부여된 압출 PAN을 제조하였다. 이 PAN들을 hydroxylamine과 함께 메탄올과 수용액 상에서 반응시켜 금속이온에 대해 최적의 흡착특성을 가지는 아미독심기를 부여하였다. 친수성이 부여된 아미독심화 압출 PA처은 친수성이 부여되지 않은 압출 PAN에 비하여 우수한 팽윤성를 보였다. 친수성이 부여된 아미독심화 압출 PAN은 $60^{\circ}C$, 6시간 동안 아미독심화 시켰을 때 가장 안정한 형태를 유지하였다. 친수성이 부여된 아미독심화 압출 PAN은 $Ni^{2+}$ 보다는 $Cu^{2+}$ 에 대해 높은 흡착능을 보였으며 또한 금속이온들에 대해 높은 선택성을 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권3호
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• pp.48-54
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• 2005

FeCl$_3$용액으로 니켈프레임을 에칭하는 과정에서 발생한 폐액으로부터 철과 니켈을 분리, 회수하기 위해 용매추출과 환원실험을 수행했다. 추출제로 Alamine336을 사용하여 철과 니켈의 분리가 가능했으며, 유기상과 에칭폐액의 부피비가 7이상의 조건에서 99%의 철의 추출율을 얻었다. 0.01 M농도의 염산용액을 탈거액으로 사용하여 탈거액과 유기상의 부피비가 7인 조건에서 99%의 철 탈거율을 얻었다. 추출여액의 pH가 10.5이고 반응온도가 100$^{\circ}C$인 조건에서 환원제로 히드라진을 첨가하여 99%의 순도를 지닌 니켈 금속 분말을 얻었다. 용매추출과 화학환원을 이용하여 에칭폐액으로부터 니켈금속을 회수하고, 에칭액을 재생할 수도 있는 공정을 제시하였다.