• Title/Summary/Keyword: Li reduction

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Li-K-Cd 합금을 이용한 LiCl-KCl 용융염에서 금속염화물의 제거 (Use of Li-K-Cd Alloy to Remove MCl3 in LiCl-KCl Eutectic Salt)

  • 김가영;김택진;장준혁;김시형;이창화;이성재
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.309-313
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    • 2018
  • Li-Cd 합금을 이용한 환원추출방식을 LiCl-KCl 기반의 drawdown 공정에 적용하게 되면, LiCl-KCl 공융염의 조성이 파괴되므로 공정온도를 높여야 하며, 전해정련 및 전해제련과 같은 공정에 LiCl-KCl 용융염을 재사용할 수 없게 된다. 따라서, 본 연구에서는 공융염 조성에 적합한 Li-K-Cd 합금을 제조하였으며, 이를 이용하여 U와 Nd가 포함된 LiCl-KCl 염에 투입하여 용융염 내 $UCl_3$의 제거가 가능한지 평가하였다.

Theoretical Considerations on an Electrolytic Reduction Process for Reducing Spent Oxide Fuel

  • Park B. H.;Seo C. S.;Jung K.-J.;Park S. W.
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 Proceedings of The 6th korea-china joint workshop on nuclear waste management
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    • pp.86-91
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    • 2005
  • A metal product obtained from an electrolytic reduction process, possesses less volume and radioactivity than those of the unprocessed spent oxide fuels. The chemical composition of the metal product varies according to the process condition. In this work, a basic study was performed to evaluate the chemical forms of the spent oxide fuel components in an electrolytic reduction process with the operation conditions. One of the most important operation conditions is the cell potential applied for the reduction cell. It is expected that $PU_{2}O_3$ is difficult to reduce even though the cell potential is negative enough to reduce the lithium oxide when the activity of $Li_{2}O$ exceeds 0.003. The reduction of actinide oxides via the reduction of $Li_{2}O$ is assumed to have a greater reduction yield than a direct reduction of the actinide oxides.

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PWR 사용후핵연료의 Li 환원과정 모사 프로그램 개발 (Development of a Simulation Program for the Li-Reduction Process of PWR Spent Fuel)

  • 이윤희;신희성;장지운;김호동;윤지섭
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.335-344
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    • 2006
  • 본 연구에서는 Li 환원법에 의한 PWR 사용후핵연료의 금속전환과정을 모사하는 프로그램을 개발하였고 이를 이용하여 Li의 양에 따른 사용후핵연료 산화물의 금속 및 염화물 전환량을 계산하였다. 이 프로그램에서는 Li 환원과정의 화학반응에 관련된 특성치와 열역학데이터를 데이터 베이스화하고 이를 입력 데이터로 사용하여 특정 Li 양에 의한 산화물의 반응결과를 전환률로 계산한다. 개발 프로그램의 성능을 평가한 결과, $Eu_2O_3$$Sm_2O_3$를 제외한 나머지 산화물은 기존 코드 결과값과 6 % 이내의 상대오차로 잘 일치하고 각 산화물의 개별반응에서 산화물의 완전 전환에 필요한 Li 양의 계산값도 이론적 계산값과 정확히 일치함을 확인하였다. 또한 검증된 개발 프로그램을 이용하여 산화물별 Li과 금속전환률의 관계를 분석한 결과, 그 중에서 Li이 250 몰로 주어졌을 때 $UO_2$의 83.73%는 U로 전환된 반면 나머지는 산화물로 잔존하였고, 100% U로 전환시키는데 필요한 Li의 양은 297 몰로 나타났다.

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스피넬상 ${LiMn_2}{O_4}$의 합성과 수소환원에 의한 활성화 (Synthesis of Spinel Phase ${LiMn_2}{O_4}$ and its Activation by Hydrogen Reduction)

  • 이동석;류대선;임병오;이풍헌
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.564-568
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    • 2000
  • Spinel LiMn2O4 catalyst with submicron and single phase particles was synthesized at 48$0^{\circ}C$ for 12 hr in air by a sol-gel method. The spinel LiMn2O4 was deoxidized by hydrogen at various temperatures. Effects of physiochemical properties of the catalyst reduced by hydrogen were examined with X-ray diffractometer, thermogravimetric analysis and scanning electron microscope. The decomposition rate of carbon dioxide was measrued using the catalyst deosidized at 35$0^{\circ}C$.

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Electrochemical Behavior of Li-B Alloy Anode - Liquid Cadmium Cathode (LCC) System for Electrodeposition of Nd in LiCl-KCl

  • Kim, Gha-Young;Shin, Jiseon;Kim, Tack-Jin;Shin, Jung-Sik;Paek, Seungwoo
    • 전기화학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.102-106
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    • 2015
  • The performance of Li-B alloy as anode for molten salt electrolysis was firstly investigated. The crystalline phase of the prepared Li-B alloy was identified as $Li_7B_6$. The potential profile of Li-B alloy anode was monitored during the electrodeposition of $Nd^{3+}$ onto an LCC (liquid cadmium cathode) in molten LiCl-KCl salt at $500^{\circ}C$. The potential of Li-B alloy was increased from -2.0 V to -1.4 V vs. Ag/AgCl by increasing the applied current from 10 to $50mA{\cdot}cm^{-2}$. It was found that not only the anodic dissolution of Li to $Li^+$ but also the dissolution of the atomic lithium ($Li^0$) into the LiCl-KCl eutectic salt was observed, following the concomitant reduction of $Nd^{3+}$ by the $Li^0$ in Li-B alloy. It was expected that the direct reduction could be restrained by maintaining the anode potential higher that the deposition potential of neodymium.

NCM계 리튬이온 배터리 양극재의 수소환원과 수침출에 의한 리튬 회수 (Lithium Recovery from NCM Lithium Ion Battery by Hydrogen Reduction Followed by Water Leaching)

  • 이소영;이소연;이대현;손호상
    • 자원리싸이클링
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    • 제33권1호
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    • pp.15-21
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    • 2024
  • 전기차용 리튬이온배터리의 수요가 증가함에 따라 향후 발생할 폐리튬이온배터리 중의 유가금속 회수가 필요하다. 본 연구에서는 리튬이온배터리의 NCM계 양극재를 수소환원과 수침출에 의해 리튬을 수산화리튬으로 회수할 때의 회수율에 미치는 반응온도의 영향을 조사하였다. 반응온도가 상승함에 따라 수소에 의한 NiO, CoO의 환원에 의해 무게 감소율이 반응초기부터 급격하게 증가하였으며 동시에 H2O 발생량도 증가하였다. 602 ℃ 이상에서는 양극재 중의 Ni, Co가 전부 환원되어 금속상으로 존재하였다. 그리고 수소환원 온도의 상승과 함께 Li 회수률도 증가하였으나 704 ℃ 이상에서는 약 92 % 이상의 유사한 수준을 나타내었다. 따라서 폐Li이온 배터리의 전처리로 수소환원하는 것에 의해 리튬만 사전에 회수하고 잔사를 재처리하면 효율적으로 유가금속을 분리하여 회수할 수 있을 것으로 기대된다.

MOLTEN SALT VAPORIZATION DURING ELECTROLYTIC REDUCTION

  • Hur, Jin-Mok;Jeong, Sang-Moon;Lee, Han-Soo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제42권1호
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    • pp.73-78
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    • 2010
  • The suppression of molten salt vaporization is one of the key technical issues in the electrolytic reduction process developed for recycling spent nuclear fuel from light-water reactors Since the Hertz-Langmuir relation previously applied to molten salt vaporization is valid only for vaporization into a vacuum, a diffusion model was derived to quantitatively assess the vaporization of LiCl, $Li_2O$ and Li from an electrolytic reducer operating under atmospheric pressure. Vaporization rates as a function of operation variables were calculated and shown to be in reasonable agreement with the experimental data obtained from thermogravimetry.

Formation of Mo(NAr)(PMe₃)₂Cl₃and Mo₂(PMe₃)₄Cl₄from Reduction of Mo(NAr)₂Cl₂(DME) with Mg in the Presence of PMe₃[Ar=2,6-diisopropylphenyl]

  • 정건수;박병규;Lee, Soon W.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제18권2호
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    • pp.213-217
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    • 1997
  • Magnesium reduction of Mo(N-C6H3-2,6-i-Pr2)2Cl2(DME) in the presence of trimethylphosphine led to a mixture of Mo(N-C6H3-2,6-i-Pr2)(PMe3)2Cl3, 1, and Mo2(PMe3)4Cl4, 2. In solution 1 is slowly air-oxidized to Mo(N-2,6-i-Pr2-C6H3)(OPMe3)(PMe3)Cl3, 3. 1 is chemically inert to carbon nucleophiles (ZnMe2, ZnEt2, AlMe3, AlEt3, LiCp, NaCp, TlCp, NaCp*, MeMgBr, EtMgBr), oxygen nucleophiles (LiOEt, LiO-i-Pr, LiOPh, LiOSPh), and hydrides (LiBEt3H, LiBEt3D). Crystal data for 1: orthorhombic space group P212121, a=11.312(3) Å, b=11.908(3) Å, c=19.381(6) Å, Z=4, R(wR2)=0.0463 (0.1067). Crystal data for 2: monoclinic space group Cc, a=18.384(3) Å, b=9.181(2) Å, c=19.118(3) Å, b=124.98(1)°, Z=4, R(wR2)=0.0228 (0.0568). Crystal data for 3: orthorhombic space group P212121, a=11.464(1) Å, b=14.081(2) Å, c=16.614(3) Å, Z=4, R(wR2)=0.0394 (0.0923).