| 희토류 슬래그의 희토 성분 분리 추출 달성 | ||
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 2020년 4월， 베이징과기대학교의 희토류 슬래그의 희토 성분 분리 추출 성과가 미국세라믹학회의 스프릭스 페이즈 이퀼리브리아 어워드(Spriggs Phase Equilibria Award)를 수상했다. 희토류 금속 및 화합물은 고성능 재료의 중요 원료로 자연에서 통상적으로 철광과 공생하며 분리 추출이 어렵다. 전통적인 산알칼리 습식 분리법을 이용한 추출은 공정 과정이 길고, 수율이 낮으며 오염이 심하다. 베이징과기대학교 강철야금신기술국가중점실험실 궈잔청(郭占成), 진타오(金涛), 란챈(兰茜) 연구팀은 바이윈어보(白云鄂博)의 희토류 공생 철광 자원을 연구 청사진으로 공정 과정을 단축하고 자원을 효율적으로 이용하는 고온 환원 제철-희토류 슬래그 용석 결정-초중력 분리 농축의 청정 공법 기술을 개발하였다. 해당 성과는 "Thermodynamics and crystallization kinetics of REEs in CaO–SiO2–Ce2O3 system"라는 제목으로 발표되었다. 희토류 슬래그에서 희토류 성분을 초중력 분리 농축을 달성하기 위해서는 고온 희토류 슬래그 용석 결정의 광물상 재구성 과정을 명확히 해야 한다. 그러나 기존의 문헌에는 희토류 슬래그의 고온 위상도가 없을 뿐만 아니라 희토류 슬래그의 광물상 구조 및 형성한 열역학적 데이터에 관한 보고도 거의 없다. 연구팀은 CaO-SiO2-Ce2O3 3원 기반 슬래그 용석 결정 과정을 체계적으로 연구하고 희토류 결정체의 광물상 구조를 명확히 하였으며 희토류 슬래그 고온 위상 균형도를 구축함으로써 해당 영역의 열역학 및 위상 구조의 공백을 메우고 희토류 슬래그에서 희토류 성분 분리 추출, 희토류 미정질 유리 제조를 위한 중요한 과학적 기반을 마련하였다. 연구팀은 Re2O3-CaO-SiO2-CaF2-P2O5-FexOy 희토류 슬래그계 용석 결정 광물상 재구성 과정에 대한 심층 연구를 기반으로 희토류 광석을 원료로 초중력 캐스케이드 분리법을 이용하여 실험실에서 98.38%의 Ce 원소를 희토류옥시플로라이드상으로 석출 분리(1673K)했다. 97.70%의 La 원소가 희토류 페라이트상에 진입하여 제2 위상으로 석출 분리되었으며(1473K), 나머지 Ce, La 및 Pr, Nd 원소가 브리돌라이트에 진입하여 석출 분리(1173K)됨으로써 희토류 정광의 희토류 원소 Ce, La, Pr, Nd의 캐스케이드 분리 농축을 성공적으로 달성했다. 해당 기술의 성공적 개발은 다원소 희토류 슬래그계에서 희토류 자원을 효율적으로 추출하기 위한 새로운 방법을 제공했다. 해당 연구 성과는 기술 발명 특허를 획득했다. 정보출처 : https://mp.weixin.qq.com/s/rakG1dmDzYUfYMhtd0kMVQ |
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