| 과제목적분류 | 환경보전 | 소속 | 자원활용연구본부 - 자원순환연구센터 |
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| 과제명 | 국문 | 폐전자기기/자동차 영구자석으로부터 희토류원소 회수기술 개발 | ||
| 영문 | Recovery of Rare earth metal from spent magnet | |||
| 연구기간 | 2011.08.01 ~ 2016.04.30 | |||
| 연구비 | 2,910,000,000원 | |||
| 연구책임자 | 윤호성 | |||
| 연구내용 | 연구목표 | ▶ 폐전자기기/자동차 영구자석 모터/스크랩으로부터 희토류 원소 회수 및 유용자원 고부가 원료소재화 순환활용 기술개발 - 네오디뮴(Nd)/디스프로슘(Dy) 분리/회수공정 확립(회수율 ≥ 90%) - 네오디뮴/디스프로슘 고순도 분리정제 및 원료소재 제조공정 확립 · 순도 ≥ 99.9% Nd, Dy 염화물 및 옥살레이트 · 영구자석 원료용 Nd-Dy 혼합염화물 · Nd/Dy 산화물(입도≤ 3㎛) - 철부산물 이용 고부가가치 고순도 철분말 및 화합물 제조공정 확립 (순도 ≥ 98%, 회수율 ≥ 80% 철아세테이트) · 침출잔사로부터 철 성분의 재활용공정 확립(재활용율 ≥ 90%) - Near zero-emission 일괄공정 확립에 의한 순환활용 실용화 적용기술 개발 · Bench-Scale(100kg/day) 장치 운용에 의한 일괄공정 최적화 · 침출폐액 무해화 처리공정 확립 |
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| 연구내용 | (1) 1차년도 ▶ 폐영구자석의 파/분쇄 거동 고찰 및 최적 미립화 조건 확립 ▶ Nd, Dy, B 및 Fe의 산화배소 및 침출거동 고찰 ▶ 철 석출/분리 거동 및 아세테이트 결정화 반응 고찰 (2) 2차년도 ▶ 유용금속 및 철의 화학적/전기화학적 특성을 이용한 선택적 침출조건 연구 ▶ 침출용액으로부터 Nd-Dy 분리회수 공정 개발 ▶ Nd/Dy 고순도 분리·정제 공정 개발 ▶ 네오디뮴 화합물 제조 기술 개발 ▶ 철 고부가가치 화합물 제조 (3) 3차년도 ▶ 전처리(파분쇄 및 탈자) 공정과 유용성분 선택적 침출의 일관화를 위한 최적조건 연구 ▶ Nd-Dy 선택적 침출 및 분리·정제 일괄공정 확립 ▶ 침출폐액 무해화 및 침출잔사인 Fe 유용자원화 공정 확립 ▶ Nd/Dy 원료소재 제조공정 확립 ▶ 전기화학적 철 환원 및 아세테이트 결정화 거동 규명 ▶ 침출폐액 무해화 및 침출잔사인 Fe 유용자원화 공정 확립 (4) 4차년도 ▶ Pilot Plant(100 kg/day) 설계 및 제작/설치 ▶ 침출, 분리/회수 및 고순도화 규모 확대 실험 ▶ 철 환원 분리/회수 및 고순도화 규모 확대 실험 ▶ 희토류 산화물 제조 규모 확대 실험 (5) 5차년도 ▶ Pilot Plant(50 kg/day) 설비 운용 및 최적화 ▶ 상용화 Engineering 자료집 구축 |
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| 기대성과 | ▶ Nd 자석의 대량 소비에 의해 발생되는 폐전자기기/자동차 모터 및 Nd 자석 스크랩으로부터 Nd, Dy 회수기술을 개발하여 향후 국내 Nd 자석 제조업체의 경쟁력을 제고시키고 전량 수입되고 있 Nd, Dy 금속의 2차 자원으로서 활용 가능성 제시 ▶ Nd계 영구자석으로부터 Nd 등을 회수하는 기술은 해외에서 지속적으로 연구되어왔으나 80% 정도를 차지하는 철의 처리 등 아직 해결해야할 난점이 있어 이를 극복하기 위한 연구가 최근 이루어지고 있기 때문에 기술개발 성공시 원천기술 확보 및 관련국에 대한 기술수출이 기대됨 ▶ 현재 사용후 폐 NdFeB 자석은 재활용 시 고비용으로 인하여 재활용율이 매우 미미한 실정으로 폐기물로 방치되어 있는 상황임. 국내에서 발생하는 세탁기 및 에어컨에서 발생하는 Nd 및 Dy 연배출량이 각각 약 40톤 및 8톤으로 예측되고 있으며, 특히, 하이브리드 자동차 등에 의해 앞으로 그 발생량이 급격히 증가할 것으로 판단되는 상황에서 폐기물 Nd 자석의 재활용은 환경 개선 효과가 매우 클 것으로 판단됨 ▶ 전량 수입에 의존하고 있는 Nd 자석 원료의 일부 수입대체로 안정적 원료공급 가능(고순도 Nd 화합물의 수입대체 200억원/년) ▶ 현재 폐가전제품의 모터는 각 지역의 폐가전제품 해체공정에서 회수되어 중소규모의 고물상에서 취급되고 있기 때문에 기술개발 성공 시 관련산업의 발전과 함께 고용창출효과가 기대됨 |
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| 연구성과 | 논문(0건) | |||
| 특허(0건) | ||||
| 보고서(0건) | ||||