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  • [R&D온앤오프] 이제는 더 이상 물러날 데가 없다! ‘온실가스’

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연구분야 특허목록 Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources
과제 상세정보의 과제목적분류, 소속, 과제명(국문, 영문), 연구기간, 연구비, 연구책임자, 연구내용(연구목표, 연구내용, 기대성과), 연구성과(논문, 특허, 보고서)의 항목에 관한 표입니다.
과제목적분류 산업생산 및 기술 소속 자원활용연구본부 -
순환자원연구센터
과제명 국문 국내부존 저품위 타이타늄광물의 자원화를 위한 불순물 제거기술(≤5%) 개발
영문 Development of Value Enhancement Technology for Low-grade Domestic Titanium Ore by Impurity Removal(≤5%)
연구기간 2017.01.01 ~ 2019.12.31
연구비 2,444,000,000원
연구책임자 김민석
연구내용 연구목표 ■ Fe-Ti-O 정광 제조기술개발
1.국내부존 저품위 티탄철석의 고품위화를 위한 단위선별 요소기술 및 융합선별 시스템 개발(Fe-Ti-O ≥90%, 1t/h)
- 단위선별 요소기술을 응용한 연속처리 융합선별 시스템 개발 (1t/h, 회수율 75%)
- 개발기술의 사업화를 위한 경제성 확보 실증화 선별공정 및 Engineering Process 설계기술 개발 (50t/h)
2. 건식 전처리 기술개발을 통한 티탄철석 정광 중 Fe 제거 기술 개발
- 최적 고온 전처리 / 환원배소 조건도출을 통해 티탄철석 정광에 포함된 Fe 함량 최소화
(Fe 전 함량 ≤ 30%)
■ TiO2 정광 제조기술개발
1. 습식처리기술(한국형 Becher hydro-process) 개발을 통한 선광/전처리후 티탄철석중 불순물 제거기술 개발 (TiO2 기준 불순물 함량 ≤ 5%)
연구내용 ■ Fe-Ti-O 정광 제조기술개발
1. 선광공정
- 선별효율 향상을 위한 티탄철석의 과분쇄 방지, 저에너지 분쇄메커니즘 및 최적 분쇄기술 개발
- TiO2 회수율 향상을 위한 미립자처리 multi-gravity separation, micro-bubble flotation, fine magnetic separation 기술개발
- 비중선별, 정전선별, 부유선별, 자력선별 등 각 단위선별 요소기술의 최적화
- 시간당 1t 규모의 융합선별 시스템 설계 및 시스템에 적합한 장치 개발, 장비 구축
- 개발된 융합선별 시스템의 경제성 평가 (NPV, IRR)
- Pilot Plant급 Engineering Process 설계 사업화 계획 수립
2. 건식공정
- 고온소성 실험을 통한 티탄 정광의 상분리 (segregation / separation) 극대화 조건 도출
- 고온환원 실험을 통한 metallic Fe 분리제어 요소기술 개발: 산화/환원 조건 및 금속환원제 개발
- 금속 부산물의 환원제 이용 시 생산 가능한 유가금속의 열적학적 회수방안 확보
- 실험용 소형 rotary kiln을 통한 세부 공정기술 확보: 환원온도, 환원제 (coal) 투입량, 시간당 원료투입량, 회전속도, kiln 기울기 등
■ TiO2 정광 제조기술개발
1. 습식공정
- 환원 티탄철석내 metallic 철 정량적 분석 기술 도출
- Aeration에 의한 환원 티탄철석 정광로부터 Fe 제거 실험 변수 영향 규명 및 지배인자 도출
- Acid leaching에 의한 불순물 제거 효율 향상 방안 도출
- 산성/알칼리성 용해제를 이용한 특정불순물(V, Mn)의 분리/제거 기술 개발
- 환원 티탄철석에서 불순물 제거 단위 기술 최적화
- Aeration/acid leaching 통합 공정 확립 및 경제성 평가
기대성과 (1) 기술적 측면
- 국내부존 저품위 티탄철석의 개발에 적합한 독창적 우수 선광기술 확보
- 금홍석 및 고품위 티탄철석 사광석의 고갈이 심화되고 있지만 사용량이 매년 10% 이상 증가하고 있는 타이타늄 원료를 국내에서 확보할 수 있는 주요 기술 확립
- 티탄철석의 주요 불순물인 Fe 및 맥석의 효율적 제거 원천기술 확보
(2) 경제·산업적 측면
- 대량 부존되어 있는 저품위 국내 티탄철석을 활용할 수 있는 기술개발로 연간 1,300억 원 수입되고 있는 티탄철석 일부를 수입 대체함으로 외화절감 및 원료 자립수급 가능
- 미래 첨단소재로 불리는 티탄철석의 수요증가에 대처할 수 있는 원료의 안정적 확보를 이루어 관련 산업의 발전 및 대외경쟁력 제고
- TiO2 소비 산업군인 용접봉 플럭스, 제지, 도료, 플라스틱 산업의 경쟁력 강화로 연결
(3) 정책적 측면
- 국내 대량부존 타이타늄광 개발을 위한 자립기술 확립으로 국내 광업이 활성화됨으로써 1, 2, 3차 산업이 공존하는 안정화 사회로 전환
- 타이타늄광 원료의 자립기술 확립하여 국내에서 티탄철석을 생산함으로 수입 티탄철석의 가격조절 기능 및 자원무기화 정책에 능동적 대체 가능.
- 우수한 선별/제련기술 개발로 기업의 이익을 극대화하여 타이타늄 생산성을 촉진하여 지역경제 활성화 및 일자리 창출 그리고 타이타늄 산업의 활성화
연구성과 논문(29건)
논문 목록
논문명 저자
금속 침출연구를 위한 전기화학적 미소수정진동자저울 기술 소개 김민석
A value-added synthetic process utilizing mining wastes and industrial byproducts for wear-resistant glass ceramics 김영재
Leaching Behavior of Titanium from Na2TiO3 신동주
Estimation of TiO2-FeO-Na2O slag viscosity through molecular dynamics simulations for an energy efficient ilmenite smelting process 김영재
바나듐 함유 수용액의 암모늄바나데이트 침전거동 고찰 윤호성
광물자원으로부터 금속을 회수하는 공정에서 공정광물학의 역할 이수정
A study on the interfacial reaction between liquid iron and MgO based refractories containing TiO2 박현식
Massive recycling of waste mobile phones: Pyrolysis, physical treatment, and pyrometallurgical processing of insoluble residue 박현식
바나듐 자원의 자립 확보를 위한 선별기술 및 동향 김성민
Oxidation behavior of copper concentrate, gold concentrate, and their mixtures between 1173K and 1373K 최경섭
A novel process of extracting precious metals from waste printed circuitboards: Utilization of gold concentrate as a fluxing material 박현식
Preparation of high porosity bricks by utilizing red mud and mine tailing 김영재
Production of high-grade titanium dioxide directly from titanium ore using titanium scrap and iron chloride waste 강정신
Kinetic study of copper leaching from chalcopyrite concentrate in alkaline glycine solution 신도연
Applicability of gold tailings, waste limestone, red mud, and ferronickel slag for producing glass fibers 김영재
A study on the wetting behavior of liquid iron on forsterite, mullite, spinel and quasi-corundum substrates 박현식
Hydrometallurgical recycling of surface-coated metals from automobile-discarded ABS plastic waste 김태균
Conversion of chalcopyrite to copper oxide in hypochlorite solution forselective leaching of copper in dilute sulfuric acid solution PANKAJ KUMAR CHOUBEY
Reduction Behavior of Dolomite-Fluxed Magnetite:Coke Composite Pellets at 1573 K (1300 C) 박현식
국내 희유금속광 부존현황 및 개발기술 전호석
Application of Jig Separation for Pre-Concentration of Low-Grade Scheelite Ore 백상호
Influence of structure and temperature on the thermal conductivity of molten CaO-B2O3 김영재
Vitrification of red mud with mine wastes through melting and granulation process - Preparation of glass ball 박현식
회중석광 개발을 위한 부유선별 특성연구 전호석
Temperature dependence and cation effects in the thermal conductivity of glassy and molten alkali borates 김영재
Sustainable Extraction and Separation of Precious Metals from Hydrochloric Media using Novel Ionic Liquid-in-Water Microemulsion NGUYEN VIET TU
FeCl3-HCl 수용액에서 저품위 황동광으로부터 구리회수를 위한 초음파 침출반응 속도론적 연구 윤호성
Production of Chalcocite by Selective Chlorination of Chalcopyrite Using Cuprous Chloride 강정신
Novel design of ferronickel smelting slag by utilizing red mud as a fluxingagent: Thermochemical computations and experimental confirmation 박현식
특허(19건)
특허 목록
특허명 발명자
귀금속 농축 회수방법 박현식
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황동광으로부터 선택적 구리 침출 방법 김민석
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제련 부산물과 광산 폐기물을 이용한 용융 주조물의 제조방법 김영재
복합선별에 의한 고품위 티탄철석 회수방법 전호석
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붕소 화합물을 통한 귀금속 농축 회수방법 및 시멘트용 슬래그 제조방법 박현식
보고서(1건)
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국내부존 저품위 타이타늄광물의 자원화를 위한 불순물(≤5%) 제거기술개발 [2019] 김민석 원문보기