| 과제목적분류 |
산업생산 및 기술 |
소속 |
자원활용연구본부 -
자원회수연구센터 |
| 과제명 |
국문 |
고효율 타이타늄 광석 선광 공정 및 부산물 활용 기술개발 |
| 영문 |
Development of high efficiency mineral processing for titanium ore |
| 연구기간 |
2023.04.01 ~ 2027.12.31 |
| 연구비 |
2,224,000,000원 |
| 연구책임자 |
김형석 |
| 연구내용 |
연구목표 |
o 신산업 핵심광물 공급망 확보를 위한 국내 면산층 타이타늄광 고효율 융복합 신 선광공정 개발 및 광미활용 기술개발
- Cutoff grade 타이타늄 광석으로부터 고품위 타이타늄 정광을 얻기 위한 고효율 선광기술 및 공정개발
[(Fe2O3+TiO2) 품위:90% 이상/TiO2 품위:45% 이상, (Fe2O3+TiO2) 회수율: 83% 이상]
- 함타이타늄 면산층 타이타늄 광체로부터 cutoff grade 타이타늄 광석 회수 선광 공정개발
[(Fe2O3+TiO2) 품위: 30% 이상]
- 타이타늄 정광을 이용한 저품위 페로타이타늄 제조 기술개발
(페로타이타늄 내 Ti 함유량: 30% 이상)
- 저품위 페로타이타늄 및 스크랩 활용 페로타이타늄 합금 제조 기술/페로타이타늄 연속 생산 및 파쇄 공정개발
(페로타이타늄 내 Ti 함유량: 70 wt.% 이상)
- 광물개질(산화/환원배소) 기술 및 고품위 금속철 회수 선광 기술/선광 광미 및 환원배소 분리 부산물의 시멘트 원료화 기술개발
(금속철 품위: 80% 이상)
- 환원배소 분리산물인 타이타늄 화합물로부터 유가금속(TiO2, V, REE 등) 회수 기술개발 및 페로타이타늄(30%) 정광 제조 시 발생 슬래그로부터 불순물 제거를 통한 알루미나 재활용 가능성 연구 |
| 연구내용 |
[1단계 목표]
o 타이타늄 광석으로부터 고품위 타이타늄 정광을 얻기 위한 저분쇄 에너지 및 고효율 선광 최적화 기술 및 공정개발
[(Fe2O3+TiO2) 품위:90% 이상/TiO2 품위:45% 이상, (Fe2O3+TiO2) 회수율: 85% 이상), 정광 생산량 10㎏/hr]
[1단계 개발내용]
o Cutoff grade 타이타늄 함유광석으로부터 타이타늄 함유 광물의 품위향상 복합 선별 요소 및 연속공정 개발
o Fe-Ti 30%급 페로타이타늄 제조공정 기술 최적화 확립
o 면산층 함 타이타늄 채광 원석의 파쇄/분립/자력선별 기술 최적화
o 광물개질(산화/환원배소) 기술 및 고품위 금속철 회수를 위한 분리/회수 선광 기술개발
o 저품위 페로타이타늄 및 스크랩 활용 페로타이타늄 합금 제조 기술개발
o 환원배소 분리산물인 타이타늄 화합물로부터 유가금속 (TiO2, V, REE 등) 회수 기술개발 및 페로타이타늄(30%) 정광 제조 시 발생 슬래그로부터 불순물 제거를 통한 원료(알루미나) 재활용 가능성 연구
[2단계 목표]
o 타이타늄 함유광물로부터 타이타늄 정광 생산 시스템 개발 및 최적화
[(Fe2O3+TiO2) 품위:90% 이상/TiO2 품위:45% 이상, (Fe2O3+TiO2) 회수율: 83% 이상, 정광 생산량 100kg/hr]
[2단계 개발내용]
o Cutoff grade 타이타늄 함유광석으로부터 타이타늄 정광 생산 pilot plant 시스템개발 및 최적화 [(Fe2O3+TiO2) 품위:90% 이상/TiO2 품위:45% 이상, (Fe2O3+TiO2) 회수율: 83% 이상, 정광 생산량 100kg/hr]
o Fe-Ti 30%급 페로타이타늄 시제품 생산
o 함티탄 면산층 타이타늄 광체로부터 cutoff grade 타이타늄 광석 회수 선광 공정개발[(Fe2O3+TiO2) 품위: 30% 이상]
o 환원배소 공정이 연계된 유가금속(금속철, 시멘트 원료 등) 회수를 위한 종합 선광 프로세스 기술 확립
o FeTi 제조 잉곳 2㎜ 이하 파우더 제조공정 개발 |
| 기대성과 |
1) 예상되는 연구개발 주요 성과
o 태백, 삼척, 봉화 일대 면산층에 부존되어 있는 타이타늄광 탐광시추와 물리검층을 통한 매장량, 품위, 가채량 산출 및 선광 기술 실증연구를 통한 TiO2 정광(품위 45% 이상, 실수율 90% 이상) 생산
o 페로타이타늄 제품 국내외 경쟁력 확보
o 직접환원철로 설계 및 개선을 통한 고효율 융복합 선광 기술개발
o 타이타늄 화합물로부터 유가금속인 이산화타이타늄, 바나듐 등 유가금속을 분리 및 회수 연구
2) 기대효과
[과학/기술적 측면]
o 국내 특화된 지능형 기술 접목 및 현장 실증 사업을 통한 자원개발 분야 경쟁력 확보
o 선광시스템 실증을 통한 생산 RISK 제거
o 국내부존 저품위 타이타늄 철석의 개발에 적합한 독창적 우수 선광 기술 확보
o 기존의 사광상에서의 회수기술보다 진일보한 massive 상의 타이타늄 철석 선광 기술개발
o 저품위 광석의 선광 역량 및 인프라 기반 구축 → 경쟁력이 우수한 기술 확보
o 철 함량이 높은 국내 함타이타늄 철석의 활용을 위한 타이타늄 철석 정광생산 기술 확립
o 금홍석 및 고품위 타이타늄 철석 사광석의 고갈이 심화되고 있지만 사용량이 매년 10% 이상 증가하고 있는 타이타늄 원료를 국내에서 확보할 수 있는 주요 기술 확립
[경제적/산업적 측면]
o 사업 종료 시 타이타늄 관련 4건 이상의 기술사업화를 통해 2030년 수입대체 목표 10% 달성 시 약 1,100억원 이상의 매출 및 수입 대체효과 창출 기대
o 대량 부존되어 있는 저품위 국내 타이타늄 철석을 활용할 수 있는 기술개발로 연간 1,300억 원 수입되고 있는 타이타늄 철석 일부를 수입 대체함으로 외화절감 및 원료 자립수급 가능
o 미래 첨단소재로 불리는 타이타늄 철석의 수요증가에 대처할 수 있는 원료의 안정적 확보를 이루어 관련 산업의 발전 및 대외경쟁력 제고
[사회적 측면]
o 신산업 핵심광물 자원인 타이타늄의 국내 공급망 지원최적화 확보를 통해 에너지전환 정책 실현 및 탄소중립의 성공적 추진 견인
o 미래 첨단소재인 타이타늄 관련 산업의 발달 촉진으로 인류 역사를 한 단계 높이는 사회분화로 도약하는 기회 제공.
o 국내 대량부존 타이타늄광 개발을 위한 자립 기술 확립으로 국내 광업이 활성화됨으로써 1, 2, 3차 산업이 공존하는 안정화 사회로 전환
o 타이타늄광 원료의 자립기술 확립하여 국내에서 타이타늄 철석을 생산함으로 수입 타이타늄 철석의 가격조절 기능 및 자원무기화 정책에 능동적 대체 가능. |
| 연구성과 |
논문(0건) |
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| 특허(1건) |
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| 보고서(0건) |
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