희토류 원소는 현대 기술 사용에 필수적이며 대부분의 전자 제품의 핵심 구성 요소입니다. 희토류 원소의 중요성에도 불구하고 최종 제품에서 약 1%만 회수되고 나머지는 폐기물로 전환됩니다.
효율적인 희토류 원소 회수 공정을 개발하는 데 최근에 도전이 있었습니다. 이 기사에서는 희토류 원소를 회수하는 다양한 방법에 대해 논의하고 폐기물에서 희토류 원소를 회수하여 영구 자석을 만드는 것이 가능함을 보여줍니다.
희토류 원소의 응용:
희토류 금속이라고도 하는 희토류 원소는 은백색의 부드러운 중금속과 같이 물리적 특성이 유사한 17가지 다른 원소의 그룹입니다. 스칸듐과 이트륨은 대부분의 란타늄족과 동일한 퇴적물에서 발견되고 유사한 화학적 특성을 나타내지만 전자 및 자기적으로 다르기 때문에 희토류 원소이기도 합니다. 각각의 희토류 원소는 다양한 용도와 용도를 가지고 있습니다.
다음은 응용 프로그램 중 일부입니다.
1. 스칸듐 합금은 정유소의 항공우주 부품 및 방사성 히트 트레이서 제조에 사용됩니다.
2. 이트륨은 카메라 렌즈 및 굴절 망원경 렌즈 제조에 사용됩니다.
3. 프로메튬은 자동차 배터리를 만드는 데 사용됩니다.
4. 사마륨은 원자로의 레이저, 중성자 포획 및 제어봉 제조에 사용됩니다.
5. 희토류 원소의 기타 응용 분야에는 하드 디스크 드라이브, 자석, X선 기계, 금속 할로겐화물 램프, 광섬유 기술, LED 전구 등의 제조가 포함됩니다.
희토류 원소를 함유할 수 있는 폐기물
희토류 원소는 다양한 기술 응용 분야에서의 사용 증가로 인해 환경에 위험을 초래하는 새로운 오염 물질입니다. 전자 폐기물은 희토류 원소 오염의 중요한 원인으로 남아 있습니다. 이는 전자폐기물에 고농도의 희토류 원소가 포함되어 있기 때문입니다. 희토류 원소는 종종 안전하지 않은 방식으로 처리되고 환경에 해롭습니다.
희토류 원소의 재활용:
희토류 금속은 영구 자석, 전기 자동차, 스마트폰 등과 같은 다양한 소비재에 존재하는 매우 중요한 구성 요소입니다. 이는 광석에서 혼합물로 자연적으로 발생하며 사용 전에 정제해야 합니다. 희토류 원소는 채굴하는 데 비용이 많이 들기 때문에 재료로 가공된 희토류 원소를 재활용하는 것이 더 저렴합니다. 재사용이 가능하지만 희토류 함유 제품은 한 번만 사용하고 폐기합니다. 희토류 원소를 재활용하면 제조업체에 희토류 금속을 안정적으로 공급하는 동시에 폐기물과 이로 인한 상당한 환경 부담을 줄일 수 있습니다. 전자 폐기물은 희토류 원소의 주요 공급원입니다.
최근 재활용 기술의 발전으로 인해 이러한 재료에서 희토류 원소를 추출하는 것이 더욱 가능해졌습니다. 예를 들어 일본에는 일부 재활용 공장이 운영 중이며 약 300,{1}톤의 희토류 금속이 사용되지 않는 전자 제품에 저장되어 있습니다. 또한 프랑스에서는 중고 형광등, 배터리, 자석으로 연간 200톤의 희토류 금속을 생산할 2개의 공장을 짓는 노력이 진행 중이다. 또한 석탄과 부산물은 약 5천만 톤의 희토류 원소를 생산할 것으로 추정되는 희토류 원소를 포함하여 핵심 원소의 잠재적 원천입니다.
희토류 원소 회수 방법:
REE 회수를 위한 효과적이고 경제적인 전략을 개발하는 것은 상품 가격, 매장량, 처분 비용 및 잠재적 위험을 포함한 다양한 요인에 따라 달라집니다.
대부분의 선진국에서 폐전자제품에서 희토류 원소를 회수하는 방법은 다음과 같습니다.
1. 가제트를 잘게 썰고 가루로 만들어 기본 성분인 희토류 원소를 추출한다.
2. 고온야금법은 매우 높은 온도로 가열 요소를 사용하여 전자 폐기물을 분리합니다. 이 방법은 많은 에너지가 필요합니다.
3. 액체-액체 추출은 오늘날 사용되는 또 다른 일반적인 방법입니다. 이 방법에서는 폐기물을 강산에 용해시킨 다음 다양한 용매를 사용하여 희토류를 추출합니다.
재활용 희토류 원소의 사용:
재활용 희토류 원소의 사용이 증가했습니다. 대부분의 희토류 원소는 촉매 및 자석 생산에 사용됩니다. 희토류 원소는 고성능 자석, 합금, 유리 및 전자 제품의 생산에 매우 중요합니다.
의 제조 방법희토류 자석:
재활용된 희토류 원소는 희토류 자석을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 희토류 자석은 희토류 원소 합금으로 만들어진 강력한 영구 자석입니다. 그들은 가장 강한 영구 자석으로 다른 유형의 자석보다 더 강한 자기장을 생성합니다.
네오디뮴 자석과 같은 희토류 자석은 주로 분말 야금 공정으로 제조됩니다. 이 방법에서는 적절한 조성물을 미세 분말로 분쇄하고 압축하고 "액상 소결"에 의해 가열하여 치밀화를 유도합니다. 페라이트, 사마륨 코발트(SmCo) 및 네오디뮴 철 붕소 자석과 같은 영구 자석은 이러한 방식으로 만들어집니다. 결론적으로 폐기물에서 회수된 희토류 원소는 영구자석을 만드는데 사용될 수 있다.