[논문]NdFeB 자석 재활용을 위한 파분쇄 및 그에 따른 표면 산화 특성 연구

김관호; 김가희; 이훈; 강정신

doi:10.7844/kirr.2019.28.3.26

NdFeB 자석 재활용을 위한 파분쇄 및 그에 따른 표면 산화 특성 연구
Breakage and Surface Oxidation Characteristics of Waste NdFeB Magnet for Recycling 원문보기

資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, v.28 no.3, 2019년, pp.26 - 34

김관호 (한국지질자원연구원 DMR 융합연구단) , 김가희 (한국지질자원연구원 DMR 융합연구단) , 이훈 (한국지질자원연구원 자원회수연구센터) , 강정신 (한국지질자원연구원 DMR 융합연구단)

초록
AI-Helper

희토류 영구자석(Rare earth magnet)은 사용량이 급격하게 증가하고 있으며, 이와 맞물려 폐희토류 자석의 발생량도 급격히 증가할 것으로 예측된다. 폐희토류 자석의 재활용은 주로 자석에 포함되어 있는 희토류 원소를 침출/분리하여 회수하는 공정으로 이루어지고 있으나, 침출 공정에 투입되는 폐희토류 자석의 분쇄 특성에 대한 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 폐희토류 자석을 이용하여 효과적인 파분쇄 공정 및 분쇄특성에 대한 연구를 진행하였다. NdFeB 폐자석을 조크러셔로 파쇄한 결과 급격한 산화 없이 효과적으로 입도가 감소는 하였지만, 롤크러셔의 경우 지속적인 압축에 의해 증가하는 표면과 대기 중의 산소가 반응하여 불꽃을 내며 급격한 산화가 발생하였다. 또한 파쇄 공정을 통해 생산된 시료를 볼밀에 투입하여 분쇄 특성을 파악한 결과, 일반적인 광물과 다르게 분쇄가 잘 이루어지지 않고 분쇄 16분 이후에 정상적인 분쇄가 이루어졌다. 또한 일반적인 광물에 비해 매우 낮은 분쇄율(S)과 미분이 발생이 매우 높은 분쇄분포(B)를 보임을 확인하였으며, 이는 향후 NdFeB 폐자석 파분쇄 공정 설계 시 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Due to the increasing demand of rare earth magnet for various application, it is predicted that the amount of waste rare earth magnet will increase sharply. The process of waste rare earth magnet recycling is mainly consisted of leaching and separation of rare earth element contained in the magnet. However, there is no study on the breakage characteristics of the waste rare earth magnet for production of magnet powder. Therefore, in this study, effective crushing/grinding process and breakage characteristics were investigated for waste rare earth magnet. In the case of jaw crusher, the particle size of magnet was effectively reduced without rapid oxidation. In ball mill grinding test, it was found that the grinding process was not performed properly at the early stage of grinding. Moreover, waste rare earth magnet showed very low specific rate of breakage(S) and high fraction of fine particle breakage distribution(B) compared to ordinary minerals. These results can be used as a basic data for developing crushing/grinding circuit of waste rare earth magnet.

주제어

표/그림 (11)

표 Table 1. Worldwide consumption of rare earth oxide (2008)³⁾
그림 Fig. 1. Waste rare earth magnet sample used in this study (12.3 mm(d) × 1.45 mm(h)).
표 Table 2. Chemical composition of main element of feed sample
그림 Fig. 2. Typical breakage parameter graphs.
표 Table 3. Grinding condition of ball milling
그림 Fig. 3. Cumulative size distribution of jaw crusher product.
그림 Fig. 4. Cumulative size distribution of waste rare earth magnet as a function of grinding time.
$Fig. 5. Mass fraction of intermediate size (0.3 mm ~ 0.85 mm) as a function of grinding time.$ 그림 Fig. 5. Mass fraction of intermediate size (0.3 mm ~ 0.85 mm) as a function of grinding time.
그림 Fig. 6. Comparison of particle size distribution between calculated value and experiment value.
표 Table 5. Variation of oxygen concentration of crushing/grinding product
표 Table 4. Breakage parameters of waste rare earth magnet

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

NdFeB계의 희토류 자석은 지속적인 사용량의 증가와 함께 폐기물의 발생량도 급격히 증가할 것으로 예측되며, 이를 재활용하기 위해서 폐희토류 자석 분말을 효과적으로 제조하는 공정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 폐희토류 자석의 분쇄 특성을 알아보고, 이를 활용하여 효과적인 공정을 구축하는데 기초자료로 활용하고자 하였다.
이럴 경우 자석 분말 표면 산화로 인해 침출공정에서 필요한 시약의 양이 크게 증가하여 공정 전체의 경제성을 저하시키는 요인이 되기도 한다. 따라서 침출 공정의 최대 효율을 도출할 수 있는 크기의 입자를 효과적으로 생산할 수 있는 파분쇄 공정의 설계가 필요하며, 본 연구에서는 이를 위한 기초연구로 폐희토류 자석의 파분쇄 특성에 대한 연구와 그에 따른 표면 산화 특성을 확인하고자 하였다.
시료의 산화도, 즉 산소 농도는 폐희토류 자석 분말로부터 각각의 원소를 추출할 때 소요되는 에너지 및 비용을 좌우할 수 있는 중요한 인자이다. 따라서 파분쇄 과정에서 발생한 시료의 산소농도를 분석하여 공정에 따른 산소 농도 증가량을 확인하고자 하였다. 산소 농도 분석은 파분쇄 산물로부터 대표 시료를 채취하여 산소/질소 분석 장비인 LECO사의 TCH600장비를 이용하여 분석을 실시하였다.
볼밀 실험으로 얻을 수 있는 입도분포 결과를 통해 시료의 분쇄 특성을 대변할 수 있는 분쇄 인자를 도출하고자 하였다. 분쇄 인자 도출을 위한 수학적 모델에서는 시료가 분쇄 과정에서 반응하는 척도를 나타내는 분쇄율(Specific rate of breakage)과 분쇄된 입자에서 생성된 입자들의 분포를 나타내는 분쇄분포(Breakage Distribution)를 기반으로 하여 PBM (Population Balance Model)을 통해 분쇄 시간에 따른 분쇄 산물의 입도를 예측할 수 있는 장점이 존재 한다⁷⁾.
이는 일반적인 광물이 구형에 가까운 형태를 띠고 있는 것에 비해 실험에 사용된 희토류 자석은 단추형의 형태를 띠고 있어 더욱 두드러지게 발생한 결과이다. 추가적인 입도 감소를 위해 2차 파쇄장비로 롤크러셔를 사용하여 그 효과를 확인하고자 하였다. 2파 파쇄에 사용된 롤크러셔는 앞서 언급한 것처럼 시료가 두 개의 롤 사이를 통과하면서 지속적인 압축력을 받기 때문에 시료가 불꽃과 함께 급격히 산화되는 현상이 발견되었다.
1mm 이하의 미분이 비율이 약 40%로 증가한 것을 확인할 수 있다. 폐희토류 자석의 침출은 입도에 따라 큰 영향을 받는다고 파악되고 있으며, 기존 연구에 따라 가장 효율이 좋다고 보고되어 있는 0.3mm ~ 0.85mm 입도 구간의 비율을 분쇄 시간 변화에 따라 파악하고자 하였다⁶⁾. Fig.

제안 방법

조크러셔와 롤크러셔 모두 하부 배출 간격을 약 1mm로 조절한 후 파쇄를 실시하였다. 두 파쇄기 모두 하부에 입도를 제어할 수 있는 스크린이 존재하고 있지 않기 때문에, 균일한 파쇄를 위하여 하부로 배출된 시료를 반복적으로 투입하여 추가적인 파쇄가 이루어지지 않을 때까지 파쇄를 진행하였다.
역산법은 실험을 통해 해당 변수들을 구하게 되는 실험법과 다르게 임의의 분쇄 상수를 이용하여 예측 값을 계산한 후, 실제의 참값과 반복적으로 비교하여 분쇄 상수를 구하는 방법으로 기존의 많은 연구를 통해 그 효율성이 입증된 바 있다¹⁰⁾. 따라서 본 연구에서도 분쇄 실험을 통해 얻어진 데이터 중 정상적인 분쇄가 이루어진 16분 이상의 결과를 대상으로 역산법을 적용하여 분쇄 상수를 도출하였으며, 도출된 분쇄 상수를 이용하여 예측된 입도 분포 곡선과 실제 입도 분포 곡선을 Fig. 6에 나타내었다.
그러나 공정의 운영 상 산소의 접촉을 제어할 수 있는 환경을 구축하는 것은 매우 어려운 상황이며, 특히 파쇄 공정의 경우에는 더욱 그러하다. 따라서 파쇄 공정은 일반적인 대기 분위기에서 실험을 진행하였으며, 분쇄 공정은 일반적으로 산소에 노출된 환경, 그리고 분쇄 챔버 안을 Ar가스로 충진하여 산소의 접촉을 제어한 환경으로 나누어 산소 농도의 변화를 살펴보았다.
특히 롤크러셔를 이용한 파쇄 공정의 경우에는 파쇄 공정에서 발생하는 표면적의 증가와 함께 급격한 산화가 발생하여 효과적인 파쇄 공정이 이루어지지 않았다. 따라서 폐희토류 시료의 산화를 최소화하기 위해 조크러셔를 이용한 파쇄 공정을 적용하였다. 볼밀을 통한 분쇄 실험 결과, 분쇄 초기에는 폐희토류 자석의 높은 경도로 인해 분쇄가 잘 이루어지지 않았으며, 일정시간(16분)이 지난 후에야 일반적인 분쇄 양상을 보였다.
밀은 지름 20cm, 길이 20cm로 총 부피는 6,280cm³이며, 볼 충전율(J)을 밀 부피의 30%, 시료 장입량(U)은 볼 사이의 공극을 모두 채우는 조건으로 설정하여 실험을 실시하였다. 또한 회전속도는 임계속도의 70%인 70rpm으로 설정하여 분쇄시간을 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128분으로 점차 증가시키면서 폐희토류 자석의 분쇄 특성과 분쇄 후 입도를 파악하고자 하였다.
54cm)의 볼을 선택하였다. 밀은 지름 20cm, 길이 20cm로 총 부피는 6,280cm³이며, 볼 충전율(J)을 밀 부피의 30%, 시료 장입량(U)은 볼 사이의 공극을 모두 채우는 조건으로 설정하여 실험을 실시하였다. 또한 회전속도는 임계속도의 70%인 70rpm으로 설정하여 분쇄시간을 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128분으로 점차 증가시키면서 폐희토류 자석의 분쇄 특성과 분쇄 후 입도를 파악하고자 하였다.
따라서 파분쇄 과정에서 발생한 시료의 산소농도를 분석하여 공정에 따른 산소 농도 증가량을 확인하고자 하였다. 산소 농도 분석은 파분쇄 산물로부터 대표 시료를 채취하여 산소/질소 분석 장비인 LECO사의 TCH600장비를 이용하여 분석을 실시하였다.
조크러셔와 롤크러셔 모두 하부 배출 간격을 약 1mm로 조절한 후 파쇄를 실시하였다. 두 파쇄기 모두 하부에 입도를 제어할 수 있는 스크린이 존재하고 있지 않기 때문에, 균일한 파쇄를 위하여 하부로 배출된 시료를 반복적으로 투입하여 추가적인 파쇄가 이루어지지 않을 때까지 파쇄를 진행하였다.
폐희토류 자석은 일반적인 광물에 비해 높은 활성도와 경도를 갖고 있어, 광물의 일반적인 파분쇄 특성과 다른 특징을 확인하였다. 특히 롤크러셔를 이용한 파쇄 공정의 경우에는 파쇄 공정에서 발생하는 표면적의 증가와 함께 급격한 산화가 발생하여 효과적인 파쇄 공정이 이루어지지 않았다.
희토류 영구자석(Rare earth magnet)은 1970년대 Sm-Co계 영구자석이 처음 개발된 이래 높은 자성 특성을 바탕으로 희토류-전이금속의 조합으로 급속도로 발전하였다. 희토류 영구자석의 발전은 Sm-Co계 영구자석의 원소 수급 문제와 가격 변동으로 인해 새로운 원소의 조합의 개발이 요구되었으며, 그 결과 높은 보자력을 갖는 Nd-Fe-B계의 희토류 영구자석이 개발되었다.

대상 데이터

본 실험에서 사용한 볼밀의 운전 조건은 Table 3과 같다. 볼밀과 볼은 충분한 에너지를 구현하기 위하여 steel 재질을 선택하였으며, 볼의 크기는 실험실에서 가장 일반적으로 사용되는 1 inch (2.54cm)의 볼을 선택하였다. 밀은 지름 20cm, 길이 20cm로 총 부피는 6,280cm³이며, 볼 충전율(J)을 밀 부피의 30%, 시료 장입량(U)은 볼 사이의 공극을 모두 채우는 조건으로 설정하여 실험을 실시하였다.
실험에 사용된 폐희토류 자석은 폐희토류 자석 수거 업체를 통해 확보된 지름 12.3mm, 두께 1.45mm의 단추형 시료(Fig. 1)로 탈자기 공정을 거쳐 자력이 상실된 상태에서 실험을 진행하였다. 해당 폐희토류 자석의 성분은 일반적인 폐희토류 자석과 같이 NdFeB계의 자석이며, 주요 성분의 함량은 Table 2와 같다.
파쇄 실험에 사용된 장비는 대표적인 파쇄 장비인 조크러셔(Jaw crusher)와 롤크러셔(Roll crusher)이다. 두 장비 모두 압축에 의한 파쇄가 주요 메커니즘이나, 파쇄기 구조의 특성에 따라 시료에 작용되는 압축력의 형태가 다르다.

이론/모형

분쇄 상수 도출 및 분쇄 시뮬레이션 분쇄 공정 수학적 모델의 주요 변수인 분쇄율(S)과 분쇄분포(B)에는 총 5가지 변수들이 존재하며, 해당 변수를 파악할 경우 PBM 모델을 이용하여 시간에 따른 분쇄 산물의 입도를 예측할 수 있다. 따라서 역산법 (Back-calculation method)를 적용하여 분쇄 산물의 입도로부터 해당 변수들을 도출하였다. 역산법은 실험을 통해 해당 변수들을 구하게 되는 실험법과 다르게 임의의 분쇄 상수를 이용하여 예측 값을 계산한 후, 실제의 참값과 반복적으로 비교하여 분쇄 상수를 구하는 방법으로 기존의 많은 연구를 통해 그 효율성이 입증된 바 있다¹⁰⁾.

성능/효과

1mm 이하의 시료가 급격히 증가하기 시작하였다. 128분 이후에는 거의 모든 시료가 1mm 이하로 감소하였으며, 0.1mm 이하의 미분이 비율이 약 40%로 증가한 것을 확인할 수 있다. 폐희토류 자석의 침출은 입도에 따라 큰 영향을 받는다고 파악되고 있으며, 기존 연구에 따라 가장 효율이 좋다고 보고되어 있는 0.
Table 5의 결과를 확인해보면 파쇄 공정 후 시료의 산소 농도는 0.371%이며, 이를 일반적인 대기 환경에서 120분간 분쇄하였을 경우 산소의 농도는 약 0.12% 증가하는 양상을 보였다. 그러나 분쇄 공정에서 볼밀 챔버를 Ar으로 충진한 경우에는 분쇄가 진행되는 동안 산소와의 접촉을 최소화할 수 있었으며, 그 결과 파쇄 시료와 산소 농도에는 큰 차이가 없었다.
분쇄 초기에는 분쇄가 잘 이루어지지 않아 입도의 큰 변화가 없었으며, 점차 분쇄시간이 증가되면서 시료에 누적되는 충격이 커져 분쇄가 잘 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 그 결과 16분 분쇄 이후에 일반적인 광물의 분쇄와 같이 누적입도분포 곡선 사이의 간격이 일정해지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 현상은 다른 분쇄 연구에서도 동일하게 나타나는데, 교반밀(Stirred mill)을 이용하여 희토자석 스크랩을 분쇄한 연구에서도 중간입도를 나타내는 D⁵⁰의 값이 분쇄 초기에는 약 650 μm에 서 4시간, 8시간까지는 각각 520μm, 500μm로 큰 변화를 나타내지 않지만, 16시간이 지난 후에는 45μm 로 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다¹⁾.
12% 증가하는 양상을 보였다. 그러나 분쇄 공정에서 볼밀 챔버를 Ar으로 충진한 경우에는 분쇄가 진행되는 동안 산소와의 접촉을 최소화할 수 있었으며, 그 결과 파쇄 시료와 산소 농도에는 큰 차이가 없었다. 따라서 볼밀 챔버를 Ar 가스로 충전한 것만으로도, 분쇄 산물에서의 산소 농도를 제어할 수 있었다.
5에서 확인할 수 있듯이 해당 구간의 입도 비율은 투입 시료에서 약 22%를 차지하였으며, 분쇄 초기에는 분쇄가 잘 이루어지지 않아 큰 변화가 발견되지 않았다. 그러나 분쇄가 본격적으로 이루어지는 16분 이후에 해당 구간의 비율이 점차 증가하였으며, 64분 분쇄 후 해당 구간의 분쇄 산물 비율이 35.7%로 가장 높게 나타남을 확인하였다. 그리고 분쇄 시간이 증가하는 128분에는 과분쇄로 인해 해당 구간의 비율이 21%로 급격히 감소하는 것을 확인하였다.
7%로 가장 높게 나타남을 확인하였다. 그리고 분쇄 시간이 증가하는 128분에는 과분쇄로 인해 해당 구간의 비율이 21%로 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 따라서 목적 입도 구간의 시료를 효율적으로 생산하기 위해서는 분쇄 시간의 적절한 조절이 필요하다.
4에 비해 현저히 낮은 값으로, 폐희토류 자석이 일반 광물에 비해 분쇄가 매우 잘 이루어지지 않음을 의미한다. 또한 분쇄분포(B)에 해당하는 변수들을 이용하여 폐희토류 자석 분쇄산물의 분포형태를 확인해보면, 분쇄를 통해 생성되는 입자들 중 미분의 비율이 매우 높다는 것을 확인할 수 있다. 즉, 폐희토류 자석의 경우에는 일반적인 광물에 비해 경도가 높아 부서지기 어려우며, 부서질 경우에는 미분의 발생량이 매우 높아 전체적인 분쇄분포에 영향을 미친다고 할 수 있다.
볼밀을 통한 분쇄 실험 결과, 분쇄 초기에는 폐희토류 자석의 높은 경도로 인해 분쇄가 잘 이루어지지 않았으며, 일정시간(16분)이 지난 후에야 일반적인 분쇄 양상을 보였다. 또한 역산법을 이용하여 도출된 분쇄 상수들로부터 폐희토류 자석이 일반 광물에 비해 매우 낮은 분쇄율(S)과 미분이 많이 발생하는 분쇄분포(B)를 갖고 있다는 사실을 확인하였다. 폐희토류 자석의 분쇄율(S)와 분쇄분포(B)를 통해 계산될 수 있는 분쇄 시간에 따른 입도분포는 특정 입도 구간을 효과적으로 생산하기 위한 분쇄 공정을 구축하는데 기초자료로 활용될 수 있다.
폐희토류 자석의 분쇄율(S)와 분쇄분포(B)를 통해 계산될 수 있는 분쇄 시간에 따른 입도분포는 특정 입도 구간을 효과적으로 생산하기 위한 분쇄 공정을 구축하는데 기초자료로 활용될 수 있다. 마지막으로 폐희토류 자석 분말 시료의 산소 농도를 제어하기 위해 볼밀 챔버를 Ar으로 제어하는 경우에는 산소 농도의 증가 없이 효과적으로 입도를 감소할 수 있었다.
따라서 폐희토류 시료의 산화를 최소화하기 위해 조크러셔를 이용한 파쇄 공정을 적용하였다. 볼밀을 통한 분쇄 실험 결과, 분쇄 초기에는 폐희토류 자석의 높은 경도로 인해 분쇄가 잘 이루어지지 않았으며, 일정시간(16분)이 지난 후에야 일반적인 분쇄 양상을 보였다. 또한 역산법을 이용하여 도출된 분쇄 상수들로부터 폐희토류 자석이 일반 광물에 비해 매우 낮은 분쇄율(S)과 미분이 많이 발생하는 분쇄분포(B)를 갖고 있다는 사실을 확인하였다.
4의 시간에 따른 누적입도분포 곡선 사이의 간격이 일정한 것이 일반적이나⁹⁾, 본 실험의 결과는 그렇지 않았다. 분쇄 초기에는 분쇄가 잘 이루어지지 않아 입도의 큰 변화가 없었으며, 점차 분쇄시간이 증가되면서 시료에 누적되는 충격이 커져 분쇄가 잘 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 그 결과 16분 분쇄 이후에 일반적인 광물의 분쇄와 같이 누적입도분포 곡선 사이의 간격이 일정해지는 것을 확인할 수 있었다.
해당 폐희토류 자석의 성분은 일반적인 폐희토류 자석과 같이 NdFeB계의 자석이며, 주요 성분의 함량은 Table 2와 같다. 성분 분석을 통해 확인된 폐희토류 자석의 성분은 Fe 함량은 63.4%, Nd 함량은 약 18.9% 이며, Nd 이외에도 Pr, Dy, Gd 등의 희토류 원소들이 1.2% ~ 5.5% 함유되어 있다. 또한 Zn도 1.
조크러셔를 통해 파쇄된 입자의 최대 크기는 약 1. mm이며, mm 이상의 시료가 전체의 약 60% 이상으로 아직 충분한 입도 감소가 이루어지지 않음을 확인하였다.
폐희토류 자석의 파분쇄는 재활용을 위한 필수적인 공정으로, 단순한 입도 감소의 과정이라기보다는 공정 전체의 효율성을 좌우할 수 있는 중요한 공정이다. 침출 등의 후속 공정의 효율을 극대화 할 수 있는 목적 입도의 폐희토류 자석 입자를 효과적으로 생산하고, 이 과정에서 발생할 수 있는 표면 산화 등을 제어하는 공정을 구축함으로서 폐희토류 자석 재활용의 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 다양한 기계적 특성을 갖는 폐희토류 자석들의 파분쇄 특성을 파악하는 일은 매우 중요하며, 이를 위해 지속적인 연구가 진행되어야 할 것 이다.

후속연구

침출 등의 후속 공정의 효율을 극대화 할 수 있는 목적 입도의 폐희토류 자석 입자를 효과적으로 생산하고, 이 과정에서 발생할 수 있는 표면 산화 등을 제어하는 공정을 구축함으로서 폐희토류 자석 재활용의 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 다양한 기계적 특성을 갖는 폐희토류 자석들의 파분쇄 특성을 파악하는 일은 매우 중요하며, 이를 위해 지속적인 연구가 진행되어야 할 것 이다.
또한 역산법을 이용하여 도출된 분쇄 상수들로부터 폐희토류 자석이 일반 광물에 비해 매우 낮은 분쇄율(S)과 미분이 많이 발생하는 분쇄분포(B)를 갖고 있다는 사실을 확인하였다. 폐희토류 자석의 분쇄율(S)와 분쇄분포(B)를 통해 계산될 수 있는 분쇄 시간에 따른 입도분포는 특정 입도 구간을 효과적으로 생산하기 위한 분쇄 공정을 구축하는데 기초자료로 활용될 수 있다. 마지막으로 폐희토류 자석 분말 시료의 산소 농도를 제어하기 위해 볼밀 챔버를 Ar으로 제어하는 경우에는 산소 농도의 증가 없이 효과적으로 입도를 감소할 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	희토류 영구자석은 무엇인가?	희토류 영구자석(Rare earth magnet)은 1970년대 Sm-Co계 영구자석이 처음 개발된 이래 높은 자성 특성을 바탕으로 희토류-전이금속의 조합으로 급속도로 발전하였다. 희토류 영구자석의 발전은 Sm-Co계 영구자석의 원소 수급 문제와 가격 변동으로 인해 새로운 원소의 조합의 개발이 요구되었으며, 그 결과 높은 보자력을 갖는 Nd-Fe-B계의 희토류 영구자석이 개발되었다.
	NdFeB계 영구자석의 성능 향상을 위해 첨가되는 원소는 무엇이 있는가?	희토류 영구자석의 발전은 Sm-Co계 영구자석의 원소 수급 문제와 가격 변동으로 인해 새로운 원소의 조합의 개발이 요구되었으며, 그 결과 높은 보자력을 갖는 Nd-Fe-B계의 희토류 영구자석이 개발되었다. 현재는 NdFeB계 희토류 영구자석이 전체 영구자석 생산량의 50% 이상을 차지하고 있으며, NdFeB계 영구자석의 성능 향상을 위해 일부 Dy, T b 등의 원소가 일부 첨가되고 있다1).
	폐희토류 자석의 높은 활성도에 의한 급격한 산화가 가져오는 결과는 무엇인가?	또한 폐희토류 자석의 경우에는 매우 높은 활성도를 갖고 있어 쉽게 산화가 될 뿐만 아니라, 심지어는 파분쇄 공정에서 대기 중의 산소와 반응하여 불꽃을 내며 급격한 산화가 이루어지기도 한다. 이럴 경우 자석 분말 표면 산화로 인해 침출공정에서 필요한 시약의 양이 크게 증가하여 공정 전체의 경제성을 저하시키는 요인이 되기도 한다. 따라서 침출 공정의 최대 효율을 도출할 수 있는 크기의 입자를 효과적으로 생산할 수 있는 파분쇄 공정의 설계가 필요하며, 본 연구에서는 이를 위한 기초연구로 폐희토류 자석의 파분쇄 특성에 대한 연구와 그에 따른 표면 산화 특성을 확인하고자 하였다.

참고문헌 (10)

Ah Ram Seo, 2015 : Effect of grinding on the oxidation roasting and leaching of NdFeB permanent magnet scrap, Master-thesis. Hanyang University.
Byung Joo Kim, Hyong Seok Kim, Ho Sung Yoon, Bong Gyoo Cho, and Tak Hur, 2013 : An Eco-efficiency anlaysis of Nd permanent magnet recycling, Journal of the Korean Institute of Recycling, 22(4), pp.55-61.
Thomas, G., Goonan, 2011 : Rare Earth Elements-End Use and Recyclability, USGS.
Jae Chun Lee, Won Back Kim, Jin Gi Jung, and In Joo Yoon, 1998 : Extraction of Neodymium from Nd-Fe-B magnet scraps by Sulfuric Acid, J. of the Korean Inst. of Met. & Mater., 36(6), pp.967-972.
Ho Sung Yoon, Chul Joo Kim, Jin Young Lee, Sung Don Kim, et al., 2003 : Separation of Neodymium from NdFeB Permanent Magnetic Scrap, Journal of the Korean Institute of Recycling, 12(6), pp.57-63.
Tomohiko Akahori, Yu Miyamoto, Tomonori Saeki, Masahide Okamoto, and Toru. H. Okabe, 2017 : Optimum conditions for extracting rare earth metals from waste magnets by using molten magnesium, Journal of Alloys and Compounds, 703, pp.337-343.

상세보기
Austin, L. G., Klimpel, R. R., and Luckie, P. T., 1984 : Process Engineering of Size Reduction Ball Milling, Society of Mining Engineers, New York.
Jung Yoon Kim, 2001 : Development of Grinding Circuit Simulators using Mathematical Grinding Model, Masterthesis. Seoul National University.
Hoon Lee and Hee Chan Cho, 2002 : Determination of the breakage parameters on the non metallic minerals, Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers, 37(4), pp.248-256.
Hoon Lee, Kwan Ho Kim, Wan Tae Kim, and Sang Bae Kim, 2013 : Determination of Breakage parameters in Mathematical grinding model by weight-adjustment Modification, Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers, 50(1), pp.80-87.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증