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최근, off-grade 타이타늄 (Ti) 스폰지의 재활용을 위해 수소 가스 (H2) 분위기에서 마그네슘 (Mg) 금속을 이용한 탈산 공정이 개발되고 있다. 탈산 후 고순도의 Ti을 얻기 위해서는, 산 침출의 제어를 통한 산소 (O) 오염의 최소화가 중요하다. 본 연구에서는 off-grade Ti 스폰지를 수소 혼합 가스 분위기 중 Mg 금속으로 탈산하여 얻은 Ti 혼합물의 염산 (HCl)을 이용한 최적 침출 조건을 조사하였다. 특히, 침출 시간, 온도, HCl 용액의 몰농도 및 공급 가스의 종류가 Ti 내 O 농도와 Mg, Ti 및 철 (Fe)의 침출 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 아르곤 (Ar) 가스를 버블링하며 313 K에서 HCl 침출을 수행한 결과, Ti 내 O 농도는 0.168 mass%였으며, Ti과 Fe의 침출률은 각각 1.01 % 와 43.84 %를 나타냈다. 결과적으로, off-grade Ti 스폰지의 탈산 후 Ti 혼합물의 HCl 침출 최적화를 통해 Ti 손실 및 O에 의한 오염을 최소화하였고, 저산소 Ti의 회수가 가능함을 입증하였다.

To recycle off-grade Ti sponges, deoxidation using Mg in H2 gas has been recently developed. After deoxidation, acid leaching plays an important role in producing high-purity Ti without contamination by O. In this study, conditions for the HCl leaching of Ti mixtures obtained by deoxidation of an off-grade Ti sponge were optimized. The influences of leaching time, temperature, molarity of HCl solution, and bubbling gas on the O concentration in Ti were investigated, in addition to the dissolution behaviors of Mg, Ti, and Fe. When HCl leaching was conducted at 313 K under argon gas bubbling, the O concentration in Ti was 0.168 mass%, and the fractions of dissolved Ti and Fe were 1.01 % and 43.84 %, respectively. These results demonstrate the feasibility of mitigating O contamination in Ti with minimal Ti loss during the HCl leaching of a Ti mixture obtained after deoxidizing an off-grade Ti sponge.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
탄탈럼의 제련과 리사이클링 = Smelting and recycling of tantalum 손호상 p. 3-16
TiO2 원료 분급이 수소 분위기 내 마그네슘 열환원을 이용한 저산소 Ti 금속 분말 제조에 미치는 영향 = Influence of sieving method of TiO2 feed on the production of low-O Ti via magnesiothermic reduction in a hydrogen atmosphere 송영주, 박성훈, 윤진호, 이지은, 강정신 p. 17-28
Investigation on HCl leaching of Ti mixture obtained by deoxidation of off-grade Ti sponge using Mg metal = Mg을 이용한 Off-grade 타이타늄 스폰지 탈산 산물의 산 침출에 관한 연구 Hyunjin Na, Sung-Hun Park, Tae-Hyuk Lee, Jungshin Kang p. 29-42
KR슬래그와 환원슬래그를 사용한 고성능 시멘트 클링커의 소성 특성 = Burnability of high-performance cement clinker using KR slag and reduction slag 김태형, 김영진, 김나영, 최문관, 정우철, 조진상 p. 43-55
심층 공융 용매를 사용하여 리튬인산철 양극재 분말로부터 리튬, 철 그리고 인 성분의 침출 거동에 관한 연구 = A study on the leaching behavior of Li, Fe and P from lithium iron phosphate cathode powder using deep eutectic solvents 김희선, 김성원, 김대원 p. 56-65
사용 후 배터리의 양극재 환원 반응에 따른 블랙매스 양극재와 음극재 및 리튬의 분리·선별 특성 기초 연구 = Fundamental study on the separation characteristics of cathode, anode, and lithium from black mass with the NMC reduction in spent lithium-ion batteries 양찬우, 유광석, 김관호, 홍길상 p. 66-75
차원 해석 기반 더블 스피닝 모델을 활용한 슬래그울 직경에 대한 배합 조성 및 점도의 영향 = Influence of slag composition and viscosity on diameter of slag wool using dimensional analysis-based double-spinning model 정은진, 김선중 p. 76-84
양극성 전기투석을 이용한 황산리튬용액으로부터 수산화리튬용액의 회수 = Recovery of lithium hydroxide solution from lithium sulfate solution using bipolar electrodialysis 박지영, 서우진, 박유빈, 이수민, 유경근 p. 85-90

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