희소금속의 제련과 리사이클링
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| Publication Date | 2023/02/23 |
| Pages/Weight/Size | 153*224*40mm |
| ISBN | 9788971806074 |
| Categories | 자연과학 |
Description
자원(resources)은 ‘원재료나 광물과 같이 인류에게 유용한 물질의 저장원’으로, ‘지하자원’이나 ‘천연자원’을 의미하였으나, 최근에는 순환경제(circular economy)의 등장과 함께 도시광산인 ‘지상자원’까지 포함하게 되었다. ‘도시광산’이란 지상에 축적되어 있는 공업제품을 재생 가능한 자원으로 간주하여, 이러한 자원이 축적된 장소를 도시광산으로 명명하면서 사용되기 시작하여 지금은 사회 전반에서 일반적인 용어로 자리 잡았다.
통상 천연자원은 특정 지역에 편중되어 있는 경우가 많으며, 특히 우리나라는 몇 가지를 제외한 대부분의 금속자원을 수입에 의존하고 있다. 그러나 산업과 사회의 발달에 따라 우리나라에도 많은 지상자원이 축적되어 있으므로 이러한 지상자원을 유용하게 활용하는 것이 ‘자원전쟁’에서 살아남아 성장의 한계를 극복할 수 있는 지름길이 될 것이다. 특히 최근의 탄소중립(carbon neutral)은 더 이상 미룰 수 없는 최대의 과제가 되었는데, 이를 달성하기 위한 최선의 방법 중 한 가지가 자원 리사이클링, 특히 ‘금속자원의 리사이클링’이다. 지상자원으로부터 금속을 추출하면 금속 종류에 따라 천연자원으로부터 금속을 추출하는 것에 비하여 불과 수 %에서 수십 %의 에너지로도 충분하며, 이산화탄소 배출량도 획기적으로 감소한다. 따라서 금속자원의 리사이클링은 더 이상 선택이 아닌 필수가 되었다. 『자원리사이클링공학』과 『범용금속의 리사이클링』의 후속작인 이 책은 첨단산업을 지탱하는 희소금속과 귀금속의 제련기술과 함께 주요 발생원에 따른 각 금속의 리사이클링 기술에 대해 상세하게 설명하였다. 다만 희토류 원소(17개)와 백금족 금속(6개)을 포함하여 우리나라에서 지정한 50여 개가 넘는 모든 희소금속을 다룰 수는 없어 최근 이슈가 되고 있는 핵심 금속(critical metals)을 위주로 설명하였다.
통상 천연자원은 특정 지역에 편중되어 있는 경우가 많으며, 특히 우리나라는 몇 가지를 제외한 대부분의 금속자원을 수입에 의존하고 있다. 그러나 산업과 사회의 발달에 따라 우리나라에도 많은 지상자원이 축적되어 있으므로 이러한 지상자원을 유용하게 활용하는 것이 ‘자원전쟁’에서 살아남아 성장의 한계를 극복할 수 있는 지름길이 될 것이다. 특히 최근의 탄소중립(carbon neutral)은 더 이상 미룰 수 없는 최대의 과제가 되었는데, 이를 달성하기 위한 최선의 방법 중 한 가지가 자원 리사이클링, 특히 ‘금속자원의 리사이클링’이다. 지상자원으로부터 금속을 추출하면 금속 종류에 따라 천연자원으로부터 금속을 추출하는 것에 비하여 불과 수 %에서 수십 %의 에너지로도 충분하며, 이산화탄소 배출량도 획기적으로 감소한다. 따라서 금속자원의 리사이클링은 더 이상 선택이 아닌 필수가 되었다. 『자원리사이클링공학』과 『범용금속의 리사이클링』의 후속작인 이 책은 첨단산업을 지탱하는 희소금속과 귀금속의 제련기술과 함께 주요 발생원에 따른 각 금속의 리사이클링 기술에 대해 상세하게 설명하였다. 다만 희토류 원소(17개)와 백금족 금속(6개)을 포함하여 우리나라에서 지정한 50여 개가 넘는 모든 희소금속을 다룰 수는 없어 최근 이슈가 되고 있는 핵심 금속(critical metals)을 위주로 설명하였다.
Contents
머리말
제1장 금속제련과 리사이클링의 개요
Introduction to Extractive Metallurgy and Recycling
1. 서론
2. 탄소중립과 금속 리사이클링
3. 금속의 분류와 희소금속
4. 금속제련의 개요
1) 금속제련의 원료
2) 원료의 전처리
3) 금속제련법의 분류
4) 건식제련
5) 습식제련
6) 전해제련
제2장 리튬
Lithium
1. 서론
2. 리튬의 생산량과 용도
3. 리튬의 제련
1) 리튬 자원
2) 리튬 수용액의 화학
3) 염수호에서의 리튬 추출
4) 광석에서의 리튬 추출
5) 금속 리튬의 제조
4. 2차 자원에서의 리튬 회수
1) 리튬이온 배터리 양극재의 습식처리
2) 리튬이온 배터리 양극재의 탄산화 배소
3) 리튬이온 배터리 양극재의 수소 환원
5. 폐리튬이온 배터리의 리사이클링
1) 리튬이온 배터리
2) 폐리튬이온 배터리의 리사이클링 개요
3) 리튬이온 배터리의 리사이클링을 위한 전처리
4) 리튬이온 배터리 구성물질의 리사이클링
5) 폐리튬이온 배터리의 리사이클링 공정 예
6. 종합
제3장 니켈과 코발트
Nickel and Cobalt
1. 서론
2. 니켈과 코발트의 생산량과 용도
1) 니켈의 생산량과 용도
2) 코발트의 생산량과 용도
3. 니켈 제련
1) 니켈 자원과 제련 개요
2) 니켈 황화광의 제련
3) 니켈 산화광의 제련
4) 금속 니켈의 제조와 정제
4. 코발트 제련
1) 코발트 자원과 제련 개요
2) 니켈 광석 중 코발트 회수
3) 구리 광석 중 코발트 회수
4) 광석 전체 침출법
5) 코발트 침출액의 정제
5. 니켈과 코발트의 리사이클링
1) 니켈 합금강의 리사이클링
2) 기타 니켈 자원의 리사이클링
3) 코발트의 리사이클링
6. Ni-MH와 NiCd 배터리의 리사이클링
1) Ni-MH 배터리의 리사이클링
2) NiCd 배터리의 리사이클링
7. 종합
제4장 주석
Tin
1. 서론
2. 주석의 생산량과 용도
3. 주석의 제련
1) 주석 제련의 열역학
2) 주석 광석과 예비처리
3) 주석의 건식제련
4) 산화주석의 수소환원
5) 주석의 습식제련
6) 주석의 정제
4. 주석의 리사이클링
1) 주석 리사이클링의 개요
2) 주석 합금 및 솔더의 리사이클링
3) ITO에서의 주석 회수
4) 주석 도금강판에서의 주석 회수
5) 도금 폐액에서의 주석 회수
5. 종합
제5장 실리콘
Silicon
1. 서론
2. 실리콘의 생산량과 용도
3. 실리콘의 제련
1) 실리콘 제련의 열역학
2) 금속 실리콘의 제조
3) 실리콘 합금 제조
4) 금속 실리콘(MG-Si)의 화학적 정제
5) 금속 실리콘의 야금학적 정제
4. 실리콘의 용융과 반도체용 실리콘의 제조
5. 실리콘의 리사이클링
1) 웨이퍼 절삭 분말의 리사이클링
2) 웨이퍼 절삭 분말의 리사이클링 예
3) 태양전지 실리콘의 리사이클링
4) 태양전지 폐모듈의 처리 기술 예
6. 종합
제6장 마그네슘
Magnesium
1. 서론
2. 마그네슘의 생산량과 용도
3. 마그네슘의 제련
1) 마그네슘의 원료
2) 열환원법
3) 용융염 전해법
4) MgO의 용융염 전해
5) 마그네슘 및 합금의 용해
4. 마그네슘의 리사이클링
1) 마그네슘의 리사이클링 개요
2) 마그네슘 스크랩
3) 마그네슘 스크랩의 전처리
4) 마그네슘의 용해와 불순물
5) 마그네슘 합금 용탕의 가스 취입 정련
6) 마그네슘 합금 용탕의 플럭스 정련
7) 진공 증류에 의한 정제
8) 마그네슘 절삭 칩의 고체상태 리사이클링
5. 종합
제7장 타이타늄
Titanium
1. 서론
2. 타이타늄의 생산량과 용도
3. 타이타늄의 제련
1) 타이타늄 제련의 열역학
2) 타이타늄 탈산의 열역학
3) 타이타늄 광석과 전처리
4) TiCl4의 제조와 고순도화
5) TiCl4의 환원과 스펀지 Ti의 분리
6) 타이타늄 잉곳의 제조
4. 타이타늄의 신제련법
1) 금속 열환원법
2) 수소 열환원법
3) 전해채취법
5. 타이타늄의 리사이클링
1) 타이타늄 및 타이타늄 합금 스크랩
2) 스크랩의 전처리
3) 페로타이타늄의 제조
4) 타이타늄 스크랩의 탈산
5) 타이타늄 스크랩의 용융
6. 종합
제8장 지르코늄과 하프늄
Zirconium and Hafnium
1. 서론
2. 지르코늄과 하프늄의 생산량과 용도
3. 지르코늄의 제련
1) 지르콘의 분해
2) 하프늄의 분리
3) Kroll법에 의한 금속 지르코늄의 제조
4) 지르코늄의 신제련법
5) 금속 지르코늄의 정제
6) 지르코늄 합금 제조
4. 하프늄의 제련
1) Kroll법에 의한 금속 하프늄의 제조
2) 용융염 전해에 의한 금속 하프늄의 제조
3) 금속 하프늄의 정제와 용융
5. 지르코늄과 하프늄의 리사이클링
1) 지르코늄의 리사이클링
2) 하프늄의 리사이클링
6. 종합
제9장 텅스텐
Tungsten
1. 서론
2. 텅스텐의 생산량과 용도
3. 텅스텐의 제련
1) 텅스텐의 원료
2) 텅스텐 정광의 습식처리
3) 금속으로의 환원
4) 텅스텐 카바이드의 제조
4. 텅스텐의 리사이클링
1) 텅스텐 및 합금 스크랩
2) 초경합금 등의 리사이클링 개요
3) 직접 처리법
4) 화학적 처리법
5) 반직접법(Semi-direct recycling)과 용융법
5. 종합
제10장 몰리브데넘
Molybdenum
1. 서론
2. 몰리브데넘의 생산량과 용도
3. 몰리브데넘의 제련
1) 몰리브데넘의 원료
2) 삼산화몰리브데넘의 제조와 정제
3) 금속 몰리브데넘의 제조
4) 페로몰리브데넘의 제조
4. 몰리브데넘의 리사이클링
1) 몰리브데넘 함유 스크랩의 리사이클링
2) 폐촉매에서의 몰리브데넘 회수
3) 기타 2차 자원에서의 몰리브데넘 회수
5. 종합
제11장 바나듐
Vanadium
1. 서론
2. 바나듐의 생산량과 용도
3. 바나듐의 제련
1) 바나듐의 원료와 제련 개요
2) 바나듐 슬래그로부터 V2O5 제조
3) 광석으로부터 V2O5 제조
4) 금속 V의 제조
5) 바나듐 합금의 제조
6) 금속 바나듐의 정제
4. 바나듐의 리사이클링
1) 철 스크랩 중 바나듐의 회수
2) 플라이 애시 중 바나듐의 회수
5. 폐촉매에서 바나듐과 몰리브데넘의 회수
1) 탈황 폐촉매
2) 폐촉매에서 바나듐과 몰리브데넘의 회수
6. 종합
제12장 나이오븀과 탄탈럼
Niobium and Tantalum
1. 서론
2. 나이오븀과 탄탈럼의 생산량과 용도
3. 나이오븀의 제련
1) 나이오븀과 탄탈럼의 원료
2) 광석의 분해 및 Nb2O5와 Ta2O5의 분리
3) 나이오븀 제련의 개요
4) 나이오븀 산화물의 환원
5) 나이오븀 염화물 및 불화물의 환원
6) 페로나이오븀(Ferroniobium)의 제조
7) 금속 나이오븀의 정제
4. 탄탈럼의 제련
1) 탄탈럼 불화물 및 염화물의 환원
2) 탄탈럼 불화물의 용융염 전해
3) 탄탈럼 산화물의 환원
4) 금속 탄탈럼의 정제
5. 나이오븀과 탄탈럼의 리사이클링
1) 나이오븀의 리사이클링
2) 탄탈럼의 리사이클링
6. 종합
제 13장 귀금속
Precious Metals
1. 서론 _607
2. 귀금속의 생산량과 용도
1) 금의 공급과 수요
2) 은의 공급과 수요
3) 백금족 금속의 공급과 수요
3. 귀금속 수용액의 열역학
4. 금, 은의 제련
1) 금, 은 제련의 원료
2) 금, 은의 습식제련
3) 전해 슬라임법
4) 기타 제련법
5. 백금족 금속의 제련
1) 백금족 금속의 제련 원료
2) 백금족 금속의 건식제련
3) 백금족 금속의 습식제련
6. 귀금속의 정제
1) 용해 및 침전 분리법
2) 전해정제
3) 용매추출법
4) Miller법
7. 귀금속의 리사이클링
1) 리사이클링 원료와 전처리
2) 귀금속의 리사이클링 순서
3) 건식법에 의한 귀금속의 회수
4) 습식법에 의한 귀금속의 회수
5) 귀금속의 습식 회수 공정 예
8. 귀금속 폐촉매의 리사이클링
1) 귀금속 촉매
2) 폐촉매의 습식처리
3) 폐촉매의 건식처리
4) 염화에 의한 백금족 금속의 분리회수
9. 종합
제14장 희토류 원소
Rare Earth Elements
1. 서론
2. 희토류 원소의 생산량과 용도
3. 희토류 원소의 제련
1) 희토류 원소의 원료
2) 희토류 원소 광석의 처리
3) 희토류 원소의 분리와 정제
4) 금속으로의 환원
5) 희토류 원소의 정제
4. 희토류 원소의 리사이클링
1) 희토류 원소 스크랩
2) 희토류 원소 자석의 리사이클링
5. 종합
부록
제1장 금속제련과 리사이클링의 개요
Introduction to Extractive Metallurgy and Recycling
1. 서론
2. 탄소중립과 금속 리사이클링
3. 금속의 분류와 희소금속
4. 금속제련의 개요
1) 금속제련의 원료
2) 원료의 전처리
3) 금속제련법의 분류
4) 건식제련
5) 습식제련
6) 전해제련
제2장 리튬
Lithium
1. 서론
2. 리튬의 생산량과 용도
3. 리튬의 제련
1) 리튬 자원
2) 리튬 수용액의 화학
3) 염수호에서의 리튬 추출
4) 광석에서의 리튬 추출
5) 금속 리튬의 제조
4. 2차 자원에서의 리튬 회수
1) 리튬이온 배터리 양극재의 습식처리
2) 리튬이온 배터리 양극재의 탄산화 배소
3) 리튬이온 배터리 양극재의 수소 환원
5. 폐리튬이온 배터리의 리사이클링
1) 리튬이온 배터리
2) 폐리튬이온 배터리의 리사이클링 개요
3) 리튬이온 배터리의 리사이클링을 위한 전처리
4) 리튬이온 배터리 구성물질의 리사이클링
5) 폐리튬이온 배터리의 리사이클링 공정 예
6. 종합
제3장 니켈과 코발트
Nickel and Cobalt
1. 서론
2. 니켈과 코발트의 생산량과 용도
1) 니켈의 생산량과 용도
2) 코발트의 생산량과 용도
3. 니켈 제련
1) 니켈 자원과 제련 개요
2) 니켈 황화광의 제련
3) 니켈 산화광의 제련
4) 금속 니켈의 제조와 정제
4. 코발트 제련
1) 코발트 자원과 제련 개요
2) 니켈 광석 중 코발트 회수
3) 구리 광석 중 코발트 회수
4) 광석 전체 침출법
5) 코발트 침출액의 정제
5. 니켈과 코발트의 리사이클링
1) 니켈 합금강의 리사이클링
2) 기타 니켈 자원의 리사이클링
3) 코발트의 리사이클링
6. Ni-MH와 NiCd 배터리의 리사이클링
1) Ni-MH 배터리의 리사이클링
2) NiCd 배터리의 리사이클링
7. 종합
제4장 주석
Tin
1. 서론
2. 주석의 생산량과 용도
3. 주석의 제련
1) 주석 제련의 열역학
2) 주석 광석과 예비처리
3) 주석의 건식제련
4) 산화주석의 수소환원
5) 주석의 습식제련
6) 주석의 정제
4. 주석의 리사이클링
1) 주석 리사이클링의 개요
2) 주석 합금 및 솔더의 리사이클링
3) ITO에서의 주석 회수
4) 주석 도금강판에서의 주석 회수
5) 도금 폐액에서의 주석 회수
5. 종합
제5장 실리콘
Silicon
1. 서론
2. 실리콘의 생산량과 용도
3. 실리콘의 제련
1) 실리콘 제련의 열역학
2) 금속 실리콘의 제조
3) 실리콘 합금 제조
4) 금속 실리콘(MG-Si)의 화학적 정제
5) 금속 실리콘의 야금학적 정제
4. 실리콘의 용융과 반도체용 실리콘의 제조
5. 실리콘의 리사이클링
1) 웨이퍼 절삭 분말의 리사이클링
2) 웨이퍼 절삭 분말의 리사이클링 예
3) 태양전지 실리콘의 리사이클링
4) 태양전지 폐모듈의 처리 기술 예
6. 종합
제6장 마그네슘
Magnesium
1. 서론
2. 마그네슘의 생산량과 용도
3. 마그네슘의 제련
1) 마그네슘의 원료
2) 열환원법
3) 용융염 전해법
4) MgO의 용융염 전해
5) 마그네슘 및 합금의 용해
4. 마그네슘의 리사이클링
1) 마그네슘의 리사이클링 개요
2) 마그네슘 스크랩
3) 마그네슘 스크랩의 전처리
4) 마그네슘의 용해와 불순물
5) 마그네슘 합금 용탕의 가스 취입 정련
6) 마그네슘 합금 용탕의 플럭스 정련
7) 진공 증류에 의한 정제
8) 마그네슘 절삭 칩의 고체상태 리사이클링
5. 종합
제7장 타이타늄
Titanium
1. 서론
2. 타이타늄의 생산량과 용도
3. 타이타늄의 제련
1) 타이타늄 제련의 열역학
2) 타이타늄 탈산의 열역학
3) 타이타늄 광석과 전처리
4) TiCl4의 제조와 고순도화
5) TiCl4의 환원과 스펀지 Ti의 분리
6) 타이타늄 잉곳의 제조
4. 타이타늄의 신제련법
1) 금속 열환원법
2) 수소 열환원법
3) 전해채취법
5. 타이타늄의 리사이클링
1) 타이타늄 및 타이타늄 합금 스크랩
2) 스크랩의 전처리
3) 페로타이타늄의 제조
4) 타이타늄 스크랩의 탈산
5) 타이타늄 스크랩의 용융
6. 종합
제8장 지르코늄과 하프늄
Zirconium and Hafnium
1. 서론
2. 지르코늄과 하프늄의 생산량과 용도
3. 지르코늄의 제련
1) 지르콘의 분해
2) 하프늄의 분리
3) Kroll법에 의한 금속 지르코늄의 제조
4) 지르코늄의 신제련법
5) 금속 지르코늄의 정제
6) 지르코늄 합금 제조
4. 하프늄의 제련
1) Kroll법에 의한 금속 하프늄의 제조
2) 용융염 전해에 의한 금속 하프늄의 제조
3) 금속 하프늄의 정제와 용융
5. 지르코늄과 하프늄의 리사이클링
1) 지르코늄의 리사이클링
2) 하프늄의 리사이클링
6. 종합
제9장 텅스텐
Tungsten
1. 서론
2. 텅스텐의 생산량과 용도
3. 텅스텐의 제련
1) 텅스텐의 원료
2) 텅스텐 정광의 습식처리
3) 금속으로의 환원
4) 텅스텐 카바이드의 제조
4. 텅스텐의 리사이클링
1) 텅스텐 및 합금 스크랩
2) 초경합금 등의 리사이클링 개요
3) 직접 처리법
4) 화학적 처리법
5) 반직접법(Semi-direct recycling)과 용융법
5. 종합
제10장 몰리브데넘
Molybdenum
1. 서론
2. 몰리브데넘의 생산량과 용도
3. 몰리브데넘의 제련
1) 몰리브데넘의 원료
2) 삼산화몰리브데넘의 제조와 정제
3) 금속 몰리브데넘의 제조
4) 페로몰리브데넘의 제조
4. 몰리브데넘의 리사이클링
1) 몰리브데넘 함유 스크랩의 리사이클링
2) 폐촉매에서의 몰리브데넘 회수
3) 기타 2차 자원에서의 몰리브데넘 회수
5. 종합
제11장 바나듐
Vanadium
1. 서론
2. 바나듐의 생산량과 용도
3. 바나듐의 제련
1) 바나듐의 원료와 제련 개요
2) 바나듐 슬래그로부터 V2O5 제조
3) 광석으로부터 V2O5 제조
4) 금속 V의 제조
5) 바나듐 합금의 제조
6) 금속 바나듐의 정제
4. 바나듐의 리사이클링
1) 철 스크랩 중 바나듐의 회수
2) 플라이 애시 중 바나듐의 회수
5. 폐촉매에서 바나듐과 몰리브데넘의 회수
1) 탈황 폐촉매
2) 폐촉매에서 바나듐과 몰리브데넘의 회수
6. 종합
제12장 나이오븀과 탄탈럼
Niobium and Tantalum
1. 서론
2. 나이오븀과 탄탈럼의 생산량과 용도
3. 나이오븀의 제련
1) 나이오븀과 탄탈럼의 원료
2) 광석의 분해 및 Nb2O5와 Ta2O5의 분리
3) 나이오븀 제련의 개요
4) 나이오븀 산화물의 환원
5) 나이오븀 염화물 및 불화물의 환원
6) 페로나이오븀(Ferroniobium)의 제조
7) 금속 나이오븀의 정제
4. 탄탈럼의 제련
1) 탄탈럼 불화물 및 염화물의 환원
2) 탄탈럼 불화물의 용융염 전해
3) 탄탈럼 산화물의 환원
4) 금속 탄탈럼의 정제
5. 나이오븀과 탄탈럼의 리사이클링
1) 나이오븀의 리사이클링
2) 탄탈럼의 리사이클링
6. 종합
제 13장 귀금속
Precious Metals
1. 서론 _607
2. 귀금속의 생산량과 용도
1) 금의 공급과 수요
2) 은의 공급과 수요
3) 백금족 금속의 공급과 수요
3. 귀금속 수용액의 열역학
4. 금, 은의 제련
1) 금, 은 제련의 원료
2) 금, 은의 습식제련
3) 전해 슬라임법
4) 기타 제련법
5. 백금족 금속의 제련
1) 백금족 금속의 제련 원료
2) 백금족 금속의 건식제련
3) 백금족 금속의 습식제련
6. 귀금속의 정제
1) 용해 및 침전 분리법
2) 전해정제
3) 용매추출법
4) Miller법
7. 귀금속의 리사이클링
1) 리사이클링 원료와 전처리
2) 귀금속의 리사이클링 순서
3) 건식법에 의한 귀금속의 회수
4) 습식법에 의한 귀금속의 회수
5) 귀금속의 습식 회수 공정 예
8. 귀금속 폐촉매의 리사이클링
1) 귀금속 촉매
2) 폐촉매의 습식처리
3) 폐촉매의 건식처리
4) 염화에 의한 백금족 금속의 분리회수
9. 종합
제14장 희토류 원소
Rare Earth Elements
1. 서론
2. 희토류 원소의 생산량과 용도
3. 희토류 원소의 제련
1) 희토류 원소의 원료
2) 희토류 원소 광석의 처리
3) 희토류 원소의 분리와 정제
4) 금속으로의 환원
5) 희토류 원소의 정제
4. 희토류 원소의 리사이클링
1) 희토류 원소 스크랩
2) 희토류 원소 자석의 리사이클링
5. 종합
부록