NdFeB 영구자석 스크랩의 산화배소 및 침출에 미치는 분쇄의 영향

Abstract

본 연구에서는 제조 공정 중 발생하는 NdFeB 영구자석 스크랩의 분쇄 특성을 파악하고 그에 따라 산화배소와 침출 공정에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 철 산화물의 밀도가 영구자석을 이루는 주요 금속 성분에 비해 낮은 특성을 이용하여 밀도 측정에 의해 산화물의 생성 여부를 판단하였다. 분쇄 특성 확인 결과, 분쇄에 의해 입도 감소 및 비표면적 증가 현상이 나타났으며, 밀도 감소 현상을 통해 산화가 나타났음을 알 수 있었다. 산화배소는 온도별로 진행되었다. 분쇄시간이 증가하고 산화배소 온도가 증가함에 따라 밀도가 낮아지는 현상이 나타났으며, XRD 분석 결과 500℃에서 Fe2O3, 500℃ 이후 온도에서 Fe2O3와 NdFeO3가 관찰되었다. 또한 입도 감소에 따라 비표면적이 증가할수록, 산화반응 면적이 증가하게 되어 산화배소를 통해 산화물의 생성이 더 많아지는 경향을 나타내는 것을 알 수 있었다. 황산 용액을 통해 침출 경향을 살펴본 결과, 입도가 감소함에 따라 네오디뮴과 철의 침출율의 차가 증가하는 것을 확인하였다. 이는 비표면적 증가에 의해 산화 반응 면적이 넓어져 Fe2O3가 많이 생성되었기 때문으로 사료된다. 또한 산화배소 온도가 증가함에 따라서 네오디뮴과 철의 침출율은 모두 감소하였는데, 이는 NdFeO3가 생성되어 나타난 현상으로 판단할 수 있었다.