Separation of Binary Heavy Rare Earth Elements (Gd/Tb, Ho/Er ) by Synthesized Extraction Resin containing PVA

PVA 含有 合成 抽出樹脂를 利用한 2성분係 重稀土類 元素 (Gd/Tb, Ho/Er) 分離

金俊錫¹⁾·朴景民¹⁾·韓椿¹⁾*·李珍榮²⁾·金俊秀²⁾·魏廷豪³⁾

Separation of Binary Heavy Rare Ear th Elements (Gd/Tb, Ho/Er ) by Synthesized Extraction Resin containing PVA

J oon-Seok Kim, Kyung-Min Par k, Choon Han

, J in-Young Lee, J oon-Soo Kim and J ung-Ho Wee

Abstract : Polyvinyl alcohol (PVA) was added to prepare extraction resin, which was applied to separate heavy rare earth elements in Gd/Tb and Ho/Er system. The supports and extractant of extraction resin were styrene-divinyl benzene copolymer and bis (2-ethyl-hexyl) phosphinic acid (HEH[EHP]), respectively. Addition of PVA reduced the particle size of extraction resin up to 40%. Furthermore, addition of PVA brought more diluted effluent concentration, shorter effluent range and bigger resolution values during separation. This could be explained by the weakening of the bonding force between the rare earths and extraction resin, which could be ascribed to the nature of the interaction between the OH-group in PVA and the OH-group in extractants such as HEH[EHP]. Consequently, the optimum level of PVA addition and the concentration of effluent for Gd/Tb, Ho/Er separation were determined to be 1.5 wt%

of PVA and 0.05 (for Gd/Tb separation) as well as, 0.4 (for Ho/Er separation) mol/ℓ HCl of effluent, respectively.

At these conditions, the best separations were achieved as α

=1.145, and α

=0.615.

Key words : Extraction chromatography, Resin, Extractant, Heavy rare earth element, Suspension polymerization 요 약 : 본 연구에서는 PVA를 이용하여 중희토류 원소분리용 추출수지를 합성하고, 합성된 추출수지를 이용하 여 extraction chromatography법으로 Gd/Tb, Ho/Er 원소를 분리하고자 하였다. 합성 시 스틸렌-디비닐벤젠 공중합 체에 추출제로 Bis(2-ethyl-hexyl)phosphinic acid(HEH[EHP])를 사용하였다. 현탁안정제인 PVA를 첨가한 추출수지 의 입자크기는 PVA를 사용하지 않은 추출수지 보다 40% 이상 작아지는 것을 알 수 있었다. 또한 PVA를 첨가한 추출수지의 중희토류 분리실험 결과, PVA 첨가에 따라 용리액 농도가 더 낮아지고, 용출구간이 짧아지며 분리능 이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 PVA의 OH-그룹과 추출제의 OH-그룹과의 상호작용에 의하여 희토류 혼합용액과 추출제 사이의 결합력 변화 때문인 것으로 사료된다. 결과적으로, PVA를 첨가한 추출수지의 Gd/Tb, Ho/Er 원소 분리 시 PVA 1.5 wt% 첨가한 추출수지를 이용하고 용리액 농도를 각각 0.05(Gd/Tb), 0.4(Ho/Er) mol/ℓ 로 유지시켰을 때 가장 높은 분리효율인 α

Tb

=1.145, α

Er

=0.615를 얻을 수 있었다.

주요어 : 추출 크로마토그래피, 추출수지, 추출제, 중희토류원소, 현탁중합 Vol. 42, No. 6 (2005) pp. 595-602

서 론

희토류 원소는 주기율표상에서 III족의 원소군(La족

15원소 및 Sc와 Y) 17종으로 이 원소들은 불완전하게 충진되어 있는 4f 궤도에 연유하는 전자특성 때문에 각 종 소재의 첨가원소로서 뿐만 아니라 특이한 물성과 기 능적 성질을 나타내므로 자성재료, 광학재료, 전자재료 등 첨단산업용 소재로 쓰이고 있으며 첨단산업의 원료 소재로서의 수요가 급증하고 있어 선진국에서는 이들 원소들에 대한 분리ㆍ정제 기술을 발달시켜 공업적으로 생산하기에 이르렀다.

희토류 원소의 분리ㆍ정제기술은 이들 원소들의 물리, 화학적 성질의 유사성 때문에 매우 복잡하고 수많은 2005년 9월 9일 접수, 2005년 11월 3일 채택

1) 光云大學校 化學工學科

2) 韓國地質資源硏究院 資源活用素材硏究部

3) 高麗大學校 化工生命工學科

* Corresponding Author (韓椿) E-mail; [email protected]

Address; Department of Chemical Engineering, Kwangwoon University, Seoul, Korea

연구논문

분리공정을 거쳐야 하는 등 공정상의 어려운 문제점이 있어 효과적인 분리가 어려워 희토류 광물 중에서 희토 류 한 원소만을 분리하는 것은 기존의 분별침전법과 같 은 방법으로는 매우 어려운 일이므로 1970년 이후, 새로 운 공정인 추출수지를 포함한 추출 크로마토그래피법 (Kalyamoy & Uday, 1992)이 개발되었다. 추출 크로마 토그래피법은 용매 추출(Akira Hino 등, 1997)과 이온교 환 크로마토그래피법(Powell, 1964)의 조합에 의한 이루 어진 새로운 분리공정법이다. 컬럼 내에서의 반응은 추 출제(extractant)를 포함하는 다공성 중합체인 추출수지 에 의해 분리가 진행되며, 희토류 원소 분리를 위해서는 추출수지에 흡착되는 추출제를 사용하는데 희토류 원소 의 추출제는 유기용제로 희석시킨 추출물의 형태로 수용 액 상에서 희토류 양이온과 화합할 수 있는 유기화합물 이다. 이상적인 추출제로서 갖추어야 할 조건은 높은 선 택도 및 추출능력이 있어야 하며 낮은 비중과 점도를 유 지하고 내산성, 내알칼리성, 내산화성 및 경제성 등이 요 구된다(Zongsen & Minbo, 1995). 최근 희토류 원소의 분리 정제에 이용되고 있는 추출제는 Bis(2-ethyl-hexyl) phosphinic acid(HEH[EHP])이며, 현재 중국의 많은 연 구가들은 HEH[EHP] 추출수지를 포함한 추출 크로마토 그래피법에 의해 3∼6 N 가량의 순도를 갖는 중희토류 원소 분리를 시도하고 있다.

1970년대 초기 Kroebel과 Manjar는 Levertrel Resin 으로 알려진 styrene-divinylbenzene 고분자 물질의 골격 구멍에 추출제를 합성하여 추출수지를 개발하였으며, Kumar(1994)는 1970년대 중반에 개발된 추출수지가 추 출제의 낮은 손실과 컬럼에서의 고흡착 용량, 이동현상 성질에 따른 빠른 분리, 고순도 산물의 생산 등의 많은 장점을 지닌다고 보고하였다.

현재까지의 상업적으로 확립된 고분자 미립자 합성방 법으로는 유화중합과 현탁중합을 들 수 있으며, 전자로 부터 약 0.1∼1.0 ㎛, 후자로부터 약 100∼1000 ㎛ 정도 의 입자를 조절할 수 있게 되었다. 1930년경부터 본격적 으로 사용되기 시작한 현탁중합법(Macho 등, 1994)은 단량체가 중합할 때 생기는 중합열을 매체인 물이 흡수 할 수 있는 장점을 갖고 있으므로 공업적으로 유용한 많 은 고분자의 생산에 널리 쓰이고 있다. 현탁중합법을 이 용한 공중합체의 제조 시 적당한 용매를 이용하여 용매 의 특성에 따른 공중합체의 불균일 구조를 얻을 수 있는 기술이 발전되어왔다. 중합반응 시 사용되는 용매가 침 전제(poor solvent)라면 고분자와 용매의 분리가 뚜렷한 두 가지 상의 불균일한 구조가 형성되며 고분자 내의 기 공들은 용매를 제거함에 의해서 생성된다. 만일 중합반 응 시에 팽윤제(good solvent)를 적절히 첨가한다면 고

분자 매트릭스 구조에서 기공 크기와 분포를 조절할 수 있을 것이다. 이와 같은 방법으로 이온교환수지나 크로 마토그래피용 충전제 그리고 촉매의 지지체의 필요에 따 라 선택적인 합성이 가능해진다.

본 연구에서는 단량체로 스티렌과 디비닐벤젠을 사용 하여 가교고분자 중합체를 형성할 때 분산제, 기공형성 제 등의 용매를 첨가하고 현탁안정제인 PVA를 첨가하 여 추출수지를 합성하여 PVA 첨가에 따른 합성추출수 지의 특성 변화 및 합성된 추출수지를 추출 크로마토그 래피 컬럼에 충진시켜 PVA 함량변화 및 용리액 농도 변 화에 따른 이성분계 중희토류 원소(Gd/Tb, Ho/Er) 분리 효과를 파악하고자 하였다.

실 험

시약 및 시료

추출수지의 합성을 위하여 스티렌 모노머(KANTO CHEMICAL CO., INC., 99%) 및 디비닐벤젠(Fluka Chemika, 50%)을 10 wt.%의 NaOH 수용액을 이용하여 중합억제제 제거 후 사용하였으며, 시약은 라디칼을 형성하는 중합개시제인 과산화벤조일(BPO, ACROS ORGANICS, 99%)를 정제 없이 사용하였다. 분산제로는 추출수지 중합 시 사용되는 Octanoic acid(Junsei Che- mical Co., Ltd., 99%), 메틸셀룰로오스 수용액(SHOWA CHEMICAL CO., LTD., 99%) 기공형성제는 톨루엔 (ORIENTAL CHEMICAL INDUSTRIES, 99%) 및 n-헵 탄(ORIENTAL CHEMICAL INDUSTRIES, 95%)을 사용하 였으며, 현탁안정제로 Polyvinyl alcohol(PVA, DC Che- micals, degree of hydrolysis; 87.5 mol%)을 사용하였다. 추 출제로는 희토류 원소 분리를 위하여 중국의 大八化學工 業株式會社 제품인 Bis(2-ethyl-hexyl)-phosphinic acid (HEH[EHP])를 사용하였다.

중희토류 산화물은 희토류 원소 분리를 위하여 Gd

O

(순도 99.9%, SIGMA), Tb

O

(순도 99.9%, SIGMA) 및 Ho

O

(순도 99.9%, SIGMA), Er

O

(순도 99.9%, SIGMA) 을 사용하였으며, 용리액은 이온교환수지를 통과시킨 탈 염수(deionized water)로 희석시킨 HCl(35.0%, 덕산화학) 용액을 사용하였다. 또한 컬럼 충진물인 상용 추출수지 인 P

및 합성 추출수지는 70℃에서 24시간 이상 건조 시킨 뒤 130 g을 정량하여 1 mol/ℓ의 HCl 용액에 4∼6 시간 교반 없이 팽윤(swelling)시킨 후, 교반에 의해 부 유하는 미세입자 및 불순물을 제거하여 사용하였다.

추출수지의 합성 및 추출크로마토그래피 분리실험 방법

본 연구에서는 미세한 고분자 지지체를 형성시키는데

유리한 현탁중합법을 이용하였으며 추출수지의 합성과 정을 Fig. 1에 나타내었다. 우선 증류수가 들어있는 반 응기에 전처리된 스티렌 모노머와 디비닐벤젠 및 중합 개시제를 첨가하였다. 합성 시 분산제인 Octanoic acid 와 2.5% 메틸셀룰로오스 수용액, 기공형성제인 톨루엔 및 n-헵탄을 첨가하였으며, 합성 시 현탁안정제인 PVA (Polyvinyl alcohol)를 첨가하고 추출제 HEH[EHP]를 주입하여 온도 75∼80℃에서 교반하였다. 이후 온도를 80℃로 유지하며 12시간 교반 없이 반응시켰다. 이때 반 응기는 2000 ml회분식 반응기를 사용하였고, 교반기는 Lab -stirrer(max. 4000 rpm)의 고속교반기를 사용하여 항온

조(JEIO TECH, WBC-1510W)에서 진행시켰다. 중합반 응 이후 생성된 추출수지 입자는 증류수 및 에탄올로 세 척하고 여과하여 표면에 남아 있는 잔여 용매를 완전히 제거하였다.

추출제 HEH[EHP]의 구조 및 희토류 원소의 추출메커 니즘은 Fig. 2에 나타내었다. 즉 희토류 원소는 HEH[EHP]

와 아래의 수착(sorption) 및 탈거(stripping)과정을 거쳐 추출된다.

수착 : RE

+ 3(HA)

→ RE(HA

)

+ 3H

(1) 탈거 : RE(HA

)

+ 3H

→ RE

+ 3(HA)

(2)

Fig. 1. Synthesis procedure of extraction resin by the suspension polymerization method.

(a) HEH/EHP structure

(c) HEH/EHP-RE extractive (b) Form of dimer(HA)

associated by the

hydrogen bonds between their two molecules

Fig. 2. H EH /EH P structure and extractive m echanism .

여기서 (HA)

는 Fig. 2(b)의 이합체 형태이며 RE(HA

)

는 Fig. 2(c)의 희토류 이온을 3개의 이합체가 결합한 형태 이다(Zongsen & Minbo, 1995).

한편 주사전자현미경(SEM, HITACHI S-4700, 기초 과학지원연구원)을 통해 추출수지의 입자 형태와 분포 를 알아보았으며, 희토류 원소의 분리효과 확인은 추출 크로마토그래피 실험방법을 선택하였다.

추출크로마토그래피법에 의한 분리실험 장치는 직접 제작하였으며, 장치도는 Fig. 3에 나타내었다. 분리실험 에서는 상용 P

추출수지와 합성 추출수지를 사용하였 으며, 용리액은 35% HCl 용액을 실험에 필요한 농도로 제조하여 사용하였다. 온도조절은 컬럼 외부에 water jacket을 장착하여 항온조를 이용, 일정온도(온도범위 : 약 80℃)를 유지할 수 있도록 제작하였으며 추출탑으로 부터 일정량 용출이 가능하도록 슬러리 펌프(Cole-Pamer Instrument Co., Masterflex

model 7518-10)를 이용하 였다. 희토류 용액의 용출액은 분획 분취기(ISCO., Foxy

Ⓡ

Jr.,model 60-3873-100)를 사용하여 시간별로 포집하 였다.

추출수지가 충진된 컬럼 크로마토그래피(직경 0.46 cm, 높이 15 cm) 실험을 위한 희토류 용액은 순도가 99.9%

이상인 시약급 희토류 산화물을 염산에 용해하여 염화 희토류를 만들었다. 이것을 다시 물에 용해하여 희토류 용액(농도 50 g/ℓ, pH 2.0)을 만들었으며 가수분해를 방지하기 위하여 약간의 산을 가하여 실험에 적합한 pH

가 되도록 제조하였다. 용리 실험은 혼합 희토류 용액 (Gd:Tb =1:1, Ho:Er=1:1)을 실험량에 따라 주입하여 추 출수지에 흡착시킨 후 용리액을 흘려주어 희토류 원소를 용출시켰다. 용출된 희토류 용액은 ICP-AES(JOBIN YVON EMISSION Instrument S. A. JY138 ULTRACE, 광운대학교 기기분석센터)로 이온의 농도를 분석하여 분리능을 평가하였다.

크로마토그래피에서 분리 효율의 척도로서 이용되는 분리능(resolution value:α )은 아래의 식 (3)으로 표현된다.

α

= 2( t

- t

)

W

+ W

(3)

여기서 t

, t

는 용질 A, B의 peak 위치이며 W

, W

는 용질 A, B의 peak 밑변 길이이다. 이때 α값이 1.5 이상 이면 완전분리가 이루어진 것으로 간주한다.

결과 및 고찰

PVA 첨가량에 따른 합성 추출수지 특성변화 현탁중합 공정에서는 물속에서 단량체 방울이 생성되 며, 이 단량체 방울은 한 용기에서 물과 단량체를 교반함 으로써 생성된다. 미세 구형 수지를 얻기 위해선 입자크 기와 분포의 조절이 필요하다. 현탁중합을 이용하여 고 분자 지지체를 합성하는데 있어서 현탁안정제인 PVA 효과를 알아보기 위하여 PVA를 수용액상의 0.5∼1.5 w%

로 변화·첨가하여 추출수지를 합성하였으며, 합성한 추 출수지에 대한 SEM 사진 촬영 결과는 Fig. 4에 나타내 었다. Fig. 4에서 (a)는 상용추출수지인 P

수지의 SEM 사진이고 (b)∼(e)는 PVA함량 변화에 따라 합성한 추출 수지의 SEM 사진 결과이다. 그림에서 보는바와 같이 PVA 를 0.5 wt% 첨가할 경우 PVA를 첨가하지 않은 추출수 지나 P

수지에 비하여 약 30% 정도 입자크기가 감소 하였다. 또한 1 wt% 이상에서는 0.5 wt% 첨가 시 보다 50%의 감소 효과를 보였으며 1 wt% 이상 첨가 시에는 입도변화가 크게 나타나지 않았다. 이로써 PVA를 추출 수지 합성 시 적절히 첨가함으로써 현탁 안정으로 인한 물성향상 효과뿐만 아니라 추출수지의 입자크기 조절에 도 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

합성 추출수지의 중희토류 (Gd/Tb) 원소 분리 본 실험에서는 추출 크로마토그래피법에 의한 중희토 류 원소 분리 시 고순도 분리가 용이한 추출수지를 합성 하고자 스티렌-디비닐벤젠 가교고분자 중합체 형성과정 중 추출제와 기공형성제를 첨가하고 현탁안정제인 PVA Fig. 3. Schematic diagram of the extraction chromatography

apparatus.

를 수용액상의 0.5∼1.5 w%로 변화시켜 함께 첨가하여 합성한 추출수지를 이용하여 Gd/Tb 중희토류 원소의 분 리능을 평가하였다.

분리실험은 용리온도와 용출유속을 각각 50℃, 0.5 ml/min 으로 고정시키고 HCl의 농도를 0.2, 0.1, 0.05 mol/ℓ로 변화시키면서 실험을 실시하였다. 실험결과는 Fig. 5, 6, 7

(a) P

(b) No PVA

(c) PVA added (0.5 wt%) (d) PVA added (1.0 wt%) (e) PVA added (1.5 wt%) Fig. 4. SEM photographs of P

and synthesized extraction resin : x500.

(a) HCl Conc. 0.05 mol/ℓ (b) HCl Conc. 0.1 mol/ℓ (c) HCl Conc. 0.2 mol/ℓ Fig. 5. Charomatogram of Gd/Tb mixture for PVA (0.5 wt%) added synthesized resin(Temperature : 50℃, flow rate : 0.5 ml/min).

(a) HCl Conc. 0.05 mol/ℓ (b) HCl Conc. 0.1 mol/ℓ (c) HCl Conc. 0.2 mol/ℓ

Fig. 6. Charomatogram of Gd/Tb mixture for PVA (1.0 wt%) added synthesized resin(Temperature : 50℃, flow rate : 0.5 ml/min).

에 나타내었다. 그림에서 보는바와 같이 용리액 농도가 0.05 mol/ℓ일 때 분리도는 PVA 0.5 wt% 첨가 시 α

=0.417, PVA 1.0 wt% 첨가 시 α

=0.505, PVA 1.5 wt%

첨가 시 α

=1.145로 용리액 농도가 0.2, 0.1 mol/ℓ로 높을 때 보다 좋았으며, 그 중에서 PVA 1.5 wt% 첨가 추출수지를 이용하고 분리 시 용리액 농도를 0.05 mol/ℓ 로 하였을 때 분리능이 α

=1.145로 가장 높게 나타났 다. 이는 상용추출수지인 P

수지를 이용한 Gd/Tb 분 리능 실험결과(Fig. 8(a))에서 나타난 α

=1.143보다도 양호하였다. 따라서 PVA를 합성 시 첨가함으로써 저농 도의 용리액으로 분리도가 향상됨을 알 수 있었다. 또한 용출구간은 60∼80 ml로 PVA를 첨가하지 않은 추출수 지에 비하여 50% 정도 감소하였으며 추출상용수지인 P

수지를 이용한 Gd/Tb 분리 시 용출구간 580 ml 보다 1/10로 줄어든 효과이다. 이렇게 용출구간이 짧아지는 것은 PVA의 OH-그룹과 추출제의 OH-그룹과의 상호작 용에 의하여 희토류 혼합용액과 추출제 사이의 결합력이 분산되고 약화되는데 기인하는 것으로 사료된다.

합성 추출수지의 중희토류 (Ho/Er) 원소 분리 희토류 원소는 각 원소마다의 특성으로 인하여 분리조 건 또한 차이를 나타낸다. 따라서 본 실험에서는 PVA의

양을 수용액상의 0, 0.5, 1.0, 1.5 wt%로 변화·첨가하여 합성한 추출수지와 PVA를 첨가하지 않은 합성 추출수 지 및 상용 추출수지인 P

을 이용한 분리실험을 통하 여 합성조건에 따른 추출수지의 Ho/Er 중희토류 원소 분리특성을 비교하였다.

실험결과, Fig. 8(b)에서 보는바와 같이 P

을 이용한 용리액 농도별 분리 실험을 실시한 결과, 용리액 농도 0.9 mol/ℓ 일 때 분리도는 α

=0.760, 용출구간은 200 ml로 가장 양호하였다. PVA를 첨가하지 않은 추출수지의 용 리액 농도별 분리는 용리액 농도와 관계없이 분리도가 α

=0.202 이하로 분리능이 좋지 않았으며 그 중에서 용리액 농도 0.7 mol/ℓ일 때가 양호한 결과를 나타냈다 (Fig. 9(a)). PVA를 첨가한 추출수지의 경우 1.5 wt% 첨가 시가 0.5, 1.0 wt% 첨가 시 보다 좋은 분리능을 나타냈 으며 그 중에서도 Fig. 9(b)에서 보는 바와 같이 용리액 농도 0.4 mol/ℓ에서 분리도 α

=0.615, 용출구간 80 ml로 가장 좋은 분리 효과를 나타냈으며, 용출구간의 경 우 PVA를 첨가하지 않은 추출수지를 사용하여 분리하 였을 때의 160 ml보다 1/2로 짧아지는 것을 알 수 있었다.

결과적으로 PVA를 1.5 wt% 첨가하고 용리액농도0.4 mol/ℓ 에서의 분리효과가 가장 좋았으며, P

수지를 이용한 분리실험에 비하여 분리능은 약간 떨어지나 PVA를 첨

(a) HCl Conc. 0.05 mol/ℓ (b) HCl Conc. 0.1 mol/ℓ (c) HCl Conc. 0.2 mol/ℓ Fig. 7. Charomatogram of Gd/Tb mixture for PVA (1.5 wt%) added synthesized resin(Temperature : 50℃, flow rate : 0.5 ml/min).

(a) Gd/Tb Separation (b) Ho/Er Separation

Fig. 8. Chromatograms of Ho/Er mixture for P

resin(Temperature : 50℃, eluent : 0.2, 0.9 mol/ℓ HCl, flow rate : 0.5 ml/min).

가하여 합성한 추출수지의 경우 P

수지에 비하여 저 농도의 용리액을 이용하여 더 높은 분리효과를 나타내었 고 용출구간 역시 Gd/Tb 분리 시와 마찬가지로 P

수 지의 2/5로 짧은 시간 내에 분리할 수 있는 효과를 나타 내어 경제성뿐만 아니라 효율 측면에서도 우수한 분리특 성을 보였다.

결 론

고효율 분리를 위한 추출 크로마토그래피용 추출수지 합성 시 현탁안정제인 PVA 효과를 알아보기 위하여 PVA를 첨가하여 합성 추출수지의 특성을 알아보았으 며, 합성한 추출수지를 이용하여 PVA 함량 및 용리액 농도변화에 따른 이성분계 중희토류 원소(Gd/Tb, Ho/Er) 를 분리실험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. PVA를 수용액상의 0.5∼1.5 w%로 변화·첨가하여 추출수지를 합성한 결과, PVA를 0.5 wt% 첨가할 경우 PVA를 첨가하지 않은 추출수지에 비하여 약 30% 정도 입자크기가 감소하였고, 1 wt% 이상에서는 50% 이상 감소하였다.

2. PVA를 0.5∼1.5 w% 첨가한 합성레진을 이용하여 용리액(HC)l 농도를 0.2, 0.1, 0.05 mol/ℓ로 변화시키면 서 Gd/Tb 분리실험을 실시한 결과, PVA 1.5 wt% 첨가 시 α

=1.145로 가장 좋은 분리능을 나타냈으며 용리 액 저농도(0.05 mol/ℓ)에서 분리도가 향상됨을 알 수 있었다. 또한 용출구간은 PVA를 첨가하지 않은 추출수 지에 비하여 50% 정도 감소하였다.

3. PVA를 첨가한 합성 추출수지를 이용한 Ho/Er 원소 분리실험 결과, PVA가 1.5 wt% 첨가된 추출수지를 이 용하고 용리액(HCl) 농도 0.4 mol/ℓ일 때의 분리조건이 경제성 및 효율적 측면에서 적정조건으로 판단되며 이때 의 분리도는 α

=0.615이며, 용출구간은 80 ml이었다.

4. PVA를 첨가한 합성추출수지를 이용한 이성분계 (Gd/Tb, Ho/Er) 중희토류 원소분리 시 용출구간이 매우 짧아지는 것을 확인하였는 바, 이는 PVA의 OH-그룹과 추출제의 OH-그룹과의 상호작용에 의하여 희토류 혼합 용액과 추출제 사이의 결합력이 분산되고 약화되는데 기 인하는 것으로 사료된다.

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Zongsen, Yu and Minbo, Chen, 1995, Rare Earth Elements and Their Applications , Met. Industry Press, Beijing, China, pp. 43-97.

金 俊 錫 韓 椿

2005년 2월 광운대학교 화학공학과 공학 박사

1975년 2월 서울대학교 화학공학과 공학사 1978년 8월 Auburn 대학교 화학공학과 공

학석사

1983년 2월 Iowa 주립대학교 화학공학과 공학박사

현재 광운대학교 산학협력단 연구원 (E-mail; [email protected])

현재 광운대학교 화학공학과 교수 (E-mail; [email protected])

朴 景 民 李 珍 榮

2005년 2월 삼척대학교 신소재공학과 공 학사

1992년 2월 광운대학교 화학공학과 공학사 1994년 2월 광운대학교 화학공학과 공학

석사

1999년 8월 광운대학교 화학공학과 공학 박사

현재 광운대학교 화학공학과 석사과정 (E-mail; [email protected])

현재 한국지질자원연구원 자원활용연구부 선임연구원 (E-mail; [email protected])

魏 廷 豪 金 俊 秀

1998년 2월 고려대학교 화학공학과 공학 박사

1976년 2월연세대학교금속공학과공학사 1978년 2월 연세대학교 금속공학과 공학

석사

1983년 8월 연세대학교 금속공학과 공학 박사

현재 고려대학교 공학기술연구소 연구교수 (E-mail; [email protected])

현재 한국지질자원연구원 자원활용연구부 책임연구원

(E-mail; [email protected])