기초지원연, 석탄회서 금속리튬 회수 기술 개발



 


석탄 화력발전 과정에서 생성되는 산업폐기물인 석탄회에서 금속리튬을 회수하는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 전자산업의 필수소재이면서 희소금속인 ‘금속리튬’을 우리나라에서 직접 생산하는 것이 가능할 것으로 보인다.


 


한국기초과학지원연구원은 23일 김양수 순천센터 박사팀과 이상로 목포대학교 연구원이 공동으로 석탄화력발전소 회처리장 상등수에 녹아있는 리튬을 고성능 흡착제로 흡착하고, 전기화학적 기법으로 흡착된 리튬을 금속리튬으로 회수하는 공정을 개발하는데 성공했다고 밝혔다.


 


연구팀은 회처리 상등수에 약 1.8ppm의 리튬이 녹아있다는 것에 주목하고, 상등수에 연구팀이 자체 개발한 고성능 리튬흡착제를 적용하여 리튬을 흡착했다.


 


이 흡착제는 1g당 최소 30mg의 리튬 흡착이 가능한데 연구팀은 이 고성능 흡착제로부터 전기화학적 기법으로 순도 99% 금속리튬을 회수하는데 성공했다.


 


실험 결과 회처리 상등수로부터 흡착제 1g당 30㎎의 리튬흡착이 이뤄졌으며, 리튬을 함유한 흡착제를 양(+)극물질로 만들어 유기계 전해질상에서 3전극 시스템을 사용, 친환경적 공법으로 금속리튬을 회수했다.


 



 


리튬흡착 실험 장면 기초연


 


연구팀은 국내 대규모 석탄화력발전소에 이번에 개발된 회처리 상등수 리튬회수기술을 적용할 경우 연간 400t 가량의 금속리튬 생산이 가능해 연간 200억 원 이상 수입대체가 가능할 것으로 기대하고 있다.


 


김양수 박사는 “지난해 바닷물에 이어 이번에는 석탄화력발전소 회처리 상등수 분야로 응용영역을 넓혀 국내뿐만 아니라 석탄화력발전소가 많은 중국과 인도, 동유럽 등으로 새로운 리튬회수 시장을 개척할 수 있다”며 “하지만 금속리튬을 직접 회수하는 공정의 산업화를 위해서는 국내 대기업이나 지자체, 다른 연구기관과의 공동연구가 필요하다”고 밝혔다.


 


한편, 연구팀은 지난해 말, 해수보다 많은 리튬을 함유하고 있는 천일염전 함수로부터 리튬을 회수하기 위한 고성능 리튬흡착제와 이 흡착제로부터 전기화학적인 방법으로 탄산리튬 형태가 아닌 금속리튬을 직접 추출하는 금속리튬 회수기술을 개발한 바 있다.


 


 


 


 


윤수영 사이언스올 편집위원