(성공사례) 비료 생산에서 희토류 원소 추출

비료 생산에 사용되는 인광석에는 일반적으로 0.3~1%의 REE가 포함되어 있음
그러나 질소인산염 공정을 사용하여 비료를 생산할 때 이러한 REE는 가치가 없는 완성된 비료로 남게 됨
SecREEts는 이 공정에서 직접 희토류를 추출하는 공정을 개발함
혼합산 공정이 비료 생산을 위한 보다 일반적인 경로인 반면, REE는 결국 석고 및 방사성 원소와 함께 꼬리에 남게 되어 분리하기가 더 어려워짐
“니트로포스페이트 공정은 단순히 추가 단계를 도입함으로써 기존 식물에서 직접 추출할 수 있기 때문에 REE를 얻는데 탁월하다”라고 프로젝트 코디네이터 Arne Petter Ratvik은 말함

첫 번째로 REE는 매년 약 650,000톤의 인광석을 사용하는 프로젝트 파트너 Yara 공장의 비료 공정에서 직접 추출됨
REE 농축액은 침전 기술을 사용하여 모액으로 알려진 인산염이 풍부한 용액에서 추출됨
이 농축액은 REEtec로 보내져 고순도 개별 희토류 산화물(REO)이 기존의 용매-용매 추출 방법보다 환경친화적인 새로운 크로마토그래피 공정으로 분리됨
이 REO는 Less Common Metals의 전문 엔지니어에게 보내져 1,050°C~ 1,100°C에서 불소 기반 전기 분해 공정을 사용하여 금속을 생산함
이 금속은 고성능 자석 생산을 위해 합금 및 스트립 캐스트 됨
“고강도 자석은 전기 자동차, 산업용 모터 및 풍력 터빈과 같은 응용 분야에서 유럽 경제에 매우 중요하다”(Ratvik)
자석 합금의 품질은 자석 생산업체인 Vacuumaschmelze에 의해 검증됨
SecREEts의 모듈식 공정은 니트로포스페이트 공정을 사용하는 모든 비료 생산업체에 배포할 수 있음

“결정적으로 우리의 SecREEts 분리 공정은 수명이 다한 자석 및 전자 폐기물 항목과 같은 2차 자원을 포함하여 REE를 포함하는 다른 공급원에 채택될 수 있으므로 순환 경제에 크게 기여할 수 있다“
유럽에는 실제로 여러 개의 대규모 REE 광산이 있지만 공급 문제는 여전히 남아 있음
”광물 매장지 탐사에서 광물 채굴로 이동하는 것은 비용이 많이 들고 라이센스를 취득하는 데 10~15년이 걸릴 수 있다. 우리의 공정은 실행 가능하고 빠른 대안을 제공한다“
프로젝트 파트너인 REEtec은 최대 주주인 LKAB와 함께 필요한 자본을 조달하여 산업 규모에서 고순도 REO를 생산하는 유럽 최초의 기업이 되겠다는 포부를 발표함
그러나 초기에 RE 정광은 비료 가용성에 대한 현재 유럽의 제약으로 인해 캐나다 광산에서 나올 것임
”완제품에 더 많은 생산을 집중하려는 중국의 계획은 유럽의 공급 및 제조를 방해할 수 있으므로 중요한 재료의 안정적인 공급을 위해 여러 가치 사슬을 탐색해야 한다“
한편, Ratvik은 REE 복구를 위해 SecREEts 공정을 계속 활용하여 EU가 자금을 지원하는 REEPRODUCE 프로젝트와 같이 유럽의 녹색 전환을 달성하기 위한 프로젝트에 기여하고 있음

펀딩 : SOCIETAL CHALLENGES – Climate action, Environment, Resource Efficientcy and Raw Materials
기간 : 2018.06.01.~2022.11.30.
예산 : 약 1,722만 유로 (EU 지원 1,288만 유로)
총괄 : SINTEF AS (노르웨이)