화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지)
권호 26권 1호
발표분야 E. 환경/센서 재료 분과
제목 탄탈륨 스크랩의 상변화 및 선택적 침출 연구
초록 탄탈륨은 높은 전하량, 낮은 저항온도계수, 안정된 비저항 및 우수한 내부식성을 지니고 있어서 소형 콘덴서의 재료와 항공기, 제트엔진 부품, 의료용 소재 등에서 널리 사용되고 있으며 최근에는 반도체 공정에서 이용되는 박막을 제조하기 위한 타겟 재료로서의 사용이 급증하고 있다. 하지만 탄탈륨의 경우 분쟁광물로써 안정적인 수급이 어려워 탄탈륨의 원활한 수급을 위한 탄탈륨 스크랩으로부터 탄탈륨의 회수 소재화 기술개발이 필요한 실정이다. 국내에 발생하는 탄탈륨 스크랩 중 시트와 선삭 스크랩은 국내에서 소량 발생하여 수집이 어려우며, 폐타겟은 대부분 제조업체에서 재수입의 형태로 반출되고 있어 실질적으로 국내에서 재활용이 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 반도체 공정에서 발생하는 공정 부산물을 이용하여 탄탈륨 재활용에 이용하고자 한다.

반도체 공정에서 발생하는 탄탈륨 스크랩의 경우 대부분 산화물 및 질화물의 형태로 존재하며, 다량의 불순물과 혼입된 상태로 존재한다. 따라서 본 과제에서는 열처리를 통해 단일상으로의 상변화 거동과 상변화에 따른 침출 거동을 확인하고 하였다. 열처리 거동의 경우, 대부분의 탄탈륨 스크랩의 경우 질화물로 존재하므로 첨가제 유무에 따른 열처리 거동을 확인하고자 하였으며 XRD(X-ray diffraction) 분석을 통해 상변화 여부를 확인하였다. 또한 침출액으로는 합성 HF를 이용하였으며 ICP(Inductive Couple Plasma)분석을 통해 침출거동을 확인하였다.

본 연구는 한국에너지기술평가원의 에너지기술개발사업(20195210100070)의 일환으로 수행된 연구입니다.
저자 이지은1, 윤진호1, 구본우2, 문경림2, 유지원2, 이찬기1
소속 1고등기술(연), 2(주)에코리싸이클링
키워드 탄탈륨스크랩; 상변화거동; 탄탈륨; 공정부산물
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