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한국분말야금학회지 = Journal of Korean powder metallurgy institute v.25 no.3, 2018년, pp.213 - 219   KCI
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폐니켈수소전지로부터 회수된 희토류 침전물의 희토류 산화물 분말 제조에 대한 연구
A Study on the Preparation of Rare Earth Oxide Powder for Rare Earth Precipitates Recovered from Spent Ni-MH Batteries

김대원   (고등기술연구원 신소재공정센터  ); 안낙균   (고등기술연구원 신소재공정센터  ); 심현우   (고등기술연구원 신소재공정센터  ); 박경수   (고등기술연구원 신소재공정센터  ); 최희락   (부경대학교 재료공학과  );
  • 초록

    We report a method for preparing rare earth oxides ( $Re_xO_y$ ) from the recycling process for spent Ni-metal hydride (Ni-MH) batteries. This process first involves a leaching of spent Ni-MH powders with sulfuric acid at $90^{\circ}C$ , resulting in rare earth precipitates (i.e., $NaRE(SO_4)_2{\cdot}H_2O$ , RE = La, Ce, Nd), which are converted into rare earth oxides via two different approaches: i) simple heat treatment in air, and ii) metathesis reaction with NaOH at $70^{\circ}C$ . Not only the morphological features but also the crystallographic structures of all products are systematically investigated using field-emission scanning electron microscopy (FESEM) and X-ray diffraction (XRD); their thermal behaviors are also analyzed. In particular, XRD results show that some of the rare earth precipitates are converted into oxide form (such as $La_2O_3$ , $Ce_2O_3$ , and $Nd_2O_3$ ) with heat treatment at $1200^{\circ}C$ ; however, secondary peaks are also observed. On the other hand, rare earth oxides, RExOy can be successfully obtained after metathesis of rare earth precipitates, followed by heat treatment at $1000^{\circ}C$ in air, along with a change of crystallographic structures, i.e., $NaRE(SO_4)_2{\cdot}H_2O{\rightarrow}RE(OH)_3{\rightarrow}RE_xO_y$ .


  • 주제어

    Spent Ni-MH batteries .   Recycle .   Rare earth oxide powders .   Metathesis reaction.  

  • 참고문헌 (16)

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    1. 2016 "액상환원침전법 및 수열반응법을 이용한 주석산화물 결정 합성에 관한 연구" 한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology 26 (3): 95~100    
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