KR101351913B1 - Manufacturing method of iron nano particles using slurry reduction process - Google Patents

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Abstract

철 전구체로 FeCl3를 사용하고, 환원제로 NaBH4를 사용한 슬러리 환원법을 적용함으로써, 구형으로 이루어지며 평균 입자의 크기가 50 ~ 100nm인 순수한 철 나노 분말을 제조할 수 있는 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법은 (a) FeCl3를 증류수(H2O)에 녹여 FeCl3 슬러리 용액을 마련하는 단계; (b) 상기 FeCl3 슬러리 용액을 환원제인 NaBH4 용액이 채워진 반응조 내에 투입하여 환원 반응시키는 단계; (c) 상기 환원 반응으로 침강된 철 침전물을 필터링한 후, 세척 용액으로 세척하는 단계; 및 (d) 상기 세척된 철 침전물을 50 ~ 70℃에서 10 ~ 20시간 동안 건조하여 철 분말을 수득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
By applying the slurry reduction method using FeCl 3 as the iron precursor and NaBH 4 as the reducing agent, the iron nano powder using the slurry reduction method to produce pure iron nano powder of spherical shape and the average particle size of 50 ~ 100nm A manufacturing method is disclosed.
Step of Example Iron nano powder production method using the slurry reduction method according to the present invention is provide a slurry FeCl 3 solution by dissolving the (a) FeCl 3 in distilled water (H 2 O); (b) adding the FeCl 3 slurry solution into a reaction tank filled with a NaBH 4 solution as a reducing agent to perform a reduction reaction; (c) filtering the iron precipitate precipitated by the reduction reaction, followed by washing with a washing solution; And (d) drying the washed iron precipitate at 50 to 70 ° C. for 10 to 20 hours to obtain iron powder.

Description

슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF IRON NANO PARTICLES USING SLURRY REDUCTION PROCESS}Manufacturing method of iron nano powder using slurry reduction method {MANUFACTURING METHOD OF IRON NANO PARTICLES USING SLURRY REDUCTION PROCESS}

본 발명은 철 나노 분말 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철 전구체로 FeCl3를 사용하고, 환원제로 NaBH4를 사용한 슬러리 환원법을 적용함으로써, 구형으로 이루어지는 순수한 철 나노 분말을 제조할 수 있는 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing iron nanopowder, and more particularly, a slurry capable of producing a spherical pure iron nanopowder by applying a slurry reduction method using FeCl 3 as an iron precursor and NaBH 4 as a reducing agent. It relates to a method for producing iron nano powder using a reduction method.

전자산업의 비약적인 발전과 전자기기의 보급 확대, 그리고 처리속도 향상을 위한 고밀도 전자회로 소자의 미소화, 고기능화, 다양화 그리고 정밀화를 위해서는 화학적으로 안정하고 전도성이 뛰어난 미립 금속분말 제조기술 확립이 반드시 필요하다. 이를 위하여 경제성이 있고 환경 친화적인 방법으로 미립금속분말을 합성하고 물성을 제어할 수 있는 원천기술의 개발이 요구된다.It is necessary to establish a chemically stable and conductive fine metal powder manufacturing technology for the micronized, high-functionality, diversification and precision of high-density electronic circuit elements for the rapid development of the electronics industry, the expansion of electronic devices, and the improvement of processing speed. Do. To this end, it is necessary to develop a source technology capable of synthesizing fine metal powders and controlling their properties in an economical and environmentally friendly way.

조립 금속분말의 제조 및 활용에 관한 연구나 개발성과는 상당수 있으나 도전성 코팅을 위한 미립 금속분말의 제조 및 형상제어, 금속분말을 사용한 코팅제 제조 개발에 관한 연구는 아직 초보적인 수준에 불과하며 미립 금속분말의 형상제어기술이 전무하여 실용화의 걸림돌로 남아있다. 특히, 미립 금속분말의 형상(morphology)은 페이스트의 도전성, 코팅층의 접착성 및 젖음성, 열전도도 등에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 원료금속분말의 형상제어기술 확립은 관련 산업의 지속적인 발전을 위하여 반드시 필요하다.Although the research and development of fabricated metal powders and their utilization have been considerable, the researches on the production and shape control of fine metal powders for conductive coatings and the development of coatings using metal powders are still in their infancy. There is no shape control technology, so it remains an obstacle to commercialization. In particular, since the morphology of the fine metal powder has a great influence on the conductivity of the paste, the adhesion and wettability of the coating layer, and the thermal conductivity, it is essential to establish the shape control technology of the raw metal powder for the continuous development of related industries. .

일반적으로, 금속이온의 환원반응은 환원제에서 공급되는 전자에 의한 산화 · 환원 반응의 결과로 일어난다.
In general, the reduction of metal ions occurs as a result of oxidation and reduction reactions by electrons supplied from a reducing agent.

mMen + + nRed ㆍ mMe0 + nOX
mMe n + + nRedmMe 0 + nO X

위 반응의 구동력은 반쪽반응인 산화환원전위(ΔE)의 차이이다. 이때, 다음의 식에 의해 ΔE의 크기는 평형상수 Ke 값을 결정한다.
The driving force of the above reaction is the difference between the redox potential (ΔE), which is the half reaction. At this time, the magnitude of ΔE is determined by the following equation.

ln Ke = nF ㆍ △E/ RT
ln Ke = nF ㆍ △ E / RT

이때, ΔE가 양의 값일 때 환원반응은 열역학적으로 가능하다. 즉, 환원제의 산화환원전위는 금속이온 보다 음의 값을 가져야 하며, 그 차이는 0.3 ∼ 0.4V 보다 더 커야 한다. 만일, 그 차이가 더 작다면 환원반응은 일어나지 않거나 매우 천천히 진행하게 된다.In this case, the reduction reaction is thermodynamically possible when ΔE is a positive value. That is, the redox potential of the reducing agent should have a negative value than the metal ion, and the difference should be greater than 0.3 to 0.4V. If the difference is smaller, the reduction does not occur or proceeds very slowly.

Au, Pt, Pd, Ag, Rh(E0 > 0.7V)와 같은 강한 양성을 띠는 금속들은 약한 환원제로도 일반적인 반응조건 하에서 환원이 일어나는 반면 음성(E0 < - 0.2V)을 띠는 금속은 강한 환원제 또는 높은 온도나 압력을 필요로 한다.Strongly positive metals such as Au, Pt, Pd, Ag, and Rh (E 0 > 0.7V) are negative (E 0 <-0.2V) while the reduction occurs under normal reaction conditions even with weak reducing agents. Requires a strong reducing agent or high temperature or pressure.

따라서, 환원력이 다른 환원제를 사용하여 같은 크기의 금속분말을 얻기 위해서는 반응온도가 각각 달라지며 또한 비슷한 크기의 금속분말도 사용된 환원제에 따라 반응성, 결정성 등이 달라진다.
Therefore, in order to obtain metal powders of the same size by using reducing agents having different reducing powers, reaction temperatures are different, and similarly, metal powders of similar sizes vary in reactivity and crystallinity depending on the reducing agent used.

전술한 바와 같이, 용액 중 금속입자의 생성과정에서 성장반응 기구는 다음과 같다.As described above, the growth reaction mechanism in the production process of the metal particles in the solution is as follows.

첫째로는 이미 형성된 입자들 상에 중성 금속 원자들에 부착되어 성장하는 과정이 있고, 둘째로는 이미 형성된 입자들 상호 간의 응집이나 부착으로 성장하는 과정이 있다. 이러한 두 개의 구별된 경로는 정교하게 분산된 금속들의 크기, 형태, 구조와 관련된 여러 가지 현상을 설명할 수 있다.First, there is a process of growing by attaching to neutral metal atoms on the already formed particles, and second, a process of growing by agglomeration or adhesion between the already formed particles. These two distinct pathways can explain various phenomena related to the size, shape and structure of finely dispersed metals.

첫 번째 방법으로 성장이 일어날 경우에는 규칙적인 모양의 금속 결정으로 발전하고, 두 번째 방법으로 성장이 일어날 경우에는 대부분 구형의 다결정으로 발전한다. 그러나, 실제로 성장과 응집은 같은 시스템에서 동시에 일어나고 있으며 어느 공정이 지배하는 가에 따라서 최종입자의 다결정성, 내부 결정입계(grain boundary), 밀도, 형태(shape) 등이 결정된다.When the growth occurs in the first method, it develops into a regular metal crystal, and in the second method, it grows into a spherical polycrystal. In practice, however, growth and aggregation occur simultaneously in the same system, and depending on which process governs the polycrystalline, grain boundaries, density, and shape of the final particles.

금속입자의 최종 크기는 과포화도, 핵생성 단계에 관여한 용질의 양, 시스템에 관여한 금속의 양, 응집력 등에 따라 변하게 된다. 금속원자의 과포화도가 높으면 많은 수의 핵을 생성하게 되고 만일 응집반응기구가 억제되면 입자크기의 증가는 용액 중에 남아있는 금속의 소모에 의한 성장만을 기대할 수 있어서 최종 입자는 나노사이즈 크기가 된다. 결과적으로 안정화된 나노사이즈 입자의 분산을 달성하려면 충분히 안정화된 시스템에서 강력한 환원제로 금속이온을 환원하는 것이 바람직하다. 만일, 확산성장에 의하여 보다 큰 입자를 원하면 작은 수의 핵이 생성되어야만 한다. 이와 같은 조건은 느린 반응, 시드(seeds) 첨가 또는 점차적인 금속이온의 첨가에 의해 실현될 수 있으며 기존의 입자가 안정하고 따라서 응집이 억제되어야만 한다.The final size of the metal particles will vary depending on the degree of supersaturation, the amount of solutes involved in the nucleation step, the amount of metals involved in the system, and the cohesion. If the supersaturation of the metal atoms is high, a large number of nuclei are generated, and if the aggregation reaction mechanism is suppressed, the increase in particle size can only be expected to grow due to the consumption of the metal remaining in the solution, and thus the final particles become nano-sized. As a result, it is desirable to reduce the metal ions with a strong reducing agent in a sufficiently stabilized system to achieve dispersion of stabilized nanosize particles. If larger particles are desired by diffusion growth, a smaller number of nuclei must be produced. Such conditions can be realized by slow reaction, seed addition or gradual addition of metal ions and the existing particles are stable and therefore aggregation must be suppressed.

응집에 의해 성장하는 금속입자의 최종 크기는 분산된 이온의 세기, 초기입자의 표면전하, 첨가제의 성질에 따라 결정되며 이 같은 변수를 제어함으로써 다양한 크기의 단 분산 콜로이드 금속을 제조할 수 있다.The final size of the metal particles grown by aggregation is determined by the strength of the dispersed ions, the surface charge of the initial particles, and the properties of the additives. By controlling such variables, monodisperse colloidal metals of various sizes can be prepared.

특히, NdFeB계의 폐 영구자석의 폐스크랩 침출액에서 80% 정도를 차지하는 철의 이온 상태의 거동은 분리정제 과정에서 에멀젼을 만들거나 크루드(crud)를 만들어서, 분리 정제의 수율을 떨어뜨리는 문제가 있다.In particular, the ionic behavior of iron, which accounts for about 80% in the waste scrap leaching liquor of NdFeB-based permanent magnets, creates an emulsion or a crude in the separation and purification process, thereby reducing the yield of separation and purification. have.

따라서, 희토류 원소인 네오디뮴과 디스프로슘을 재활용하기 위해서는, 반드시 분리 및 정제과정에서 철의 이온 거동을 정확하게 이해하고 컨트롤할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.
Therefore, in order to recycle the rare earth elements neodymium and dysprosium, it is necessary to study how to accurately understand and control the ionic behavior of iron during separation and purification.

관련 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허 10-0966753호(2010.06.29 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 철 나노분말 소결체 제조 방법이 기재되어 있을 뿐, 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법에 대하여 개시하는 바가 없다.
Related prior art documents include Korean Patent Registration No. 10-0966753 (Jun. 29, 2010), which discloses a method for producing iron nano powder sintered body, and discloses a method for preparing iron nano powder using a slurry reduction method. none.

본 발명의 목적은 철 전구체로 FeCl3를 사용하고, 환원제로 NaBH4를 사용한 슬러리 환원법을 적용함으로써, 구형으로 이루어지며 평균 입자 크기가 50 ~ 100 nm인 순수한 철 나노 분말을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a method for producing a pure iron nanopowder having a spherical shape and an average particle size of 50 ~ 100 nm by applying a slurry reduction method using FeCl 3 as an iron precursor, NaBH 4 as a reducing agent. will be.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법은 (a) FeCl3를 증류수(H2O)에 녹여 FeCl3 슬러리 용액을 마련하는 단계; (b) 상기 FeCl3 슬러리 용액을 환원제인 NaBH4 용액이 채워진 반응조 내에 투입하여 환원 반응시키는 단계; (c) 상기 환원 반응으로 침강된 철 침전물을 필터링한 후, 세척 용액으로 세척하는 단계; 및 (d) 상기 세척된 철 침전물을 50 ~ 70℃에서 10 ~ 20시간 동안 건조하여 철 분말을 수득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Comprising: Iron nano powder production method using the slurry reduction method according to an embodiment of the present invention for achieving the abovementioned objects is also provided a slurry FeCl 3 solution by dissolving the (a) FeCl 3 in distilled water (H 2 O); (b) adding the FeCl 3 slurry solution into a reaction tank filled with a NaBH 4 solution as a reducing agent to perform a reduction reaction; (c) filtering the iron precipitate precipitated by the reduction reaction, followed by washing with a washing solution; And (d) drying the washed iron precipitate at 50 to 70 ° C. for 10 to 20 hours to obtain iron powder.

본 발명에 따른 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법은 철 전구체로 FeCl3를 사용하고, 환원제로 NaBH4를 사용한 슬러리 환원법을 적용함으로써, 구형으로 이루어지며 평균 입자의 크기가 50 ~ 100nm인 순수한 철 나노 분말을 제조할 수 있다.Iron nano powder production method using the slurry reduction method according to the present invention by using a slurry reduction method using FeCl 3 as the iron precursor, NaBH 4 as a reducing agent, it is made of spherical and the average particle size of 50 ~ 100nm pure iron Nano powder can be prepared.

또한, 본 발명은 상기의 철 나노 분말 제조 방법을 활용하여, NdFeB계 영구자석의 폐스크랩 침출액에서 철을 슬러리 상태로 만든 후, 환원제로 NaBH4를 이용할 경우, 희토류 원소인 네오디뮴 및 디스프로슘의 선택적인 회수 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention utilizes the iron nano-powder manufacturing method described above, after making iron in a slurry state in the waste scrap leachate of NdFeB-based permanent magnets, when using NaBH 4 as a reducing agent, the selective selection of rare earth elements neodymium and dysprosium There is an effect that can improve the recovery efficiency.

따라서, NdFeB계의 폐 영구자석의 폐스크랩 침출액에서 80% 정도를 차지하는 철의 이온 상태의 거동에 대하여 규명하는 것을 통해, 철의 분리 및 정제 과정에서 에멀젼이나 크루드(crud)의 생성을 미연에 방지할 수 있으므로, 분리 및 정제 수율을 향상시킬 수 있다.
Therefore, by identifying the ionic behavior of iron, which accounts for about 80% in the waste scrap leaching liquor of NdFeB-based waste permanent magnets, the formation of emulsions or crudes in the process of iron separation and purification is not known. Since it can prevent, the separation and purification yield can be improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 철의 푸루오베 다이아그램(Pourbaix diagram)을 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시료들에 대한 엑스선 회절 패턴을 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 시료에 대한 미세 조직 사진을 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 2에 따라 제조된 시료에 대한 미세 조직 사진을 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 3에 따라 제조된 시료에 대한 미세 조직 사진을 나타낸 것이다.
1 is a process flow chart showing a method for producing iron nano powder using a slurry reduction method according to an embodiment of the present invention.
2 shows a Pourbaix diagram of iron.
Figure 3 shows the X-ray diffraction pattern for the samples prepared according to Examples 1 to 3.
Figure 4 shows a microstructure photograph of the sample prepared according to Example 1.
Figure 5 shows a microstructure photograph of the sample prepared according to Example 2.
Figure 6 shows a microstructure photograph of the sample prepared according to Example 3.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the iron nano powder manufacturing method using a slurry reduction method according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.1 is a process flow chart showing a method for producing iron nano powder using a slurry reduction method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법은 FeCl3 슬러리 용액 마련 단계(S110), 환원 반응 단계(S120), 필터링/세척 단계(S130) 및 건조 단계(S140)를 포함한다.
Referring to Figure 1, the iron nano powder manufacturing method using a slurry reduction method according to an embodiment of the present invention FeCl 3 slurry solution preparation step (S110), reduction reaction step (S120), filtering / washing step (S130) and drying step (S140).

FeClFeCl 33 슬러리 용액 마련 Slurry Solution

FeCl3 슬러리 용액 마련 단계(S110)에서는 FeCl3를 증류수(H2O)에 녹여 FeCl3 슬러리 용액을 마련한다.In the FeCl 3 slurry solution preparation step (S110), FeCl 3 is dissolved in distilled water (H 2 O) to prepare a FeCl 3 slurry solution.

이때, FeCl3 및 증류수는 아래의 반응식 1과 같은 반응을 한다.At this time, FeCl 3 and distilled water reacts as in Scheme 1 below.

반응식 1 : FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3HCl
Scheme 1: FeCl 3 + 3H 2 O → Fe (OH) 3 + 3HCl

환원 반응Reduction reaction

환원 반응 단계(S120)에서는 FeCl3 슬러리 용액을 환원제인 NaBH4 용액이 채워진 반응조 내에 투입하여 환원 반응시킨다.In the reduction reaction step (S120), the FeCl 3 slurry solution is added to a reaction tank filled with a NaBH 4 solution as a reducing agent for reduction.

여기서, FeCl3가 NaBH4에 의해 환원되는 전체 반응식은 아래의 반응식 2와 같다.
Here, the entire reaction scheme where FeCl 3 is reduced by NaBH 4 is the same as Scheme 2 below.

반응식 2 : 2FeCl3 + 6NaBH4 + 18H2O → 2Fe + 21H2 + 6B(OH)3 + 6NaClScheme 2: 2FeCl 3 + 6NaBH 4 + 18H 2 O → 2Fe + 21H 2 + 6B (OH) 3 + 6NaCl

산화 반응 : 2NaBH4 + 6H2O → 7H2 + 2B(OH)3 + 2Na+ + 2e- Oxidation reaction: 2NaBH 4 + 6H 2 O → 7H 2 + 2B (OH) 3 + 2Na + + 2e -

환원 반응 : Fe3+ + 3e- → Fe
Reduction: Fe 3+ + 3e - → Fe

이때, FeCl3 슬러리 용액은 NaBH4 용액에 대하여 1 : 3 ~ 1 : 5의 몰비로 혼합하는 것이 바람직하다. FeCl3 슬러리 용액과 NaBH4 용액의 몰비가 1 : 3 미만일 경우에는 NaBH4 용액 대비 FeCl3 슬러리 용액의 몰비가 낮은 관계로 환원 반응이 완전히 이루어지지 않을 우려가 있다. 반대로, FeCl3 슬러리 용액과 NaBH4 용액의 몰비가 1 : 5를 초과할 경우에는 NaBH4 용액의 첨가에 따른 상승 효과 대비 비용 상승이 더 크게 작용하므로, 경제적이지 못하다.At this time, the FeCl 3 slurry solution is preferably mixed in a molar ratio of 1: 3 to 1: 5 with respect to NaBH 4 solution. When the molar ratio of the FeCl 3 slurry solution and NaBH 4 solution is less than 1: 3, the reduction reaction may not be completely performed since the molar ratio of the FeCl 3 slurry solution to the NaBH 4 solution is low. On the contrary, when the molar ratio of the FeCl 3 slurry solution and the NaBH 4 solution exceeds 1: 5, the cost increase is greater than the synergistic effect of the addition of the NaBH 4 solution, which is not economical.

본 단계에서, 반응조 내에 설치되는 임펠러를 이용하여 FeCl3 슬러리 용액과 NaBH4 용액을 100 ~ 300rpm의 속도로 교반하는 것이 바람직하다. 이때, 교반 속도가 100rpm 미만일 경우에는 균일한 혼합이 이루어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 교반 속도가 300rpm을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 제조 비용만을 상승시키는 문제가 있다.
In this step, it is preferable to stir the FeCl 3 slurry solution and NaBH 4 solution at a speed of 100 ~ 300rpm using an impeller installed in the reactor. At this time, if the stirring speed is less than 100rpm there is a fear that uniform mixing is not made. On the contrary, when the stirring speed exceeds 300 rpm, there is a problem of only increasing the manufacturing cost without any further effect.

여기서, FeCl3 슬러리 용액은 NaBH4 용액이 채워진 반응조 내에 드롭와이즈(drop-wise) 방식으로 지속적으로 공급되는 것이 바람직하다. FeCl3 슬러리 용액을 한번에 공급하는 배치식(batch) 방법보다 한 방울씩 지속적으로 공급하는 드롭와이드 방식으로 공급할 경우, 구 형상의 철 분말을 확보하는 데 유리할 뿐만 아니라, 입자 사이즈의 조절이 용이하다. 이때, FeCl3 슬러리 용액을 환원제인 NaBH4 용액이 채워진 반응조 내에 드롭와이즈 방식으로 공급하자마자 즉시 거품이 발생하면서 검은색의 철 침전물이 형성되며, 자석을 가까이 접근시켰을 때 철 침전물이 자석에 달라붙는 것을 실험을 통해 확인하였다.Here, the FeCl 3 slurry solution is preferably continuously supplied in a drop-wise manner into the reactor filled with NaBH 4 solution. When supplied in a drop-wide manner continuously supplying drop by drop rather than a batch method of supplying a FeCl 3 slurry solution at a time, it is advantageous not only to secure a spherical iron powder but also to easily control the particle size. At this time, as soon as the FeCl 3 slurry solution was supplied dropwise into the reactor filled with a reducing agent, NaBH 4 solution, bubbles immediately formed and black iron precipitates formed. It was confirmed through an experiment.

또한, FeCl3 슬러리 용액은 1ml/min ~ 3ml/min의 속도로 첨가하는 것이 바람직하다. FeCl3 슬러리 용액의 첨가속도가 1ml/min 미만일 경우에는 핵생성이 적고 핵성장이 길어 입자의 크기가 조대해지는 문제가 있다. 반대로, FeCl3 슬러리 용액의 첨가 속도가 3ml/min를 초과할 경우에는 핵생성이 일정하나 입자의 응집이 심화되어 미세한 철 분말을 제조하는 데 어려움이 따를 수 있다.
In addition, the FeCl 3 slurry solution is preferably added at a rate of 1 ml / min ~ 3 ml / min. If the addition rate of the FeCl 3 slurry solution is less than 1ml / min, there is a problem that the nucleation is small and the nuclear growth is long, the particle size is coarse. On the contrary, when the addition rate of the FeCl 3 slurry solution exceeds 3ml / min, nucleation is constant, but the aggregation of the particles is intensified, it may be difficult to produce a fine iron powder.

한편, 환원제인 NaBH4 용액과 반응시켜 FeCl3 슬러리 용액을 환원 반응시킬 때, 반응온도는 30 ~ 60℃에서 실시하는 것이 바람직하다. 반응온도가 30℃ 미만일 경우에는 그 온도가 너무 낮은 관계로 환원 반응이 일어나지 않는 문제가 있다. 반대로, 반응온도가 60℃를 초과할 경우에는 더 이상의 온도 상승 효과 없이 공정 비용 및 시간만을 증가시키는 문제점이 있다.On the other hand, when reacting with a NaBH 4 solution as a reducing agent to reduce the FeCl 3 slurry solution, the reaction temperature is preferably carried out at 30 ~ 60 ℃. If the reaction temperature is less than 30 ℃ there is a problem that the reduction reaction does not occur because the temperature is too low. On the contrary, when the reaction temperature exceeds 60 ℃ there is a problem that only increases the process cost and time without any further temperature increase effect.

이때, 환원 반응은 FeCl3 슬러리 용액을 NaBH4 용액이 채워진 반응조 내에 투입한 후, 거품 발생이 더 이상 발생하지 않는 시점으로 하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 1 ~ 10분 동안 실시하는 것이 바람직하다. 환원 반응 시간이 1분 미만일 경우에는 반응 시간이 너무 짧은 관계로 구형의 철 분말을 제조하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 환원 반응 시간이 10분을 초과할 경우에는 환원 반응의 활성화를 위하여 NaBH4 용액을 다량으로 첨가해야 하는 데 따른 제조 비용의 상승 문제가 있다.
In this case, the reduction reaction is preferably a time point when the FeCl 3 slurry solution is added to the reaction tank filled with NaBH 4 solution, the foaming no longer occurs, specifically, 1 to 10 minutes. If the reduction reaction time is less than 1 minute, it may be difficult to prepare a spherical iron powder because the reaction time is too short. On the contrary, when the reduction reaction time exceeds 10 minutes, there is a problem of an increase in manufacturing cost due to the addition of a large amount of NaBH 4 solution in order to activate the reduction reaction.

필터링/세척Filter / wash

필터링/세척 단계(S130)에서는 환원 반응으로 침강된 철 침전물을 필터링한 후, 세척 용액으로 세척한다.In the filtering / washing step (S130), the iron precipitate precipitated by the reduction reaction is filtered and then washed with a washing solution.

이때, 본 단계에서는 환원 반응으로 침강된 철 침전물을 필터링하면서 세척 용액을 이용하여 세척하게 된다. 이때, 세척은 에탄올과 증류수의 혼합 용액으로 이루어진 세척 용액을 이용하여 3회 이상 반복 실시하는 것이 바람직하다.
At this time, in the step is washed with a washing solution while filtering the iron precipitate precipitated by the reduction reaction. At this time, the washing is preferably repeated three or more times using a washing solution consisting of a mixed solution of ethanol and distilled water.

건조dry

건조 단계(S140)에서는 세척된 철 침전물을 건조하여 철 분말을 수득한다.In the drying step (S140), the washed iron precipitates are dried to obtain iron powder.

이때, 건조는 50 ~ 70℃에서 10 ~ 20시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 본 단계에서, 건조 온도가 50℃ 미만이거나, 건조 시간이 10시간 미만일 경우에는 충분한 건조가 이루어지지 못하는 관계로 결정성이 나빠지는 문제가 있다. 반대로, 건조 온도가 70℃를 초과하거나, 건조 시간이 20시간을 초과할 경우에는 제조 비용의 상승 원인이 될 뿐만 아니라, 과도한 건조로 인해 비표면적이 감소하는 문제가 있다.
At this time, the drying is preferably carried out for 10 to 20 hours at 50 ~ 70 ℃. In this step, when the drying temperature is less than 50 ℃, or when the drying time is less than 10 hours, there is a problem that the crystallinity deteriorates due to insufficient drying. On the contrary, when the drying temperature exceeds 70 ° C. or the drying time exceeds 20 hours, not only is the cause of an increase in manufacturing cost, but there is a problem in that the specific surface area decreases due to excessive drying.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 철 나노 분말 제조 방법은 철 전구체로 FeCl3를 사용하고, 환원제로 NaBH4를 사용한 슬러리 환원법을 적용함으로써, 구형으로 이루어지며 평균 입자의 크기가 50 ~ 100nm인 순수한 철 나노 분말을 제조할 수 있다.Iron nano powder production method according to an embodiment of the present invention described above is made of a spherical shape by using a slurry reduction method using FeCl 3 as an iron precursor, NaBH 4 as a reducing agent, the pure particles having an average particle size of 50 ~ 100nm Iron nano powders can be prepared.

또한, 본 발명은 상기의 철 나노 분말 제조 방법을 활용하여, NdFeB계 영구자석의 폐스크랩 침출액에서 철을 슬러리 상태로 만든 후, 환원제로 NaBH4를 이용할 경우, 희토류 원소인 네오디뮴 및 디스프로슘의 선택적인 회수 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention utilizes the iron nano-powder manufacturing method described above, after making iron in a slurry state in the waste scrap leachate of NdFeB-based permanent magnets, when using NaBH 4 as a reducing agent, the selective selection of rare earth elements neodymium and dysprosium There is an effect that can improve the recovery efficiency.

따라서, NdFeB계의 폐 영구자석의 폐스크랩 침출액에서 80% 정도를 차지하는 철의 이온 상태의 거동에 대하여 규명하는 것을 통해, 철의 분리 및 정제 과정에서 에멀젼이나 크루드(crud)의 생성을 미연에 방지할 수 있으므로, 분리 및 정제 수율을 향상시킬 수 있다.
Therefore, by identifying the ionic behavior of iron, which accounts for about 80% in the waste scrap leaching liquor of NdFeB-based waste permanent magnets, the formation of emulsions or crudes in the process of iron separation and purification is not known. Since it can prevent, the separation and purification yield can be improved.

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.

1. 시료 제조1. Sample preparation

실시예 1Example 1

FeCl3(anhydrous, 98 %이상, samchun, Korea)를 증류수(H2O)에 녹여서 철 슬러리 용액을 제조하였다. 이후, 환원제인 NaBH4(99% 이상, across, USA)를 증류수(H2O)에 녹여서 4구 플라스크에 넣었다. 이후, 임펠러(MS-5020, TOPS)를 이용하여 NaBH4 용액을 200rpm으로 회전시키면서, FeCl3 슬러리 용액을 1ml/min의 속도로 방울방울 집어넣어서 NaBH4 용액과의 몰비를 1 : 3으로 조절한 후, 30℃에서 5분 동안 환원 반응시켰다.FeCl 3 (anhydrous, more than 98%, samchun, Korea) was dissolved in distilled water (H 2 O) to prepare an iron slurry solution. Then, NaBH 4 (99% or more, across, USA) as a reducing agent was dissolved in distilled water (H 2 O) and placed in a four-necked flask. Thereafter, while rotating the NaBH 4 solution at 200 rpm using an impeller (MS-5020, TOPS), the FeCl 3 slurry solution was added dropwise at a rate of 1 ml / min to adjust the molar ratio with the NaBH 4 solution to 1: 3. Thereafter, the reaction was reduced for 5 minutes at 30 ° C.

다음으로, 침강된 철 침전물을 필터링한 후, 에탄올 및 증류수의 혼합 용액을 이용하여 철 침전물을 3차례 세척하였다. 다음으로, 세척된 철 침전물을 70℃에서 10시간 동안 건조하여 철 분말을 수득하였다.
Next, after filtering the precipitated iron precipitate, the iron precipitate was washed three times using a mixed solution of ethanol and distilled water. Next, the washed iron precipitate was dried at 70 ° C. for 10 hours to obtain iron powder.

실시예 2Example 2

FeCl3(anhydrous, 98 %이상, samchun, Korea)를 증류수(H2O)에 녹여서 철 슬러리 용액을 제조하였다. 이후, 환원제인 NaBH4(99% 이상, across, USA)를 증류수(H2O)에 녹여서 4구 플라스크에 넣었다. 이후, 임펠러(MS-5020, TOPS)를 이용하여 NaBH4 용액을 150rpm으로 회전시키면서, FeCl3 슬러리 용액을 2ml/min의 속도로 방울방울 집어넣어서 NaBH4 용액과의 몰비를 1 : 4로 조절한 후, 40℃에서 10분 동안 환원 반응시켰다.FeCl 3 (anhydrous, more than 98%, samchun, Korea) was dissolved in distilled water (H 2 O) to prepare an iron slurry solution. Then, NaBH 4 (99% or more, across, USA) as a reducing agent was dissolved in distilled water (H 2 O) and placed in a four-necked flask. Thereafter, while rotating the NaBH 4 solution at 150 rpm using an impeller (MS-5020, TOPS), the FeCl 3 slurry solution was added dropwise at a rate of 2 ml / min to adjust the molar ratio with the NaBH 4 solution to 1: 4. Thereafter, the reaction was reduced for 10 minutes at 40 ° C.

다음으로, 침강된 철 침전물을 필터링한 후, 에탄올 및 증류수의 혼합 용액을 이용하여 철 침전물을 3차례 세척하였다. 다음으로, 세척된 철 침전물을 60℃에서 12시간 동안 건조하여 철 분말을 수득하였다.
Next, after filtering the precipitated iron precipitate, the iron precipitate was washed three times using a mixed solution of ethanol and distilled water. Next, the washed iron precipitate was dried at 60 ° C. for 12 hours to obtain iron powder.

실시예 3Example 3

FeCl3(anhydrous, 98 %이상, samchun, Korea)를 증류수(H2O)에 녹여서 철 슬러리 용액을 제조하였다. 이후, 환원제인 NaBH4(99% 이상, across, USA)를 증류수(H2O)에 녹여서 4구 플라스크에 넣었다. 이후, 임펠러(MS-5020, TOPS)를 이용하여 NaBH4 용액을 100rpm으로 회전시키면서, FeCl3 슬러리 용액을 1ml/min의 속도로 방울방울 집어넣어서 NaBH4 용액과의 몰비를 1 : 5로 조절한 후, 60℃에서 3분 동안 환원 반응시켰다.FeCl 3 (anhydrous, more than 98%, samchun, Korea) was dissolved in distilled water (H 2 O) to prepare an iron slurry solution. Then, NaBH 4 (99% or more, across, USA) as a reducing agent was dissolved in distilled water (H 2 O) and placed in a four-necked flask. Thereafter, while rotating the NaBH 4 solution at 100 rpm using an impeller (MS-5020, TOPS), dropping the FeCl 3 slurry solution at a rate of 1ml / min to adjust the molar ratio with the NaBH 4 solution to 1: 5 Thereafter, the reaction was reduced at 60 ° C. for 3 minutes.

다음으로, 침강된 철 침전물을 필터링한 후, 에탄올 및 증류수의 혼합 용액을 이용하여 철 침전물을 3차례 세척하였다. 다음으로, 세척된 철 침전물을 50℃에서 20시간 동안 건조하여 철 분말을 수득하였다.
Next, after filtering the precipitated iron precipitate, the iron precipitate was washed three times using a mixed solution of ethanol and distilled water. Next, the washed iron precipitate was dried at 50 ° C. for 20 hours to obtain iron powder.

2. 물성 결과2. Property results

1) 입자 크기 및 모양은 전자현미경(Magellan400, FEI company or JSM6380, JEOL)을 이용하여 관찰하였다.1) Particle size and shape were observed using an electron microscope (Magellan 400, FEI company or JSM6380, JEOL).

2) 성분 분석은 XRD(x-ray diffraction)를 이용하여 분석하였다.2) Component analysis was performed using XRD (x-ray diffraction).

3) 입자 크기는 나노입도분석기(NANOPHOX, Sympatec GmbH)를 이용하여 분석하였다.
3) Particle size was analyzed using a nanoparticle size analyzer (NANOPHOX, Sympatec GmbH).

도 2는 철의 푸루오베 다이아그램(Pourbaix diagram)을 나타낸 것이다.2 shows a Pourbaix diagram of iron.

도 2에 도시된 바와 같이, FeCl3 용액과 NaBH4 용액을 섞기 전에 용액의 겉보기 모습과 pH 변화를 살펴보았다. 이때, FeCl3가 물에 녹아있을 때, 주황색의 뿌연 현탁액을 볼 수 있었으며, pH를 측정해보았을 때 1.7이었다. 푸루오베 다이어그램을 살펴보았을 때, 이 조건에서는 대부분 Fe3+의 형태로 존재하는 것을 알 수 있었다.As shown in FIG. 2, the apparent appearance and pH change of the solution were examined before mixing the FeCl 3 solution and the NaBH 4 solution. At this time, when FeCl 3 was dissolved in water, an orange cloudy suspension was observed, and the pH was 1.7 when the pH was measured. Looking at the Puruobe diagram, it was found that most of these conditions exist in the form of Fe 3+ .

그리고, 환원제로 사용한 NaBH4의 pH는 10.0으로써 염기성이었다. 이 두 용액을 섞은 후 반응이 종료된 최종 상태에서 pH는 9.0으로 염기성임을 알 수 있었다. 즉, 반응 종료 후 철로 환원되지 않은 Fe3+ 이온은 pH 9 ~ 10의 범위에서는 대부분 하이드록사이드 형태로 존재하는 것을 알 수 있었다.
And, pH of NaBH 4 as a reducing agent was used as a basic 10.0. After mixing the two solutions, it was found that the pH was 9.0 at the final state after the reaction was completed. That is, it was found that Fe 3+ ions which were not reduced to iron after the completion of the reaction were mostly present in the form of hydroxide in the range of pH 9-10.

도 3은 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시료들에 대한 엑스선 회절 패턴을 나타낸 것이다.Figure 3 shows the X-ray diffraction pattern for the samples prepared according to Examples 1 to 3.

도 3에 도시된 바와 같이, XRD 분석결과, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시료들의 경우, 대부분 Fe 분말과 철 하이드록사이드 형태의 화합물이 존재하는 것을 알 수 있었다. 특히, NaBH4의 몰비가 증가함에 따라 Fe(OH)3의 양이 감소하고 순수한 철 분말의 함량이 증가하는 것을 확인하였다.
As shown in FIG. 3, as a result of XRD analysis, it was found that in the samples prepared according to Examples 1 to 3, most of Fe powder and iron hydroxide type compounds were present. In particular, it was confirmed that as the molar ratio of NaBH 4 increases, the amount of Fe (OH) 3 decreases and the content of pure iron powder increases.

한편, 도 4 내지 도 6은 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시료들에 대한 미세 조직 사진을 나타낸 것이다.On the other hand, Figures 4 to 6 shows a microstructure picture for the samples prepared according to Examples 1 to 3.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 전자현미경을 이용하여 철 분말의 모양을 살펴본 결과, 실시예 1 ~ 3에 따라 생성된 분말들의 경우 전반적으로 단 분산된 형태를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 실시예 1 ~ 2에 비하여 실시예 3에서 생성된 철 분말의 경우가 구형에 더 가까운 형태를 갖는 것을 알 수 있었으며, 그 크기는 대략 56nm인 것을 확인하였다.
As shown in Figures 4 to 6, as a result of looking at the shape of the iron powder using an electron microscope, it was confirmed that the powder produced in accordance with Examples 1 to 3 has a monodisperse overall form. In particular, it can be seen that the iron powder produced in Example 3 has a form closer to the spherical form compared to Examples 1 and 2, and the size was approximately 56 nm.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. These changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

S110 : FeCl3 슬러리 용액 마련 단계
S120 : 환원 반응 단계
S130 : 필터링/세척 단계
S140 : 건조 단계
S110: FeCl 3 slurry solution preparation step
S120: reduction reaction step
S130: Filtering / Washing Step
S140: drying step

Claims (5)

(a) FeCl3를 증류수(H2O)에 녹여 FeCl3 슬러리 용액을 마련하는 단계;
(b) 상기 FeCl3 슬러리 용액을 환원제인 NaBH4 용액이 채워진 반응조 내에 투입하여 환원 반응시키는 단계;
(c) 상기 환원 반응으로 침강된 철 침전물을 필터링한 후, 세척 용액으로 세척하는 단계; 및
(d) 상기 세척된 철 침전물을 50 ~ 70℃에서 10 ~ 20시간 동안 건조하여 철 분말을 수득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법.
(a) dissolving FeCl 3 in distilled water (H 2 O) to prepare a FeCl 3 slurry solution;
(b) adding the FeCl 3 slurry solution into a reaction tank filled with a NaBH 4 solution as a reducing agent to perform a reduction reaction;
(c) filtering the iron precipitate precipitated by the reduction reaction, followed by washing with a washing solution; And
(d) drying the washed iron precipitates at 50 to 70 ° C. for 10 to 20 hours to obtain iron powder; iron nano powder production method using a slurry reduction method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 FeCl3 슬러리 용액은
상기 NaBH4 용액에 대하여 1 : 3 ~ 1 : 5의 몰비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법.
The method of claim 1,
The FeCl 3 slurry solution
Iron nano powder production method using a slurry reduction method characterized in that the mixing in the molar ratio of 1: 3 to 1: 5 with respect to the NaBH 4 solution.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 환원 반응은
30 ~ 60℃에서 1 ~ 10분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step (b)
The reduction reaction is
Iron nano powder production method using a slurry reduction method characterized in that performed for 1 to 10 minutes at 30 ~ 60 ℃.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계시,
상기 반응조 내에 설치되는 임펠러를 이용하여 상기 FeCl3 슬러리 용액과 NaBH4 용액을 100 ~ 300rpm의 속도로 교반하는 것을 특징으로 하는 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법.
The method of claim 1,
In step (b),
Iron nano powder production method using a slurry reduction method characterized in that the stirring of the FeCl 3 slurry solution and NaBH 4 solution at a speed of 100 ~ 300rpm using an impeller installed in the reactor.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 FeCl3 슬러리 용액은
상기 NaBH4 용액이 채워진 반응조 내에 드롭와이즈(drop-wise) 방식으로 투입하는 것을 특징으로 하는 슬러리 환원법을 이용한 철 나노 분말 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step (b)
The FeCl 3 slurry solution
Iron nano-powder manufacturing method using a slurry reduction method characterized in that the drop in the NaWH 4 solution filled reactor (drop-wise) method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104353844A (en) * 2014-11-18 2015-02-18 西安交通大学 Preparation method of silica/gold/ silica three-layer nano particles

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101193454B1 (en) * 2012-04-27 2012-10-24 한국지질자원연구원 Iron powder recovery method from waste permanent magnet
KR101194273B1 (en) 2012-04-27 2012-10-29 한국지질자원연구원 Manufacturing apparatus for spherical iron particles with excelletn dispersive property and method of manufacturing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101193454B1 (en) * 2012-04-27 2012-10-24 한국지질자원연구원 Iron powder recovery method from waste permanent magnet
KR101194273B1 (en) 2012-04-27 2012-10-29 한국지질자원연구원 Manufacturing apparatus for spherical iron particles with excelletn dispersive property and method of manufacturing the same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R. YUVAKKUMAR et al. PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF ZERO VALENT IRON NANOPARTICLES, Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures Vol. 6, No 4, pp. 1771-1776(2011.12.) *
Yuan-Pang Sun et al. Characterization of zero-valent iron nanoparticles, Advances in Colloid and Interface Science, Vol. 120, No. 1-3, pp. 47-56(2006.06.30.) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104353844A (en) * 2014-11-18 2015-02-18 西安交通大学 Preparation method of silica/gold/ silica three-layer nano particles

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