MoS2 원광으로부터 고순도 MoO3 제조를 위한 공정 설계: 산화 배소 공정 최적화의 중요성
Process Design for High-Purity MoO3 Production from MoS2 Ore: The Critical Role of Optimizing Oxidation Roasting Process
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초록
몰리브데나이트 (MoS2) 원광으로부터 산업적으로 활용 가능한 고순도 삼산화몰리브덴 (MoO3)을 제조하기 위해 MoS2 순도를 향상시키는 선광, MoO3로의 전환을 위한 산화 배소, 그리고 암모니아 침출 및 하소 등의 고순도화 공정 설계 연구를 수행하였다. 선광 공정에서는 MoS2 정광의 회수율과 품위를 향상시키기 위한 적절한 분쇄 시간과 포수제 농도를 제시하였으며, 산화 배소 공정에서는 산화반응에 영향을 미치는 온도와 로터리 킬른의 드럼 회전 속도를 제어하여 공업용 MoO3를 제조하는 조건을 도출하였다. 또한 암모니아 침출 및하소와 같은 고순도화 공정을 통해 공업용 MoO3로부터 고순도 MoO3를 제조하였다. 연구 결과, 산화 배소 공정이 고순도 MoO3 제조에미치는 영향이 크며, 효율적인 MoO3 제조를 위해서는 각 공정 간의 연속성과 최적화된 연계가 중요함을 확인하였다. 본 연구는 국내 부존 MoS2 원광을 활용한 고순도 MoO3 제조의 가능성을 제시하며, 향후 산업적 응용 시 운영 조건을 제안하는데 기여할 것으로 기대된다.
Abstract
To produce industrially applicable high-purity molybdenum trioxide (MoO3) from molybdenite (MoS2) ore, this study explored the processes of beneficiation to improve the MoS2 grade, the oxidation roasting process for the conversion of MoS2 to technical-grade MoO3 (TG-MoO3), and purification. An optimal grinding time and collector concentration were proposed in this study to enhance the grade and recovery of the concentrate. During the oxidation roasting process in a rotary kiln, the drum rotational speed and temperature were controlled to efficiently produce TG-MoO3. Additionally, the production of high-purity MoO3 from TG-MoO3 was achieved through purification, including ammonia leaching and calcination. The results showed that the oxidation roasting process has a significant impact on the purity and yield of the purified MoO3, indicating that optimized integration is required between each process. Accordingly, this study demonstrated the feasibility of producing high-purity MoO3 from domestically sourced MoS2 ore. Furthermore, the research findings pave the way for optimizing the operational processes for purified MoO3 production, particularly for industrial applications.