일반기술

전기분해에 의한 철 제조방법

철은 지구상에서 금속으로서는 알루미늄 다음으로 다량 존재하는 원소로서 화합물 형태로 토양, 암석, 광물 속에 예외없이 들어 있는 원소이다. 주요 광물로는 적철광, 자철광, 황철광, 능철광이 있다. 적철광과 자철광은 그대로, 황철광은 배소한 다음 코크스 및 석회석과 함께 용광로에 넣고 열풍을 보내어 코크스를 연소시켜 철을 뽑아낸다. 이렇게 하여 얻어지는 고탄소철인 선철은 적당한 조작에 의해 강철 및 단철로 만들어진다. 한편, 순수 철은 백색의 광택 금속으로서 전성 및 연성이 풍부하고 강자성을 가지며 전기분해에 의하거나 또는 순산화철을 수소로서 환원시키거나 또는 철카보닐을 분해하여 얻을 수 있다. 하지만, 철강을 생산하는 제철산업은 다량의 에너지를 소비하는 산업임과 동시에 탄산가스를 대량으로 배출하는 산업이다. 따라서 지구온난화의 방지와 에너지 절약의 관점에서 보다 개선된 철 제조방법이 요구되고 있다.이에 본 기술은 칼슘 페라이트를 주성분으로 하는 용융복합산화물을 철의 융점보다 낮은온도에서 전기분해하여 철을 제조하여 에너지 소비량과 탄산가스 발생량을 감소시키고 연속적인 제조를 가능하게 하였다.본 기술에 따르면 이온용액상태의 용융 칼슘 페라이트 복합산화믈을 전해질로 사용하고 에너지 소비량 및 탄산가스 발생량을 현격히 감소시키기 위해 철의 융점보다 낮은 온도에서 전기분해하고, 전기분해 후에 칼슘 페라이트 복합산화물이 함유하고 있는 철이온을 캐소드에서 철로 환원시켜 전류밀도를 상승시키고 연속적인 제조를 가능하게 하였기 때문에 철의 생산성을 향상시킬 수 있다.