텅스텐의 역사
텅스텐은 중세 시대에 에르츠 산맥에서 처음 발견되었으며 주석 환원 과정에 방해가 되는 동반 요소로 여겨져 이것의 주석을 삼키는 속성에서 그 이름이 붙여졌습니다. 후안 호세와 파우스토 데 엘루야르 형제는 1783년 텅스텐 삼산화물을 텅스텐으로 환원하는 과정에서 실질적으로 텅스텐을 발견하고 만들어낸 사람들인 것으로 알려져 있습니다.
텅스텐의 원산지와 지속 가능한 조달
텅스텐 광석은 자연에서 철망간 중석((Fe/Mn)WO4)과 회중석(CaWO4) 형태로 가장 흔히 발견됩니다. 텅스텐 매장량이 가장 많은 곳은 중국, 러시아, 미국입니다. 오스트리아의 Felbertauern 지구의 Mittersill에도 회중석이 매장되어 있습니다.
매장량에 따라, 텅스텐 광석에는 0.3에서 2.5 중량 퍼센트 사이의 WO3이 함유되어 있습니다. WO3 함량을 약 60%로 높이는 데 분쇄, 그라인딩, 부유, 배소 공정이 이용될 수 있습니다. 남은 불순물은 대부분 수산화나트륨 소화를 통해 제거됩니다.
이 과정에서 얻어지는 텅스텐산나트륨은 이온 교환이라는 과정을 통해 APT(파라텅스텐산암모늄)로 변환됩니다.
500에서 1000 °C 사이 온도의 수소 대기에서 환원이 실시됩니다.
WO3 + 3H2 › W + 3H2O
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조달
지속 가능한 텅스텐 조달
일부 텅스텐은 분쟁이 있으며 위험이 높은 지역으로 간주되는 지역에서 채굴되어 “분쟁 광물”로 분류되어 있습니다. 기업으로서의 책임을 잘 인식하고 있는 Plansee는 원재료를 소싱할 때 특히 주의를 기울입니다.
당사는 책임감 있는 광물 이니셔티브(RMI) 인증과 같은 광범위한 조치에 따라, 사회적, 윤리적 또는 생태계적으로 의심스러운 소스의 원재료는 아무것도 소싱하거나 이용하지 않음을 확실히 하고 있습니다. 그렇기 때문에 당사는 텅스텐의 출처에 ‘분쟁이 없음’을 자발적으로 증명서를 통해 확인해드리고 있습니다. 이를 통해 책임감있는 광물 공급 연합(RMI)은 Plansee가 윤리적으로 문제가 없는 소스의 텅스텐 천연 자원을 이용한다고 인증합니다.
텅스텐 재활용
원재료를 책임감있게 취급하는 것은 Plansee에 단단히 뿌리내린 실무 지침입니다. 따라서 소재를 재사용하고 재활용하는 것은 아주 중요한 역할을 합니다. 순수 텅스텐 고철은 강철 산업에서 합금 원소로 이용되며, 이렇게 하면 경도가 향상되어 강철의 속성이 개선됩니다.
Plansee Group의 관련사인 Global Tungsten Powders (GTP)는 텅스텐 분말을 공급합니다. GTP에서는 첨단 재활용 기술을 통해 다른 많은 유형의 텅스텐 고철 또한 처리하고 있습니다. 이런 점은 당사의 지속가능한 원재료 공급에 중요한 역할을 합니다. 하드 스크랩과 소프트 스크랩을 매우 순수한 텅스텐 분말과 텅스텐 복합물 분말로 변환하는 데에는 화학적 방법이 이용됩니다. 텅스텐 고철의 화학적 세척 공정은 텅스텐 정광에 대한 세척 공정과 동일하며, 이 둘은 서로 바꾸어 투입해도 똑같은 결과를 얻을 수 있습니다.
이론적으로, 텅스텐 분말 추출 공정은 2차 원자재에서 100% 실시될 수 있습니다. 또한 텅스텐은 재활용되기만 한다면 기술적 관점에서 텅스텐 제품용으로 수없이 재사용될 수 있기도 합니다. 따라서 관련 생산 과정에서 손실된 텅스텐은 완제품용으로 재활용됩니다.
텅스텐 재활용에 대한 더 자세한 내용은 당사의 지속가능성 보고서를 참조하시기 바랍니다.
생산 공정
분말 야금 공정을 이용한 텅스텐 생산
당사는 분말 야금을 통해 녹는점이 2000 °C가 넘는 소재들을 생산합니다. 이런 공정은 적은 수량을 생산할 때도 특히 경제적입니다. 또한 맞춤 분말 혼합물을 이용하여 특정한 속성을 갖춘 극도로 균질한 소재를 다양하게 생산할 수도 있습니다.
텅스텐 분말은 가능한 합금 원소와 함께 혼합되며 냉간 등압 성형 방식으로 주로 결속됩니다. 여기에 이용되는 압력은 최고 2,000 bar에 달합니다. 이렇게 제작된 압축 블랭크(‘압분체’라고도 함)은 그 후 2000 °C가 넘는 온도의 특수 진공로에서 소결됩니다. 이 공정으로 밀도와 미세 구조가 형성됩니다. 고온 안정성과 경도 또는 흐름 특성과 같은 당사 소재들의 매우 특수한 속성들은 적절한 성형 방법(예: 단조, 압연, 드로잉)을 이용하여 얻어집니다. 이런 모든 단계가 완벽히 맞아들어야만 정확한 품질 요건을 달성할 수 있으며 뛰어난 순도와 품질을 갖춘 제품을 제조할 수 있는 것입니다.
산화물Molymet(칠레)은 세계 최대 몰리브덴 정광 처리업체로, 당사의 삼산화몰리브덴 주요 공급업체입니다. Plansee Group은 Molymet 지분의 21.15%를 보유하고 있습니다. Global Tungsten & Powders(미국)은 Plansee Group의 한 부문을 담당하는 기업으로 텅스텐 금속 분말을 공급하는 주요 업체입니다.
연락처
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