세슘 98%·루비듐 95% 이상 회수…항공우주·양자컴퓨팅 등 분야 중요 자원
(베이징=연합뉴스) 김현정 특파원 = 중국이 리튬 광석 처리 과정에서 발생하는 폐기물에서 희귀 금속인 루비듐과 세슘을 추출하는 연간 500t 규모의 생산라인을 가동했다.
15일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국과학원(CAS) 산하 공정공학연구소는 장시성에 구축한 루비듐·세슘 추출 시범 생산라인이 안정적인 생산 단계에 들어갔다고 밝혔다.
이 생산라인은 리튬을 추출하고 남은 폐기물에 낮은 농도로 포함된 루비듐과 세슘을 '연속식 탑 추출·분리' 방식으로 회수하는 시설이다.
연구진은 기존 추출 탱크 대신 탑 형태의 설비를 이용해 루비듐과 세슘을 연속적으로 분리하는 기술을 개발했다.
전체 생산라인은 추출탑 17기로 구성되며, 리튬 추출 후 남은 용액을 추출·세척·역추출 등의 공정을 거쳐 탄산루비듐과 탄산세슘으로 생산한다.
연간 생산능력은 500t으로, 이 같은 방식으로 저품위 루비듐과 세슘을 생산하는 시설로는 세계 최초라고 SCMP는 전했다. 루비듐과 세슘의 생산 비율은 알려지지 않았다.
루비듐과 세슘은 항공우주와 양자컴퓨팅, 바이오의약, 신에너지 등 첨단 분야에서 중요한 자원이다.
2024년 발표된 한 논문은 중국 내 매장량을 산화루비듐 약 116만t, 산화세슘 약 14만t으로 추정했다.
하지만 중국의 루비듐 자원은 주로 특수 리튬 광석과 염호 염수에 낮은 농도로 섞여 있어 추출과 재활용이 어렵다.
세슘 역시 추출이 쉽지 않은 형태로 존재하며, 주요 산업용 원료인 폴루사이트(세슘 광석)를 채굴할 광산이 없어 캐나다와 호주, 짐바브웨 등에서 주로 수입하고 있다.
연구진은 설비 효율성도 극대화했다. 중국과학원에 따르면 추출탑 한 기의 효율은 기존 추출 탱크의 최대 15배에 달한다. 추출제 사용량은 40% 줄이고 설비가 차지하는 면적은 50% 이상 줄일 수 있다는 설명이다.
또 설비의 세슘 회수율은 98% 이상, 루비듐 회수율은 95% 이상이며 생산 제품인 탄산세슘과 탄산루비듐은 모두 순도가 99.9%를 웃돌아 상업용 물량으로 판매되고 있다.
SCMP는 향후 페로브스카이트 태양전지와 전고체 배터리, 양자컴퓨팅 등 핵심 기술의 발전으로 루비듐염의 활용 범위가 확대될 수 있으며 이에 따라 루비듐이 '차세대 희토류'가 될 잠재력이 있다고 전했다.
중국광업보에 따르면 지난해 12월 기준 중국에는 5개의 핵심 루비듐 생산라인이 구축돼 있으며, 루비듐염 환산 기준 연간 총생산 능력은 약 3천t이다.
hjkim07@yna.co.kr
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