PROJECT 02 / MHP

MHP 정제 및 공정 Scale-up

MHP 유래 침출액의 Ca/Mg 정제 조건을 선정하고, 반응기 규모와 혼합 방식 변화에 따른 정제 효율을 평가한 기업과제 경험입니다.

SK온 기업과제NaF PurificationICP-OES500 mL → 5 L
CONCEPTUAL RESEARCH ILLUSTRATION · 개념도
01 / OVERVIEW

연구 개요

SK온 기업과제에서 MHP(Mixed Hydroxide Precipitate) 유래 침출액을 NCM 양극재 제조 원료로 사용하기 위한 Ca/Mg 정제 공정을 검토했습니다. NaF 기반 정제 조건을 선정하고, 소량 검증 결과를 더 큰 반응기 규모로 확대하여 적용 가능성을 확인했습니다.

프로젝트 역할
정제 조건 설계, ICP-OES 농도 분석, 정제 효율 평가 및 기업과제 결과보고 참여

02 / PROBLEM

공정 규모 확대의 과제

500 mL 반응기의 마그네틱 교반 조건에서 정제를 진행한 후, 약 3 L의 공침 원료 용액을 확보하기 위해 5 L 반응기로 확대했습니다. 액량 및 혼합 방식이 달라지는 상황에서 소규모 실험 조건의 유효성을 재검증해야 했습니다.

SMALL SCALE

500 mL 반응기

마그네틱 바 교반, NaF 기반 정제 조건 선별

SCALE-UP

5 L 반응기

배플과 임펠러 혼합, 정제조건 확대 적용 및 성능 평가

03 / APPROACH

실험 접근

NaF 3당량을 선정한 후 두 종류의 반응기에서 정제 결과를 비교했습니다. 각 조건에서 분리한 용액의 Ca/Mg 농도를 ICP-OES로 정량하여 불순물 제거 효과를 검증했습니다.

STEP 01소규모 조건 선정
STEP 025 L 규모 확대
STEP 03ICP-OES 분석
STEP 04정제 효율 검증
04 / ANALYSIS

데이터 비교

소규모와 확대 공정의 최종 잔류 농도를 비교하여, 혼합 방식과 설비 구조 변화가 정제 결과에 미치는 영향을 검토했습니다.

Ca / Mg 잔류 농도 비교 (첨부 이력서 기준)
500 mL / Magnetic stirringMg 139 ppmCa 16 ppm소규모 정제 후 잔류값
5 L / Baffle & Impeller검출한계 미만ICP-OES 분석 결과 Ca/Mg 미검출 수준
“검출한계 미만”은 농도가 정확히 0이라는 뜻이 아닙니다. 장비 측정 조건에 따른 검출한계 값은 원본 분석 자료 확인 후 기재할 수 있습니다.
05 / RESULTS

주요 성과

PROCESS VALIDATIONCa/Mg 검출한계 미만

5 L 반응기를 적용한 규모 확대 실험에서 목표 불순물의 잔류 농도를 저감해 공정 적용 가능성을 확인했습니다.

06 / CONTRIBUTION

본인 기여

정제 조건 검토 및 데이터 기반 검증
공정 조건 설계, 반응기 규모 확대 실험, ICP-OES 분석, 정제효율 평가를 담당했습니다. 연구 결과보고서 작성에도 참여했습니다.

07 / TAKEAWAYS

핵심 인사이트

동일한 시약 조성과 정제 조건이라도 반응기 구조와 혼합 방식에 따라 실험 결과가 달라질 수 있습니다. 소규모 성공을 그대로 확대 적용하기보다 설비 구조, 유동 및 혼합 상태를 함께 점검하는 것이 중요함을 확인했습니다.

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