지질연·에코닉스, '혼합폐전지 재활용 공정시스템' 개발
폐전지 1만톤당 망간 1,700톤·아연 2,000톤 회수 가능

폐전지를 재활용해 황산망간아연 등의 전략금속을 회수할 수 있는 리싸이클링 공정이 개발됐다.

교육과학기술부와 환경부는 21세기 프론티어연구개발사업인 자원재활용기술개발사업단(단장 이강인)의 지원을 받아 한국지질자원연구원과 에코닉스가 공동연구를 통해 '혼합폐전지 재활용 공정과 제품화 시스템' 개발을 완료하고 본격 가동에 들어간다고 7일 밝혔다.

국내 발생 폐전지의 90%이상을 차지하고 있는 폐망간ㆍ알칼리망간전지는 2008년부터 재활용 의무대상(EPR : Extended Producer Responsibility)에 지정돼 폐전지 수거율이 매년 높아지고 있다. 그러나, 관련 재활용 처리기술이 부족해 대부분 매립·소각돼 왔다.

파급기술	주요 내용
물리적처리 공정 기술	자성체 회수 공정(약 180kg/톤)
	아연판 회수 공정(약 50kg/톤)
	탄소봉/황동봉 회수 공정(약 50kg/톤)
고기능성 신소재 기술	폐수저감형 공정 및 신 침출기술에 의한 황산 망간아연 화합물 및 연질 페라이트 제조
고부가 금속제품	아연괴, 이산화망간
	전해채취에 의한 아연금속 제조

이번 기술 개발로 연간 1,500톤의 폐전지를 재활용 처리해 대부분 수입에 의존하고 있는 황산망간아연과 아연금속을 회수할 수 있게 됐다. 또한 폐전지 내에 함유된 연(Lead), 카드뮴, 수은, 비소, 크로뮴 등의 중금속 오염 물질을 완벽히 제거할 수 있는 친환경 기술이라는 장점이 있다.

개발된 재활용 공정은 아연, 아연과 망간, 망간-아연 혼합물, 이산화망간 등으로 구성된 폐전지를 처리시스템에 투입하면 △물리적 전처리 △습식 침출 및 열분무법 △전해채취법 등의 공정을 거쳐 △아연괴 △아연분말 △이산화망간 △황산망간아연 △전지제조용 원료 등을 얻는 과정으로 이뤄진다.

특히 이번에 개발된 공정은 망간과 아연을 단일 침출공정에서 동시에 회수할 수 있어 복합제품으로 제조가 가능하며, 망간ㆍ알칼리망간 혼합폐전지로부터 물리적 처리 연속 공정 확립과 고부가가치 제품 제조가 가능하다.

사업단은 처리 공정을 통해 연간 1만톤의 폐망간ㆍ알칼리망간전지에서 망간 1,700톤과 아연 2,000톤을 회수할 수 있어 망간과 아연의 수입대체 효과가 있을 것으로 예상하고 있다.

또한, 전해이산화망간, 고순도 망간산화물 등의 제조가 가능한 원료를 제공할 수 있어 국내 건전지 산업ㆍ금속 제조 산업의 경쟁력 향상과 연 37만 톤의 고철 재활용으로 약 22만 톤의 이산화탄소 절감효과가 기대된다.

한편 사업단은 이달 8일 전북 임실의 오수농공단지 에코닉스에서 이번 시스템의 시연회를 개최할 예정이다. 이날 행사는 혼합폐전지 재활용공정 시스템 소개와 가동 시연회, 관계자 간담회 등 순으로 진행된다.

자원재활용사업단 이강인 단장은 “이번에 개발된 재활용 공정의 기술효과가 널리 알려지면 다른 지자체에도 많이 적용될 것으로 예상된다”며 “폐전지의 재활용에 대한 국민인식과 국가차원의 제도 마련이 함께 이루어지길 기대한다”고 말했다.


차종혁기자/cha@snmnews.com