서 론

우리나라는 세계 10대 경제대국으로 성장하여 지난해 약 6,350억 달러의 수출을 달성하였지만, 일반 금속광은 99.7%를 그리고 희유금속은 전량을 수입에 의존하고 있어, 국내 주요 관련 산업의 미래가 안정적이지 만은 않다. 특히, 경쟁국으로 부상한 중국의 경우 희토류를 비롯한 모든 희유금속광의 주요 부존 국가이면서 생산국이기 때문에, 관련자원을 전략적으로 활용한다면 국내 모든 산업의 대외 경쟁력이 떨어질 수 있다. 그렇기 때문에 국내에서도 부존되어 있는 희유금속광 중 개발가치가 높은 광종을 대상으로 한 기술개발 및 정책수립이 필요한 실정이다. 우리나라에도 다양한 종류의 희유금속광이 부존되어 있지만 비교적 개발가치가 있는 것으로 평가되는 희유금속광은 모나자이트와 텅스텐, 티탄철석, 주석, 리튬 그리고 몰리브덴광으로 요약할 수 있다. 희토류 광물의 경우 중국이 전 세계 생산량의 90% 이상을 생산하고 있어, 국내 관련 산업의 보호 및 경쟁력 제고를 위해 일부라도 자립수급을 이루어야 하는 광물이다. 우리나라에는 강원도 홍천 자은지역에 TREO 3-5%인 모나자이트가 2,600만 톤 이상 부존되어 있는 것으로 조사되어, 개발을 위한 기술개발이 필요함을 알 수 있다. 특히, 이 지역은 국내 최대 철 부존지역이고 스트론튬과 존재하고 있어 개발 가치를 더욱 높이고 있는 광상이다. 개략적인 연구결과 TREO 품위를 40% 이상 높일 수 있는 것으로 보고되어 회수율을 높이고 철 및 스트론튬을 함께 산출할 수 있는 상용화 기술개발이 이루어지면 경희토류의 일부를 자립수급 가능할 것으로 기대되고 있다.

국내부존 희유금속광 중 오랜 기간 생산이 이루어졌던 텅스텐은 최근 가격의 급등과 원료확보의 어려움으로 개발 가치가 가장 높은 희유금속의 하나이다. 텅스텐은 특수강의 제조에 필수적인 원료로 연간 약 1,000억 원 이상 전량 수입에 의존하고 있으나 안정적 확보가 이루어지지 않아 국내 관련 산업이 가장 큰 영향을 받고 있는 실정이다. 텅스텐 역시 중국이 전 세계 생산량의 85% 이상 그리고 자국 소비가 65% 이상 이루어지고 있어, 희토류 광물과 같이 공급 리스크가 가장 큰 광물로 분류되어 있다. 하지만 강원도 영월 지역에 정밀조사를 실시하여 WO₃ 0.5%인 텅스텐을 3,000만 톤 이상 확보하여, 개발을 위한 계획을 수립하고 있어 향후 주요 텅스텐 생산국으로 전환이 이루어 질 것으로 기대된다. 특히, 한국지질자원연구원에서 기존대비 품위와 회수율을 20% 가까이 높일 수 있는 고효율 선별기술을 개발하여 이익확대가 가능하여 생산량 확대가 이루어질 것으로 예상된다.

우수한 재질특성 때문에 다양한 용도를 갖고 있는 티타늄은 매년 수요량이 10% 이상 증가하고 있으나, 여전히 전량을 외국으로부터 수입하고 있는 희유금속광의 하나이다. 국내 티타늄 소비의 상당량이 이산화티탄 백분용으로 사용되고 있지만, 우주, 해양, 인체 재료로의 활용이 확대 될 것으로 예상되어 금속재료로의 활용이 증가 될 것으로 예상된다. 현재 티타늄 원료의 전량을 수입하여 연간 약 1,300억 원의 외화손실이 이루어지고 있지만, 우리나라에도 개발 가능한 대량의 티타늄광물이 부존되어 있다. 보다 정밀한 조사탐사가 이루어져야 할 것으로 생각되나 하동지역에 TiO₂ 3-8% 20억 톤 경기 포천에 TiO₂ 15-18% 700만 톤 그리고 태백 광화대 지역에 풍화된 금홍석이 상당량 보존되어 있는 것으로 보고되어, 국내에서 일부라도 개발하여 자립수급의 기회를 갖고 있다. 국내부존 티탄철석을 대상으로 한 선행연구에서 TiO₂ 품위 45% 이상의 정광 생산이 가능함을 확인하여 향후 회수율 향상과 상업생산이 가능한 기술개발이 요구되고 있다.

주석의 경우 무연 솔더를 추구하는 현 시점에 가장 각광 받고 있는 희유금속의 하나이다. 특히, 주석은 독성이 없고 우수한 도금기능 때문에 합금 및 도금으로 확대 사용되고 있으며, 촉매, 유약, 안료로의 사용도 확대해 나가고 있다. 주석의 주요 부존국가로 중국, 인도네시아, 브라질, 호주, 볼리비아 등이 거론되지만, 생산은 중국과 인도네시아, 브라질, 볼리비아가 전 세계 생산량의 80% 이상을 차지하고 있어, 주석도 전략적 사용이 가능한 광종의 하나이다. 국내에는 주석이 많은 양이 부존되어 있지는 않지만 경북 울진지역에 고품위 주석이 부존되어있고 한때 생산이 이루어진 적도 있다. 최근 우리나라에서도 주석광의 확보를 위한 Lab. Scale의 선별연구를 수행하여, 선택 포집력을 갖고 있는 alkyl-hydroxamic acid를 포수제를 사용하고 우수한 맥석광 억제기술을 개발하여 정광의 Sn 품위가 75.6%, 회수율이 89.9% 이상인 부유선별 기술을 개발하였다. 주석광의 우수한 선별기술이 개발됨으로 향후 국내부존 주석광의 활용은 물론 외국부존 주석광의 개발을 위한 기회도 가능할 것으로 기대된다.

전기자동차와 편리성을 추구한 포터블 전자기기의 급증으로 2차 전지 산업에 필수적인 리튬의 수요는 향후 폭발적으로 급증할 것으로 예상된다. 지급까지 리튬의 대부분은 볼리비아, 아르헨티나, 칠레 등 염호로부터 확보하였으나 고농도 리튬염호의 고갈과 증가하는 리튬수요를 염호만으로는 공급이 어려울 것으로 예상되어, 최근 광석으로부터의 리튬확보를 위한 관심이 집중되고 있다. 리튬도 다른 희유금속과 마찬가지로 특정국가에 부존되어 있고 4대 메이저사인 Albemarle, SQM, Tianqi, FMC가 70% 이상을 독점하고 있어, 안정적 확보를 위한 대안과 기술개발이 필요한 주요 광물 중 하나이다. 특히, 우리나라는 End-user로서 세계적 리튬이차전지 제조업체인 삼성 SDI, LG 화학, SK 이노베이션 등을 보유하고 있어, 이에 따른 탄산리튬, 수산화리튬 등 리튬 자원의 최대 수입국이라 향후 급증할 리튬자원의 안정적 확보를 위한 대안이 필요한 실정이다. 다행이도 국내 경북 울진 왕피리 지역에 리튬광이 부존되어 있고 부존된 리튬광을 대상으로 개략적인 연구가 이루어져, 국내에서도 일부 리튬의 확보가 가능할 것으로 기대된다.

몰리브덴은 내열성, 내식성, 고강도, 고온 안정성 그리고 윤활성의 물성을 갖고 있어 다양한 용도로인 한 수요급증으로 10년 전까지만 해도 톤당 가격이 4,000만 원을 유지하였으나, 최근 가격이 톤당 1,000만 원 급락하여 국내 개발이 이루어지지 못하고 있는 희유금속의 하나이다. 충북 제천과 경북 울진 지역 그리고 국내 여러 지역에 몰리브덴광이 부존되어 있으며, 충북 제천 금성은 한국지질자원연구원과 (주)NMC가 페로몰리용 정광을 생산하는 선광기술을 개발하여 한때 연간 30만 톤의 광석을 처리하는 선광장을 건설하여 연간 600톤의 정광을 생산하였으나, 현재는 가격하락으로 일시 중지되어 있는 실정이다. 그러나 페로몰리브덴보다 부가가치가 4배 높은 윤활제용 몰리브덴 정광을 생산하는 기술을 개발하여, 현재 월 2톤의 윤활제용 몰리브덴만 생산하고 있는 실정이다. 경북 울진 금음광산도 한때 페로몰리브덴 정광을 생산하였으나, 몰리브덴의 가격폭락과 정광 중 구리함량이 높아 채산성이 개선되지 않아 중단된 실정이다.

우리나라는 많은 자원은 부존되어 있지 않으나 앞에서 언급하였듯이 개발가치가 있는 희유금속광의 일부를 보유하고 있다. 특히, 텅스텐의 경우 부존량이 많고 원광의 품위가 높으며 기존 대비 품위 및 회수율을 크게 높일 수 있는 기술을 확보하고 있어 향후 주요 생산국으로 전환될 것으로 예상된다. 그 외 경제적 가치가 있는 것으로 평가되는 몰리브덴, 티타늄, 주석, 리튬, 모나자이트 등의 희유금속광도 자원환경과 개발기술에 따라 자립 확보가 가능한 것으로 평가되어 지속적인 관심과 기술개발이 필요 할 것으로 생각된다. 특히, 국내 희유금속광을 대상으로 한 기술개발은 향후 해외부존 희유금속광의 확보에도 활용할 수 있기 때문에 기술자립을 위한 꾸준한 노력이 필요하다.

모나자이트

세계적으로 희토류광의 경우, 전략광물로 분류하여 수출입이 자유롭지 못하며, 대부분의 국가에서 생산 및 활용을 통제하고 있다. 이는 희토류 원소가 컬러 TV의 발광체, 레이저 재료, 자성재료, 초전도체, 원자로 재료, 항공우주산업 등 고부가가치 신소재 산업에 필수적으로 사용되기 때문이다. Table 1은 희토류 원소별 사용용도를 나타낸 것으로, 희토류는 크게 경희토류와 중(中)희토류 그리고 가장 무거운 중(重)로 나눌 수 있다. 가장 가벼운 경희토류는 La, Ce, Pr, Nd로 유리연마, 영구자석, 광학용 유리, 촉매, 초전도체 등으로 사용되며, 중(中) 희토류는 Pm, Sm, Eu, Gd로 적색형광체, 원자로 제어, 광학유리, 레이저 등으로 사용되며 경희토류보다 경제적 가치다 다소 높다. 그리고 중(重)희토류는 Tb, Ho, Er, Yb, Lu, Y 등으로 형광체, 안료, 레이져, 반도체, 촉매, 내열합금 등으로 사용되며 가장 경제적 가치가 높은 희토류이다. Fig. 1은 희토류 광물의 용도별 가치를 나타낸 것으로, 가치로는 자석과 인산 그리고 금속합금 순으로 그리고 그 양으로는 자석, 촉매, 합금 순으로 활용되고 있음을 알 수 있다(Jordens et al., 2013; Moustafa and Abdelfattah, 2010).

Fig. 1.

Consumption of Rare earth minerals by value and volume.

희토류 광물의 경우 부존 지역이 크게 편중되어 있어 전략적인 사용이 이루어지고 있는 대표적인 광종의 하나이다. Fig. 2와 같이 중국은 세계 희토류 생산량의 90% 이상을 차지하고 있어, 우리나라와 같이 희토류 광물을 전량 수입하고 있는 국가는 생산국의 통제에 큰 영향을 받고 있는 실정이다. 특히, 우리나라는 전기전자, 철강, 하이브리드, 디스플레이 산업이 발달하여 희토류 원소의 사용량이 매우 많은 편이다. 따라서 전량 수입에 의존하고 있는 희토류 원소를 일부라도 국내에서 생산할 수 있는 방안을 강구하기 위해 오래 전부터 기술개발 및 정책수립을 추진해오고 있으나, 여전히 안정적 자립수급이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

Fig. 2.

Products of rare earth minerals by country.

국내 강원도 홍천 지역에 TREO 품위 3-4%의 모나자이트가 2,600만 톤 이상 최대 4,000만 톤 까지 부존되어 있음이 확인되어 국내에서 희토류 광물의 일부라도 확보할 수 있는 기회를 갖고 있다. 특히, 이 지역은 국내 최대 철 매장지이며, 스트론튬 등의 유가 광물이 함께 존재하여 기술 개발의 척도에 따라 충분히 경제성을 갖출 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 국내부존 희토류 광물은 인산염계인 모나자이트로 경제적 가치가 높은 중(重) 희토류는 부존되어 있지 않아 몽골, 중앙아시아 등 부존국가와 공동개발을 위한 기술개발이 필요할 것으로 생각된다.

한국지질자원연구원에서는 국내 부존 희토류광의 개발을 위해 강원도 홍천지역 모나자이트 광을 대상으로 선별연구를 수행하였다. Table 2는 해당지역 시료의 화학분석 결과를 나타낸 것으로, CeO₂, La₂O₃, Nd₂O₃ 그리고 Pr₆O₁₁이가 6.29%로 확인되었으나, 중(中), 중(重) 희토류는 미량 존재하여 경희토류임을 알 수 있다. 이 지역은 국내 최대 철 부존지역으로 Fe₂O₃가 35.78%를 그리고 SrO 성분이 2.15%나 함유되어 있어 개발 가치가 있는 것으로 평가되고 있다. Fig. 3은 개발된 종합선별공정도를 나타낸 것으로, 비중선별, 자력선별 그리고 부유선별을 순차적으로 적용한 것을 확인할 수 있다. 실험결과 TREO의 품위와 회수율이 각각 40.8%와 47.8%인 결과를 보고하고 있다.

Fig. 3.

Combination process for separation of rare earth mineral from Hong-cheon.

결론적으로, 희토류광물의 수요량 및 가격이 꾸준히 증가하고 있고 생산국에서 정책적으로 원료 수출을 억제하고 있다. 이에 우리나라와 같이 전량을 수입에 의존하는 국가는 가격, 원료확보 등 여러 가지 이유로 관련 산업에 큰 영향을 받고 있다. 따라서 일부라도 국내에서 희토류 광물을 생산할 수 있다면, 원료를 장기적으로 안전하게 공급하여 관련 산업 보호에 유리할 것으로 생각된다. 국내 강원도 홍천 지역에 대량의 희토류 광물이 매장된 것은 확인되어, 우수한 선별기술만 개발된다면 국내에서도 희토류 광물을 생산할 수 있는 입지는 확보된 상태다. 따라서 해당 지역의 선광은 희토류 광물뿐만 아니라 유용광물들의 활용 등 경제성 있는 방향으로 재검토한다면, 충분한 경쟁력이 있을 것으로 판단된다.

텅스텐

텅스텐은 금속 중에서 용융온도가 3,410°C로 가장 높고 전기전도도와 열전도도가 양호할 뿐 아니라 내식성이 강하고 열팽창률이 낮아 Fig. 4에서와 같이 전구나 진공관의 필라멘트, 전기접점 또는 내열구조재료, 화학촉매, 절삭공구, 내마모성공구, 초경합금원료로 활용되면서 수요량이 크게 증가하고 있는 광물의 하나이다. 특히 텅스텐은 공구소재로 55%, 특수합금 25%, 군사용 15% 그리고 안료 ‧ 촉매 5%로 사용되고 있어 대부분이 특수강으로 사용되고 있음을 알 수 있다.

Fig. 4.

Major usage and use amount of tungsten.

지구상에 텅스텐을 함유한 광물이 약 20여 종으로 알려져 있으나, 경제적 활용 가치가 있는 광석은 회중석(CaWO₄)과 철중석(FeWO₄) 그리고 망간중석(MnWO₄)과 철망간중석[(Fe·Mn)WO₄]이며, 대부분 열수광상, 스카른광상 그리고 층상광상에서 산출된다(IIhan et al., 2013).

국가별 세계 텅스텐 부존량은 Table 3과 같이 중국이 62%나 생산량은 중국은 전 세계 생산량의 85% 이상을 차지하고 있어, 대부분의 텅스텐의 공급이 중국에 의해 이루어지고 있음을 알 수 있다. 뿐만 아니라 중국은 세계 텅스텐의 60% 이상을 소비하면서, 자국 산업의 보호를 위해 정광의 수출규제와 고부가가치화 정책을 시행하고 있어, 텅스텐은 가격의 등락에 관계없이 확보가 가장 어려운 광물의 하나가 되었다. 중국의 독점 아래에 있는 대표적 희소금속인 텅스텐의 공급불안은 국내만의 문제가 아니라 전세계적 문제이며, 영국 지질조사소(British Geological Survey)가 발간한 2012 Supply Risk List에 의하면 Fig. 5와 같이 텅스텐은 상위 2번째 공급 위험이 큰 광종으로 분류하였다. 이는 현재 세계 텅스텐의 수요가 연간 약 95,000톤이지만 공급은 85,000톤 만 이루어져 여전히 10,000톤 이상 부족한 상태임에서 알 수 있다.

Fig. 5.

Supply Risk List of tungsten by British Geological Survey and supply risk vs economic importance (2012).

우리나라의 텅스텐 시장은 초경공구산업, 특수강, 전기전자사업으로 이루어져 있으며, 공구산업이 전체수요의 약 80%를 차지하고 있다. 특히, 초경공구, 특수강의 발전으로 대구텍, 코리아 텅스텐, 한국야금, 일진다이아몬드, 와이지원 등 약 265여 개의 텅스텐 관련 산업이 존재하고 있지만, 텅스텐 원재료(정광, 금속, 합금 등 포함 1,000억 원)를 전량 수입에 의존하고 있어, 관련 산업의 보호 및 대외 경쟁력 제고를 위해 국내부존 저품위 텅스텐광의 개발을 위한 기술개발과 정책 수립이 매우 시급한 실정이다.

우리나라는 70년대까지만 하여도 연간 2,300톤 이상, 총 300,000만 톤의 텅스텐 정광을 생산하여 세계 텅스텐 생산량의 17%를 차지한 때도 있었으나, 중국의 개방으로 인해 가격이 폭락하면서 경쟁력이 떨어져 1990년 초에 국내 생산을 중단하였다. 그러나 최근 텅스텐 가격의 폭등과 공급불안 등의 요인으로 상동지역에 대한 대대적인 정밀조사가 이루어져 WO₃ 품위 0.5%인 텅스텐을 3,000만 톤 확보하였으며, 최대 6,900만 톤 이상이 부존된 것으로 예상하고, 개발을 위한 계획수립을 완료한 실정이다. 특히, 상동지역에서 확보된 텅스텐의 WO₃ 품위 0.5%는 현재 개발 중인 중국 및 기타 국가(WO₃ 0.25%)의 국가보다 원광의 품위가 2배나 높아 개발 가치가 매우 높은 것으로 평가도고 있다.

상동텅스텐 광산의 경우 최근 연간 4,000톤의 텅스텐 정광생산을 목표로 채광 및 선광장 건설을 위한 타당성 연구를 착수하였다. 외국기업 알몬티 사의 투자로 텅스텐 정광의 전량을 유럽으로 수출할 예정이지만, 연간 1,000억 원 희유 금속광 수출 및 텅스텐의 주요 생산국으로 전환할 수 있어 향후 텅스텐광의 자립수급도 가능할 것으로 기대된다. 그러나 회중석의 경우 Ca⁺ 이온 때문에 현재 부유선별에 의해 WO₃ 품위와 회수율이 55%와 75% 이상 높이기 어려운 것으로 알려져 있는데, 한국지질자원연구원이 WO₃ 품위와 회수율을 65%와 85% 이상으로 높일 수 있는, 새로운 고효율 부유선별 기술을 확보하고 있어, 국내 텅스텐광 개발의 확대가 이루어질 것으로 예상된다(Jeon, 2017).

티타늄

티타늄(Titanium, Ti)은 지각에서 9번째로 많은 원소이며, 일반적으로 토양 속에는 0.6%의 산화티탄이 존재한다. 또한 은백색 금속으로, 순수한 것은 전성과 연성이 있고, 가열에 의해서 단련될 수 있으며, 내부식성이 있기 때문에 공업 분야에서 중요한 금속 중 하나이다. 녹는점과 끓는점은 각각 1,670°C, 3,260°C이며, 경도는 5.5~6.5이다. 티타늄은 공기 중에서는 안정하나, 산소 속에서 강열되면 산화티탄이 된다. 또한 할로겐과 가열하면 반응하고, 산에는 철보다 잘 녹지 않으며, 바닷물 속에서는 백금 다음으로 내식성이 강하다(KORES, 2017).

지구상에 존재하는 광물 중 TiO₂ 성분을 1% 이상 함유한 천연광물은 약 140여종에 이른다. 주요 광물로는 금홍석(Rutile, TiO₂), 티탄철석(Ilmenite, FeTiO₃), 예추석(Anatase), 루콕신(Leucoxene) 등이 있다. 이 중 상업적으로 가치가 있으며, 현재 TiO₂ 성분을 농축시켜 사용하고 있는 광물은 금홍석과 티탄철석 2종에 불과하다. Table 4는 금홍석과 티탄철석의 광물학적 특성을 나타낸 것이다. 금홍석은 TiO₂ 함유량이 94% 이상으로 매우 높아 사용하기에 매우 용이한 광물이지만, 전 세계적으로 매장량이 적고 호주, 남아공 등에 95% 이상 매장되어 있는 지역편재가 심한 광물이다. 반면 티탄철석의 경우 TiO₂의 함유량은 금홍석보다 낮으나 세계적으로 매장량이 풍부할 뿐만 아니라 가격 또한 금홍석의 약 1/5 수준으로 저렴하며, 전 세계적으로 널리 분포되어 있다. 또한 침출에 의한 TiO₂ 회수 후 Fe를 이용할 수 있는 이점도 있다(KIGAM, 1999). 이에 대부분의 티타늄의 이용은 티탄철석을 정제하여 사용하고 있다(W.A.P.J. Premaratne, 2003).

티타늄 광물의 암석광상은 반려암-회장암(Gabbro-Anor-thosite) 계열의 화성암, 알칼리화성암 및 변성암 등에서 산출된다. 반려암-회장암 계열암석은 티탄철석의 광염광상 혹은 괴상의 집합(분리정출)광상이 포함된다. 이런 형태의 주요 광상은 노르웨이, 캐나다, 핀란드, 미국 등에 주로 나타난다. 티타늄 광물의 사광상은 해안 모래 지역과 현재 및 과거의 해안, 하천 등에서 발견된다. 해안모래는 중요한 자원으로 해빈사 광상, 사구 광상, 기타관련 사광상 등이 포함된다. 이러한 광상지역에는 풍화에 강한 광물인 티탄철석과 금홍석 또는 풍화에 의해 생성된 루콕신 등이 산출되며, 그 왜 모나자이트 등이 산출된다. 주요 사광상은 호주, 남아공, 미국 등에 분포하며, 특히 아프리카 연안에 많이 분포하고 있다.

Fig. 6은 티타늄의 특성 및 용도에 대해 나타낸 것으로, 티타늄은 크게 금속상태와 이산화티탄 백분의 산화물 상태로 이용된다. 금속티타늄은 철 비중의 60% 정도이며, 비강도(강도/비중)는 알루미늄의 2배, 철의 3배에 달한다. 또한 고강도, 내고온, 내저온, 내부식, 무독성, 기체흡수성 그리고 초전도체 성질 등으로 인하여 초음속 항공기, 우주 왕복선, 잠수함 몸체 등에 중요한 합금 원료로 사용되고 있다. 그밖에 용접봉, 전자요업용, 석유화학공업용 등으로도 널리 사용된다. 또한 염소(Cl)이온에 대한 내식성이 뛰어나 화학공장 또는 해양구조물에 적합하다. 특히 석유생산파이프의 경우 일반 강철의 교체시기는 약 18개월이지만 티타늄 파이프의 수명은 20년이다. 산화물 형태에서는 높은 백색도와 반사특성, 그리고 밝은 분사특성을 가지고 있어 백색분말의 형태로 페인트, 제지, 고무, 플라스틱 및 기타 산업의 백색안료로 사용된다. 이산화티탄 안료는 고령토, 탄산칼슘, 활석 등의 안료에 비해 중량 면에서는 안료 시장의 10% 이하를 차지 하지만 가격은 다른 형태의 안료보다 약 3배가 되는 금액으로 가치가 높은 상품이다. 또한 불투명제나 중백제로써 이산화티탄 안료를 대체할 물질은 거의 없으며, 기술적인 대체방법 또한 없는 실정이다.

Fig. 6.

Properties and usage of Titanium.

Table 5는 티탄철석 및 금홍석의 국가별 생산량과 매장량을 나타내고 있다. 티탄철석과 금홍석의 전 세계 매장량은 약 9억 3천만 톤으로 추정되고 있으며, 티탄철석은 중국(25.3%), 호주(28.7%), 인도(9.8%), 남아공(7.2%), 케냐(6.2%) 등에 주로 매장되어 있으며, 금홍석은 호주(46.8%), 케나(21%), 남아공(13.4%)에 주로 매장되어 있다. 세계 생산량의 경우 티탄철석이 620만 톤, 금홍석이 90만 톤으로 총 710만 톤을 생산하고 있으며, 티탄철석은 남아공(130만 톤), 호주(90만 톤), 중국(80만 톤)이, 금홍석은 호주(45만 톤)가 많은 양을 생산하고 있다(USGS, 2018).

Fig. 7은 국내 티타늄 광물의 부존지역을 나타낸 것으로, 1996년 충남대학교 김원사 교수팀에 의해 경남 하동지역에 TiO₂ 품위가 3-8%인 티탄철석이 약 20억 톤 정도 부존되어 있는 것으로 보고되었다. 그리고 경기 연천지역에 TiO₂ 품위가 15-18%인 티탄철석 약 700만 톤 이상 부존되어 있으며, 현재 보벽보호제로 연간 약 20만 톤 생산이 이루어지고 있다. 또한 최근 조사에 의하면 태백 광화대 지역에 대규모 풍화된 금홍석이 발견되어 조사가 이루어지고 있어 국내에도 상당량 티타늄 광물이 부존되어 있음을 알 수 있다.

Fig. 7.

Reserves & location of ilmenite and rutile deposit in Korea.

티탄철석 정광을 회수하기 국외 연구는 2009년 N. Babu에 의해 인도 Tamil Nadu 지역의 Red sands로부터 티탄철석 및 다른 중광물을 회수하기 위해 비중선별 및 자력선별을 이용하여, 티탄철석 품위 3.5%에 회수율 94%의 결과를 얻었다고 보고하고 있으며(Babu, et al., 2009), 2011년 Xiaolin Zhang 등은 티탄철석을 부유선별 할 때, 자철석(Magnetite)이 미치는 영향을 연구하여, 자철석이 광액 내에 존재할 경우 품위는 약 2%, 회수율은 약 5%가 감소한다는 연구내용을 발표하였다(Zhang, et al., 2011). 국내의 경우, 1996년 김원사 교수팀의 경남 하동지역 매장량 조사와 1999년 한국지질자원연구원에서 선광연구가 이루어졌다(KIGAM, 1999). 그 뒤 뚜렷한 연구는 수행되지 않다가 최근 한국지질자원연구원에서 국내부존 티타늄 광물을 대상으로 연구가 활발히 진행되고 있다.

Fig. 8은 2017년 한국지질자원연구원에서 개발된 실험공정도로 경기 연천지역 티탄철석의 선별효율 향상을 위한 실험공정도를 나타낸 것으로, 비중선별에 의해 고비중 산물을 회수, 이를 재분쇄 하여 단체분리도를 높인 다음 자력선별을 수행하여 TiO₂ 품위와 회수율이 각각 44.69%, 64.80%인 결과를 얻었다고 보고하였다. 이러한 기초연구를 기반으로 국내광을 대상으로 고품위 티탄철석 정광을 생산할 수 있는 기술을 확립해 나간다면, 전량 수입에 의존하고 있는 티탄철석의 일부를 자립수급 할 수 있을 것으로 기대된다.

Fig. 8.

Beneficiation process flowsheet of Ilmenite.

주 석

은백색의 결정성 금속인 주석은 전성과 연성이 매우 좋고 부식에 저항이 강한 특성을 가지고 있어, 많은 산업에 응용되고 있다. 용융점이 232°C로 금속 중에서는 매우 낮은 편이기 때문에, 청동기 시대에서 무기로 사용되는 청동으로부터 전자제품에 필수적인 솔더(solder, 용융점 183°C) 까지 주로 다른 금속들과 합금으로 많이 사용되었다. 그리고 납과 성질이 유사하나 독성이 거의 없는 특징을 가지고 있어, 최근에는 기존에 사용하고 있는 솔더의 대체품으로서 무연 솔더의 생산을 위해 투입되는 주석의 사용량이 점차 증가하고 있다. Fig. 9는 주석의 용도를 나타낸 것으로, 무연 솔더 이외에도 납, 아연, 강철의 부석을 방지하는 도금과 촉매, 유약, 안료로서 주석산화물 등이 사용되고 있다 (Angadi et al., 2015).

Fig. 9.

Applications of tin and its alloys.

주석광은 전 세계 매장량이 약 480만 톤으로 추정되고 있으며, 중국 (23%), 인도네시아 (17%), 브라질 (15%), 호주 (10%), 볼리비아 (8%)에서 주로 매장되어 있다. 그리고 전 세계생산량은 약 29만 톤으로 중국 (34%), 인도네시아 (17%), 브라질 (9%), 볼리비아 (6%), 페루 (6%)에서 주로 생산되고 있다(USGS, 2018).

주석은 희유금속 중 하나로 지각에서의 평균 함유량이 약 2 ppm으로 지각에 존재하는 원소 중 그 매장량이 49번째로 비교적 희귀한 원소 중 하나이다. 천연에서는 원소상태로 존재하지 않으며, 산화광인 석석(cassiterite, SnO₂)과 황화광인 황석석 (stannite, Cu₂FeSnS₄), 칸필다이트(canfieldite, Ag₈(Sn,Ge)S₆), 틸라이트(teallite, PbSnS₂), 실린드라이트(cylindrite, Pb₃Sn₄FeSb₂S₁₄) 등의 광석으로 존재한다. 이 중 석석을 환원시켜 주석을 얻는 것이 가장 일반적이며 경제적인 것으로 알려져 있다(Angadi et al., 2015).

비중선별은 전통적으로 이용되는 선별방법 중 하나로, 유용광물과 맥석광물의 비중차이에 의해 분리되는 점을 이용하여, 많은 광물들의 선광에 적용되고 있다. 특히, 주석광의 선광에 있어서, 낮은 운영비용과 높은 처리량으로 인한 장점으로 계속적으로 사용되고 있는 방법 중 하나이다. 일반적으로 사용되고 있는 스파이럴과 요동테이블은 입자 크기가 약 30 um 이상일 때 사용이 가능하다. 입자 크기가 점점 작아질수록 비중선별 산물의 회수율이 떨어지기 때문에 가행중인 많은 주석 선광장에서 30-40% 이상이 광미로 발생하고 있다. 이러한 단점을 개선하기 위하여, 최근에는 미립자에서도 사용이 가능한 모즐리선별기, 크로스벨트 선별기, 모즐리 복합 선별기 그리고 팔콘선별기와 같은 비중선별기가 많이 개발되었다(Fig. 10 참조). 그러나 선광장에서 미립자에서도 사용이 가능한 비중선별기 보다는 다양한 포수제 등을 사용하여 높은 선택성과 회수율을 가지고 있는 부유선별을 도입하는 경우가 많은 것으로 알려져 있다(Angadi et al., 2015).

Fig. 10.

Working range of gravity concentration equipments.

부유선별법은 기존의 비중선별, 자력선별, 정전선별 등과 같이 광물의 물리적 성질의 차이를 이용하는 방법들의 한계점을 극복하기 위해 고체, 액체, 기체 계면의 물리화학적 성질을 이용하여 원하는 입자를 기포에 부착시켜 분리하는 방법이다. 즉, 미립의 광물이 현탁되어 있는 광액에 미세한 기포를 발생시키면, 표면이 소수성인 광물 입자는 기포에 부착되어 부유하고, 친수성인 광물 입자는 광액 내에 남아있는 원리를 이용한 물리화학적 선별방법이다.

1930년대부터 최근까지 많은 연구자들이 cupferron, sodium oleate, sodium cetyl sulfate, sodium dodecyl sulfate, petroleum sulfonate, alkyl and aryl phosphonic acids, alkyl arsonic acids, dicarboxylic acids, diphosphonic acid, alkyl sulfosuccinamates, salicyaldehyde, phosphoric acid esters and alkyl hydroxamates 등을 포수제로 사용하여 석석의 부유선별 연구를 수행하였다. 그리고 MIBC, Dowfroth 250, Aerofroth 250 등을 기포제로 사용하고, sodium silicates, sodium fluoride, organic acids(citric acid, oxalic acid), poly phosphates 등을 억제제로 sulfuric acid 와 organic acids 등을 pH 조절제를 사용하는 연구를 진행하였다. 이와 같이 전 세계의 다양한 연구자들에 의해 지속적으로 품위와 회수율을 증가시키기 위한 연구가 계속되고 있다. 이러한 연구 결과를 이용하여, 실제 선광장에서는 파분쇄 및 복합선별 공정으로 주석을 선광하고 있다. 주석을 가장 활발하게 생산하던 1950-60년대에는 비중선별을 많이 사용하였으나 회수율이 60% 이하로 낮은 단점이 있었다. 그러나 1970년대부터 부유선별을 도입, 회수율을 70% 이상으로 증가시키고 지속적으로 품위와 회수율을 증가시키고 있다. 이와 같이 호주, 영국, 남아프리카, 볼리비아, 페루, 중앙아시아 등의 해외에서는 주석광의 선광을 위하여 다양한 종류의 포수제, 기포제 등을 이용한 부유선별법에 대한 연구가 많이 진행된 반면, 국내에서는 그 연구가 많지 않은 실정이다(Angadi et al., 2015).

최근, 한국지질자원연구원에서 국내에 부존되어 있는 울진 왕피리 주석광을 대상으로 비중선별 및 부유선별 연구를 수행한 사례가 있다. 특히, Fig. 11을 참고하면 석석에 선택성을 가지고 있는 alkyl-hydroxamic acid를 포수제를 선정하여, 정광의 품위가 Sn 75.6%, 회수율이 89.9%인 부유선별 공정을 개발하였다(Choi et al, 2015a). 이는 동 연구원에서 수행한 지그 선별에 의한 품위 및 회수율(14.9%, 94.9%), 올레인산을 포수제로 이용한 부유선별에 의한 품위 및 회수율(55.3%, 77.2%) 보다 훨씬 우수한 성능을 보이는 것을 확인하였다(Kim et al, 2015; Choi et al., 2015b). 이러한 우수한 기술을 바탕으로 향후 국내에서도 저 품위 주석광 뿐 아니라, 주석광의 비중선별 과정에서 발생되는 광미 중 미립자 주석의 회수를 위한 부유선별 처리에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

Fig. 11.

Beneficiation flowchart for tin ore collected from Uljin deposit, South Korea.

리 튬

리튬은 은백색의 알칼리 금속(1족)으로, 금속 중에서 가장 가볍고, 고체 원소 중에서는 밀도가 0.53 g/cm³으로 가장 낮은 특성을 가지고 있다. 그리고 다른 알칼리 금속과 마찬가지로, 물, 산소와 반응성이 높으며, 전자를 잃고 양이온이 되려는 성질이 강해서 주로 리튬이온전지에서 고에너지 용량을 구현하고자 양극 활물질로 많이 사용되고 있다. Fig. 12를 참고하면, 리튬이온전지는 다른 2차 전지에 비하여, 작고 가벼우면서 에너지 용량이 크고 전압과 출력이 높기 때문에 최근 첨단산업의 발전으로 노트북, 스마트폰 등의 각종 전자제품과 특히, 전기자동차 등의 수요가 급증함에 따라 리튬의 수요 및 사용량도 계속 증가하고 있다. 그리고 Table 6을 참고하면, 그 외에도 리튬은 금속으로 리튬전지 (1차 전지)의 음극활물질, 합금첨가물 등으로 사용되며, 리튬화합물로 의약품, 그리스, 흡수제 등으로 사용되고 있다(Swain, 2017).

Fig. 12.

Examples of lithium battery applications and form of cells used.

Table 7은 리튬의 매장량, 생산량 그리고 확인 매장량을 나타낸 것이다(USGS, 2018). 리튬은 전 세계 매장량이 약 1600만 톤으로 추정되고 있으며, 칠레(48%), 중국(21%), 호주(17%), 아르헨티나 (3%)에 주로 매장되어 있다. 그리고 전 세계 생산량은 약 4.3만 톤으로 호주(55%), 칠레(33%), 아르헨티나(13%), 중국(7%)에서 주로 생산되고 있다. 그리고 확인 매장량은 약 5,300만 톤으로 아르헨티나(18%), 볼리비아(17%), 칠레(16%), 중국(13%), 미국(13%)인 것으로 알려져 있다(USGS, 2018).

지각에서 리튬의 평균함량은 20-70 ppm으로, 그 매장량이 25번째인 원소이다. 천연에서는 반응성이 높기 때문에 순수한 형태로는 존재하지 않으며, 최대 리튬 함유량이 9%인 인반석(amblygonite, (Li,Na)Al(F,OH)PO₄)과 함유량이 비교적 높은 리튬휘석(spodumene, LiAl(SiO₃)₂), 운모(mica, K(Li,Al)₃[(Al,Si)₄O₁₀](F,OH)), 엽장석(petalite, LiAlSi₄O₁₀)과 비교적 찾기 어려운 리튬 함유량이 광물 중에서 제일 높은 빙인운모(cryolithionite, Li₃Na₃(AlF₆)₂), 홍운모(lepidolite, K(Li,Al)₃(Si,Al)₄O₁₀(OH,F)₂), 리티오필라이트 (lithiophilite, Li(Fe^II,Mn^II)[PO₄]), 진왈다이트 (zinnwaldite, K(Li,Fe,Al)₃[(Al,Si)₄O₁₀](F ,OH)₂) 인반석 등의 광석으로 존재 한다.

리튬광물은 주로 규산염 광물에서 발견할 수 있으나, 그 함유량이 낮기 때문에, 주요 부존광상인 페그마타이트광상에서 산성, 중성, 염기성 마그마의 고결 말기에 규산염 광물과 휘발성 물질이 풍부한 광물의 농축에 의해 형성된 리튬 광물 중 리튬휘석, 홍운모, 인반석이 상업적으로 중요시되고 있다. 그리고 그 외에는 주로 남미에 위치한 염호의 염수에서 추출하고 있다. 단일로는 볼리비아의 우유니와 칠레의 아카타마가 가장 큰 매장지이나, 우유니는 현재 개발 중이며 실제 생산은 앞선 자료와 같이 칠레 아카타마에 집중되어 있다.

국내에는 리튬 생산광이 없어, 전량 수입에 의존하고 있으나 해남 성산광산과 울진 왕피리 지역의 보암광산에서 리튬광물의 부존이 보고된바 있다. 한국지질자원연구원에서 울진 리튬 광화대를 대상으로 개략적인 지질조사를 수행한바 있다. 모암인 석회암의 탄소와 산소 안정동위원소 분석결과는 마그마 기원의 열수 영향을 많이 받은 것으로 해석되어, 광화대 하부에 심성암체가 존재할 것으로 예상하고 있다(Lee et al., 2013; Choi, et al, 2014).

최근 한국지질자원연구원과 강원대학교에서 국내에 부존되어 있는 리튬광석인 인운모를 대상으로 중액선별 및 부유선별 연구를 수행한 사례가 있다(Lee et al., 2012). 해당 지역의 시료에 포함된 주 광물의 물리적 특성을 분석한 결과, 인운모는 주요 맥석광물인 방해석과 석영이 포함되어 있으며, 인운모는 다른 맥석광물에 비해 쉽게 부서지지 않고, 가장 높은 비중을 가지는 것이 확인되었다. Fig. 13을 참고하면 한국지질자원연구원에서는 방해석을 음이온 포수제인 올레인산으로 리튬광의 부유선별에 앞서 제거하고, 리튬광을 아민계통의 양이온 포수제(Armac-T)를 사용하고 규산염나트륨(Na₂SiO₃)과 lactic acid를 혼합하여 억제제로 사용하여, LiO₂ 품위 4.33%, 회수율 80.3%인 부유선별 기술을 개발하였다(Lee et al., 2015). 이런 우수한 기술을 바탕으로 국내에 부존하고 있는 저품위 리튬광을 활용한다면 전량 수입하고 있는 리튬자원의 일부를 자급할 수 있을 것으로 생각된다.

Fig. 13.

Beneficiation flowchart for lithium ore collected from Uljin deposit, South Korea.

몰리브덴

주기율표 6족에 속하는 은회색의 몰리브덴 금속은 10.22 g/cm³의 밀도와 2,610°C의 높은 융점을 갖고 있는 대표적인 고융점 내열 금속으로서, 우수한 내열성, 내식성, 고강도, 고온 안정성 그리고 윤활성을 갖고 있으므로, 특수 기능의 물성을 갖는 소재를 제조하는 데 활용되고 있다. 또한 5.43 ppm/K의 낮은 열팽창계수와 1.38W/cmK의 높은 열전도도를 갖고 있어 열소산 기능을 담당하는 전자재료 분야에서도 그 중요성이 증가되고 있다. 우리나라의 경우 철강, 전기, 전자 및 반도체 산업의 급속한 발전과 우주항공 및 원자력 산업의 눈부신 발전으로 고강도, 고온성질과 열전특성이 뛰어난 고융점 금속에 대한 필요성이 커지면서, 연간 9,000억 원 이상의 몰리브덴이 수입되고 있는 실정이다. Fig. 14는 몰리브덴의 주요 용도를 나타낸 것으로 약 70 %는 철강 산업분야에 소비되고 있어, 철강 산업 분야의 수요성장이 몰리브덴의 수요를 주도하고 있다(International Molybdenum Association, 2018).

Fig. 14.

Consumption of molybdenum by purpose.

몰리브덴의 경우 지각 중에 54번째로 많이 존재하고 있지만, 대부분의 광물자원은 0.2% 이하의 저품위로 존재하고 있어 이를 활용하기 위해서는 품위를 50%(MoS₂) 이상으로 높일 수 있는 저비용의 친환경적인 고도선별기술과 이를 대량으로 처리할 수 있는 현장적용 실증화 선별공정의 개발이 요구된다. 대표적인 몰리브덴광으로 몰리브네나이트(Molybdenite), 울페나이트(Wulfenite), 포웰라이트(Powellite), 페로몰리브덴(Ferromolybdenite), 칠라자이트(Chillagite) 등이 있지만 몰리브덴나이트 만이 경제적 가치가 있는 광물이다. Fig. 15는 주요 몰리브덴 광물을 나타낸 것으로, 몰리브덴광은 다른 황화광물에 비해 벽개가 잘 발달되어 있어 상대적으로 자연부유도가 높기 때문에, 부유선별법을 적용하면 품위향상이 가능하다. 즉, 몰리브덴광은 파·분쇄 과정에서 반데르발스(Van der Waals) 결합이 파괴되어 생성된 무극성표면(non-polar site)과 Mo-S 결합이 파괴되어 생성된 극성표면(polar site)로 나뉘는데, 대부분 접촉각이 큰 무극성 면으로 이루어져 있어 표면에너지가 작다. 따라서 물과 반응성이 적은 소수성을 띄어 자연부유도가 높은 특성을 갖는다.

Fig. 15.

Major molybdenum minerals.

전세계 몰리브덴의 확정매장량은 금속량으로 약 860만 톤 정도이며, 대규모 저품위 반암몰리브덴 광상에서 주요 황화금속으로 산출되고 저품위 반암동광상에서는 부수적인 황화금속으로 산출된다. Table 8은 몰리브덴 주요 부존국가의 매장량을 나타낸 것으로. 중국, 미국과 칠레가 전 세계 매장량의 80% 이상을 차지하고 있어, 몰리브덴도 특정 국가에 따라 공급불안이 있을 수 있음을 알 수 있다. 우리나라에도 제천 금성과 울진 상율 소보에 많은 양이 몰리브덴이 부존되어 있어, 한때 연간 400톤 가까이 각각 생산한 실적이 있으나, 최근 몰리브덴 가격이 크게 하락하여 현재는 휴광상태이다(Table 9 참조).

한국지질자원연구원은 충북 제천에 위치한 몰리브덴 광산(NMC)을 대상으로 페로몰리용 몰리브덴 정광을 생산하는 기술을 공동 개발하여, 연간 30만 톤 이상 처리할 수 있는 선광장을 건설하였으나, 몰리브덴 가격이 톤당 4,000만원에서 1,000원 이하로 폭락하면서 채산성이 낮아 생산을 중단한 상태이다. 그러나 몰리브덴의 경우 MoS₂ 품위가 98% 이상이면 고체 윤활제용으로 사용이 가능한데, 이는 페로몰리용 보다 가격이 3배 이상 높아 개발 경제성을 맞출 수 있어 이에 대한 기술을 개발하여 현재 윤활제용 몰리브덴 정광을 월 2톤씩 생산하고 있다.

Fig. 16은 몰리브덴광이 고체윤활제용 활용 가능한 몰리브데나이트(molybdenite, MoS₂)는 자연 상태에서 생산되는 광물로 이황화몰리브덴이라고도 하며, 음(-) 전하를 가진 S 이온이 서로 층간으로 겹쳐져 상호간 반발작용에 의해 수평으로 미끄러짐이 우수하고 윤활피막 및 금속표면에 잘 부착되는 특성을 갖고 있기 때문이다. 수직방향으로는 (-) 전하를 가지는 S이온이 서로 강하게 반발해서 금속의 깨짐 압력을 초월한 35,000 kg/cm²의 내하중성을 가지며, S 이온은 금속에 강한 친화성을 가지고 있어 몰리브덴 층은 금속표면에 뛰어난 밀착성을 보이며, 열 안정성도 뛰어나 대기 중에서 400°C, 진공상태에서는 1,100°C까지 안정성을 갖는다.

Fig. 16.

Lubricant function of molybdenite.

Fig. 17은 고체윤활제용 고품위 몰리브덴 정광제조를 위한 공정도와 pilot plant 공정도를 나타낸 것으로, 산/알카리 처리가 아닌 물리적 선별법만으로 MoS₂ 98% 이상인 몰리브덴 정광을 생산하는 기술을 개발하여 친환경, 저비용은 물론 화학처리에 의한 윤활성 저하를 줄임으로 글러벌 경쟁력이 있는 기술을 개발하였다.

Fig. 17.

Process and pilot plant for manufacture of lubricant molybdenite

우리나라는 몰리브덴의 가격 폭락으로 몰리브덴 전량을 수입에 의존하고 있어 연간 약 9,000억 원 이상의 외화손실이 이루어지고 있는데, 페로몰리용 및 고품위 윤활제용 몰리브덴을 생산 할 수 있는 기술을 확보하고 있어, 향후 몰리브덴의 상당량을 자립수급 할 수 있을 것으로 기대된다.

결 론

희유금속광의 대부분은 중국 등 몇몇 국가에 부존이 편중되어 있어, 가격 등락과 관계없이 안정적 확보가 어려운 실정이다. 특히, 희유금속광은 단어 그대로 지각에 소량 부존되어 있어 안정적 확보가 어렵지만 첨단산업에는 없어서는 안 될 원료이기에 국내 부존된 희유금속광의 부존현황, 개발가치 그리고 활용을 위한 기술개발의 재검토가 필요할 것으로 생각된다. 특히, 우리는 희유금속광의 전량을 수입에 의존하고 있어 국내에는 경제성 있는 희유금속광이 없는 것으로 생각하고 있으나, 앞에서 언급하였듯이 텅스텐, 모나자이트, 티탄철석, 주석, 리튬, 몰리브덴 등 개발가치가 높은 광종들이 부존되어 있다.

1. 강원도 홍천지역에 TREO 3-5%인 모나자이트 경희토류가 2,600만 톤 이상 부존되어 있으며, 연구결과 TREO 품위 40% 이상인 모나자이트 정광의 회수가 가능하여 국내에서 경희토류의 확보가 가능함을 알 수 있다. 특히, 이 지역은 국내 최대 철 부존 지역이고 스트롬튬이 함께 산출되어 경제성 있는 선별기술만 개발되면 개발 가치가 있을 것으로 생각된다.

2. 상동 텅스텐광을 대상으로 한 정밀조사 결과 WO₃ 0.5%인 텅스텐을 3,000만 톤 이상 확보하여, 향후 주요 텅스텐 생산국으로의 전환이 가능할 것으로 생각된다. 최대 텅스텐 생산국인 중국의 WO₃ 0.3%보다 높고 기존기술보다 품위 및 회수율을 20% 이상 높일 수 있는 기술을 확보하고 있어 개발 가치가 매우 높게 평가되고 있다.

3. 하동, 연천, 태백 광화대에 많은 양의 티타늄광이 부존되어 있지만, 경제적으로 개발할 수 있는 선별기술개발 미흡으로 연간 약 1,300억 원의 티타늄을 전량 수입하고 있다. 국내 부존량이 많기 때문에 향후 수요 및 가격 급등에 대비하여 국내부존 티타늄 자원의 활용을 위한 기술개발이 요구된다.

4. 울진 왕피리 지역에 부존된 주석과 리튬광의 활용을 위한 선행 연구결과 주석의 경우 기존보다 선별효율이 높은 Sn 품위 및 회수율이 각각 75%와 90%인 정광을 회수하는 기술을 확보하였으며, 리튬도 LiO₂ 품위 및 회수율이 각각 4.3%와 80.3%인 정광회수 기술을 개발하여 국내에서 주석 및 리튬광 활용 가능성을 확인하였다.

5. 몰리브덴의 경우 철강산업의 발달로 국내에 많이 필요하지만 최근 가격의 폭락으로 가행되던 2곳은 광산이 생산을 중단한 상태이다. 그러나 처리비용을 줄일 수 있는 기술개발과 부가가치가 높은 고품위 윤활제용 몰리브덴 정광 생산을 위한 기술개발로 빠른 시일 내에 재가동이 이루어 질 것으로 기대된다.