초록 ▼

• 최근 중국을 위시한 전 세계적인 조강량 증대로 니켈, 몰리브덴, 바나듐의 수요 강세로 인하여 가격 상승이 뒤따랐음. 폐촉매로부터 회수한 Fe-V, Fe-Ni-Mo 합금철은 각각 내열강의 원료, 스테인레스의 원료로 사용 가능하여, 현재 전량 수입에 의존하고 있는 Fe-V, Fe-Ni, Fe-Mo 합금철들을 대체할 수 있게 되므로, 국내에서 발생하는 폐촉매 내 Ni, Mo, V의 90% 이상 회수하게 되면 연간 1000억원 이상의 매출과 1300억원 이상의 수입대체 효과를 기대할 수 있으며, 나아가 국내 철강제품의 가격 경쟁력 향상

• 최근 중국을 위시한 전 세계적인 조강량 증대로 니켈, 몰리브덴, 바나듐의 수요 강세로 인하여 가격 상승이 뒤따랐음. 폐촉매로부터 회수한 Fe-V, Fe-Ni-Mo 합금철은 각각 내열강의 원료, 스테인레스의 원료로 사용 가능하여, 현재 전량 수입에 의존하고 있는 Fe-V, Fe-Ni, Fe-Mo 합금철들을 대체할 수 있게 되므로, 국내에서 발생하는 폐촉매 내 Ni, Mo, V의 90% 이상 회수하게 되면 연간 1000억원 이상의 매출과 1300억원 이상의 수입대체 효과를 기대할 수 있으며, 나아가 국내 철강제품의 가격 경쟁력 향상에 크게 기여할 수 있음

Abstract ▼

New smelting reduction processes have been developed to recover vanadium, nickel and molybdenum from the spent petroleum catalysts containing high sulfur content more environment-friendly and economically compared to conventional wet processes. The wet process for the spent petroleum catalysts needs

New smelting reduction processes have been developed to recover vanadium, nickel and molybdenum from the spent petroleum catalysts containing high sulfur content more environment-friendly and economically compared to conventional wet processes. The wet process for the spent petroleum catalysts needs a high temperature roasting process to remove sulfur as sulfuric oxide gas which requires large investment and facilities to prevent air pollution. Also, a large amount of nickel bearing residue and spent aqueous solution is produced from the wet process.
In Korea, about 30,000 tons of spent petroleum catalysts bearing valued metals like vanadium, nickel and molybedenum are generated from three major petroleum companies. There are several domestic companies of recovering vanadium and molybdenum from the spent catalysts by the conventional wet process which has been developed and improved by Japan, US and China. The implementation of this process in Korea has not been successful due to the reasons mentioned above.
In this research project, a high temperature smelting reduction process using a submerged arc furnace was developed to recover valued metals from the spent catalyst into hot metal and remove sulfur to slag. High melting point alumina base catalysis can be easily melting by fluxing with lime, silica and iron ore. Carbonaceous material can be used for reducing agents in this process. The recovery yield of vanadium, nickel and molybdenum and the removal ratio of sulfur to slag were both higher than 99%. The subsequent process to oxidize vanadium in hot metal to slag can produce Fe-Ni-Mo alloy and vanadium rich slag. The new process has been developed to maximize the oxidation of vanadium and its content in slag. The product of Fe-Ni-Mo alloy can be utilized as a raw material in stainless steelmaking process. Vanadium rich slag can be utilized to produce Fe-30~70%V alloys by aluminum or silico-thermic process.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요약문 ... 6
• SUMMARY ... 9
• 목 차 ... 10
• 그림목차 ... 11
• 표 목차 ... 12
• 제1장 서론 ... 13
• 제 1 절. 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 13
• 제 2 절. 연구개발의 국내·외 현황 ... 19
• 제 3 절. 연구개발대상 기술의 차별성 ... 23
• 제 2 장. 연구개발의 목표 및 내용 ... 24
• 제 1 절. 연구개발의 최종목표 ... 24
• 제 2 절. 연도별 연구개발의 목표 및 평가 방법 ... 24
• 제 3 절. 연차별 추진체계 ... 25
• 제 3 장. 연구개발 결과 및 활용 계획 ... 26
• 제 1 절. 연구개발 결과 및 토의 ... 26
• 1. 용융환원법을 이용한 폐촉매 내 유가금속 회수기술 ... 26
• 가. 실험실적 규모 설비를 이용한 폐촉매의 용융환원 실험 ... 26
• 나. 일일 1톤 처리용 아크용해로 설치 및 이를 이용한 폐촉매의 용융환원 실험 ... 41
• 2. 바나듐 분리 회수를 위한 산화 정련 기술 ... 60
• 가. 실험실적 규모의 산화 정련 실험 ... 60
• 나. Pilot 200kg급 유도용해로를 이용한 V 산화정련 실험 ... 70
• 3. Al 열환원법에 의한 Fe-V 합금철 제조 ... 78
• 가. 회수 V 산화물로부터 Al 열환원을 이용한 Fe-V 합금 제조 ... 78
• 나. Fe-V 합금 제조를 위한 scale-up 실험 ... 81
• 4. 시제품에 대한 수요처 평가 ... 85
• 제 2 절. 연구개발 결과(요약) 및 결론(제언) ... 87
• 제 3 절. 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 89
• 제 4 절. 연도별 연구성과 (논문 · 특허 등) ... 90
• 제 5 절. 관련분야의 기술발전 기여도 ... 90
• 제 6 절. 연구개발 결과의 활용 계획 ... 90
• 제 4 장. 참고 문헌 ... 95