초록 ▼

본 연구에서는 국내에서 연간 3만톤 이상 발생하는 석유화학 폐촉매로부터 바나듐, 니켈, 몰디브덴 금속을 친환경적이며 경제적인 방법으로 회수하기 위한 방안으로 건식 용융환원법을 채택하였으며, 기존 습식방법에서의 문제점인 폐촉매의 배소 탈황공정을 생략하고, 폐촉매로부터 Fe-V 합금과 함께 Fe-Ni-Mo 합금을 분리 획득할 수 있는 신 공정을 개발하였음.
건식 용융환원법에 의한 폐촉매 내 유가금속 회수기술을 위해서는 해결되어야 할 문제점은 폐촉매는 고융점 알루미나가 주조성으로 이의 용해가 용이한 저융점 슬래그 조성이 요구되며,

본 연구에서는 국내에서 연간 3만톤 이상 발생하는 석유화학 폐촉매로부터 바나듐, 니켈, 몰디브덴 금속을 친환경적이며 경제적인 방법으로 회수하기 위한 방안으로 건식 용융환원법을 채택하였으며, 기존 습식방법에서의 문제점인 폐촉매의 배소 탈황공정을 생략하고, 폐촉매로부터 Fe-V 합금과 함께 Fe-Ni-Mo 합금을 분리 획득할 수 있는 신 공정을 개발하였음.
건식 용융환원법에 의한 폐촉매 내 유가금속 회수기술을 위해서는 해결되어야 할 문제점은 폐촉매는 고융점 알루미나가 주조성으로 이의 용해가 용이한 저융점 슬래그 조성이 요구되며, 폐촉매 내 V 이외에도 Ni, Mo 등 타 유가금속이 함유되어 있어 이의 회수 또는 분리기술이 필요하고 폐촉매 내 다량의 S의 분리기술이 요구됨.
본 연구에서는 폐촉매의 용해를 위한 최적의 슬래그 조성을 도출하였으며, 원료 배합 조건과 조업 조건 등을 최적화하여 V, Ni, Mo 회수율 > 99%, 탈황 효율 > 99%의 연구결과를 확보하였음. 또한 회수된 Fe-V-Ni-Mo 합금 내 산화정련 기술을 적용시켜 V 함유 슬래그 및 Fe-Ni-Mo 합금철 분리 공정을 확립하였으며, 고체산화물과 부원료 투입에 따른 고농도의 V 함유 슬래그 제조 조건을 최적화하였음. 또한, 회수된 V 함유 슬래그를 이용하여 Fe-30~70%V 합금철 제조기술을 확립하였음.
(출처 : 보고서 요약서 5P)

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 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 are 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.
(출처 : SUMMARY 11P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 7
• SUMMARY ... 11
• CONTENTS ... 13
• 목차 ... 15
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 17
• 1. 연구개발의 필요성 ... 17
• 2. 연구개발의 목표 ... 21
• 3. 연구평가의 착안점 및 척도 ... 24
• 4. 연구개발 추진체계 ... 26
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 27
• 1. 국내 · 외 관련분야 기술개발현황 ... 27
• 2. 본 과제를 통한 연구결과의 차별성(독창성) ... 28
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 30
• 1. 연구범위 및 연구수행 방법 ... 30
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 31
• 3. 개발공정 물질수지도 흐름도 ... 139
• 4. 경제성 분석 ... 140
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 141
• 1. 당초 계획 대비 최종목표 달성도 ... 141
• 2. 세부연구목표의 달성도 ... 142
• 3. 해외기술수준을 감안한 성취도 ... 143
• 4. 관련분야 기술발전에의 기여도 ... 143
• 5. 정성적 실적 ... 143
• 6. 정량적 실적 ... 144
• 7. 연구개발의 부수적 효과 ... 144
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 145
• 1. 과학기술적 응용잠재력 ... 145
• 2. 국내외 시장 현황 및 전망 ... 145
• 3. 사업화 가능성 ... 147
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 149
• 제7장 참고문헌 ... 150
• 첨부. 장비 구축 관련 ... 151
• 끝페이지 ... 174