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건식법을 이용한 석유화학 탈황폐촉매 내 유가금속 회수기술에 관한 연구

Title
건식법을 이용한 석유화학 탈황폐촉매 내 유가금속 회수기술에 관한 연구
Other Titles
Recovery of valuable metals from the spent petroleum catalysts by reductive smelting and seletive oxidation processes
Author
김건우
Alternative Author(s)
Geonwoo Kim
Advisor(s)
박종진
Issue Date
2019. 8
Publisher
한양대학교
Degree
Doctor
Abstract
원유 정제 공정에서 발생하는 석유화학 탈황 폐촉매는 V, Ni, Mo와 같은 유가금속 성분들을 산화물이나 황화물 형태로 최대 30% 가량 포함하고 있고, 이 금속 성분들은 철강제품의 주요 합금원소로 사용되고 있다. 폐촉매는 이들의 값싼 공급원으로써 활용 가능하지만, 원유 정제 과정 중 원유로부터 유입되는 황 성분이 폐촉매 내 10% 가량 포함되어 있다. 본 연구에서는 상기 폐촉매 내 유가금속 성분들을 회수하기 위하여 C 열환원 반응을 이용한 용융환원 공정과 V의 선택적 산화 분리를 위한 산화 공정을 개발하였으며, 유가금속 성분들은 Fe-Ni-Mo, Ni-Mo, Fe-V과 같이 합금철 형태로 회수하였다. 이 공정은 폐촉매를 1500~1600℃, 환원 분위기에서 용해하여 유가금속 성분들을 전량 회수한 C 포화 용탕과 폐촉매의 주 성분인 알루미나의 함량이 높은 용융 슬래그로 분리하였고, 이 C 포화 용탕으로부터 V을 산화시켜 슬래그로 분리하였고, V 함유 슬래그로부터 Fe-V 합금철을 제조하였다. 공정 중 발생하는 슬래그는 특수 시멘트의 원료로 사용하기 때문에 기존의 습식처리공정 대비 경제적이고 친환경정인 공정이다. 상기 개발 기술의 상용화를 위하여 용융환원 공정에서의 유가금속 회수율 및 회수 합금철 내 S 제어, 산화 공정에서의 효율적인 V 산화 분리 등이 중요하고, 이와 관련된 실험 결과들이 본 논문에 포함되어 있다. 또한, CaO-Al2O3-SiO2계 용융환원 슬래그 및 C포화 Fe-V-Ni-Mo와 Ni-Mo 합금철 내 S의 열역학적 거동에 관하여 고찰하였다.
URI
http://dcollection.hanyang.ac.kr/common/orgView/000000110792http://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/109135
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > MATERIALS ENGINEERING(재료공학과) > Theses (Ph.D.)
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