KR102637646B1 - Roasting additive composition for recovering vanadium from a vanadium-bearing magnetite ore - Google Patents

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김영재
박현식
한요셉
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Abstract

본 발명은 건식 배소 공정으로 첨가물 조성을 최소화 하고 바나듐 회수를 극대화하는 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물을 제공한다. The present invention provides a roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore that minimizes the additive composition and maximizes vanadium recovery through a dry roasting process.

Description

함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물 {ROASTING ADDITIVE COMPOSITION FOR RECOVERING VANADIUM FROM A VANADIUM-BEARING MAGNETITE ORE}Roasting additive composition for recovering vanadium from havanadium ore {ROASTING ADDITIVE COMPOSITION FOR RECOVERING VANADIUM FROM A VANADIUM-BEARING MAGNETITE ORE}

본 발명은 건식 배소 공정으로 첨가물 조성을 최소화 하고 바나듐 회수를 극대화하는 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore that minimizes the additive composition and maximizes vanadium recovery through a dry roasting process.

함바나듐 광석으로부터 바나듐을 회수하는 공정은 크게 건식 용융 제련에 의한 방법과 건식 배소 공정에 의한 방법으로 나누어 진다. 하지만 건식 용융 제련 공정도 바나듐 농축 슬래그를 다시 건식 배소 공정에 투입하므로, 바나듐을 회수하는 최종 공정은 건식 배소 공정 하나로 요약될 수 있다. The process of recovering vanadium from havanadium ore is largely divided into a dry smelting process and a dry roasting process. However, the dry smelting process also inputs vanadium-enriched slag back into the dry roasting process, so the final process for recovering vanadium can be summarized as a single dry roasting process.

건식 배소 공정은 함바나듐 광석을 로터리 킬른에서 고온 배소시키는 공정으로 일반적으로 탄산나트륨(Na2CO3)을 첨가하여 소듐바나데이트(Sodium vanadate, NaVO3)를 형성하여 바나듐을 수침출하는 것으로 보고되어 있다. 이때, 탄산나트륨(Na2CO3)을 사용하는 경우, 첨가 조성이 30 wt% 수준으로 높으며, 반응 중 탄산나트륨(Na2CO3)의 슬래깅으로 인하여 점탄성의 물질을 형성하고, 연속 조업 공정인 로터리 킬른 내부에 저점성, 점착성 물질을 형성하여 조업성을 저해하는 문제가 발생한다. The dry roasting process is a process in which havanadium ore is roasted at high temperature in a rotary kiln. It is generally reported that vanadium is leached by adding sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) to form sodium vanadate (NaVO 3 ). . At this time, when sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) is used, the additive composition is as high as 30 wt%, and a viscoelastic material is formed due to slagging of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) during the reaction, and the rotary operation process is a continuous operation process. A problem arises where low viscosity and sticky substances are formed inside the kiln, impeding operability.

이러한 조업의 저해성을 해결하고 첨가 조성물의 절대량을 감소시키기 위하여 새로운 배소 첨가물이 고려되었으며, 황산나트륨(Na2SO4)은 1050 ℃ 이상의 온도에서 이산화황(SO2)가스를 형성하고 슬래깅을 형성하지 않는 장점을 활용하여 바나듐 건식 배소 공정에 적용하고자 하였다. In order to solve this inhibition of operation and reduce the absolute amount of the additive composition, a new roasting additive was considered. Sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) forms sulfur dioxide (SO 2 ) gas at a temperature of 1050 ℃ or higher and does not form slagging. We attempted to apply it to the vanadium dry roasting process by taking advantage of its advantages.

본 출원인은 각고의 노력과 여러 연구를 통하여 함바나듐 광석에 탄산나트륨(Na2CO3)과 황산나트륨(Na2SO4)의 혼합물을 배소 첨가물로 혼합하여 펠렛을 제조한 후, 고온 조건에서 소다배소, 훼쇄 및 수침출 공정을 통해 효율적으로 바나듐을 회수하는 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물을 획득하여 본 발명을 완성하게 되었다.Through painstaking efforts and various researches, the present applicant produced pellets by mixing a mixture of sodium carbonate (Na2CO3) and sodium sulfate (Na2SO4) with hambanadium ore as a roasting additive, and then performed soda roasting, crushing, and water leaching processes under high temperature conditions. The present invention was completed by obtaining a roasting additive composition for recovering vanadium from havanadium ore that efficiently recovers vanadium.

대한민국 등록특허 제10-1996425호(특허등록일: 2019년 06월 28일)Republic of Korea Patent No. 10-1996425 (Patent registration date: June 28, 2019)

따라서, 본 발명의 목적은 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, In order to solve the above problem, according to one aspect of the present invention,

본 발명은 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물로서,The present invention is a roasting additive composition for recovering vanadium from havanadium ore,

상기 배소 첨가물의 조성물이 탄산나트륨(Na2CO3)과 황산나트륨(Na2SO4)의 혼합물인 것을 특징으로 할 수 있다.The composition of the roasting additive may be a mixture of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium sulfate (Na 2 SO 4 ).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배소 첨가물의 조성물은,According to one embodiment of the present invention, the composition of the roasting additive is,

탄산나트륨(Na2CO3) 10 ~ 30 wt% 와 황산나트륨(Na2SO4) 1 ~ 10 wt% 인 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized as containing 10 to 30 wt% of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 1 to 10 wt% of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 함바나듐 광석은 불순물을 포함하고,According to one embodiment of the present invention, the hambanadium ore contains impurities,

상기 불순물은 철(Fe), 나트륨(Na), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 망간(Mn), 니켈(Ni), 카드뮴(Cd), 바륨(Ba), 은(Ag), 갈륨(Ga), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 바나듐(V) 및 코발트(Co) 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The impurities include iron (Fe), sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), titanium (Ti), chromium (Cr), manganese (Mn), nickel (Ni), and cadmium ( It may include at least one selected from Cd), barium (Ba), silver (Ag), gallium (Ga), silicon (Si), aluminum (Al), vanadium (V), and cobalt (Co).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 첨가물이 포함된 혼합물은,According to one embodiment of the present invention, the mixture containing the additive is,

0.1 내지 30 mm크기의 펠렛으로 제조된 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized as being manufactured as pellets with a size of 0.1 to 30 mm.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 혼합물은,According to one embodiment of the present invention, the mixture is,

배소 공정으로 수행되며,It is carried out through a roasting process,

상기 반응 시간은 30분 내지 6 시간 이하 일 수 있다.The reaction time may be 30 minutes to 6 hours or less.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배소 공정 온도는,According to one embodiment of the present invention, the roasting process temperature is,

1050 내지 1200 ℃ 이하일 수 있다.It may be 1050 to 1200°C or lower.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배소 반응이 끝난 혼합물은,According to one embodiment of the present invention, the mixture after the roasting reaction is,

훼쇄하여 입경 100 μm 이내의 입자로 만들며,It is crushed to create particles with a particle diameter of less than 100 μm.

수침출 공정으로 바나듐 침출액을 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized by producing vanadium leachate through a water leaching process.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수침출 공정 온도는,According to one embodiment of the present invention, the water leaching process temperature is,

상온 내지 95 ℃ 이며,Room temperature to 95°C,

수침출 시간은 10분 이상 4시간 이하일 수 있다.The water leaching time can be from 10 minutes to 4 hours.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수침출한 수용액은,According to one embodiment of the present invention, the water leached aqueous solution is,

상기 수침출한 수용액은 상기 수침출 공정에 재사용될 수 있다.The water leached aqueous solution can be reused in the water leaching process.

본 발명에 따르면, 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 최적의 배소 첨가물 조성을 제공하므로, 저점성, 점착성 물질 형성을 최소화하여 조업성을 향상시키고 액체-고체 간의 반응에 기인한 바나듐 회수와 기체-고체간의 반응에 기인한 바나듐 회수를 모두 달성할 수 있어 바나듐 회수율을 극대화 할 수 있다.According to the present invention, the optimal roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore is provided, thereby improving operability by minimizing the formation of low-viscosity and sticky substances, and improving vanadium recovery due to reaction between liquid-solid and gas-solid. All vanadium recovery due to reaction can be achieved, thereby maximizing the vanadium recovery rate.

결과적으로, 동일한 바나듐 회수율 달성을 위하여 필요한 배소 첨가물의 첨가량이 50 % 이하로 저감되는 효과를 기대할 수 있다.As a result, it can be expected that the amount of roasting additive required to achieve the same vanadium recovery rate is reduced to 50% or less.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바나듐 회수를 위한 건식 배소 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산나트륨(Na2CO3)과 황산나트륨(Na2SO4)를 조성 첨가물로 함께 사용하였을때, 배소/수침출 후 바나듐 회수율 결과 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 비교예에 따른 탄산나트륨(Na2CO3)만을 조성 첨가물로 사용했을 때, 배소 온도가 1000 ℃ 인 경우, 탄산나트륨(Na2CO3) (wt%)첨가에 따른 배소/수침출 후 바나듐 회수율 결과 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 비교예에 따른 탄산나트륨(Na2CO3)만을 조성 첨가물로 사용했을 때, 탄산나트륨(Na2CO3)이 30 wt%인 경우, 온도에 따른 배소/수침출 후 바나듐 회수율 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 비교예에 따른 황산나트륨(Na2SO4)만을 조성 첨가물로 사용했을 때, 황산나트륨(Na2SO4)(wt%)첨가와 온도에 따른 배소/수침출 후 바나듐 회수율 결과 그래프이다.
Figure 1 is a dry roasting process diagram for vanadium recovery according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the results of vanadium recovery after roasting/water leaching when sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) were used together as composition additives according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the roasting / This is a graph of vanadium recovery rate results after water leaching.
Figure 4 shows the vanadium recovery rate after roasting/water leaching according to temperature when only sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) according to a comparative example of the present invention is used as a composition additive and sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) is 30 wt%. This is the result graph.
Figure 5 shows the results of vanadium recovery rate after roasting/water leaching according to the addition of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) (wt%) and temperature when only sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) according to a comparative example of the present invention was used as a composition additive. It's a graph.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.The advantages and features of the present invention and how to achieve it will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms, but the present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and are within the scope of common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.Additionally, in describing the present invention, if it is determined that related known techniques may obscure the gist of the present invention, detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물을 제공한다.The present invention provides a roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore.

본 발명은 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물으로서,The present invention is a roasting additive composition for recovering vanadium from havanadium ore,

상기 배소 첨가물의 조성물이 탄산나트륨(Na2CO3)과 황산나트륨(Na2SO4)의 혼합물인 것을 특징으로 할 수 있다.The composition of the roasting additive may be a mixture of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium sulfate (Na 2 SO 4 ).

종래의 배소 공정으로 바나듐을 회수하는 방법은 일반적으로 탄산나트륨(Na2CO3)을 첨가하여 소듐바나데이트(Sodium vanadate, NaVO3)를 형성하여 바나듐을 수침출하는 것이다. 하지만 탄산나트륨(Na2CO3)을 첨가하는 경우, 첨가 조성이 30 wt% 수준으로 높고 반응중 슬래깅으로 인해 점탄성 물질을 형성하여 연속 조업 공정인 로터리킬른 내부에 저점성, 점착성 물질을 형성하여 조업성을 저해하는 문제가 있었다.A method of recovering vanadium through a conventional roasting process generally involves adding sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) to form sodium vanadate (NaVO 3 ) and water leaching the vanadium. However, when sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) is added, the added composition is as high as 30 wt% and a viscoelastic material is formed due to slagging during the reaction, forming a low-viscosity and sticky material inside the rotary kiln, which is a continuous operation process. There was a problem that hindered sexuality.

이에 대해, 본 발명에 따르면, 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 최적의 배소 첨가물 조성을 제공하므로, 저점성, 점착성 물질 형성을 최소화하여 조업성을 향상시키고 액체-고체 간의 반응에 기인한 바나듐 회수와 기체-고체간의 반응에 기인한 바나듐 회수를 모두 달성할 수 있어 바나듐 회수율을 극대화 할 수 있다.In response, according to the present invention, the optimal roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore is provided, thereby improving operation efficiency by minimizing the formation of low-viscosity and sticky substances, and vanadium recovery and gas recovery due to the reaction between liquid and solid. -All vanadium recovery due to reactions between solids can be achieved, thereby maximizing the vanadium recovery rate.

결과적으로 동일한 바나듐 회수율 달성을 위하여 필요한 배소 첨가물의 첨가량이 50 %이하로 저감되는 효과를 기대할 수 있다.As a result, the amount of roasting additive required to achieve the same vanadium recovery rate can be expected to be reduced to 50% or less.

이때, 상기 첨가물은 탄산나트륨(Na2CO3) 10 ~ 30 wt% 와 황산나트륨(Na2SO4) 1 ~ 10 wt% 일 수 있다.At this time, the additive may be 10 to 30 wt% of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 1 to 10 wt% of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ).

여기서, 탄산나트륨(Na2CO3)의 사용량을 최소화 하면 로터리 킬른 조업시 저점성의 점탄성 물질형성을 최소화하여 공정 효율을 올릴 수 있다.Here, by minimizing the amount of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) used, process efficiency can be increased by minimizing the formation of low-viscosity viscoelastic material during rotary kiln operation.

그리고, 황산나트륨(Na2SO4)의 혼합 첨가는 고온조건에서 이산화황(SO2)가스를 형성하고 슬래깅을 형성하지 않아 열전달 효율을 올릴 수 있는 장점이 있다.Additionally, the mixed addition of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) has the advantage of increasing heat transfer efficiency by forming sulfur dioxide (SO 2 ) gas and not forming slagging under high temperature conditions.

상기 첨가물은 바람직하게는 탄산나트륨(Na2CO3) 10 ~ 25 wt% 와 황산나트륨(Na2SO4) 2 ~ 10 wt%일 수 있고, 보다 바람직하게는 탄산나트륨(Na2CO3) 15 ~ 25 wt% 와 황산나트륨(Na2SO4) 2 ~ 9 wt%일 수 있다.The additive may preferably be 10 to 25 wt% of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 2 to 10 wt% of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), and more preferably 15 to 25 wt% of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ). % and sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) may be 2 to 9 wt%.

또한, 상기 함바나듐광석은 철(Fe), 나트륨(Na), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 망간(Mn), 니켈(Ni), 카드뮴(Cd), 바륨(Ba), 은(Ag), 갈륨(Ga), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 바나듐(V) 및 코발트(Co) 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the havanadium ore contains iron (Fe), sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), titanium (Ti), chromium (Cr), manganese (Mn), and nickel (Ni). ), cadmium (Cd), barium (Ba), silver (Ag), gallium (Ga), silicon (Si), aluminum (Al), vanadium (V), and cobalt (Co). there is.

이때, 상기 함바나듐광석은 함바나듐티탄철석(VTM)광석 또는 정광이 직접 사용될 수 있고, 용융 공정을 통해 철을 우선적으로 회수하고 부산물로서 얻어진 바나듐이 농축된 슬래그가 사용된 것일 수 있다.At this time, the havanadium ore may be used directly as havanadium titanite (VTM) ore or concentrate, or as slag in which iron is preferentially recovered through a melting process and the vanadium obtained as a by-product may be used.

또한, 상기 첨가물이 포함된 혼합물은 0.1 내지 30 mm 의 펠렛으로 제조된 것일 수 있다.Additionally, the mixture containing the above additives may be manufactured into pellets of 0.1 to 30 mm.

여기서, 상기 펠렛은 펠렛타이징 방법으로 제조되며,Here, the pellets are manufactured by a pelletizing method,

상기 펠레타이징 방법은 약간의 액체등을 첨가하여 펠렛 타입의 작은 공 모양으로 만드는 처리법이다.The pelletizing method is a method of forming small pellet-type balls by adding a small amount of liquid.

이때, 상기 첨가물이 포함된 혼합물의 크기가 상기 범위 이내인 경우, 로터리 킬른으로의 투입성을 용이하게 할 수 있다.At this time, if the size of the mixture containing the additive is within the above range, it can be easily introduced into the rotary kiln.

또한, 상기 혼합물은 배소 공정으로 수행되며,Additionally, the mixture is subjected to a roasting process,

상기 반응 시간은 30분 내지 6시간 이하일 수 있다.The reaction time may be 30 minutes to 6 hours or less.

여기서, 배소 공정은 산화배소, 환원배소, 소다배소 및 염화배소 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다. Here, the roasting process may use at least one selected from oxidation roasting, reduction roasting, soda roasting, and chloride roasting.

이때, 배소는 용융점 이하의 고온에서 화학조성 변화와 이에 수반될 수 있는 물리적 성질 변화를 일으키기 위해 가열하는 것으로 이어지는 공정에서 처리하기 쉬운 형태로 바꿔주는 공정이다.At this time, roasting is a process that involves heating at a high temperature below the melting point to change the chemical composition and physical properties that may accompany it, thereby changing it into a form that is easy to process.

여기서, 산화배소는 과량의 산소와 열을 줌으로써, 불순물을 부분 혹은 완전히 산소로 대체된느 완전배소 과정이다.Here, oxidation roasting is a complete roasting process in which impurities are partially or completely replaced by oxygen by providing excess oxygen and heat.

그리고, 환원배소는 산화배소와 반대로 환원제를 넣어줌으로써 산화광/산화물을 저급 산화물이나 금속 상태로까지 환원시키는 방법이다.In contrast to oxidation roasting, reduction roasting is a method of reducing oxidized light/oxide to a lower oxide or metal state by adding a reducing agent.

또한, 소다배소는 주로 소다회(탄산나트륨, Na2CO3)를 이용한 배소법으로, 나트륨(Na)의 작용으로 많은 경우 물에 용해가 가능한 나트륨 염 형태로 변환시키는 방법이다.In addition, soda roasting is a roasting method mainly using soda ash (sodium carbonate, Na 2 CO 3 ), and in many cases, it is converted into a sodium salt form that is soluble in water through the action of sodium (Na).

그리고, 염화배소는 소다배소와 유사하게 광석 이외의 첨가제와 함께 배소함을써, 금속 화학물을 염화물의 형태로 변화시키는 방법이다.And, chloride roasting is a method of changing metal chemicals into chloride form by roasting with additives other than ore, similar to soda roasting.

여기서, 상기 배소 공정은 소다배소 방법으로 티탄철석 중에 존재하는 바나듐을 수용성의 소듐바나데이트(sodium vanadate, NaVO3)상으로 만드는 공정이다. Here, the roasting process is a process of converting vanadium present in titanite into a water-soluble sodium vanadate (NaVO 3 ) phase using a soda roasting method.

이때, 소듐바나데이트(sodium vanadate, NaVO3)상의 형성 여부를 확인하는 것이 매우 중요하다.At this time, it is very important to check whether sodium vanadate (NaVO 3 ) phase is formed.

그리고, 상기 반응 시간이 상기 범위 이내인 경우, And, if the reaction time is within the above range,

액상의 탄산나트륨(Na2CO3) 형성 및 반응을 통한 소듐바나데이트(sodium vanadate, NaVO3)의 형성이 충분하지 않을 수 있어 30분 이상의 반응시간이 요구된다. The formation of sodium vanadate (NaVO 3 ) through the formation and reaction of liquid sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) may not be sufficient, so a reaction time of 30 minutes or more is required.

한편, 반응 시간이 길어질수록 소듐바나데이트(sodium vanadate, NaVO3)의 형성에는 유리하나 에너지 효율측면에서 불리하기 때문에 최대 5시간 이내로 배소 공정을 한정하는 것이 조업측면에서 바람직하다.Meanwhile, the longer the reaction time, the more advantageous it is for the formation of sodium vanadate (NaVO 3 ), but it is disadvantageous in terms of energy efficiency, so it is preferable from an operational point of view to limit the roasting process to a maximum of 5 hours.

여기서, 상기 반응 시간은 바람직하게는 30분 내지 5시간일 수 있고, 보다 바람직하게는 1시간 내지 5시간일 수 있다.Here, the reaction time may be preferably 30 minutes to 5 hours, and more preferably 1 hour to 5 hours.

또한, 상기 배소 공정 온도는 1050내지 1200 ℃이하 일 수 있다.Additionally, the roasting process temperature may be 1050 to 1200° C. or lower.

이때, 상기 배소 공정 온도가 상기 범위 이내인 경우, 황산나트륨(Na2SO4)이 열분해를 통하여 이산화황(SO2) 가스를 형성/배출하고, 발생한 이산화황(SO2) 가스는 함바나듐 광석 내 바나듐과의 반응을 통하여 이후 수침출 공정에서 바나듐 회수를 촉진할 수 있다.At this time, when the roasting process temperature is within the above range, sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) forms/emitted sulfur dioxide (SO 2 ) gas through thermal decomposition, and the generated sulfur dioxide (SO 2 ) gas is combined with vanadium in the havanadium ore. Through the reaction, vanadium recovery can be promoted in the subsequent water leaching process.

여기서, 상기 배소 공정 온도는 바람직하게는 1050 내지 1150 ℃ 이고, 더욱 바람직하게는 1070 내지 1130 ℃ 일 수 있다.Here, the roasting process temperature is preferably 1050 to 1150°C, and more preferably 1070 to 1130°C.

그리고, 상기 배소 공정은 반응 후 공랭 조건을 더 포함할 수 있다.In addition, the roasting process may further include air cooling conditions after reaction.

또한, 상기 배소 반응이 끝난 혼합물은 훼쇄하여 입경 100 μm 이내의 입자로 만들며, 수침출 공정으로 바나듐 침출액을 제조 할 수 있다.In addition, the mixture after the roasting reaction is crushed to form particles with a particle size of less than 100 μm, and a vanadium leachate can be produced through a water leaching process.

이때, 훼쇄과정은 배소 공정에서 반응 후 얻어진 생성물을 입자로 가볍게 파쇄하는 과정으로 로드밀 등을 통하여 훼쇄될 수 있다. At this time, the crushing process is a process of lightly crushing the product obtained after reaction in the roasting process into particles, and can be crushed using a rod mill or the like.

따라서, 상기 공정을 통하여 수침출 공정에서 입자와 수용액 간의 반응을 촉진할 수 있다.Therefore, through the above process, the reaction between particles and aqueous solution can be promoted in the water leaching process.

이때, 입도 크기가 작을수록 훼쇄를 통한 배소 산물이 더 넓은 표면적을 제공하여 수침출 공정에서 바나듐 침출율을 증가시킬 수 있다.At this time, the smaller the particle size, the larger the surface area of the roasting product through crushing, which can increase the vanadium leaching rate in the water leaching process.

또한, 상기 수침출이 가능한 이유는 소다 배소로 생성된 소듐바나데이트(sodium vanadate, NaVO3)가 물에 대한 용해도가 높기 때문이다. Additionally, the reason why water leaching is possible is because sodium vanadate (NaVO 3 ) produced through soda roasting has high solubility in water.

이때, 간단한 수침출을 통해 바나듐을 회수 할 수 있다는 점에서 공정에 용이성이 높다고 할 수 있다.At this time, the ease of the process can be said to be high in that vanadium can be recovered through simple water leaching.

그리고, 상기 수침출 공정 온도는 상온 내지 95 ℃이며,And, the water leaching process temperature is from room temperature to 95 ℃,

수침출 시간은 10분 이상 4시간 이하일 수 있다.The water leaching time can be from 10 minutes to 4 hours.

이때, 상기 수침출 공정 온도 범위에 따라 수침출 시간이 변화할 수 있으며, 침출 온도 상승에 따라 수침출 시간이 감소하는 특징을 갖는다.At this time, the water leaching time may vary depending on the temperature range of the water leaching process, and the water leaching time decreases as the leaching temperature increases.

그리고, 상온의 수침출 온도에서는 4시간, 95 ℃의 수침출의 경우에는 10분이면 충분히 높은 바나듐 회수율 달성이 가능하나, 적용하는 수침출 온도와 시간은 공정 운영 여건에 따라 유연하게 조작 가능하다.In addition, a sufficiently high vanadium recovery rate can be achieved in 4 hours at a water leaching temperature of room temperature and 10 minutes in the case of water leaching at 95°C, but the applied water leaching temperature and time can be flexibly adjusted depending on process operating conditions.

여기서, 상기 수침출 공정 온도는 바람직하게는 50 내지 95 ℃ 이며, 보다 바람직하게는 60 내지 90 ℃일 수 있다.Here, the water leaching process temperature is preferably 50 to 95°C, and more preferably 60 to 90°C.

또한, 상기 수침출 시간이 상기 범위 이내인 경우, 수침출로부터 효율적인 바나듐 회수가 가능하다.Additionally, when the water leaching time is within the above range, efficient vanadium recovery from water leaching is possible.

이때, 수침출시간은 바람직하게는 1 내지 4시간일 수 있고, 보다 바람직 하게는 2 내지 4시간일 수 있다.At this time, the water leaching time may be preferably 1 to 4 hours, and more preferably 2 to 4 hours.

또한, 상기 수침출한 수용액은 수침출 공정에 재사용될 수 있다.Additionally, the water leached aqueous solution can be reused in the water leaching process.

이때, 상기 재사용된 수침출한 용액으로부터 바나듐의 농축이 가능할 수 있다.At this time, it may be possible to concentrate vanadium from the reused water-leached solution.

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.Below, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited by the following examples. The following examples can be appropriately modified and changed by those skilled in the art within the scope of the present invention.

<실시예><Example>

<실시예 1> 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물 제조<Example 1> Preparation of roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore

함바나듐 티탄철석(VTM) 16 g에 탄산나트륨(Na2CO3) 2 g (10 wt%) 과 황산나트륨(Na2SO4) 2g (10 wt%)을 무게비로 하여 일정비율 혼합하여 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물을 제조하였다.Vanadium is extracted from hamvanadium ore by mixing 16 g of hamvanadium titanite (VTM) with 2 g (10 wt%) of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 2 g (10 wt%) of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) in a certain weight ratio. A roasting additive composition for recovery was prepared.

<실시예 2><Example 2>

탄산나트륨(Na2CO3) 4 g (20 wt%)인 경우를 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.The same method as Example 1 was performed except that 4 g (20 wt%) of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was used.

<실시예 3><Example 3>

탄산나트륨(Na2CO3) 6 g (30 wt%)인 경우를 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.The same method as Example 1 was performed except that 6 g (30 wt%) of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was used.

<실시예 4><Example 4>

황산나트륨(Na2SO4) 1 g (5 wt%) 인 경우를 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.The same method as Example 1 was performed except that 1 g (5 wt%) of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) was used.

<실시예 5><Example 5>

황산나트륨(Na2SO4) 1 g (5 wt%) 인 경우를 제외하고는 상기 실시예 2과 동일한 방법으로 수행하였다.The same method as Example 2 was performed except that 1 g (5 wt%) of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) was used.

<실시예 6><Example 6>

황산나트륨(Na2SO4) 1 g (5 wt%) 인 경우를 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 수행하였다.The same method as Example 3 was performed except that 1 g (5 wt%) of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) was used.

<비교예><Comparative example>

<비교예 1><Comparative Example 1>

함바나듐 티탄철석(VTM) 18 g에 탄산나트륨(Na2CO3) 2 g (10 wt%)을 단독으로 첨가하여 일정비율 혼합하였다.2 g (10 wt%) of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was added alone to 18 g of hamvanadium titanite (VTM) and mixed at a certain ratio.

<비교예 2><Comparative Example 2>

탄산나트륨(Na2CO3) 4 g (20 wt%)인 경우를 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.The same method as Comparative Example 1 was performed, except that 4 g (20 wt%) of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was used.

<비교예 3><Comparative Example 3>

탄산나트륨(Na2CO3) 6 g (30 wt%)인 경우를 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.The same method as Comparative Example 1 was performed, except that 6 g (30 wt%) of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was used.

<비교예 4><Comparative Example 4>

탄산나트륨(Na2CO3) 8 g (40 wt%)인 경우를 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.The same method as Comparative Example 1 was performed, except that 8 g (40 wt%) of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was used.

<비교예 5><Comparative Example 5>

탄산나트륨(Na2CO3) 대신 황산나트륨(Na2SO4) 1 g (5 wt%)인 경우를 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.The same method as Comparative Example 1 was performed, except that 1 g (5 wt%) of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) was used instead of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ).

<비교예6><Comparative Example 6>

탄산나트륨(Na2CO3) 대신 황산나트륨(Na2SO4) 2 g (10 wt%)인 경우를 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.It was performed in the same manner as Comparative Example 1, except that 2 g (10 wt%) of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) was used instead of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ).

<비교예7><Comparative Example 7>

탄산나트륨(Na2CO3) 대신 황산나트륨(Na2SO4) 3 g (15 wt%)인 경우를 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.It was performed in the same manner as Comparative Example 1, except that 3 g (15 wt%) of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) was used instead of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ).

<실험예> <Experimental example>

<실험예 1> 탄산나트륨(Na<Experimental Example 1> Sodium carbonate (Na 22 COC.O. 33 )과 황산나트륨(Na) and sodium sulfate (Na 22 SOSO 44 )혼합비율에 따른 배소/침출 후 바나듐의 회수율) Recovery rate of vanadium after roasting/leaching according to mixing ratio

1.상기 혼합물을 백금 도가니에 넣고 반응온도 1100 ℃ (1373 K)에서 4시간 동안 배소반응 시킨 후, 꺼내어 데시게이터에서 24시간 공랭시켰다.1. The mixture was placed in a platinum crucible and roasted at a reaction temperature of 1100°C (1373 K) for 4 hours, then taken out and air cooled in a desiccator for 24 hours.

2.수침출 온도는 90 ℃로 하여 교반기를 통해 200 rpm에서 4시간 동안 교반하여 수침출 반응을 진행하였다. 2. The water leaching temperature was set at 90°C and the water leaching reaction was performed by stirring at 200 rpm for 4 hours using a stirrer.

(이때, 수침출 온도는 상온, 60, 90 ℃로 진행하였으며, 수침출율에 큰 차이를 보이지 않아 90 ℃로 고정하였다.)(At this time, the water leaching temperature was room temperature, 60, and 90 ℃. Since there was no significant difference in the water leaching rate, it was fixed at 90 ℃.)

수침출 반응 후 회수하여, 필터링하고 수용액 중 바나듐의 농도와 잔사 중 바나듐의 농도를 ICP-OES(Perkin Elmer, Oatima 8300)를 사용하여 측정하였고, 바나듐 회수율은 하기 [식 1]을 통해 계산하였다. After the water leaching reaction, it was recovered, filtered, and the concentration of vanadium in the aqueous solution and the concentration of vanadium in the residue were measured using ICP-OES (Perkin Elmer, Oatima 8300), and the vanadium recovery rate was calculated using the following [Equation 1].

[식 1] [Equation 1]

(CL,t: 시간 t에서 침출액 내 V 농도(mg/L), VL : 침출액 총 부피(L), MR : 침출 잔사 내 V농도(mg/L) , mR : 침출 잔사의 양 (g) , CL, : 최종 침출액 내 V 농도(mg/L))(C L , t : V concentration in the leachate at time t (mg/L), V L : Total volume of the leachate (L), M R : V concentration in the leach residue (mg/L), m R : Amount of the leach residue. (g) , C L , f : V concentration in final leachate (mg/L))

도 1 은 상기 실험예 1에 따른 바나듐 회수를 위한 건식 배소 공정도이다.Figure 1 is a dry roasting process diagram for vanadium recovery according to Experimental Example 1.

도 1을 참고하면, 상기 실시예 1을 혼합한 후(S100), 펠렛을 제조한다(S120).Referring to Figure 1, after mixing Example 1 (S100), pellets are manufactured (S120).

그 후, 고온 조건에서 소다배소한 후(S140), 훼쇄하여 작은 입도크기로 만들고 (S160), 수침출 공정(S180)을 통해 바나듐을 회수한다(S200).Afterwards, soda roasting is performed under high temperature conditions (S140), crushing is performed to reduce particle size (S160), and vanadium is recovered through a water leaching process (S180) (S200).

상기 실험에서 분석한 결과, 수용액 중 바나듐의 농도와 잔사 중 바나듐의 농도로부터 바나듐 회수율을 평가하여 [표 1]과 같이 나타내었다.As a result of the analysis in the above experiment, the vanadium recovery rate was evaluated based on the concentration of vanadium in the aqueous solution and the concentration of vanadium in the residue, and is shown in [Table 1].

상기 [표 1]을 구체적으로 살펴보면, 실시예 1내지 실시예 3인 경우, 배소/침출 후 바나듐의 회수율이 실시예1에서 89.35 %로 가장 높고, 실시예 4내지 실시예6인 경우, 배소/침출 후 바나듐의 회수율이 실시예 4에서 88.51 %로 가장 높았다. 이는 상기 방법을 통해 높은 회수율로 바나듐을 회수 할 수 있음을 시사한다.Looking at [Table 1] above in detail, in the case of Examples 1 to 3, the recovery rate of vanadium after roasting/leaching is the highest in Example 1 at 89.35%, and in the case of Examples 4 to 6, the recovery rate of vanadium after roasting/leaching is the highest at 89.35% in Example 1. The recovery rate of vanadium after leaching was highest at 88.51% in Example 4. This suggests that vanadium can be recovered with a high recovery rate through the above method.

도 2 는 상기 실시예 1내지 실시예 6에 따른 탄산나트륨(Na2CO3)과 황산나트륨(Na2SO4)을 조성 첨가물로 함께 사용하였을때, 배소/수침출 후 바나듐 회수율 결과그래프이다.Figure 2 is a graph showing the results of vanadium recovery after roasting/water leaching when sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) according to Examples 1 to 6 were used together as composition additives.

도 2를 참고하면, 탄산나트륨(Na2CO3)과 황산나트륨(Na2SO4)을 조성 첨가물로 이용할 경우, 바나듐 회수율이 상승되는 영역이 존재함을 확인하였다. 이로부터 최적 조성 조건은 탄산나트륨(Na2CO3)은 10 wt% 내지 20 wt% 와 황산나트륨(Na2SO4)은 10 wt% 이하의 혼합 조성으로 확인하였다. Referring to Figure 2, it was confirmed that when sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) were used as composition additives, there was an area where the vanadium recovery rate increased. From this, the optimal composition conditions were confirmed to be a mixed composition of 10 wt% to 20 wt% of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 10 wt% or less of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ).

<실험예 2> 탄산나트륨(Na<Experimental Example 2> Sodium carbonate (Na 22 COC.O. 33 )을 단독 조성물로 첨가시 배소/침출 후 바나듐의 회수율) Recovery rate of vanadium after roasting/leaching when added as a single composition

반응온도 1000 ℃(1273 K)인 경우를 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.The reaction was performed in the same manner as Experiment 1, except that the reaction temperature was 1000°C (1273 K).

상기 실험에서 분석한 결과, 수용액 중 바나듐의 농도와 잔사 중 바나듐의 농도로부터 바나듐 회수율을 평가하여 [표 2]과 같이 나타내었다.As a result of the analysis in the above experiment, the vanadium recovery rate was evaluated based on the concentration of vanadium in the aqueous solution and the concentration of vanadium in the residue, and is shown in [Table 2].

상기 [표 2]를 구체적으로 살펴보면, 탄산나트륨(Na2CO3) 10 wt% 에서 20 wt% 로 첨가가 증가하면서 바나듐의 회수율이 27.9 % 에서 64.0% 로 증가하였지만, 이는 상기 실시예 1인 경우, 탄산나트륨(Na2CO3) 10 wt% 에 황산 나트륨(Na2SO4) 5 wt% 첨가시, 바나듐 회수율이 88.51 %인 것을 고려할 때, 바나듐 회수율이 낮다고 볼 수 있다. 또한, 탄산나트륨(Na2CO3)의 첨가만으로 바나듐의 회수율을 높이기엔 탄산나트륨(Na2CO3)의 용융염 증가로 점탄성 물질을 형성하는 문제가 있어 탄산나트륨(Na2CO3)의 절대적인 양의 감소가 필요하다. Looking at [Table 2] specifically, the recovery rate of vanadium increased from 27.9% to 64.0% as the addition of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) increased from 10 wt% to 20 wt%, but this was the case in Example 1, Considering that the vanadium recovery rate is 88.51% when 5 wt% of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) is added to 10 wt% of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), the vanadium recovery rate can be considered low. In addition, in order to increase the recovery rate of vanadium just by adding sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), there is a problem of forming a viscoelastic material due to the increase in molten salt of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), resulting in a decrease in the absolute amount of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ). is needed.

따라서, 바나듐 회수율을 높이기 위해서는 탄산나트륨(Na2CO3)은 10 wt% 내지 20 wt% 와 황산나트륨(Na2SO4)은 10 wt%이하의 혼합 조성이 최적 조성 조건으로 판단된다.Therefore, in order to increase the vanadium recovery rate, a mixture of 10 wt% to 20 wt% of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 10 wt% or less of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) is considered to be the optimal composition condition.

도 3은 배소 온도가 1000 ℃인 경우, 상기 비교예 1내지 비교예 4에 따른 탄산나트륨(Na2CO3) (wt%)첨가에 따른 배소/수침출 후 바나듐 회수율 결과 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the results of vanadium recovery after roasting/water leaching according to the addition of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) (wt%) according to Comparative Examples 1 to 4 when the roasting temperature is 1000°C.

도 3을 참고하면, 상기 첨가물로 탄산나트륨(Na2CO3)만 사용했을 때, 상기 탄산나트륨(Na2CO3)의 무게 비를 증가시킴에 따라 각 산화물의 회수율이 증가하고 그 중 바나듐 산화물(V2O5)의 회수율이 가장 큰 것을 확인하였다. Referring to FIG. 3, when only sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) is used as the additive, the recovery rate of each oxide increases as the weight ratio of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) increases, and among them, vanadium oxide (V 2 O 5 ) was confirmed to have the highest recovery rate.

또한, 수용성의 소듐바나데이트(NaVO3)의 형성으로 수침출 후 나트륨(Na)의 침출이 확인된다.In addition, leaching of sodium (Na) was confirmed after water leaching due to the formation of water-soluble sodium vanadate (NaVO3).

<실험예 3> 온도에 따른 탄산나트륨(Na<Experimental Example 3> Sodium carbonate (Na 22 COC.O. 33 )을 단독 조성물로 첨가시 배소/침출 후 바나듐의 회수율) Recovery rate of vanadium after roasting/leaching when added as a single composition

상기 탄산나트륨(Na2CO3)을 단독 조성물로 첨가하고, 배소 온도를 800 ℃ (1073 K), 900 ℃ (1173 K) 및 1000 ℃ (1273 K)로 조절한 것을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.Experimental example 1 and It was performed in the same way.

상기 실험에서 분석한 결과, 온도에 따른 탄산나트륨(Na2CO3)을 단독 조성물로 첨가시 배소/침출 후 수용액 중 바나듐의 농도와 잔사 중 바나듐의 농도로부터 바나듐 회수율을 평가하여 [표3]과 같이 나타내었다.As a result of the analysis in the above experiment, when sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was added as a single composition according to temperature, the vanadium recovery rate was evaluated from the concentration of vanadium in the aqueous solution and the concentration of vanadium in the residue after roasting/leaching, as shown in [Table 3]. indicated.

상기 [표 3]을 구체적으로 살펴보면, 상기 비교예3에서 상기 온도 1073 내지 1173 K 영역에서는 바나듐의 회수율이 약간 감소하였지만, 상기 온도 1173 내지 1273 K 영역에서는 바나듐의 회수율이 증가하였다.Looking specifically at [Table 3], in Comparative Example 3, the recovery rate of vanadium slightly decreased in the temperature range of 1073 to 1173 K, but the recovery rate of vanadium increased in the temperature range of 1173 to 1273 K.

따라서, 고온의 배소 조건이 바나듐의 회수율에 적절하다고 판단되며, 상기 온도 1050 ℃ (1323 K)에서 황산나트륨(Na2SO4)의 이산화황(SO2)발생을 고려하여 상기 실험예 1에서 온도조건을 1373 K로 설정하였다.Therefore, it is judged that high-temperature roasting conditions are appropriate for the recovery rate of vanadium, and considering the generation of sulfur dioxide (SO 2 ) from sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) at the temperature of 1050 ℃ (1323 K), the temperature conditions in Experimental Example 1 were set to It was set to 1373 K.

도 4는 상기 비교예 3에 따른 온도에 따른 배소/수침출 후 바나듐 회수율 결과 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the results of vanadium recovery after roasting/water leaching according to temperature according to Comparative Example 3.

도 4를 참고하면, 상기 배소 온도가 1173 내지 1273 K인 경우, 바나듐 산화물(V2O5) 바나듐 회수율이 증가하고, 나트륨 산화물(Na2O)의 경우 회수율이 감소하고, 실리콘 산화물(SiO2)은 매우 작은 값임을 확인하였다.Referring to FIG. 4, when the roasting temperature is 1173 to 1273 K, the recovery rate of vanadium oxide (V 2 O 5 ) increases, the recovery rate of sodium oxide (Na 2 O) decreases, and the recovery rate of silicon oxide (SiO 2 ) was confirmed to be a very small value.

<실험예 4> 온도에 따른 황산나트륨(Na<Experimental Example 4> Sodium sulfate (Na 22 SOSO 44 )을 단독 조성물로 첨가시 배소/침출 후 바나듐의 회수율) Recovery rate of vanadium after roasting/leaching when added as a single composition

상기 황산나트륨(Na2SO4)을 단독 조성물로 첨가하고, 배소 온도를 1000 ℃ (1273K), 1100 ℃ (1373K) 및 1200 ℃ (1473K) 로 조절한 것을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.In the same manner as in Experimental Example 1, except that the sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) was added as a single composition, and the roasting temperature was adjusted to 1000 ℃ (1273 K), 1100 ℃ (1373 K), and 1200 ℃ (1473 K) carried out.

상기 실험에서 분석한 결과, 온도에 따른 황산나트륨(Na2SO4)을 단독 조성물로 첨가시 배소/침출 후 수용액 중 바나듐의 농도와 잔사 중 바나듐의 농도로부터 바나듐 회수율을 평가하여 [표 4]과 같이 나타내었다.As a result of the analysis in the above experiment, when sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) was added as a single composition according to temperature, the vanadium recovery rate was evaluated from the concentration of vanadium in the aqueous solution and the concentration of vanadium in the residue after roasting/leaching, as shown in [Table 4]. indicated.

상기 [표 4]를 구체적으로 살펴보면, 1200 ℃ (1473K) 에서는 탄산나트륨(Na2CO3)과 황산나트륨(Na2SO4)을 혼합하는 경우보다 대체적으로 높은 수준의 바나듐 회수율 달성이 가능하나, 1200 ℃ (1473K)의 배소 온도는 로터리킬른(Rotary kiln) 공정 특성 상 에너지 효율성을 저해하여 바람직하지 않은 배소 온도이다.Looking at [Table 4] specifically, it is generally possible to achieve a higher level of vanadium recovery at 1200 ℃ (1473K) than when mixing sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium sulfate (Na 2 SO 4 ). The roasting temperature of (1473K) is an undesirable roasting temperature because it impedes energy efficiency due to the characteristics of the rotary kiln process.

도 5 는 상기 비교예 5 내지 비교예 7에 따른 황산나트륨(Na2SO4) (wt%)첨가와 온도에 따른 배소/수침출 후 바나듐 회수율 결과 그래프이다.Figure 5 is a graph showing the results of vanadium recovery after roasting/water leaching according to the addition of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) (wt%) and temperature according to Comparative Examples 5 to 7.

도 5를 참고하면, 상기 배소 온도가 증가함에 따라 바나듐의 회수율이 증가하고, 배소 온도가 1473K인 경우를 제외하고는, 황산나트륨(Na2SO4) (wt%)의 첨가가 10 wt% 내지 15 wt%일 때, 바나듐의 회수율이 낮아짐을 확인하였다.Referring to FIG. 5, the recovery rate of vanadium increases as the roasting temperature increases, and except for the case where the roasting temperature is 1473K, the addition of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) (wt%) is 10 wt% to 15 wt%. It was confirmed that when the wt% was used, the recovery rate of vanadium was lowered.

지금까지 본 발명에 따른 함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.So far, specific embodiments of the roasting additive composition for recovering vanadium from havanadium ore according to the present invention have been described, but it is obvious that various modifications are possible without departing from the scope of the present invention.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the claims and equivalents thereof as well as the claims described later.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지고, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.That is, the above-described embodiments should be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as falling within the scope of the present invention.

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Claims (9)

함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물로서,
상기 배소 첨가물의 조성물이 탄산나트륨(Na2CO3)과 황산나트륨(Na2SO4)의 혼합물이고,
전체 조성비를 기준으로 상기 탄산나트륨의 함량은 10~30 wt%, 상기 황산나트륨의 함량은 1~10 wt%이며,
상기 함바나듐 광석은 용융환원법으로 철(Fe)이 회수된 바나듐 농축 슬래그이고,
상기 바나듐 농축 슬래그와 상기 배소 첨가물은 혼합합 후, 1050 내지 1200 ℃인 온도에서 배소 처리되는 것을 특징으로 하는,
함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물.
A roasting additive composition for recovering vanadium from havanadium ore, comprising:
The composition of the roasting additive is a mixture of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium sulfate (Na 2 SO 4 ),
Based on the total composition ratio, the content of sodium carbonate is 10 to 30 wt%, and the content of sodium sulfate is 1 to 10 wt%,
The havanadium ore is vanadium-concentrated slag from which iron (Fe) was recovered by a melting reduction method,
Characterized in that the vanadium-enriched slag and the roasting additive are mixed and then roasted at a temperature of 1050 to 1200 ° C.
Roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 함바나듐 광석은 불순물을 포함하고,
상기 불순물은 철(Fe), 나트륨(Na), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 망간(Mn), 니켈(Ni), 카드뮴(Cd), 바륨(Ba), 은(Ag), 갈륨(Ga), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 바나듐(V) 및 코발트(Co) 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는,
함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물.
According to clause 1,
The havanadium ore contains impurities,
The impurities include iron (Fe), sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), titanium (Ti), chromium (Cr), manganese (Mn), nickel (Ni), and cadmium ( Characterized in that it contains at least one selected from Cd), barium (Ba), silver (Ag), gallium (Ga), silicon (Si), aluminum (Al), vanadium (V), and cobalt (Co). ,
Roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore.
제 1항에 있어서,
상기 첨가물이 포함된 혼합물은 0.1 내지 30 mm 의 펠렛으로 제조된 것을 특징으로 하는,
함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물.
According to clause 1,
The mixture containing the above additives is characterized in that it is manufactured into pellets of 0.1 to 30 mm,
Roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore.
제1항에 있어서,
상기 혼합물은 배소 공정으로 수행되며,
상기 배소 공정 시간은 30분 내지 6시간 이하인 것을 특징으로 하는,
함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물.
According to paragraph 1,
The mixture is subjected to a roasting process,
Characterized in that the roasting process time is 30 minutes to 6 hours or less,
Roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore.
삭제delete 제5항에 있어서,
상기 배소 반응이 끝난 혼합물은 훼쇄하여 입경 100 μm이내의 입자로 만들며,
수침출 공정으로 바나듐 침출액을 제조 하는 것을 특징으로 하는,
함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물.
According to clause 5,
The mixture after the roasting reaction is crushed to form particles with a particle size of less than 100 μm,
Characterized in producing vanadium leachate through a water leaching process,
Roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore.
제7항에 있어서,
상기 수침출 공정 온도는 상온 내지 95 ℃ 이며,
수침출 시간은 10분 이상 4시간 이하인 것을 특징으로 하는,
함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물.
In clause 7,
The water leaching process temperature is from room temperature to 95°C,
Characterized in that the water leaching time is 10 minutes or more and 4 hours or less,
Roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore.
제7항에 있어서,
상기 수침출한 수용액은 상기 수침출 공정에 재사용되는 것을 특징으로 하는,
함바나듐 광석으로부터 바나듐 회수를 위한 배소 첨가물 조성물.

In clause 7,
Characterized in that the water leached aqueous solution is reused in the water leaching process,
Roasting additive composition for vanadium recovery from havanadium ore.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101996425B1 (en) 2017-12-20 2019-07-05 오영복 Method for recovering valuable metals from denitrification waste catalysts
CN114410966A (en) * 2021-12-20 2022-04-29 苏州大学 Method for recovering iron, vanadium and titanium from vanadium-titanium magnetite

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