KR20020035085A - 폐탈질촉매로부터 바나듐,텅스텐,티타늄성분의 분리회수방법 - Google Patents

폐탈질촉매로부터 바나듐,텅스텐,티타늄성분의 분리회수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐탈질촉매중에 함유되어있는 유가 금속성분인 바나듐,텅스텐,티타늄성분들에대해 이들 성분들을 알칼리용액을 이용한 침출공정에의해 분리,회수하는 공정방법에 관한 것이다. 좀더 상세하게는 폐탈질촉매에 알칼리용액(NaOH,KOH,NH4OH,Ca(OH)2 등)을 가하여 바나듐성분과 텅스텐성분만을 수용액상으로 용출시키고, 티타늄성분은 고상물질그대로 회수하는 매우 효율적인 공정방법에의해 폐촉매중의 유가금속을 회수하는 공정방법이다.
수용액중에 용출되어진 텅스텐성분과 바나듐성분은 유기추출제를 이용한 용매추출법이나 수산화물 침전법을 이용하여 순수한 형태로 회수할수있다.

Description

폐탈질촉매로부터 바나듐,텅스텐,티타늄성분의 분리 회수방법{Method for seperating V,W,Ti components from waste de-Nox catalyst}
근래들어 환경에대한 관심이 높아지면서 그에따라 각종 규제도 더욱 강화되고있다.특히 대기중의 오존에의한 오염으로인해 질소산화물의 규제는 날로 엄격해지고 있다. 이에따라 이의 배출규제치를 맞추기위해서 많은 발전소 및 산업시설에 탈질설비가 갖추어지고있고 이의 규모는 엄청나게 커서 향후 5-6년내에 이들설비의 수명이끝나는 시점부터는 년간 수백만톤의 폐탈질촉매가 배출될 전망이다. 따라서 이들로부터 유가금속을 다시 회수하는 것은 환경적인 측면과 경제적인 측면에서 매우 중요하다.
대부분의탈질촉매는 산화티탄을 담체로하고 여기에 바나듐(1∼5%)과 텅스텐성분(10∼20%)을 담지시켜 사용하므로 폐탈질촉매의 주성분은 티타늄,바나듐,텅스텐의 산화물로 이루어져있다. 본 발명의 핵심내용은 이들 금속성분을 가장 효과적으로 분리하여 회수하는 공정방법에 관한 것이다.
기존의 여러 가지물질형태의 폐촉매로부터 유가금속의 회수공정방법은 이미 많이 공정화되어있다. 그러나 이들은 대부분 코디얼라이트등의 담체에 금,백금등과같은 귀금속촉매를 담지시킨촉매를 대상으로 한것으로서, 공정방법은 대개 왕수등과같은 강한 산을 이용해서 귀금속을 용액상태로 용출시킨후,수용액으로부터 귀금속을 회수하는 방법을 적용시키고 있다. 이에비해 본 발명은 귀금속촉매와는 전혀 구성성분이 다른 폐탈질촉매를 대상으로 한것이며 폐촉매중에서 유가금속성분을 수용액으로 침출시키는 방법도 기존의 산을 사용하던 일반적침출 방법과는 달리 알칼리물질을 이용하는 새로운 방법을 적용하는것이다.
폐탈질촉매는 경우에따라 여러가지 소량 금속성분들이 함유되어있기도하지만 대개 70∼90%의 TiO2와 1∼10%의 V2O5,10∼20%의 WO3세가지가 주성분으로되어있는 것이 보통이다. 이세가지 주물질중 V2O5와 WO3는 알칼리용액에의해 용해되지만 TiO2는 알칼리용액에 거의 용해되지않는다. 따라서 알칼리용액을 이용하여 침출반응을 진행시키면 TiO2성분은 그대로 고상으로 남아있게되고 V2O5와 WO3성분은 용액상으로 용출되어나오게된다. 이러한 알칼리침출공정에의해 폐탈질촉매에 70%이상 다량함유된 고가의 TiO2는 고상으로 쉽게 분리회수할수있는 것이다. 한편, 액상으로 용출되어나온 바나듐성분과 텅스텐성분은 용매추출방법이나 중화처리등의 방법을 사용하여 회수,농축 하게된다.
기존에 산을 이용한 침출방법에의해서는 TiO2성분을 포함한 여러 가지 성분들이 산용액에의해 한꺼번에 모두 용출되어진 용액상태에서 이들을 분리,회수하여야하는것과 비교하면 본 공정방법이 훨씬 효율적이고 경제적임을 쉽게 알 수 있다.
본 발명의 목적은 폐탈질촉매로부터 티타늄,바나듐,텅스텐등의 금속성분을 효과적이고 경제적으로 분리,회수하는 공정방법을 제공하는데있다.
본 발명공정의 구성을 좀더 자세하게 설명하면, NaOH,KOH,NH4OH,Ca(OH)2 등과같은 알칼리용액을 사용하여 폐탈질촉매로부터 바나듐성분과 텅스텐성분만을 선택적으로 수용액상으로 용출시키는단계; 용출되지않은 산화티탄을 고상으로 회수하는 단계; 수용액상으로 용출되어 나온 바나듐성분과 텅스텐성분을 침전법과 용매추출법을 사용하여 분리,회수하는공정단계로 이루어진다.
위 공정에서 알칼리용액에의해 침출되지않은 타타늄성분은 다시 탈질촉매의 담체로 사용될 수 있다. 이러한 공정방법은 매우 새롭고 효과적인 공정방법이다.
도1은 폐탈질촉매로부터 TiO2,V2O5,WO3 물질을 회수하는 공정도
도2 는 폐탈질촉매의 알칼리용액(NaOH)침출에의해 용액상으로 용출되는 V,W,Ti성분의 용출양을 나타낸것이다
이하 본 발명의 공정을 도면과함께 을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 본발명이 제시하는 공정방법의 전체적 개략도는 도 1과 같다.
도1 에따르면 본 발명 공정은 폐탈질촉매를 분쇄한후, 이를 NaOH,KOH,NH4OH,Ca(OH)2 용액중 한가지또는 한가지이상 혼합한용액으로 작용시킨다. 이때 알칼리용액의 농도는 최소 0.1N 이상이어야 반응이 용이하게 진행된다. 또한 가온상태에서 진행시키면 반응속도가 더욱 빨라진다. 알칼리용액의 양은 최소한 필요한 양론비의 2배이상 가해주는것이 바람직하다. 이러한 침출반응에의해 폐탈질촉매중의 바나듐성분이 가장 먼저 용출되어나오고 뒤이어 텅스텐 성분도 용출되어나온다. 이러한 각 금속성분의 용출속도는 알칼리용액의 농도와,종류,침출시간등의 조절로서 제어가 가능하다.
바나듐성분과 텅스텐성분이 용출되어나온뒤에도 티타늄성분은 고상으로 여전히
남아있으므로 그대로 회수하면된다. 이와같이 회수된 산화티탄의 순도는 95%이상이다.
수용액중으로 용출되어나온 바나듐성분과 텅스텐성분은 용액중에 공존하게되는데 이들을 각각 분리하여 회수하는방법은 2가지를 적용할 수 있다. 첫 번째방법은 침전법으로서 용액의 pH를 조절하여 선택적으로 침전시키는 방법으로서 용액의 pH가 2-3이하의 산성으로가면 텅스텐성분은 H2WO4의 노란색침전물 형태로 변하며 이를 여과하면 산성 용액중에 여전히 이온상태로 존재하는 바나듐성분과 분리가된다. 여과된 H2WO4는 소성시키면 WO3로 변환되어 촉매원료등의 물질로 재사용이 가능하다. 수용액중에 여전히 남아있는 바나듐은 역시 산화제등을 가하고 pH를 조절하여 침전물로 변화시켜 회수하게된다. 이러한 방법이 침전법이다.
수용액중에 공존하는바나듐과 텅스텐을 분리하는 방법으로 두 번째방법은 용매추출법을 적용할 수 있다. 용매추출법은 텅스텐이나 바나듐을 선택적으로 추출할 수 있는 유기용매를 희석제와함께 사용하여 바나듐과텅스텐성분이 공존하는 수용액에 작용시켜 원하는 성분만을 선택적으로 유기상으로 추출한뒤 다시 탈취하여 분리하는 방법이다. 침전법에비해 분리회수되는 텅스텐이나 바나듐의 순도를 높일 수있는 장점이있다. 바나듐이나 텅스텐성분을 선택적으로 추출하기위해 사용하는 유기추출제는 수십가지이상 다양하게 존재하므로 용액의 pH등 경우에따라 적절하게 선택하여 사용하면된다. 이러한 추출제를 희석제에 양론비이상을 가한후, 이를 수용액과 혼합,교반시켜주면, 수용액상중의 바나듐또는 텅스텐성분이 추출제의 종류에따라 선택적으로 유기상으로 이동한다. 이와같이 유기상으로 이동한 금속성분은 다시 적당한 물성의 수용액으로 씻어주면 stripping 이 진행되어 수용액상으로 이동한다. 이같이 수용액상으로 나온 바나듐또는 텅스텐성분은 순도가 매우 높은 물질형태로 회수할수있다는 장점이있으며 산화물형태 또는 전해채취에의한 금속형태로 회수가 가능하다.
이러한 침전법이나 용매추출법은 용액의 pH나 용액중에 함유된 금속성분의 농도등에따라 선택적,또는 동시적으로 적용한다.
실시예 1
이하 본 발명과 관련된 실시예를 나타내지만 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
순수한 TiO2를 담체로 여기에 V2O5 2 %, WO3 12%를 담지시켜 제조되었던 허니
컴 타입의 폐탈질촉매를 분쇄하여 30mesh체에 통과한 것을 모아 이를 105℃ oven에 넣고 2시간동안 건조시키고 데시케이터내에서 식힌시료 10g을 다음의 도2
와 같은 여러조건에서 NaOH용액과 반응시키고, 이때 알칼리용액(NaOH)에의해 용출되는 성분을 분석하였다.
도2에서 보는바와같이 바나듐성분과 텅스텐성분은 0.2N NaOH용액에의해 거의 대부분 쉽게 용출되어나올수있는반면, 티타늄성분은 거의 용출되지않고 그대로 고상으로 존재하는 것을 알 수 있다. 이는 알칼리용액침출 공정방법이 매우 효율적으로 폐탈질촉매중의 티타늄성분과 바나듐,텅스텐성분을 분리.회수할 수 있는 공정이라는 것을 보여주는 것이다. 한편, 알칼리용액중으로 용출되어나온 W,V성분은 적절한 유기추출제를 사용한 용매추출공정에의해 별도로 분리하거나 또는 침전법에의해 수산화물형태로 회수할수도있다. 침전법에있어 텅스텐 성분은 용액의 pH를 산성으로 만들어주어야 수산화물(H2WO4)형태로 침전되며 바나듐성분은 산화제등을 가하여 +5가 형태로 전환시키후 용액의 pH를 중성내지는 약알칼리로 유지시켜주면 V2O5형태로 침전된다.
본 발명공정에의해 산업체에서 대량 배출되는 폐탈질촉매의 완전한 recycle이 가능해져 환경적, 경제적인 파급효과가 클것이다.

Claims (2)

  1. 폐탈질촉매중의 Ti,W,V 성분을 분리,회수하기위해 NaOH,KOH,NH4OH,Ca(OH)2 용액중 한가지또는 한가지이상 혼합한 알칼리용액을 이용한 침출공정을 적용하고 이에의해 폐탈질촉매중의 TiO2물질은 고상으로, 텅스텐과 바나듐성분은 액상으로 으로 분리하는 공정방법
  2. 제1항에서 액상으로 용출되어나온 W,V성분을 회수하기위해 용매추출공정및/또는 수산화물 침전법을 적용하는 단계
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100674438B1 (ko) * 2005-12-09 2007-01-25 서안켐텍 주식회사 탈황 폐촉매로부터 바나듐 및 몰리브덴의 분리, 추출 방법
CN103484678A (zh) * 2013-09-09 2014-01-01 北京化工大学 一种从废弃钒钨钛基脱硝催化剂中回收钒、钨和钛的方法
CN105112672A (zh) * 2015-09-15 2015-12-02 清华大学深圳研究生院 一种硫老化的脱硝催化剂的回收方法
CN108359799A (zh) * 2018-03-09 2018-08-03 王永平 一种绿色回收含钨钼钛钒催化剂的方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101466928B1 (ko) * 2014-03-05 2014-12-03 한국지질자원연구원 가압침출법을 이용한 탈질 폐촉매에 함유된 유가금속의 침출방법
KR101452179B1 (ko) 2014-03-11 2014-10-24 한국지질자원연구원 탈질 폐촉매의 침출용액으로부터 바나듐 및 텅스텐의 회수방법
KR101813233B1 (ko) * 2017-07-27 2017-12-28 한국지질자원연구원 알칼리 퓨전을 통한 폐탈질촉매로부터 선택적 유가금속 회수방법
KR102115985B1 (ko) * 2019-12-10 2020-05-28 주식회사 한내포티 용융액의 혼합 성능이 개선된 폐탈질 촉매 용융 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100674438B1 (ko) * 2005-12-09 2007-01-25 서안켐텍 주식회사 탈황 폐촉매로부터 바나듐 및 몰리브덴의 분리, 추출 방법
CN103484678A (zh) * 2013-09-09 2014-01-01 北京化工大学 一种从废弃钒钨钛基脱硝催化剂中回收钒、钨和钛的方法
CN103484678B (zh) * 2013-09-09 2016-03-02 北京化工大学 一种从废弃钒钨钛基脱硝催化剂中回收钒、钨和钛的方法
CN105112672A (zh) * 2015-09-15 2015-12-02 清华大学深圳研究生院 一种硫老化的脱硝催化剂的回收方法
CN108359799A (zh) * 2018-03-09 2018-08-03 王永平 一种绿色回收含钨钼钛钒催化剂的方法

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