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폐정유촉매로부터 베마이트와 감마 알루미나를 회수하는 공정

전문가 제언: ○ 중유의 탈황공정에 주로 사용되는 VR-HDS(Vacuum Residue Hydro- Desulfurization)는 알루미나 담체에 몰리브덴을 주성분으로 하는 탈황 촉매를 사용하고 있으며, 탈황 폐촉매는 원유로부터 유가 금속인 바나듐이 흡착 유입이 되어 재활용의 가치가 매우 높다.

○ 몰리브덴은 매우 단단한 전이금속으로서 비중 10.22에 용융점이 매우 높으며(2,610℃) 열전도율이 좋고 열팽창률이 낮아 주로 합금, 전극봉과 촉매제로 쓰이며 합금원료로 쓰여 철강, 초합금강에 마모와 부식에 대한 저항성을 높이기 위해 합금 첨가제로 주로 사용하는 내화성 금속이다. 필요한 정도의 제련성을 얻기 위해 주로 산화몰리브덴(MoO3)이나 페로 몰리브덴(Fe-Mo) 형태와 기타 합금과 혼합하여 사용한다.

○ 바나듐은 순수한 흰색의 금속이지만 질산 등과 쉽게 산성 산화물을 형성하여 오렌지색의 오산화바나듐(V2O5)과 진한 녹색의 삼산화 바나듐 으로 된다. 생산된 대부분의 오산화바나듐은 궁극적으로 사용되기 전에 철의 합금과 폐로 바나듐(Fe-V)으로 가공하여 사용한다. 페로바나듐(Fe-V)은 특수 합금철로서 철강제련 시 첨가제로 대부분 사용된다.

○ 국내 폐촉매 재활용 회사인 ‘Union Corporation’은 일 년에 30,000톤의 폐정유촉매를 처리한다. 제품생산으로는 연 5,340톤의 오산화바나듐, 1,350톤의 산화몰리브덴 및 3,000톤의 페로바나듐과 900톤의 폐로 몰리브덴을 생산한다.

○ 유해한 폐기물과 유독한 화학물은 환경문제를 야기하여 더 이상 단순매립처분이 허락되지 않는다. 그래서 폐정유촉매의 처분도 환경규제를 만족해야한다. 특히 폐정유촉매에는 Mo, Co, Ni 및 바나듐의 고가금속과 알루미나를 함유하고 있어 고부가가치 면에서 재활용이 필수적이다.

○ 폐정유촉매를 처리하여 생성된 촉매담체는 고기공(high porosity) 부피, 고강도, 적절한 기공직경분포도 및 표면적을 가진 결정화 베마이트와 감마알루미나가 생성되어 새로운 촉매로 재사용된다.

저자: KUWAIT INSTITUTE FOR SCIENTIFIC RESEARCH,
자료유형: 특허정보