소다배소(焙燒) 및 수침출법(水浸出法)에 의한 탈질용(脫窒用) 폐(廢) SCR 촉매(觸媒)로부터 바나듐과 텅스텐 침출(浸出)

Abstract

탈질용 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매는 화력발전소의 탈질 시스템에서 발생한다. 폐 SCR 촉매로부터 바나듐 및 텅스텐과 같은 유가금속을 회수하기 위한 공정은 소다배소 및 수침출 법으로 이루어진다. 본 연구에 사용된 폐 SCR 촉매는 <TEX>$V_2O_5$</TEX> 1.23 %, <TEX>$WO_3$</TEX> 7.73 %를 함유하고 있다. 소다배소 공정은 바나듐과 텅스텐 화합물을 수용성의 물질로 전환시켜 주는 역할을 하며, 실험은 <TEX>$Na_2CO_3$</TEX> 첨가량 5 당량, 배소온도 <TEX>$850^{\circ}C$</TEX>, 배소시간 120 분, 폐촉매 입자크기 <TEX>$54{\mu}m$</TEX>의 조건에서 수행하였다. 소다배소 실험 이후 배소산물을 사용하여 수침출 실험을 수행하였다. 침출실험을 위한 배소산물은 <TEX>$-45{\mu}m$</TEX>의 입자크기로 분쇄하였으며, 수침출 실험조건은 침출온도 <TEX>$40^{\circ}C$</TEX>, 침출시간 30 분, 광액밀도 10 %이다. 소다배소 및 수침출 실험결과, 바나듐 46 %, 텅스텐 92%의 침출율을 얻었다. Selective catalytic reduction(SCR) catalysts are obtained from de-NOx system of thermoelectric power plant. A process was developed for valuable metals such as vanadium and tungsten recovery from spent SCR catalyst by using soda roasting followed by water leaching. Spent SCR catalyst having <TEX>$V_2O_5$</TEX>(1.23 mass %) and <TEX>$WO_3$</TEX>(7.73 mass %). For getting soluble metal forms of the targeted metals like vanadium and tungsten soda roasting process was implemented. In soda roasting process, sodium carbonate added 5 equivalent ratio at roasted temperature <TEX>$850^{\circ}C$</TEX> with 120 min roasted time for <TEX>$544{\mu}m$</TEX> particle size of spent SCR catalyst. After soda roasting process moved to water leaching for roasted spent catalyst. Before leaching process the roasted spent catalyst was grinded up to <TEX>$-45{\mu}m$</TEX> size. The leaching time is 30 min at <TEX>$40^{\circ}C$</TEX> temperature, 10 % pulp density. The final leaching efficiency obtained 46 % of vanadium and 92 % of tungsten from present process.