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보고서 상세정보

산업 폐촉매로부터 고온 열환원법에 의한 유가금속 및 합금 제조기술 개발
Development of A Synthetic Technology for Valuable Metal and/or Binary Alloy Recovery by Thermit Process from Waste Industrial Catalysts

  • 사업명

    21C프론티어연구개발사업

  • 과제명

    산업 폐촉매로부터 고온 열환원법에 의한 유가금속 및 합금 제조 기술개발

  • 주관연구기관

    아주대학교
    Ajou University

  • 연구책임자

    서경원

  • 참여연구자

    주동표   박은덕   이정묵   고은용   김정우  

  • 보고서유형

    2단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2006-04

  • 과제시작년도

    2003

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 등록번호

    TRKO201000012568

  • 과제고유번호

    1350016903

  • 키워드

    석유화학 폐촉매.Fe-V.열환원법.유가금속.연속고온열환원공정.waste catalysts.Fe-V.thermit process.valuable metal.scale-up.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    Experiments with 30kg Fe-V/batch reactors
    - Design and manufacture the batch reactors
    - Obtain the optimum mixing condition...

    Experiments with 30kg Fe-V/batch reactors
    - Design and manufacture the batch reactors
    - Obtain the optimum mixing conditions of reactants
    - Establish the metal-slag separation technique: enhance the fluidity of slag
    Experiments with 300kg Fe-V/batch pilot scale reactors
    - Data and information collection from references
    - Establish the material and energy balance equations
    - Design, manufacture and operation of pilot scale reactors
    - Obtain the optimum mixing conditions of reactants for manufacturing of high grade Fe-V(80%)
    Establish the on-site measuring technique
    - Analysis of the produced metals
    - Standardize the on-site measuring technique: manufacture standard buttons of Fe-V, Fe-Mo, Fe-V-Mo Thermodynamic and chemical reaction parameters collection for the scale-up of the process to the continuous thermit process
    - Collect the thermodynamic and chemical reaction parameters of Co, Mo, Ni, V, Fe : kinetic model, dimensional analysis


    1. 석유화학 폐촉매에 함유되어 있는 유가금속(V, Ni, Mo 등)을 회수하기 위하여 알루미늄을 탈산제로, 철을 합금제로 사용하는 열환원법에 의해 고품위의 페로합금을 제조하는 300kg 규모의 batch pilot 공정 개발:...

    1. 석유화학 폐촉매에 함유되어 있는 유가금속(V, Ni, Mo 등)을 회수하기 위하여 알루미늄을 탈산제로, 철을 합금제로 사용하는 열환원법에 의해 고품위의 페로합금을 제조하는 300kg 규모의 batch pilot 공정 개발:
    - $V_{2}O_{2}$, 석유화학 폐촉매, Al , Fe 및 CaO를 혼합하여 Al 열환원법에 의해 75%(V) 이상 고품위를 가진 FeV 제조: V의 회수율을 증가시키기 위해 Al, Ca, Fe 및 폐촉매 등의 첨가량을 변화시키면서 고품위를 갖는 FeV를 합성할 수 있는 최적의 공정조건 도출
    - V 함유 석유화학 폐촉매를 20~25% 정도 $V_{2}O_{2}$ 정광과 혼합하고, Al을 이론 당량 대비 약 10~15% 초과 투입하며, Ca를 약8~12% 적게 투입하였을 때, V 함량 75~81% 의 고품위 FeV를 제조할 수 있으며 이때, V의 회수율 97% 이상 구현
    - 폐촉매는 반드시 배소 후 사용
    - 바나듐 회수율(input V/output V:%): 투입한 정광의 바나듐양을 100%로 계산
    * 폐촉매를 20~35% 사용할 때: 98~106%(평균 103%)
    * 배소된 폐촉매(V함량 : 8~12%) 25%(정광대비) 첨가 시 국내에서 필요한 Fe-V(75% grade) 연간 3,000 톤을 생산할 경우 약 5%를 대체할 수 있으며, 이는 배소된 폐촉매 약 1천2백~ 1천8백톤 (배소전 2,400~3,600톤)에 상당함
    2. 성능평가 및 표준화 자료구축
    - 75% 이상 고품위 Fe-V 성능평가 를 위한 Fe-V, Fe-V-Mo 표준물질 제조
    - Vacuum arc melting법을 이용한 button형 60-80% V-Fe-Mo-Al 다원합금 제조
    - Metal-slag 분리기술 확립: 유동성 실험
    3. 상용화를 위한 scale-up용 자료구축: COMSOL 3.2 (FEMLAB upgrade)
    - Mo, Ni, V, Fe 등의 열역학자료 정리
    - 열환원 반응 kinetic model 계산 및 보강
    - 연속고온열환원공정 설계자료 구축
    4. 2005. 12.15 : 기술료 실시 계약 체결


  • 목차(Contents) 

    1. 제출문 ...1
    2. 보고서 초록 ...2
    3. 요약문 ...3
    4. SUMMARY ...5
    5. CONTENTS ...8
    6. 목차 ...10
    7. 제1장 연구개발과제의 개요 ...12
    8. 1. 과제구성 ...12
    9. 2. 연구개발 배경 및 필요성 ...13
    10. 3...
    1. 제출문 ...1
    2. 보고서 초록 ...2
    3. 요약문 ...3
    4. SUMMARY ...5
    5. CONTENTS ...8
    6. 목차 ...10
    7. 제1장 연구개발과제의 개요 ...12
    8. 1. 과제구성 ...12
    9. 2. 연구개발 배경 및 필요성 ...13
    10. 3. 연구개발 목표 ...14
    11. 4. 연구평가의 착안점 및 척도 ...17
    12. 5. 연구개발 추진체계 ...19
    13. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...20
    14. 1. 국내.외 관련분야 기술개발현황 ...20
    15. 2. 본 과제를 통한 연구결과의 차별성(독창성) ...21
    16. 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...22
    17. 1. 연구범위 및 연구수행 방법 ...22
    18. 2. 연구수행 내용 및 결과 ...24
    19. 3. 경제성 분석 ...119
    20. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...122
    21. 1. 연구목표 달성도 ...122
    22. 2. 관련분야 기술발전에의 기여도 ...124
    23. 3. 정성적 실적 ...124
    24. 4. 정량적 실적 ...124
    25. 5. 기술실시계약 및 기술료 납부 실적 ...125
    26. 6. 실용화 실적(판매, 수출, 기술이전 등) ...125
    27. 7. 연구개발의 부수적 효과 ...125
    28. 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...126
    29. 1. 과학기술적 응용잠재력 ...126
    30. 2. 국내외 시장 현황 및 전망 ...126
    31. 3. 사업화 가능성 ...129
    32. 4. 기대성과 ...129
    33. 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...131
    34. 1. 페로바나듐 제조 기술 ...131
    35. 2. 바나듐 가격 ...131
    36. 제7장 참고문헌 ...132
    37. 부 록 ...134
  • 참고문헌

    1. 전체(0)
    2. 논문(0)
    3. 특허(0)
    4. 보고서(0)

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