중유회 소각재로부터 바나듐, 니켈 침출에 관한 기초적 연구

A Study on Leaching of Vanadium and Nickel from Incineration Ash of Heavy Oil Fly Ash

중유회의 소각재로부터 바나듐과 니켈을 회수할 목적으로 본 연구에서는 중유회 소각재의 물리 화학적 특성 및 침출특성을 조사하였다. 소각재의 물리 화학적 특성은 성분분석, 주사전자현미경에 의한 형태관찰 및 X선 회절실험을 통하여 조사하였고, 소각재중의 바나듐과 니켈의 침출특성은 물과 황산용액에 대하여 행하였다. 실험결과 중유회 소각재의 주요 구성물질은 $V_4$O, $V_2$O4, $NaVO_3$, $Ni_3$($VO_4$)$_2$, $Fe_2$$O_3$, $CaSO_4$, $SiO_2$로, 수용성 물질이 적어 수침출에 의해서는 소량의 바나듐만이 침출되었다. 한편, 황산침출이나 고온고압하에서의 황산침출은 중유회 소각재로부터 바나듐과 니켈을 추출하는데 효과적인 방법이었다. 황산침출의 경우(pH 0.5, 9$0^{\circ}C$) 바나듐과 니켈의 침출율은 각각 99%와 45%였고, 고온고압하의 황산침출의 경우 (pH 1.0, $200^{\circ}C$, 60 psi) 바나듐과 니켈의 침출율은 각각 86%와 75%를 나타내었다.

Thc purpose of this study is to develop the efficient process for recovering vanadium and nickel from the incineralionash of the oil fly ash. In this paper, the physical and chemical properties of the incineration ash was examined, and theleaching characteristics of the incineration ash were investigated by water leaching and sulEuric acid leaching tcsls. The incinerationash of oil fly ash was mainly consisted of oxldes such as V,09, V,O,, NaVO,, Ni,(VO,)Z, Fe,O,, CaSO,, SiO,.Thc waler leaching showed low extraction of metallic components, while the sulfunc acid lcaching with high temperahlreand pressure increased the extraction of vanadium and nickcl considerably. For instance, the exlraction rates of the metalllccomponents on the sulfuric acid leaching were 99% for V and 45% for Ni at 90$^{\circ}$C with pH 0.5 H,SO,, and were86% for V and 75% far Ni at ZOO"C(64 psi) with pH 1.0 H-SO,. with pH 1.0 H-SO,.