몬산토 촉매의 용해방법에 관한 연구

Study on Dissolution Condition of Monsanto Catalyst

아크릴로니트릴을 제조하기 위한 가암모니아 산화(ammoxidation) 공정에 쓰이는 몬산토 촉매의 용해방법을 연구하였다. 실리카가 지지체인 이 촉매는 마이크로파 용해장치를 이용하여 염산, 플루오르화 수소산 및 과산화수소의 혼합산으로 녹이는 것이 가장 효과적이었다. 이 장치로 녹일 때 용기 내의 압력이 높아 안전장치가 작동될 경우, 규소는 휘발할지라도 안티몬, 몰리브덴, 철, 비스무트 및 우라늄은 휘발하지 않았다. 유도결합 플라스마 원자방출분광법으로 측정한 결과 $SiO_2$ $50.5{\pm}0.4%$, $Sb_2O_3$ $29.6{\pm}0.6%$, $UO_2$ $10.2{\pm}0.1%$, $Fe_2O_3$ $6.1{\pm}0.1%$, $MoO_3$ $0.73{\pm}0.01%$ 및 $Bi_2O_3$ $0.49{\pm}0.01%$이었으며, 기준 값과의 상대 오차는 비스무트를 제외하고 모두 ${\pm}10%$ 이내였다.

Dissolution procedures of Monsanto catalyst which has been used to produce acrylronitrile by ammoxidation of propylene have been studied. Optimum dissolution condition of the catalyst supported on silica was obtained by microwave digestion system with mixed of HCl, HF and $H_2O_2$. When a safety device was activated by increased pressure in microwave vessel, Bi, Fe, Mo, Sb and U were not volatilized even though silica was volatilized as $SiF_4$. Quantification results by this method were $SiO_2$ $50.5{\pm}0.4%$, $Sb_2O_3$ $29.6{\pm}0.6%$, $UO_2$ $10.2{\pm}0.1%$, $Fe_2O_3$ $6.1{\pm}0.1%$, $MoO_3$ $0.73{\pm}0.01%$ and $Bi_2O_3$ $0.49{\pm}0.01%$ by ICP-AES and the relative error was within ${\pm}10%$ except bismuth.