폐FCC 촉매의 재활용 과정에서 자력 선별법에 의한 불순물 제거 연구 = Removal of Impurities by Magnetic Separation from Waste Fluidized Cracking Catalyst for Its Reuse

국문 초록 (Abstract)

현재 국내에서는 원유처리과정에서 발생하는 FCC 폐촉매로부터 금속 제거를 통한 촉매의 재활용은 시도된 적이 없으며 금속 불순물에 대한 분리 기술도 현재 정립되어있지 않은 상태이다. 현재 폐기물로서만 취급되어 온 FCC 페촉매로부터 유용성분의 회수 및 탈금속 가능성의 여부를 확인한다면 폐기물의 재활용 측면뿐만 아니라 폐기물의 효율적 처리, 그리고 경제적 소재화 측면에도 기여하는 바가 클 것으로 생각된다. 본 연구에서는 폐촉매에 부착된 Fe, Ni, V 등 금속의 물리화학적 성질에 따라 직접 혹은 산화 가열한 후, 자력 선별법을 통해 폐촉매로부터의 불순물 분리에 대한 조사를 수행하고 이에 따른 촉매의 재사용 가능성에 대해 검토하였다. 자력선밀 실험결과, 산화된 FCC 폐촉매에 비해 비산화 폐촉매가 상대적으로 자력에 의한 선별성이 높은 것으로 관찰되었으며, 스크린 매트릭스 방법보다 볼 매트릭스 방법을 적용하였을 경우 선별력이 양호한 것으로 나타났다. 선별효율은 자장세기의 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 볼 매트릭스 방법은 최대 51.10%의 선별력을 가지고 있는 것으로 나타났다. 선별된 시료들의 ICP 분석결과, V, Ni, Fe 의 순으로 금속성분이 존재하는 것을 관찰할 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Presently, the reuse of waste FCC catalysts, which generated from the refining process of crack oil, after the removal of con-taminated metallic impurities have not been attempted domestically yet because the separation technology f3r the impurities from waste catalysts has not been established. As a basic study far the reusable portion from the waste FCC catalysts and treatment of metallic impurities are assured, there will be invoked an significant contribution not only in the recycling of abandoned wastes up to date but also in the treatment efficiency of wastes and extraction of economical benefits from them. The magnetic separation of impurities such as Fe, Ni, and V, from waste FCC catalyst has been attempted with or without its pre-oxidation at high temperature for the purpose of its reuse. The results showed that the separability of impurities by magnetic force was high far non-preoxidized catalysts compared with preoxidized ones, and employment of screen-type matrix showed a higher separation efficiency than ball-type matrix. The separability increased with the strength of magnetic field, and the method of ball matrix has separation efficiency of maximum 51.10%. The amount of metallic impurities was in the decreasing order of V, Ni, and Fe depending upon ICP analysis.