陰이온交換樹脂를 이용한 Ammonium Metavanadate로부터 바나듐 吸脫着 特性
Adsorption/Desorption Characteristics of Vanadium from Ammonium Metavanadate using Anion Exchange Resin
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초록
SCR 탈질 폐촉매 내에는 바나듐, 텅스텐 등 고가의 희유금속이 포함되어 있어 분리 및 회수가 필요하다. 본 연구에서는 바나듐및 텅스텐 등의 희유금속을 함유하고 있는 SCR 탈질 폐촉매에서 바나듐을 회수하기 위하여 ammonium metavanadate를 사용하여상용 음이온교환수지인 MP600에 의한 흡탈착실험을 실시하였다. 실험결과 초기 pH의 영향에 대해 pH 2 ~ 6에서 음이온화가 활발하여 높은 흡착율을 보였으며, 반응온도가 높아짐에 따라 흡착속도가 향상되는 경향을 보였으나 최대흡착량은 온도의 영향을 받지않았다. 탈착에 대한 pH의 영향은 pH 1.0 이하의 강산성 및 pH 13.0 이상의 강염기성에서 높은 탈착율을 보였으나 pH 3.0 ~ 11.0에서는 탈착율이 낮거나 거의 이루어지지 않았다. 흡착평형실험에 따른 흡착등온식은 Freundlich 흡착등온식에 적합하였으며, 반응시간에 따른 흡착반응속도는 pseudo-second-order로 잘 모사되었다. 또한 Dubinin-Radushkevich, Temkin 흡착등온식을 통하여 흡착에너지를 평가하였다.
Abstract
Considering considerable contents of vanadium and tungsten in spent SCR DeNOx catalysts, separation and recovery of those metals are required. In this respect, commercial anion exchange resin (MP600) was employed to recover vanadium from the synthetic solution of ammonium metavanadate. Experimental results indicated that vanadium exist as anion under the acidic condition (pH 2 ~ 6) and adsorbed on the resin. Although the adsorption rate was increased with temperature, the maximum amount of adsorption was not affected by temperature. Desorption took place under either strong acidic (less than pH 1) or strong caustic (higher than pH 13) condition. However, desorption seldom took place under moderate conditions (pH 3~11). Furthermore, adsorption equilibrium results agreed well with Freundlich isotherm and pseudo-second-order reactions. And, adsorption energy was evaluated using Dubinin-Radushkevich and Temkin isotherm.
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