바나듐 회수 공정 설계를 위한 염배소 반응의 열역학적 분석
Thermodynamic Analysis of Alkali-Roasting Process for Vanadium Extraction Process
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초록
본 연구에서는 포천에 부존하는 바나듐 함유 티탄철석으로부터 바나듐을 회수하기 위한 염배소 공정의 설계를 위한 공정 조건에 중요한 인자를 열역학적 관점에서 확인하였다. 열역학 계산에 앞서, 실제 실험을 통하여 온도 및 Na2CO3의 첨가 조건에 따른 바나듐의 수침출률 변화를 확인하였다. Na2CO3 30 wt% 첨가 및 1,273 K 열처리 조건에서 70% 이상의 높은 바나듐 침출률을 확인하였다. 실제 실험 결과와 열역학 계산 결과를 토대로 하여, 바나듐 수침출에 있어서 중요한 인자는 액상의Na2CO3 형성임을 도출하였다. 마지막으로 국외 바나듐 함유 티탄철석에 대한 염배소 연구 결과와열역학 계산 결과와의 비교를 통하여, 본 연구에서 도출한 액상의 Na2CO3 형성이 최적의 염배소 조건 선정에 있어서 중요한 변수 인자임을 확인하였다.
Abstract
In the present study, a thermodynamic analysis was carried out in order to determine the variables affecting the soda-roasting process for vanadium extraction. Prior to the analysis, experiments were performed at varying temperatures and Na2CO3 concentrations. A vanadium leaching efficiency above 70% was achieved at 1,273 K with 30 wt.% Na2CO3 addition. Results of the thermodynamic analysis revealed that the formation of the liquidus Na2CO3 phase is the key factor for achieving a high leaching rate of vanadium in the soda-roasting process. Compared to the other reported process conditions, the determining factor was verified from a thermodynamic viewpoint.
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