Nickel recovery method was studied by the wet process from the catalyst used in hydrogenation process. Nickel content in waste catalyst was about 16%. At the waste catalyst leaching system by the alkaline solution, selective leaching of nickel was possible by amine complex formation reaction from ammonia water and ammonium chloride mixed leachate. The best leaching condition of nickel from mixed leachate was acquired at the condition of pH 8. LIX65N as chelating solvent extractant was used to recover nickel from alkaline leachate. The purity of recovered nickel was higher than 99.5%, and the whole quantity of nickel was recovered from amine complex.

질소산화물 등의 배출규제 강화로 인한 사용처의 확대로 SCR(선택적 촉매 환원) 촉매 수요가 증가하고 있으며, 이에 따라 폐촉매 발생량도 증가할 것으로 예상된다. 폐촉매는 지정폐기물로 분류되어 처리시에 비용이 발생하여, 물리적으로 재생하여 재사용 하거나 유가금속을 회수하는 방법으로 재활용하고 있다. 그러나 재생의 횟수가 제한적이고, 유가금속 회수는 비용이 고가이며 촉매의 85~90%를 차지하는 TiO2가 폐기된다는 문제점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 SCR 촉매를 경제적이며 지속적으로 사용하기 위해 피독된 SCR 촉매 내 피독물질만 화학적으로 수세 및 정제하고 유가금속/TiO2의 함량을 높이는 최적의 세정 용매를 도출하는 촉매 재활성을 위한 기초연구를 수행하였다. 비교대상 촉매인 Poisoned 촉매를 5가지 세정용매로 화학적 처리결과, acetic acid 용매가 V2O5 1.19 wt%의 높은 함량과 57.6%의 높은 피독물질 제거효율을 나타내며 다른 산 처리 용매에 비해 촉매 재생성이 높은 것으로 분석되었다. 세정 용매의 농도와 세정 시간에 따른 V2O5 함량과 피독물질 제거효율에 미치는 영향을 알아보기 위해 각각 변수를 두어 실험을 진행하였다. 본 연구를 통해 0.1 N acetic acid로 처리한 촉매가 가장 높은 NOX전환율을 나타냈으며, 유가금속/TiO2 함량 또한 높게 나타나 본 연구 목표에 가장 적합한 세정용매로 판단되었다.

국내에서 폐촉매는 지정폐기물 및 일반폐기물로 분류되고 있으며, 약 98.7%의 폐촉매가 석유･화학, 자동차, 발전업에서 발생되고 있다. 환경부에서 발생하는 ‘전문폐기물 발생 및 처리현황’을 살펴보면 국내 폐촉매 발생 및 처리현황은 매립, 소각, 재활용 처리방법이 있으며, 이 중 수출을 포함한 재활용 비율이 2014년 기준 약 82%로 대부분을 차지하였다. 국내 반입된 폐촉매의 재활용량을 살펴보면 2014년 기준 허가업체･신고업체를 합하여 52,952 ton/yr이 재활용 되었다. 이 중 발생량의 대부분을 차지(2014올바로 실적 기준 92.2%)하는 석유･화학공장에서 발생되는 폐촉매의 경우, 발생량 중 69%가 국내에서 재활용 되고, 23%는 수출(국외 재활용), 8%는 매립처리 되고 있는 것으로 조사되어 현재 발생되는 폐촉매의 92%가 재활용 가능한 것으로 나타났다. 재활용 가능 폐촉매 중 경제성이 낮은 실리카 계통의 폐촉매는 주로 국내에서 시멘트 원료 등으로 재활용 되고 있으며, 경제성이 없는 알루미나 계통의 폐촉매는 경제성이 없어 대부분 국내에서 매립처리 되고 있다. 잔사유탈황시설에서 발생되는 바나듐이 포함된 폐촉매의 경우, 총 발생량 11885 ton 중 51%가 중국으로, 17%는 일본, 9%는 네덜란드로 수출되고 있으며, 23%정도가 국내에서 재활용 되고 있는 실정이다. 기타 재활용 경제적 가치가 높은 백금, 발라듐, 몰리브덴, 코발트, 니켈, 아연 등의 희소금속이 포함되어 있는 폐촉매의 경우 주로 수출에 의해 재활용 되고 있다. 현재 경제성이 없는 폐촉매의 경우 매립처리되고 있으나, 폐촉매에 묻어 있는 기름성분 등은 가연성이므로 현재 단순매립에 의존하고 있는 알루미나계통 폐촉매의 경우 그대로 매립하는 것보다는 가연성분을 소각 후 그 잔재물만 매립하는 것이 환경적으로 더 유리할 것으로 판단된다. 또한 현재 수출로서 재활용실적을 달성하고 있는 실정으로 금속자원의 국외유출을 막기 위하여 국내 폐촉매 재활용 시설의 현황파악과 처리능력을 제고하고 폐촉매 수출입과 관련한 정책을 수립할 필요가 있다.

The aim of this study is to evaluate the environmental impacts of recovery of valuable metals from the desulfurizing spent catalyst. Molybdenum, vanadium and nickel widely used in the area of catalysis. But the demand of these metals is full filled by industries. Every year, more than 18,000 tons spent catalysts are discarded. In most countries, spent catalyst is classified as a harmful waste. Thus, metal recovery from spent catalyst has been processed. The recovery process of molybdenum, vanadium and nickel from spent catalyst was mainly carried out wet process. However, this process are not suitable for economics and environmental aspects. Because environmental costs for removal of sulfur in the spent catalyst is high and huge amount of industrial wastewater occurs. Thus, it is necessary to develop a process which is efficient and does not cause pollution than the wet process. Thus, we have studied life cycle assessment about the dry process for the recovery of valuable metals.