Application of New Vanadium Recovery Resin and Automatic Control Technology in Vanadium Recovery from Stone Coal

석탄은 돌처럼 보이는 퇴적암의 일종으로, 고생대 초기에 대량으로 번성했던 하등 생물(조류, 균류, 플랑크톤)의 잔해가 환원 조건 하에서 복잡한 생화학적 및 물리화학적 작용을 거쳐 연소 가능한 암석입니다. 석탄은 물리적 형태에 따라 괴상 석탄, 분말 석탄, 띠상 석탄의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 현재 주로 채굴 및 사용되는 석탄은 괴상 석탄입니다.

석탄에는 V, Mo, Ni, U, Ga, Cu, Cr과 같은 여러 금속 원소, 특히 V2O5가 흔히 함유되어 있습니다. 일부 광산에서는 V2O5 함량이 평균 0.4~1.0%에 달하고, 어떤 광산에서는 2%, 심지어 3.7%까지 높은 경우도 있습니다. 이렇게 바나듐 함량이 높은 석탄 광석을 산화배소, 산침출 등의 공정을 거쳐 바나듐을 추출할 수 있습니다. 시대적 요구에 따라 석탄에서 바나듐을 추출하는 산업이 발전해 왔습니다.
 

현재 석탄에서 바나듐을 추출하는 산업적 공정에는 산 침출법과  이온 교환 산 침출 및 추출 공정은 바나듐 함유 광석을 조분쇄, 미분쇄, 체질 및 분쇄한 후 고온 고농도 산을 장시간 사용하여 처리하고, 이어서 P2O4로 추출한 후 99.9% 황산으로 추출하는 방식입니다. 추출률은 97~98%에 달할 수 있습니다. 그러나 추출 공정은 장비 부식 방지에 대한 요구 사항이 높고, 시스템 규모가 크며, 장비 투자 비용이 높습니다. 추출 시스템 도입은 기업에게 안전 및 환경 보호에 대한 부담을 가중시키고, 시스템 운영 시 산 소비량이 많으며, 바나듐 침전 과정에서 다량의 암모늄염이 생성되어 폐수 처리에 부담을 줍니다. 산 침출 이온 교환 공정에서는 광석의 바나듐을 소성 및 산 침출을 통해 수용성 바나듐 이온으로 전환한 후, 용액 시스템 내의 바나듐을 이온 형태에 따라 적절한 이온 교환 수지를 선택하여 선택적으로 교환합니다.

추출 공정과 비교했을 때, 이온 교환 공정은 조작이 간단하고 규모가 작으며, 추출제 도입으로 인한 안전 및 환경 보호 문제에 직면하지 않아 산업계에서 선호되는 공정이 되었습니다. 그러나 기존의 방식은 다음과 같은 문제점을 가지고 있습니다.  음이온 교환 수지  석탄에서 이온 교환 공정을 통해 바나듐을 추출하는 산업에서 일반적으로 사용되는 수지들은 흡착 용량이 낮고, 흡착 정확도가 떨어지며, 재생이 잦아 바나듐 추출 비용이 높아지는 등의 문제점을 가지고 있습니다. 따라서 흡착 용량이 크고, 흡착 정확도와 내구성이 우수한 새로운 바나듐 추출 수지의 개발이 업계의 기대로 대두되었습니다.

선레진  새로운 것을 개발했습니다  바나듐 추출 수지  자사의 수지 연구 개발 및 응용 공정 최적화 분야의 경험과 기술을 바탕으로 개발되었습니다. 산업 검증 결과, 기존 음이온 교환 수지에 비해 흡착 용량과 강도가 높고, 5가 바나듐에 대한 선택성이 우수하며, 오염 방지 능력이 탁월하여 산업 생산 기업들로부터 호평을 받고 있습니다.

선레진의 바나듐 추출용 특수 수지의 장점:
1) 해당 수지는 더 높은 이온 교환 용량을 가지고 있어 더 많은 이온을 처리할 수 있습니다.
2) 수지의 기계적 강도가 우수하고, 운전 중 손상 손실이 적으며, 연간 보충 비용이 낮습니다.
3) 해당 수지는 탁월한 오염 방지 능력, 높은 흡착 정밀도 및 바나듐에 대한 우수한 선택성을 가지고 있습니다.
4) 수지의 수명이 길다.
 

동시에, 선레진은 특정한 생산 공정과 결합하여 첨단 자동 제어 기술과 효율적인 수지 분리 및 정제 시스템을 석탄에서 바나듐을 추출하는 산업 공정에 도입함으로써 시스템 운영 효율을 향상시키고 석탄에서 바나듐을 추출하는 이온 교환 공정의 개발 및 고도화를 촉진했습니다.

선레진의 공정을 바나듐 추출에 적용했을 때 얻을 수 있는 이점의 구체적인 예:
1) 공급액, 산 공급액 및 알칼리 공급액은 주파수 변환 펌프, 계량 펌프, 조절 밸브 등을 통해 정밀하게 제어됩니다. 따라서 공정 매개변수 제어가 더욱 정확해지고, 생산 공정이 더욱 간소화되며, 인적 요인의 영향이 줄어듭니다.
2) 자동 제어 프로그램을 통해 생산 공정을 언제든지 모니터링하여 수지 작동 상태 및 각 공정 상태를 파악하고 생산 공정을 실시간으로 모니터링하고 관리할 수 있습니다.
3) 제어 플랫폼은 메인 제어 장치와 연결될 수 있으며, 필요에 따라 언제든지 작동 매개변수를 조정할 수 있습니다. 수동 제어와 자동 제어 간의 전환이 끊김 없이 가능하여 작동이 더욱 편리합니다.
4) 탱크 수위, 산 및 알칼리 준비, 온도 제어 등을 자동 모니터링 및 조절할 수 있어 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 

선레진은 앞으로도 습식야금 분야의 수지 개발 및 응용 기술 혁신에 주력하고, 사용자 요구에 부응하기 위해 시의적절하게 노력할 것입니다. 선레진은 전문성, 실용적인 정신, 그리고 세심한 서비스 정신을 바탕으로 업계 기업들에게 더 나은 문제 해결 솔루션을 제공하고, 야금 산업 발전에 기여해 나갈 것입니다.