일반기술

폐 유동상 촉매성 분해 촉매를 이용한 지속성 비료제조방법

폐 유동상 촉매성 분해 (FCC) 촉매를 이용한 지속성 비료제조방법[발명의 상세한 설명]본 발명은 폐 유동상 촉매성 분해 FCC 촉매성 분해(FCC : fluidized catalytic cracking)를 이용한 지속성 비료제조방법에 관한 것으로, 특히 석유정유 중질유 경질화 과정중에 나오는 폐 FCC촉매를 원료로 하는 암모니아성 질소흡착제를 이용하여 지속성 비료를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.일반적으로 정유회사의 중질유분해 과정에서 발생하는 폐FCC 촉매는 주성분이 이산화규소(SiO2)60∼70%, 산화알루미늄(Al2O3)25∼32%등의 2성분으로 되어 있고, 그 외로 소량의 철(Fe) 0.1∼0.5%, 니켈(Ni) 0.1∼0.4%, 바나듐(V) 0.1∼0.4%을 포함한다. 이 폐FCC 촉매는 기존의 석유화학 계통의 촉매와는 달리 담체중의 금속성분을 촉매로 하는것이 아니고 제오라이트를 이용한 중질유 분해용이다. 즉 중질유 분해공정중에 바나듐(V), 니켈(Ni)등이 제오라이트 표면에 축적 확산하여 촉매기능이 저하되어 폐기되는 폐기물로서 분상으로 되어 있기 때문에 그 처리가 지극히 곤란하고, 그 용도가 한정되므로 현재는 시멘트 원료, 도자기 원료, 벽돌원료 등에 극소량 사용될 뿐 그 외에는 매립되어 페기된다.본 발명은 유해성분이 없으면서도 단지 그 분말상태이므로 용도가 한정되는 폐단을 해결하기 위한 것으로 일단 폐 FCC촉매를 암모니아성 질소흡착제로 사용한 다음 이를 다시 수거하여 건조하고, 분쇄하여 암모니아성 질소비료인 지속성비료 또는 토양성질개선제로 사용하고자 함을 목적으로 한다.본 발명의 제조방법은 개략적으로 중질유 경질화 과정중에서 부산되는 폐 FCC 촉매(표1에 성분을 표시)를 수거하여 회전로에 투입하는 제1공정과, 상기 회전로에 공기 또는 산소를 취입하면서 550℃∼1,200℃의 온도로 가열하여 Ni과 V를 산화시키고 탄소를 연소하여 제거시키는 제 2공정과 상기 소성된 폐 FCC촉매를 미분화하기 위해 분쇄하는 제3공정과 상기 제3공정에서 얻어진 분말을 산을 사용하여 침출시키고 여과·건조하여 암모니아성 질소흡착제를 제조하는 제4공정과, 상기 질소흡착제를 폐수에 넣어 질소를 흡착하게 한 뒤 이를 수거하여 건조, 분쇄하여 질소비료나 토양성질개선제로 제조하는 제5공정으로 이루어진다.전기한 제1공정에서 산화되는 온도는 550℃이상이며, 1,200℃이하에서는 소결현상이 일어나 구상의 형상이 파괴되어 조대화되므로 바람직한 온도는 550℃∼1,200℃이며, 제2공정중 분쇄에는 볼밀 또는 진동밀이 사용된다.상기와 같은 폐 fcc촉매는 제 1공정과 제2공정만을 거친 후 곧바로 토양에 뿌려 토양성질 개선제로 사용할 수도 있지만, 상기 제5공정을 거친다음 토양성질개선제로 사용되는 것이 더욱 바람직하다.