重質油ガス化プロセスにおいて生成するすすからの有用金属の工業的回収方法

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重質油の残さを無触媒で部分燃焼的にガス化するプロセスは，残さの有効利用法として魅力ある方法の一つである。この系は還元雰囲気下で行われるため，鉄，バナジウムおよびニッケルを含む炭素（すすと言う）が生成する。このすすに含まれるニッケルおよびバナジウムを有効に剛又することを目的として，硝酸，硫酸あるいは硫酸／硫酸アンモニウム水溶液による抽出実験を行い，金属抽出率に及ぼす操作条件の影響について検討した。ガス化装置から生成したすすをそのまま用いると，バナジウムは80％以上回収できるが，ニッケルの回収率は20％程度と低かった。この原因は，ニッケルが硫化物として存在するため，硫酸への溶解性が小さいためと考えられた。すなわち，ニッケルの溶解性を向上させるには，ニッケル硫化物を酸化物にする必要があった。そこで，すすを部分酸化した試料を用いて抽出実験を行ったところ，酸化率が90％以上のすすを用いると80％のニッケルが剛又された。さらに，ニッケルおよびバナジウムの抽出率に及ぼす溶液の組成と洛液量等について検討した。これらの結果から，金属を効率よく回収するための条件を設定し，この回収法を工業的に行うための概念的なフローシートを提案した。Noncatalytic partially combustive gasification to carbon monoxide is one of an attractive process for the utilization of a heavy petroleum residue. The gasification operates in a reducing atmosphere, so a carbonaceous deposit (soot) containing iron, vanadium and nickel is produced. The extractive recovery of vanadium and nickel by nitric acid, sulfuric acid and a mixture of sulfuric acid/ammonium sulfate aqueous solution from the soot obtained from a commercial process was carried out to elucidate the effects of extraction conditions on the recovery rate of metals. Although 80% of vanadium was recovered from the soot collected from the gasification plant without pretreatment, the extraction ratio of nickel was below 20%. The dissolution rate of nickel sulfide, which is the main component in soots,is slower than that of nickel oxide. To improve the recovery rate of nickel, the soot was partially oxidized in air. The extraction ratio of nickel from the 90% oxidized soot rose to about 80%. A basic flow sheet for the metal recovery was proposed for a commercial plant based on the extraction results obtained.
石油学会の論文
2000-11-01

重質油ガス化プロセスにおいて生成するすすからの有用金属の工業的回収方法

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