KR100457633B1 - Method and Apparatus for extraction of Precious metals from Plating Wastewater - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이온 교환 섬유와, 전해장치를 이용하여 도금폐수중의 유가금속을 회수할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ion exchange fiber and a method and apparatus for recovering valuable metals in a plating wastewater using an electrolytic device.
이는 특히, 도금 폐수가 유입되는 도금폐수 집수조의 하부 일측으로 설치된 공급펌프를 통해 도금폐수를 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버에 선택적으로 공급하며, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버의 섬유 지지부로 공급되는 도금 폐수는 공급관에 설치된 솔레노이드 밸브의 개폐를 통하여 상기 원통상의 섬유 지지부에 선택적으로 공급된 후, 이온 교환섬유를 통해 유입된 도금 폐수중의 유가 금속을 포집하고, 도금폐수가 유입되지 않은 챔버에는 섬유 세정용액 집수조의 세정액이 섬유 지지부 중앙의 세정액 공급관으로 공급되어 이온 교환섬유를 역세척하며, 역세된 유가금속 음이온 용액을 전해액 탱크로 유입하여, 전기분해에 의해 용액내의 유가 금속을 회수토록 하며, 상기 챔버를 거쳐 유가금속이 제거된 폐수는 공급관을 통해 양이온 교환섬유 챔버로 유입되어 미량의 유가금속을 완전히 제거하여, 활성탄필터 및 마이크로 필터를 거쳐 세정수 집수조로 회수되는 것이다.In particular, it selectively supplies the plating wastewater to the first and second ion exchange fiber chambers through a supply pump installed to the lower side of the plating wastewater collection tank into which the plating wastewater flows, and the fibers of the first and second ion exchange fiber chambers. The plating wastewater supplied to the support is selectively supplied to the cylindrical fiber support through opening and closing of the solenoid valve installed in the supply pipe, and then collects valuable metals in the plating wastewater introduced through the ion exchange fiber, and the plating wastewater flows in. In the non-chambered chamber, the cleaning solution of the fiber cleaning solution collection tank is supplied to the cleaning solution supply pipe at the center of the fiber support part to backwash the ion exchange fibers, and the backwashed valuable metal anion solution is introduced into the electrolyte tank, and the valuable metal in the solution is removed by electrolysis. Waste water from which valuable metals are removed through the chamber is recovered through a supply pipe. Burrow flows would be to completely remove the trace amounts of valuable metals recovered in the washing water through an activated carbon filter and micro-filter water tank.
Description
본 발명은 도금 폐수중의 유가금속이 포집되는 이온교환 수지 또는 이온교환 섬유와, 상기 이온 교환수지 및 섬유를 역세척한 세정액이 유입되는 전해장치를 이용하여 도금폐수중의 유가금속을 용이하게 회수할 수 있도록한 유가금속 회수방법 및 장치에 관한 것으로 이는 특히, 도금폐수 집수조로 유입되는 도금폐수가 공급관을 통해 내부에 이온교환 수지 또는 섬유 지지부에 이온 교환섬유가 설치되는 제1 및 제2 이온 교환 챔버를 선택적으로 통과하여 유가 금속이온이 포집되고, 상기 제1 및 제2 이온 교환 챔버내의 이온 교환수지 또는 섬유는 세정액을 통해 역세척하여 전해조로 공급한 다음, 상기 전해조에 세정수와 함께 유입된 유가 금속이온을 전기분해에 의해 회수토록 함으로써, 도금 폐수중에 들어있는 유가 금속을 손쉽고용이하게 회수할 수 있도록 하면서, 도금 폐수를 재활용할 수 있도록 하며, 이에따라 환경오염을 방지하면서 비용저감에 기여할 수 있도록한 이온 교환수지 및 이온 교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention easily recovers the valuable metal in the plating wastewater by using an ion exchange resin or ion exchange fiber in which the valuable metal in the plating wastewater is collected, and an electrolytic device into which the cleaning solution obtained by backwashing the ion exchange resin and the fiber is introduced. The present invention relates to a method and apparatus for recovering valuable metals, which include first and second ion exchanges, in which plating wastewater flowing into a plating wastewater collection tank is installed with ion exchange resins or fiber support portions therein through a supply pipe. Valuable metal ions are collected by selectively passing through the chamber, and ion exchange resins or fibers in the first and second ion exchange chambers are backwashed through the cleaning liquid and supplied to the electrolytic cell, and then introduced into the electrolytic cell together with the washing water. By recovering the valuable metal ions by electrolysis, it is possible to recover the valuable metal in the plating wastewater easily and easily. , And for recycling the plating wastewater, yiettara relates to a valuable metals recovery method and apparatus of plating wastewater by the ion exchange resin and ion exchange fiber to contribute to cost reduction, while preventing environmental contamination and to.
일반적으로 반도체 및 반도체 부품 또는 인쇄회로기판의 제조시 기판상에 도금을 수행 공정에서, 상기 도금작업의 수행 후 도금 표면을 비이온성 물로 수세하는 공정을 거치게 되며, 이때 상기 도금부위의 수세 과정에서 발생되는 도금 폐수에는 상기 도금 금속이 존재하고 있는 반면에, 이를 적절한 회수과정을 거치지 못한 채 대부분의 경우 폐수 처리후 방류하고 있는 실정인 것이다.In general, in the process of performing a plating on a substrate during the manufacture of a semiconductor and a semiconductor component or a printed circuit board, after the plating operation is performed, the surface of the plating is washed with nonionic water, which occurs during the washing of the plating portion. Whereas the plating metal is present in the plating wastewater to be discharged, most of the plating wastewater is discharged after the wastewater treatment without undergoing a proper recovery process.
즉, 종래의 중금속이 함유되어 있는 폐수를 처리하는 방법으로서는, 역삼투막을 이용한 방법과, 증발 농축방법등이 알려져 있으나, 이들 방법에 있어서는 화학처리에 비하여 초기 투자비가 많고 운전경비가 과다하게 소요되는 단점이 있는 것이다.That is, conventional methods for treating wastewater containing heavy metals include methods using reverse osmosis membranes and evaporation concentration methods. However, these methods have a high initial investment cost and excessive operating costs compared to chemical treatments. Is there.
상기, 역삼투막을 이용하여 중금속이 함유되어 있는 폐수를 처리하는 방법의 경우에는, 일반 다른 폐수처리와 병행하여 중금속 폐수를 처리하고 있으며, 폐수의 성상에 의한 영향을 비교적 적게 받을 뿐 아니라 운전 자동화가 가능하고, 슬러지 발생량이 적다는 장점이 있으나, 전.후 처리 공정 및 2차 농축, 건조시설이 요구되며, 세정액 중의 유효한 성분까지도 제거되고 마이크로필터 등의 소모품 교체가 잦게 되는 문제점이 있다.In the method of treating the wastewater containing heavy metals by using the reverse osmosis membrane, the heavy metal wastewater is treated in parallel with other wastewater treatments, and the operation of the wastewater is relatively less affected by the characteristics of the wastewater and the automation of operation is possible. And, there is an advantage that the amount of sludge generated is small, but before and after treatment process and secondary concentration, drying facility is required, there is a problem that even the effective component in the cleaning solution is removed and the replacement of consumables such as microfilters is frequent.
또한, 상기 수분의 증발 농축에 의한 중금속 함유 폐수의 처리방법의 경우에는, 폐수의 증발을 위한 별도의 가열기를 필요로하게 되어, 시설비가 과다하게 발생하게 되며, 특히 에너지 비용이 많이 소요되어 비 효율적인 단점이 있는 것이다.In addition, in the case of the method for treating heavy metal-containing wastewater by the evaporation and concentration of the water, a separate heater for evaporation of the wastewater is required, resulting in excessive facility costs, particularly high energy costs and inefficient There is a disadvantage.
특히, 리드 프레임을 제작하는 경우, 상기 리드 프레임의 세정 공정에서 발생되는 도금 폐수 중에는 대략 50ppm 이상의 은을 함유하고 있으나, 이를 별도의 회수 과정없이 처리하는 관계로, 고순도의 유가 금속의 회수율이 매우 낮게되는등 많은 문제점이 있었던 것이다.In particular, when manufacturing the lead frame, the plating wastewater generated in the cleaning process of the lead frame contains about 50 ppm or more of silver, but because it is processed without a separate recovery process, the recovery rate of the high-purity valuable metal is very low. There were many problems.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 도금 공정 등에서 발생되는 도금폐수에 함유된 금속들로 인한 토양오염 및 수질오염을 근본적으로 차단시킬 수 있도록 함은 물론, 상기 도금폐수에 함유된 유가금속을 용이하게 회수하여 재사용이 가능하도록 하여, 자원의 효율성을 높이고, 도금폐수를 세정용수로 재활용할 수 있도록 하고, 이에따라 자원의 절약 및 폐수의 발생을 방지시킬 수 있는 이온 교환수지 및 이온 교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법 및 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to improve the conventional problems as described above, its purpose is to fundamentally block soil pollution and water pollution due to the metal contained in the plating waste water generated in the plating process, etc., Ion that can easily recover valuable metals contained in the plating wastewater and reuse them, thereby increasing the efficiency of resources and recycling the plating wastewater into washing water, thereby saving resources and preventing the generation of wastewater. The present invention provides a method and apparatus for recovering valuable metals in plating wastewater using exchange resins and ion exchange fibers.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 도금폐수의 유가금속을 포집하는 챔버내에 이온 교환수지 및 이온 교환섬유를 선택적으로 설치하여 유가금속의 포집율을 증대시키며, 이로 인한 유가금속의 재활용 능률을 가일층 향상시킬 수 있는 이온 교환수지 및 이온 교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법 및 장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention, by selectively installing the ion exchange resin and ion exchange fibers in the chamber for collecting the valuable metal of the plating waste water to increase the collection rate of the valuable metal, thereby further reducing the recycling efficiency of the valuable metal The present invention provides a method and apparatus for recovering valuable metals in plating wastewater using ion exchange resins and ion exchange fibers.
도 1은 본 발명에 따른 이온 교환수지 및 이온교환 섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 설명하기 위한 유가금속 회수장치의 개략 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a valuable metal recovery device for explaining the valuable metal recovery method in the plating wastewater using the ion exchange resin and ion exchange fiber according to the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버의 내부 구조를 나타낸 도면.2 is a view showing the internal structure of the first and second ion exchange fiber chamber of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 이온 교환수지를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 설명하기 위한 유가금속 회수장치의 개략 구성도.Figure 3 is a schematic configuration diagram of a valuable metal recovery device for explaining a valuable metal recovery method in the plating waste water using an ion exchange resin according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10...도금폐수 집수조 20...도금 폐수10 ... plating waste water collection tank 20 ... plating waste water
30...공급관 31,31...제1 및 제2 공급관30.Supply line 31,31 ... 1st and 2nd supply line
40...공급펌프 50,60...제1 및 제2 이온교환섬유 챔버40 ... supply pump 50,60 ... first and second ion exchange fiber chamber
70...솔레노이드 밸브 80...이온 교환섬유70 Solenoid valve 80 Ion exchange fiber
90...용액 공급관90.Solution supply pipe
100...섬유 재생용액 집수조 110...가압펌프100.Textile recycling solution sump 110.Pressure pump
120...전해탱크 130...전해액120 Electrolytic tank 130 Electrolyte
140...전원 150,150'...전극 단자판140 Power 150,150 'electrode terminals
160...히이터 170...양이온 교환섬유 챔버160 ... heater 170 ... Cation Exchange Fiber Chamber
180...활성탄 필터 180'...마이크로 필터180 ... Activated Carbon Filter 180 '... Micro Filter
190...세정수 집수조 200...섬유 지지부190 ... Wash water catcher 200 ... Fiber support
210...세정액 공급관210.Cleaning supply pipe
L1,L2...수위 조절센서L1, L2 ... level control sensor
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 내부에 도금 폐수가 유입되어 공급관을 통해 이송토록 하부 일측에 공급펌프가 설치되며, 일측 벽면에는 수위 조절센서가 설치되는 도금폐수 집수조;As a technical means for achieving the above object, the present invention, the plating wastewater is introduced into the supply pump is installed on the lower side to be transported through the supply pipe, the plating wastewater collection tank is installed on one side wall level control sensor;
상기 도금페수 집수조와 공급관으로 연설되어 내부에 강산성 양이온 섬유로 구성된 이온 교환섬유가 충진되는 원통상의 섬유 지지부가 설치되고, 상기 섬유 지지부의 중앙에는 상기 이온 교환섬유를 세정하는 세정액이 분사토록 분사노즐이 마련된 세정액 공급관이 수직으로 입설되며, 상기 도금폐수 집수조와 연결된 공급관에는 선택적으로 도금폐수를 상기 챔버에 공급토록 제1 및 제2 공급관에 각각 솔레노이드 밸브가 설치되어 도금폐수의 유가금속 음이온을 이온 교환섬유로 흡착토록 설치되는 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버;Cylindrical fiber support part is installed to the plating water collection tank and supply pipe and is filled with ion exchange fiber composed of strongly acidic cationic fiber, and a spray nozzle for spraying a cleaning liquid for cleaning the ion exchange fiber in the center of the fiber support part. The provided cleaning liquid supply pipe is vertically installed, and a supply pipe connected to the plating wastewater collection tank is selectively provided with solenoid valves in the first and second supply pipes so as to supply plating wastewater to the chamber, thereby ion-exchanging valuable metal anions of the plating wastewater. First and second ion exchange fiber chambers installed to adsorb fibers;
상기 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버와 연설되어 저부 일측에 설치되는 가압펌프로서, 상기 원통상의 섬유 지지부 내의 이온 교환섬유를 선택적으로 역세척토록 내부에 섬유 세정용액이 충진되는 섬유 세정용액 집수조;A pressure cleaning pump installed on one side of the bottom of the first and second ion exchange fiber chambers, wherein the fiber cleaning solution is filled in the fiber cleaning solution to selectively backwash the ion exchange fibers in the cylindrical fiber support. ;
상기 챔버내의 이온 교환섬유를 역세척한 유가금속 음이온 용액이 공급토록 용액 공급관이 연설되고, 내부에 전해액 및 양측으로 전원과 연설된 전극 단자판이 설치되며, 상측에 히이터가 설치되어 전기분해에 의해 세정용액내의 유가금속을 회수토록 설치되는 전해탱크; 및The solution supply pipe is delivered to supply the valuable metal anion solution backwashed with ion exchange fibers in the chamber, and an electrode terminal plate is installed inside the electrolyte and the power supply to both sides, and a heater is installed at the upper side to be cleaned by electrolysis. An electrolytic tank installed to recover valuable metals in the solution; And
상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버와 연결되는 공급관에는 활성탄 필터 및마이크로 필터를 개재하여 세정된 세정수가 집수토록 설치되는 세정수 집수조;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이온 교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수장치를 마련함에 의한다.Plating wastewater using ion exchange fibers, characterized in that the supply pipe connected to the first and second ion exchange fiber chamber comprises a washing water collecting tank is installed to collect the cleaning water washed through an activated carbon filter and a micro filter By providing a valuable metal recovery device in China.
또한, 본 발명은 내부에 도금 폐수가 유입되는 도금폐수 집수조의 하부 일측으로 공급펌프를 개재하여 상기 도금폐수를 필터가 설치된 공급관을 통해 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버에 선택적으로 공급하는 도금폐수 공급단계;In addition, the present invention is a plating wastewater for selectively supplying the plating wastewater to the first and second ion exchange fiber chamber through a supply pipe provided with a filter through a supply pump to the lower side of the plating wastewater collection tank into which the plating wastewater flows into the interior of the present invention. Feeding step;
상기 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버로 공급되는 도금 폐수는, 연결관에 설치되는 솔레노이드 밸브의 개폐작용에 의해 상기 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버에 선택적으로 유입될 수 있게 되며, 이때 상기 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버 내부의 원통상의 섬유 지지부에 내장되는 이온 교환섬유를 도금폐수가 거치면서 유가금속 음이온이 상기 섬유에 포집되고, 상기 유가금속 음이온이 제거된 폐수는 하측의 공급관을 통해 이송되는 유가금속 이온 포집단계;The plating wastewater supplied to the first and second ion exchange fiber chambers may be selectively introduced into the first and second ion exchange fiber chambers by the opening and closing action of the solenoid valve installed in the connecting pipe. Valuable metal anions are collected on the fiber while plating wastewater passes through ion exchange fibers embedded in the cylindrical fiber support portions inside the first and second ion exchange fiber chambers, and the wastewater from which the valuable metal anions are removed is supplied to the lower side of the supply pipe. Valuable metal ion capture step is transported through;
상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버내에서 도금폐수가 유입되지 않은 챔버에는 섬유 세정용액 집수조의 세정용액이 가압펌프를 개재하여 용액 공급관을 통해 챔버내의 원통상의 섬유 지지부로 공급되며, 이때 상기 섬유 지지부의 중앙에 형성되는 세정액 공급관을 통해 분사되어, 유가 금속이 포집된 이온 교환섬유를 일정시간 역세하게 되는 이온 교환섬유 역세단계;In the chambers in which the plating wastewater does not flow in the first and second ion exchange fiber chambers, the cleaning solution of the fiber cleaning solution collection tank is supplied to the cylindrical fiber support in the chamber through the solution supply pipe via a pressure pump. An ion exchange fiber backwashing step which is sprayed through a cleaning solution supply pipe formed at the center of the fiber support to backwash the ion exchange fiber in which the valuable metal is collected for a predetermined time;
상기 챔버내의 섬유 지지부에서 이온 교환섬유를 역세척한 유가금속 음이온 용액은 챔버 상측의 용액 공급관을 통해 전해액이 충진되는 전해액 탱크로 유입되며, 상기 전해액 탱크내에 충진되는 전해액 양측에 설치되는 전극 단자판의 통전에 의해 용액내의 유가 금속을 회수토록 하며, 상기 전해탱크에는 히이터가 설치되어 전해액을 30~70℃로 가열하는 유가금속 회수단계;The valuable metal anion solution in which the ion exchange fibers are back-washed from the fiber support in the chamber is introduced into the electrolyte tank in which the electrolyte is filled through the solution supply pipe on the upper side of the chamber, and the electrode terminal plate is installed on both sides of the electrolyte filled in the electrolyte tank. By recovering the valuable metal in the solution by, a heater is installed in the electrolytic tank is a valuable metal recovery step of heating the electrolyte to 30 ~ 70 ℃;
상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버를 거쳐 유가금속이 제거된 폐수는, 챔버 일측에 연설되는 공급관의 활성탄필터 및 마이크로 필터를 거쳐 세정수로 환원된 후, 세정수 집수조로 회수되는 세정수 회수 단계;를 포함하는 이온 교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 마련함에 의한다.Wastewater from which valuable metals are removed through the first and second ion exchange fiber chambers is reduced to the washing water through the activated carbon filter and the micro filter of the supply pipe delivered to one side of the chamber, and then the washing water is recovered to the washing water collection tank. By providing a method for recovering valuable metals in the plating wastewater using an ion exchange fiber comprising a.
또한, 본 발명은 내부에 도금 폐수가 유입되어 공급관을 통해 이송토록 하부 일측에 공급펌프가 설치되며, 일측 벽면에는 수위 조절센서가 설치되는 도금폐수 집수조;In addition, the present invention is the plating wastewater flows into the inside is provided with a supply pump is installed on the lower side to be transported through the supply pipe, one side wall plating wastewater collection tank is installed water level control sensor;
상기 도금페수 집수조와 공급관으로 연설되어 내부에 이온 교환수지가 충진되고, 상기 공급관에는 선택적으로 도금폐수를 공급토록 제1 및 제2 공급관에 각각 솔레노이드 밸브가 설치되어 도금폐수의 유가금속 음이온을 이온교환수지로 흡착토록 설치되는 제1 및 제2 이온교환수지 챔버;The ion exchange resin is filled into the plating wastewater collection tank and the supply pipe, and a solenoid valve is installed in the first and second supply pipes to selectively supply the plating wastewater to the supply pipe, thereby ion exchange the valuable metal anions of the plating wastewater. First and second ion exchange resin chambers installed to be adsorbed by resin;
상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버와 용액 공급관으로 연설되어 저부 일측에 설치되는 가압펌프로서 상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버를 선택적으로 역세토록 내부에 수지 재생용액이 충진되는 수지 재생용액 집수조;A resin regeneration solution in which a resin regeneration solution is filled into the first and second ion exchange resin chambers and a solution supply pipe and installed at one side of the bottom of the first and second ion exchange resin chambers. Sump tank;
상기 챔버내에 이온 교환수지를 역세한 유가금속 용액이 공급토록 용액 공급관과 연설되고, 내부에 전해액 및 양측으로 전원과 연설된 단자판이 설치되며, 상측에 히이터가 설치되어 전기분해에 의해 용액내의 유가금속을 회수토록 설치되는 전해탱크; 및Valuable metal solution backed by ion exchange resin in the chamber is delivered to the solution supply pipe so as to supply the electrolyte, inside the terminal plate is installed with the electrolyte and the power supply to both sides, the heater is installed on the upper side of the valuable metal in the solution by electrolysis Electrolytic tank is installed to recover the; And
상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버 일측에는 공급관상에 활성탄 필터 및 마이크로 필터를 개재하여 도금폐수가 세정된 세정수가 집수토록 설치되는 세정수 집수조;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이온 교환수지를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수장치를 마련함에 의한다.One side of the first and second ion exchange resin chambers; a washing water collection tank in which the plating waste water is washed to collect water through an activated carbon filter and a micro filter on a supply pipe; By providing a valuable metal recovery device in the used plating waste water.
또한, 본 발명은 내부에 도금 폐수가 유입되는 도금폐수 집수조의 하부 일측으로 공급펌프를 개재하여 상기 도금폐수를 필터가 설치된 공급관을 통해 제1 및 제2 이온교환수지 챔버로 공급하는 도금폐수 공급단계;The present invention also provides a plating wastewater supplying step of supplying the plating wastewater to the first and second ion exchange resin chambers through a supply pipe provided with a filter through a supply pump to a lower side of the plating wastewater collecting tank into which plating wastewater is introduced. ;
상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버로 공급되는 도금 폐수가 제1 및 제2 이온교환수지 챔버에 공급시, 제1 및 제2 공급관에 설치되는 솔레노이드 밸브의 개폐를 통하여 상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버에 선택적으로 공급된 후, 상기 챔버 내부에 60~80% 충진되는 염기성 음이온 교환수지를 통해 유입된 도금 폐수중의 유가금속이 흡착되도록 하는 유가금속 흡착단계;When the plating wastewater supplied to the first and second ion exchange resin chambers is supplied to the first and second ion exchange resin chambers, the first and second through the opening and closing of the solenoid valves installed in the first and second supply pipes. A valuable metal adsorption step of selectively supplying an ion exchange resin chamber to adsorb valuable metals in the plating wastewater introduced through the basic anion exchange resin, which is 60 to 80% filled in the chamber;
상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버내에서 도금폐수가 유입되지 않은 챔버에는 수지 세정용액 집수조의 재생용액이 가압펌프를 개재하여 세정액 공급관을 통해 챔버 하부로 공급되어 유가 금속이 흡착된 음이온 교환수지를 일정시간 역세하게 되는 음이온 교환수지 역세단계;Regeneration solution of the resin washing solution collection tank is supplied to the lower portion of the chamber through the washing liquid supply pipe through the pressure pump to the chamber in which the plating wastewater does not flow in the first and second ion exchange resin chambers. Anion exchange resin backwashing step to backwash a predetermined time;
상기 챔버내에서 역세된 유가금속 음이온 용액은 챔버 상측의 용액 공급관을통해 전해액이 충진되는 전해액 탱크로 유입되어, 전해액 양측에 설치되는 전극 단자판의 통전에 의해 용액내의 유가 금속을 회수토록 하며, 상기 전해탱크에는 히이터가 설치되어 전해액을 30~70℃로 가열하는 유가금속 회수단계;The valuable metal anion solution backwashed in the chamber flows into the electrolyte tank in which the electrolyte is filled through the solution supply pipe on the upper side of the chamber, and recovers the valuable metal in the solution by energizing the electrode terminal plates installed at both sides of the electrolyte. Heater is installed in the tank to recover valuable metals to heat the electrolyte to 30 ~ 70 ℃;
상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버를 거쳐 유가금속이 제거된 도금폐수는 공급관을 통해 활성탄 필터 및 마이크로 필터를 거쳐 세정된 세정수가 세정수 집수조로 회수되는 세정수 회수 단계;를 포함하는 이온 교환수지를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 마련함에 의한다.Plating waste water from which valuable metals are removed through the first and second ion exchange resin chambers is a washing water recovery step of washing water washed through an activated carbon filter and a micro filter through a supply pipe to a washing water collection tank. The present invention provides a method for recovering valuable metals in plating wastewater using resin.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 이온 교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 설명하기 위한 유가금속 회수장치의 개략 구성도이며, 도 2는 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버의 내부 구조를 나타낸 도면으로서, 도금폐수 집수조(10)의 내부에 도금 폐수(20)가 유입되어 공급관(30)을 통해 이송되도록 상기 도금폐수 집수조(10)의 하부 일측에 공급펌프(40)가 설치되며, 일측 벽면에는 수위 조절센서(L1)(L2)가 각각 설치된다.1 is a schematic configuration diagram of a valuable metal recovery device for explaining the valuable metal recovery method in the plating wastewater using the ion exchange fiber according to the present invention, Figure 2 is a view showing the internal structure of the first and second ion exchange fiber chamber As shown in the drawing, the plating wastewater 20 is introduced into the plating wastewater collection tank 10 so that the supply pump 40 is installed at one lower side of the plating wastewater collection tank 10 so as to be transferred through the supply pipe 30. Water level control sensors (L1) (L2) are respectively installed on the wall.
또한, 상기 도금페수 집수조(10)와 공급관(30)으로 연설되어 내부에 내부에 강산성 양이온 섬유로 구성된 이온 교환섬유(80)가 충진토록 원통상의 섬유 지지부(200)가 설치되는 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)는, 그 상측으로 연설되는 제1 및 제2 공급관(31)(32)을 통해 상기 제1 및 제2 이온교환섬유챔버(50)(60)의 섬유 지지부(200)중 어느 하나에 선택적으로 도금폐수가 공급되도록 상기 섬유 지지부(200)가 내설되는 제1 및 제2 공급관(31)(32)에 솔레노이드 밸브(70)가 각각 설치되며, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)는 용액 공급관(90)을 통해 그 일측으로 설치되는 섬유 세정용액 집수조(100)와 연설되어 가압펌프(110)로서 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)중 어느 하나를 선택적으로 역세토록 설치되고, 이때 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)의 내부에 설치된 섬유 지지부(200)는 그 중앙에 세정액 공급관(210)이 수직으로 입설되어, 상기 세정액 공급관(210)의 분사노즐을 통해 세정액이 이온 교환섬유(80)를 역세토록 설치된다.In addition, the first and second cylindrical fiber support portion 200 is installed to be filled with the ion exchange fiber 80 composed of a strongly acidic cationic fiber inside the speaker to the plated water collection tank 10 and the supply pipe 30 therein 2 The ion exchange fiber chambers 50 and 60 are fibers of the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60 through the first and second supply pipes 31 and 32 extending upward. Solenoid valves 70 are respectively installed in the first and second supply pipes 31 and 32 in which the fiber support part 200 is installed so as to selectively supply plating wastewater to any one of the support parts 200. And a second ion exchange fiber chamber (50) (60) is communicated with the fiber cleaning solution collection tank (100) installed to one side through the solution supply pipe (90), and the first and second ion exchanges as the pressure pump (110). Any one of the fiber chambers 50 and 60 is installed to be reversely reversed, wherein the first and second ion exchange fiber chambers 50 In the fiber support part 200 installed inside the 60, the cleaning liquid supply pipe 210 is vertically installed at the center thereof, and the cleaning liquid is installed to reverse the ion exchange fiber 80 through the injection nozzle of the cleaning liquid supply pipe 210. do.
계속해서, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)의 상측에는 이온 교환섬유(80)를 역세한 유가금속 음이온 용액을 전해탱크(120)로 공급토록 용액 공급관(90)이 연설되고, 상기 전해액(130)이 충진되는 전해탱크(120)의 양측에는 전원(140)과 연설된 전극 단자판(150)(150')이 마련되어 유가금속을 회수토록 설치되며, 상기 전해탱크(120) 상측에는 히이터(160)가 설치된다.Subsequently, above the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60, the solution supply pipe 90 supplies the valuable metal anion solution backed by the ion exchange fiber 80 to the electrolytic tank 120. On both sides of the electrolytic tank 120 to which the electrolyte is filled, the electrolyte 130 is provided with the power supply 140 and the electrode terminal plates 150 and 150 ', which are installed to recover valuable metals, and the electrolytic tank 120. The heater 160 is installed on the upper side.
또한, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)는 공급관(30)을 개재하여 역시 내부에 이온 교환섬유(80)가 충진토록 원통상의 섬유 지지부(200)가 설치되는 양이온 교환섬유 챔버(170)가 연설되고, 상기 양이온 교환섬유 챔버(170)의 일측에는 활성탄 필터(180) 및 마이크로 필터(180')를 개재하여 세정수가 집수되는 세정수 집수조(190)가 공급관(30)을 통해 연설되는 구성으로 이루어진다.In addition, the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60 have a cation in which a cylindrical fiber support part 200 is installed so as to fill the ion exchange fiber 80 therein through the supply pipe 30. The exchange fiber chamber 170 is spoken, and on one side of the cation exchange fiber chamber 170, a washing water collection tank 190 through which an activated carbon filter 180 and a micro filter 180 ′ are collected is supplied to the supply pipe 30. ) Through the composition that is addressed.
이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to the embodiment of the present invention made of such a configuration as follows.
반도체 및 반도체 부품 혹은 인쇄회로기판의 제조시 표면에 도금된 부위를 수세하는 공정에서 방생되는 은 또는 금 등과 같은 유가 금속이 함유된 도금폐수(20)가 도금폐수 집수조(10)의 내부로 유입될 경우, 상기 도금폐수 집수조(10) 하부 일측으로 설치된 공급펌프(40)의 가동에 의해 상기 도금폐수(20)는 공급관(30)을 통해 이송되면서, 중간의 필터에서 미세입자등이 제거된후, 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버(50)(60)로 공급된다.In the manufacture of semiconductors and semiconductor components or printed circuit boards, plating wastewater 20 containing valuable metals such as silver or gold generated in the process of washing the plated portion on the surface may flow into the plating wastewater collection tank 10. In this case, the plating wastewater 20 is transferred through the supply pipe 30 by the operation of the supply pump 40 installed to one side of the plating wastewater collection tank 10, and then fine particles are removed from the intermediate filter. It is supplied to the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60.
상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)로 공급되는 도금 폐수(20)는, 상기 공급관(30)과 연설되는 제1 및 제2 공급관(31)(32)에 설치되는 솔레노이드 밸브(70)의 개폐작용에 의하여, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)내에 선택적으로 도금폐수(20)가 공급된다.The plating wastewater 20 supplied to the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60 is a solenoid installed in the first and second supply pipes 31 and 32 extending from the supply pipe 30. By the opening and closing action of the valve 70, the plating wastewater 20 is selectively supplied into the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60.
이때, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)내부에는 도 2에 도시한 바와같이, 이온 교환섬유(80)가 충진토록 원통상의 섬유 지지부(200)가 설치되어, 상기 섬유 지지부(200) 내부로 도금폐수가 유입된 후, 상기 강산성 양이온 교환섬유(80)를 통해 유입된 도금 폐수중의 유가금속이 포집되도록 한다.At this time, the first and the second ion exchange fiber chamber (50) 60, the inner side as shown in Figure 2, the ion exchange fiber 80 is provided with a cylindrical fiber support 200 to fill the, After the plating wastewater flows into the fiber support 200, the valuable metal in the plating wastewater introduced through the strongly acidic cation exchange fiber 80 is collected.
이때, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)중 도금폐수가 유입되지 않은 챔버에는 섬유 세정용액 집수조(100)의 세정액이 가압펌프(110)의 가동에 의해 용액 공급관(90)을 통해 챔버의 섬유 지지부(200) 중앙에 입설되는 세정액 공급관(210) 하부로 부터 유입되어, 분사노즐을 통해 유가 금속이 흡착된 이온 교환섬유(80)를 일정시간 역세하게 된다.At this time, in the chambers in which the plating wastewater does not flow in the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60, the cleaning solution of the fiber cleaning solution collection tank 100 is supplied to the solution supply pipe 90 by the operation of the pressure pump 110. It is introduced from the lower portion of the cleaning liquid supply pipe 210 is placed in the center of the fiber support 200 of the chamber through), the ion exchange fibers 80 adsorbed valuable metals through the injection nozzle is backwashed for a predetermined time.
상기 음이온 교환섬유(80)는, 하기 표 1에서와 같은 이온 교환섬유가 선택될 수 있다.The anion exchange fiber 80, ion exchange fibers as shown in Table 1 may be selected.
표 1(섬유의 기본 특성)Table 1 (Basic Properties of Fibers)
상기와같이 음이온 교환섬유(80)가 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버(50)(60) 의 섬유 지지부(200)내부에 충진되어, 도금 세척용 폐수속의 전하를 띠고 있는 유가 금속들을 포집할 수 있게 되며, 상기 섬유 지지부(200) 내부에 이온 교환 섬유(80)의 음이온 치환능력에 맞게 포화될 경우, 상기 도금폐수(20)는 센서(미도시)의 작용에 의해 다른쪽 챔버로 유입되고, 유가금속 이온이 포집된 챔버 내의 음이온 교환섬유(80)는, 섬유 세정용액 집수조(100)의 세정용액에 의해 상기 섬유 지지부(200) 중앙으로 입설되는 세정액 공급관(210)을 통해 유입되어 분사노즐(미도시)을 통해 이온 교환섬유(80)를 역세척한 후, 상기 챔버 상측의 용액 공급관(90)을 통해 전해액이 충진되는 전해액 탱크(120)로 유입된다.As described above, the anion exchange fiber 80 is filled in the fiber support 200 of the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60 to collect valuable metals charged with the charge of the wastewater for plating cleaning. When the saturation is made in accordance with the anion exchange capacity of the ion exchange fiber 80 inside the fiber support 200, the plating waste water 20 is introduced into the other chamber by the action of a sensor (not shown). The anion exchange fiber 80 in the chamber in which the valuable metal ions are collected is injected through the cleaning solution supply pipe 210 which is introduced into the center of the fiber support 200 by the cleaning solution of the fiber cleaning solution collection tank 100. After backwashing the ion exchange fiber 80 through (not shown), the electrolyte is introduced into the electrolyte tank 120 through which the electrolyte is filled through the solution supply pipe 90 above the chamber.
상기 전해액 탱크(120)는, 양측에 설치되는 + - 전극 단자판(150)(150')의 통전에 의해 유입되는 유가금속 이온용액내의 유가 금속을 전기분해에 의해 회수할수 있게 되며, 이때 상기 전해액 탱크(120)에는 히이터(160)가 설치되어 전해액을 30~70℃로 가열하게 되며, 상기 히이터(160)를 통한 가열온도가 30℃ 이하 및 70℃이상에서는 원활한 전기분해가 어렵게 되는 것이다.The electrolyte tank 120 is capable of recovering the valuable metal in the valuable metal ion solution introduced by the energization of the + − electrode terminal plates 150 and 150 ′ installed on both sides by electrolysis, wherein the electrolyte tank Heater 160 is installed in the 120 to heat the electrolyte to 30 ~ 70 ℃, the heating temperature through the heater 160 is less than 30 ℃ and more than 70 ℃ smooth electrolysis is difficult.
계속해서, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)를 거쳐 유가금속이 제거된 폐수는 공급관(30)을 통해 활성탄 필터(180) 및 마이크로 필터(180')에서 불순물이 완전히 제거되어 세정수로 환원된 다음, 세정수 집수조(190)로 회수되어 도금 공정의 세정수로 재사용할 수 있는 것이다.Subsequently, the wastewater from which valuable metals are removed through the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60 is completely free of impurities in the activated carbon filter 180 and the micro filter 180 'through the supply pipe 30. After being removed and reduced to the washing water, it is recovered to the washing water collecting tank 190 and can be reused as the washing water of the plating process.
이때, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)를 거쳐 유가금속이 제거된 폐수는, 양이온 교환섬유 챔버(170)로 유입된 후, 상기 폐수속에 잔존하는 미량의 유가금속을 섬유 지지부(200)의 이온 교환섬유(80)로 제거할 수도 있는 것이다.At this time, the wastewater from which the valuable metals are removed through the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60 is introduced into the cation exchange fiber chamber 170, and then the trace amount of the valuable metals remaining in the waste water flows. The ion support fiber 80 of the fiber support 200 may be removed.
한편, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 이온 교환수지를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 설명하기 위한 유가금속 회수장치의 개략 구성도로서, 상기 일실시예와 도금폐수 집수조(10) 및 이와 공급관(30)으로 연설되는 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버(50)(60) 및 상기 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버(50)(60)중 어느 하나에 선택적으로 도금폐수가 공급되도록 상기 제1 및 제2 공급관(31)(32)에 설치되는 솔레노이드 밸브(70), 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)를 역세척 토록 세정액 공급관(90)으로 연설되는 세정액 집수조(100), 상기 세척된 유가금속 세정용액을 회수하는 전해탱크(120)의 구성은 동일하다.On the other hand, Figure 3 is a schematic configuration diagram of a valuable metal recovery device for explaining the valuable metal recovery method in the plating wastewater using the ion exchange resin according to another embodiment of the present invention, the embodiment and the plating wastewater collection tank (10) ) And the plating wastewater selectively to any one of the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60 and the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60 which are directed to the supply pipe 30. The cleaning liquid supply pipe (90) for backwashing the solenoid valve (70) and the first and second ion exchange fiber chambers (50) and (60) installed in the first and second supply pipes (31) and (32) to supply water. The configuration of the cleaning tank 100, the electrolytic tank 120 for recovering the washed valuable metal cleaning solution is the same.
그러나, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)를 이온교환 수지챔버(50')(60')로 구성한 후, 그 내부에는 상기 일실시예에서와 같은 이중관으로 구성되는 섬유 섬유 지지부(200)와, 상기 섬유 지지부(200) 중앙으로 입설되는 세정액 공급관(210)이 필요 없이, 상기 챔버의 내부에 60~80% 충진되는 염기성 음이온 교환수지(80')를 통해 유입된 도금 폐수중의 유가 금속이 용이하게 포집될 수 있도록 한다.However, after the first and second ion exchange fiber chambers 50 and 60 are constituted by ion exchange resin chambers 50 'and 60', the fibers are composed of double tubes therein as in the above embodiment. Plating introduced through the basic anion exchange resin 80'filled with 60 to 80% of the inside of the chamber without the need for the fiber support 200 and the cleaning solution supply pipe 210 to be inserted into the fiber support 200. Allows valuable metals in the waste water to be easily collected.
이때, 상기 챔버내에 충진되는 음이온 교환수지(80')는, 하기 표 2에서와 같이 염기성 음이온 수지가 선택될 수 있다.At this time, the anion exchange resin 80 'filled in the chamber, a basic anion resin may be selected as shown in Table 2 below.
표 2(수지의 기본 특성)Table 2 (Basic Properties of Resin)
상기와같은 음이온 교환수지(80')는, 제1 및 제2 이온교환수지 챔버(50')(60') 내부에 60~80% 충진되어, 도금 세척용 페수속의 음전하를 띠고 있는 유가 금속들을 포집할 수 있게 되며, 상기 챔버내에 음이온 교환수지(80')의 음이온 치환능력에 맞게 포화될 경우, 상기 도금폐수(20)는 센서(미도시)의 작용에 의해 다른쪽 챔버로 유입되고, 유가금속 음이온이 포집된 챔버 내의 음이온 교환수지(80')는, 수지 세정액 집수조(100)의 세정액에 의해 하측에서 상측으로 역세되어, 전해 탱크(120)로 유입된 후, 상기 일실시예와 동일한 방법으로 유가금속이 회수되는 것이다.As described above, the anion exchange resin 80 'is filled with 60 to 80% of the first and second ion exchange resin chambers 50' and 60 ', and has valuable negative metals in the wastewater for plating cleaning. When it is possible to collect, and saturated in accordance with the anion exchange capacity of the anion exchange resin (80 ') in the chamber, the plating waste water 20 is introduced into the other chamber by the action of a sensor (not shown), oil price The anion exchange resin 80 'in the chamber in which the metal anions are collected is backwashed from the lower side to the upper side by the washing liquid of the resin washing liquid collecting tank 100, and then introduced into the electrolytic tank 120, and then the same method as in the above embodiment. Valuable metal is recovered.
특히, 상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버(50')(60')내에 은도금(Ag)폐수를 공급하여 이를 음이온 교환수지로 포집한 후, 재생용액에 의해 상기 음이온 교환수지의 역세과정을 거쳐 전해액 탱크의 전기분해에 의해 유가금속(Ag)의 회수량을 시험하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In particular, silver plating (Ag) wastewater is supplied into the first and second ion exchange resin chambers 50 'and 60' and collected by an anion exchange resin, followed by a backwashing process of the anion exchange resin with a regeneration solution. The recovery of valuable metals (Ag) was tested by electrolysis of the electrolyte tank, and the results are shown in Table 3 below.
표 3(수지 세정액 공급속도에 따른 Ag의 회수율)Table 3 (Recovery rate of Ag according to resin cleaning solution supply rate)
이상과 같이 본 발명인 도금폐수중의 유가금속 회수방법 및 장치에 의하면, 도금 공정 등에서 발생되는 도금폐수에 함유된 금속들로 인한 토양오염 및 수질오염을 근본적으로 차단시킬 수 있도록 함은 물론, 상기 도금폐수에 함유된 유가금속을 용이하게 회수하여 재사용이 가능하도록 하여, 자원의 효율성을 높이고, 도금폐수를 세정용수로 재활용할 수 있도록 하고, 이에따라 자원의 절약 및 폐수의 발생을 방지시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.According to the method and apparatus for recovering valuable metals in the plating wastewater of the present invention as described above, it is possible to fundamentally block soil contamination and water pollution due to the metals contained in the plating wastewater generated in the plating process and the like. The valuable metals contained in the waste water can be easily recovered and reused to increase the efficiency of the resources and to recycle the plating waste water into the washing water, thereby saving the resources and preventing the generation of waste water. have.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be appreciated that various changes and modifications can be made in the art without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the following claims. Those of ordinary skill will want to know easily.
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