KR100515414B1

KR100515414B1 - 전해액 청정화 장치

Info

Publication number: KR100515414B1
Application number: KR10-2000-0052447A
Authority: KR
Inventors: 정용균; 이호준; 오화석
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2000-09-05
Publication date: 2005-09-15
Also published as: KR20020019281A

Abstract

본 발명은 전기도금에 사용되는 전해액을 필터링할 뿐만 아니라 전해액을 필터링하면서 생성되는 산성 슬러지를 중성화시켜 용이하게 폐기처분할 수 있는 전해액 청정화 장치에 관한 것으로, 전해액 필터부 및 슬러지 필터부로 구성되어 전해액을 청정화시키는 장치는 상기 산성 슬러지를 중화시키는 중화실 및 중화처리된 중성 슬러지를 폐기처분하는 폐기실로 이루어진 산폐기물 처리부와, 상기 중화실에서 중화처리된 중성 슬러지를 케이크화시키기 위해 상기 슬러지 필터부로 공급하는 공급수단을 더 포함하고, 상기 산폐기물 처리부에는 상기 슬러지 필터부에서 케이크화된 중성 슬러지를 폐기처분하기 위하여 상기 폐기실로 안내하는 분리수단이 제공된 것을 특징으로 하므로, 전해액 중 슬러지를 필터링하고 필터링 중 발생한 산성 슬러지를 중화처리하여 매립폐기할 때까지 무인 자동화되어 작업 인원을 줄이고, 불필요한 작업요소를 제거함으로써 안전사고를 방지할 수 있으며, 전해액을 청결한 상태로 유지하므로 고품질의 도금제품을 얻을 수 있다.

Description

전해액 청정화 장치{Apparatus for cleaning electrolyte}

본 발명은 전기도금 라인에 사용되는 전해액을 청정화시키기 위한 장치에 관한 것이고, 특히 전기도금에 사용되는 전해액을 필터링할 뿐만 아니라 전해액을 필터링하면서 생성되는 산성 슬러지를 중성화시켜 용이하게 폐기처분할 수 있는 전해액 청정화 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전기도금 라인은 도금용 전해액, 도금물질, 전류 등 3개 요소로 구성되어 도금이 진행되고 있다. 이때, 상기 전해액 내에 슬러지(이물질)가 존재하면, 양호한 도금효과를 얻을 수 없게된다. 따라서, 전해액 필터를 사용하여 슬러지를 전해액으로부터 제거한다.

도 4는 종래 실시예에 따른 전기도금 라인의 전해액 청정화 장치를 개략적으로 도시한 구성도로서, 전해액 중 슬러지를 제거하는 전해액 필터부(10)와, 전해액 필터부(10)에서 발생된 슬러지 용액을 저장하는 슬러지 저장탱크(21)와, 슬러지 저장탱크(21)로부터 슬러지 페이퍼로 공급되는 슬러지 용액을 슬러지 케이크(cake)로 만드는 슬러지 필터부(11)와, 슬러지 필터부(11)로부터 낙하되는 슬러지 케이크를 폐기하기 위하여 일시적으로 저장하는 케이크 박스(56)로 구성된다.

그러나, 상술된 구성의 전기도금 라인의 전해액 청정화 장치는, 슬러지 필터부(11)의 슬러지 페이퍼를 교환할 수 있도록 페이퍼 권취용 롤러(77, 78)를 취외한 후 새로운 페이퍼로 교체하여야 하므로, 교체 작업에 많은 인력 및 시간이 소모될 뿐만 아니라 취외된 슬러지 페이퍼를 재사용하기 위하여 세척하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 슬러지 필터에서 생성되는 슬러지 케이크는 산성이므로, 환경보호측면에서 별도의 화학작용을 수행하여 슬러지 케이크를 중성화시켜야 한다는 문제점이 야기된다.

본 발명의 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 전기도금 라인의 전해액으로부터 제거되는 슬러지를 중성화시킬 수 있는 전해액 청정화 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 목적은 전해액 필터 효율을 향상시키기 위해 전해액 필터 내부에 쌓인 슬러지를 역세하여 슬러지 필터에서 용액은 회수하고 슬러지는 케이크로 만드는 공정 중 슬러지 페이퍼를 자동세척하여 공급하며, 발생된 슬러지를 산성 슬러지와 중성슬러지로 분리하여 전해액 중 슬러지를 원활하게 제거하고 처리하는 전해액 청정화 장치를 제공하는 것이다.

상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 상기 전해욕조의 전해액으로부터 슬러지가 함유되어 있는 슬러지 용액을 분리하는 전해액 필터부 및 상기 전해액 필터부로부터 공급되는 슬러지 용액에서 산성 슬러지를 케이크화시켜 분리하는 슬러지 필터부로 구성되어 전기도금 라인의 전해욕조를 통과하는 강판을 전기도금하는 데 사용되는 전해액을 청정화시키는 장치는 상기 산성 슬러지를 중화시키는 중화실 및 중화처리된 중성 슬러지를 폐기처분하는 폐기실로 이루어진 산폐기물 처리부와, 상기 중화실에서 중화처리된 중성 슬러지를 케이크화시키기 위해 상기 슬러지 필터부로 공급하는 공급수단을 더 포함하고, 상기 산폐기물 처리부에는 상기 슬러지 필터부에서 케이크화된 중성 슬러지를 폐기처분하기 위하여 상기 폐기실로 안내하는 분리수단이 제공된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하며, 동일 구성은 동일 도면번호를 채택한다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 전해액 청정화 장치는, 도 1을 참조하면, 전해액 필터부(10)와, 슬러지 필터부(11)와, 슬러지 분리부(12)와, 산폐기물 중화처리부(13)로 구성된다.

슬러지 필터부(11)에는 상부 커버(42)를 압착 및/또는 압착해제시키는 에어실린더(30)가 제공되고, 슬러지와 용액을 분리하는 슬러지 페이퍼(31)와 슬러지 페이퍼(31)를 순환시키는 모터(33, 34)가 제공된다. 슬러지 페이퍼(31)를 세척하는 세척수 공급라인(35)과 페이퍼에 세척수를 분사하는 노즐라인(36)이 제공되고 세척완료된 세척수를 드레인하는 드레인라인(37)이 제공된다.

슬러지 저장탱크(21)에는 슬러지 필터부(11)로 슬러지 용액을 공급하기 위한 펌프(38)가 제공되고, 따라서, 펌프(38)의 펌핑작용과 밸브(40)의 개방에 의해 슬러지 저장탱크(21) 내의 슬러지 용액은 슬러지 필터부(11)로 유입된다. 슬러지 페이퍼(31)에 의해 여과된 용액은 밸브(45)를 경유하여 전해액 저장탱크(61)로 회수된다.

슬러지 필터부(11) 내의 압력이 상승하거나 또는 소정 시간이 경과한 후에, 펌프(38)의 펌핑작동은 중지되고 밸브(40)는 폐쇄된다. 그리고, 에어밸브(41)를 개방시키고 공기를 슬러지 필터부(11)에 공급함으로써, 슬러지는 케이크 형태로 형성된다. 이러한 슬러지 케이크는 에어실린더(30) 작동에 의해 필터 상부 커버(42)가 개방되고 페이퍼 권취모터(33, 34)가 구동되어 슬러지 분리부(12)로 이동된 후 산폐기물 중화처리부(13)로 유입된다.

한편, 상술된 바와 같은 슬러지 용액의 필터링 과정이 반복하여 진행되어 슬러지 용액 저장탱크(21)의 슬러지 용액에 대한 필터링이 완료되면, 산폐기물 중화처리부(13)로 유입된 슬러지 케이크는 교반기(51)의 작동 하에서 고온수 공급밸브(50)를 통해 공급된 고온수와 혼합된다. 따라서, 슬러지 케이크의 산성도(pH)는 희석된다.

이와 같이 소정시간 교반된 산폐기물의 산성도를 측정하기 위하여 펌프(53)를 가동시키고 자체순환밸브(52)를 개방시켜 교반완료된 산폐기물을 자체적으로 순환시킨다. 그리고, 밸브(55)를 통해 적정량의 수산화나트륨을 투입한 후 산폐기물의 산성도가 적정치, 예를 들어 pH가 약 6 내지 7에 도달하도록 지속적으로 순환시킨다. 이 후에, 산폐기물의 산성도가 적정치에 도달하면 중화처리된 중성 슬러지를 케이크화 시키기 위해 상기 슬러지 필터부(11)로 공급하는데, 이와 같이 중성 슬러지를 슬러지 필터부(11)로 공급하기 위한 공급수단으로서, 상기 펌프(53)에 연결된 관을 구비하고 이 관에 밸브(39)를 구비하여, 상기 밸브(52)를 폐쇄시키는 대신에 밸브(39)를 개방하여 중화처리된 산폐기물(이하, '중성폐기물'이라 함)을 상기 슬러지 필터부(11)로 공급한다.

이러한 중성폐기물은 슬러지 필터부(11)에서 필터링되어 중성 슬러지 케이크를 형성하게 되며, 필터링된 물은 밸브(44)를 통해 외부로 배출된다. 그리고, 중성 슬러지 케이크는 슬러지 분리부(12)의 폐기실 처리박스(56)로 이송된 후 매립 폐기처분된다.

도금공정에 사용되는 전해액의 순환경로를 도시하고 있는 도 2를 참조하면, 전기도금라인에는 도금공정이 수행되는 도금욕조(60)가 제공되고, 도금욕조(60)에 전해액을 공급하는 전해액 저장탱크(61)와 도금욕조(60) 내의 도전롤(62)에 필터링 용액을 공급하는 스프레이 탱크(63)가 제공된다.

전해액 저장탱크(61)에서 전해액 필터부(10)로 유동된 후 필터링된 전해액의 일부는 상기 스프레이 탱크(63)로 공급되고 오버플로우(over flow)되는 상태로 전해액 저장탱크(61)로 회수된다.

도 1을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 전해액 청정화 장치의 슬러지 필터부(11)에는 슬러지 용액을 슬러지 용액 저장탱크(21)로부터 펌핑하는 펌프(38)와 상부커버(42)를 압착시키거나 압착해제시키는 실린더(30)와, 슬러지 필터부(11)의 내부 압력을 체크하는 압력게이지(42a)와 필터링된 용액 회수라인에 설치되는 회수밸브(45)와, 산성슬러지 필터링 후 드레인하는 드레인 라인에 설치되는 드레인 밸브(44)와, 슬러지 페이퍼(31)와, 페이퍼 권취모터(33, 34)와, 페이퍼 권취 리미트(47)와, 슬러지 페이퍼를 세척하도록 세척수를 공급하는 세척수 공급라인(35)과, 세척수를 배출하는 배출라인(37) 등이 제공되어 있다.

슬러지 용액을 슬러지 필터부(11)로 펌핑하기 전에 상부 커버(42)는 실린더(30)의 작동에 의해 폐쇄된 상태로 유지되고 필터링 용액 회수밸브(45)는 개방된 상태로 유지된다. 이 후에, 슬러지 용액이 슬러지 필터부(11)로 펌핑되어, 슬러지 페이퍼에 의해 슬러지는 필터부(11) 내부에 쌓이게 되고 용액은 회수밸브(45)를 따라 스프레이 탱크(63; 도 2 참조)로 회수된다.

상술된 과정이 계속적으로 수행되어 필터부(11) 내에서 슬러지 축적량이 증가되어 압력게이지(42a)에 의해 과압력이 측정되거나 또는 소정 시간이 경과하면, 펌프(38)는 중지된다. 이 후에, 에어밸브(41)를 개방시켜 필터부(11) 내에 공기를 공급함으로써, 필터부(11) 내에 축적된 슬러지를 케이크로 만든다.

그리고, 상부커버(42)를 개방시키고 페이퍼 권취모터(33, 34)를 구동시킴으로써, 필터부(22) 내의 슬러지 케이크는 슬러지 페이퍼(31)를 따라 이동하여 슬러지 분리부(13)의 중화실로 낙하된다. 한편, 권취모터(33, 34)의 구동에 의해 슬러지 페이퍼(31)가 권취되면서 권취 롤러 끝에 설치된 리미트 터치바가 리미트(47)를 소정 회수, 예를 들어 10회 터치하면 권취모터(33, 34)는 정지되고, 이 후에 세척수 공급라인(35)를 통해 공급되는 세척수는 스프레이 공급라인(36)의 단부에 설치된 노즐을 통해 슬러지 페이퍼(31)로 공급되어 페이퍼(31)를 세척하게 된다.

상술된 바와 같이, 슬러지 필터부(11)에서 슬러지 용액을 필터링한 결과 생성된 슬러지 케이크(이하, '산성 슬러지'라 함)가 산폐기물 중화처리부(13)의 중화실에 유입된 후, 고온수 밸브(50)를 통해 고온수가 중화실로 유입되면, 교반기(51)가 작동하여 산성 슬러지와 고온수를 혼합시킨다. 산성 슬러지는 고온수에 의해 희석되며, 이때 탱크 내 레벨은 50%를 유지한다.

상술된 바와 같이, 교반기(51)의 작동이 소정시간, 예를 들어 약 30분 정도 이루어진 후 순환밸브(52)는 개방되고 펌프(53)가 작동되어 중화실 내의 산성 슬러지와 고온수는 순환밸브(52)를 통해 계속적으로 순환하게 된다.

순환되는 산성 슬러지의 산성도를 체크하여 강산성을 나타내면, 밸브(55)를 통해 수산화나트륨을 상기 중화실로 공급하여 산성 슬러지의 산성도를 중화시킨다. 산성 슬러지의 산성도가 중성, 예를 들어, pH가 6 내지 7로 될 때까지 수산화나트륨을 계속적으로 투입하면서 교반기(51)를 작동시킨다.

상기 과정을 통해 상기 중화실에서 생성된 중성 슬러지는 케이크 형상으로 형성하기 위하여 슬러지 필터부(11)로 다시 공급된다.

즉, 순환밸브(52)는 폐쇄되고 밸브(39)가 개방되어 중화실 내의 중성 슬러지는 슬러지 필터부(11)로 공급된다. 중성 슬러지는 슬러지 필터부(11) 내에서, 산성 슬러지가 처리되는 방식과 동일한 방식으로, 처리되어 케이크화된다. 이러한 중성 슬러지 케이크는 권취모터(33, 34)의 구동에 의해 슬러지 페이퍼를 따라 산폐기물 중성처리부(13)의 폐기처리 박스(56)로 공급된 후, 폐기처분된다.

도 3을 참조하면, 상술된 바와 같이, 산폐기물 중화처리부(13)에는 산성 슬러지를 고온수와 수산화나트륨을 사용하여 중화시키는 중화실과, 상기 중화실로부터 슬러지 필터부(11)로 공급되어 케이크화된 중성 슬러지를 폐기처분하는 폐기처리 박스(56)를 갖는 폐기실이 제공된다.

또한, 산폐기물 중화처리부(13)에는 슬러지 케이크의 산성도에 따라서 슬러지 케이크를 상기 중화실 또는 폐기실로 선택적으로 분리하여 공급할 수 있도록 상기 중화실과 폐기실 사이에서 왕복이동하는 분리수단(84)이 제공된다. 즉, 분리수단(84)은 실린더(81)의 작동에 의하여 산성 슬러지가 중화실로 공급되고 중성 슬러지가 폐기실로 공급될 수 있도록 왕복이동하게 된다.

한편, 상기 폐기실에 제공된 폐기처리 박스(56)는 상기 폐기실로부터 분리될 수 있도록 이동가능하게 설치된다. 예를 들어, 폐기실에는 한 쌍의 레일(83)이 설치되어 있고, 폐기처리 박스(56)의 하부에는 상기 레일(83) 위를 달릴 수 있는 롤러가 설치되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 전해액 청정화 장치는 전기도금 공장에서 사용하는 전해액 중의 슬러지(불순물)을 제거하는 장치로서 전해액 중 슬러지를 필터링하고 필터링 중 발생한 산성 슬러지를 중화처리하여 매립폐기할 때까지 무인 자동화되어 작업 인원을 줄이고, 불필요한 작업요소를 제거함으로써 안전사고를 방지할 수 있으며, 전해액을 청결한 상태로 유지하므로 고품질의 도금제품을 얻을 수 있다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전해액 청정화 장치를 도시한 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라서 전해액이 순환하는 과정을 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 전해액 청정화 장치의 산폐기물 중화처리부를 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 종래 기술에 따른 전해액 청정화 장치를 개략적으로 도시한 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 전해액 필터부

11 : 슬러지 필터부

12 : 슬러지 분리부

13 : 산폐기물 중화처리부

51 : 교반기

55 : 수산화나트륨 공급라인

Claims

전해액으로부터 슬러지가 함유되어 있는 슬러지 용액을 분리하는 전해액 필터부 및 상기 전해액 필터부로부터 공급되는 슬러지 용액에서 산성 슬러지를 케이크화시켜 분리하는 슬러지 필터부로 구성되어 전기도금 라인의 전해욕조를 통과하는 강판을 전기도금하는 데 사용되는 전해액을 청정화시키는 장치에 있어서,

상기 산성 슬러지를 중화시키는 중화실 및 중화처리된 중성 슬러지를 폐기처분하는 폐기실로 이루어진 산폐기물 처리부와,

상기 중화실에서 중화처리된 중성 슬러지를 케이크화시키기 위해 상기 슬러지 필터부로 공급하는 공급수단과,

상기 산폐기물 처리부에는 상기 슬러지 필터부에서 케이크화된 중성 슬러지를 폐기처분하기 위하여 상기 폐기실로 안내하는 분리수단이 제공되며,

상기 슬러지 필터부에는 슬러지와 용액을 분리하는 슬러지 페이퍼를 세척하기 위한 세척수 공급라인이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전해액 청정화 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 산폐기물 처리부의 중화실에는 상기 슬러지 필터부로부터 공급되는 산성 슬러지 케이크를 중화시키기 위하여 고온수와 염기성 화학물질이 제공되는 것을 특징으로 하는 전해액 청정화 장치.
제3항에 있어서,

상기 산폐기물 처리부의 중화실에는 상기 산성 슬러지 케이크와 고온수와 염기성 화학물질을 혼합시키기 위한 교반기가 제공되는 것을 특징으로 하는 전해액 청정화 장치.
제1항에 있어서,

상기 분리수단은 상기 슬러지 필터부에서 공급되는 슬러지 케이크의 산성도에 따라서 상기 중화실과 폐기실 사이에서 왕복이동이 가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전해액 청정화 장치.