KR100593331B1

KR100593331B1 - 전자스크랩의 유가금속 분리회수 전처리방법 및 장치

Info

Publication number: KR100593331B1
Application number: KR20040057207A
Authority: KR
Inventors: 홍영근
Original assignee: 코리아티타늄주식회사
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2006-06-30
Also published as: KR20040071672A

Abstract

본 발명은 폐기되는 각종 인쇄회로기판(PCB)과 이에 배치된 IC소자 등의 전자부품 등의 전자스크랩으로부터 유가금속(有價金屬)을 분리 회수하고 정련하여 유가금속을 재생하기 위한 전자스크랩의 유가금속회수방법에 있어서, 인쇄회로기판을 분쇄하거나 파쇄함이 없이 인쇄회로기판으로부터 전자스크랩을 분리회수하고, 분리된 전자스크랩을 소각하거나 수차례 재분쇄, 선별하는 복잡한 과정의 작업 공정을 시행하지 않고 인쇄회로기판의 표면으로부터 분리된 전자스크랩을 소정크기의 케이크상으로 가열 압착하여 농축한 후, 이를 소망하는 크기의 미세칩으로 절단하여 공지의 정련방법에 의하여 유가금속을 분리, 회수하게 하는 전자스크랩 분리회수 전처리방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 본 발명은 수거된 인쇄회로기판을 선별하여 적층탑재하여 인쇄회로기판을 연속적으로 밀어주어 콘베이어로 이송시켜 주는 푸셔수단을 구비한 탑재수단과; 탑재수단 전방에 처리되는 인쇄회로기판의 폭에 따라 콘베이어의 폭을 조절하는 폭조절수단을 구비한 이송콘베이어수단과; 이송콘베이어수단 상부에 근접하여 전후좌우로 요동하게한 고탄성고무 또는 합성수지재 밀착박리층을 피복한 금속제 박리롤러가 내부에 설치된 분진배출챔버를 구비하는 박리수단과; 박리된 전자스크랩을 탄화하고 케이크상으로 가열 압착하는 압착수단과 미세칩절단수단으로 되는 장치와; 인쇄회로기판으로부터 IC반도체소자 등의 부품과 인쇄회로기판 표면에 프린트되어 배치된 회로망이나 에지콘넥터 등의 유가금속성분 및 미량의 플라스틱 성분 등의 전자스크랩을 분리하고 박리하는 분리공정과; 분리된 전자스크랩을 고온, 고압으로 가열 압착하여 전자스크랩에 포함되어 있는 플라스틱을 탄화시키면서 이를 케이크상으로 소정의 크기와 두께로 성형하는 전자스크랩농축공정과; 농축된 케이크상의 전자스크랩을 1~3cm크기의 미세칩상으로 절단하는 칩절단공정과; 칩절단공정에서 얻어진 전자스크랩을 습식 또는 건식방법 등 알려진 유가금속정련공정으로 유가금속을 회수하는 공정과를 결합하여 인쇄회로기판상에 배치된 반도체소자 등과 같은 전자스크랩과 인쇄회로기판 표면의 유가금속을 효과적으로 연속 분리하여 인쇄회로기판으로부터 전자스크랩 및 유가금속을 경제적으로 유효하게 분리 회수함과 동시에 인쇄회로기판의 파쇄에 따른 손실을 방지하여 처리된 인쇄회로기판 자체도 재활용할 수 있게 하여 자원재생효율을 증대시켜주고, 분리 작업시 분진의 발생이나 산업폐기물의 생성을 최대한 억제하여 작업장 등의 작업환경을 개선하고 환경오염을 예방할 수 있게 한 인쇄회로기판에서의 전자스크랩 분리회수 전처리방법 및 장치에 관한 것이다.

전자스크랩, 금속정련, 인쇄회로기판, 귀금속.

Description

전자스크랩의 유가금속 분리회수 전처리방법 및 장치{A reproduction apparatus of valuable material of electronics scrap and therefor method}

도 1은 본 발명의 전체 공정 계략도

도 2는 본 발명에 적용한 장치의 전체 측면도

도 3은 본 발명의 전자스크랩 박리수단의 전체사시도

도 4내지 도 6도는 본 발명의 전자스크랩 박리상태를 나타낸 전자스크랩 박리수단의 작동상태도로서

도 4는 전자스크랩 박리수단의 금속박리롤과 체인콘베이어수단의 작동상태를 나타낸 사시도이고,

도 5는 동 정면도

도 6은 동 평면도이고,

도 7의 (가)(나)도는 본 발명의 요부인 전자스크랩 박리수단의 금속박리롤과 체인콘베이어수단의 작동상태도로서,

(가)도는 박리전 상태도이고,

(나)도는 박리 과정의 작동상태도이며,

도 8 및 도 9는 본 발명에 적용한 금속 정련방법을 설명하기 위한 정련공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명

1: 분리공정 2: 전자스크랩농축공정 3: 스크랩칩절단공정

4: 유가금속정련공정 P: 인쇄회로기판 S: 전자스크랩

100: 전자스크랩분리장치 101: 기판 102: 탑재수단

103: 푸셔수단 104:이송콘베이어수단 107: 수집실

105,106:이송체인콘베이어 108: 지지대 109: 공간부

110: 지지턱 111: 지지돌기 112: 스프링

113: 파지레바 114,115: 실린더 120: 터널상의 챔버

121: 진입구 122: 출구 123,124: 수직커튼

125: 에어분사노즐 126: 브러쉬 127: 집진휠터

128: 배풍기 129: 분진배출수단 131,132: 밀착박리층

130: 전자스크랩박리수단 133,134: 금속박리층 135,136: 스프링

137: 이동블럭체 138: 실린더 139,140: 이동블럭체

141: 종동레일 142: 실린더 143: 황동레일

144: 기판수납대

일반적으로 인쇄회로기판 및 IC반도체소자 등의 전자부품 등의 전자스크랩 폐기물은 그 성분구성이 통상적으로 전체구성 중 폴리에칠렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스터(Polyester) 및 폴리카네이트(Polycarbonate)로 되는 약30%의 플라스틱성분과, 실리카, 알루미나, 알칼리-알카리토산화물 등 난용성산화물이 약40%정도의 분포로 포함되며, 기타 구리(Cu),철(Fe), 닉켈(Ni), 주석(Sn), 납(Pb), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 등과 같은 일반금속과 금(Au), 은(Ag), 파라디움(Pd) 등과 같은 귀금속성분 약30%가 혼재하여 구성하고 있다.

또한, 이러한 전자스크랩 중 인쇄회로기판에도 그 표면에 프린트된 인쇄회로망, 에지콘넥터(edge connectors) 및 이에 배치된 집적회로인 IC, 트랜지스터 등의 반도체소자는 상기한 유가 귀금속이 존재하는 형태가 Cu로 된 핀이나 단자, 박판에 코팅된 Au 및 Pb, Au bonding wires, Ni 또는 Fe에 코팅되어 있는 Au 및 Ag 페이스 트, 백금족 금속을 함유하고 있는 혼합금속, 합금 등과 같은 다양한 형태로 비교적 많은 량의 유가금속이 포함되어 있으며, 이들은 상당한 고가의 금속이나 귀금속으로 분류되어 이들을 유효하게 회수하여 재활용하기 위한 기술이 활발히 제안되고 있다.

그러나 인쇄회로기판 자체에 프린트된 유가금속의 인쇄회로망, 에지콘넥터와 인쇄회로기판상에 장착된 집적회로(IC), 트랜지스터 등과 같은 반도체소자 등의 전자부품으로 되는 전자스크랩(이하 전자스크랩이라 통칭한다)을 인쇄회로기판으로부터 분리하여 유가금속을 회수하기 위한 종래의 유가금속 정련 전의 전처리 방법에 있어서는, 대체로 인쇄회로기판으로 부터 전자스크랩을 먼저 분리시키지 않고 인쇄회로기판에 전자스크랩이 배치되어 장착된 상태인 채로 해머밀 등을 사용하여 인쇄회로기판과 전자스크랩을 동시에 절단하여 1차 선별한 후, 다시 볼밀 등으로 인쇄회로기판의 유가금속이 포함된 플라스틱성분과 전자스크랩의 유가금속성분 등을 섞인 상태에서 같이 동시에 분쇄한 후, 여러 단계의 복잡한 선별공정을 거쳐 플라스틱성분과 유가금속성분을 구분하여 선별한 후, 선별된 유가금속성분을 다시 습식 또는 건식농축제련공정이나 전기화학공정 등의 정련공정을 필요에 따라 선택적으로 사용하여 최종적으로 Au, Ag, Pd, Cu 등과 같은 귀금속 등의 유가금속을 분류, 회수하여 재활용하고 있다.

그러나, 지금까지 사용되고 있는 상기와 같은 종래의 전처리방법은 인쇄회로기판상에 인쇄회로망, 반도체소자 등의 전자스크랩이 그대로 장착된 상태로 인쇄회로기판의 플라스틱성분과 전자스크랩의 유가금속성분 등을 동시에 절단하고 분쇄하 는 방법을 취하고 있어 절단 및 분쇄작업시 인쇄회로기판의 플라스틱성분을 절단, 분쇄하는 과정에서 분진이 대량으로 발생하게 되고 이에 따라 고비용의 다중 집진설비가 요구되는 설비상의 불리점과 동력이 커지는 운전상의 불이익이 나타나고 있어 처리비용이 비교적 고비용인 경제적인 부담을 발생하고 있을 뿐만 아니라, 인쇄회로기판 자체를 전처리하는 과정에서 완전히 파쇄하고 분쇄하는 방법으로 처리함으로서 인쇄회로기판 자체의 재활용이나 분쇄한 플라스틱류의 회수가 어려워 인쇄회로기판의 재활용율이 저하되어 자원의 낭비를 초래하는 결과를 나타내며, 분쇄된 플라스틱류의 분진 내에도 다소의 유가금속이 포함하고 있으므로서 분진내의 유가금속을 회수하기 위하여서는 여러 단계의 분진수집 및 선별 등의 복잡한 장치와 처리과정을 별도로 요구하게되어 설비비나 운전 동력비등의 처리비용이 많이 요구되는 반면에 유가금속 회수율은 상대적으로 낮아 처리비용이 회수율에 비하여 상대적으로 높은 문제점을 나타내고 있었다.

또한, 상기와 같은 종래의 처리방법은 절단과 파쇄 및 선별, 소각 등의 다단계의 복잡한 작업을 거치게되어 분진이나 처리수 등의 공해물질이 다량 발생하게 되어 환경오염을 유발하는 등 주변의 분진으로 인한 공해상의 문제와 작업환경이 열악한 것 등의 여러 가지 문제점을 야기하고 있으며, 또한 인쇄회로기판을 그대로 절단, 파쇄하여 분리 폐기하게 되어 인쇄회로기판의 재활용을 거의 기대할 수 없어 이로 인한 산업폐기물의 다량발생은 물론 자원의 낭비를 초래하는 등의 여러 가지 문제점을 나타내고 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명은 인쇄회로기판을 파쇄하지 않고 인쇄회로기판의 원형을 유지한 상태에서 인쇄회로기판에 배치된 IC반도체소자 등의 부품과 같은 전자스크랩의 회수는 물론, 인쇄회로기판 표면에 유가금속으로 프린트되어 배치된 회로망이나 에지콘넥터 등의 유가금속성분을 미량의 플라스틱 성분과 같이 박리하여 인쇄회로기판으로부터 분리하여 주므로서 전자스크랩과 혼합 분리되는 플라스틱성분 함량을 최소화하여 전자스크랩의 유가금속의 유효 회수율을 최대한 상승시키고, 분리된 인쇄회로기판을 별도로 재활용할 수 있게 하므로서, 인쇄회로기판에서의 전자스크랩의 유가금속 회수 및 재활용도를 향상시켜 줄 수 있게 한 인쇄회로기판에서의 전자스크랩 분리회수 전처리방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 인쇄회로기판을 파쇄하지 않고 인쇄회로기판으로 부터 전자스크랩을 분리, 회수하므로서 이들의 분리작업시 인쇄회로기판의 파쇄로 인한 분진이나 폐기물의 발생을 최소한으로 억제하여 분진집진설비 등등의 분리처리시설을 간소화하고 에너지 절약형으로 성력화(省力化)하여 유가금속회수설비나 처리비용을 크게 저감시킬 수 있는 인쇄회로기판에서의 전자스크랩 분리회수 전처리방법 및 장치를 제공함에 다른 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 인쇄회로기판으로부터 분리된 전자스크랩과 인쇄회로기판의 플라스틱성분을 200~450℃로 가열, 하소하여 플라스틱성분의 취성을 파괴하면서 탄화시켜 주면서 전자스크랩을 소정의 크기와 두께로 압착하여 케이크화하는 압착공 정과; 압착된 전자스크랩 케이크를 1~3cm로 절단하는 공정으로 진행되는 비교적 간단한 전처리공정으로 전자스크랩으로부터 플라스틱성분과 유가금속성분을 유효하고 거의 완벽하게 분리하여 유가금속을 정련하기 위한 전처리작업을 종료하므로서 유가금속의 회수, 재생공정을 비교적 염가로 경제적으로 처리하는 인쇄회로기판에서의 전자스크랩 분리회수 전처리방법 및 장치를 제공함에 또 다른 목적이 있는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수거된 인쇄회로기판을 선별하여 적층탑재하여 인쇄회로기판을 연속적으로 밀어주어 콘베이어로 이송시켜 주는 푸셔수단을 구비한 탑재수단과; 탑재수단 전방에 처리되는 인쇄회로기판의 폭에 따라 콘베이어의 폭을 조절하는 폭조절수단을 구비한 이송콘베이어수단과; 이송콘베이어수단 상부에 근접하여 전후좌우로 요동하게한 고탄성고무 또는 합성수지재 밀착박리층을 피복한 금속제 박리롤러가 내부에 설치된 분진배출챔버를 구비하는 박리수단과; 박리된 전자스크랩을 탄화하고 케이크상으로 가열 압착하는 압착수단과 미세칩절단수단으로 되는 장치와;

인쇄회로기판으로부터 IC반도체소자 등의 부품과 인쇄회로기판 표면에 프린트되어 배치된 회로망이나 에지콘넥터 등의 유가금속성분 및 미량의 플라스틱 성분 등의 전자스크랩을 분리하고 박리하는 분리공정과; 분리된 전자스크랩을 고온, 고압으로 가열 압착하여 전자스크랩에 포함되어 있는 플라스틱을 탄화시키면서 이를 케이크상으로 소정의 크기와 두께로 성형하는 전자스크랩농축공정과; 농축된 케이크상의 전자스크랩을 1~3cm크기의 미세칩상으로 절단하는 칩절단공정과; 칩절단공 정에서 얻어진 전자스크랩을 습식 또는 건식방법 등 알려진 유가금속정련공정으로 유가금속을 회수하는 공정과를 결합하여 인쇄회로기판상에 배치된 반도체소자 등과 같은 전자스크랩과 인쇄회로기판 표면의 유가금속 등의 전자스크랩을 효과적으로 연속 분리하고 전자스크랩으로부터 고가의 유가금속을 경제적으로 유효하게 분리 회수하여 재생 수득율을 배가시켜 환원할 수 있게 함으로서 고가의 유가금속 자원의 재생에 따른 경제적인 이득을 제공하고 동시에 인쇄회로기판의 파쇄에 따른 손실을 방지하여 처리된 인쇄회로기판 자체도 재활용할 수 있게 하여 주므로서 자원재생율을 증대시켜 경제적인 이익증대를 도모함과 아울러, 분리 작업시 분진의 발생이나 산업폐기물의 발생을 최대한 억제하여 작업장 등의 작업환경을 개선하고 환경오염을 예방할 수 있는 특징을 지니고 있는 것으로, 이하 본 발명을 첨부된 도면 및 각 공정별로 더욱 상술하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체 공정 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 적용한 장치의 전체 측면도, 도 3은 본 발명의 전자스크랩 박리수단의 전체사시도, 도 4내지 도 6도는 본 발명의 전자스크랩 박리상태를 나타낸 전자스크랩 박리수단의 작동상태도로서, 도 4는 전자스크랩 박리수단의 금속박리롤과 체인콘베이어수단의 작동상태를 나타낸 사시도이고, 도 5는 동 정면도, 도 6은 동 평면도이고, 도 7의 (가)(나)도는 본 발명의 요부인 전자스크랩 박리수단의 금속박리롤과 체인콘베이어수단의 작동상태도로서, (가)도는 박리전 상태도이고, (나)도는 박리 과정의 작동상태도이 다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 인쇄회로기판(P)으로부터 IC반도체소자 등의 부품과 인쇄회로기판(P)의 표면에 프린트되어 배치된 회로망이나 에지콘넥터 등을 형성하는 유가금속성분 및 인쇄회로기판 표면으로부터 박리되는 미량의 플라스틱 성분 등을 포함하는 전자스크랩(S)을 동시에 분리하고 박리하는 분리공정(1)과;

인쇄회로기판(P)으로 부터 분리된 전자스크랩(S)을 200~450℃의 고온으로 가열 압착하여 전자스크랩(S)에 포함되어 있는 플라스틱성분을 하소하여 탄화시키면서 이를 소정의 크기와 두께의 케이크상으로 가열, 압착하면서 성형하는 전자스크랩농축공정(2)과;

농축된 케이크상의 전자스크랩(S)을 1~3cm크기의 미세한 스크랩칩상으로 절단하여 분할하는 스크랩칩절단공정(3)과;

미세상태로 절단된 스크랩칩을 습식 또는 건식 등 알려진 유가금속정련공정(4)으로 정련하여 유가금속을 분리 회수하는 공정의 결합을 특징으로 하는 것이다.

이하에서 상기와 같은 각 공정과 공정에 적용되는 장치에 따라 첨부도면에 의거 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

-분리공정(1)-

본 공정은 인쇄회로기판(P)에 인쇄된 회로망이나 에지콘넥터 등의 유가금속 성분과 인쇄회로기판(P)상에 배치된 IC반도체소자와 같은 부품 등의 전자스크랩(S) 및 인쇄회로기판(P)의 인쇄회로망이나 에지콘넥터의 박리시 인쇄회로기판의 표면으로부터 동반되어 박리되는 미량의 플라스틱성분을 유효하게 박리하여 분리하기 위한 공정이다.

본 공정에 적용되는 본 발명의 전자스크랩분리장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같은 수거되어 처리하고자 하는 인쇄회로기판(P)을 크기별로 선별하여 적층, 탑재하여 1매씩 하방의 기판(101)상에 낙하시키는 탑재수단(102)을 구비하고 있고, 탑재수단(102)의 직하방 후방에는 전후방으로 소정의 주기로 단속적으로 왕복 운동하는 푸셔수단(103)을 구비하여 1매씩 낙하하는 전방에 설치한 이송콘베이어수단 (104)의 이송체인콘베이어(105),(106)측으로 단속적으로 이송시켜 준다.

상기한 이송체인콘베이어(105),(106) 사이에는 박리되는 전자스크랩(S)이 하방의 수집실(107)로 원활하게 낙하할 수 있게 소정의 간격을 주고 지지대(108)가 이송체인콘베이어(105),(106)의 체인과 같이 회동할 수 있게 핀으로 가설되며, 서로 인접하는 지지대(108)사이에는 인쇄회로기판(P)으로 부터 박리되어 탈락하는 전자스크랩(S)이 낙하되는 공간부(109)가 소정의 폭으로 형성되어 있다.

또한, 상기한 이송체인콘베이어(105),(106)의 이송체인콘베이어(105)측에 핀(도면 중 부호 생략)으로 설치된 지지대(108)의 일단부에는 인쇄회로기판(P)의 일단부를 지지하기 위한 지지턱(110)이 돌출되어 설치되고, 지지대(108)의 상부에는 박리작업시 이송체인콘베이어(105),(106)의 후방으로 밀리는 현상을 저지하는 저지돌기 (111)가 스프링(112)으로 미세한 탄력으로 탄설된 상태로 외부로 상향 돌출되어 설치되어 있고, 이송콘베이어수단(104)의 타측 체인콘베이어(106)측에는 진입한 인쇄회로기판 (P)의 일측부를 파지하여 고정시켜 주기 위한 파지레바(113)가 유압 또는 공압실린더(114),(115)에 의하여 진입하는 인쇄회로기판(P)의 종단폭에 따라 조절 가능한 상태로 구비되어 있으며, 이 파지레바(113)는 지지대(108)의 저지돌기(111)가 서로 간섭하여 충돌하지 않는 높이로 설치되어진다.

또한, 이송콘베이어수단(104)의 상측에는 터널상의 챔버(120)를 구비한 롤상의 전자스크랩박리수단(130)이 형성되어 있다.

상기의 터널상의 챔버(120)는 인쇄회로기판(P)의 진입구(121)와 출구(122)측에 유연한 재질의 분진비산방지용 수직커튼(123),(124)이 형성되는 일방, 출구 (122)측에는 IC소자 등의 전자부품 등의 전자스크랩(S)이 박리 처리된 인쇄회로기판 (P)상면의 분진과 박리된 IC소자 등의 전자부품 등의 전자스크랩(S)을 인쇄회로기판(P)으로부터 탈락시켜주기 위한 에어분사노즐(125)과 브러쉬(126)가 구비되어 있고, 터널상의 챔버(120)의 상측부에는 집진휠터(127)와 배풍기(128)를 구비한 분진배출수단(129)을 구비하고 있고, 이 터널상의 챔버(121)내에 후술하는 롤상의 전자스크랩박리수단(130)이 내부에 설치된다.

인쇄회로기판(P)으로부터 IC소자 등의 전자스크랩(S)을 박리하여 분리하기 위한 전자스크랩박리수단(130)은 외면이 고탄성의 고무 또는 합성수지재로 되는 밀착박리층(131),(132)을 피복한 전후 동형의 금속박리롤(133),(134)을 복수의 스프링 (135),(136)로 하향 탄설시켜 현가한 이동블럭체(137)가 구비되어 있고, 이동블럭체(137)는 실린더(138)와 이동블럭체(139),(140) 및 종동레일(141)에 의하여 종방향(X축방향)으로 이동자재하게 형성됨과 동시에 실린더(142) 및 이동블럭체 (139),(140) 사이에 가설된 횡동레일(143)을 따라 횡방향(Y축방향)으로 이동하게 구성되어 있다.

또한, 상기한 고탄성의 고무 또는 합성수지재로 되는 밀착박리층(131),(132)을 피복한 전후 동형의 금속박리롤(133),(134)의 회전방향은 처리하고자 하는 인쇄회로기판(P)의 진행방향(D1)과 반대방향(D2)으로 회전되게 하고, 고탄성의 고무 또는 합성수지재로 되는 밀착박리층(131),(132)의 표면에는 엠보싱처리 등의 방법으로 표면마찰력을 증대시켜 부가하여 줌과 동시에 금속박리롤(133),(134)과 이송콘베이어수단(104)의 블럭상의 지지대(108)와의 간극을 처리되는 인쇄회로기판(P)의 두께와 거의 같은 간격을 두고 상승한 상태로 위치시켜 금속박리롤(133),(134) 표면의 고탄성의 고무 또는 합성수지재로 되는 밀착박리층(131),(132)과 인쇄회로기판(P)과의 접촉시 스프링(135),(136)의 탄발력이 가해지는 상태로 밀착 접촉하면서 상호 이동방향(D1)과 회전방향(D2)이 서로 대항하는 반대방향으로 작동하게하여 상호 밀착력이 크게 작용하는 상태로 작동하여 인쇄회로기판(P)에 배치된 IC소자 등의 전자부품의 탈거는 물론 인쇄회로기판(P) 표면에 인쇄된 유가금속성분의 회로망이나 에지콘넥터 등의 전자스크랩(S)과 인쇄회로기판(P)표면의 수지층 일부를 박리시켜 줄 수 있게 하고, 인쇄회로기판(P)의 진행방향과 고탄성의 고무 또는 합성수지재로 되는 밀착박리층(131),(132)을 형성한 금속박리롤(133),(134)의 서로 반대방향으로의 이동이나 회전에 의하여 발생하는 대항력에 의한 인쇄회로기판(P)의 후진현상은 지지대(108) 후단부에 스프링(112)으로 탄설되어 상부로 돌출한 저지돌기(111)에 의하여 인쇄회로기판(P)의 후단부가 밀리면서 후진이 저지되어 상호접촉이 강압적으로 진행하게되고, 이에 따라 금속박리롤(133),(134) 표면에 피복된 고탄성의 고무 또는 합성수지재로 되는 밀착박리층(131),(132)이 인쇄회로기판(P)의 표면과 긴밀하게 밀착된 상태에서 인쇄회로기판(P)상면을 스크랩핑하는 상태로 훑어주게되므로서 인쇄회로기판(P)에 배치된 IC소자 등의 전자부품의 탈거는 물론 인쇄회로기판(P) 표면에 인쇄된 유가금속성분의 회로망이나 에지콘넥터 등과 같은 전자스크랩(S)과 인쇄회로기판(P)표면의 수지층 일부를 완벽하게 박리시키면서 탈거시켜 지지대(108)사이의 공간부(109)를 통하여 수집실(107) 내부로 하락시켜 수집함과 동시에, 전자스크랩(S) 탈거시 발생하는 분진이나 플라스틱 미립자 등은 터널상의 챔버(120)의 상부에 설치된 분진배출수단(129)의 집진휠터(127)와 배풍기(128)를 집진수단(도면 중 생략)으로 배출되어 집진되는데, 이때 터널상의 챔버(120)의 출구(122)에는 수직커튼(124)과 에어분사노즐(125) 및 브러쉬(126)가 형성되어 배출되는 인쇄회로기판(P)의 표면을 다시 브러싱하면서 에어를 분사하여 인쇄회로기판(P)상에 잔존하는 전자스크랩(S) 및 분진 등을 재차 터널상의 챔버(120)내부로 비산시켜 인쇄회로기판(P)의 표면을 재차 크리어시켜 주므로서 전자스크랩(S)과 분진이 제거된 인쇄회로기판(P)의 원형을 별도로 기판수납대(144)로 인출하여 수납 적재시켜 주므로서 인쇄회로기판(P)도 파괴되지 않은 원형 그대로 수집하여 재활용할 수 있게 한다.

-전자스크랩농축공정(2)

본 공정은 상기와 같은 분리공정(1)에서 인쇄회로기판(P)으로 부터 분리 수 거된 전자스크랩(S)과 이에 포함되어 있는 미량의 플라스틱성분을 가열, 가압하여 케이크상으로 농축하기 위한 농축공정이다.

본 공정에서는 가열로가 구비된 프레스와 같은 압착장치를 사용하여 상기 분리공정(1)에서 분리 수거된 전자스크랩(S)과 이에 포함되어 있는 미량의 플라스틱성분을 200~450℃의 고온으로 가열 압착하여 전자스크랩(S)에 포함되어 있는 플라스틱성분을 하소하여 탄화시켜 취성을 나타내 절단과 분쇄가 원활하게 이루어질 수 있게 하면서 이를 소정의 크기와 두께의 케이크상으로 가열, 압착하면서 성형하는 공정이다.

본 공정에 의하면 전자스크랩(s) 농축시 비교적 높은 고열인 200~450℃의 온도로 가열하면서 압착하여 주므로서 전자스크랩(S)에 포함되어 있는 실리카, 알루미나, 알카리토산화물 등의 난용성산화물과 플라스틱성분이 하소되고 탄화된 상태로 존재하여 취성을 나타내게 하면서 탄화되는 플라스틱성분에 의하여 소망하는 두께와 폭을 지닌 케이크상 성상으로 전자스크랩(S)을 농축하게 된다.

-스크랩칩절단공정(3)

본 공정은 상기의 농축공정에서 하소하여 농축시킨 케이크상의 전자스크랩 (S)을 1~3cm크기의 미세한 스크랩칩상으로 절단하여 소분할하는 스크랩칩절단공정이다.

본 공정은 전자스크랩(S)을 1~3cm크기의 미세한 크기로 소분할하고 볼밀을 사용하여 미분쇄하여 전자스크랩(S)의 금속편의 표면적을 증대시켜 후술하는 정련 공정을 보다 유효하고 용이하게 수행하기 위한 전처리 마지막 공정이다.

-유가금속정련공정(4)

이와 같이 소분할된 전자스크랩(S)은 통상의 정련공정을 거쳐 유가금속을 분리 정련한다.

본 발명에서의 금속정련공정은 통상 알려진 습식제련공정과 건식제련공정을 이용하여 정련한다.

습식정련공정은 알려진 바와 같이 산이나 가성소오다로 침출하고 이어 용매추출, 화학침전, 시멘테이션, 이온교환법, 여과 및 증류 등의 공정을 통하여 목적금속을 분리, 농축하는 공정으로서 자크레프스키(Zakrewski),켈리(Celi) 등에 의하여 공정개발 및 연구된 것이 많다

건식제련공정은 대별하여 소각, 프라즈마, 전기아크로 또는 용광로에서의 용융, drossing, 소결, 용해, 고온에서의 기상반응 등을 통하여 제련하는 건식제련법과 유기물질제거를 위해 산화제와 함께 유가금속을 회소하기 위한 포집금속(Cu, Fe)을 장입하여 금속광제를 분리한 후 2차 분리정제과정을 거쳐 유가금속을 회수하는 방법 등의 알려져 있다.

또한 전자스크랩의 재활용과 연관한 대부분의 전기화학공정은 순수한 금속을 회수하기 위한 정련단계로, 전해정련은 일반적으로 수용액 또는 용융염 전해에 의해서 처리하는 전기화학공정 등 여러가지 공정으로 정련할 수 있음도 물론이며, 정련공정은 이들 중 필요나 조건에 따라 어느 하나이상의 방법으로 정련할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 폐기되는 각종 인쇄회로기판(PCB)과 이에 배치된 IC소자 등의 전자부품 등의 전자스크랩으로부터 유가금속(有價金屬)을 분리 회수하고 정련하여 유가금속을 재생하기 위한 전자스크랩의 유가금속을 회수함에 있어, 인쇄회로기판을 분쇄하거나 파쇄함이 없이 인쇄회로기판으로부터 전자스크랩을 분리회수하고, 분리된 전자스크랩을 소각하거나 수차례 재분쇄, 선별하는 복잡한 과정의 작업 공정을 시행하지 않고 인쇄회로기판의 표면으로부터 분리된 전자스크랩을 소정크기의 케이크상으로 가열 압착하여 농축한 후, 이를 소망하는 크기의 미세칩으로 절단하여 공지의 정련방법에 의하여 유가금속을 분리, 회수하게 하므로서 인쇄회로기판상에 배치된 반도체소자 등과 같은 전자스크랩과 인쇄회로기판 표면의 유가금속을 효과적으로 연속 분리하여 인쇄회로기판으로부터 전자스크랩 및 유가금속을 경제적으로 유효하게 분리 회수함과 동시에 인쇄회로기판의 파쇄에 따른 손실을 방지하여 처리된 인쇄회로기판 자체도 재활용할 수 있게 하여 자원재생효율을 증대시켜주고, 분리 작업시 분진의 발생이나 산업폐기물의 생성을 최대한 억제하여 작업장 등의 작업환경을 개선하고 환경오염을 예방할 수 있는 등의 여러가지 특징을 지닌 것이다.

Claims

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수거된 인쇄회로기판을 선별하여 적층 탑재하여 인쇄회로기판을 연속적으로 밀어주어 콘베이어로 이송시켜 주는 푸셔수단을 구비한 탑재수단과; 탑재수단을 구비한 전자스크랩 분리회수장치에 있어서,

탑재수단 전방에 처리되는 인쇄회로기판의 폭에 따라 콘베이어의 폭을 조절하는 폭 조절수단을 구비한 이송콘베이어수단과;

이송콘베이어수단 상부에 근접하여 전후좌우로 요동하게 한 고탄성고무 또는 합성수지재 밀착박리층을 피복한 금속제 박리롤러가 내부에 설치된 분진배출챔버를 구비하는 전자스크랩박리수단과;

박리된 전자스크랩을 탄화하고 케이크상으로 가열 압착하는 압착수단과 미세칩절단수단을 포함하고,

전자스크랩박리수단은 고탄성의 고무 또는 합성수지재 밀착박리층을 표면에 피복한 전, 후 금속박리롤로 구성함을 특징으로 하는 전자스크랩의 유가금속 분리회수 전처리장치.
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