KR100706197B1 - 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액상의 포집물질 속으로 복수의 귀금속 입자가 흡착된 음극(-)교반봉이 연속적으로 입/출되도록 하여 귀금속을 포집 회수함으로써 짧은 시간 내에 많은 량을 회수하며 극미세 입자까지도 회수할 수 있어 귀금속 회수효율을 획기적으로 향상시키며, 포집물질을 계속적으로 재사용함으로써 자원절감 및 환경오염을 방지토록 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치에 관한 것이다.
이를 실현하는 본 발명은 귀금속함유용액 유입관 및 배출 회수관이 설치되는 드럼; 상기 드럼의 내부에 설치되는 양극(+)부재 및 비자성체 음극(-)부재;
상기 음극(-)부재에 증착된 귀금속입자를 포집하기 위하여 상기 드럼 내부 공간의 일부를 점유하며 물보다 비중이 높고 물과 분리되는 물질로 이루어진 액상의 포집물질; 및 상기 드럼 내부에 설치되는 교반수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 것으로서, 상기 드럼의 외주연에는 복수의 자석이 취부되며, 상기 드럼 내부에는 상기 포집물질이 상기 음극(-)부재 중 일부가 잠기고 상기 양극(+)부재와는 접하지 않는 높낮이로 설치됨을 특징으로 한다.

Description

액상 포집물질을 이용하는 금회수장치{A GOLD RECOVERY APPARATUS USING LIQUID PHASE COLLECTOR}
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 단면도
도 2는 도 1의 A-A선 단면도
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 단면도
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 단면도
도 5는 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 단면도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1, 1A: 본 발명의 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치
10: 드럼 14: 우회로 15: 우회가이드
16: 베어링 18: 인출구 20: 파이프
21: 유입관 23: 회수관 25: 격벽
31: 양극봉 33: 음극(-)교반봉 34: 음극판
35: 브러쉬 37: 보올 41: 포집물질
43: 자석 51: 교반날개 61: 동력전달부재
본 발명은 도금공정 등의 산업현장에서 유실되는 금의 회수장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 액상의 포집물질 속으로 복수의 귀금속 입자가 흡착된 음극(-)교반봉이 연속적으로 입/출되도록 하여 귀금속을 포집 회수함으로써 짧은 시간 내에 많은 량을 회수하며 극미세 입자까지도 회수할 수 있어 귀금속 회수효율을 획기적으로 향상시키며, 포집물질을 계속적으로 재사용함으로써 자원절감 및 환경오염을 방지토록 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치에 관한 것이다.
일반적으로 금도금 또는 금합금 도금시에 세척수에 휩쓸려 유실되는 금입자를 회수하고 있으며, 이러한 금은 고가물이라는 특성을 갖는 만큼 특히 회수율을 극대화시킴과 아울러, 회수가 신속하게 이루어질 것 등이 요구된다.
종래 기술의 금회수장치는 금을 음이온교환수지를 이용하여 흡착시킨 후 음이온수지를 소각하고 후처리를 통하여 금을 회수하고 있다.
그러나 이러한 음이온수지를 이용한 착화법은 시간이 오래 걸리며 미세입자는 회수가 불가능하고 또한 음이온수지를 소각처리 후 정제과정을 거처야 되기 때문에 자원의 낭비로 인한 경제손실 및 2차 공해 오염원을 발생시키는 심각한 문제점이 있었다.
한편, 전해회수기법을 이용한 종래기술은 (+)전극에 이물질이 증착되어 전극효율을 감소시키고 금속함량이 저농도상태에서는 음이온수지에 부착된 귀금속의 부착력이 약하여 물에 의한 마찰로 낙하 박리되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은 액상의 포집물질 속으로 복수의 귀금속 입자가 흡착된 음극(-)교반봉이 연속적으로 입/출되도록 하여 귀금속을 포집 회수함으로써 짧은 시간 내에 많은 량을 회수하며 극미세 입자까지도 회수할 수 있어 귀금속 회수효율을 획기적으로 향상시키며, 포집물질을 계속적으로 재사용함으로써 자원절감 및 환경오염을 방지하도록 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치는 귀금속함유용액 유입관 및 배출 회수관이 설치되는 드럼;
상기 드럼의 내부에 설치되는 양극(+)부재 및 비자성체 음극(-)부재;
상기 음극(-)부재에 증착된 귀금속입자를 포집하기 위하여 상기 드럼 내부 공간의 일부를 점유하며 물보다 비중이 높고 물과 분리되는 물질로 이루어진 액상의 포집물질; 및
상기 드럼 내부에 설치되는 교반수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 드럼의 외주연에는 복수의 자석이 취부 됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 드럼 내부에는 상기 포집물질이 상기 음극(-)부재 중 일부가 잠기고 상기 양극(+)부재와는 접하지 않는 높낮이로 설치됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치에 대한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 단면도, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일 실시예의 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치(1)는 귀금속함유용액 유입관(21) 및 배출 회수관(23)이 설치되는 드럼(10), 상기 드럼(10)의 내부에 설치되는 양극(+)부재와 음극(-)부재, 상기 음극(-)부재에 증착된 귀금속입자를 포집하기 위하여 드럼(10) 내부 공간의 일부를 점유하며 물보다 비중이 높고 물과 분리되는 물질로 이루어진 액상의 포집물질(41) 및 상기 드럼 내부에 설치되는 교반수단을 포함하여 구성되는 것이다.
여기서, 상기 드럼(10)의 외주연에는 복수의 자석(43)이 취부됨이 바람직하다.
또한, 상기 드럼(10) 내부에는 상기 액상의 포집물질(41)이 상기 음극(-)부재 중 일부가 잠기고 상기 양극(+)부재와는 접하지 않는 높낮이로 설치된다.
본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 드럼(10)은 수평상으로 설치되고 외연 일측에 상기 구동수단의 동력전달부재(61)가 설치되는 회전드럼으로 구성되며, 상기 유입관(21)과 회수관(23)은 상기 드럼(10) 내부를 수평으로 가로지르는 하나의 파이프(20) 중간에 격벽(25)을 설치하여 분할 배치되며 각각 통수공(21a)(23a)이 복수 형성되어 이루어지고, 상기 양극(+)부재는 상기 파이프(20)의 격벽(25) 설치부위를 포함하는 외연에 결합고정되는 양극(+)봉(31)으로 구성되며, 상기 음극(-)부재는 상기 양극(+)봉(31) 주위에 방사상으로 배치되고 상기 드럼(10)에 고정되며 상기 교반수단을 겸하는 복수의 음극(-)교반봉(33)으로 이루어지고, 상기 음극(-)교반봉(33) 중 어느 하나에는 상기 양극(+)봉(31)을 청소하기 위한 브러쉬(35)가 설치됨이 바람직하다.
상기 드럼의 양측 마감단(12)은 절연체로 이루어지며 상기 파이프(20)와 접하는 부분에는 베어링(16) 및 리테이너(17)가 설치된다. 또한, 드럼의 일측에는 상기 포집물질 투입 및 인출을 위하여 마개를 구비한 인출구(18)가 형성된다.
이와 같은 구성을 지닌 본 발명에 따른 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치(1)의 작용상태를 살펴보면 다음과 같다.
상기 드럼(10)에는 상기 유입관의 통수공(21a)을 통하여 귀금속함유용액이 상기 양극(+)봉(31)에 인접한 곳으로부터 유입 분출되며, 양극에서 음극으로 향하는 이온흐름에 따라 귀금속함유용액에 포함되었던 금입자가 상기 음극(-)교반봉(33)에 흡착된다.
또한, 드럼(10)에 일정 수위로 설치된 상기 포집물질(41)은 물보다 비중이 높아 하방으로 내려져 위치되며 물과는 섞이지 않으므로 드럼(10)의 회전동작과 무 관하게 언제나 하부에 위치된다.
그리고 드럼(10)과 함께 회전하는 복수의 음극(-)교반봉(33)이 차례로 상기 포집물질(41)에 잠겼다가 올라오는 포집물질에 대한 입/출이 연속적으로 이루어진다.
이때 음극(-)교반봉(33)에 흡착되었던 금입자가 액상의 포집물질(41)의 표면장력에 의하여 포집물질로 옮겨가게 된다. 따라서 금입자는 포집물질(41)에 잡히고 음극(-)교반봉(33)의 표면은 씻겨져 다시 금입자가 흡착되는 과정이 연속적으로 수행됨과 아울러 포집물질(41)을 교반하게 된다.
한편, 금도금은 니켈이 코팅된 뒤에 올려지는데 이 니켈에 금입자가 결합되어 용액 속에서 떠다닐 경우 이온화가 되지 않아 회수에 어려움이 있으며, 또한, 이러한 금입자가 제품 표면에 달라붙어 불량을 발생시키는 문제점이 있었다.
상기 드럼(10)의 외연에 덮인 자석(43)은 이러한 문제점을 해결하는 것으로서, 강자성체인 니켈을 포함하는 금입자가 상기 자석에 의하여 드럼(10)의 내주면에 부착되고 드럼 내주면에 부착된 입자는 드럼 회전에 의하여 상기 포집물질(41)에 씻겨지는 포집이 이루어져 금 회수가 더욱 효과적으로 이루어질 뿐만 아니라 제품의 표면 불량을 방지하게 된다.
또한, 회전되는 음극(-)교반봉(33) 중 어느 하나에 양극봉(31)을 청소하는 브러쉬(35)가 설치됨으로써 드럼(10)의 회전과 함께 양극봉(31)의 주면을 돌아가면서 그 표면의 이물질을 탈거시키게 되어 양극(+) 표면적이 항시 확보된다.
이와 같은 과정에 의하여 금이 모아지면 상기 인출구(18)를 통하여 포집물질 (41)을 인출하여 가열 증발분리한다. 금이 포함된 포집물질(41)을 가열하면 금만 남고 포집물질은 증발되며 증발되는 포집물질(41)은 냉각시켜 다시 사용한다.
본 발명은 상기 파이프(20)에 구동수단의 동력전달부재(미도시)가 설치될 수도 있다. 즉 드럼(10)은 고정되고 파이프(20)가 회전되는 것이다.
본 발명에 따른 일 실시예(1A)로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 드럼(10)은 수직설치될 수도 잇다
상기 드럼(10)은 도전성 금속용기로 이루어져 음극(-)부재를 겸하여도 무방하다.
상기 수직설치되는 드럼(10)의 바닥에는 음극판(34)이 설치됨이 바람직하다. 이때 상기 드럼(10)은 수지재로 이루어져도 무방하다.
또한, 상기 드럼(10)에는 별도의 구동장치에 의하여 회동되는 포집물질 교반날개(51)가 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 교반날개(51)가 설치되는 드럼에는 전극을 띠게 되는 다수의 보올(37)이 부여될 수 있다.
그리고 상기 드럼(10) 내부에는 하단이 상기 포집물질(41)에 인접되고 드럼 내주면과의 사이에 우회로(14)를 형성하는 우회가이드(15)가 설치될 수도 있다.
이때는 유입관(21)은 드럼(10)의 상부 중앙에, 회수관(23)은 상기 우회로(14)의 상부에 배치되고, 상기 교반날개(51)와 함께 양극봉(31)이 회전되며 우회가이드(15) 일측에 상기 양극봉(31)을 청소하는 브러쉬(35)가 설치된다.
이와 같은 구성은 용액속에 포함된 금이 전극흐름에 따라 상기 음극판(34)이 수장된 포집물질로 흡착된다. 그리고 상기 교반날개(51)에 의하여 포집물질(41) 표면에 흡착된 금입자가 포집물질 속으로 교반됨으로써 포집물질의 표면은 금 흡착이 연속적으로 이루진다.
또한, 상기 보올(37)은 음극을 띠면서 표면에 금입자가 부착되고 교반날개(51)에 의하여 이동되면서 포집물질에 표면에 부착된 금입자가 포집물질로 포집되는 운동이 이어져 금회수효율을 더욱 높여준다.
또한, 드럼(10) 상부로부터 유입된 귀금속함유용액이 상기 우회가이드(15)로 인하여 모두 포집물질 근접위치를 경유함으로써 금 회수가 효과적으로 이루어진다.
본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 드럼(10)이 상기 유입관(21) 및 회수관(23)을 통하여 연속적으로 복수 연결되어 케이싱(2) 내에 다단으로 설치될 수도 있다. 이와 같이 회수장치가 다단으로 설치될 경우에는 흐름이 상부에서 하향할 수도 있으나 하부에서 상향하여 순환됨이 바람직하다.
또한, 상기 양극(+)부재 및 음극(-)부재의 전극을 바꿔주는 전극전환장치(미도시)가 구비됨이 바람직하다. 이러한 전극전환장치는 양쪽의 전극을 전환함으로써 간헐적으로 양쪽 전극에 증착된 이물질을 제거할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치는 액상의 포집물질 속으로 복수의 귀금속 입자가 흡착된 음극(-)교반봉이 연속적으로 입/출되도록 하여 귀금속을 포집 회수함으로써 짧은 시간 내에 많은 량을 회수하며, 극미세 입자까지도 회수할 수 있어 귀금속 회수효율을 획기적으로 향상시키는 뛰어난 효과가 있다.
또한, 포집물질을 계속 재사용함으로써 자원절감 및 환경오염을 방지하는 이점도 있다.

Claims (14)

  1. 귀금속함유용액 유입관(21) 및 배출 회수관(23)이 설치되는 드럼(10);
    상기 드럼(10)의 내부에 설치되는 양극(+)부재 및 비자성체 음극(-)부재;
    상기 음극(-)부재에 증착된 귀금속입자를 포집하기 위하여 드럼(10) 내부 공간의 일부를 점유하며 물보다 비중이 높고 물과 분리되는 물질로 이루어진 액상의 포집물질(41); 및
    상기 드럼 내부에 설치되는 교반수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 드럼(10)의 외주연에는 복수의 자석(43)이 취부됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 드럼 내부에는 상기 액상의 포집물질(41)이 상기 음극(-)부재 중 일부가 잠기고 상기 양극(+)부재와는 접하지 않는 높낮이로 설치됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  4. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 드럼(10)은 수평상으로 설치되고 외연 일측에 상기 구동수단의 동력전달부재(61)가 설치되는 회전드럼으로 구성되며,
    상기 유입관(21)과 회수관(23)은 상기 드럼(10) 내부를 수평으로 가로지르는 하나의 파이프(20) 중간에 격벽(25)을 설치하여 분할 배치되며 각각 통수공(21a)(23a)이 복수 형성되어 이루어지고,
    상기 양극(+)부재는 상기 파이프(20)의 격벽(25) 설치부위를 포함하는 외연에 결합고정되는 양극(+)봉(31)으로 구성되며,
    상기 음극(-)부재는 상기 양극(+)봉(31) 주위에 방사상으로 배치되고 상기 드럼(10)에 고정되며 상기 교반수단을 겸하는 복수의 음극(-)교반봉(33)으로 이루어지고,
    상기 음극(-)교반봉(33) 중 어느 하나에는 상기 양극(+)봉(31)을 청소하기 위한 브러쉬(35)가 설치됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 드럼의 양측 마감단(12)은 절연체로 이루어지며 상기 파이프(20)와 접하는 부분에는 베어링(16) 및 리테이너(17)가 설치되고, 드럼 일측에는 상기 포집물질 투입 및 인출을 위하여 마개를 구비한 인출구(18)가 형성됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 파이프(20)에 구동수단의 동력전달부재가 설치됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 드럼(10)은 수직설치됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 드럼(10)은 도전성 금속용기로 이루어져 음극(-)부재를 겸하는 것을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 수직설치되는 드럼(10)의 바닥에는 음극판(34)이 설치됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 수직설치되는 드럼(10)에는 별도의 구동장치에 의하여 회동되는 포집물질 교반날개(51)가 설치됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 드럼(10) 내부에는 하단이 상기 포집물질(41)에 인접되고 드럼 내주면과의 사이에 우회로(14)를 형성하는 우회가이드(15)가 설치됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 교반날개(51)가 설치되는 드럼에는 전극을 띠게 되는 다수의 보올(37)이 부여됨을 특징으로 하는 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 드럼(10)이 상기 유입관(21) 및 회수관(23)을 통하여 연속적으로 복수 연결설치됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 양극(+)부재 및 음극(-)부재의 전극을 바꿔주는 전극전환장치가 더 구비됨을 특징으로 하는 액상 포집물질을 이용하는 금회수장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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