KR100898076B1 - 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치 및 방법 - Google Patents

폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치 및 방법에 관한 것으로, 폐망간전지 및 알카라인전지를 그 형상에 따라 철재피복전지와 랜턴 전지로 선별하여 상기 철재피복전지는 파쇄, 분쇄, 입도 선별, 자력 선별 공정을 통해 철재조각과 이산화망간을 주로 포함하는 폐전지분말을 회수하여 재활용 처리하고, 상기 철재피복전지의 가연성잔여물과 상기 랜턴 전지는 열분해 탄화, 1차 분쇄, 1차 입도선별, 2차 분쇄, 2차 입도선별을 통해 아연괴, 탄소봉, 및 그외 나머지 탄화물들의 총 혼합물인 이산화망간을 주로 포함하는 폐전지분말을 유가물로 회수하여 100% 재활용처리한다.
본 발명에 의하면, 종래의 폐망간전지 및 알카라인전지 매립 시 발생하는 사회적 비용 소요 및 환경오염 문제를 완벽하게 해소하고, 종래의 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 기술들과 비교해 볼 때, 종래기술로는 회수하지 못하던 전도성 탄소봉을 포함하여 철재조각, 아연괴, 및 그외 나머지 물질들의 총 혼합물인 이산화망간을 주로 포함하는 폐전지분말 등의 유가물을 상대적으로 저렴한 비용으로 회수할 수 있다.
망간전지, 알카라인전지, 재활용

Description

폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치 및 방법{Recycling apparatus for used Zinc-Carbon and Alkaline batteries and method thereof}
본 발명은 폐전지 재활용 기술에 관한 것이며, 더욱 상세히는 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 전지는 그 재사용 여부에 따라 1회용 1차 전지와 충전용 2차 전지로 구분되며, 특히 망간전지와 알카라인전지는 대표적인 1차 전지로서, 산업용 전지류를 제외하고 일반 생활계 쓰레기에 포함되어 배출되는 전지류 중에서 90%이상을 차지한다.
한편, 이와 같이 다량으로 배출되는 폐망간전지 및 알카라인전지는 주로 지중에 매립하여 폐기하는데, 이 경우 매립에 따른 사회적 비용 발생뿐만 아니라 토양 및 지하수오염 등의 환경오염을 야기하는 문제점이 있기 때문에, 최근 들어 단순 매립보다 폐망간전지 및 알카라인전지에 포함되어 있는 유가물(예컨대, 철, 망간, 아연 등)의 회수 및 무해화 처리를 위한 다양한 재활용 기술이 개발되고 있다.
예컨대, 습식분리방식은 폐망간전지 및 알카라인전지를 형상의 차이에 관계없이 한꺼번에 파쇄후 철-스크랩을 자력선별로 회수한 다음, 황산침출방법으로 잔 여 철 성분, 아연 및 망간을 침출 및 침전시켜 연질 페라이트를 제조하는 재활용 기술로서, 순도가 높은 재활용 금속 원료를 획득할 수 있는 장점이 있다.
하지만, 이러한 습식분리방식은 재활용 금속 원료의 순도가 높은 만큼 처리 비용이 상승하여 경제성을 심각히 떨어 트리며, 특히 전도성 카본으로 재활용 가능한 탄소봉이 유실될 뿐만 아니라 다량의 최종 폐기물 및 폐수가 발생하는 단점이 있다.
중온처리방식 또한 폐전지의 형상의 차이에 관계없이 한꺼번에 폐망간전지 및 알카라인전지를 700℃의 온도에서 열처리 후 수지계및 비닐계 성분을 소각한 다음, 파쇄 및 철-스크랩 회수 과정을 거치고, 잔여 미분말과 아연산화물을 재활용업체에서 처리하는 재활용 기술로서, 최종 폐기물의 부피를 축소할 수 있고 산화아연을 재활용할 수 있는 장점이 있다.
하지만, 이러한 중온처리방식은 여전히 전도성 카본으로 재활용 가능한 탄소봉이 유실될 뿐만 아니라 다량의 최종 폐기물이 발생하는 단점이 있으며, 특히 열처리로 인한 철의 회수율이 감소하는 단점이 있다.
고온처리방식은 폐망간전지 및 알카라인전지를 포함하는 더욱 광범위의 폐전지(이를테면 산화은 전지등 기타 생활계 폐전지등을 포함)를 , 1000℃로 환원 배소한 후 아연증기를 응축한 다음, 수은을 분리하고, 잔재물과 페로 망간을 회수하는 재활용 기술로서, 처리 공정이 간단하고 대량 처리가 용이한 장점이 있다.
하지만, 이러한 고온처리방식은 선별비용이야 절감되겠지만 회수되는 아연의 순도가 낮고 저질 페로 망간의 수요처를 찾기 힘들다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 방법들이 폐전지의 서로 다른 형상에 따라 적합한 해체공정을 대응하지 못하여 발생하는 비용상승의 문제점 및 유가물들의 순도저하 등의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 폐망간전지 및 알카라인전지를 그 형상에 따라 철재피복전지와 랜턴 전지로 별도 선별하여 상기 철재 피복 전지는 파쇄, 분쇄, 입도선별, 자력선별 공정을 통해 철재조각과 폐전지분말을 유가물로 회수하여 재활용 처리하고, 상기 철재 피복 전지의 가연성 잔여물과 상기 랜턴 전지는 열분해 탄화, 1차 분쇄, 1차 입도선별, 2차 분쇄 2차 입도선별을 통해 아연괴, 탄소봉, 철재 단자스프링 및 그외 나머지 물질들의 총 혼합물인 이산화망간을 주로 포함하는 폐전지분말을 유가물로 회수하는 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치는, 수집된 폐망간전지 및 알카라인전지중 철재피복전지가 저장되는 제1 호퍼와; 수집된 폐망간전지 및 알카라인전지 중 랜턴 전지가 저장되는 제2 호퍼; 상기 제1 호퍼에 저장된 후 이송되는 철재피복전지를 파쇄하는 파쇄기; 상기 파쇄기에 의해 파쇄된 철재 피복 전지를 분쇄하여 미분화하는 제1 분쇄기; 상기 제1 분쇄기에 의해 미분화된 철재피복전지 분쇄물을 입도 선별용 철망을 이용하여 폐전지분말과 전지외피용 철재조각 및 철재피복전지 최종잔여물로 구분하여 선별하고 상기 폐전지분말을 회수하는 제1 진동선별기; 상기 제1 진동선별기에 의해 걸러진 전지외피용 철재조각 및 철재피복전지 최종잔여물 중 상기 전지외피용 철재조각을 자력 선별하여 회수하고 상기 철재피복전지 최종잔여물을 걸러내는 자력선별기; 상기 제2 호퍼에 저장된 랜턴 전지와 상기 자력선별기에 의해 걸러진 상기 철재피복전지 최종잔여물을 직화가 아닌 간접열, 즉 산소공급이 없는 상태에서 복사열에 의한 열분해를 통해 완전 탄화시키는 열분해로(熱分解爐); 상기 열분해로에 의해 열분해된 폐전지탄화물 중 랜턴 전지의 탄소봉은 손상되지 않고 나머지 탄화물은 부숴져 상기 탄소봉에서 박리되도록 폐전지탄화물을 압착분쇄하여 1차 분쇄 폐전지탄화물을 토출하는 제2 분쇄기; 상기 제2 분쇄기로부터 토출된 토출물로부터 제1차 분쇄 폐전지탄화물을 선별하고 랜턴 전지의 탄소봉을 회수하는 제2 진동선별기; 상기 제2 진동선별기에 의해 회수된 랜턴 전지의 탄소봉을 제외한 제1차 분쇄 폐전지탄화물을 더욱 곱게 미분화하는 제3 분쇄기; 상기 제3 분쇄기에 의해 미분화된 제2차 분쇄 폐전지탄화물을 입도 선별용 철망을 이용하여 폐전지분말과 랜턴 전지 음극용 아연관이 용융되었다가 냉각 응고된 아연괴 및 랜턴 전지 단자스프링으로 구분하여 선별, 회수하는 제3 진동선별기;로 구성된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 방법은, 수집된 폐망간전지 및 알카라인전지 중 철재피복전지를 제1 호퍼에 저장하는 제1 공정과; 수집된 폐망간전지 및 알카라인전지 중 랜턴 전지를 제2 호퍼에 저장하는 제2 공정; 상기 제1 호퍼에 저장된 후 이송되는 철재피복전지를 파쇄기로 파쇄하는 제3 공정; 상기 파쇄기에 의해 파쇄된 철재피복전지를 제1 분쇄기로 분쇄하여 미분화하는 제4 공정; 상기 제1 분쇄기에 의해 미분화된 철재피복전지 분쇄물을 입도 선별용 철망을 구비한 제1 진동선별기를 이용하여 폐전지분말과 전지 외피용 철재조각 및 철재피복전지 최종잔여물로 구분하여 선별하고 상기 폐전지분말을 회수하는 제5 공정; 자력선별기를 이용하여 상기 제1 진동선별기에 의해 걸러진 전지 외피용 철재조각 및 철재피복전지 최종잔여물 중 상기 전지 외피용 철재조각을 자력 선별하여 회수하고 상기 철재 피복 전지 최종 잔여물을 걸러내는 제6 공정; 상기 제2 호퍼에 저장된 랜턴 전지와 상기 자력선별기에 의해 걸러진 상기 철재피복전지 최종잔여물을 열분해로(熱分解爐)에 투입하여 직화가 아닌 간접열, 즉 산소공급이 없는 상태에서 복사열에 의한 열분해를 통해 완전 탄화시키는 제7 공정; 상기 열분해로에 의해 열분해된 폐전지탄화물 중 랜턴 전지의 탄소봉이 손상되지 않을 정도로 이격된 2개의 롤러가 장착된 제2 분쇄기를 이용하여 폐전지탄화물을 1차 압착분쇄하여 상기 폐전지탄화물을 랜턴 전지의 탄소봉으로부터 박리시켜 토출하는 제8 공정; 제2 진동선별기를 이용하여 상기 박리,토출된 폐전지탄화물로부터 1차 분쇄 폐전지탄화물을 선별하고, 상기 랜턴 전지의 탄소봉을 회수하는 제9 공정; 상기 제2 진동선별기에 의해 선별된 상기 1차 분쇄 폐전지탄화물을 제3 분쇄기로 2차 분쇄하여 2차 분쇄 폐전지탄화물로 미분화하는 제10 공정; 및 상기 미분화된 2차 분쇄 폐전지탄화물을 입도 선별용 철망을 구비한 제3진동선별기를 이용하여 폐전지분말과, 랜턴 전지 음극용 아연관이 용융되었다가 냉각응고된 아연괴, 및 랜턴 전지단자스프링으로 구분하여 선별, 회수하는 제11 공정;으로 이루어진다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 종래의 폐망간전지 및 알카라인전지 매립 시 발생하는 사회적 비용 소요 및 환경오염 문제를 완벽하게 해소하고, 종래의 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 기술들과 비교해 볼 때, 종래기술로는 회수하지 못하던 전도성 탄소봉을 포함하여 철재조각, 아연괴, 및 그외 나머지 물질들의 총 혼합물인 이산화망간을 주로 포함하는 폐전지분말 등의 유가물을 상대적으로 저렴한 비용으로 회수할 수 있다.
또한, 상기 철재피복전지의 가연성잔여물과 상기 랜턴 전지를 열분해 탄화 처리할 때 발생하는 배기가스의 폐열을 회수하여 난방 혹은 온수용으로 활용할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 제1 호퍼(100)는 수집된 폐망간전지 및 알카라인전지 중 철재피복전지가 저장된다.
제2 호퍼(110)는 수집된 폐망간전지 및 알카라인전지 중 랜턴 전지가 저장된다.
파쇄기(120)는 상기 제 1 호퍼(100)에 저장된 후 이송되는 철재피복전지를 파쇄한다.
제1 분쇄기(130)는 상기 파쇄기(120)에 의해 파쇄된 철재피복전지를 분쇄하여 미분화한다.
상기 제1 분쇄기(130)로는 다양한 형태의 분쇄기를 사용할 수 있으며, 특히 고속횡형 회전식 충격 전단 파쇄기를 사용하는 것이 바람직하다.
제1 진동선별기(140)는 상기 제1 분쇄기(130)에 의해 미분화된 철재피복전지 분쇄물을 입도 선별용 철망을 이용하여 폐전지분말과 전지 외피용 철재조각 및 철재피복전지 최종 잔여물로 구분하여 선별하고 상기 폐전지분말을 회수한다.
자력 선별기(150)는 상기 제1 진동선별기(140)에 의해 걸러진 전지 외피용 철재조각 및 철재피복전지 최종 잔여물 중 상기 전지 외피용 철재조각을 자력 선별하여 회수하고 상기 철재피복전지 최종잔여물을 걸러낸다.
열분해로(熱分解爐; 160)는 상기 제2 호퍼(120)에 저장된 랜턴 전지와 상기 자력선별기(150)에 의해 걸러진 상기 철재피복전지 최종잔여물을 직화가 아닌 간접열, 즉 산소공급이 없는 상태에서 복사열에 의한 열분해를 통해 완전 탄화시킨다.
상기 열분해로(160)는 본 발명자가 기 출원한 대한민국 특허출원번호 제10-2007-0032554호에 따른 1차 폐전지 재활용장치로 소개된 열분해로를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 열분해로(160)는 대략 1∼2시간 동안 600∼700℃의 복사열을 가하여 상기 랜턴 전지와 상기 자력선별기(150)에 의해 걸러진 상기 철재피복전지 최종 잔여물을 완전 탄화시킨다. 이 과정에서 형상을 유지시키고 있던 랜턴 전지의 외형 유지재인 P.P 수지류, 타르, 종이류는 가연성 가스를 발생시키며 탄화되어 해체되며, 이때 발생하는 가연성 가스는 상기 열분해로(160)의 화구로 끌어들여 전지 자신을 분해하는 연료로 다시 사용되며, 상기 열분해로(160)에서 배출되는 불완전 연소 가스는 별도로 설비된 배출가스 완전연소시스템을 적용하여 1,250℃ 이상의 온도에서 완전 연소시키는 것이 바람직하며, 특히 이 과정에서 발생하는 폐열을 회수하여 온수 및 난방용 등으로 재활용할 수 있다.
상기 열분해로(160) 대신 일반적인 폐기물 소각로에 상기 랜턴 전지와 상기 자력선별기(150)에 의해 걸러진 가연성 물질인 상기 철재피복전지 최종 잔여물을 투입하여 외피만 소각시킬 수도 있다.
제2 분쇄기(170)는 상기 열분해로(160)에 의해 열분해된 폐전지탄화물을 1차 분쇄하여 상기 폐전지탄화물을 랜턴 전지의 탄소봉과 1차 분쇄 폐전지탄화물로 분리되도록 박리, 토출한다.
상기 제2 분쇄기(170)로는 다양한 형태의 분쇄기를 사용할 수 있으며, 특히 롤 분쇄기를 사용하는 것이 바람직하다.
예컨대, 상기 제2 분쇄기(170)로는 상기 열분해로(160)에 의해 열분해된 폐전지 탄화물을 일정 간격(탄소봉은 손상되지 않을 정도의 간격)으로 이격된 상부 롤과 하부 롤 사이를 통과시켜 1차 분쇄하여 상기 폐전지 탄화물이 랜턴 전지 탄소봉과 1차분쇄 폐전지탄화물로 서로 박리되어 토출되도록 제작된 롤 분쇄기를 사용하는 것이 바람직하다.
제2 진동선별기(180)는 입도 선별용 철망이 구비되어 있어 상기 제2 분쇄기(170)에 의해 박리,토출된 토출물로부터 상기 1차 분쇄 폐전지탄화물을 진동선별하고 랜턴 전지의 탄소봉을 회수한다.
상기 제2 진동선별기(180)로는 다양한 형태의 선별기를 사용할 수 있으며, 특히 진동선별기를 사용하는 것이 바람직하다.
제3 분쇄기(190)는 상기 제2 진동선별기(180)에 의해 선별된 1차 분쇄 폐전지 탄화물을 재활용원료로 사용할 수 있도록 더욱 곱게 미분화하는 2차 분쇄를 수행한다.
상기 제3 분쇄기(190)는 다양한 형태의 분쇄기를 사용할 수 있으며, 특히 롤 분쇄기를 사용하는 것이 바람직하다.
제3 진동선별기(200)는 상기 제3 분쇄기로부터 미분화된 2차 분쇄 폐전지탄화물중에 포함된 폐전지분말과 전지 외피용 아연관이 용융되었다가 냉각응고된 아연괴 및 랜턴 전지단자스프링을 선별, 회수한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치는 도 2에 나타낸 바와 같은 방법에 의해 다음과 같이 작동한다.
본 발명에서는 폐망간전지 및 알카라인전지를 그 외관의 형상에 따라 철재 피복전지와 랜턴 전지로 선별한 후, 상기 철재피복전지는 파쇄, 분쇄, 입도 선별, 자력 선별 공정을 통해, 그리고 상기 철재피복전지의 최종잔여물과 상기 랜턴 전지는 열분해 탄화, 1차 분쇄, 1차 입도선별, 2차분쇄, 2차 입도선별-공정을 통해 최종적으로 다음과 같은 유가물들을 회수하여 재활용 원료로 사용한다. 첫째, 철재조각(예컨대, 철재피복전지의 외피용 철재조각, 랜턴 전지의 단자스프링), 둘째, 탄소봉(랜턴 전지의 탄소봉), 셋째 아연괴(랜턴 전지의 아연관이 열분해공정에서 용융되었다가 다시 냉각응고된 괴), 넷째 폐전지분말(첫째에서 셋째까지의 재활용원료들을 제외한 나머지 물질들의 총 혼합분말로, 철재피복전지에서도 발생하며 랜턴 전지에서도 발생)들이 바로 폐망간전지 및 알카라인전지에서 회수하게 되는 최종적인 재활용 원료들이 되는 것이다.
참고로, 상기 랜턴 전지는 일반 생활계 쓰레기에 포함되어 배출되는 폐망간전지 및 알카라인전지 중에서 대략 20%를 차지하며, 외피가 종이 혹은 P.P계 수지로 되어 있고, 내부에 타르로 밀봉한 아연 관이 4개 조합으로 구성되는 일명 랜턴 전지를 말한다. 이와 같이 구성되는 랜턴 전지는 재활용 처리를 위해 철재피복전지와 동일한 공정으로 파쇄, 분쇄, 진동 선별할 경우 분쇄과정에서 부풀어 오른 종이질 섬유와 타르가 분쇄기의 망과 진동 선별기의 철망에 찐득찐득하게 엉겨붙어 그 기능을 마비시킬 뿐만 아니라 자성이 없는 편상 아연은 선별이 까다롭고 탄소봉 또한 파손되면 선별 작업이 까다로워지고 회수율 역시 급격히 떨어지게 된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 랜턴 전지는 철재피복전지와는 별도로 열분해 탄화 방식을 채택하여 외피의 구성물질들이 재활용과정에서 불순물로 취급되는 개연성을 없앤다.
도 2를 참조하면, 수집된 폐망간전지 및 알카라인전지는 그 형상에 따라 철재 피복 전지와 랜턴 전지로 선별된 후, 상기 철재피복전지는 제1 호퍼(100)에 저장되고(S100), 상기 랜턴 전지는 제2 호퍼(110)에 저장된다(S110).
이어서, 상기철재피복전지 재활용 처리가 수행되는데, 상기 제1 호퍼(100)에 저장된 철재피복전지는 파쇄기(120)로 이송되어 파쇄(S120)된 다음, 상기 제1 분쇄기(130)에 의해 미분화된다(S130).
이어서, 상기 제1 분쇄기(130)에 의해 미분화된 철재피복전지 분쇄물은 입도 선별용 철망을 구비한 상기 제1 진동선별기(140)의 입도 선별용 철망 위로 투입되어 밑으로 걸러지는 미세 분말은 재활용을 위한 폐전지분말로 회수되고(S140), 상기 입도 선별용 철망 위에 잔존하는 전지 외피용 철재조각 및 상기 입도 선별용 철망에 의해 걸러지지 않는 굵은 탄소분말을 포함하는 가연성 잔여물로 구성되는 철재피복전지 최종잔여물은 자력선별기(150)로 투입된다.
이때, 제1 진동선별기로부터 회수되는 상기 폐전지분말은 주로 이산화망간을 포함하는 분말이며, 벽돌이나 바닥재 등의 착색제로 유용하게 활용할 수 있으며, 실제로 본 발명자가 기 출원한 대한민국 특허출원번호 제10-2007-0021344호에 따른 폐건전지 파쇄분말을 이용한 점토벽돌 제조방법에 소개된 바와 같이 벽돌 제조용 착색제로 활용된다.
이어서, 상기 제1 진동선별기(140)에 의해 걸러진 전지 외피용 철재조각 및 철재피복전지 최종잔여물 중 상기 전지 외피용 철재조각이 상기 자력선별기(150)에 의해 자력 선별되어 회수되고, 상기 철재피복전지 최종잔여물이 걸러진다(S150). 이때, 상기 자력 선별기(150)에서 회수되는 상기 전지 외피용 철재조각은 제철소의 제철과정에 투입되는 중요한 재활용원료가 된다.
다음으로, 상기 랜턴 전지 재활용처리가 수행되는데, 상기 제2 호퍼(110)에 저장된 랜턴 전지와 상기 자력선별기에 의해 걸러진 상기 철재피복전지 최종잔여물은 상기 열분해로(160)에 투입되어 직화가 아닌 간접열, 즉 산소공급이 없는 상태에서 복사열에 의한 열분해를 통해 완전 탄화된다(S160).
이어서, 상기 열분해로(160)에 의해 열분해된 폐전지 탄화물은 제2 분쇄기(170)의 일정 간격으로 이격된 상부 롤과 하부 롤 사이를 통과하는 동안에 랜턴 전지의 탄소봉과 1차 분쇄 폐전지탄화물로 박리되어 토출된다(S170).
이 경우, 상기 상부 롤과 하부 롤 사이의 간격은 상기 폐전지 탄화물에 포함된 탄소봉을 손상 없이 회수할 수 있는 간격으로 적절하게 조절할 수 있다.
이어서 상기 제2 분쇄기(170)에 의해 박리되어 토출된 1차 분쇄 폐전지탄화물은 제2 진동선별기(180)로 이송되어 내부에 구비되어 있는 입도 선별용 철망에 의해 하부의 1차 분쇄 폐전지탄화물로 진동선별되고, 상부의 랜턴 전지의 탄소봉은 회수되어진다(S180).
이어서, 상기 제2 진동선별기(180)에 의해 선별된 상기 1차 분쇄 폐전지탄화물은 제3 분쇄기(190)로 이송되어 2차 분쇄되어 미분화된 다음(S190), 최종적으로 입도 선별용 철망을 구비한 제3 진동 선별기(200)에 의해 폐전지분말과 랜턴 전지 음극관용 아연괴 및 랜턴 전지 단자스프링으로 구분되어 선별, 회수된다(S200).
이때, 회수되는 상기 폐전지분말도 역시 주로 이산화망간을 포함하는 분말이며, 벽돌이나 바닥재 등의 착색제로 유용하게 활용할 수 있으며, 실제로 본 발명자가 기 출원한 대한민국 특허출원번호 제10-2007-0021344호에 따른 폐건전지 파쇄 분말을 이용한 점토 벽돌 제조 방법에 소개된 바와 같이 벽돌 제조용 착색제로 활 용된다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치 및 방법은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치를 나타낸 실시예.
도 2는 본 발명에 따른 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 방법을 나타낸 실시예.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 제1 호퍼 110: 제2 호퍼
120: 파쇄기 130: 제1 분쇄기
140: 제1 진동선별기 150: 자력 선별기
160: 열분해로(熱分解爐) 170: 제2 분쇄기
180: 제2 진동선별기 190: 제3 분쇄기
200: 제3 진동선별기

Claims (6)

  1. 수집된 폐망간전지 및 알카라인전지 중 철재피복전지가 저장되는 제1 호퍼(100)와;
    수집된 폐망간전지 및 알카라인전지 중 랜턴 전지가 저장되는 제2 호퍼(110);
    상기 제1 호퍼(100)에 저장된 후 이송되는 철재피복전지를 파쇄하는 파쇄기(120);
    상기 파쇄기(120)에 의해 파쇄된 철재피복전지를 분쇄하여 미분화하는 제1 분쇄기(130);
    상기 제1 분쇄기(130)에 의해 미분화된 철재피복전지 분쇄물을 입도 선별용 철망을 이용하여 폐전지분말과 전지 외피용 철재조각 및 철재피복전지 최종잔여물로 구분하여 선별하고 상기 폐전지분말을 회수하는 제1 진동 선별기(140);
    상기 제1 진동 선별기(140)에 의해 걸러진 전지 외피용 철재조각 및 철재피복전지 최종잔여물 중 상기 전지 외피용 철재조각을 자력 선별하여 회수하고 상기 철재피복전지 최종잔여물을 걸러내는 자력선별기(150);
    상기 제2 호퍼(120)에 저장된 랜턴 전지와 상기 자력선별기(150)에 의해 걸러진 상기 철재피복전지 최종잔여물을 직화가 아닌 간접열, 즉 산소공급이 없는 상태에서 복사열에 의한 열분해를 통해 완전 탄화시키는 열분해로(熱分解爐; 160);
    상기 열분해로(160)에 의해 열분해된 폐전지 탄화물을 1차 분쇄하여 상기 폐전지 탄화물을 랜턴 전지의 탄소봉과 1차 분쇄 폐전지탄화물로 박리하는 제2 분쇄기(170);
    상기 제2 분쇄기(170)에 의해 박리 토출된 상기 1차 분쇄 폐전지토출물로부터 1차 분쇄 폐전지탄화물을 선별하고 상기 랜턴 전지의 탄소봉을 회수하는 제2 진동선별기(180);
    선별된 상기 1차 분쇄 폐전지탄화물을 2차 분쇄하여 미분화하는 제3 분쇄기(190); 및
    상기 제3 분쇄기(190)에 의해 미분화된 2차 분쇄 폐전지탄화물을 입도 선별용 철망을 이용하여 폐전지분말과 랜턴 전지의 음극용 아연괴 및 랜턴 전지 단자 스프링으로 구분하여 선별, 회수하는 제3 진동 선별기(200);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 분쇄기(130)는 고속횡형 회전식 충격 전단 파쇄기이며 제2 분쇄기(170) 및 제3 분쇄기(190)는 롤 분쇄기인 것을 특징으로 하는 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 분쇄기(170)는 상기 열분해로(160)에 의해 열분해된 폐전지 탄화물을 일정 간격으로 이격된 상부 롤과 하부 롤 사이를 통과시켜 1차 분쇄하여 상기 폐전지탄화물을 랜턴 전지의 탄소봉과 1차 분쇄 폐전지탄화물로 선별하고, 상기 랜턴 전지의 탄소봉을 회수하는 롤 분쇄기인 것을 특징으로 하는 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 장치.
  4. 수집된 폐망간전지 및 알카라인전지 중 철재피복전지를 제1 호퍼(100)에 저장하는 제1 공정(S100)과;
    수집된 폐망간전지 및 알카라인전지 중 랜턴 전지를 제2 호퍼(110)에 저장하는 제2 공정(S110);
    상기 제1 호퍼(100)에 저장된 후 이송되는 철재피복전지를 파쇄기(120)로 파쇄하는 제3 공정(S120);
    상기 파쇄기(120)에 의해 파쇄된 철재피복전지를 제1 분쇄기(130)로 분쇄하여 미분화하는 제4 공정(S130);
    상기 제1 분쇄기(130)에 의해 미분화된 철재 피복 전지 분쇄물을 입도 선별용 철망을 구비한 제1 진동 선별기(140)를 이용하여 폐전지분말과 전지 외피용 철재조각 및 철재피복전지 최종잔여물로 구분하여 선별하고 상기 폐전지 분말을 회수하는 제5 공정(S140);
    자력 선별기(150)를 이용하여 상기 제1 진동선별기(140)에 의해 걸러진 전지 외피용 철재조각 및 철재피복전지 최종잔여물 중 상기 전지 외피용 철재조각을 자력 선별하여 회수하고 상기 철재피복전지 최종잔여물을 걸러내는 제6 공정(S150);
    상기 제2 호퍼(110)에 저장된 랜턴 전지와 상기 자력 선별기에 의해 걸러진 상기 철재피복전지 최종 잔여물을 열분해로(熱分解爐; 160)에 투입하여 직화가 아닌 간접열, 즉 산소공급이 없는 상태에서 복사열에 의한 열분해를 통해 완전 탄화시키는 제7 공정(S160);
    상기 열분해로(160)에 의해 열분해된 폐전지탄화물을 제2 분쇄기(170)로 1차 분쇄하여 상기 폐전지탄화물을 랜턴 전지의 탄소봉과 1차 분쇄 폐전지탄화물로 박리 토출하는 제8 공정(S170);
    상기 제2 분쇄기(170)에 의해 박리 토출된 1차 분쇄 폐전지토출물 중 제2 진동선별기(180)로 1차 분쇄 폐전지탄화물을 선별하고 랜턴 전지의 탄소봉을 회수하는 제9 공정(S180);
    상기 제2 진동선별기(180)에 의해 선별된 상기 1차 분쇄 폐전지 탄화물을 제3 분쇄기(190)로 2차 분쇄하여 미분화하는 제10 공정(S190); 및
    상기 제3 분쇄기(190)에 의해 미분화된 2차 분쇄 폐전지탄화물을 입도 선별용 철망을 구비한 제3 진동 선별기(200)를 이용하여 폐전지분말과 랜턴 전지의 음극용 아연괴 및 랜턴 전지 단자스프링으로 구분하여 선별, 회수하는 제11 공정(S200);
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제4 공정(S130)에서는 상기 제1 분쇄기(130)로 고속횡형 회전식 충격 전단 파쇄기를 이용하며 제8 공정(S170) 및 제10 공정(S190)에서는 제2 분쇄기(170) 및 제3 분쇄기(190)로 롤 분쇄기를 이용하는 것을 특징으로 하 는 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제8 공정(S170)에서는 상기 열분해로(160)에 의해 열분해된 폐전지탄화물을 상기 제2 분쇄기(170)의 일정 간격으로 이격된 상부 롤과 하부 롤 사이를 통과시키며 1차 분쇄하여 상기 폐전지탄화물을 랜턴 전지의 탄소봉이 손상되지 않으면서 나머지 1차 분쇄 폐전지탄화물을 박리할 수 있는 롤 분쇄기를 이용하는 것을 특징으로 하는 폐망간전지 및 알카라인전지 재활용 방법.
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