KR100924296B1 - Process for preparing zinc sulfate from electric arc furnace dust, and an apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반응기 내에 농황산의 분무 수단과 전기로 더스트의 산포 수단인 진동반을 설치하여 농황산과 전기로 더스트의 균일한 혼합을 유도하고, 또한 밀이 구비된 회전반 내에 혼합물을 포집하여 2차 반응시킴으로써 황산아연 성분을 고수율 및 신속하게 제조할 수 있게 하는 아연 장치 및 이를 이용한 황산아연의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention is to install a vibrating plate that is a spray means of concentrated sulfuric acid and electric dust dust in the reactor to induce uniform mixing of the concentrated sulfuric acid and the dust of the electric furnace, and also to collect the mixture in a rotary disk equipped with a mill, the secondary reaction The present invention relates to a zinc device capable of producing a high yield and rapid production of zinc sulfate components, and to a method for producing zinc sulfate using the same.
일반적으로 황산아연은 아연 금속을 이용하여 직접 황산이나 염산과 반응시켜 제조하고 있으나, 아연 금속은 고가이므로 상기와 같은 화합물을 제조하는 것은 경제적으로 이점이 없다. 때문에 폐기물을 사용하여 폐기물 중에 함유되어 있는 아연을 회수하여 고가의 금속 아연을 대체하고 있는데, 이러한 방법은 환경을 보호하고, 경제적으로도 유리하므로 폐기물에 대한 연구가 계속되고 있다.In general, zinc sulfate is prepared by directly reacting with sulfuric acid or hydrochloric acid using zinc metal, but since zinc metal is expensive, it is not economically advantageous to prepare such a compound. Therefore, the use of waste to recover the zinc contained in the waste to replace the expensive metal zinc, this method protects the environment and economically advantageous because the research on waste continues.
폐기물 중에 현재, 다량 발생되는 전기로 더스트(EAFD)를 사용하는 것이 유리하나, 이러한 폐기물을 사용하여 제조하는 것은 여러 가지 제약이 따른다. 즉, 종래의 전기로 더스트는 그대로 사용할 수 없어서 이를 특수 산업폐기업자를 통하여 폐기하거나 또는 아스팔트 몰타르에 혼합하여 사용하여 왔으나, 침출수에서 발생하는 각종 중금속 때문에 토양을 황폐화시키고, 또한 이렇게 침출된 중금속이 함유된 용액이 건조되면 미세 분말이 비산하여 인체에 악영향을 미치기 때문에 사회적 문제로 대두되고 있다.Among the wastes presently, it is advantageous to use a large amount of generated electric dust (EAFD), but manufacturing with such wastes has several limitations. That is, the conventional electric furnace dust can not be used as it is, it has been used through the disposal of special industrial waste companies or mixed with asphalt mortar, but the waste due to various heavy metals generated in the leachate, and also contains the heavy metal so leached When the dried solution is dried, fine powder is scattered and adversely affects the human body, which is a social problem.
전기로 더스트는 폐차 등의 고철을 1800℃의 고온 전기로 내에서 아연의 증발로 인하여 발생하거나 또는 폐차에 다량 발생하는 것으로 그의 구성성분은 고철의 종류와 처리 회사의 제조 특성에 따라 상이하기는 하나, 대부분 철분이 약 20∼35%, 아연 성분이 약 20∼35%이며 기타 알루미늄, 실리카, 각종 무기염류, 구리, 마그네슘염 등이 존재한다.Furnace dust is generated from scrap metals such as scrap cars due to evaporation of zinc in high temperature electric furnace at 1800 ℃ or in scrap cars, and its components are different depending on the type of scrap and the manufacturing characteristics of the processing company. In most cases, iron is about 20-35%, zinc is about 20-35%, and other aluminum, silica, various inorganic salts, copper and magnesium salts are present.
본 발명자는 전기로 더스트나 아연재로부터 아연을 회수하는 방법에 관하여 여러가지 특허를 출원한 바 있다(특허문헌 1∼6등). 상기 특허 문헌들은 전기로 더스트를 처리하여 금속 아연 또는 아연화합물을 제조하는 방법들을 제안하고 있으나, 이러한 아연 화합물의 제조시, 전기로 더스트 중에는 철성분이 아연성분과 비슷한 양으로 함유되어 있으므로, 과량의 황산이나 염산을 사용하여 전기로 더스트와 반응시키면, 더스트 중의 아연뿐만 아니라 철성분도 함께 반응하여 생성되는 문제점이 있다.The present inventors have applied for various patents on the method of recovering zinc from dust or zinc material (Patent Documents 1 to 6, etc.). The patent documents propose methods for producing metal zinc or zinc compounds by treating dust with electricity. However, when the zinc compound is prepared, since the iron component is contained in an amount similar to that of zinc, When sulfuric acid or hydrochloric acid is used to react with the dust, there is a problem that not only zinc in the dust but also iron components are reacted together.
또한, 더스트를 분석하여 더스트중의 아연함량의 당량비로 황산이나 염산으로 반응시키면, 아연성분이 산과 반응하여 황산아연이나, 염화아연을 얻게 되나, 더스트 중의 아연성분과 철성분이 독립적으로 존재하지 않고, 징크페라이트의 형태 나 철과 아연의 합금 산화물로 존재하는 성분이 많기 때문에 강산과의 반응에서도 반응시간이 지나치게 길고, 또한 얻어진 아연 화합물중에 철성분이 약 4∼5% 함유하므로, 이를 아연금속이나 산화아연을 사용하여 탈철 처리하지 않으면 순수한 아연화합물을 얻을 수 없게 된다.When the dust is analyzed and reacted with sulfuric acid or hydrochloric acid at an equivalent ratio of zinc content in the dust, the zinc component reacts with the acid to obtain zinc sulfate or zinc chloride, but the zinc and iron components in the dust do not exist independently. The reaction time is too long even in the reaction with strong acid, and the zinc compound contains about 4 to 5% of iron in zinc form. If zinc oxide is not used for iron removal, pure zinc compounds cannot be obtained.
더욱이 탈철 처리는 그 비용이 많이 들기 때문에 최종 화합물인 황산아연 또는 염화아연 등의 아연 화합물의 제조방법에 가격 경쟁력이 없다. 특히, 본 발명자가 특허출원한 특허문헌 3에서는 전기로 더스트에 환원제를 혼합하고, 여기에 황산을 가하여 황산아연과 황산제1철을 얻고, 이를 분리한 후, 황산아연 중에 소량 함유된 황산제1철을 제거하여 황산아연을 제조하는 방법을 개시한 바 있으나, 이러한 방법은 시설비가 많이 들고, 또한 황산제1철의 여과, 분리공정 및 탈철에 따른 비용 때문에 공정이 복잡하며, 코스트가 높은 단점이 있다.In addition, the de-ironing process is expensive, and thus, there is no price competitiveness in the method for producing a zinc compound such as zinc sulfate or zinc chloride, which is a final compound. In particular, in Patent Document 3, which the inventors have applied for, the reducing agent is mixed with the electric dust, and sulfuric acid is added thereto to obtain zinc sulfate and ferrous sulfate, and after separating, the sulfuric acid agent 1 contained in a small amount in zinc sulfate. Although a method of manufacturing zinc sulfate by removing iron has been disclosed, such a method has a high facility cost, a complicated process due to the cost of ferrous sulfate filtration, a separation process, and a decarburization, and a high cost. have.
또한, 본 발명자는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 전기로 더스트를 염산 또는 황산과 같은 강산과 반응시켜 황산아연을 회수함에 있어서, 철성분이 황산철이나 염화철로 전환되는 것을 억제하고, 아연염만을 선택적으로 회수하기 위하여 황산동 또는 염화동을 소량 가하여 반응시켜 황산동 또는 염화동의 촉매 작용에 의하여 황산철 또는 염화철의 형성을 억제시키고, 황산아연 또는 염화아연만을 회수하는 방법을 특허출원한 바 있다(특허문헌 4). 그러나 전술한 종래의 방법은 징크페라이트가 산에 잘 반응하지 않아 더스트 중에 함유되어 있는 아연을 회수하기 위하여는 장시간이 요하거나, 약 50%이상의 아연이 반응되지 않고 그대로 배출되기도 하며, 또한 상기 방법은 모두 습식반응이기 때문에 뱃치식으로 연속 반응으로 수행 할 수 없으므로, 이로 인한 노동비가 높아져 경제적으로 만족스러운 방법이 될 수 없다.In addition, the present inventors to suppress the conversion of iron components to iron sulfate or iron chloride in the recovery of zinc sulfate by reacting the dust with a strong acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid in order to solve this problem, and selectively only zinc salt In order to recover, a small amount of copper sulfate or copper chloride is added to react to inhibit the formation of iron sulfate or iron chloride by the catalytic action of copper sulfate or copper chloride, and a patent application has been applied for recovering only zinc sulfate or zinc chloride (Patent Document 4). However, the conventional method described above requires a long time to recover zinc contained in the dust because zinc ferrite does not react well with acid, or more than about 50% of zinc may be discharged as it is, without reacting. Since they are all wet reactions, they cannot be carried out in batch reactions in a continuous manner, resulting in a high labor cost and thus not an economically satisfactory method.
이에 따라 본 발명자는 전기로 더스트와 농황산을 제 1호퍼 및 황산 주입관을 통해 회전 디스크가 내장된 반응기 내에 연속하여 공급하여 이들 원료 성분을 미분쇄상으로 하면서 반응시켜 황산아연의 반응 혼합물을 얻고, 또한 반응시 생성되는 유해가스는 사이클론을 통해 제거함으로서 황산아연을 고속으로 회수할 수 있으며, 또한, 반응기 내부를 유리섬유 강화 플라스틱이나 테플론 등의 내산성 물질로 라이닝 처리하여 반응기의 수명을 대폭 연장시킴과 동시에 이들 장치를 저렴하게 제조할 수 있는 전기로 더스트로부터 아연성분의 회수방법 및 이를 위한장치를 제안하였다(특허문헌 6). 그러나 이러한 방법은 농황산의 입자와 전기로 더스트의 입자 크기가 불균일하고 또한 원심력이 작용하기 대문에 반응 영역이 주로 반응기 내벽에 집중되어 있으므로 반응 효율이 높이기 위하여는 전기로 더스트를 균일, 미분말상으로 예비처리한 후, 반응시켜야 하고, 또한 회전판의 회전에 의해 살포되는 전기로 더스트와 황산이 반드시 균일하게 반응하는 것은 아니어서 여전히 개선할 부분이 남아있다. Accordingly, the present inventors continuously supply the dust and concentrated sulfuric acid to the reactor equipped with the rotating disk through the first hopper and the sulfuric acid injection tube to react these raw materials in a finely pulverized state to obtain a reaction mixture of zinc sulfate. By removing the harmful gas generated by the reaction through cyclone, zinc sulfate can be recovered at high speed, and lining the inside of the reactor with acid resistant materials such as glass fiber reinforced plastic or Teflon can greatly extend the life of the reactor. A method for recovering a zinc component from an electric dust and a device therefor, which can manufacture these devices at low cost, has been proposed (Patent Document 6). However, in this method, since the particle size of concentrated sulfuric acid and the dust of the electric furnace is uneven and the centrifugal force is applied, the reaction zone is mainly concentrated on the inner wall of the reactor. After treatment, the dust must be reacted and the dust sprayed by the rotation of the rotating plate does not necessarily react uniformly with sulfuric acid, and there is still a part to be improved.
[특허문헌][Patent Documents]
1. 대한민국 특허출원 제 1998-0012296호1. Republic of Korea Patent Application No. 1998-0012296
2. 대한민국 특허출원 제 1998-0015857호2. Korean Patent Application No. 1998-0015857
3. 대한민국 특허출원 제 1998-0039927호3. Republic of Korea Patent Application No. 1998-0039927
4. 대한민국 특허공개 제 2001-0098080호4. Republic of Korea Patent Publication No. 2001-0098080
5. 대한민국 특허출원 제 2006-0110962호5. Korean Patent Application No. 2006-0110962
6. 대한민국 특허공개 제 2009-0013495호6. Republic of Korea Patent Publication No. 2009-0013495
상기 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 반응기 내에 농황산을 안개 상으로 분무하고, 전기로 더스트 분말을 진동반에 의해 균일 분산, 낙하시킴으로써 전기로 더스트와 농황산이 균일하게 혼합, 반응되게 하고, 또한 상기 혼합물을 밀이 형성된 회전반 내에 포집하여 다시 분쇄하여, 2차 반응시킴으로써 반응 효율이 극대화되고 기계적으로 안정된 전기로 더스트의 용해 반응 장치 및 이를 이용한 황산아연의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention devised to solve the above problems is to spray concentrated sulfuric acid into the mist phase in the reactor, and to uniformly mix and react the electric dust and concentrated sulfuric acid by uniformly dispersing and dropping the electric dust powder by the vibration plate. In addition, the mixture is collected in a rotating plate formed with a mill and pulverized again, to provide a secondary reaction by maximizing the reaction efficiency and mechanically stable electric dust dust dissolution reaction apparatus and a method for producing zinc sulfate using the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기로 더스트 반응 장치는, 상단에 가스 배출관(11)이 구비되고, 하단에 저류조(61)와 연결된 배출수단(60)이 구비된 반응기(10)와, 상기 반응기(10) 상부에 설치되어 농황산을 안개 상으로 분무하도록 노즐(22)이 구비된 제1투입관(21)과, 상기 반응기(10) 상부에 설치되어 전기로 더스트를 투입하는 제2투입관(32)과, 상기 노즐(22) 주변에 설치되어 상기 전기로 더스트를 수용하고 저면에 복수 개의 구멍(41)이 형성되며 수평방향으로 왕복 유동 가능한 진동반(40)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.Electric furnace dust reaction apparatus of the present invention for achieving the above object, the
바람직한 실시 형태로서, 상기 반응기(10) 하부에 회전구동수단(54)에 의해 회전되고 상면 일측과 접하여 가압 회전하는 원통형의 밀(52)이 구비되어 농황산과 전기로 더스트 반응물을 가압 교반하는 회전반(50)이 구비된 것을 특징으로 한다.As a preferred embodiment, a
본 발명에 의하면, 상기 회전반(50) 상면에 요철부(51)가 형성되거나, 상기 밀(52)의 외면에 길이 방향으로 복수 개의 돌기(53)가 형성되어 농황산과 전기로 더스트의 반응 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the concave-
또한, 상기 진동반(40)의 진동 구동은, 상기 진동반(40) 일측에 링크 바(42)를 연결시키고 상기 링크 바(42)의 타측을 캠(43)의 중심에서 편심한 위치에 연결시켜서 캠(43)의 회전으로 진동반(40)이 왕복 유동 가능하게 할 수 있다.In addition, the vibration drive of the
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기로 더스트 용해 방법은, 반응기 상부에 설치된 노즐을 통해 농황산을 안개 상으로 분무하고, 상기 노즐 주변에서 수평방향으로 왕복 유동하고 저면에 복수 개의 구멍이 형성된 진동반 내에 전기로 더스트를 투입하여 구멍을 통해 배출된 전기로 더스트의 분말과 상기 분무된 농황산이 혼합, 반응되게 한 것을 특징으로 한다.On the other hand, the electric furnace dust dissolving method of the present invention for achieving the above object, sprays concentrated sulfuric acid into the fog through a nozzle installed on the reactor top, reciprocating in the horizontal direction around the nozzle and a plurality of holes formed on the bottom surface Electric dust is introduced into the vibrating plate, and the powder of the electric dust discharged through the hole and the sprayed concentrated sulfuric acid are mixed and reacted.
더욱 바람직한 전기로 더스트의 용해 방법으로서, 상기 전기로 더스트와 농황산의 혼합물을 밀이 형성된 회전반 내에 포집하여 혼합물이 밀과 회전반 사이에서 재분쇄하여 2차 반응시키는 것을 특징으로 한다.A more preferable method for dissolving dust in an electric furnace is characterized in that the mixture of the dust and the concentrated sulfuric acid in the electric furnace is collected in a rotary disk in which a mill is formed, and the mixture is regrinded between the mill and the rotary disk for secondary reaction.
본 발명에 따르면, 농황산은 반응기 내에서 노즐을 통해 안개 상으로 분무되는 동시에 전기로 더스트는 구멍이 형성된 진동반에 의해서 균일하게 산포되어 낙하하기 때문에 미립화된 농환산 입자와 전기로 더스트 분말이 균일하게 혼합, 반응하므로 원료인 전기로 더스트(EAFD)에서 아연 수율을 높일 수 있게 된다.According to the present invention, the concentrated sulfuric acid is sprayed into the mist phase through the nozzle in the reactor and at the same time, the electric dust is uniformly dispersed and dropped by the hole formed in the hole, the atomized concentrated particles and the electric dust powder uniformly Because of the mixing and reaction, it is possible to increase the zinc yield in the electric dust (EAFD) as a raw material.
더욱이, 전기로 더스트와 농환산 혼합물을 밀이 형성된 회전반 내에 포집하여 한번 더 가압, 교반하는 2차 반응 공정을 통해 반응 효율을 상승시킬 수 있는 매우 효과적인 발명이다.Moreover, it is a very effective invention which can raise reaction efficiency through the secondary reaction process which collects electric dust and a concentrated conversion mixture into the rotating disk which mill was formed, and pressurizes and stirred once more.
일반적으로 전기로 더스트를 황산으로 처리할 때, 더스트의 성분 즉, 철 30%, 아연 30%인 경우에 황산철, 황산아연의 성분비가 비슷한 수준으로 생성된다. 이를 회피하기 위하여 황산의 첨가량을 아연 함유량에 대해 당량비로 하여 활성도가 큰 아연 만을 회수할 수 있다고 하나, 실제로는 아연 성분이외에 다량의 철성분도 함께 반응하여 나오며, 황산이 다량 첨가되는 경우에는 황산철, 황산아연이 거의 비슷한 수준으로 회수되며, 또한, 황산철과 황산아연의 용액 비중이 비슷하기 때문에 황산아연을 목적 제품으로 하는 경우에는 철성분을 완전히 제거하고, 여과하여 고순도의 황산아연을 유도하여 결정화하는 과정에서 탈철 비용이 많이 들기 때문에 황산아연의 제조공정 중, 원가비중 때문에 경쟁력이 없다. 이와 같이, 더스트중의 철성분과 아연성분이 황산과 반응할 때, 철성분과 아연성분이 동시 용해되는 것을 피하기 위하여 더스트의 아연 성분의 양에 대해 약 1.4∼1.8중량비로 농황산(98%)을 가하면 아연성분은 황산아연으로 변환되고, 약간의 철성분은 황산철로 전환되며, 이 황산철은 미반응 아연 또는 아연화합물과 반응하여 황산아연과 산화철(Fe2O3)로 전환시된다. In general, when the dust is treated with sulfuric acid by electricity, in the case of dust components, that is,
이러한 방법을 이용함에 있어서 본 발명의 반응기는, 상부에 농황산을 미립화하기 위해 안개 상으로 분무시키는 노즐이 구비되는 동시에, 전기로 더스트를 분체 상으로 하여 산포, 낙하시키는 진동반이 구비된다. 또한, 전기로 더스트 분말과 농황산 입자의 혼합물의 반응 효율을 상승시키기 위해 반응기 하부에는 밀(mill)이 구비된 회전반이 구비된다.In using such a method, the reactor of the present invention is provided with a nozzle for spraying mist in order to atomize concentrated sulfuric acid at the top, and a vibration plate for spraying and dropping electric dust into powder. In addition, in order to increase the reaction efficiency of the mixture of the dust powder and concentrated sulfuric acid particles, a rotary plate equipped with a mill is provided at the bottom of the reactor.
이하, 본 발명의 용해 장치의 예를 보인 도 1 내지 도 3을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 showing examples of the dissolution apparatus of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기로 더스트의 반응 장치를 개략적으로 보인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기로 더스트의 용해 장치 중 진동반의 구조를 보인 부분 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기로 더스트의 반응 장치 중 회전반의 구조를 보인 부분 사시도이다.1 is a schematic view showing a reaction apparatus of an electric furnace dust according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a partial perspective view showing the structure of a vibration plate of the melting apparatus of the electric furnace dust according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a partial perspective view showing the structure of the rotating plate of the reaction apparatus of the electric dust according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 반응기(10)의 상부에는 제1호퍼(20)에 저장된 농황산(H2SO4)을 반응기(10) 내부로 투입하는 제1투입관(21)과, 제2호퍼(30)에 저장된 전기로 더스트(EAFD)를 반응기(10) 내부로 투입하는 제2투입관(32)이 구비되며, 상기 제2투입관(32)에는 전기로 더스트를 원활하게 이송시키기 위해 스크류와 같은 이송수단(31)이 구비될 수 있다.Referring to FIG. 1, a
또한 상기 반응기(10) 상단에는 흡기펌프(12)와 연결된 배출관(11)이 구비되며, 상기 배출관(11)은 전기로 더스트와 농황산 반응시 반응기(10) 내부에서 발생한 염화수소(HCl) 가스를 배출시키기 위한 관로이다. 물론 도시하지는 않았으나, 상기 배출관(11)에는 염화수소 가스의 유해 물질을 처리하기 위한 집진 시설이 구비될 수 있다.In addition, the upper end of the
상기 반응기(10) 하단에는 전기로 더스트와 농황산이 반응하여 얻어진 황산 아연(ZnSO4), 산화철(Fe2O3) 등(이하, 이들을 '반응물'이라 약칭한다)을 저류조(61)로 이송시키기 위한 배출수단(60)이 구비된다.At the bottom of the
상기 전기로 더스트와 농황산의 반응 효율을 높이기 위해, 상기 반응기(10) 내의 상부에는 진동반(40)이 구비되고, 여기에 더하여 하부에는 밀(52)이 구비된 회전반(50)이 구비될 수 있다.In order to increase the reaction efficiency of the electric dust and concentrated sulfuric acid, the upper part in the
도 2를 참조하는 바와 같이 진동반(40)은 제2투입관(32)으로부터 유입된 전기로 더스트를 수용하는 접시 형태의 망체로서, 저면에는 복수 개의 구멍(41)이 형성된다. 물론 상기 구멍(41)은 그물 형태의 망으로 대체될 수 있으며, 구멍(41)의 크기 혹은 망체의 경우 메쉬의 크기는 0.5mm 정도가 적합하나, 이에 제한되는 것은 아니다.As shown in FIG. 2, the
상기 진동반(10)은 그 측면에 링크 바(42)가 연결되고, 도 1과 같이 링크 바(42)의 타측 단부는 캠(43)의 중심에서 편심한 위치에 연결된다. 이와 같이 구성하면, 캠(43)이 모터(미도시) 등의 구동수단에 의해 중심 축을 기점으로 회전할 때, 편심 위치에 연결된 링크 바(42)가 왕복 이동으로 전환되며, 이에 의해 링크 바(42)와 연결된 진동반(40)이 수평 방향으로 왕복 유동되어 진동 운동이 가능하다.The
상기 진동반(40)의 왕복 이송 속도는 상기 캠(43)의 회전수에 의해 결정되며, 예컨대 상기 캠(43)이 120rpm의 속도로 회전하는 경우, 진동반(40)은 수평 방향으로 분당 240회 이송된다. 이러한 진동 작용에 의해서 진동반(40) 내부에 수용 된 전기로 더스트는 진동반(40) 저면의 구멍(41)을 통해서 분말화하여 반응기(10) 하부로 낙하하고, 이때 전기로 더스트의 분포는 진동 작용에 의해 반응기 전 영역으로 산포된다. 물론, 상기 진동반(40)의 진동 구조는 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 공지된 다른 형태의 진동 구조로 대체될 수 있다.The reciprocating feed speed of the
또한, 제1투입관(21)으로 이송된 농황산은 제1투입관(21) 단부에 설치된 노즐(22)을 통해 안개 상으로 미립화하여 분무되며, 농황산 역시 반응기(10) 내부의 전 영역으로 산포된다.In addition, the concentrated sulfuric acid transferred to the
이와 같이 농황산과 전기로 더스트는 각각 노즐(22)과 진동반(40)의 진동 구조에 의해서 작은 입자 상태로 균일하게 산포되고, 반응 영역은 반응기(10) 내의 전 영역에서 일어나므로 종전 방식에 비하여 반응 효율을 상승시킬 수 있다.As such, the concentrated sulfuric acid and the electric furnace dust are uniformly dispersed in a small particle state by vibrating structures of the
한편, 전기로 더스트와 농황산의 반응 효율을 배가시키기 위해 상기 반응기(10) 내의 하부에 밀(52)이 구비된 회전반(50)이 설치될 수 있다.On the other hand, in order to double the reaction efficiency of the dust and concentrated sulfuric acid, the
도 3을 참조하는 바와 같이 회전반(50)은 원형의 접시 형태이고, 회전반(50)의 상면 일측에는 원통형의 밀(52)이 구비되며, 밀(52)의 하단은 회전반(50)의 상면과 접하고 있다.As shown in FIG. 3, the
도 1 및 도 3을 참조하는 바와 같이 상기 회전반(50) 중심 축 하부는 모터(M)와 연결된 회전 구동수단(54)이 연결되어서 모터(M)의 구동에 의해서 중심 축으로 기점으로 회전되며, 상기 회전 구동수단(54)은 예컨대 워엄 기어 또는 벨트일 수 있다. 또한, 상기 밀(52) 역시 모터(M)에 의해서 회전 가능하게 설치된다.As shown in FIGS. 1 and 3, the lower part of the central shaft of the
이때, 상기 밀(52)의 외면에는 길이 방향으로 돌출된 복수 개의 돌기(53)가 구비되는 한편, 상기 회전반(50)의 상면에 요철부(51)가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 요철부(51)는 도 3과 같이 방사형과 복수의 동심원 형태가 결합된 형태일 수 있고, 도시하지는 않았으나 격자 형태일 수도 있으며, 그 형태는 제한이 없다. 또한, 상기 밀(52) 외면에 형성된 돌기(53) 역시 점 형태의 엠보싱(embossing)이 돌출된 것일 수 있으며, 역시 그 형태에는 제한이 없다.At this time, the outer surface of the
상기 밀(52)을 포함한 회전반(50)은 반응기(10) 내부에서 낙하하는 과정에서 미반응된 전기로 더스트 분말과 농황산 미립자를 수용하여 2차 반응시키며, 또한 상기 돌기(53)와 요철부(51)는 회전반(50) 내에 낙하, 수용된 전기로 더스트와 농황산 혼합물이 회전반(50)과 밀(52) 사이 유입되게 하여 가압, 교반시킴으로서 반응 효율을 상승시킬 수 있으며, 이러한 반응물을 연속적으로 제조하는 것이 가능하다.The
이하, 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, an Example is given and this invention is demonstrated in detail.
[실시예]EXAMPLE
분당 240회 왕복 이동하고 구멍의 지름이 0.5mm인 진동반(40)에 아연 함량이 30중량%인 전기로 더스트(EAFD) 3kg을 투입하여 30분 간 전기로 더스트 분말을 반응기(10) 내부로 낙하시키는 동안, 전기로 더스트 1kg 당 450g의 비율이 되도록 30분 간 1350g의 농황산을 분무하여 반응시킨다.240 kg of reciprocating movement per minute and 3 kg of electric furnace dust (EAFD) with a zinc content of 30% by weight were introduced into the
또한, 전기로 더스트와 농황산 혼합물을 밀(52)이 구비된 회전반(50)에 낙하시켜서 한번 더 교반, 반응시켜서 4kg의 반응물을 회수하였다. 여기서 350g은 전기로 더스트와 농황산이 반응하는 과정에서 발생된 수증기로 배출되었다.In addition, the dust and the concentrated sulfuric acid mixture was dropped to the
회수된 반응물을 온도 80℃의 물 12ℓ에 60분간 교반하여 용해 완료된 시료를 여과하여 황산아연 용액 3ℓ를 회수하고, 잔류 케익에 물 2ℓ를 더해서 교반하여 회수한 용액을 합하여 총 5ℓ의 황산아연 용액을 회수하였다.The recovered reactants were stirred for 60 minutes in 12 liters of water at 80 ° C, and the dissolved sample was filtered to recover 3 liters of zinc sulfate solution. The solution was added by stirring 2 liters of water to the remaining cake, and the total solution was collected. Recovered.
이 용액을 가열 농축하여 황산아연 1수염(ZnSO4·H2O) 2.2kg을 회수하였으며, 이는 전기로 더스트 함량 아연의 95%에 해당된다.The solution was concentrated by heating to recover 2.2 kg of zinc sulfate monohydrate (ZnSO 4 H 2 O), which corresponds to 95% of the dust content of zinc.
이상의 설명은 비록 첨부된 도면의 제한된 구조 및 한정된 실시예에 기하여 설명하였지만, 본 발명은 예시된 설명에 제한되는 것은 아니고, 상기 설명된 기술사상에 의해서 당업자라면 필요에 따라 적의 설계변경할 수 있으며, 그러한 변경은 하기의 청구범위 내에 포함됨에 유의해야 한다.Although the above description has been made based on the limited structure and the limited embodiments of the accompanying drawings, the present invention is not limited to the illustrated description, and those skilled in the art can modify the design as needed by those skilled in the art. It should be noted that changes are included within the following claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기로 더스트의 용해 장치를 개략적으로 보인 구성도.1 is a schematic view showing a melting apparatus of an electric furnace dust according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기로 더스트의 용해 장치 중 진동반의 구조를 보인 부분 사시도.Figure 2 is a partial perspective view showing the structure of the vibration plate of the melting apparatus of the electric furnace dust according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기로 더스트의 용해 장치 중 회전반의 구조를 보인 부분 사시도.Figure 3 is a partial perspective view showing the structure of the rotary disk of the melting apparatus of the electric furnace dust according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 부호 설명 ><Explanation of the Codes in Drawings>
10... 반응기 11... 배출관10 ...
12... 흡기펌프12 ... intake pump
20... 제1호퍼 21... 제1투입관20 ...
22... 노즐(nozzle)22 ... nozzle
30... 제2호퍼 31... 이송수단30
32... 제2투입관32 ... Second Input Tube
40... 진동반(槃) 41... 구멍40 ...
42... 링크바(link bar) 43... 캠(cam)42 ... link
50... 회전반(槃) 51... 요철부50 ...
52... 밀(mill) 53... 돌기52 ...
54... 회전구동수단54. Rotary drive means
60... 배출수단 61... 저류조60 ...
Claims (7)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011069221A1 (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-16 | Mineração Tabiporã Ltda. | Physical-chemical process for the recovery of metals contained steel industry residues |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000021019A (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-15 | 문상우 | Preparation method of zinc sulfate and(or) ferrous sulfate without containing chlorine from electric furnace dust or zinc ash |
KR20080077802A (en) * | 2007-02-21 | 2008-08-26 | 서안켐텍 주식회사 | Process for recovering zinc component from electric arc furnace dust and apparatus therefor |
KR20090013495A (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | 김수태 | Process for recovering zinc component from electric arc furnace dust and apparatus therefor |
KR20090029394A (en) * | 2007-09-18 | 2009-03-23 | 세메스 주식회사 | Apparatus of treating a chemical |
-
2009
- 2009-03-31 KR KR1020090027618A patent/KR100924296B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000021019A (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-15 | 문상우 | Preparation method of zinc sulfate and(or) ferrous sulfate without containing chlorine from electric furnace dust or zinc ash |
KR20080077802A (en) * | 2007-02-21 | 2008-08-26 | 서안켐텍 주식회사 | Process for recovering zinc component from electric arc furnace dust and apparatus therefor |
KR20090013495A (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | 김수태 | Process for recovering zinc component from electric arc furnace dust and apparatus therefor |
KR20090029394A (en) * | 2007-09-18 | 2009-03-23 | 세메스 주식회사 | Apparatus of treating a chemical |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011069221A1 (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-16 | Mineração Tabiporã Ltda. | Physical-chemical process for the recovery of metals contained steel industry residues |
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