KR100943929B1 - 슬러지를 이용한 단광 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단광 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 제련 공정 과정에서 발생하는 부산물인 슬러지(SLUDGE)를 이용하여 단광을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 제련 과정에서 발생하는 부산물인 슬러지(sludge)를 건조하여 제1 가공물을 생성하는 건조 단계와, 상기 제1 가공물을 냉각시켜 제2 가공물을 생성하는 냉각 단계와, 상기 제2 가공물을 제1 크기 기준에 따라 크기가 큰 제1 군과 크기가 작은 제2 군으로 분리하는 제1 선별 단계와, 상기 제2 가공물의 제1 군을 파쇄하여 제3 가공물을 생성하는 파쇄 단계와, 상기 제3 가공물 및 상기 제2 가공물의 제2 군을 바인더와 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합 단계와, 상기 혼합물을 이용하여 단광을 제조하는 성형 단계를 포함하는 단광 제조 방법이 제공된다.

제련, 부산물, 슬러지, 재활용, 단광

Description

슬러지를 이용한 단광 제조 방법 {METHOD FOR MAKING BRIQUETTE USING SLUDGE}

본 발명은 단광 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 제련 공정 과정에서 발생하는 부산물인 슬러지(SLUDGE)를 이용하여 단광을 제조하는 방법에 관한 것이다.

동제련과 같은 공정에서는 부산물인 슬러지가 발생하게 된다. 금속 성분을 함유하고 있는 이러한 슬러지를 효과적으로 재활용하는 방법이 요구된다.

본 발명의 목적은 동제련 과정에서 발생하는 부산물인 슬러지를 재활용하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 그 슬러지를 이용하여 단광을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 제련 과정에서 발생하는 부산물인 슬러지(sludge)를 건조하여 제1 가공물을 생성하는 건조 단계와, 상기 제1 가공물을 냉각시켜 제2 가공물을 생성하는 냉각 단계와, 상기 제2 가공물을 제1 크기 기준에 따라 크기가 큰 제1 군과 크기가 작은 제2 군으로 분리하는 제1 선별 단계와, 상기 제2 가공물의 제1 군을 파쇄하여 제3 가공물을 생성하는 파쇄 단계와, 상기 제3 가공물 및 상기 제2 가공물의 제2 군을 바인더와 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합 단계와, 상기 혼합물을 이용하여 단광을 제조하는 성형 단계를 포함하는 단광 제조 방법이 제공된다.

상기 제조 방법은 상기 제3 가공물을 크기에 따라 선별하는 제2 선별 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 혼합 단계는 상기 제3 가공물에 대한 혼합인 제1 혼합 단계와, 상기 제2 군에 대한 혼합인 제2 혼합 단계를 구비할 수 있다.

상기 제조 방법은 상기 제1 혼합 단계 전에 상기 제3 가공물을 계량하는 제1 계량 단계와, 상기 제2 혼합 단계 전에 상기 제2 군을 계량하는 제2 계량 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제조 방법은 상기 제3 가공물을 저장하는 저장 단계와, 상기 제2 군을 저장하는 저장 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제조 방법은 상기 성형 단계 이후에 단광을 선별하는 제3 선별 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제조 방법은 상기 제3 선별 단계에 의해 걸러진 물질을 상기 제2 군을 저장하는 저장고로 이송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제련 과정은 동제련 과정일 수 있다.

상기 각 선별 단계는 진동 스크린 장치에 의해 이루어질 수 있다.

본 발명의 구성을 따르면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는 제련 과정에서 발생하는 부산물인 슬러지를 효율적으로 재활용할 수 있다.

이제, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도1을 참조하면, 단광 제조 방법은 슬러지가 입고되는 단계(S1)와, 제1 저장 단계(S2)와, 건조 단계(S3)와, 냉각 단계(S4)와, 제1 선별 단계(S5)와, 제1 처리 단계(S6)와, 제2 처리 단계(S6')와, 단광 성형 단계(S7)와, 제3 선별 단계(S8)와, 제5 저장 단계(S9)와, 단광을 반출하는 단계(S10)를 구비한다. 제1 처리 단계(S6)는 파쇄 단계(S61)와, 제2 선별 단계(S62)와, 제2A, 제3A, 제4A 저장 단계(S63, 64, 65)와, 제1 계량 단계(S66)와, 제1 혼합 단계(S67)를 구비한다. 제2 처리 단계(S6')는 제2B, 제3B, 제4B 저장 단계(S63', S64', S65')와, 제2 계량 단계(S66')와, 제2 혼합 단계(S67')를 구비한다.

도2 내지 도5를 참조하면, 단광 제조 설비(10)는 제1 저장고(도2의 21)와, 제1 이송장치(도2의 22)와, 제2 이송장치(도2의 23)와, 제3 이송장치(도2의 24)와, 제4 이송장치(도2의 25)와, 건조장치(도2의 26)와, 제1 집진장치(도2의 27)와, 오일제공장치(도2의 28)와, 제5 이송장치(도3의 29)와, 냉각 및 제1 선별 장치(도3의 30)와, 제6 이송장치(도3의 31)와, 파쇄장치(도3의 32)와, 제2 선별 장치(도3의 33)와, 제2A 저장고(도3의 34)와, 제2B 저장고(도3의 35)와, 냉각장치(도3의 36)와, 제1 습식 집진기(도3의 37)와, 제2 집진장치(도3의 38)와, 제3A 집진장치(도4의 39)와, 제3B 집진장치(도4의 40)와, 제1A 필터(도4의 41)와, 제1B 필터(도4의 42)와, 제3A 저장고(도4의 43)와, 제3B 저장고(도4의 44)와, 제4A 집진장치(도4의 45)와, 제4B 집진장치(도4의 46)와, 제2A 필터(도4의 47)와, 제2B 필터(도4의 48)와, 제4A 저장고(도4의 49)와, 제4B 저장고(도4의 50)와, 제1 계량장치(도5의 51)와, 제2 계량장치(도5의 52)와, 제1 혼합기(도5의 53)와, 제2 혼합기(도5의 54)와, 단광 머신(도5의 55)와, 제3 혼합기(도5의 56)과, 제4 혼합기(도5의 57)과, 제5 저장고(도5의 58)와, 제6 저장고(도5의 59)와, 제7 이송장치(도5의 60)와, 제3 선별장치(도5의 61)와, 제8 이송장치(도5의 62)와, 제9 이송장치(도5의 63)와, 제7 저장고(도5의 64)와, 제4 선별장치(도5의 65)와, 제2 습식 집진기(도5의 66)를 구비한다.

도2를 참조하면, 제1 저장고(21)는 단광 제조 설비(10)에 입고되는 슬러지를 저장한다. 이 과정이 도1에 도시한 제1 저장 단계(S2)에 해당한다. 본 실시예에서 슬러지는 동제련 과정에서 부산물로 발생하는 슬러지인 것으로 설명하나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 저장된 슬러지는 최대 60%의 수분을 함유하며, 상온을 유지한다.제1 이송장치(22)는 제1 저장고(21)에 저장된 슬러지를 제2 이송장치(23)로 이송한다. 제2 이송장치(23)은 벨트 컨베이어이다. 제2 이송장치(23)는 슬러지를 제3 이송장치(24)로 이송한다. 제3 이송장치(24)는 버킷(bucket) 엘리베이터이다. 제3 이송장치(24)는 슬러지를 제4 이송장치(25)로 이송한다. 제4 이송장치(25)는 벨트 컨베이어이다. 제4 이송장치(25)는 슬러지를 건조장치(26)로 이송한다. 건조장치(26)는 회전형 건조장치(Rotary Dryer)이다. 건조장치(26)는 최대 60%의 수분함량을 갖는 상온의 슬러지를 10%의 수분함량을 갖는 100℃의 슬러지로 건조시켜 제1 가공물을 배출한다. 이 과정에서 덩어리의 크기가 5mm×5mm 보다 작은 것이 대략 85%를 차지하게 된다. 이 과정이 도1에 도시한 건조 단계(S3)에 해당한다. 제1 집진 장치(27)는 건조 과정에서 발생한 분진을 회수된다. 오일제공장치는 건조 장치(26)에 오일을 제공하다.

도3을 참조하면, 건조 장치(도2의 26)로부터 배출된 제1 가공물은 벨트 컨베이어인 제5 이송장치(29)에 의해 냉각 및 제1 선별 장치(30)로 유입된다. 제5 이송장치(29)는 제2 집진장치(38)와 연결되다. 제2 집진장치(38)는 제5 이송장치(29)에 의한 이송과정에서 발생한 분진을 회수한다. 냉각 및 제1 선별 장치(30)에 의해 도1에 도시한 냉각 단계(S4) 및 제1 선별 단계(S5)가 이루어진다. 냉각 및 제1 선별 장치(30)에는 냉각장치(36)와 습식 집진기(37)가 연결된다. 습식 집진기(37)는 냉각 및 제1 선별 과정에서 발생하는 분진을 회수한다. 냉각 및 제1 선별 장치(30)로 유입된 제1 가공물은 회전형 쿨러를 이용한 냉각 과정을 통해 온도가 60℃이하로 떨어져 제2 가공물이 되고, 제2 가공물은 진동 스크린을 이용한 제1 선별 과정을 통해 덩어리의 크기가 5mm×5mm 이상인 제2A 가공물과 5mm×5mm 이하인 제2B 가공물로 분리되어 배출된다. 제2A 가공물은 버킷 체인 컨베이어인 제6 이송장치(31)를 통해 파쇄장치(32)로 이송된다. 제6 이송장치(31)는 제2 집진장치(38)에 연결된다. 파쇄장치(32)는 제2A 가공물을 파쇄하는데, 이는 도1에 도시한 파쇄단계(S61)에 해당한다. 파쇄장치(32)에는 제2 집진장치(38)가 연결된다. 파쇄과정에 의해 제2A 가공물은 잘게 파쇄되어 제2 선별 장치(33)로 공급된다. 도1에 도시한 제2 선별 단계(S62)는 진동 스크린 장치인 제2 선별 장치(33)에 의해 이루어진다. 제2 선별 장치(33)는 제2 집진장치(38)에 연결된다. 제2 선별 장치(33)는 파쇄과정을 거친 제2A 가공물 중 5mm×5mm 이하의 크기를 갖는 덩어리로 구성된 제2A'가공물은 제2A 저장고(34)로 배출한다. 제2A 저장고(34)에 제2A' 가공물이 저장됨으로써 도1 에 도시한 제2A 저장 단계(S63)가 이루어진다. 제1 선별 단계(S5)에 의해 선별된 제2B 가공물은 제2B 저장고(35)로 배출된다. 제2B 저장고(35)에 제2B 가공물이 저장됨으로써 도1에 도시한 제2B 저장 단계(S63')가 이루어진다. 제2A, 제2B 저장고(34, 35)는 압축 공기 방식의 저장고이다.

도4를 참조하면, 제2A' 가공물은 압축공기 파이프라인을 통해 제3A 집진장치(39)로 공급된다. 제3A 집진장치(39)와 제1A 필터(41)를 통해 5mm×5mm 이하의 크기를 갖는 가공물이 제3A 저장고(43)에 저장됨으로써, 도1에 도시한 제3A 저장 단계(S64)가 이루어진다. 제3A 저장 단계(S64)에서는 약60℃가 유지된다. 제3A 저장고(43)에 저장된 가공물은 파이프라인을 통해 제4A 집진장치(45)로 공급된다. 제4A 집진장치(45)와 제2A 필터(47)을 통해 제4A 저장고(49)에 저장됨으로써, 도1에 도시한 제4A 저장 단계(S65)가 이루어진다. 제4A 저장 단계(S65)에서는 약40℃가 유지된다. 제2B 가공물은 압축공기 파이프라인을 통해 제3B 집진장치(40)와 제1B 필터(41)를 통해 제3B 저장고(44)에 저장됨으로써, 도1에 도시한 제3B 저장 단계(S64')가 이루어진다. 제3B 저장 단계(S64')에서는 약60℃가 유지된다. 제3B 저장고(44)에 저장된 가공물은 파이프라인을 통해 제4B 집진장치(46)로 공급된다. 제4B 집진장치(46)와 제2B 필터(48)을 통해 제4B 저장고(50)에 저장됨으로써, 도1에 도시한 제4B 저장 단계(S65')가 이루어진다. 제4B 저장 단계(S65')에서는 약40℃가 유지된다.

도5를 참조하면, 제4A 저장고(49) 및 제4B 저장고(50)로부터 배출된 가공물은 제1 계량장치(51)와 제2 계량장치(52)로 각각 공급된다. 각 계량장치(51, 52)는 가공물을 계량한다. 도1에 도시한 제1 계량 단계(S66)과 제2 계량 단계(S66')는 제1 계량장치(51)와 제2 계량장치(52)에 의해 각각 이루어진다. 두 계량장치(51, 52)를 각각 거친 각 가공물은 제1 혼합기(53)와 제2 혼합기(54)로 각각 공급된다. 각 혼합기(53, 54)로는 바인더를 제공하는 제3 혼합기(56)와 연결된다. 바인더는 바인더재가 저장된 제5 저장고(58)와 물이 저장된 제6 저장고(59)와 각각 연결된 제4 혼합기(57)를 거쳐 제3 혼합기(56)에서 제조되며, 제조된 바인더는 제1, 제2 혼합 기(53, 54)로 제공된다. 도1에 도시한 제1 혼합 단계(S67) 및 제2 혼합 단계(S67')는 제1 혼합기(53) 및 제2 혼합기(54)를 통해 이루어진다. 제1 혼합기(53)와 제2 혼합기(54)에 의해 바인더가 혼합된 혼합물은 단광을 제조하는 단광 머신(55)으로 공급되어 도1에 도시한 단광 성형 단계(S7)를 실행한다. 단광 머신(55)에 의해 성형된 단광은 제7 이송장치(60)에 의해 제3 선별 장치(61)로 이송된다. 제3 선별 장치(61)에 의해 도1에 도시한 제3 선별 단계(S8)가 이루어진다. 제3 선별 장치(61)는 진동 스크린 장치로서, 단광들에 섞여있는 작은 입자들을 선별하여 벨트 컨베이어인 제9 이송장치(63)를 통해 제4B 저장고(도4의 50)로 돌려보낸다. 제3 선별 장치(61)를 거친 단광은 제8 이송장치(62)에 의해 제7 저장고(64)로 이송되어 저장되어 도1에 도시한 제5 저장 단계(S9)가 이루어진다. 제7 저장고(64)에 저장된 단광은 제10 이송장치(65) 및 제11 이송장치(66)에 의해 반출된다. 제1, 제2 계량장치(51, 52), 제1, 제2 혼합기(53, 54), 단광머신(55), 제7 이송장치(60), 제3 선별장치(61), 제8, 제9, 제10, 제11 이송장치(62, 63, 65, 66) 및 제7 저장고(64)는 습식 집진기(66)와 연결된다.

이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 단광 제조 방법을 도시한 순서도이다.

도2 내지 도5는 도1에 도시한 단광 제조 방법을 실시하는 설비를 단순화하여 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

26 : 건조장치

30 : 냉각 및 선별 장치

32 : 파쇄 장치

55 : 단광 머신

Claims (9)

1. 삭제
2. 제련 과정에서 발생하는 부산물인 슬러지(sludge)를 회전형 건조장치를 이용하여 10%의 수분함량을 갖도록 건조시켜 제1 가공물을 생성하는 건조 단계와,

   상기 건조 단계에 의해 생성된 제1 가공물을 냉각장치를 통하여 냉각시켜 제2 가공물을 생성하는 냉각 단계와,

   상기 냉각 단계에서 생성된 제2 가공물을 제1 크기 기준에 따라 진동스크린을 통하여 5mm×5mm 이상으로 크기가 큰 제1 군과 5mm×5mm 이하의 크기가 작은 제2 군으로 분리하는 제1 선별 단계와,

   상기 제1선별 단계에 의해 선별된 제2 가공물의 제1 군을 파쇄장치로 파쇄시켜 제3 가공물을 생성하는 파쇄 단계와,

   상기 파쇄 단계에 의해 생성된 제3 가공물 및 상기 제2 가공물의 제2 군을 바인더와 각각의 혼합기를 통하여 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합 단계와,

   상기 혼합 단계에 의해 생성된 혼합물을 단광 머신을 이용하여 단광으로 제조하는 성형 단계를 포함하고,

   상기 제3 가공물을 크기에 따라 진동스크린을 통하여 선별하는 제2 선별 단계를 더 포함하며,

   상기 혼합 단계는 상기 제3 가공물에 대한 혼합인 제1 혼합 단계와, 상기 제2 군에 대한 혼합인 제2 혼합 단계를 구비하되,

   상기 제1 혼합 단계 전에 상기 제3 가공물을 계량하는 제1 계량 단계와, 상기 제2 혼합 단계 전에 상기 제2 군을 계량하는 제2 계량 단계와,

   상기 제3 가공물을 저장하는 저장 단계와, 상기 제2 군을 저장하는 저장 단계를 더 포함하며,

   상기 성형 단계 이후에 단광을 선별하는 제3 선별 단계와,

   상기 제3 선별 단계에 의해 걸러진 물질을 상기 제2 군을 저장하는 저장고로 이송하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 단광 제조 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

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