KR101311274B1 - 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템 - Google Patents

금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템에 관한 것으로서, 금속의 아노다이징 처리과정에서 용존 구리가 흡착된 음극 망판의 구리를 용해시키는 질산용액이 저수되는 제1질산용해조와, 상기 제1질산용해조에 저수된 구리가 용해된 질산 용액을 강제 순환시키는 제2모터펌프와, 상기 제2모터펌프를 통해 유입된 구리가 용해된 질산 용액을 수증기로 가열하여 구리를 분리하는 증발조와, 상기 증발조에서 수증기를 냉각시켜 질산 용액으로 응축시키는 냉각조와, 상기 냉각조의 응축된 질산 용액을 회수하는 질산용액 공급조로 회수하는 제3모터펌프와, 상기 질산용액 공급조의 질산 용액을 상기 제1질산용해조로의 투입을 개폐하는 제1개폐밸브로 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 금속의 아노다이징 표면처리 때 석출되는 전해액 내의 용존 구리를 효과적으로 제거하여 금속의 피막 색상 및 생성을 일정하게 유지시켜주게 된다. 특히 전해액의 농도변화를 해소하기 위해 전해조에 황산의 투입이 필요 없어 비숙련 작업자도 전해조의 관리를 용이하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 전해액의 농도 변화 등을 차단하여 전해액의 수명 단축을 방지하고 이로 인해 전해액의 유지비용을 줄일 수 있는 장점도 있다.

Description

금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템{ Copper eleminating system for Anodizing Treatment of Metal }
본 발명은 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 금속의 아노다이징 처리에 사용되는 전해액에서 용존 구리를 효과적으로 제거하여 전류밀도와 전해액을 일정하게 유지시켜줌은 물론 전해액 내에 황산을 투입하지 않고서도 용존 구리를 제거하여 전해액의 수명을 연장하고 그로 인해 전해액의 유지비용을 줄일 수 있는 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 아노다이징(Anodizing; 양극산화)은 금속이나 부품 등을 양극에 걸고 희석-산의 전해액에서 전해하면, 양극에서 발생하는 산소에 의해서 소지금속과 대단한 밀착력을 가진 산화피막(산화알루미늄: Al2O3)이 형성된다. 양극산화라고 하는 것은 양극(Anode)과 산화(Oxidizing)의 합성어(Ano-dizing)이다. 또한, 전기도금에서 금속부품을 음극에 걸고 도금하는 것과는 차이가 있다. 양극산화의 가장 대표적인 소재는 알루미늄(Al)이고, 그 외에 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb) 등의 금속소재에도 아노다이징 처리를 하고 있다. 최근에는 마그네슘과 티타늄 소재의 아노다이징 처리도 점차 그 용도가 늘어나는 추세이다.
알루미늄 소재의 표면에 산화피막을 처리하는 아노다이징(Anodizing on Aluminum Alloys)은 알루미늄을 양극에서 전해하면 알루미늄 표면이 반은 침식이 되고, 반은 산화알루미늄 피막이 형성된다. 알루미늄 아노다이징(양극산화)은 다양한 전해(처리)액의 조성과 농도, 첨가제, 전해액의 온도, 전압, 전류 등에 따라 성질이 다른 피막을 형성시킬 수 있다.
상기 양극산화피막의 특성으로서, 피막은 치밀한 산화물로 내식성이 우수하고, 장식성 외관을 개선하며, 양극피막은 상당히 단단하여 내마모성이 우수하고, 도장 밀착력을 향상시키며, 본딩(Bonding) 성능을 개선하고, 윤활성을 향상시키며, 장식목적의 특유한 색상을 발휘하고, 도금의 전처리가 가능하며, 표면손상을 탐색할 수 있다.
특히 양극경질산화(Hard Anodizing)의 특징은 알루미늄의 합금특성에 의한 저온([0005] 또는 상온) 전해는 H2SO4용액에 저온 전해방법으로서 보통 양극산화 피막 보다는 내식성, 내마모성, 절연성이 있는 견고한 피막이며, 적어도 30㎛이상이면 경질이라 할 수 있다. 알루미늄 금속표면을 전기, 화학적 방법을 이용하여 알루미나 세라믹으로 변화시켜 주는 공법이다. 이 공법을 적용하게 되면 알루미늄 금속 자체가 산화되어 알루미나 세라믹으로 변화되며 알루미늄 표면의 성질을 철강보다 강하고 경질의 크롬도금보다 내마모성이 우수하다. 도금이나 도장(코팅)처럼 박리되지 않으며 변화된 알루미나 세라믹표면은 전기절연성(1,500V)이 뛰어나지만 내부는 전기가 잘 흐른다. 이러한 알루미늄 금속에 경질-아노다이징(Hard-Anodizing) 표면처리 공법을 이용한 첨단기술이 개발 및 적용되고 있다.
이와 같이 알루미늄 금속에 경질의 아노다이징을 처리하기 위하여 산성용액의 전해액이 담긴 전해조에 알루미늄 금속을 침지한 후에 일정 전압 및 전류를 흘려 금속표면에 산화막이 형성되도록 하는 데, 전해조에 가하는 전압 및 전류에 따라 산화피막의 두께가 달라진다.
종래에 일반적인 도금은 금속의 표면에 일정 두께의 피막을 덧입히는 과정으로 작업자가 간단한 숙련도나 정해진 데이터를 이용하여 원하는 도금이 가능하였고, 이렇게 수행된 도금에 대해서는 어느 정도 품질을 보증할 수 있었지만, 금속의 아노다이징 표면처리는 금속 표면의 석출산화공법에 의하여 수십 가지의 합금이 석출된다. 이때 금속의 아노다이징 표면처리를 방해하는 철 또는 구리 등도 함께 용해된다.
특히, 금속의 아노다이징 표면처리 때 석출되는 구리의 경우에는 금속 표면에의 흡착력이 강해 전해액에 잔류 구리의 농도가 높은 경우 금속의 피막 색상 및 피막 생성을 일정하게 유지하지 못하게 되는 문제가 있다.
물론, 이와 같은 전해액 내의 금속으로 인한 전류밀도의 기준을 맞추기 위해 전해조 내부에 황산을 주기적으로 투입하고 있지만, 이는 전해액의 농도 변화 등의 문제가 있어 전해액의 수명이 짧아질 뿐만 아니라 전해액의 처리로 인한 비용 상승의 문제가 있다.
아울러, 전해액의 농도 유지 등을 위해 황산이나 유기산을 투입시에 작업자의 경험치에 의존하고 있어 숙련된 작업자가 아닌 경우에는 황산이나 유기산의 투입량을 조절하기 어려운 문제점도 있다.
이러한 점에 착안한 것으로서, 본 발명은 금속의 아노다이징 표면처리 때 석출되는 용존 구리를 효과적으로 제거하여 금속의 피막 생성을 일정하게 유지시켜주는 용존 구리 처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전해액 내에 황산을 투입하지 않고서도 용존 구리를 제거하여 전해액의 수명을 연장하고 그로 인해 전해액의 유지비용을 줄일 수 있는 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은;
금속의 아노다이징 처리과정에서 용존 구리가 흡착된 음극 망판의 구리를 용해시키는 질산용액이 저수되는 제1질산용해조와, 상기 제1질산용해조에 저수된 구리가 용해된 질산 용액을 강제 순환시키는 제2모터펌프와, 상기 제2모터펌프를 통해 유입된 구리가 용해된 질산 용액을 수증기로 가열하여 구리를 분리하는 증발조와, 상기 증발조에서 수증기를 냉각시켜 질산 용액으로 응축시키는 냉각조와, 상기 냉각조의 응축된 질산 용액을 회수하는 질산용액 공급조로 회수하는 제3모터펌프와, 상기 질산용액 공급조의 질산 용액을 상기 제1질산용해조로의 투입을 개폐하는 제1개폐밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 제공한다.
이때, 상기 용존 구리가 흡착된 음극부재의 구리를 용해시키는 질산용액이 저수되는 제2질산용해조와, 상기 제2질산용해조에 저수된 구리가 용해된 질산 용액을 상기 증발조로 강제 순환시키는 제4모터펌프와, 상기 질산용액 공급조의 질산 용액을 상기 제2질산용해조로의 투입을 개폐하는 제2개폐밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 음극 망판은 금속의 아노다이징 처리를 위한 전해액이 저수된 전해조에 약전해를 가해 구리를 흡착한 상태의 음극 망판인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 금속의 아노다이징 표면처리 때 석출되는 전해액 내의 용존 구리를 효과적으로 제거하여 금속의 피막 색상 및 생성을 일정하게 유지시켜주게 된다. 특히 전해액의 농도변화를 해소하기 위해 전해조에 황산의 투입이 필요 없어 비숙련 작업자도 전해조의 관리를 용이하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 전해액의 농도 변화 등을 차단하여 전해액의 수명 단축을 방지하고 이로 인해 전해액의 유지비용을 줄일 수 있는 장점도 있다.
아울러, 전해액 속에 용해된 용존 구리를 분리하여 토양이나 수질 등의 환경오염을 줄일 수 있음은 물론 추출되는 구리를 다양한 산업 분야의 소재로 재활용할 수 있는 장점도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 금금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 구리흡착수단을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 구리흡착수단을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이에 의하면, 본 발명에 따른 도금대상물인 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템은 금속의 아노다이징 처리를 위한 전해조(1) 내에 저수된 전해액에 용해된 용존 구리를 제거한다.
이때, 상기 전해조(1)에는 일정 용량의 전해액이 저수되는 전해공간(10)이 형성되며, 전해공간(10) 내에는 도금대상물이 침지되고, 전해액에는 일정 크기의 전원이 인가되어 도금대상물이 아노다이징 처리된다.
이와 같은 전해조(1)는 일 예로 도시된 바와 같이, 전해공간(10)의 상부에는 구동스프라켓(12)과 종동스프라켓(13)에 결합되고 복수의 이송블록(14)이 장착된 체인(15)과, 전극라인에 전기적으로 연결되고 전해액에 침지되는 도금대상물(2)을 고정 지지하는 행거(16)가 구비되며, 상기 전해조(1)는 전해공간(10)보다 낮은 높이의 분리벽(17)이 설치되고, 분리벽(17)을 넘어오는 전해액으로부터 이물질을 분리하는 여과망(22)이 구비되는 탈지공간(20)이 형성된다.
이때, 상기 탈지공간(20)은 전해공간(10)에서 도금 중에 발생되는 각종 이물질이 전해액 표면을 떠다니다가 전해조(1)에 설치된 분리벽(17)을 넘어 분리될 수 있도록 한다. 통상의 기름, 예를 들어 윤활유나 가공유 등은 비중이 낮아 전해액과 섞어지지 않고 전해액 표면에 떠 있기 때문이다
이 경우 상기 탈지공간(20)은 전해조(1)의 일측에 선택적으로 구비될 수 있으며, 상기 전해조(1)는 일반적인 공지(公知)의 구성이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이와 같은 전해조(1)의 전해공간(10)에 저수된 전해액 내의 용존 구리를 제거하기 위한 본 시스템은 전해조(1)의 전해액을 강제로 이송시키는 제1모터펌프(100)와, 제1모터펌프(100)에 의해 순환되는 전해액의 용존 구리를 약전해를 통해 흡착하는 구리흡착수단(110)과, 상기 전해조(1)의 전해액을 상기 제1모터펌프(100)와 구리흡착수단(110)을 통과해 상기 전해조(1)로 재투입하는 송수관(120)으로 이루어진다.
이때, 상기 전해조(1)는 분리벽(17)에 의해 전해공간(10)과 탈지공간(20)이 구분되는 것으로, 상기 송수관(120)은 상기 탈지공간(20)에서 배출되는 전해액을 상기 제1모터펌프(100)와 구리흡착수단(110)을 통과해 상기 전해공간(10)으로 안내한다.
즉, 상기 전해공간(10) 내에서 알루미늄 소재의 도금대상물(2) 표면에 산화피막을 처리하는 아노다이징 과정을 거치는 동안에 전해액은 탈지공간(20)으로 유입되어 탈지되고 그 탈지된 상태의 전해액은 제1모터펌프(100)의 작동에 따라 송수관(120)을 통해 강제 순환하면서 전해공간(10)의 내부로 재투입되는 일련의 과정을 거치게 된다.
이때, 상기 제1모터펌프(100)의 구동으로 인해 전해액이 강제 순환되면서 구리흡착수단(110)을 거치게 된다.
이와 같은 구리흡착수단(110)은 몸체(112a)의 상측에는 개폐 가능한 캡부재(111)가 구비되고 몸체(112a)의 내부에는 수용공간(112b)이 형성되고 몸체(112a)의 하부에 수용공간(112b)과 연통되는 유입공(112c)이 형성되고 몸체(112a)의 측면에는 상기 수용공간(112b)과 연통되는 유출공(112d)이 형성되는 수조(112)와, 상기 수용공간(112b)의 내부에 구비되는 금속재질의 양극부재(114) 및 음극부재(115)로 이루어진다.
그리고 상기 몸체(112a)의 상단 테두리에는 캡부재(111)를 밀착시에 전해액이 외부로 누수되는 것을 방지하기 위해 고무패킹(112e)이 구비된다.
또한 상기 몸체(112a)의 수용공간(112b)에는 전해액을 유출공(112d) 방향으로 안내하기 위한 안내용 격벽(112f)이 형성된다.
한편, 상기 양극부재(114)와 음극부재(115)는 제어부(113)를 통해 3 ~ 5V 약전압이 투입되는 양극라인(114b)과 음극라인(115b)이 연결되는 것으로 양극부재(114)는 내측에 위치하는 알루미늄 봉으로 이루어지고, 상기 양극부재(114)에 일정거리 이격되게 음극부재(115)가 설치된다.
이때, 상기 양극부재(114)는 상단에 나사산(114a)이 형성되어 캡부재(111)를 관통하여 너트부재(114c)가 체결되어 캡부재(111)에 고정되는 것으로, 상기 캡부재(111)의 상하측으로 상기 몸체(112a)의 수용공간(112b)에 존재하는 전해액이 누수되는 것을 방지하기 위해 누수방지용 오링(114d,114e)이 체결된다.
또한, 상기 음극부재(115)는 상기 양극부재(114)인 알루미늄 봉이 구비될 수 있도록 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸망(115a)을 여러 겹으로 감아서 원통형상으로 형성하고, 상단과 하단테두리에 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸 재질의 고정커버(115c,115d)가 결합되어서 이루어진다.
이때, 상기 캡부재(111)에는 상기 고정커버(115c)에 전기적인 접속이 이루어지도록 접속단자(117)가 고정된다. 이때, 상기 접속단자(117)는 상기 고정커버(115c)에 밀착되는 접촉부(117a)가 하단에 형성되고 상단에는 나사산(117b)이 형성되어 캡부재(111)를 관통하여 너트부재(117c)가 체결되어 캡부재(111)에 고정되며, 상기 캡부재(111)의 상하측으로 상기 몸체(112a)의 수용공간(112b)에 존재하는 전해액이 누수되는 것을 방지하기 위해 누수방지용 오링(117d,117e)이 체결된다.
따라서 유입공(112c)을 통해 유입되는 전해액은 중앙부로 투입되어 음극부재를 구성하는 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸망(115a)을 통과하게 된다.
그리고 수조(112)의 내부를 통과하는 전해액은 양극부재(114)와 음극부재(115)에 상기 3 ~ 5V 약전압이 투입되면 전해액의 용존 구리가 양전하를 띄게 되어 음극부재(115)인 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸망(115a)에 흡착된다. 즉, 용존 구리를 전기 도금의 원리를 이용해 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸망(115a)에 흡착시키게 되는 것이다.
이와 같이 전해액에 존재하는 구리성분은 음극부재(115)의 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸망(115a)에 흡착되므로 전해액은 구리 성분이 제거된 상태로 전해조(1)의 전해공간(10)으로 재투입되어 금속의 아노다이징 처리에 사용된다.
그리고 일정 시간 경과 후에는 수조(112) 내부의 음극부재(115)는 구리가 흡착된 상태여서 구리 흡착 효율이 낮아지므로, 이 경우 구리 흡착 효율을 높여주기 위해 몸체(112a)의 상측에 구비되는 캡부재(111)의 일측에 구비되는 체결구(111a)를 해제한 후 캡부재(111)가 일측의 힌지핀(111b)에 의해 회동시켜 개방한 후 음극부재(115)를 일정 시간 주기로 교체하면서 사용할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이에 의하면, 본 발명의 시스템은 전해조(1)의 탈지공간(20)에서 탈지된 전해액을 전해공간(10)으로 강제로 순환시키지 않고, 전해공간(10)에 저수된 전해액을 제1모터펌프(100)와 구리흡착수단(110)을 거쳐 전해공간(10)으로 재투입되도록 송수관(120)을 연결한다.
즉, 전해공간(10)의 일측에 송수관(120)의 일단부가 전해액에 잠기도록 설치하고, 전해공간(10)의 타측에 송수관(120)의 타단부가 전해액에 잠기도록 설치한다. 따라서 전해공간(10) 내부에 저수된 전해액을 구리흡착수단(110)으로 순환시키면서 용존 구리를 음극부재(115)에 흡착시키게 된다.
이때, 상기 구리흡착수단(110)은 도 1에 도시한 구조와 동일한 구조이다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 구리흡착수단(110)을 연속해서 연결하여 전해액이 다수의 구리흡착수단(110)을 순차적으로 통과되도록 함으로서 용존 구리의 제거 효율을 높일 수 있고, 각각의 구리흡착수단(110)에 구비되는 음극부재(115)의 교체시기를 늘릴 수 있는 장점이 있다. 즉, 전단계의 구리흡착수단(110')을 통과하면서 구리 성분을 제거하고 이후 다음 구리흡착수단(110")을 통과하면서 재차 구리 성분을 제거하며 이와 같은 과정을 연속해서 다수의 구리흡착수단(110)을 거치면서 수행한 후, 최종적으로 전해공간(10)으로 전해액을 재투입하게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이에 의하면, 본 발명의 시스템은 전해조(1)를 이용해 금속의 아노다이징 처리과정을 수행한 후, 전해조(1)에 저수된 전해액에 포함된 구리성분을 제거하기 위한 것으로, 금속의 아노다이징 처리과정 후 행거(19)에 금속재질로 이루어지는 음극 망판(116)을 거치하고 음극 망판(116)에 약전해를 가하게 된다.
이와 같은 음극 망판(116)은 일정 시간(예를 들어 24시간) 경과 후에는 전해액에 존재하는 용존 구리가 음극 망판(116)에 흡착된다. 이 경우 다수의 음극 망판(116)을 행거(19)에 거치할 수 있다. 따라서 음극 망판(116)을 이용해 전해조(1)에 저수된 전해액에 함유된 구리 성분을 효율적으로 제거할 수 있다. 그러므로 작업자가 퇴근하면서 전해조(1) 행거(19)에 다수의 음극 망판(116)을 거치하여 전해조(1)에 저수된 전해액에 담아두면 제어부(113)를 통해 3 ~ 5V 약전압이 투입되어 약전해가 이루어져 비작업시간에 전해액에 용존된 구리를 효율적으로 제거할 수 있게 된다.
또한, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같은 음극부재(115) 및 음극 망판(116)은 그대로 폐기 처분하는 경우 환경오염 및 처리 비용 등의 문제가 발생할 수 있다.
이를 위해 도 5에 도시된 바와 같은 용존 구리 처리 시스템을 이용해 음극부재(115) 및 음극 망판(116)의 구리를 효율적으로 분리하여 음극부재(115) 및 음극 망판(116)을 재사용함은 물론, 구리를 분리하여 재활용할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 용존 구리 처리 시스템은 금속의 아노다이징 처리과정에서 용존 구리가 흡착된 음극 망판(116)의 구리를 용해시키는 질산용액이 저수되는 제1질산용해조(200)와, 상기 제1질산용해조(200)에 저수된 구리가 용해된 질산 용액을 강제 순환시키는 제2모터펌프(210)와, 상기 제2모터펌프(210)를 통해 유입된 구리가 용해된 질산 용액을 가열하여 구리와 수증기 상태의 질산용액으로 분리하는 증발조(220)와, 상기 증발조(220)에서 분리된 수증기 상태의 질산용액을 냉각시켜 액체상태로 응축시키는 냉각조(230)와, 상기 냉각조(230)의 응축된 질산 용액을 질산용액 공급조(250)로 회수하는 제3모터펌프(240)와, 상기 질산용액 공급조(250)의 질산 용액을 상기 제1질산용해조(200)로의 투입을 개폐하는 제1개폐밸브(260)로 구성된다.
또한, 용존 구리가 흡착된 음극부재(115)의 구리를 용해시키는 질산용액이 저수되는 제2질산용해조(201)와, 상기 제2질산용해조(201)에 저수된 구리가 용해된 질산 용액을 상기 증발조(220)로 강제 순환시키는 제4모터펌프(211)와, 상기 질산용액 공급조(250)의 질산 용액을 상기 제2질산용해조(201)로의 투입을 개폐하는 제2개폐밸브(261)가 더 구비된다.
즉, 상기 금속의 아노다이징 처리과정에서 구리가 흡착된 음극부재(115) 및 음극 망판(116)을 질산용액이 저수된 제1 및 제2질산용해조(200,201)에 각각 투입한다. 이와 같은 제1 및 제2질산용해조(200,201)에 구리가 흡착된 음극부재(115) 및 음극 망판(116)을 투입하면 음극부재(115) 및 음극 망판(116)의 구리는 질산용액에 의해 용해되어 음극부재(115) 및 음극 망판(116)은 재사용할 수 있게 된다.
이 경우 상기 제1 및 제2질산용해조(200,201)는 음극부재(115) 및 음극 망판(116)을 투입하는 경우에만 상부를 개방하고 음극부재(115) 및 음극 망판(116)을 제1 및 제2질산용해조(200,201) 내에 투입하고 구리를 용해시키는 과정에는 작업자의 안전을 위해 폐쇄한다.
이와 같은 음극부재(115) 및 음극 망판(116)은 도 1 내지 도 4에 도시된 구리흡착수단(110)의 음극부재(115)로 사용하거나 또는 도 5에 도시된 바와 같은 전해조(1)에 직접 투입되어 전해액 내의 용해된 구리를 흡착하기 위한 음극 망판(116)으로 재사용할 수 있다.
한편, 상기 제1 및 제2질산용해조(200,201) 내의 구리가 용해된 질산 용액은 제2모터펌프(210) 및 제4모터펌프(211)의 구동에 의해 증발조(220)로 유입되는데, 상기 증발조(220)는 열원에 의해 가열되어 수증기 상태로 질산 용액이 증발되며, 상대적으로 비중이 높은 구리는 침전되어 증발조(220)의 바닥에 가라앉는다.
이와 같이 증발조(220)는 구리와 질산 용액을 분리하게 되며, 증발조 내의 침전된 구리는 이후 증발조(220)에서 추출하여 녹여 하나의 덩어리 형태의 구리를 얻을 수 있다. 이와 같은 구리는 다양한 산업분야에 폭넓게 사용할 수 있다.
그리고 상기 증발조(220)에서 증발되는 수증기 형태의 질산 용액은 냉각조(230)에서 액체 상태로 응축된다. 이때, 냉각조(230)의 도입부에는 수증기 형태의 질산 용액을 급냉시키기 위한 냉각구간(미도시됨)이 구비되어 냉각 효율을 극대화할 수 있다.
이후, 상기 냉각조(230)의 응축된 질산 용액은 제3모터펌프(240)의 구동에 의해 상기 질산용액 공급조(250)로 회수하고, 제1 및 제2개폐밸브(260,261)를 선택적으로 조절하여 필요에 따라 상기 제1 및 제2질산용해조(200,201)로 재투입하여 새롭게 제1 및 제2질산용해조(200,201)에 투입되는 음극부재(115) 및 음극 망판(116)에 흡착된 구리를 용해시키는 과정을 반복한다.
이상과 같이 본 발명의 실시 예들에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예들과 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.
1: 전해조 2: 도금대상물
100: 제1모터펌프 110: 구리흡착수단
120: 송수관 200: 제1질산용해조
201: 제2질산용해조 210: 제2모터펌프
211: 제4모터펌프 220: 증발조
230: 냉각조 240: 제3모터펌프

Claims (3)

  1. 금속의 아노다이징 처리과정에서 용존 구리가 흡착된 음극 망판(116)의 구리를 용해시키는 질산용액이 저수되는 제1질산용해조(200)와, 상기 제1질산용해조(200)에 저수된 구리가 용해된 질산 용액을 강제 순환시키는 제2모터펌프(210)와, 상기 제2모터펌프(210)를 통해 유입된 구리가 용해된 질산 용액을 가열하여 구리와 수증기 상태의 질산용액으로 분리하는 증발조(220)와, 상기 증발조(220)에서 분리된 수증기 상태의 질산용액을 냉각시켜 액체상태로 응축시키는 냉각조(230)와, 상기 냉각조(230)의 응축된 질산 용액을 질산용액 공급조(250)로 회수하는 제3모터펌프(240)와, 상기 질산용액 공급조(250)의 질산 용액을 상기 제1질산용해조(200)로의 투입을 개폐하는 제1개폐밸브(260)로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 용존 구리가 흡착된 음극부재(115)의 구리를 용해시키는 질산용액이 저수되는 제2질산용해조(201)와, 상기 제2질산용해조(201)에 저수된 구리가 용해된 질산 용액을 상기 증발조(220)로 강제 순환시키는 제4모터펌프(211)와, 상기 질산용액 공급조(250)의 질산 용액을 상기 제2질산용해조(201)로의 투입을 개폐하는 제2개폐밸브(261)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템.
  3. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200002388A (ko) * 2018-06-29 2020-01-08 주식회사 씨뱅크 구리이온 회수 기능을 포함하여 해양 생태 안정성을 향상시킨 해양생물 부착 방지 센서 모듈

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04362199A (ja) * 1991-06-06 1992-12-15 Nec Corp 電気めっき装置
JPH05125591A (ja) * 1991-11-06 1993-05-21 Furukawa Electric Co Ltd:The 銅線に黒色酸化皮膜を形成する方法
JP2005060781A (ja) 2003-08-14 2005-03-10 Fuji Photo Film Co Ltd アルミニウム支持体の表面処理方法及び装置
KR100740817B1 (ko) 2000-03-17 2007-07-19 아토테크 도이칠란드 게엠베하 전해질 내의 금속 이온 농도의 조절 방법 및 장치, 및그의 용도

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04362199A (ja) * 1991-06-06 1992-12-15 Nec Corp 電気めっき装置
JPH05125591A (ja) * 1991-11-06 1993-05-21 Furukawa Electric Co Ltd:The 銅線に黒色酸化皮膜を形成する方法
KR100740817B1 (ko) 2000-03-17 2007-07-19 아토테크 도이칠란드 게엠베하 전해질 내의 금속 이온 농도의 조절 방법 및 장치, 및그의 용도
JP2005060781A (ja) 2003-08-14 2005-03-10 Fuji Photo Film Co Ltd アルミニウム支持体の表面処理方法及び装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200002388A (ko) * 2018-06-29 2020-01-08 주식회사 씨뱅크 구리이온 회수 기능을 포함하여 해양 생태 안정성을 향상시킨 해양생물 부착 방지 센서 모듈
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