KR101426137B1

KR101426137B1 - 폐인조대리석으로부터 ｍｍａ와 알루미나를 회수하는 장치

Info

Publication number: KR101426137B1
Application number: KR20120082978A
Authority: KR
Inventors: 최상근
Original assignee: 최상근
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2014-08-05
Also published as: KR20140027600A

Abstract

본 발명은 폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 추출하는 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 폐인조대리석을 재활용할 수 있게 됨으로써, 버려지는 폐인조대리석에 의한 환경오염을 방지하는 효과가 있다.
또한, 폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수함에 따라 자원활용을 극대화시키는 효과가 있으며, 종래에는 재활용이 불가능했던 물과 혼합된 폐인조대리석까지 재활용할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

폐인조대리석으로부터 ＭＭＡ와 알루미나를 회수하는 장치{Recovering apparatus of methyl methacrylate and Alumina from waste artificial marvel}

본 발명은 폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 추출하는 장치에 관한 것이다.

주방, 욕실, 병원, 은행 등 인조대리석은 실내외 마감재로 다양하게 시공되고 있다. 해외에서는 실내는 물론 외벽에도 이를 적용하며 건축의 미를 더하는 아이템으로 사용하고 있다. 아직까지 국내의 경우는 주방 상판으로 적용되는 경우가 대부분이다. 인조대리석 중에서도 가장 많이 사용되는 자재는 MMA(Methyl Methacrylate)소재 제품이다. MMA 인조대리석은 천연의 광석분을 열가소성 아크릴계 수지로 경화시킨 후 압축해 판상으로 제조한다. 더욱 상세하게는, 일반적으로 열경화성 불포화 폴리에스테르 및 열가소성 MMA(Methyl Methacrylate), PMMA(Poly Methyl Methacrylate)와 같은 수지제와 수산화알루미늄, 황산바륨, 탄산바륨, 탄산칼슘, 실리카, 화강암 및 어영(御影) 석분과 같은 충전제와 표면처리제, 가교제, 경화제, 분산제, 착색제와 같은 첨가제를 첨가하고 경화시킨 후 압축 프레스로 성형하여 천연대리석과 유사한 인조대리석을 만들게 된다. 이 제품은 무공질 소재로 뛰어난 방수성, 내오염성, 내화학성을 지니고 있으며 무엇보다 일반 목공구로 가공이 가능할 정도로 가공성이 뛰어나다. 통계청에서 발표한 인조대리석 품목 자료에 따르면 2007년 이후 국내 인조대리석 생산량이 지속적인 발전을 보여 온 것으로 나타났다. '07년 생산량 11만 6,905톤을 보인 인조대리석 시장은 '08년 12만톤 규모로 성장했다. 이후 '09년 15만 4,400톤으로 3만톤 가량 증가했고, '10년 16만 2,994톤으로 더욱 규모가 커졌다.

위와 같이 매년 인조대리석의 생산량이 급증하게 되면서 생산시에 발생하는 폐인조대리석 스크랩과 분진 또한 발생량이 급증하고 있는 추세이다. 이와 같은 부산물인 스크랩과 분진은 다른 제품화에 사용할 수 없어 거의 대부분이 단순매립하거나 또는 소각에 의해 폐기처분하고 있지만 매립비용의 확보와 매립 후 지반이 불안정해질 뿐만 아니라 2차적으로 토양오염이 유발되고, 소각할 경우에는 유해 가스나 악취의 발생 및 이산화탄소의 발생으로 대기 환경의 오염을 유발하고 있다.

한편, 신소재 아크릴 원료인 메틸메타아크릴레이트(methyl methacylate; 이하 'MMA'라 함)는 생활용품(접착제, 페인트, 잉크, 섬유용 실, 악세사리 제품, 전자 사무용품, 판재 등) 및 산업 전반에 걸쳐 다양하게 활용되고 있다. 그러나 그 수요에 비해 국내 생산량이 부족하여 내수시장이 원활하지 못하며, 일부는 수입에 의존하고 있는 실정이다.

또한, 최근 원유가격의 폭등으로 인해 에너지 생산 및 석유관련 제품의 원가가 상승되어 국내 산업 전반에 악영향을 미치고 있다. 이러한 석유관련 제품 중의 하나인 아크릴 또한 그 영향을 받고 있다.

따라서, 폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 추출하여 재활용하는 문제는 자원이 부족한 우리나라의 경우, 에너지 비용 절감과 자원 재활용 및 환경적 측면에서 그 필요성이 증대되고 있다.

이러한 필요성 속에서 폐인조대리석을 재활용하는 기술들이 개발되고 있으나, 폐인조대리석을 그라인딩할 때 발생하는 물과 혼합된 폐인조대리석은 재활용되지 못하고 버려지는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위하여 물과 혼합된 폐인조대리석을 건조시킨 후에 MMA와 알루미나를 회수하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 추출하는 장치는 폐인조대리석이 투입되는 투입부; 상기 투입부에 투입된 폐인조대리석이 이송되는 이송부; 상기 이송부에서 이송되는 폐인조대리석을 건조시키는 건조부; 상기 건조부에서 건조된 폐인조대리석을 분말화하는 분말화부; 상기 분말화부에서 분말화 된 폐인조대리석을 열분해하는 열분해로; 상기 열분해로에서 열분해 된 폐인조대리석으로부터 MMA를 추출하여 회수하는 MMA 회수부;및 상기 열분해로에서 열분해 된 폐인조대리석으로부터 알루미나를 추출하여 회수하는 알루미나 회수부;를 포함하며, 상기 MMA 회수부는 MMA를 추출하기 위한 분별증류부를 포함하며, 상기 분별증류부에서는 MMA이외의 물질을 제거하기 위하여 산성 용액을 첨가한다.

여기서, 상기 이송부는 내부에 스크루가 설치되며, 상기 스크루의 회전에 의해 상기 폐인조대리석이 이동되도록 하며, 상기 건조부는 폐인조대리석이 수용되어 건조되는 공간을 제공하는 몸체부; 상기 몸체부의 외면에 설치되는 히팅재킷;을 포함하며,상기 히팅재킷은 상기 몸체부 내부에 열을 공급하도록 한다.

한편, 상기 몸체부는 미리 설정된 각도의 경사를 구비한 상태에서 회전하도록 한다.

또한, 상기 열분해로는 상기 열분해로의 온도는 200~600℃ 범위이며, 상기 열분해로 내에서 상기 분말화 된 폐인조대리석이 산화되지 않도록 상기 열분해로 내부는 질소기체 또는 불활성기체로 충전되고, 상기 열분해로 내부에 스크류가 설치되며, 상기 열분해로가 회전하도록 한다.

그리고 상기 MMA 회수부는 상기 열분해로에서 이송된 기체상태의 MMA를 포함한 혼합물을 응축시키기 위한 제1응축기를 포함하며, 상기 제1응축기를 이용하여 응축한 MMA를 포함한 혼합물을 MMA를 포함한 유기물질과 폐수로 분리하기 위한 유수분리기를 더 포함한다.

여기서, 상기 MMA 회수부는 상기 분별증류부에서 발생한 기체상태의 MMA를 응축시키기 위한 제2응축기를 포함하며, 상기 제2응축기에서 응축된 MMA를 저장하는 MMA저장조를 더 포함하도록 한다.

또한, 상기 MMA 회수부는 상기 MMA저장조에 보관된 MMA에 알칼리 용액을 첨가하기 위한 알칼리용액첨가부를 포함하며, 상기 알칼리용액이 첨가된 MMA에 포함된 불순물을 제거하기 위한 필터링부를 더 포함하도록 한다.

한편, 상기 MMA 회수부는 상기 분별증류부에서 증류하고 남은 잔유물이 이송되어 재증류되는 재증류부를 포함하며, 상기 재증류부에서 발생한 MMA를 포함한 유기물질을 상기 분별증류부로 순환시키는 순환이송관과 제3응축기을 더 포함하도록 한다.

본 발명에 따르면 폐인조대리석을 재활용할 수 있게 됨으로써, 버려지는 폐인조대리석에 의한 환경오염을 방지하는 효과가 있다.

또한, 폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수함으로써 자원활용을 극대화시키는 효과가 있으며, 종래에는 재활용이 불가능했던 물과 혼합된 폐인조대리석까지 재활용할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수하는 장치를 보여주는 개략적인 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수하는 장치(1)를 보여주는 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수하는 장치(1)는 크게 폐인조대리석 준비부(2), 열분해로(3), MMA회수부(4) 및 알루미나 회수부(5)로 구성되고 대기오염방지를 위한 세정탑(6)을 포함하여 이루어진다.

폐인조대리석 준비부(2)는 투입부(21), 이송부(22), 건조부(23) 및 분말화부(24)를 포함하여 이루어진다. 폐인조대리석 준비부(2)를 상세하게 설명하기 이전에 물과 혼합된 폐인조대리석에 발생하는 이유를 알아보고 발생한 폐인조대리석을 투입부(21)에 어떻게 투입하는지 살펴보기로 한다.

물과 혼합된 폐인조대리석이 발생하는 이유로는 인조대리석의 표면을 매끄럽고 평평하게 가공할 때 표면 연마기를 사용하는데, 이때 일반적으로 분진발생과 마찰열을 억제하기 위하여 인조대리석 표면에 물을 뿌린 상태에서 연마를 실행한다. 이렇게 물을 뿌린 상태에서 표면을 연마하게 되면 물과 인조대리석분진들이 혼합된 폐인조대리석이 발생하게 된다.

상기 발생한 물과 혼합된 폐인조대리석을 투입부(21)에 넣는 방식으로는 상술한 물과 혼합된 폐인조대리석을 별도로 마련된 집수처리장치로 이동시키고, 상기 집수처리장치에 모인 물과 혼합된 폐인조대리석을 필터프레스를 이용하여 최대한 물기를 제거한다. 이렇게 필터프레스에서 최대한 물기가 제거된 폐인조대리석을 모아서 폐인조대리석 준비부(2)의 투입부(21)에 투입한다.

참고로 필터프레스에서 물기를 제거하지만 물리적으로 물을 제거하는데는 한계가 있으므로 여전히 폐인조대리석은 물과 혼합된 상태로, 예를 들면 진흙과 유사한 상태이다.

투입부(21)는 상술한 필터프레스에서 마련된 폐인조대리석이 투입되는 구성이다.

이송부(22)는 상기 투입부(21)에서 투입되는 폐인조대리석을 후술되는 건조부(23)로 이송시키기 위해 마련되는 구성으로, 내부에 스크루가 설치되어있으며, 상기 이송부(22)에 설치된 스크루의 회전에 의해 폐인조대리석은 이송부(22)를 따라 이동하여 후술되는 건조부(23)로 이동된다.

건조부(23)는 이송부(22)에서 이송되는 폐인조대리석을 건조시키는 구성으로, 폐인조대리석이 수용되어 건조되는 공간을 제공하는 몸체부와 상기 몸체부의 외면에 설치되는 히팅재킷을 포함하여 이루어진다.

상기 히팅재킷은 몸체부의 내부에 열을 공급하기 위하여 설치되는 것으로, 몸체부 내부의 온도를 100℃로 유지하도록 한다.

건조부(23)의 몸체부는 내부에 수용된 폐인조대리석을 용이하게 건조시키기 위하여 몸체부 내부표면 곳곳에 방해판(baffle)을 설치하거나 몸체부 내부 표면을 다소 울퉁불퉁하게 하여 몸체부의 회전에 따라 폐인조대리석이 활발하게 유동하게 한다.

또한 건조부(23)의 몸체부는 미리 설정된 각도의 경사를 구비한 상태에서 회전하도록 하는데, 이는 내부에 수용된 수분을 제거하는데 용이하고, 수분이 제거된 폐인조대리석을 후술되는 분말화부(24)로 이동시키는데 용이하기 때문이다.

한편, 건조부(23)의 몸체부가 경사를 이루고 있기 때문에 수증기가 배출되는 배출구를 경사진 몸체부의 최상단에 형성하여 배출효율을 높일 수 있다.

분말화부(24)는 폐인조대리석 준비부(2)에서 공급되는 폐인조대리석을 분쇄기(미도시)를 이용하여 분말화시키는 구성으로, 상기 분쇄기에서 분쇄된 폐인조대리석을 저장하는 분말저장조(미도시)와, 상기 분쇄기를 통과한 분쇄물을 재통과시켜 크기를 선별하고 재차 분쇄기로 투입하거나 상기 분말저장조(미도시)로 이송시키는 분말 스크린(미도시)을 포함하여 구성된다.

한편, 분말화부(24)는 폐인조대리석 준비부(2)에서 공급되는 폐인조대리석 뿐만 아니라 애초에 건조했던 인조대리석 스크랩 또는 분진이 별도로 공급될 수 있다.

상기 분말저장조에 저장된 폐인조대리석 분말은 열분해로(3)로 공급되어 열분해가 이루어진다. 이때, 분말저장조로부터 열분해로(3)의 공급은 스크류피더에 의해 정량 공급이 이루어지도록 한다. 상기 열분해를 위한 열분해로(3)의 온도는 200~600℃를 유지하도록 한다. 상기 열분해로(3)의 온도가 200℃ 이하일 경우 유입된 폐인조대리석 분말의 열분해가 잘 이루어지지 않으며, 600℃ 이상일 경우 탄화되거나 열분해가스가 발화되어 폭발이 일어날 수 있으므로, 상기 범위 내에서 열분해하는 것이 바람직하다.

또한, 열분해로(3)의 가열방식은 열분해로(3)에서 발생되는 열분해가스의 발화를 방지할 수 있는 간접가열방식을 적용하는 것이 바람직하며, 간접가열 방식 중에서는 전기가열을 예로 들 수 있다.

그리고 상기 열분해로(3)는 상기 열분해로(3) 내부를 질소 또는 불활성 기체로 충전하여 산화를 방지하도록 한다. 또한, 상기 열분해로(3)는 내부에 스크류가 형성되며, 열분해로(3)가 회전하여 상기 열분해로(3)에 투입된 폐인조대리석 분말이 유동되면서 고열에 의해 열분해가 이루어지도록 한다. 상기 분말화 된 폐인조대리석이 열분해로(3)의 내부에서 유동되는 공간의 부피와 열분해로(3)의 회전속도는 투입되는 폐인조대리석 분말의 양에 따라 조절된다.

상기 열분해로(3)는, 끓는점의 차이에 따라 그대로 고체분말화 상태로 존재하는 알루미나와 기체상태가 된 MMA를 포함한 혼합물로 분류된다. 이때, 상기 고체분말화 상태로 존재하는 알루미나는 충진제인 수산화알루미늄이 열분해 된 산화알루미나를 지칭하며, 상기 기체상태가 된 MMA는 MMA를 포함하는 열분해로(3) 내부의 기체혼합물을 지칭한다. 상기 산화알루미늄은 공업적으로 알루미나를 지칭하므로 본 발명에서 기재한 알루미나는 산화알루미나와 같은 물질을 의미한다.

그리고 상기 수산화알루미늄은 열분해반응에 의해 산화알루미늄과 물로 분해되며, 이때 발생한 물은 고온에 의하여 기체상태가 되며 상기 기체상태가 된 MMA와 함께 기체이송덕트(31)로 이송된다. 또한, 상기 열분해로(3)에서 고체분말화 상태로 하부에 가라앉아 있는 알루미나는 하방으로 연통된 분말이송관(32)을 따라 소성로(51)에 공급된다.

이어서, 상기 MMA회수부(4)는, 상기 열분해로(3)에서 분류된 기체상태의 MMA를 포함한 혼합물을 응축 및 증류를 반복하여 MMA를 회수하는 구성이다.

상기 MMA회수부(4)는 열분해로(3)의 기체이송덕트(31)를 통해 이송된 기체상태의 MMA를 포함한 혼합물을 응축시키는 제1응축기(41)와, 상기 제1응축기(41)에서 이송된 MMA를 포함한 혼합물을 유수분리하는 유수분리기(42)와, 상기 유수분리기(42)에서 분리된 하층의 폐수가 이송되고 저장되는 폐수저장조(421)와, 상기 유수분리기(42)에서 분리된 상층의 MMA를 포함한 유기물질에 산성용액을 첨가하여 MMA를 분별증류하는 분별증류부(43)와, 상기 분별증류부(43)에서 증류하고 남은 잔유물이 이송되어 재증류되는 재증류부(431)와 상기 재증류부(431)에서 발생한 MMA를 포함한 유기물질을 상기 분별증류부(43)로 순환시키는 순환이송관 및 제3응축기(432)와, 상기 분별증류부(43)에서 발생한 기체상태의 MMA를 응축시키기 위한 제2응축기(44)와, 상기 제2응축기(44)에서 응축된 MMA를 저장하는 MMA저장조(45)와, 상기 MMA저장조(45)에 보관된 MMA에 알칼리용액을 첨가하기 위한 알칼리용액첨가부(46)와, 상기 알칼리용액첨가부(46)에서 알칼리용액이 첨가된 MMA에 포함된 불순물을 제거하기 위한 필터링부(47)와, 상기 필터링부(47)에서 필터링된 MMA를 저장하기 위한 최종저장조(48)를 포함하여 구성된다.

도 1을 참조하여, 보다 상세하게 상기 MMA회수부(4)를 살펴보면 다음과 같다.

상기 제1응축기(41)는 상기 기체이송덕트(31)으로부터 이송되는 기체상태의 MMA를 포함한 혼합물을 액화시키는 구성이다. 상기 제1응축기(41)는 상기 고온의 기체상태인 MMA를 포함한 혼합물과 외부의 차가운 기체를 열교환시켜 상기 기체상태의 MMA를 포함한 혼합물을 액화시킨다.

이와 같이 액화된 MMA를 포함한 혼합물은 유수분리기(42)로 이송되는데, 상기 유수분리기(42)는 수직타워에 응축액을 포집시켜 유수를 상하층으로 분리하는 구성이다. 상기 유수분리기(42)에서 하부에 분리된 폐수는 유수분리기(42)의 하부에 설치된 개폐밸브를 이용하여 유수분리기(42)와 연결된 폐수저장조(421)로 이송한다.상기 유수분리기(42)에서 폐수 배출을 완료하고 남은 MMA를 포함한 혼합물은 외부의 이송펌프 또는 높이차이로 인한 위치에너지를 이용하여 분별증류부(43)로 투입한다.

이때, 상기 분별증류부(43)는 MMA와 MMA를 제외한 다른 불순물을 분리하기 위한 구성으로 끓는점의 차이를 이용한 분별증류를 수행한다.

상기 분별증류부(43)에서 분별증류를 실행하기 전에 상기 MMA이외의 물질을 제거 및 더욱 순수한 MMA를 증류시키기 위하여 산성용액(황산, 질산, 염산)을 5~20wt% 첨가하고, 이 후에 온도범위 50~120℃로 증류시킨다. 상기 분별증류부(43)의 내부온도는 MMA(Methyal methacrylate)의 끓는점이 101℃이기 때문에 50℃이하일 경우 MMA의 분별증류가 잘 이루어지지 않으며, 120℃이상일 경우 MMA이외의 다른 물질들이 증류될 수 있기 때문에 50~120℃로 분별증류하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 분별증류부(43)에서 분별증류되고 남은 잔유물은 재증류부(431)로 이송되어 재증류된다.

상기 재증류부(431)는 상기 분별증류부(43)에서 분별증류되고 남은 잔유물에 포함된 MMA를 재증류하는 구성이다.

상기 분별증류부(43)에서 분별증류되고 남은 잔유물에는 MMA가 10~30중량%가 함유되어 있으며, 상기 10~30중량%의 MMA를 추출하기 위해 350~400℃로 재증류한다. 상기 350~400℃ 온도범위는 MMA의 끓는점(101)보다 높지만 최대한의 MMA를 증류하기위해 고온으로 가열한다. 상기 재증류부(431)에서 고온으로 재증류되어 기체화된 MMA를 포함한 유기물질은 순환이송관을 따라 이동하다가 제3응축기(432)에서 액화되어 분별증류부(43)로 이송된다.

상기 재증류부(431)에서는, 증류되지 못한 찌꺼기가 발생하는데 이 찌꺼기는 소각로(433)로 이송하여 제거한다. 상기 소각로(433)는 상기 세정탑(6)과 연통되어 있어, 상기 찌꺼기의 소각시 발생하는 대기오염물질이 세정탑(6)으로 이송되고 세정탑(6)에서 대기오염물질이 제거되어 대기 중으로 방출된다.

다음으로, 상기 분별증류부(43)에서 증류되어 발생한 기체상태의 MMA는 상기 제2응축기(44)로 이송된다. 상기 제2응축기(44))는 상기 제1응축기(41)와 같은 열교환의 원리를 이용한 구성으로 상기 분별증류부(43)에서 증류되어 발생한 기체상태의 MMA를 액화한다. 상기 제2응축기(44)에서 응축된 MMA는 상기 MMA저장조(45)에 이송되어 저장된다.

한편, 상기 MMA저장조(45)는 상기 제2응축기(44)에서 이송된 MMA를 저장하는 구성이다. 상기 MMA저장조(45)에 저장된 MMA는 분별증류부(43)에서 분별증류하기 전에 첨가한 산성용액으로 인하여 MMA와 산성물질이 혼합되어있다. 따라서 상기 MMA저장조(45)에 저장된 상기 일부 산성물질을 중화시켜 제거하기 위하여 알칼리용액첨가부(46)에서 알칼리용액을 첨가한다.

상기 알칼리용액첨가부(46)는 상기 MMA저장조(45)에 MMA와 함께 저장된 상기 일부 산성물질을 중화시키기 위한 구성이다. 상기 알칼리용액첨가부(46)에서 첨가되는 알칼리용액은 상기 분별증류부(43)에서 넣었던 산성용액의 종류와 상기 MMA저장조(45)에 저장된 MMA에서 측정된 pH(수소이온농도)를 고려하여 알칼리용액을 선택한다. 상기 알칼리용액의 종류로는 수산화나트륨용액, 수산화마그네슘용액, 수산화철용액, 수산화칼륨용액과 같은 알칼리용액을 예로 들 수 있다. 알칼리용액을 첨가하는 양은 상기 측정된 pH(수소이온농도) 및 상기 분별증류부(43)에서 넣었던 산성용액의 종류와 양을 고려하여 알칼리용액을 첨가한다.

상기 알칼리용액첨가부(46)에서 첨가한 알칼리용액이 상기 MMA와 함께 포함된 일부 산성용액과 중화반응을 일으켜 염을 생성하는데, 상기 생성된 염과 불순물을 제거하기 위해 필터링부(47)로 이송된다.

상기 필터링부(47)는 상기 염을 포함한 불순물을 제거하기 위한 구성이다.

상기 필터링부(47)에서 염과 불순물을 제거한 MMA를 최종적으로 MMA저장조(45)로 이송하고 저장한다.

상기 최종저장조(48)는 상기 필터링부(47)으로부터 이송되어 모인 MMA를 출하되기 전까지 저장하는 구성이다.

다음으로, 상기 알루미나 회수부(5)는, 상기 열분해로(3)에서 열분해되어 물이 제거된 상태로 분류된 고체 분말화 상태의 충진제(알루미나)와 첨가제를 소성로(51)에서 가열하여 불순물 및 첨가제를 제거한 다음 상기 소성로(51)에서 소성된 충진제(알루미나)를 회수하는 구성이다.

상기 소성로(51)는 상기 열분해로(3)에서 열분해되어 이송된 분말화상태의 알루미나를 소성(sintering)하는 구성이다.

상기 소성로(51)는 상기 열분해로(3)에서 분말이송관(32)을 통해 이송된 알루미나를 1600의 높은 온도로 가열하여 불순물과 첨가제를 제거하고 탈수시켜 결정상태의 소성된 알루미나를 추출한다. 상기 추출된 알루미나는 알루미나저장조(52)로 이송되어 제품 출하시까지 저장된다.

한편, 본 발명에 따른 폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수하는 장치(1)는 공정 중에 발생하는 대기오염물질을 제거하기 위한 세정탑(6) 더 포함하여 이루어지는데, 상기 세정탑(6)은 상기 MMA회수부(4)와 소성로(51)에서 발생한 대기오염물질을 제거하여 대기중으로 배기된다.

바람직하게, 상기 세정탑(6)은 상기 MMA회수부(4)의 제1응축기(41), 제2응축기(44), 제3응축기(432), 소각로(433) 및 알루미나 회수부(5)의 소성로(51)에서 발생한 대기오염물질을 각각 연통되어 연결된 상기 세정탑(6)으로 이송하여 대기오염물질을 제거한다. 상기 세정탑(6)은 세정식집진기를 지칭하며 상기 세정탑(6)은 전기집진기, 원심력집진기, 여과집진기와 같은 대기오염방지시설로 대체할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러방법으로 변경 가능하므로 전술한 방법 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

1: 폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수하는 장치
2: 폐인조대리석 준비부
21: 투입부
22: 이송부
23: 건조부
24: 분말화부
3: 열분해로
31: 기체이송덕트
32: 분말이송관
4: MMA회수부
41: 제1응축기
42: 유수분리기
421: 폐수저장조
43: 분별증류부
431: 재증류부
432: 제3응축기
433: 소각로
44: 제2응축기
45: MMA저장조
46: 알칼리용액첨가부
47: 필터링부
48: 최종저장조
5: 알루미나 회수부
51: 소성로
52: 알루미나저장조
6: 세정탑

Claims

폐인조대리석이 투입되는 투입부;
상기 투입부에 투입된 폐인조대리석이 이송되는 이송부;
상기 이송부에서 이송되는 폐인조대리석을 건조시키는 건조부;
상기 건조부에서 건조된 폐인조대리석을 분말화하는 분말화부;
상기 분말화부에서 분말화 된 폐인조대리석을 열분해하는 열분해로;
상기 열분해로에서 열분해된 폐인조대리석으로부터 MMA(Methyl Methacrylate)를 추출하여 회수하는 MMA 회수부;
상기 열분해로에서 열분해 된 폐인조대리석으로부터 알루미나를 추출하여 회수하는 알루미나 회수부; 및
상기 MMA 회수부 및 상기 알루미나 회수부에 각각 연통 연결되어 상기 MMA 회수부 및 상기 알루미나 회수부에서 발생한 대기오염물질을 세정하여 제거하기 위한 세정탑;을 포함하되,
상기 MMA 회수부는,
상기 열분해로에서 이송된 기체상태의 MMA를 포함한 혼합물을 응축시키기 위한 제1응축기, 상기 제1응축기를 이용하여 응축한 MMA를 포함한 혼합물을 MMA를 포함한 유기물질과 폐수로 분리하기 위한 유수분리기, 분별증류부에서 발생한 기체상태의 MMA를 응축시키기 위한 제2응축기, 상기 제2응축기에서 응축된 MMA를 저장하는 MMA저장조, 상기 분별증류부에서 증류하고 남은 잔유물이 이송되어 재증류되는 재증류부, 상기 재증류부에서 발생한 MMA를 포함한 유기물질을 상기 분별증류부로 순환시키는 순환이송관과 제3응축기, MMA를 추출하기 위한 분별증류부, 상기 MMA저장조에 보관된 MMA에 알칼리 용액을 첨가하기 위한 알칼리용액첨가부 및 상기 알칼리용액이 첨가된 MMA에 포함된 불순물을 제거하기 위한 필터링부;를 포함하고,
상기 분별증류부에서는 MMA이외의 물질을 제거하기 위하여 산성 용액이 첨가된 후, 50 내지 120℃의 온도로 증류시키고,
상기 알칼리용액첨가부는,
상기 MMA저장조와 상기 필터링부 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는
폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수하는 장치.
제1항에 있어서,
상기 이송부는,
내부에 스크루가 설치되며, 상기 스크루의 회전에 의해 상기 폐인조대리석이 이동되는 것을 특징으로 하는
폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수하는 장치.
제1항에 있어서,
상기 건조부는,
폐인조대리석이 수용되어 건조되는 공간을 제공하는 몸체부;
상기 몸체부의 외면에 설치되는 히팅재킷;을 포함하며,
상기 히팅재킷은 상기 몸체부 내부에 열을 공급하는 것을 특징으로 하는
폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수하는 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 열분해로는,
상기 열분해로의 온도는 200~600℃ 범위이며, 상기 열분해로 내에서 상기 분말화 된 폐인조대리석이 산화되지 않도록 상기 열분해로 내부는 질소기체 또는 불활성기체로 충전되고, 상기 열분해로 내부에 스크류가 설치되며, 상기 열분해로가 회전하는 것을 특징으로 하는
폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수하는 장치.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 MMA 회수부는,
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
폐인조대리석으로부터 MMA와 알루미나를 회수하는 장치.