KR101658323B1

KR101658323B1 - 구리주물과 구리용해로에서 발생하는 폐슬러지에서의 구리회수장치

Info

Publication number: KR101658323B1
Application number: KR1020150179140A
Authority: KR
Inventors: 신중민
Original assignee: 신중민
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2016-09-22

Abstract

본 발명은 주물유기 제조시 발생되어지는 폐슬러지에 포함된 구리를 회수함으로써 값비싼 구리자원의 낭비를 방지할 수 있는 구리주물과 및 구리용해로에서 발생하는 폐슬러지에서의 구리회수방법 및 그 장치에 관한 것이다.
특히 본 발명은 불규칙한 크기의 페슬러지를 적재챔버에 적재하는 제1단계; 상기 적재챔버의 폐슬러지를 일측 호퍼를 통해 파쇄탱크에 적정량 공급하는 제2단계; 상기 파쇄탱크를 회전시켜 그 내부로 유입된 폐슬러지를 물과 함께 혼합한 후 다수의 원통형 파쇄수단을 이용하여 잘게 파쇄하는 제3단계; 상기 파쇄탱크 내에서 잘게 부수어진 폐슬러지를 회전하는 파쇄탱크의 원심력을 이용하여 그 일측의 기울기를 가진 진동플레이트로 일정량씩 공급하는 제4단계; 상기 진동플레이트로 공급된 미세 폐슬러지에 물을 분사하여 낮은 곳으로 광범위하게 흘려보냄과 동시에 상기 진동플레이트의 다수의 수집턱에 비중이 무거운 구리는 적치하고, 미세한 폐슬러지는 물과 함께 외부로 배출하는 제5단계; 상기 진동플레이트의 수집턱에 적치된 구리를 수거하는 제6단계;를 거쳐 구리를 수집하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또, 크기가 다양한 폐슬러지를 적재할 수 있도록 하면서, 그 일측 하방으로 호퍼가 구성되어진 적재챔버와; 그 후방의 구동모터에 의해 일정한 속도로 회전함과 동시에 그 내부에 원통형상의 파쇄수단이 다수 내장되어 폐슬러지를 미세하게 파쇄하는 한편, 속이 빈 일측의 중심 샤프트는 적재챔버의 호퍼와 연결되어 폐슬러지가 그 내부로 공급되고, 속이 빈 타측의 중심 샤프트는 미세화된 폐슬러지가 배출되어지며, 그 전방에는 중간 적소에 위치한 개폐카바를 통하여 내부의 잔여 슬러지를 외부로 배출하는 배출가이드 및 배출가이드를 통해 배출된 폐기 대상 슬러지를 적재하는 폐슬러지탱크가 구성되고, 상기 호퍼와 연결된 중심 샤프트를 통해 오버 플로우된 물을 안내하여 외부로 배출하는 물회수배관이 구성되어진 파쇄탱크와; 상기 파쇄탱크의 일측에 경사지게 설치되어 중심 샤프트로부터 일정량 배출되는 미세 폐슬러지가 공급되며, 그 위로 공급된 미세 폐슬러지에 광범위하게 물을 살포하는 물살포공급관이 구성되고, 그 저부의 네 모서리부에는 사방 지지체의 가이드내에서 일정 거리 왕복하는 로울러수단이 각각 설치되며, 그 후방에는 구동모터와 연동하는 복수의 편심캠부재가 설치됨과 동시에 상기 편심캠부재와 연결된 왕복샤프트가 연결되어 그 위의 폐슬러지를 진동시켜 아래로 흘려 내리는 한편, 그 상면의 상부측에서 하부측으로 일정한 높이의 수집턱을 등간격 형성하여 비중이 큰 구리가 적치되도록 하고, 비중이 낮은 물과 미세한 폐슬러지는 일측 배츨구를 통해 외부로 배출되도록 한 진동플레이트;로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

구리주물과 구리용해로에서 발생하는 폐슬러지에서의 구리회수장치{Casting the copper in the organic waste sludge generated in the melting furnace and the recovery method and apparatus}

본 발명은 주물유기 제조시 발생되어지는 폐슬러지에 포함된 구리를 회수함으로써 값비싼 구리자원의 낭비를 방지할 수 있는 구리주물과 구리용해로에서 발생하는 폐슬러지에서의 구리회수장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 유기란 쉽게 말해 구리에 주석을 섞어서 만든 청동기(놋쇠)로서 유기는 제작 기법에 따라 주물유기, 방짜(方字)유기, 주물과 방짜를 병행한 반방짜유기 등 3가지가 있고, 상기 주물유기는 쇳물을 일정한 거푸집에 부어서 만드는 방법으로 동일 모양이나 규격의 제품을 다량으로 생산하는데 사용하고 상기 방짜유기는 놋쇠를 불에 달구어 메질(망치질)을 되풀이하여 얇게 늘여가며 만드는 방법이며 반방짜유기는 주물유기와 방짜유기를 절충한 것이다.

상기와 같은 유기의 합금비율은 78중량중량%의 구리와 22중량중량%의 주석을 혼합한 합금인바, 현대 재료공학에서도 규정한 구리 대비 주석의 정량 합금 비율인 9:1이라는 고정관념을 넘어선 것이고 이렇게 제작된 유기가 현대과학에 증명된 효과로서는 O-157균을 유기 안에서 배양하면 하루도 안 돼 모두 사멸하고 농약이 묻어 있는 야채나 청과물을 넣어두면 나쁜 균에 반응하여 까맣게 변색되어 해독을 하고 변색된 부분은 설거지를 하면 제 색깔로 돌아옴으로 나쁜 균에 반응하는 것은 물론 그것을 해독한다는 사실을 알 수 있다.

상기와 같이 사용되어지는 주물유기의 제조방법은 다음과 같다.

먼저, 구리와 주석의 합금을 이용한 조리용기의 제조방법으로서는 일반적인 유기를 제조하는 방법과 동일한 방법을 사용하는바, 석고 및 목형으로 모형을 만들고 상기 모형을 이용하여 청동이나 황동으로 본기를 제작한다.

상기 본기를 기초로 게토(강 하구의 바다와 만나는 곳의 앙금으로 쌓인 먼지와 같은 흙으로 소금 끼가 있는 흙)를 거푸집에 다져 넣은 후 암수를 분리하여 상, 하의 거푸집을 만든 후 본기를 상기 거푸집에서 제거한다.

상기와 같이 제작된 거푸집을 서로 결합한 상태에서 구리와 주석을 용해하여 혼합한 합금용액인 쇳물을 상기 거푸집에 삽입한 후 삽입된 쇳물이 냉각되어지도록 일정한 시간을 경과시켜 거푸집을 분리하여 주조된 제품을 얻는다.

이후 상기의 제품표면을 가공하거나 광택처리를 하기 위한 연마작업을 수행하여 완성된 제품을 얻는다.

또한, 상기 주물유기제조 외에도 동, 황동, 청동, 인청동, 알루미늄청동 등을 추출하기 위하여 구리광석이나 제활용구리 등을 용해로에 넣고 용해하였을 시에도 많은 슬러지가 발생하게 되는데, 이 슬러지 속에도 많은 량의 구리 성분이 포함되어 있다.

그리고, 동과 관련하여 수전금구, 벨브. 동파이프, 동전선, 등을 주물제조할 시에도 많은 슬러지가 발생하게 된다.

그러나, 종래에는 폐기되는 거푸집이나 게토, 또는 동을 추출하고난 용해로 내부에서 많은 량의 폐슬러지가 발생함에도 불구하고, 상기 폐슬러지 속에서 구리를 추출하는 것이 어려워 지금까지는 거의 폐기되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 폐기되는 슬러지를 잘게 파쇄한 후 물을 살포하여 비중 차이를 이용한 방법으로 흘려 보내어 구리를 수집함으로써, 고가의 구리를 재활용할 수 있도록 한 구리주물과 구리용해로에서 발생하는 폐슬러지에서의 구리회수장치를 제공함에 그 목적이 있다

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 적정량의 폐슬러지를 공급받아 파쇄하는 파쇄수단; 파쇄수단에서 잘게 파쇄된 폐슬러지로부터 구리를 분리하는 진동플레이트; 를 포함하여 구성된 구리주물과 구리용해로에서 발생하는 폐슬러지에서의 구리회수장치에 있어서, 크기가 다양한 폐슬러지를 적재할 수 있도록 하면서, 그 일측 하방으로 호퍼가 구성되어진 적재챔버와; 그 후방의 구동 모터에 의해 일정한 속도로 회전함과 동시에 그 내부에 금속재질로 형성된 원통형상의 파쇄수단이 다수 내장되어 상호 충돌과정에서 물과 함께 유입된 폐슬러지를 미세하게 파쇄하는 한편, 속이 빈 일측의 중심 샤프트는 적재챔버의 호퍼와 연결되어 폐슬러지가 그 내부로 공급됨과 동시에 샤프트에는 이를 통해 오버 플로우된 물과 미세폐슬러지을 안내하여 외부로 배출하는 물회수배관이 구성되어지고 상기 물회수배관의 단부에는 물과 함께 배출된 미세 구리들을 수집할 수 있는 구리재회수 박스가 설치되는 한편, 속이 빈 타측의 중심 샤프트는 미세화된 폐슬러지가 배출되어지며, 그 전방에는 중간 적소에 위치한 개폐카바를 통하여 내부의 잔여 슬러지를 외부로 배출하는 배출가이드 및 배출가이드를 통해 배출된 폐기 대상 슬러지를 적재하는 폐슬러지탱크가 구성되고, 상기 호퍼와 연결된 중심 샤프트를 통해 오버 플로우된 물을 안내하여 그 외부로 배출하는 물회수배관이 구성되어진 파쇄탱크와; 상기 파쇄탱크의 일측에 경사지게 설치되어 중심 샤프트로부터 일정량 배출되는 미세 폐슬러지가 공급되며, 그 위로 공급된 미세 폐슬러지에 광범위하게 물을 살포하는 물살포공급관이 구성되고, 그 저부의 네 모서리부에는 사방 지지체의 가이드내에서 일정 거리 왕복하는 로울러수단이 각각 설치되며, 그 후방에는 구동모터와 연동하는 복수의 편심캠부재가 설치됨과 동시에 상기 편심캠부재와 연결된 왕복샤프트가 연결되어 그 위의 폐슬러지를 진동시켜 아래로 흘려 내리는 한편, 그 상면의 상부측에서 하부측으로 일정한 높이의 수집턱을 등간격 형성하여 비중이 큰 구리가 적치되도록 하고, 비중이 낮은 물과 미세한 폐슬러지는 일측 배출구를 통해 외부로 배출되도록 한 진동플레이트;로 구성된 것을 특징으로 한다.

삭제

상기와 같이 구성된 본 발명은 폐기되는 슬러지를 물과 함께 파쇄탱크 내부로 공급한 후 그 내부의 파쇄수단을 이용하여 잘게 파쇄함과 동시에 미세하게 파쇄된 폐슬러지를 경사진 진동플레이트로 일정량씩 공급하면서 물을 살포하여 비중 차이에 의해 구리가 수집턱에 적치되도록 함으로써 고가의 구리를 전량 회수할 수 있도록 한 매우 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 구리회수장치의 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 구리회수장치의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 진동플레이트의 로울러수단을 발췌도시한 요부 측단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 구리회수장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 구리회수장치의 평면도이다.

먼저, 구리회수장치의 기계적 구성을 설명하면, 크기가 다양한 폐슬러지를 적재할 수 있도록 적재챔버(100)가 소정 높이 구성되고, 상기 적재챔버(100)의 일측 하방으로 폐슬러지를 배출할 수 있도록 호퍼(110)가 구성되어진다.

상기 적재챔버(100)의 일측으로는 원통형상의 파쇄탱크(200)가 설치되는데, 상기 파쇄탱크(200)는 그 후방의 구동모터(300), 상기 구동모터(300)와 함께 구동되는 구동샤프트(310), 상기 구동샤프트(310)의 풀리(미도시)와 벨트(320)로 연결되어 일정한 속도로 회전을 하게 되며, 상기 파쇄탱크(200)의 중앙 적소에는 개폐카바(210)가 설치되고, 상기 파쇄탱크(200)의 내부에 원통형상을 한 금속재질의 파쇄수단(240)이 다수 내장되어 폐슬러지를 미세하게 파쇄하게 된다.

즉, 상기 파쇄탱크(200)가 회전을 하게 되면 그 파쇄수단(240)들이 서로 충돌하며 이들 사이 사이의 폐슬러지를 미세하게 분말화하는 것으로, 상기 파쇄수단(240)을 원통형상으로 형성하여 이들의 각 모서리부에 의해 폐슬러지가 더욱 미세하게 분말화되어진다.

그리고, 상기 벨트(320)와 연결되어 파쇄탱크(200)를 회전시키는 일측(도 2에서 파쇄탱크(200)의 우측) 중심 샤프트(220)는 그 속이 중공이며 그 단부는 적재챔버(100)의 호퍼(110)와 연결되어 폐슬러지를 그 내부로 유도하게 되고, 파쇄탱크(200)의 타측(도 2에서 파쇄탱크(200)의 좌측) 중심 샤프트(230) 역시 그 속이 중공으로 미세화된 폐슬러지가 배출되어진다. 이와 동시에, 상기 파쇄탱크(200)의 내부로 물이 공급되어 미세화된 폐슬러지와 혼합된 후 상기 파쇄탱크(200)의 회전에 의한 원심력을 이용하여 그 일측 중심 샤프트(230)로 배출하게 되는 것이다.

또한, 상기 파쇄탱크(200)의 전방에는 개폐카바(210)를 통하여 내부의 잔여 슬러지를 외부로 배출하는 배출가이드(500) 및 상기 배출가이드(500)를 통해 배출된 폐기 대상 슬러지를 적재하는 폐슬러지탱크(540)가 연결 구성되고, 상기 호퍼(110)와 연결된 중심 샤프트(220)를 통해 오버 플로우된 물을 안내하여 외부로 배출하는 물회수배관(520)이 구성되어지고 상기 물회수배관(520)의 단부에는 물과 함께 배출된 미세 구리들을 수집할 수 있는 구리재회수박스 (530)가 설치된다.

상기 파쇄탱크(200)의 타측 중심 샤프트(230) 저부에 설치되어지는 진동플레이트(400)는 다소 넓은 사각판 형상으로서 중심 샤프트(230)에서 멀어질수록 경사지게 설치하여 중심 샤프트(230)에서 배출된 미세화된 폐슬러지가 경사면을 타고 흘러내려가게 하는 한편, 상기 중심 샤프트(230) 저부의 진동플레이트(400) 일측에 물살포공급관(410)을 길게 설치하여 진동플레이트(400) 상의 미세화된 폐슬러지가 경사면을 타고 잘 흘러 내려가게 한다.

또한, 상기 진동플레이트(400)의 상면에는 소정높이의 수집턱(430)을 등간격 형성하여 물과 함께 흘러 내려오는 미세화된 폐슬러지가 이들을 거치게 되는데, 이때 미세화된 폐슬러지 속의 금속물질인 구리가 비중차에 의해 수집턱(430)들에 큰것부터 차례로 적치된다.

한편, 상기 진동플레이트(400)의 저부의 네 모서리부에는 사방 지지체(460)의 가이드(480)내에서 일정 거리 왕복하는 로울러수단(470)이 각각 설치되어 상기 진동플레이트(400)가 도 2의 화살표와 같이 왕복운동을 하게 되는데, 상기 진동플레이트(400)의 후방에는 구동모터(300)의 구동축과 연동하는 복수의 편심캠부재(420)가 연결 설치됨과 동시에 상기 편심캠부재(420)와 연결된 왕복샤프트(미도시)가 진동플레이트(400)에 연결되어 그 위의 폐슬러지를 일정하게 진동시키므로 아래로 자연스럽게 흘려 내리도록 한다.

그리고, 비중이 낮은 물과 미세한 폐슬러지는 진동플레이트(400)의 일측 배출구(440)를 통해 그 하부의 재수집통(450)으로 모아 물은 오버플로우시키고 바닥면에 수집된 구리는 다시 회수한다.

상기와 같이 구성된 구리회수장치의 구리회수방법을 상세히 설명하면 하기와 같다.

먼저, 제1단계에서는, 수거하여 온 불규칙한 크기의 페슬러지를 적재챔버(100)에 적정량 적재하는 단계이다.

제2단계에서는, 상기 적재챔버(100)의 폐슬러지를 일측 호퍼(110)와 연결된 중심샤프트(220)를 통해 파쇄탱크(200) 내부에 적정량 공급하게 된다.

제3단계에서는, 상기 파쇄탱크(200)를 회전시켜 그 내부로 유입된 폐슬러지를 물과 함께 혼합한 후 다수의 원통형 파쇄수단(240)을 이용하여 잘게 파쇄하는 단계를 거친다.

즉, 상기 파쇄탱크(200)가 회전을 하게 되면, 원통형상으로 모서리가 각이 진 파쇄수단(240)들이 서로 충돌하며 사이 사이의 덩어리진 폐슬러지를 미세하게 분말화하게 되는 것이다.

제4단계에서는, 상기 파쇄탱크(200) 내에서 잘게 부수어진 미세 폐슬러지를 회전하는 파쇄탱크(200)의 원심력을 이용하여 그 일측의 중심 샤프트(230)로 배출한 후 기울기를 가진 진동플레이트(400)로 일정량씩 공급하는 단계를 거친다.

제5단계에서는, 도 2와 같이 상기 진동플레이트(400)로 공급된 미세 폐슬러지에 물을 분사하여 낮은 곳으로 광범위하게 흘려보냄과 동시에 상기 진동플레이트(400)의 다수의 수집턱(430)에 비중이 무거운 구리는 적치하고, 미세한 폐슬러지는 물과 함께 외부로 배출하는 단계를 거친다.

제6단계에서는, 상기 진동플레이트(400)의 수집턱(430)에 적치된 구리를 수거하는 것으로 완료된다.

100:적재챔버 110:호퍼
200:파쇄탱크 210:개폐카바
220,230:중심 샤프트 240:파쇄수단
300:구동모터 400:진동플레이트
410:물살포공급관 420:편심캠부재
430:수집턱 460:사방 지지체
470:로울러수단

Claims

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적정량의 폐슬러지를 공급받아 파쇄하는 파쇄수단; 파쇄수단에서 잘게 파쇄된 폐슬러지로부터 구리를 분리하는 진동플레이트; 를 포함하여 구성된 구리주물과 구리용해로에서 발생하는 폐슬러지에서의 구리회수장치에 있어서,
크기가 다양한 폐슬러지를 적재할 수 있도록 하면서, 그 일측 하방으로 호퍼가 구성되어진 적재챔버와;
그 후방의 구동모터에 의해 일정한 속도로 회전함과 동시에 그 내부에 금속재질로 형성된 원통형상의 파쇄수단이 다수 내장되어 상호 충돌과정에서 물과 함께 유입된 폐슬러지를 미세하게 파쇄하는 한편, 속이 빈 일측의 중심 샤프트는 적재챔버의 호퍼와 연결되어 폐슬러지가 그 내부로 공급됨과 동시에 샤프트에는 이를 통해 오버 플로우된 물과 미세폐슬러지을 안내하여 외부로 배출하는 물회수배관이 구성되어지고 상기 물회수배관의 단부에는 물과 함께 배출된 미세구리들을 수집할 수 있는 구리재회수박스가 설치되는 한편, 속이 빈 타측의 중심샤프트는 미세화된 폐슬러지가 배출되어지며, 그 전방에는 중간 적소에 위치한 개폐카바를 통하여 내부의 잔여 슬러지를 외부로 배출하는 배출가이드 및 배출가이드를 통해 배출된 폐기 대상 슬러지를 적재하는 폐슬러지탱크가 구성되고, 상기 호퍼와 연결된 중심 샤프트를 통해 오버 플로우된 물을 안내하여 외부로 배출하는 물회수배관이 구성되어진 파쇄탱크와;
상기 파쇄탱크의 일측에 경사지게 설치되어 중심 샤프트로부터 일정량 배출되는 미세 폐슬러지가 공급되며, 그 위로 공급된 미세 폐슬러지에 광범위하게 물을 살포하는 물살포공급관이 구성되고, 그 저부의 네 모서리부에는 사방 지지체의 가이드내에서 일정 거리 왕복하는 로울러수단이 각각 설치되며, 그 후방에는 구동모터와 연동하는 복수의 편심캠부재가 설치됨과 동시에 상기 편심캠부재와 연결된 왕복샤프트가 연결되어 그 위의 폐슬러지를 진동시켜 아래로 흘려 내리는 한편, 그 상면의 상부측에서 하부측으로 일정한 높이의 수집턱을 등간격 형성하여 비중이 큰 구리가 적치되도록 하고, 비중이 낮은 물과 미세한 폐슬러지는 일측 배출구를 통해 외부로 배출되도록 한 진동플레이트;로 구성된 것을 특징으로 한 구리주물과 구리용해로에서 발생하는 폐슬러지에서의 구리회수장치.