KR101795666B1 - Method and apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide Download PDF

Info

Publication number
KR101795666B1
KR101795666B1 KR1020160142259A KR20160142259A KR101795666B1 KR 101795666 B1 KR101795666 B1 KR 101795666B1 KR 1020160142259 A KR1020160142259 A KR 1020160142259A KR 20160142259 A KR20160142259 A KR 20160142259A KR 101795666 B1 KR101795666 B1 KR 101795666B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
zinc
condenser
zinc oxide
metal zinc
wing members
Prior art date
Application number
KR1020160142259A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
왕제필
Original Assignee
부경대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부경대학교 산학협력단 filed Critical 부경대학교 산학협력단
Priority to KR1020160142259A priority Critical patent/KR101795666B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101795666B1 publication Critical patent/KR101795666B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/02—Preliminary treatment of ores; Preliminary refining of zinc oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/005—Preliminary treatment of scrap
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/04—Obtaining zinc by distilling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/30—Obtaining zinc or zinc oxide from metallic residues or scraps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/005—Separation by a physical processing technique only, e.g. by mechanical breaking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/54—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Disclosed are a method and an apparatus to manufacture zinc and zinc oxide. According to one embodiment of the present invention in the method of manufacturing zinc, battery powder including zinc oxide in a waste battery is recovered; the battery powder is washed by water; the zinc oxide of the washed battery powder is reduced to metal zinc; and the metal zinc is distilled such that a solid state metal zinc is collected wherein the collection is performed by exfoliating the metal zinc deposited within a condenser by a rotation member rotating in the condenser. As the embodiments of the present invention provide a simple process, manufacturing costs are reduced.

Description

아연 및 산화아연 제조 방법 및 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING ZINC AND ZINC OXIDE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide,

본 발명의 실시예는 아연 및 산화아연 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide.

아연이 도금된 아연도금강판은 자동차, 조선, 건설 등 각 사업분야에서 사용되고 있는데, 중국과 인도를 비롯한 아시아 시장을 중심으로 지속적인 수요 증가가 예상되며, 기초 소재 산업으로 기본적인 수요가 유지되기 때문에 경기 변동에 민감하게 수요가 변동되지 않는 특징이 있다.Zinc-plated galvanized steel sheets are used in various business fields such as automobiles, shipbuilding, construction, etc., and demand is expected to continue growing mainly in China, India and other Asian markets. There is a characteristic that the demand does not fluctuate sensitively.

또한, 산화아연은 타이어의 주원료인 고무 시장을 비롯하여, 화장품, 반도체, 항균제, 의약품, 동물사료 첨가제, 영양 보충제 등에 사용된다. 특히 고무제품의 경화제로 쓰이는 산화아연은 연간 약 8만톤의 국내 시장 규모를 가지고 있다.Zinc oxide is also used in cosmetics, semiconductors, antimicrobial agents, pharmaceuticals, animal feed additives, and nutritional supplements as well as the rubber market, which is the main material of tires. In particular, zinc oxide, which is used as a curing agent for rubber products, has a domestic market size of about 80,000 tons per year.

이러한 아연 및 산화아연을 재활용하기 위하여 아연도금강판 용해공정에서 발생하는 아연 부산물로부터 아연을 회수하는 방법과 아연제련공정에서 발생하는 산화아연으로부터 금속아연을 증류하여 회수하는 방법이 사용되고 있다. 전자는 강산성 또는 강알칼리성의 용매를 이용하는 습식법에 의해서 아연을 회수하며, 후자는 건식법에 의해 아연을 회수한다. 그런데, 습식법의 경우에는 강산성 또는 강알칼리성의 용매를 사용하므로 이로 인한 폐수가 다량 발생하게 되어 환경 문제가 발생하며 이를 해결하기 위한 추가 설비가 필요하게 된다. 반면, 건식법의 경우에는 아연을 증착시킨 후에 이로부터 회수하게 되는데 증착에 의해 회수되는 아연의 양이 적어서 상용화가 어렵다.In order to recycle such zinc and zinc oxide, a method of recovering zinc from zinc by-products generated in the galvanized steel plate melting process and a method of recovering and recovering metal zinc from zinc oxide generated in the zinc smelting process are used. The former recovers the zinc by a wet process using a strongly acidic or strongly alkaline solvent while the latter recovers the zinc by a dry process. However, in the case of the wet process, a strong acidic or strongly alkaline solvent is used, so that a large amount of wastewater is generated, resulting in environmental problems, and additional facilities are needed to solve this problem. On the other hand, in the case of the dry method, after zinc is deposited, it is recovered therefrom. However, since the amount of zinc recovered by vapor deposition is small, commercialization is difficult.

뿐만 아니라, 가정 등에서 다량으로 발생하는 폐 알카라인 전지 내에 존재하는 산화아연으로부터 아연을 회수할 수 있는 기술이 필요한 실정이다. In addition, there is a need for a technique capable of recovering zinc from zinc oxide present in a waste alkaline cell generated in large quantities in a home or the like.

미국등록특허공보 US5,106,467호(1992.04.21)U.S. Patent Publication No. 5,106,467 (Apr. 21, 1992)

본 발명의 실시예들은 친환경적인 아연 및 산화아연의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide an environmentally friendly method and apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide.

또한, 본 발명의 실시예들은 아연 및 산화아연의 회수량 또는 제조량을 향상시킬 수 있는 아연 및 산화아연의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하고자 한다.In addition, embodiments of the present invention are intended to provide a method and apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide that can improve the recovery or production amount of zinc and zinc oxide.

또한, 본 발명의 실시예들은 공정이 단순하여 제조 비용이 절감되는 아연 및 산화아연의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하고자 한다.In addition, embodiments of the present invention are intended to provide a method and an apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide that are simple in process and have a reduced manufacturing cost.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 아연 제조 방법에 있어서, 폐전지에서 산화 아연을 포함하는 전지 분말이 회수되고, 상기 전지 분말이 물로 세척되며, 상기 세척된 전지 분말 중 산화 아연이 금속 아연으로 환원되고, 상기 금속 아연이 증류되어 고상의 금속 아연이 포집되며, 상기 포집은 응축기(condenser) 내에 증착된 상기 금속 아연을 상기 응축기 내에서 회전하는 회전 부재에 의해 박리시킴으로써 행하여지는, 아연 제조 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing zinc, comprising: collecting a zinc oxide-containing battery powder in a waste battery; washing the battery powder with water; Wherein the metal zinc is distilled to collect solid metal zinc and the collection is performed by stripping the metal zinc deposited in a condenser by a rotating member rotating in the condenser. do.

상기 회전 부재는 복수의 날개 부재를 포함할 수 있다.The rotating member may include a plurality of wing members.

상기 복수의 날개 부재 각각의 일단은 상기 응축기 내면에 접할 수 있다.One end of each of the plurality of wing members can contact the inner surface of the condenser.

상기 복수의 날개 부재 각각의 상기 일단은 고무 재질로 형성될 수 있다.The one end of each of the plurality of wing members may be formed of a rubber material.

상기 복수의 날개 부재는 4개일 수 있다.The plurality of wing members may be four.

상기 세척시에 상기 물은 상기 전지 분말의 10 ~ 100 배의 질량을 가질 수 있다.At the time of washing, the water may have a mass of 10 to 100 times the mass of the battery powder.

상기 세척은 1 ~ 5회 실시될 수 있다.The washing may be carried out one to five times.

상기 세척은 회당 10 ~ 60 분 동안 행해질 수 있다.The washing may be carried out for 10 to 60 minutes per cycle.

상기 증류는 1000 ~ 1200 ℃ 에서 행해질 수 있다.The distillation can be carried out at 1000 to 1200 ° C.

상기 증류는 1 ~ 5 시간동안 행해질 수 있다.The distillation can be carried out for 1 to 5 hours.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 산화 아연 제조 방법에 있어서, 폐전지에서 산화 아연을 포함하는 전지 분말이 회수되고, 상기 전지 분말이 물로 세척되며, 상기 세척된 전지 분말 중 산화 아연이 금속 아연으로 환원되고, 상기 금속 아연이 증류되어 고상의 금속 아연이 포집되며, 상기 고상의 금속 아연을 산화하여 산화 아연이 생성되고, 상기 포집은 응축기(condenser) 내에 증착된 상기 금속 아연을 상기 응축기 내에서 회전하는 회전 부재에 의해 박리시킴으로써 행하여지는, 산화 아연 제조 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing zinc oxide, comprising the steps of: recovering a battery powder containing zinc oxide in a waste battery; washing the battery powder with water; The metallic zinc is distilled and the solid phase metal zinc is collected, and the solid phase metal zinc is oxidized to produce zinc oxide, and the collecting is performed by rotating the metal zinc deposited in the condenser in the condenser And then peeling off the molten zinc by a rotating member.

상기 회전 부재는 복수의 날개 부재를 포함할 수 있다.The rotating member may include a plurality of wing members.

상기 복수의 날개 부재 각각의 일단은 상기 응축기 내면에 접할 수 있다.One end of each of the plurality of wing members can contact the inner surface of the condenser.

상기 복수의 날개 부재 각각의 상기 일단은 고무 재질로 형성될 수 있다.The one end of each of the plurality of wing members may be formed of a rubber material.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 아연 제조 장치에 있어서, 폐전지에서 산화 아연을 포함하는 전지 분말을 회수하는 회수부; 상기 전지 분말을 물로 세척하는 세척부; 상기 세척된 전지 분말 중 산화 아연을 금속 아연으로 환원하는 환원부; 및 상기 금속 아연을 증류하여 고상의 금속 아연을 포집하는 응축기(condenser)를 포함하고, 상기 응축기는 그 내부에 증착된 상기 금속 아연을 박리시키기 위하여 회전하는 회전 부재를 포함하는, 아연 제조 장치가 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a zinc manufacturing apparatus comprising: a recovery unit for recovering a battery powder containing zinc oxide in a waste battery; A washing unit for washing the battery powder with water; A reducing unit for reducing zinc oxide in the washed cell powder to metal zinc; And a condenser for distilling the metal zinc to collect solid metal zinc, the condenser including a rotating member rotating to separate the metal zinc deposited therein do.

상기 회전 부재는 복수의 날개 부재를 포함할 수 있다.The rotating member may include a plurality of wing members.

상기 복수의 날개 부재 각각의 일단은 상기 응축기 내면에 접할 수 있다.One end of each of the plurality of wing members can contact the inner surface of the condenser.

상기 복수의 날개 부재 각각의 상기 일단은 고무 재질로 형성될 수 있다.The one end of each of the plurality of wing members may be formed of a rubber material.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 산화 아연 제조 장치에 있어서, 폐전지에서 산화 아연을 포함하는 전지 분말을 회수하는 회수부; 상기 전지 분말을 물로 세척하는 세척부; 상기 세척된 전지 분말 중 산화 아연을 금속 아연으로 환원하는 환원부; 상기 금속 아연을 증류하여 고상의 금속 아연을 포집하는 응축기(condenser); 및 상기 고상의 금속 아연을 산화시켜서 산화 아연을 생성하는 산화부를 포함하고, 상기 응축기는 그 내부에 증착된 상기 금속 아연을 박리시키기 위하여 회전하는 회전 부재를 포함하는, 산화 아연 제조 장치가 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a zinc oxide production apparatus comprising: a recovery unit for recovering a battery powder containing zinc oxide in a waste battery; A washing unit for washing the battery powder with water; A reducing unit for reducing zinc oxide in the washed cell powder to metal zinc; A condenser for distilling the metal zinc to collect solid metal zinc; And an oxidizing portion for oxidizing the solid phase metal zinc to produce zinc oxide, wherein the condenser includes a rotating member rotating to remove the metal zinc deposited therein.

상기 회전 부재는 복수의 날개 부재를 포함할 수 있다.The rotating member may include a plurality of wing members.

상기 복수의 날개 부재 각각의 일단은 상기 응축기 내면에 접할 수 있다.One end of each of the plurality of wing members can contact the inner surface of the condenser.

상기 복수의 날개 부재 각각의 상기 일단은 고무 재질로 형성될 수 있다.The one end of each of the plurality of wing members may be formed of a rubber material.

본 발명의 실시예들에 의하면, 강산성이나 강알칼리성인 용매를 사용하는 습식법을 사용하지 않음으로써, 친환경적으로 아연 및 산화아연을 제조할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, it is possible to produce zinc and zinc oxide in an environmentally friendly manner by not using a wet process using a strongly acidic or strongly alkaline solvent.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 아연을 포집하는 응축기의 구조를 새롭게 함으로써 아연 또는 산화아연의 회수량 또는 제조량을 향상시킬 수 있다.Further, according to the embodiments of the present invention, it is possible to improve the recovery amount or production amount of zinc or zinc oxide by renewing the structure of the condenser for collecting zinc.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 공정이 단순화되어서 아연 또는 산화아연의 제조 비용을 절감할 수 있다.Further, according to the embodiments of the present invention, the manufacturing process can be simplified, and the production cost of zinc or zinc oxide can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아연 및 산화아연 제조 방법을 나타내는 순서도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아연 및 산화아연 제조 장치를 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 부재를 나타내는 사시도1 is a flowchart showing a method of manufacturing zinc and zinc oxide according to an embodiment of the present invention
2 is a view showing an apparatus for producing zinc and zinc oxide according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view showing a rotating member according to an embodiment of the present invention;

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is an exemplary embodiment only and the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical idea of the present invention is determined by the claims, and the following embodiments are merely a means for efficiently describing the technical idea of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아연 및 산화아연 제조 방법을 나타내는 순서도이다.1 is a flowchart showing a method of manufacturing zinc and zinc oxide according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 아연을 제조하기 위하여, 폐전지에서 산화 아연을 포함하는 전지 분말이 회수되는 단계(S1), 회수된 전지 분말을 물로 세척하는 단계(S2), 세척된 전지 분말 중 산화 아연을 금속 아연으로 환원하는 단계(S3), 금속 아연을 증류하여 고상의 금속 아연을 포집하는 단계(S4)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, in order to manufacture zinc, a step S1 of recovering a battery powder containing zinc oxide in a waste battery, a step S2 of washing the recovered battery powder with water, (S3) of reducing the metal zinc to metal zinc, and collecting the metal zinc of the solid phase by distilling the metal zinc (S4).

회수된 전지 분말을 물로 세척하는 단계(S2)에서 세척에 사용되는 물은 전지 분말의 질량의 10 ~ 100 배의 질량을 가질 수 있다. 그리고, 세척은 1 ~ 5 회 실시되며, 회당 10 ~ 60 분 동안 실시될 수 있다. 세척 과정은 폐전지에서 회수된 전지 분말 내에 포함되는 전해액을 제거하기 위한 것일 수 있다. 전해액은 회수된 전지 분말 중에서 20%일 수 있다. 전해액은 염화칼륨(KCl), 수산화칼륨(KOH)이기 때문에 물에 쉽게 용해될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 세척에 사용되는 물은 전지 분말의 질량의 10 ~ 100 배의 질량을 가질 수 있지만, 보다 바람직하게는 10 배의 질량을 가질 수 있다. 세척에 사용되는 물의 온도는 20 ~ 80 ℃일 수 있고, 온도가 높을수록 세척이 잘 이루어질 수 있다. 세척은 1 ~ 5 회 실시될 수 있는데, 3회 이상 세척하면 전해액의 양을 1 % 이하로 낮출 수 있다. 세척은 회당 10 ~ 60 분 동안 실시될 수 있는데, 보다 바람직하게는 회당 30 분 동안 실시될 수 있다.The water used for washing in the step S2 of washing the recovered battery powder with water may have a mass of 10 to 100 times the mass of the battery powder. Washing is carried out one to five times, and can be carried out for 10 to 60 minutes per one cycle. The cleaning process may be for removing the electrolytic solution contained in the recovered battery powder in the waste battery. The electrolytic solution may be 20% in the recovered battery powders. Since the electrolytic solution is potassium chloride (KCl) or potassium hydroxide (KOH), it can be easily dissolved in water. As described above, the water used for washing may have a mass which is 10 to 100 times the mass of the cell powder, but more preferably 10 times the mass of the cell powder. The temperature of the water used for the washing may be 20 to 80 ° C, and the higher the temperature, the better the washing may be. Washing can be performed 1 to 5 times, and if it is washed 3 times or more, the amount of electrolyte can be lowered to 1% or less. Washing may be carried out for 10 to 60 minutes per cycle, more preferably 30 minutes per cycle.

전지 분말이 세척되어 남은 산화 아연을 금속 아연으로 환원(S3)하는 것은 다음의 화학식으로 나타낼 수 있다.The reduction of the remaining zinc oxide to metal zinc (S3) by washing the battery powder can be represented by the following formula.

Figure 112016105483248-pat00001
Figure 112016105483248-pat00001

금속 아연을 증류하여 고상의 금속 아연을 포집하는 단계(S4)에서 증류 온도는 1000 ~ 1200 ℃일 수 있고, 증류 시간은 1 ~ 5 시간일 수 있다. 다만, 증류는 1 시간 동안 행하여지는 것이 바람직하다.The distillation temperature in the step (S4) of distilling the metal zinc and collecting the solid metal zinc may be 1000 to 1200 ° C, and the distillation time may be 1 to 5 hours. However, distillation is preferably carried out for 1 hour.

산화 아연을 제조하기 위해서는, 포집된 고상의 금속 아연에 대해서 산화를 행하여 산화 아연을 생성할 수 있다(S5). 아연의 산화를 위한 온도는 100 ~ 300 ℃일 수 있고, 산화 시간은 1 ~ 5 시간일 수 있다. 다만, 산화는 1 시간 동안 행하여지는 것이 바람직하다.In order to produce zinc oxide, it is possible to generate zinc oxide by oxidizing the collected solid zinc metal (S5). The temperature for the oxidation of zinc may range from 100 to 300 캜, and the oxidation time may be from 1 to 5 hours. However, the oxidation is preferably carried out for 1 hour.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아연 및 산화아연 제조 장치를 나타내는 도면이다.2 is a view showing an apparatus for producing zinc and zinc oxide according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 아연 및 산화아연 제조 장치(100)는 폐전지에서 산화 아연을 포함하는 전지 분말을 회수하는 회수부(110), 전지 분말을 물로 세척하는 세척부(120), 세척된 전지 분말 중 산화 아연을 금속 아연으로 환원하는 환원부(130), 금속 아연을 증류하여 고상의 금속 아연을 포집하는 응축기(condenser)(140) 및 고상의 금속 아연을 산화시켜서 산화 아연을 생성하는 산화부(150)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the zinc and zinc oxide manufacturing apparatus 100 includes a recovery unit 110 for recovering a battery powder containing zinc oxide in a waste battery, a cleaning unit 120 for cleaning the battery powder with water, A condenser 140 for distilling metal zinc to collect solid metal zinc, and an oxidizing unit 130 for oxidizing solid metal zinc to produce zinc oxide. (150).

응축기(140)는 그 내부에 고상의 금속 아연이 증착되는 본체(141), 본체 내에서 증착된 금속 아연을 박리시키기 위하여 회전하는 회전 부재(143), 회전 부재(143)를 회전시키기 위한 구동 수단(145) 및 박리된 금속 아연을 포집하기 위한 포집부(147)를 포함할 수 있다. 구동 수단(145)은 회전축을 가진 모터일 수 있다.The condenser 140 includes a body 141 in which solid metal zinc is deposited, a rotating member 143 rotating to separate the metal zinc deposited in the body, driving means 143 for rotating the rotating member 143, And a collecting portion 147 for collecting the separated metal zinc and the separated metal zinc. The driving means 145 may be a motor having a rotating shaft.

종래의 응축기는 그 내부에서 냉각된 아연이 증착되도록 하는 공간을 제공할 뿐이어서 증착된 아연을 회수하는 것에 어려움이 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 응축기(140) 내에 회전 부재(143)이 배치됨으로써, 회전 부재(143)가 회전하면서 본체(141) 내부에 증착된 아연을 박리하여 포집부(147) 측으로 떨어트릴 수 있다. 이에 따라서, 응축기(140)에서는 금속 아연이 연속적으로 회수될 수 있다. 여기에서, 회전 부재(143)의 회전 속도를 조절함으로써 회수되는 금속 아연의 양을 조절할 수 있다.Conventional condensers only provide space for the cooled zinc to deposit therein, which makes it difficult to recover the deposited zinc. According to the embodiment of the present invention, since the rotating member 143 is disposed in the condenser 140, the rotating member 143 rotates and separates the zinc deposited inside the main body 141 and falls to the collecting portion 147 side You can trill. Accordingly, in the condenser 140, metal zinc can be continuously recovered. Here, the amount of metal zinc to be recovered can be adjusted by adjusting the rotational speed of the rotating member 143.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 부재(143)를 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view showing a rotating member 143 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 회전 부재(143)는 복수의 날개 부재(144)를 포함할 수 있다. 각각의 날개 부재(144)의 일단(144a)은 본체(141) 내면에 접할 수 있고, 이를 위하여 날개 부재(144)의 일단(144a)은 고무 재질로 형성될 수 있다. 날개 부재(144)의 일단(144a)이 본체(141) 내면에 접함으로써, 본체(141) 내면에 부착된 아연을 박리시키는 것이 용이할 수 있다.Referring to FIG. 3, the rotating member 143 may include a plurality of wing members 144. One end 144a of each wing member 144 can be in contact with the inner surface of the body 141. To this end, one end 144a of the wing member 144 may be formed of a rubber material. The one end 144a of the wing member 144 abuts against the inner surface of the main body 141 so that the zinc attached to the inner surface of the main body 141 can be easily peeled off.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.

100 : 아연 및 산화 아연 제조 장치
110 : 회수부
120 : 세척부
130 : 환원부
140 : 응축기
141 : 본체
143 : 회전 부재
144 : 날개 부재
144a : 일단
145 : 구동 수단
147 : 포집부
150 : 산화부100: Zinc and zinc oxide manufacturing apparatus
110:
120:
130: Reduction unit
140: condenser
141:
143: Rotating member
144: wing member
144a: Once
145: driving means
147:
150: oxidized part

Claims (22)

아연 제조 방법에 있어서,
폐전지에서 산화 아연을 포함하는 전지 분말이 회수되고,
상기 전지 분말이 물로 세척되며,
상기 세척된 전지 분말 중 산화 아연이 금속 아연으로 환원되고,
상기 금속 아연이 증류되어 고상의 금속 아연이 포집되며,
상기 포집은 응축기(condenser) 내에 증착된 상기 금속 아연을 상기 응축기 내에서 회전하는 회전 부재에 의해 박리시킴으로써 행하여지고,
상기 환원은 다음의 반응식에 의하는, 아연 제조 방법.
2ZnO + CH4(g) → 2Zn + CO2(g) +2H2(g)
In the zinc production process,
A battery powder containing zinc oxide is recovered from the spent battery,
The cell powder is washed with water,
The zinc oxide in the washed cell powder is reduced to metal zinc,
The metal zinc is distilled and the solid metal zinc is collected,
The collection is performed by stripping the metal zinc deposited in the condenser by a rotating member rotating in the condenser,
Wherein the reduction is performed according to the following reaction formula.
2ZnO + CH 4 (g) → 2Zn + CO 2 (g) + 2H 2 (g)
청구항 1에 있어서,
상기 회전 부재는 복수의 날개 부재를 포함하는, 아연 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the rotating member includes a plurality of wing members.
청구항 2에 있어서,
상기 복수의 날개 부재 각각의 일단은 상기 응축기 내면에 접하는, 아연 제조 방법.
The method of claim 2,
And one end of each of the plurality of wing members is in contact with the inner surface of the condenser.
청구항 3에 있어서,
상기 복수의 날개 부재 각각의 상기 일단은 고무 재질로 형성되는, 아연 제조 방법.
The method of claim 3,
And the one end of each of the plurality of wing members is formed of a rubber material.
청구항 2에 있어서,
상기 복수의 날개 부재는 4개인, 아연 제조 방법.
The method of claim 2,
Wherein the plurality of wing members are four.
청구항 1에 있어서,
상기 세척시에 상기 물은 상기 전지 분말의 10 ~ 100 배의 질량을 가지는, 아연 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the water has a mass of 10 to 100 times the mass of the cell powder during the washing.
청구항 1에 있어서,
상기 세척은 1 ~ 5회 실시되는, 아연 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the washing is carried out one to five times.
청구항 7에 있어서,
상기 세척은 회당 10 ~ 60 분 동안 행해지는, 아연 제조 방법.
The method of claim 7,
Wherein the washing is performed for 10 to 60 minutes per one hour.
청구항 1에 있어서,
상기 증류는 1000 ~ 1200 ℃ 에서 행해지는, 아연 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the distillation is performed at 1000 to 1200 占 폚.
청구항 1에 있어서,
상기 증류는 1 ~ 5 시간동안 행해지는, 아연 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the distillation is performed for 1 to 5 hours.
산화 아연 제조 방법에 있어서,
폐전지에서 산화 아연을 포함하는 전지 분말이 회수되고,
상기 전지 분말이 물로 세척되며,
상기 세척된 전지 분말 중 산화 아연이 금속 아연으로 환원되고,
상기 금속 아연이 증류되어 고상의 금속 아연이 포집되며,
상기 고상의 금속 아연을 산화하여 산화 아연이 생성되고,
상기 포집은 응축기(condenser) 내에 증착된 상기 금속 아연을 상기 응축기 내에서 회전하는 회전 부재에 의해 박리시킴으로써 행하여지고,
상기 환원은 다음의 반응식에 의하는, 산화 아연 제조 방법.
2ZnO + CH4(g) → 2Zn + CO2(g) +2H2(g)
In the zinc oxide production method,
A battery powder containing zinc oxide is recovered from the spent battery,
The cell powder is washed with water,
The zinc oxide in the washed cell powder is reduced to metal zinc,
The metal zinc is distilled and the solid metal zinc is collected,
The solid metal zinc is oxidized to produce zinc oxide,
The collection is performed by stripping the metal zinc deposited in the condenser by a rotating member rotating in the condenser,
Wherein the reduction is performed by the following reaction formula.
2ZnO + CH 4 (g) → 2Zn + CO 2 (g) + 2H 2 (g)
청구항 11에 있어서,
상기 회전 부재는 복수의 날개 부재를 포함하는, 산화 아연 제조 방법.
The method of claim 11,
Wherein the rotating member comprises a plurality of wing members.
청구항 12에 있어서,
상기 복수의 날개 부재 각각의 일단은 상기 응축기 내면에 접하는, 산화 아연 제조 방법.
The method of claim 12,
And one end of each of the plurality of blade members is in contact with the inner surface of the condenser.
청구항 13에 있어서,
상기 복수의 날개 부재 각각의 상기 일단은 고무 재질로 형성되는, 산화 아연 제조 방법.
14. The method of claim 13,
And the one end of each of the plurality of wing members is formed of a rubber material.
아연 제조 장치에 있어서,
폐전지에서 산화 아연을 포함하는 전지 분말을 회수하는 회수부;
상기 전지 분말을 물로 세척하는 세척부;
상기 세척된 전지 분말 중 산화 아연을 금속 아연으로 환원하는 환원부; 및
상기 금속 아연을 증류하여 고상의 금속 아연을 포집하는 응축기(condenser)를 포함하고,
상기 응축기는 그 내부에 증착된 상기 금속 아연을 박리시키기 위하여 회전하는 회전 부재를 포함하는, 아연 제조 장치.
In the zinc manufacturing apparatus,
A recovering unit for recovering a battery powder containing zinc oxide in a waste battery;
A washing unit for washing the battery powder with water;
A reducing unit for reducing zinc oxide in the washed cell powder to metal zinc; And
And a condenser for distilling the metal zinc to collect solid metal zinc,
Wherein the condenser comprises a rotating member that is rotated to exfoliate the metallic zinc deposited therein.
청구항 15에 있어서,
상기 회전 부재는 복수의 날개 부재를 포함하는, 아연 제조 장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the rotating member comprises a plurality of wing members.
청구항 16에 있어서,
상기 복수의 날개 부재 각각의 일단은 상기 응축기 내면에 접하는, 아연 제조 장치.
18. The method of claim 16,
And one end of each of the plurality of vane members is in contact with the inner surface of the condenser.
청구항 17에 있어서,
상기 복수의 날개 부재 각각의 상기 일단은 고무 재질로 형성되는, 아연 제조 장치.
18. The method of claim 17,
And the one end of each of the plurality of wing members is formed of a rubber material.
산화 아연 제조 장치에 있어서,
폐전지에서 산화 아연을 포함하는 전지 분말을 회수하는 회수부;
상기 전지 분말을 물로 세척하는 세척부;
상기 세척된 전지 분말 중 산화 아연을 금속 아연으로 환원하는 환원부;
상기 금속 아연을 증류하여 고상의 금속 아연을 포집하는 응축기(condenser); 및
상기 고상의 금속 아연을 산화시켜서 산화 아연을 생성하는 산화부를 포함하고,
상기 응축기는 그 내부에 증착된 상기 금속 아연을 박리시키기 위하여 회전하는 회전 부재를 포함하는, 산화 아연 제조 장치.
In the zinc oxide producing apparatus,
A recovering unit for recovering a battery powder containing zinc oxide in a waste battery;
A washing unit for washing the battery powder with water;
A reducing unit for reducing zinc oxide in the washed cell powder to metal zinc;
A condenser for distilling the metal zinc to collect solid metal zinc; And
And an oxidizing portion for oxidizing the solid metal zinc to produce zinc oxide,
Wherein the condenser comprises a rotating member that is rotated to exfoliate the metallic zinc deposited therein.
청구항 19에 있어서,
상기 회전 부재는 복수의 날개 부재를 포함하는, 산화 아연 제조 장치.
The method of claim 19,
Wherein the rotating member includes a plurality of wing members.
청구항 20에 있어서,
상기 복수의 날개 부재 각각의 일단은 상기 응축기 내면에 접하는, 산화 아연 제조 장치.
The method of claim 20,
And one end of each of the plurality of wing members contacts the inner surface of the condenser.
청구항 21에 있어서,
상기 복수의 날개 부재 각각의 상기 일단은 고무 재질로 형성되는, 산화 아연 제조 장치.23. The method of claim 21,
And the one end of each of the plurality of wing members is formed of a rubber material.
KR1020160142259A 2016-10-28 2016-10-28 Method and apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide KR101795666B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160142259A KR101795666B1 (en) 2016-10-28 2016-10-28 Method and apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160142259A KR101795666B1 (en) 2016-10-28 2016-10-28 Method and apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101795666B1 true KR101795666B1 (en) 2017-11-08

Family

ID=60385228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160142259A KR101795666B1 (en) 2016-10-28 2016-10-28 Method and apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101795666B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114196839A (en) * 2021-11-05 2022-03-18 陈康明 Equipment for refining metal zinc from waste battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114196839A (en) * 2021-11-05 2022-03-18 陈康明 Equipment for refining metal zinc from waste battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Process for the recovery of cobalt oxalate from spent lithium-ion batteries
EP2078766B1 (en) Method for collection of valuable metal from ito scrap
US8012337B2 (en) Method for collection of valuable metal from ITO scrap
WO2013118300A1 (en) Method for recovering lithium
CN101871048A (en) Method for recovering cobalt, nickel and manganese from waste lithium cells
CN105154683B (en) Method for separating and recycling valuable metal in tungsten slag
CN103924085B (en) Utilize Copper making spent acid from heavy metal sewage sludge, reclaim the method for copper zinc-nickel
CN107827089B (en) Method for separating and recovering tellurium dioxide in cuprous telluride compound waste
CN101974689A (en) Method for processing material containing copper
TW200844264A (en) Method of recovering valuable metal from scrap containing conductive oxide
CA3121766C (en) Improved devices and method for smelterless recycling of lead acid batteries
KR101155357B1 (en) Process for recovery of valuable metals from scrap izo
EP2065488A1 (en) Method for collection of valuable metal from ito scrap
JP2012072464A (en) Method of recovering lithium
CN105087935A (en) Method for recycling copper, indium and gallium from waste copper-indium-gallium target
KR101795666B1 (en) Method and apparatus for manufacturing zinc and zinc oxide
CN102399992A (en) Method for recovering valuable metals from waste plastic plating layer containing copper and nickel
JP6026332B2 (en) Method for recovering In-Ga-Zn oxide from IGZO-based sintered body
CN102776527A (en) Novel clean, energy-saving and environment-friendly technology for extracting high-grade copper plate by utilizing waste containing copper
CN111876602A (en) Full-wet process for extracting high-purity zinc from waste galvanized sheet
CN108441637B (en) The method of valuable metal is recycled from the useless chip of copper indium gallium selenium solar hull cell
CN102851494A (en) Chlorine removal method for recycle use
JP5219968B2 (en) Method for electrolysis of scrap containing conductive metal oxide
JP6373772B2 (en) Method for recovering indium and gallium
WO2016024470A1 (en) Nickel recovery method

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant