KR101890342B1 - 폐기물중 금속산물과 유기합성산물의 분리를 위한 체질 병용 포말부유선별 기술 및 공정 - Google Patents

폐기물중 금속산물과 유기합성산물의 분리를 위한 체질 병용 포말부유선별 기술 및 공정 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3-5mm 크기 이하의 금속산물(금, 은, 구리, 아연, 닉켈, 크롬 성분 등)과 유기 합성산물(PVC, PE, 고무 등)이 혼합된 폐기물 스크랩 중에서 금속산물과 유기합성산물의 효율적인 분리를 위하여 체질 병용 포말부유선별 방법 및 공정을 적용하여 고품위 금속산물의 효율적인 회수뿐만 아니라, 처리비용의 저감 및 미립자 중금속산물의 환경 오염문제 저감을 가능하게 할 수 있는 기술 및 공정을 말한다.

Description

폐기물중 금속산물과 유기합성산물의 분리를 위한 체질 병용 포말부유선별 기술 및 공정{Process and technology of sieving, followed by froth flotation for separation of metal and organic polymer in the waste scrap}
본 발명은 3-5mm 크기 이하의 금속산물(금, 은, 구리, 아연, 닉켈, 크롬 성분 등)과 유기 합성산물(PVC, PE, 고무 등)이 혼합된 전자, 전기폐기물 스크랩중에서 금속산물과 유기합성산물을 효율적으로 분리하기 위한 기술 및 공정에 관한 것이다.
현재 국내에서 폐전선을 포함한 각종 전자, 전기 폐기물을 처리하여 원재료화 시키는 재활용 사업을 영위하는 업체들의 경우 대부분 유기합성 물질인 전선 안의 대표적인 금속산물인 구리를 재활용 할 목적으로 폐전선을 포함한 각종 전자, 전기 폐기물을 3-5mm 크기 이하로 분쇄하여 비중 선별해 구리를 포함한 금속 산물을 채취하고 있으며 생산과정에서 전부 포집하지 못하는 일부 구리 및 기타 금속 산물 분말과 나머지 피복성분, 곧 유기합성물질은 전부 폐기물 처리를 하고 있는 실정이다. 따라서 각종 전기, 전자 산업 폐기물 스크랩 중에서 금속산물과 유기합성산물을 분리하여 부가가치가 높은 금속산물은 재활용함으로써 국가적 금속자원의 안정적 확보와 유기합성산물의 효율적 재활용 또는 폐기, 그리고 미립자 중금속 입자들의 환경오염 문제 해결이 필요한 상황이다.
일반적으로 습식 포말부유선별법은 천연광물 중에서 유용성분 광물만 포집 회수하는 방법에서 기포제, 포수제, 억제제, 조건제 등 다양한 시약류를 물과 함께 다량 사용하여야 한다. 더욱이 이 방법은 광물의 입자를 0.2mm크기 이하로 분쇄-마광해야 적용이 가능한 방법이다. 따라서 이 방법으로는 3-5mm 크기 이하의 세립 폐기물은 효율적인 선별이 쉽지 않아 경제적인 면에서도 수익성이 낮아지게 되고, 폐기되는 최종 산물 중에 함유되는 금속성분이 자연환경 오염문제를 야기 시킬 우려도 적지 않다. 따라서 개량없이 그대로 적용해서는 본 발명에서의 폐기물의 처리에 적당하지 않다.
그럼에도 본 발명은 이와 같은 3-5mm 크기 이하의 폐기물 중 1-2mm 크기 이하의 폐기물에 금속산물이 많이 농축되어 있다는 것을 확인하고, 또한 다른 분리공정보다도 습식 포말부유선별법을 개량 적용하여 미립의 금속산물과 유기합성산물을 분리 하는 것이 3-5mm 크기 이하의 세립 폐기물을 효과적으로 처리하여 고품위 금속산물을 회수하여 경제성 제고는 물론, 미립자 금속성분의 유출로 인한 자연환경 오염문제도 크게 저감 할 수 있게 된다는 것을 확인하여 완성한 것이다.
본 발명에서 적용하는 체질 병용 습식 포말부유선별법 및 공정에서는 금속산물과 유기합성산물을 분리하는데, 종래 천연광물 중에서 유용성분 광물만 포집 회수하는 방법에서 기포제, 포수제 억제제, 조건제 등 다양한 시약류를 물과 함께 다량 사용하여야 하는 대신, 기포제와 조건제라는 최소한의 시약류와 최소량의 시약 첨가로서 고품위 금속산물과 유기합성산물의 분리를 효과적으로 가능하게 하며, 용수의 재활용이 가능 하므로 처리 비용이 저렴하고 자연환경에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 것이 특징이다.
본 발명은 3-5mm 크기 이하의 금속산물과 유기 합성산물이 혼합된 전자, 전기폐기물 스크랩 중에서 금속산물과 유기합성산물의 효율적인 분리를 위하여 체질 병용 습식 포말부유선별 방법 및 공정을 적용하여 고품위 금속산물의 효율적인 회수뿐만 아니라, 처리비용의 저감 및 미립자 중금속산물의 환경 오염문제 저감을 위한 기술 및 공정에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 3-5mm 크기 이하의 금속산물과 유기 합성산물이 혼합된 폐기물 중에서 1-2mm 크기 이상 되는 산물은 제거하고 1-2mm 크기 이하 되는 산물만을 습식포말부유선별 처리하는 공정을 제공한다.
본 발명자들은 놀랍게도 초기 3-5mm 크기 이하의 폐기물의 금속함유율이 약 6% 정도였으나, 전체 처리 물량의 약30-35% 중량 정도에 불과한 1-2mm 크기 이하의 미립산물에 금속 성분이 많이 농축되어 금속함유율이 약 19% 정도로 향상된다는 것을 확인한 것이다.
부연하면, 본 발명은 도1에 의거하여 3-5mm 크기 이하의 산물을 1-2mm크기의 체(sieve)를 사용하여 건식 체가름하는 단계: 즉 1-2mm 크기 이상의 세립산물과 1-2mm 크기 이하의 미립산물로 각각 분리한다(S100).
1-2mm크기 이상의 세립산물은 전체 처리물량에 약65-70%중량 정도 차지하며 대부분 유기합성산물이므로 별도의 선별 방법을 적용하면 PVC, PE, 고무 등을 각각 분리-선별하여 재활용 할 수도 있을 것이다.
그리고 1-2mm크기 이하의 미립산물은 전체 처리 물량의 약30-35%중량 정도 차지하며, 금속산물과 유기합성산물의 함유비가 약 20:80 정도로 혼합-농축되어 있는 상태이므로 도2에 의거하여 습식 포말부유선별법을 적용하여 미립의 금속산물과 유기합성산물을 분리 할 수 있다.
또 다른 실시예로 본 발명은 포말부유선별기의 선별통에 1-2mm 크기 이하 산물과 물을 일정량 넣고, 물과 고체입자의 광액을 만드는 단계(S200), 금속산물과 유기합성산물의 높은 분리 효과를 얻기 위하여 조건제 시약류를 투입-반응시키는 단계(S300), 유기합성산물의 포집- 부유-운반 효과를 높이기 위한 기포제 시약류를 첨가-반응 시키는 단계(S400), 포말부유선별기 선별통 속에 공기를 흡입 시켜 선택 포집된 유기합성산물을 부유-운반-회수하고 선별통 하부에 침하된 금속산물을 배출 시키는 공정을 제공한다.
우선 습식 포말부유선별기의 선별통에 1-2mm 크기 이하의 미립 산물을 투입하고 물을 함께 공급하여 광액(pulp)을 만드는 단계: 즉 물과 고체입자가 잘 섞이도록 포말부유선별기의 회전축을 회전시켜 광액을 만드는 단계이다(S200). 여기에 금속산물과 유기합성산물의 높은 분리 효과를 얻기 위한 조건제 시약류 첨가 단계: 즉 탄산소다나 석회나 규산소다나 유화소다와 같은 시약류 중에서 선택한 시약 첨가하는 단계이다(S300). 다음은 기포 흡착 부유되는 유기합성산물의 운반 효과를 높이기 위한 기포제 시약류 첨가 단계: 즉 엠아이비씨 기포제, 파인류 기포제, 폴리글리콜형 기포제, 고 알콜형 기포제 등에서 선택한 기포제 시약을 첨가하여 유기합성산물을 흡착-부유-운반하여 금속산물과 효과적으로 분리-제거를 유도하는 단계이다(S400). 그러나 부유된 유기합성산물 중에 소량의 미립금속산물이 수반 된다면 이를 회수하기 위해서는 부유된 유기합성산물을 다시 정선(Cleaning)하는 과정이 필요할 수도 있다. 반면, 선별통 안의 침하산물 중에는 아직 유기합성산물이 남아 있을 수도 있기 때문에 이를 더 부유 제거해야 할 필요가 있을 경우에 청소과정(Scavenging)이 필요하다. 끝으로 포말부유선별기의 선별통에 침하되어 있는 금속산물의 회수단계: 즉 선별통에 침하 되어 있는 고품위 금속산물의 효율적인 배출을 유도하는 단계이다(S500)
상기에서 금속산물과 유기합성산물의 효율적인 분리를 돕기 위하여 조건제 시약류를 사용하는데 이런 시약류들은 일반적으로 천연광물을 습식 포말부유선별 처리 할 때는 주로 비금속광물 입자들의 부유억제를 위하여 사용되지만, 본 발명에서는 오히려 금속성분 미립자들을 부유억제 하는 역할로 사용하는 것이 특징이다. 또한 일반적으로 천연광물을 부유선별 처리 할 때 포집제라는 시약으로 광물입자들을 처리하고, 이들 광물입자들을 효과적으로 부유-운반-회수할 목적으로 사용하는 기포제 시약류를, 본 발명에서는 특별한 포집제 시약을 사용하지 않고 다만 기포제 시약과 흡입되는 공기의 부양력과 흡착력만으로 밀도가 낮은 유기합성산물을 효율적으로 흡착-부유-제거 할 수 있는 것 또한 특징이다.
3-5mm 크기 이하의 금속산물과 유기 합성산물이 혼합된 폐기물 중에서 금속산물과 유기합성산물의 효율적인 분리를 위하여 체질 병용 습식 포말부유선별 기술 및 공정을 적용하면, 우선 3-5mm 크기 되는 폐기물을 1-2mm 크기 되는 체로 건식 체가름을 하여 1-2mm 크기 이상 되는 세립산물(주로 유기합성산물)을 전체 처리 물량의 약 65-70% 중량 정도를 우선 제거하게 된다. 이 때 해당 산물은 별도의 선별처리로 PVC, PE, 고무 등 산물을 각각 분리하여 부가가치 향상을 기할 수도 있을 것이다.
또한 초기 3-5mm 크기 이하의 폐기물은 금속함유율이 약 6%정도(실시예1의 표1에서는 6.5%)였으나 1-2mm 크기의 건식 체가름으로 회수된 1-2mm 크기 이하의 미립산물에는 금속 성분이 크게 농축되어 금속함유율이 약 19%(실시예1의 표1에서는 19.1%) 정도로 향상됨으로서 사업성이 크게 증가 될 것이다.
그리고 포말부유선별 처리 대상 산물(1-2mm 크기 이하 산물)이 전체 물량의 약 30-35% 정도로 축소되었으므로 습식 포말부유선별 대상산물의 양이 크게 감소되어 선별 처리시설이나 처리비용이 크게 절감 될 수 있게 된다.
또 습식 포말부유선별 시 사용한 후에 폐기되는 폐수는 재활용이 가능하므로 폐수로 인한 수질오염을 크게 저감 할 수 있는 특징을 갖고 있다. 또한 포말부유선별 공정에서 폐기되는 유기합성산물 중에는 극소량의 금속산물이 폐기 될 것으로 보아 폐기물 중 중금속 성분으로 환경오염문제를 야기 시킬 우려를 크게 감소시킬 것이다.
따라서 전체적인 면에서 3-5mm 크기 이하의 금속산물과 유기 합성산물이 혼합된 폐기물 중에서 금속산물과 유기합성산물의 효율적인 분리를 위하여 체질 병용 습식 포말부유선별 기술 및 공정을 적용하면 처리시설 설치비나 생산비 절감이 가능하고, 고품위 금속산물의 회수에 따른 수익성 제고로 효과적이며 경제적인 처리를 가능하게 하는 기술 및 공정이며, 금속산물의 유출량이 극소화 되므로 환경오염문제 저감 및 용수의 재활용으로 인한 수질오염 문제 저감이 기대된다.
또한 기술적인 측면에서, 금속산물과 유기합성산물의 효율적인 분리를 돕기 위하여 조건제 시약류를 비금속광물 입자들의 부유억제를 위하여 사용하는 것이 아니라, 금속성분 미립자들을 부유억제 하는 역할로 사용하고, 또한 일반적으로 사용되는 포집제 시약을 사용하지 않고 다만 기포제 시약과 흡입되는 공기의 부양력과 흡착력만으로 밀도가 낮은 유기합성산물을 효율적으로 흡착-부유-제거 할 수 있는 새로운 기술적 방법을 제공하는 효과가 있다.
도1은 본 발명에서 3-5mm 크기 이하의 세립의 금속산물과 유기합성산물이 혼합된 폐기물 중에서 1-2mm크기 체로 쳐서 1-2mm크기 이상의 세립산물(주로 유기합성산물 함유)과 1-2mm 크기 이하의 미립산물(금속산물과 유기 합성산물의 함유비가 약 20:80정도)로 분리 농축하는 공정도
도2는 1-2mm크기 이하의 미립산물을 습식포말부유선별기로 분리-회수 처리하는 공정도
도3은 도2의 실험과 비교하기 위해 3-5mm크기 이하 산물을 습식포말부유 선별 처리하는 공정도
도4는 본 발명의 기술을 비교하기 위한 다른 일반적인 습식 처리 공정도
도5는 본 발명의 기술을 비교하기 위한 다른 일반적인 건식 처리 공정도
이하 혼합된 전자, 전기폐기물 스크랩 중 금속산물과 유기합성산물의 분리를 위한 체질 병용 습식 포말부유선별 기술 및 공정에 관하여 도면을 통해 다음과 같이 상세히 설명한다.
본 발명은 도1에 나타낸 바와 같이, 3-5mm 크기 이하의 금속산물(금, 은, 구리, 아연, 닉켈, 크롬 성분 등)과 유기 합성산물(PVC, PE, 고무 등)이 혼합된 폐기물 스크랩 중에서 금속산물과 유기합성산물의 효율적인 분리를 위하여 체질 병용 습식 포말부유선별 방법 및 공정을 적용하여 고품위 금속산물의 효율적인 회수뿐만 아니라, 처리비용의 저감 및 미립자 중금속산물의 환경 오염문제 저감을 위한 기술 및 공정을 실행하기 위하여 3-5mm크기 이하로 분쇄된 폐기물 산물을 1-2mm 크기 체로 쳐서 1-2mm크기 이상 되는 산물과 1-2mm 크기 이하 되는 산물을 각각 분리하는 단계:(S100)
상기 1-2mm 크기 체로 쳐서 회수한 1-2mm 크기 이하의 미립산물에 대한 포말부유선별 처리를 위하여 도2에 나타낸 바와 같이 포말부유선별기의 선별통에 1-2mm 크기 이하 산물을 일정량 넣고 거기에 일정량의 물을 넣은 후, 물과 고체입자가 잘 섞이도록 포말부유선별기의 회전축을 회전시켜 광액을 만드는 단계:(S200)
상기 광액 중에 금속산물과 유기합성산물의 높은 분리 효과를 얻기 위하여 조건제 시약류, 즉 탄산소다나 석회나 규산소다나 유화소다와 같은 시약류 등 중에서 선택한 시약 첨가 단계: (S300)
상기 광액에 조건제 시약 첨가 후 유기합성산물의 포집-부유-운반 효과를 높이기 위한 시약류, 즉 엠아이비씨 기포제, 파인류 기포제, 폴리글리콜형 기포제, 고 알콜형 기포제 등 중에서 선택한 기포제 시약을 첨가하여 기포를 형성시켜 유기합성산물을 흡착-부유-운반하여 금속산물과 효과적으로 분리-회수를 유도하는 단계: (S400)
상기 유기합성산물을 부유-운반하여 금속산물로부터 효과적으로 분리-제거하고, 포말부유선별기 선별통에 침하되어 있는 금속산물을 효율적으로 배출-회수하는 단계:(S500)로 이루어진다.
전체적으로 3-5mm 크기 이하의 금속산물과 유기 합성산물이 혼합된 폐기물 스크랩 중에서 금속산물과 유기합성산물의 효율적인 분리를 위하여 1-2mm 크기 이하의 세립산물만 습식포말부유선별 방법 및 공정을 적용하여 고품위 금속산물의 효율적인 회수뿐만 아니라, 처리시설 설치와 생산비용의 저감을 기대할 수 있다. 또한 부유-제거된 유기합성산물 중에는 금속산물의 함유가 소량이기 때문에 중금속산물의 유출로 발생할 수 있는 환경 오염문제 저감과 고품위 금속산물의 효율적인 회수뿐만 아니라, 처리비용의 저감 효과도 기대 할 수 있을 것이다. 또한 용수의 재활용으로 수질오염의 극소화를 가능하게 할 수 있는 기술과 공정에 관한 것이다.
상세하게는 3-5mm 크기 이하의 금속산물과 유기 합성산물이 혼합된 폐기물 중에서 금속산물과 유기합성산물의 효율적인 분리를 위하여 체질 병용 습식 포말부유선별 기술 및 공정을 실행하기 위하여 우선 3-5mm 크기 이하 되는 폐기물을 준비하여 1-2mm 크기 되는 체로 건식 체가름을 한다. 체의 크기는 처리량에 따라 변경해야 하며 1-2mm 크기 이하 산물을 더 많이 회수하기 위해서는 체가름을 1회 이상 더 적용해서 1-2mm 크기 이하의 금속 산물을 더 회수해 낼 수 있는 단계(S100)이다.
또 1-2mm 크기 이하의 미립산물을 가지고 금속산물과 유기합성산물을 각각 분리-회수하기 위하여 습식 포말부유선별법을 적용한다. 먼저 포말부유선별기의 선별통에 1-2mm 크기 이하의 산물과 물을 적정 비율로 넣고 포말부유선별기를 가동하여 중심회전축을 회전 시키면 선별통 안에 물과 고체분말이 잘 혼합되는 상태(광액, pulp)가 되는 단계(S200)에서 회전축의 회전 속도는 상황에 따라 고속 또는 저속으로 조정하여 선별효율을 향상 시킬 수 있다.
잘 혼합된 광액에 금속산물과 유기합성산물의 높은 분리 효과를 얻기 위하여 조건제 시약류, 즉 탄산소다나 석회나 규산소다나 유화소다와 같은 시약류 중에서 선택한 시약 첨가 단계(S300)에서 규산소다의 첨가량의 조절과 첨가 후 반응시간의 조정은 선별효과나 선별조건에 따라 임의 조절하여 적정선별 결과를 얻게 할 수 있다.
조건제 시약류의 첨가 후에 적절한 반응 시간이 경과되면, 유기합성산물의 흡착-부유-운반 효과를 높이기 위한 시약류, 즉 엠아이비씨 기포제, 파인류 기포제, 폴리글리콜형 기포제, 고 알콜형 기포제 등 중에서 선택한 기포제 폴리글리콜형 기포제시약을 첨가하여 유기합성산물을 흡착-부유-운반하여 금속산물과 효과적으로 분리-회수하는 단계(S400)에서 선별효율을 증가시키기 위하여 반응시간의 조절, 기포제 시약의 첨가량 조절 등을 할 수 있다.
상기 선별 효율을 증가시키기 위한 조절제 시약의 첨가와 반응시간의 조절과 유기합성산물의 흡착-부유-운반 효과를 높이기 위한 기포제 시약류의 첨가와 반응시간이 경과하여 습식 포말선별기 선별통에 공기를 흡입시키면 유기합성산물은 즉시 흡착-부유-회수되어 선별통 밖으로 배출되며, 이때 선별통에 침하되어 있는 금속산물 중에는 아직도 유기합성산물이 남아 있을 수도 있기 때문에 이를 추가 부유-제거하기 위하여 청소(Scavenging)과정이 필요할 수 있는데 경우에 따라서는 1-3회 정도 추가 실행해야 할 단계(S400)가 필요하며, 끝으로 선별통에 남아 있는 금속산물의 효율적인 배출-회수를 위하여 선별통 하부에 설치한 배출구를 통하여 효율적 회수를 위한 단계(S500)가 필요하다.
또한 1-2mm 크기 이하의 미립산물을 포말부유선별 처리 과정에서 유기합성산물의 부유-회수를 위하여 1회 조선(roughing)과정이 필요하며, 부유-제거되는 유기합성산물중에 미립의 금속산물의 함유량이 증가할 경우라면 이를 다시 정선(cleaning)하는 과정이 필요한데 상황에 따라 1-3회 더 처리하는 공정이 필요 할 수 있다. 이렇게 하면 더 많은 금속산물을 효과적으로 회수하게 된다. 또한 포말부유선별 시 용수는 재활용이 가능하므로 용수 재순환 공정이 필요 할 수 있다.
이하 본 발명을 실시 예를 참고하여 상세히 설명하기로 한다.
이하 실시예에서는 1-2 mm 크기 이하의 산물과 1-2 mm 크기 이상의 산물을 체가름하는 일 실시예로서 1.4 mm 크기의 체구멍을 통과한 것을 예로 설명한다. 그러나 체구멍의 크기를 1.4 mm만으로 제한하는 것은 아니다. 또한 구리에 대해서 일실시예로서 설명하지만, 구리에 제한되는 것도 아니다.
실시예1:
도 1에 따라 3-5mm 크기 이하의 금속산물과 유기 합성산물이 혼합된 폐기물 중에서 금속산물과 유기합성산물의 효율적인 분리를 위하여 체질 병용 습식 포말부유선별 기술 및 공정을 실험하기 위하여 우선 3-5mm 크기 이하 되는 폐전선 스크랩을 준비하여 1.4mm 크기 되는 체로 건식 체가름을 한다. 본 실험에서는 3-5mm 크기 이하 폐기물 산물을 1.4mm 크기의 체로 1회 쳐서 분리되는 1.4mm 크기 이상의 산물과 1.4mm 크기 이하의 산물로 분리 하였으며 그 실험 결과는 다음 표-1과 같다.
3-5mm 크기 이하의 산물에 대한 체가름(1.4mm크기) 실험 결과
산물명 중량비(%wt) 구리 함유율(%) 분포율(%)
1.4mm 크기이상산물 66.2 0.05 0.5
1.4mm 크기이하산물 33.8 19.1 99.5
계 100.0 6.5 100.0
표1의 체가름 실험 결과 1.4mm 크기 이상의 산물에는 주로 유기합성산물이 대부분이고 일부 소량의 금속산물이 함유되어 있어 만일 이것을 더 회수하고자 한다면 체가름을 한 단계 더 거치면 가능하다
실시예2:
다음은 도2에 따라 상기한 1.4mm 크기 이하의 산물을 가지고 포말부유선별 시험을 실시하였다. 먼저 습식 포말부유선별기의 선별통에 1.4mm 크기 이하의 산물과 물을 적정 비율로 넣고 습식 포말부유선별기를 가동하여 중심회전축을 1,300rpm 정도로 회전 시키면 선별통 안에 물과 고체분말이 잘 혼합되는 상태(광액, pulp)가 되는 단계(S200)에서 금속산물과 유기합성산물의 높은 분리 효과를 얻기 위하여 조건제 시약류, 즉 탄산소다나 석회나 규산소다나 유화소다와 같은 시약류 중에서 선택한 규산소다의 첨가량을 약1,000g/T 정도 첨가하여 반응시간을 5-10분 정도 부여하고 유기합성산물의 흡착-부유-운반 효과를 높이기 위한 시약류, 즉 엠아이비씨 기포제, 파인류 기포제, 폴리글리콜형 기포제, 고 알콜형 기포제 등 중에서 선택한 폴리글리콜형 기포제 시약을 약40g/T 정도 첨가하여 반응 시킨 후에 포말선별기 선별통에 공기를 흡입시키면 유기합성산물은 즉시 흡착-부유-회수되어 선별통 밖으로 배출되며, 이때 선별통에 침하되어 있는 금속산물은 별도로 회수하였다. 본 실험에서는 1회 조선(Roughing)하였으며, 그 실험 결과는 표2와 같다.
1.4mm 크기 이하의 미립 산물에 대한 습식 포말부유선별 결과
산물명 중량비(%wt) 구리 함유율(%) 회수율(%)
침하산물(금속산물) 18.4 99.8 96.1
부유산물(유기합성산물) 81.6 0.9 3.9
계 100.0 19.1 100.0
표2의 실험 결과로 보아 금속산물의 금속산물 함유율이 99.8% 정도로 유기합성산물의 함유가 낮고, 금속산물의 회수율도 약 96.1% 정도 높게 나타나 있다. 그러나 습식 포말부유선별기에서 흡착-부유-회수된 산물, 즉 대부분이 유기합성산물이지만 경우에 따라 소량의 금속성분이 함께 부유-함유되는 경우, 이미 회수된 부유 산물을 다른 포말부유선별기에 주입하고 정선(cleaning) 작업을 1-3회 더 실행 할 수 있다. 반대로 침하산물(금속산물)에 아직도 소량의 유기합성산물이 함유되어 있다면 부유선별 시간의 증가를 위해 청소(scavenging)과정을 다시 1-3회 더 실행하면 더 고품위 금속산물의 회수가 가능하다.
다음은 본 발명의 폐기물중 금속산물과 유기합성산물의 분리를 위한 체질 병용 습식 포말부유선별 기술 및 공정에 의해 앞서 실행한 실험결과와 비교하기 위하여 다음과 같이 비교실험을 실행하였다.
실시예3:
다음은 도3에 따라 상기한 3-5mm 크기 이하의 산물 전체를 가지고 포말부유선별 시험을 실시하였다. 실험은 3-5mm크기 이하의 산물을 실험시료로 하여 앞서 실행한 실시예2와 같은 실험 조건으로 실험하였다. 그 실험 결과는 다음 표3과 같다.
3-5mm 크기 이하의 미립 산물에 대한 습식 포말부유선별 결과
산물명 중량비(%wt) 구리 함유율(%) 회수율(%)
침하산물(금속산물) 6.3 99.0 93.1
부유산물(유기합성산물) 93.7 0.5 6.9
계 100.0 6.7 100.0
표3의 실험 결과는 앞서 실행한 실시예2의 실험조건으로 1-2mm크기 이하 산물을 습식 포말부유선별 실험한 결과와 거의 비슷한 결과를 나타내 보이고 있다.
그러나 여기서 차이점은 실시예2의 경우는 3-5mm크기 이하 산물을 건식 체로 쳐서 약 30-35%중량 정도 되는 1-2mm 크기 이하 산물만 처리했음에 비하여, 실시예3의 경우는 3-5mm 크기 이하 전체 산물 100%중량을 처리한 셈이다. 결국 실시예2의 경우, 즉 1-2mm 크기 이하 산물을 처리하는 경우의 처리량이 실시예3의 3-5mm크기 이하의 전체산물(100%중량)을 처리하는 처리량에 비하여 1/3 정도로 축소되므로서 시설설치 비용의 절감과 처리비용의 저감이 크게 가능하게 될 것임을 알 수 있다. 또한 금속산물의 생산량에 있어서는 1-2mm 크기 이하의 산물을 처리할 경우는 (33.8*0.184= )약 6.2%중량인데 비하여 3-5mm 크기이하 산물을 처리하여 회수되는 금속산물의 생산량은 약 6.7%중량 정도로서 큰 차이를 보이지 않고, 오히려 품위 면에서는 1-2mm 크기 이하의 산물을 처리할 경우는 99.8%금속 함유율을 보이고 있는 반면에 3-5mm 크기이하 산물을 처리하여 회수되는 금속산물의 함유율은 99.0% 정도를 나타내고 있다. 더욱이 이러한 결과는 금속산물 중에 유기합성산물의 함유율이 3-5mm 크기 이하 산물을 처리하는 경우가 1-2mm 크기 이하의 산물을 처리할 경우보다 다소 높기 때문에, 유기합성산물의 추가 제거를 위한 청소(Scvenging)과정이 더 필요할 것이므로 1-2mm 크기 이하의 산물을 처리할 경우 시설비 또는 생산비 감축도 예측 가능하다.
실시예4:
다음은 도4의 공정을 따라 일반적인 습식분리방법으로 1.4mm 크기 이하의 산물을 테이블 비중선별 습식처리 하여 실험하였다. 실험 결과는 표4와 같다.
일반적인 습식 테이블 비중선별 처리 방법에 의한 선별결과
산물명 중량비(%wt) 구리 함유율(%) 회수율(%)
고밀도산물(금속산물) 5.2 98.0 27.5
저밀도산물(유기합성산물) 94.8 14.1 72.5
계 100.0 18.5 100.0
표4의 결과로 보아 회수되는 금속산물의 함유율이 약 98% 정도로서 앞서 실시예2에서 실행한 포말부유선별에 의해 회수되어 얻어진 금속산물의 함유율 99.8%에 비해 낮고, 더욱이 금속산물의 회수율도 약 27.5%정도로서 크게 낮게 나타났다. 따라서 유기합성산물 중에도 적지 않은 양의 금속성분이 함유되어 유가 금속산물의 유실을 예상할 수 있으므로 경제적인 면에서나 환경적인 면에서라도 적용하기 부적합함을 알 수 있다.
실시예5:
다음은 앞서 실행한 도2의 공정을 따라 본 발명의 포말부유선별방법과 비교하기 위하여 도5의 일반적인 건식공기 분급 분리방법을 적용하여 1.4mm 크기 이하의 산물을 직접 건식처리 하여 실험하였다. 실험 결과는 표5와 같다.
일반적인 건식 공기분급처리 방법에 의한 선별결과
산물명 중량비(%wt) 구리 함유율(%) 회수율(%)
언더플로산물(금속산물) 7.8 85.2 34.4
오버플로산물(유기합성산물) 92.2 13.7 65.6
계 100.0 19.3 100.0
표5의 결과로 보아 회수되는 금속산물의 함유율이 약 85.2% 정도로서 앞서 실행한 실시예2의 포말부유선별에 의해 회수된 금속산물의 함유율 약99.8%에 비해 크게 낮고 유기합성산물 중에도 적지 않은 양의 금속산물이 유실되는 것으로 보아 공기분급 건식선별의 적용도 부적합함을 알 수 있다.
S100 - 1.4mm 크기 건식 체가름
S200 - 1.4mm 크기 이하 미립산물과 물을 혼합
S300 - 혼합산물에 조건제 시약 첨가-반응
S400 - 혼합산물에 기포제 시약 첨가-반응
S500 - 습식 포말부유선별기에 공기 흡입과 부유산물 회수 및 침하산물 배출

Claims (7)

  1. 3-5mm 크기 이하의 금속산물과 유기 합성산물이 혼합된 전자, 전기 폐기물 중에서 금속산물과 유기합성산물의 효율적인 분리를 위한 체질 병용 습식 포말부유선별 처리 방법으로서, 1-2mm 크기 이상 되는 산물은 제거하고 1-2mm 크기 이하 되는 산물만을 포말부유선별기의 선별통에 넣고 물을 넣은 후, 광액을 만드는 단계, 금속산물과 유기합성산물의 높은 분리 효과를 얻기 위하여 금속성분 미립자들을 부유억제 하는 역할로 사용하는 조건제 시약류를 투입-반응 시키는 단계, 유기합성산물의 포집-부유-운반 효과를 높이기 위한 기포제 시약류를 첨가-반응 시키는 단계, 포말부유선별기 선별통 속에 공기를 흡입 시켜 선택 포집된 유기합성산물을 부유-운반-회수하고, 선별통 하부에 침하된 금속산물을 배출 시키는 습식포말부유선별 처리 방법
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서 1-2mm 크기 이하 되는 산물을 더 많이 회수하기 위하여 체가름을 2회 이상 추가로 적용하는 방법
  7. 제1항에 있어서 정선과정(cleaning) 또는 청소(scavenging) 과정을 더 적용하는 방법
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