KR102391714B1 - 폐 전기전자 제품류 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

폐 전기전자 제품류 처리 방법이 제공된다. 폐 전기전자 제품류 처리 방법은 폐 전기전자 제품류를 입고받아 적정 크기로 파쇄하는 단계; 용해로에 의해 상기 폐 전기전자 제품류를 용해하여 금속을 분리하는 단계; 2차 연소실에서 연소시 발생되는 배기가스 중의 미 연소분를 재연소하여 제거하는 단계; 상기 배기 가스를 간접 수냉식으로 냉각 응축수로 냉각하는 단계; 냉각된 배기 가스를 여과하여 상기 배기 가스에 포함된 분진을 제거하는 단계; 제1 세정탑 내부에 흡수액인 순환수를 분사하여 공정 진행 중 상기 배기 가스와 상기 냉각 응축수 반응으로 생성된 부식성 산을 흡수하여 제거하는 단계; 세정시 발생되는 수증기를 제거하는 단계; 상기 배기 가스에 플라즈마 반응을 유도하여 상기 배기 가스에 포함된 유해 물질을 제거함과 동시에 분진을 집진하는 단계; 유입된 상기 배기 가스가 흡착탑을 통과함에 따라 오염 공기 내에 포함된 분진이 상기 흡착탑에 저장된 활성탄에 달라 붙도록 하여 제거하는 단계; 흡착탑으로부터의 상기 배기 가스에 플라즈마 반응을 유도하여 유해 물질을 제거함과 동시에 분진을 집진하는 단계; 및 제2 세정탑 내부에 흡수액인 순환수를 분사하여 상기 제2 플라즈마 집진기로부터의 상기 배기 가스와 상기 냉각 응축수 반응으로 생성된 부식성 산을 흡수하여 제거하고 배기 가스를 대기로 배출하는 단계를 포함한다.

Description

폐 전기전자 제품류 처리 방법{METHOD OF TREATING WASTE ELECTRICAL AND ELECTRONIC PRODUCTS}
본 발명은 폐 전기전자 제품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐 전기전자 제품류를 처리하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄회로기판 및 전자부품 등의 전자스크랩 폐기물은 그 성분구성이 통상적으로 전체 구성 중 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스터(Polyester) 및 폴리카네이트(Polycarbonate)로 되는 약 30%의 플라스틱 성분과, 실리카, 알루미나, 알칼리-알카리토산화물 등 난용성 산화물이 약 40%정도의 분포로 포함되며, 기타 구리(Cu),철(Fe), 니켈(Ni), 주석(Sn), 납(Pb), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 등과 같은 일반금속과 금(Au), 은(Ag), 파라디움(Pd) 등과 같은 귀금속 성분 약 30%가 혼재하여 구성된다. 또한, 이러한 전자스크랩 중 인쇄회로기판에는 그 표면에 프린트된 인쇄회로망, 에지컨넥터(edge connectors) 및 이에 배치된 집적회로인 IC, 트랜지스터 등의 반도체소자는 상기한 유가 귀금속이 존재하게 된다.
[0004] 이러한 인쇄회로기판 상의 유가 귀금속의 형태는 Cu로 된 핀이나 단자, 박판에 코팅된 Au 및 Pb, Au bonding wires, Ni 또는 Fe에 코팅되는 Au 및 Ag 페이스트, 백금족 금속을 함유한 혼합금속 및 합금 등과 같은 다양한 형태로 형성되어 비교적 많은 양의 유가금속이 포함되어 있다. 이들은 상당한 고가의 금속이나 귀금속으로 분류되어 이들을 유효하게 회수하여 재활용하기 위한 기술이 활발히
제안되고 있다. 이처럼 인쇄회로기판 자체에 프린트된 유가금속의 인쇄회로망, 에지콘넥터와 인쇄회로기판상에 장착된 집적회로(IC), 트랜지스터 등과 같은 반도체소자 등의 전자부품으로 되는 전자스크랩(이하 전자스크랩이라 통칭한다)을 인쇄회로기판으로 부터 분리하여 유가금속을 회수하기 위한 종래의 유가금속 정련 전의 전처리 방법은 다음과 같다.
일반적인 전처리 방법은 인쇄회로기판으로부터 전자스크랩을 분리시키지 않고 인쇄회로기판에 전자스크랩이 배치되어 장착된 상태인 채로 해머밀 등을 사용하여 인쇄회로기판과 전자스크랩을 동시에 절단한다. 그런 다음 1차 선별한 후, 다시 볼밀 등으로 인쇄회로기판의 유가금속이 포함된 플라스틱성분과 전자 스크랩의 유가금속성분 등을 섞인 상태에서 같이 동시에 분쇄한다.
그뒤 여러단계의 복잡한 선별공정을 거쳐 플라스틱성분과 유가금속성분을 구분하여 선별한 후, 선별된 유가금속 성분을 다시 습식 또는 건식농축제련공정이나 전기화학공정 등의 정련공정을 필요에 따라 선택적으로 사용하여 최종적으로 Au,Ag, Pd, Cu 등과 같은 귀금속 등의 유가금속을 분류, 회수하여 재활용하게 된다. 그러나, 지금까지 사용되고 있는 상기와 같은 종래의 전처리방법은 인쇄회로기판상에 인쇄회로망, 반도체소자등의 전자스크랩이 그대로 장착된 상태로 인쇄회로기판의 플라스틱성분과 전자스크랩의 유가금속성분 등을 동시에 절단하고 분쇄하 는 방법을 취하고 있어 절단 및 분쇄작업시 인쇄회로기판의 플라스틱성분을 절단, 분쇄하는 과정에서 분진이 대량으로 발생하게 된다. 이에 따라 고비용의 다중 집진설비가 요구되는 설비상의 불리점과 동력이 커지는 운전상의 불이익이 나타나고
있어 처리비용이 비교적 고비용인 경제적인 부담을 발생하게 된다.
이처럼 인쇄회로기판 자체를 전처리하는 과정에서 완전히 파쇄하고 분쇄하는 방법으로 처리함으로서 인쇄회로기판 자체의 재활용이나 분쇄한 플라스틱류의 회수가 어려워 인쇄회로기판의 재활용율이 저하되어 자원의 낭비를 초래하는 결과를 나타낸다. 그리고, 분쇄된 플라스틱류의 분진 내에도 다소의 유가금속이 포함하고 있으므로 분진내의 유가금속을 회수하기 위하여서는 여러 단계의 분진수집 및 선별 등의 복잡한 장치와 처리과정을 별도로 요구하게 되어 설비비용이나 운전 동력비등의 처리비용이 많이 요구되는 반면에 유가금속 회수율은 상대적으로 낮아 처리비용이 회수율에 비하여 상대적으로 높은 문제점이 발생되었다. 또한, 상기와 같은 종래의 처리방법은 절단과 파쇄 및 선별, 소각 등의 다단계의 복잡한 작업을 거치게되어 분진이나 처리수 등의 공해물질이 다량 발생하게 되어 환경오염을 유발하는 등 주변의 분진으로 인한 공해상의 문제와 작업환경이 열악한 것 등의 여러 가지 문제점을 발생되고 있다. 또한 인쇄회로기판을 그대로 절단, 파쇄하여 분리 폐기하게 되므로 인쇄회로기판의 재활용을 거의 기대할 수 없어 이로 인한 산업폐기물의 다량 발생은 물론 자원의 낭비를 초래하는 등의 여러 가지 문제점이 발생되었다.
특허 등록 번호 제 10-2106831 호{등록일: 2020년 04월 27일}
본 발명은 선별 전처리 과정을 거친 그 밖의 폐 전기 전자 제품류외에 동분, 동, 동 슬래그, 잡동, 폐전선을 처리하여 금속을 재생할 수 있는 폐 전기전자 제품 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 2차 연소실를 설치하여 노내 배기가스 체류 시간을 2초 이상 확보하여 배기 가스 중의 불완전 연소 가스를 완전 연소할 수 있고 세정탑을 추가 설치하여 현 공정 대비 제산 능력을 증강하여 대기 배출 가스의 산 배출 근본 원인을 제거할 수 있고, 공정 진행 중 배기 가스와 냉각 응축수 반응으로 생성된 부식성 산을 공정 중에 처리하고, 제무기에 의해 세정시 발생되는 수증기를 제거할 수 있도록 하는 폐 전기전자 제품 처리 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 폐 전기전자 제품류 처리 방법은 (i) 폐 전기전자 제품류를 입고받아 적정 크기로 파쇄하는 단계; (ii) 용해로에 의해 상기 폐 전기전자 제품류를 용해하여 금속을 분리하는 단계; (iii) 상기 용해로 내 2차 연소실에서 연소시 발생되는 배기가스 중의 미 연소분를 재연소하여 제거하는 단계; (iv) 상기 배기 가스를 간접 수냉식으로 냉각 응축수로 냉각하는 단계; (v) 상기 냉각된 배기 가스를 여과하여 상기 배기 가스에 포함된 분진을 제거하는 단계; (vi) 제1 세정탑 내부 제1 분무기에 흡수액인 순환수를 분사하여 공정 진행 중 상기 배기 가스와 상기 냉각 응축수 반응으로 생성된 부식성 산을 흡수하여 제거하는 단계; (vii) 제무기에 의해 세정시 발생되는 수증기를 제거하는 단계; (viii) 제1 플라즈마 집진기에 의해 상기 배기 가스에 플라즈마 반응을 유도하여 상기 배기 가스에 포함된 유해 물질을 제거함과 동시에 분진을 집진하는 단계; (ix) 상기 제1 플라즈마 집진기로부터 유입된 상기 배기 가스가 흡착탑을 통과함에 따라 오염 공기 내에 포함된 분진이 상기 흡착탑에 저장된 활성탄에 달라 붙도록 하여 제거하는 단계; (x) 제2 플라즈마 집진기에 의해 상기 흡착탑으로부터의 상기 배기 가스에 플라즈마 반응을 유도하여 유해 물질을 제거함과 동시에 분진을 집진하는 단계; 및 (xi) 제2 세정탑 내부 제2 분무기에 흡수액인 순환수를 분사하여 상기 제2 플라즈마 집진기로부터의 상기 배기 가스와 상기 냉각 응축수 반응으로 생성된 부식성 산을 흡수하여 제거하고 배기 가스를 대기로 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 폐 전기전자 제품류는 선별 전처리 과정을 거친 PCB 기판, 전자 스크랩, 동분, 동, 동 슬래그, 잡동, 폐전선을 포함할 수 있다.
단계 (ii)는 상기 용해로로서 코크스 촉매제를 이용하는 큐폴라 노내의 환원 분위기를 제어하는 큐폴라 환원 용련에 의해 상기 폐 전기전자 제품류에 포함된 잡동 및 동이 함유된 슬래그를 처리하여 금속 동을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
단계 (ii)에서 송풍량과 촉매량을 제어하여 상기 용해로 내에 환원성 분위기를 조성할 수 있다. 단계 (ii)는 상기 동의 규산염의 환원을 상기 용해로 내에서 지정된 높은 온도 및 환원 분위기에서 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
단계 (iii)는 상기 2차 연소실내 배기가스 체류 시간을 2초 이상 확보하여 배기 가스 중의 불완전 연소 가스를 완전 연소하는 단계를 더 포함할 수 있다.
단계 (v), 단계 (viii), 단계 (ix), 단계 (x)에서 분진 제어는 시간 제어 방식, 압력차 제어 방식, 또는 혼합 제어 방식에 의해 이루어질 수 있다. 상기 혼합 제어 방식은 상기 압력차 제어를 위주로 하고 상기 시간 제어를 보조로 하거나 상기 시간 제어를 위주로 하고 상기 압력차 제어를 보조로 하며, 작동 중에 압력차가 설정값보다 작거나 같을 경우 시간에 따라 설정하고, 압력차가 설정값보다 클 경우 분진 제어를 하도록 실행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 선별 전처리 과정을 거친 그 밖의 폐 전기 전자 제품류(PCB 기판, 전자 스크랩)외에 동분, 동, 동 슬래그, 잡동, 폐전선(자동차)를 처리하여 금속을 재생하므로 금속 회수율이 높다.
또한, 용해로 내에 2차 연소실를 설치하여 노내 배기가스 체류 시간을 2초 이상 확보하여 배기 가스 중의 불완전 연소 가스를 완전 연소할 수 있다.
또한, 세정탑을 추가 설치하여 현 공정 대비 제산 능력을 증강하여 대기 배출 가스의 산 배출 근본 원인을 제거할 수 있고, 공정 진행 중 배기 가스와 냉각 응축수 반응으로 생성된 부식성 산을 공정 중에 처리한다. 또한 세정탑은 제1 및 제2 플라즈마, 활성탄 지지 구조물 부식 방지한다. 플라즈마 정상 작동 성능의 제고하여 악취 제거 능력을 향상한다. 설비 수명 연장하여 생산성을 제고하고, 플라즈마 설비의 수명을 연장하고 설비 정비 주기 연장하여 원가 경쟁력을 증강하고, 산 함유 응축수와 분진의 고형물이 활성탄의 기공 폐쇄 방지로 활성탄 기능을 극대화할 수 있다.
또한 제무기는 세정시 발생되는 수증기를 85%~90% 제거하고, 클린 건조 생성 후단 설비를 정상화하고, 플라즈마 정상 작동 성능을 제고하여 악취 제거 능력을 향상함으로써 설비 수명 연장으로 생산성을 제고하고, 플라즈마 설비의 수명을 연장하고 설비 정비 주기 연장하여 원가 경쟁력을 증강하고, 산 함유 응축수와 분진의 고형물이 활성탄의 기공 폐쇄 방지로 활성탄 기능을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐 전기전자 제품 처리 방법의 공정도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공정도의 일부 단계를 나타낸 공정도이다.
도 3은 도 2에 도시된 세정탑의 입단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 제무기의 일예를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 폐 전기전자 제품 처리 방법을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐 전기전자 제품 처리 방법의 공정도이다.도 2는 도 1에 도시된 공정도의 일부 단계를 나타낸 공정도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 선별 전처리 과정을 거친 그 밖의 폐 전기 전자 제품류(PCB 기판, 전자 스크랩)와 동분, 동, 동 슬래그, 잡동, 폐전선(자동차)등의 원료를 입고한다(S202).
선별 전처리 과정을 거친 그 밖의 폐전기 전자 제품류(PCB 기판, 전자 스크랩)와 동분, 동, 동 슬래그, 잡동, 폐 전선(자동차)등의 원료를 적정 크기, 폭 3 cm 및 길이 15cm이내로 파쇄한다(단계 S204).
그 후, 용해로(200)에 의해 상기 폐 전기전자 제품류 및 코크스 촉매제를 용해하여 금속을 분리한다(단계 SS06).
큐폴라 로는 차지하는 면적이 적고, 열 이용 효율이 높고, 연료 소모량이 적으며 금속 회수율이 높은 장점이 있다. 따라서 큐폴라로 잡동과 동이 함유된 슬래그를 처리하는 것이 현재까지 보편적이다.
큐폴라는 입식의 작업 공간이다. 잡동 및 동이 함유된 슬래그를 처리할 때, 내의 환원 분위기를 제어하여 환원 용련이라고도 한다. 금속 동 및 동을 함유하고 있는 슬래그를 용련하고 배기가스중에서 휘발성이 강한 일부 금속 산화물을 회수하는 것이 목적이다.
적당한 덩어리 자재와 촉매제를 상부의 투입구를 통하여 내에 투입하면, 자재와 촉매가 위에서 아래로 내려가고, 송풍기에서 공기를 불어주면 풍구 부근의 촉매가 강하게 연소하면서 고온이 발생된다. 적당한 송풍량과 촉매량을 제어하여 용해로 내에 환원성 분위기를 조성한다. 고온 환원성 가스는 밑에서 위로 역행을 하면서 류동하고 열을 교환하여 자재에 열을 가하는 동시에, 환원성 분위기속에 제련 과정을 완성하여 금속동, 슬래그, 배기가스, 분진등 용련 부산물을 발생한다.
잡동 큐폴라가 처리하는 원료는 주로 황잡동, 백잡동과 여러가지 동 함유 슬래그이다.
큐폴라가 잡동 이나 동 함유 슬래그를 처리하든 원료의 크기에는 꼭 지켜야 할 조건이 있다. 큐폴라의 정상 작업에 반드시 영향을 미치기 때문에 너무 크지도 작지도 않아야 한다. 보통 잡동 큐폴라 원료 크기의 변동 범위는 10~450mm이다.
잡동 큐폴라가 사용하는 연료는 코크스 촉매제이다. 코크스는 주요 열원일 뿐만 아니라 또한 환원제이기도 하다. 하지만 내에서 직접 환원 작용을 하는 것은 촉매의 고정탄이 아니라 탄이 산화할 때 발생되는 일산화탄소이다.
촉매제의 연소는 풍구 구역에서 진행된다. 큐폴라 용련의 지표와 풍구의 온도, 혹은 접점의 집중 정도는 밀접한 관계가 있다. 풍구 구역쪽의 온도를 높여야 좋은 용련 효과를 얻을 수 있다. 풍구 구역의 온도는 주로 촉매제의 연소와 슬래그의 용해 온도로 결정된다.
실험 결과에서 증명하듯, 로 내에서 촉매제가 집중적으로 연소될수록 풍구 구역의 온도가 높다. 품질이 좋은 촉매제를 연료로 사용하는 것은 연소를 강화하고 풍구 구역의 온도를 높이는데 영향이 대단히 크다. 품질 요구 사항은 (1) 강도가 커서 내의 고온, 고압의 작용을 견딜 수 있어야 하며, 부서지지 않아야 한다. (2) 덩어리 크기가 적당해야 한다. 30~70mm쯤이면 제일 좋다. (3) 착화 온도가 높아야 한다. 보통 700℃를 초과하여야 한다. 일반적으로 제련 촉매제의 물리적 화학적 특성은 다음과 같다.
실증된 바와 같이 연료가 연소하는 과정을 강화하는 것 만으로도 풍구 구역의 온도를 약간 높일 수 있다. 풍구 쪽의 온도를 더 높이려면 반드시 슬래그의 성분을 변화해야 하고, 슬래그의 용해 온도를 적당히 높여야 한다. 따라서 큐폴라에서 잡동과 동함유 슬래그를 제련할 때 보통 용해 온도가 높고 유동성이 좋은 고칼슘 슬래그를 사용한다.
동 함유 슬래그 동은 대부분 동의 유리 산화물과 규산염 형태로 존재하고, 일부는 금속 구형으로 슬래그 속에 혼재되어 있다. 큐폴라 용련에 동 함유 슬래그를 제련하는 목적은 슬래그 속의 동을 동 산화물과 규산염 속에서 환원하고 금속 동의 형태로 생산하여 동 함유 슬래그의 철 산화물 및 이산화규소는 여전히 슬래그로 남는다.
촉매제의 연소는 풍구 구역에서 진행된다. 큐폴라 용련의 지표와 풍구의 온도, 혹은 접점의 집중 정도는 밀접한 관계가 있다. 풍구 구역쪽의 온도를 높여야 좋은 용련 효과를 얻을 수 있다. 풍구 구역의 온도는 주로 촉매제의 연소와 슬래그의 용해 온도로 결정된다.
임의의 금속 산화물이 환원할 때, 일산화탄소과 이산화탄소의 기체혼합물의 평형성분과 온도 관계의 곡선표이다. 그림에서 보다시피, 1,000℃의 온도에서 금속산화물의 환원은 순서는 다음과 같다. Cu20, PbO, NiO, SnO₂, Fe304, FeO, ZnO, MnO 등 따라서 산화제일동(CuO)이 금속 동으로 환원할 때 이산화탄소(CO2)의 농도가 작아야 산화동이 쉽게 산화제일동으로 환원된다. 동의 규산염의 환원은 로 내에서 비교적 높은 온도와 강한 환원 분위기가 필요한다. 하지만 내에 강한 알칼리성 산화물이 존재한다면 동에서 이러한 화합물을 모두 석출해 낼 수 있다.
동함유 슬래그를 용련할 때는, 고 함량의 환원성 산화철을 쓰는 것이 슬래그 조성에 편리하다. 철의 고가 환원물을 산화제일철로 환원하여 슬래그를 조성해야 한다. 하지만 금속철로 환원할 수 없으면 금속 동의 품위를 떨어뜨릴 뿐 만아니라, 노내에 철이 쌓여 노의 결로 현상을 초래할 수 있다. 보편적으로 최저의 촉매제를 소모하도록 운전을 할 뿐만 아니라, 내에 충분한 석영 용제가 유지하도록 하여 결 현상을 방지한다.
산화제일동(CuO)이 금속 동으로 환원할 때 이산화탄소(CO2)의 농도가 작아야 산화동이 쉽게 산화제일동으로 환원된다. 동의 규산염의 환원은 내에서 비교적 높은 온도와 강한 환원 분위기가 필요한다. 하지만 내에 강한 알칼리성 산화물이 존재한다면 동에서 이러한 화합물을 모두 석출해낼 수 있다.
상기 용해로(200) 내 2차 연소실(210)에서 연소(가열)시 발생되는 배기가스 중의 미 연소분를 재연소하여 제거한다(단계 S208).
상기 2차 연소실(210)의 설치 목적은 노내 연소시 발생되는 배기가스 중의 미 연소분의 재연소이다(95~99%). 연소실내 배기가스 체류 시간(2초이상) 확보 완전 연소 후 냉각 설비인 가스 냉각조(220)로 이송한다. 예를 들면, 버너 4개 설치 온도 상황에 따른 탄력 운용하고, 연료는 LPG 클린 가스가 사용되어 배기 가스 중의 미연소 불완전 연소 가소의 완전 연소를 수행한다.
가스 냉각조(220)에 의해 상기 배기 가스를 간접 수냉식으로 냉각 응축수로 냉각한다(단계 S210).
그 후, 여과 집진 시설(230)에 의해 상기 냉각된 배기 가스를 여과하여 상기 배기 가스에 포함된 분진을 제거한다(단계 S212).
도 3은 도 2에 도시된 세정탑의 입단면도이다.
그 후 도 3에 도시된 바와 같이 제1 펌프(312)에 의해 제1 세정탑(310) 내부 제1 분무기(314)에 흡수액인 순환수를 분사하여 공정 진행 중 상기 배기 가스와 상기 냉각 응축수(세정수) 반응으로 생성된 부식성 산을 흡수하여 제거한다(단계 S214).
도 4는 도 2에 도시된 제무기의 일예를 나타낸 도면이다.
그 후, 도 4에 도시된 바와 같은 제무기(320)에 의해 세정시 발생되는 수증기를 제거한다(단계 S216).
제1 플라즈마 집진기(330)에 의해 상기 배기 가스에 플라즈마 반응을 유도하여 상기 배기 가스에 포함된 유해 물질을 제거함과 동시에 분진을 집진한다(단계 S218).
제1 플라즈마 집진기(330)로부터 유입된 상기 배기 가스가 활성탄 집진 시설인 흡착탑(340)을 통과함에 따라 오염 공기 내에 포함된 분진이 상기 흡착탑(340)에 저장된 활성탄에 달라 붙도록 하여 제거한다(단계 S220).
제2 플라즈마 집진기(350)에 의해 상기 흡착탑(340)으로부터의 상기 배기 가스에 플라즈마 반응을 유도하여 상기 배기 가스에 포함된 유해 물질을 제거함과 동시에 분진을 집진한다(단계 S222).
제2 펌프(362)에 의해 제2 세정탑(360) 내부 제2 분무기(364)에 흡수액인 순환수를 분사하여 상기 제2 플라즈마 집진기(350)로부터의 상기 배기 가스와 상기 냉각 응축수(세정수) 반응으로 생성된 부식성 산을 흡수하여 제거하고(단계 S224), 상기 배기 가스를 대기로 배출한다(단계 S226).
단계 S212에 이용되는 여과 집진 시설(230), 단계 S218에 이용되는 제1 플라즈마 집진기(330), 및 단계 S222에 이용되는 제2 플라즈마 집진기(350)는 다음과 같은 특징을 갖는다.
DMC-Ⅱ 펄스 분사 포대식 집진기는 흡입구, 여과실(여과포대, 여과틀), 클린룸(펄스분무장치), 배기구, 팬, 분진통(기류분포장치)와 스크류컨베이어 또는 랫드하역기, 사다리정비 플랫폼, 가드 레일, 전기제어 등으로 구성 되었다. 입구(상, 하단), 출구(상단)방향 위치는 현장 상황에 따라 유연하게 선택 설계를 할 수 있다.
분진을 함유하는 가스는 풍구의 압력으로 통체 상단(혹은 하단)의 송풍구로 집진기에 들어간다. 필터 카트리지의 필터링을 거친후 클린룸으로 가서 배출구에서 풍구 시스템을 거쳐 대기로 배출된다. 일정 시간이 경과하거나, 저항이 일정값(시간, 압력)이 되면 분진을 처리하기 시작한다. 시스템 PLC 펄스 제어기에서 신호가 전송되고 전자기 펄스 밸브가 작동하여 압축 공기를 방출하면, 포켓 장치에 장착된 인젝터가 대량의 공기가 여과 포대에 유입되도록 유도하며, 포대 외부의 분진은 분진 통에 떨어지도록 분사하여 제거한다.
듀얼 모듈 시트 펄스 밸브는 밸브 본체, 중간 밸브, 밸브 캡, 핵심 시트 및 컨트롤 시트로 구성되었다. 압축 공기는 펄스 밸브 라인으로 들어가는 동시에 오리피스 라인을 통해 각 라인으로 유입되고 각 라인의 공기압은 솔레노이드 밸브가 닫힌 상태에서 동등하게 유지한다. 이때 컨트롤 시트 우측 및 핵심 시트 우측이 좌측보다 압력을 받는 면적이 크고, 스프링의 작용으로 방출구 및 출력구가 각각 닫혀서 필터 카트리지가 분사되지 않는다. 전자 제어기가 신호를 발생 시, 전자 솔레노이드 밸브가 개방된 후 컨트롤 시트 우측의 압축 공기가 솔레노이드 밸브를 통해 대기로 배출되며, 그 압력은 컨트롤 시트 좌측실보다 낮고 컨트롤 시트가 오른쪽으로 이동하여 방출구가 열린다. 따라서 주시트 우측의 압축 공기가 이를 통해 대기로 빠져나가면 압력은 주 시트 좌측실 보다 낮아져, 주 시트가 우측으로 이동하게 되며 압축 공기가 주시트 좌측 라인에서 출력구로 분사하여 필터 카트리지를 분사한다.
집진기의 분진 제어는 일반적으로 시간, 압력차, 혼합의 세 가지 방법으로 이루어지고 자동과 현장 수동의 두 가지 제어 방식이 가능하다. 정상적인 상황에서 집진기는 주 송풍기의 작동 신호를 받고 시스팀을 자동으로 제어한다. \
집진기가 작동 중 일 때 분진 제어는 시간, 압력차 혹은 혼합의 방식으로 작업을 하고 보편적으로 혼합 제어 방식으로 사용한다. 혼합 제어 방식은 압력차의 제어를 위주로 하고 시간 제어를 보조로 한다. 시간 제어를 위주로 하고 압력차 제어를 보조로 할 수도 있으며, 작동 중에 압력차가 설정값보다 작거나 같을 경우 시간에 따라 설정하고, 압력차가 설정값보다 클 경우 장치에 대한 분진 제어를 하도록 실행한다. 분진 제거 시 집진기 각 라인에서 연속으로 분진을 제거하고 중간에 멈추지 않는다. 상기 제어는 모두 집진기 본체 PLC시스템에 의하여 자동으로 이루어 지며, 출고 시에 시간, 압력차 등 필요한 수치를 설정한다.
현장 조작 판넬은 수동 제어를 사용하여 각각 독립된 라인에서 분진을 차례로 1회 제거 하는 시스템을 사용할 수도 있고, 필요한 라인의 분진을 따로 처리할 수도 있다. 현장 조작 판넬에는 분진 제거 시스템이 설치 되어 있고 각 라인에는 수동 스위치 및 작업 상태 지시등이 설치되어 생산 작동 관리 및 디버깅용으로 사용된다.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200: 용해로
210: 2차 연소실
220: 가스 냉각조
310: 제1 세정탑
312: 제1 펌프
314: 제1 분무기
320: 제무기
330: 제1 플라즈마 집진기
340: 흡착탑
350: 제2 플라즈마 집진기
360: 제2 세정탑
362: 제2 펌프
364: 제2 분무기
1

Claims (8)

  1. (i) 폐 전기전자 제품류를 입고받아 적정 크기로 파쇄하는 단계;
    (ii) 용해로에 의해 상기 폐 전기전자 제품류를 용해하여 금속을 분리하는 단계;
    (iii) 2차 연소실에서 연소시 발생되는 배기가스 중의 미 연소분를 재연소하여 제거하는 단계;
    (iv) 상기 배기 가스를 간접 수냉식으로 냉각 응축수로 냉각하는 단계;
    (v) 상기 냉각된 배기 가스를 여과하여 상기 배기 가스에 포함된 분진을 제거하는 단계;
    (vi) 제1 세정탑 내부에 흡수액인 순환수를 분사하여 공정 진행 중 상기 배기 가스와 상기 냉각 응축수 반응으로 생성된 부식성 산을 흡수하여 제거하는 단계;
    (vii) 제무기에 의해 세정시 발생되는 수증기를 제거하는 단계;
    (viii) 제1 플라즈마 집진기에 의해 상기 배기 가스에 플라즈마 반응을 유도하여 상기 배기 가스에 포함된 유해 물질을 제거함과 동시에 분진을 집진하는 단계;
    (ix) 상기 제1 플라즈마 집진기로부터 유입된 상기 배기 가스가 흡착탑을 통과함에 따라 오염 공기 내에 포함된 분진이 상기 흡착탑에 저장된 활성탄에 달라 붙도록 하여 제거하는 단계;
    (x) 제2 플라즈마 집진기에 의해 상기 흡착탑으로부터의 상기 배기 가스에 플라즈마 반응을 유도하여 유해 물질을 제거함과 동시에 분진을 집진하는 단계; 및
    (xi) 제2 세정탑 내부에 흡수액인 순환수를 분사하여 상기 제2 플라즈마 집진기로부터의 상기 배기 가스와 상기 냉각 응축수 반응으로 생성된 부식성 산을 흡수하여 제거하고 배기 가스를 대기로 배출하는 단계를 포함하는 폐 전기전자 제품류 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 폐 전기전자 제품류는 선별 전처리 과정을 거친 PCB 기판, 전자 스크랩, 동분, 동, 동 슬래그, 잡동, 폐전선을 포함하는 폐 전기전자 제품류 처리 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    단계 (ii)는 상기 용해로로서 코크스 촉매제를 이용하는 큐폴라 노내의 환원 분위기를 제어하는 큐폴라 환원 용련에 의해 상기 폐 전기전자 제품류에 포함된 잡동 및 동이 함유된 슬래그를 처리하여 금속 동을 분리하는 단계를 포함하는 폐 전기전자 제품류 처리 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 단계 (ii)에서 송풍량과 촉매량을 제어하여 상기 용해로 내에 환원성 분위기를 조성하는 폐 전기전자 제품류 처리 방법.
  5. 청구항 3에 있어서, 단계 (ii)는 상기 동의 규산염의 환원을 상기 용해로 내에서 지정된 온도 및 환원 분위기에서 수행하는 단계를 포함하는 폐 전기전자 제품류 처리 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 단계 (iii)는 상기 2차 연소실내 배기가스 체류 시간을 2초 이상 확보하여 배기 가스 중의 불완전 연소 가스를 완전 연소하는 단계를 더 포함하는 폐 전기전자 제품류 처리 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 단계 (v), 단계 (viii), 단계 (ix), 단계 (x)에서 분진 제어는 시간 제어 방식, 압력차 제어 방식, 또는 혼합 제어 방식에 의해 이루어지는 폐 전기전자 제품류 처리 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 혼합 제어 방식은 상기 압력차 제어를 위주로 하고 상기 시간 제어를 보조로 하거나 상기 시간 제어를 위주로 하고 상기 압력차 제어를 보조로 하며, 작동 중에 압력차가 설정값보다 작거나 같을 경우 시간에 따라 설정하고, 압력차가 설정값보다 클 경우 분진 제어를 하도록 실행하는 폐 전기전자 제품류 처리 방법.
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