KR102597453B1 - Apparatus for Recovering by-products Generated in the Process of Refining Fluoride-Based Raw Materials and Fluoride-based Raw Material Purification System Including the Same - Google Patents

Apparatus for Recovering by-products Generated in the Process of Refining Fluoride-Based Raw Materials and Fluoride-based Raw Material Purification System Including the Same Download PDF

Info

Publication number
KR102597453B1
KR102597453B1 KR1020210107663A KR20210107663A KR102597453B1 KR 102597453 B1 KR102597453 B1 KR 102597453B1 KR 1020210107663 A KR1020210107663 A KR 1020210107663A KR 20210107663 A KR20210107663 A KR 20210107663A KR 102597453 B1 KR102597453 B1 KR 102597453B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluoride
raw material
gas
based raw
recovery device
Prior art date
Application number
KR1020210107663A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230025290A (en
Inventor
김선훈
최주현
김두근
인정환
한가람
남윤희
이태연
Original Assignee
한국광기술원
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 한국광기술원 filed Critical 한국광기술원
Priority to KR1020210107663A priority Critical patent/KR102597453B1/en
Publication of KR20230025290A publication Critical patent/KR20230025290A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102597453B1 publication Critical patent/KR102597453B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/79—Injecting reactants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/12—Halides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B35/00—Apparatus not otherwise provided for, specially adapted for the growth, production or after-treatment of single crystals or of a homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B35/007—Apparatus for preparing, pre-treating the source material to be used for crystal growth

Abstract

불화물계 원료 정제과정에서 생성되는 부산물을 회수하는 장치 및 그를 포함하는 불화물계 원료 정제 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 불화물계 원료를 정제한 불화수소 가스를 외부로부터 유입받아, 불화물계 원료를 다시 회수하는 원료 회수장치에 있어서, 상기 불화수소 가스와 반응하여 불화물계 원료를 부산물로 생성하는 기 설정된 수용액을 주입받아 저장하는 하우징과 불화수소 가스를 외부로부터 상기 원료 회수장치 내부로 유입시키는 가스 유입관의 일 끝단을 상기 원료 회수장치 내 주입된 채 존재하는 기 설정된 수용액에 침지된 채 고정시키는 유입관 연결부와 과유입되어 상기 기 설정된 수용액과 반응하지 않은 불화수소를 상기 원료 회수장치로부터 상기 원료 회수장치 외부로 유출시키는 가스 유출관의 일 끝단을 상기 기 설정된 수용액에 침재되지 않도록 고정시키는 유출관 연결부 및 상기 기 설정된 수용액에 침지된 채 상기 하우징 하단에 배치되어, 생성되어 침전되는 부산물을 보관하는 회수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 회수장치를 제공한다.Provided is a device for recovering by-products generated during the refining process of fluoride-based raw materials and a fluoride-based raw material purification system including the same.
According to an embodiment of the present invention, in a raw material recovery device for receiving hydrogen fluoride gas purified from fluoride-based raw materials from the outside and recovering the fluoride-based raw materials again, the fluoride-based raw materials are converted into by-products by reacting with the hydrogen fluoride gas. A housing for receiving and storing a predetermined aqueous solution and one end of a gas inlet pipe for introducing hydrogen fluoride gas into the raw material recovery device from the outside are immersed in a preset aqueous solution injected into the raw material recovery device. Fixing the inlet pipe connection portion to be fixed and one end of the gas outlet pipe that overflows and causes hydrogen fluoride, which has not reacted with the preset aqueous solution, to flow out from the raw material recovery device to the outside of the raw material recovery device to prevent it from being submerged in the preset aqueous solution. A raw material recovery device is provided, comprising an outlet pipe connection portion and a recovery portion disposed at the bottom of the housing while immersed in the predetermined aqueous solution to store the generated and precipitated by-products.

Description

불화물계 원료 정제과정에서 생성되는 부산물을 회수하는 장치 및 그를 포함하는 불화물계 원료 정제 시스템{Apparatus for Recovering by-products Generated in the Process of Refining Fluoride-Based Raw Materials and Fluoride-based Raw Material Purification System Including the Same}Apparatus for recovering by-products Generated in the Process of Refining Fluoride-Based Raw Materials and Fluoride-based Raw Material Purification System Including the device for recovering by-products generated in the process of refining fluoride-based raw materials Same}

본 발명은 불화물계 원료 정제과정에서 생성되는 부산물을 간편하게 회수할 수 있는 장치 및 그를 포함하는 불화물계 원료 정제 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a device that can easily recover by-products generated during the refining process of fluoride-based raw materials and a fluoride-based raw material purification system including the same.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section simply provides background information for this embodiment and does not constitute prior art.

불화물계 단결정, 예를 들어, 불화칼슘(CaF2) 단결정 등은 자외선 파장대역에서 적외선 파장대역까지 넓은 파장대역의 광에 높은 투과율을 갖는다. 이에 따라, 불화물계 단결정은 가공되어 각종 기기 내 광학계에서 광학부재로 이용되고 있다.Fluoride-based single crystals, for example, calcium fluoride (CaF 2 ) single crystals, have high transmittance to light in a wide wavelength range from the ultraviolet wavelength band to the infrared wavelength band. Accordingly, fluoride-based single crystals are processed and used as optical members in optical systems within various devices.

이때, 불화물계 원료는 산소, 유기물 또는 수분을 쉽게 흡착하는 특성을 갖기 때문에, 불화물계 원료에 의해 제조될 불화물계 단결정이나 최종적으로 제조될 광학부재의 불량율을 낮추기 위해서 원료에 흡착된 산소, 유기물 또는 수분은 반드시 제거되어야 한다. At this time, since the fluoride-based raw material has the property of easily adsorbing oxygen, organic substances, or moisture, in order to reduce the defect rate of the fluoride-based single crystal or the optical member to be finally manufactured using the fluoride-based raw material, the oxygen, organic substances, or Moisture must be removed.

원료에 흡착된 산소, 유기물 또는 수분의 제거를 위해 불화물계 원료는 정제 과정을 거치게 되는데, 종래의 정제과정은 다음과 같이 진행되었다. 불화물계 원료가 파우더 형태로 정제장치에 장입되고, 불화가스(F-gas), 예를 들어, 불화수소(HF) 가스가 주입되는 환경에서 일정 온도까지 가열되며 정제되었다.Fluoride-based raw materials undergo a purification process to remove oxygen, organic substances, or moisture adsorbed on the raw materials. The conventional purification process was carried out as follows. Fluoride-based raw materials were charged into a purification device in powder form and purified by heating to a certain temperature in an environment where fluoride gas (F-gas), for example, hydrogen fluoride (HF) gas was injected.

이때, 주입되는 불화수소 가스는 유독성을 가지고 있어, 중화된 후 배출되어야 한다. 종래에는 불화물계 원료를 정제하는 과정에서 사용된 불화수소 가스를 알칼리성 용액에 중화시킨 후 배출하여 처리해왔다. 그러나 불화수소 가스가 그대로 배출되는 점, 배출 과정에서 알칼리성 용액이 소모되는 점에서 비경제적인 문제가 있었다.At this time, the injected hydrogen fluoride gas is toxic and must be neutralized before being discharged. Conventionally, hydrogen fluoride gas used in the process of refining fluoride-based raw materials has been neutralized in an alkaline solution and then discharged. However, there was an uneconomical problem in that hydrogen fluoride gas was discharged as is and alkaline solution was consumed during the discharge process.

본 발명의 일 실시예는, 불화물계 원료 정제과정에서 사용되는 불화수소 가스를 불화물계 원료를 생성하기 위한 성분을 포함하는 수용액으로 주입함으로써 부산물을 회수할 수 있는 장치 및 그를 포함하는 불화물계 원료 정제 시스템을 제공하는 데 일 목적이 있다.One embodiment of the present invention provides a device for recovering by-products by injecting hydrogen fluoride gas used in the purification process of fluoride-based raw materials into an aqueous solution containing components for producing fluoride-based raw materials, and purifying fluoride-based raw materials including the same. The purpose is to provide a system.

본 발명의 일 측면에 의하면, 불화물계 원료를 정제한 불화수소 가스를 외부로부터 유입받아, 불화물계 원료를 다시 회수하는 배기가스 중화 및 원료 회수장치에 회수장치에 있어서, 상기 불화수소 가스와 반응하여 불화물계 원료를 부산물로 생성하는 기 설정된 수용액을 주입받아 저장하는 하우징과 불화수소 가스를 외부로부터 상기 원료 회수장치 내부로 유입시키는 가스 유입관의 일 끝단을 상기 원료 회수장치 내 주입된 채 존재하는 기 설정된 수용액에 침지된 채 고정시키는 유입관 연결부와 과유입되어 상기 기 설정된 수용액과 반응하지 않은 불화수소를 상기 원료 회수장치로부터 상기 원료 회수장치 외부로 유출시키는 가스 유출관의 일 끝단을 상기 기 설정된 수용액에 침재되지 않도록 고정시키는 유출관 연결부 및 상기 기 설정된 수용액에 침지된 채 상기 하우징 하단에 배치되어, 생성되어 침전되는 부산물을 보관하는 회수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 중화 및 원료 회수장치를 제공한다.According to one aspect of the present invention, in an exhaust gas neutralization and raw material recovery device that receives hydrogen fluoride gas purified from fluoride-based raw materials from the outside and recovers the fluoride-based raw materials again, it reacts with the hydrogen fluoride gas A housing that receives and stores a preset aqueous solution that generates fluoride-based raw materials as a by-product and one end of a gas inlet pipe that introduces hydrogen fluoride gas into the raw material recovery device from the outside is injected into the raw material recovery device. An inlet pipe connection part that is fixed while immersed in a set aqueous solution, and one end of a gas outlet pipe that flows overflowing hydrogen fluoride that has not reacted with the preset aqueous solution from the raw material recovery device to the outside of the raw material recovery device are connected to the preset aqueous solution. Provides an exhaust gas neutralization and raw material recovery device, comprising an outlet pipe connection part that is fixed to prevent sedimentation in the exhaust gas and a recovery part that is disposed at the bottom of the housing while immersed in the preset aqueous solution and stores the by-products generated and precipitated. do.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 수용액은 불화물계 원료 성분 내 플루오르(F)를 제외한 나머지 성분을 포함하는 수용액인 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the preset aqueous solution is characterized in that it is an aqueous solution containing the remaining components except fluorine (F) in the fluoride-based raw material component.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 가스 유입관은 불화수소 가스 외에 퍼지(Purge) 가스도 외부로부터 상기 원료 회수장치 내부로 유입시키는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the gas inlet pipe allows purge gas, in addition to hydrogen fluoride gas, to flow into the raw material recovery device from the outside.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 가스 유출관은 유입된 퍼지가스도 상기 원료 회수장치로부터 외부로 유출시키는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the gas outlet pipe discharges the introduced purge gas to the outside from the raw material recovery device.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 가스 유출관은 불화수소를 유입받아 상기 원료 회수장치로부터 상기 원료 회수장치 외부로 유출시키며, 상기 원료 회수장치에 인접해 위치한 다른 원료 회수장치 내부로 유입시키는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the gas outlet pipe receives hydrogen fluoride, flows it out of the raw material recovery device, and flows it into another raw material recovery device located adjacent to the raw material recovery device. Do it as

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 회수부는 바닥부로부터 연직 상방으로 돌출된 턱을 포함하여, 침전되는 부산물이 상기 회부수로부터 이탈하지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the recovery unit includes a chin that protrudes vertically upward from the bottom to prevent precipitated by-products from escaping from the recovery unit.

본 발명의 일 측면에 의하면, 불화수소 가스를 이용하여 불화물계 원료를 정제시키는 불화물계 원료 정제 시스템에 있어서, 불화수소 가스를 저장하며, 외부로 공급하는 가스 공급장치와 불화물계 원료를 장입받으며, 상기 가스 공급장치로부터 공급되는 불화수소 가스를 상기 불화물계 원료와 접촉시켜 상기 불화물계 원료를 정제시키는 정제장치와 상기 불화물계 원료를 정제한 후 배기되는 불화수소 가스를 상기 정제장치로부터 유입받아, 불화물계 원료를 다시 회수하는 원료 회수장치 및 상기 원료 회수장치 내 잔존하는 불화수소 가스를 배출시키기 위해, 상기 원료 회수장치로 퍼지(Purge) 가스를 공급하는 퍼지가스 공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 불화물계 원료 정제 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present invention, in the fluoride-based raw material purification system for purifying fluoride-based raw materials using hydrogen fluoride gas, the hydrogen fluoride gas is stored, a gas supply device for supplying to the outside, and fluoride-based raw materials are charged, A purification device for purifying the fluoride-based raw material by bringing the hydrogen fluoride gas supplied from the gas supply device into contact with the fluoride-based raw material, and receiving the hydrogen fluoride gas exhausted after purifying the fluoride-based raw material from the purification device to produce fluoride. Fluoride, characterized in that it includes a raw material recovery device for recovering the raw material again, and a purge gas supply device for supplying a purge gas to the raw material recovery device to discharge hydrogen fluoride gas remaining in the raw material recovery device. Provides a raw material purification system.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 불화물계 원료는 기 설정된 형상을 갖는 성형체로 가압 성형된 채로 상기 정제장치에 장입될 수 있는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the fluoride-based raw material can be charged into the purification device while being pressure-molded into a molded body having a preset shape.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 퍼지가스는 비활성 기체인 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the purge gas is characterized as an inert gas.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 원료 회수장치는 불화물계 원료를 정제한 불화수소 가스를 외부로부터 유입받아, 불화물계 원료를 다시 회수하는 원료 회수장치에 있어서, 상기 불화수소 가스와 반응하여 불화물계 원료를 부산물로 생성하는 기 설정된 수용액을 주입받아 저장하는 하우징과 불화수소 가스를 외부로부터 상기 원료 회수장치 내부로 유입시키는 가스 유입관의 일 끝단을 상기 원료 회수장치 내 주입된 채 존재하는 기 설정된 수용액에 침지된 채 고정시키는 유입관 연결부와 과유입되어 상기 기 설정된 수용액과 반응하지 않은 불화수소를 상기 원료 회수장치로부터 상기 원료 회수장치 외부로 유출시키는 가스 유출관의 일 끝단을 상기 기 설정된 수용액에 침재되지 않도록 고정시키는 유출관 연결부 및 상기 기 설정된 수용액에 침지된 채 상기 하우징 하단에 배치되어, 생성되어 침전되는 부산물을 보관하는 회수부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the raw material recovery device receives hydrogen fluoride gas purified from the fluoride-based raw material from the outside and recovers the fluoride-based raw material again, wherein the raw material recovery device reacts with the hydrogen fluoride gas to produce the fluoride-based raw material. A housing that receives and stores a preset aqueous solution that generates raw materials as by-products, and one end of a gas inlet pipe that introduces hydrogen fluoride gas into the raw material recovery device from the outside, contains a preset aqueous solution that is injected into the raw material recovery device. An inlet pipe connection part that is fixed while being immersed in the predetermined aqueous solution and one end of a gas outlet pipe that discharges hydrogen fluoride that has overflowed and not reacted with the preset aqueous solution from the raw material recovery device to the outside of the raw material recovery device are immersed in the preset aqueous solution. It is characterized by comprising an outflow pipe connection part that is fixed to prevent it from happening, and a recovery part that is disposed at the bottom of the housing while immersed in the preset aqueous solution and stores the by-products that are generated and precipitated.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 수용액은 불화물계 원료 성분 내 플루오르(F)를 제외한 나머지 성분을 포함하는 수용액인 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the preset aqueous solution is characterized in that it is an aqueous solution containing the remaining components except fluorine (F) in the fluoride-based raw material component.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 가스 유입관은 불화수소 가스 외에 퍼지(Purge) 가스도 외부로부터 상기 원료 회수장치 내부로 유입시키는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the gas inlet pipe allows purge gas, in addition to hydrogen fluoride gas, to flow into the raw material recovery device from the outside.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 불화물계 원료 정제과정에서 사용되는 불화수소 가스를 불화물계 원료를 생성하기 위한 성분을 포함하는 수용액으로 주입하여 부산물을 회수할 수 있어, 불화수소 가스를 중화시키는 동시에 불화물계 원료를 다시 회수하여 재사용할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to one aspect of the present invention, by-products can be recovered by injecting hydrogen fluoride gas used in the purification process of fluoride-based raw materials into an aqueous solution containing components for producing fluoride-based raw materials. It has the advantage of neutralizing the gas and at the same time recovering and reusing the fluoride-based raw materials.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불화물계 원료 정제 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 불화물계 원료가 장입된 정제장치를 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 불화물계 가압 성형체의 구성을 도시한 도면이다.
도 4 및 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가압 성형체 제조 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 6 내지 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가압 성형체 제조 장치에 의해 가압 성형체가 제조되는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가압 성형체 제조 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 회수장치 및 퍼지가스 공급장치를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 회수장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 회수장치 내 회수부의 구성을 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the configuration of a fluoride-based raw material purification system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view of a purification device loaded with fluoride-based raw materials according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the configuration of a fluoride-based pressure molded body according to an embodiment of the present invention.
Figures 4 and 5 are diagrams showing the configuration of a pressure molded product manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
6 to 8 are diagrams showing the process of manufacturing a pressure molded body by the pressure molded body manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram showing the configuration of a pressure molded body manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram showing a raw material recovery device and a purge gas supply device according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a diagram showing the configuration of a raw material recovery device according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 is a diagram showing the configuration of a recovery unit in a raw material recovery device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "include" or "have" should be understood as not precluding the existence or addition possibility of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.Additionally, each configuration, process, process, or method included in each embodiment of the present invention may be shared within the scope of not being technically contradictory to each other.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불화물계 원료 정제 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a fluoride-based raw material purification system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 불화물계 원료 정제 시스템(100)은 가스 공급장치(110), 정제장치(120), 배기가스 중화 및 원료 회수장치(130) 및 퍼지가스 공급장치(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the fluoride-based raw material purification system 100 according to an embodiment of the present invention includes a gas supply device 110, a purification device 120, an exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130, and a purge gas supply. Includes device 140.

불화물계 원료 정제 시스템(100)은 불화물계 원료를 가열 및 정제시키되, 가스를 공급하여 원료에 포함된 불순물을 제거하기 위한 시스템이다. 불화물계 원료는 플루오르(F)를 포함하는 원료들로서, CaF2, LaF3, EuF2, ZrF4 또는 MgF2 등을 포함한다. 불화물계 원료는 반응성이 상당히 높아 보통 산소, 유기물 또는 수분이 흡착되어 있으며, 흡착된 산소, 유기물 또는 수분이 불화물계 원료가 단결정화될 때 단결정의 품질에 악영향을 미친다. 이에 따라, 불화물계 원료에 흡착된 산소, 유기물 또는 수분은 제거되어야 한다. 이에, 불화물계 원료 정제 시스템(100)은 불화물계 원료를 가열하여 정제하는 과정에서 불화가스(F-gas), 예를 들어, 불화수소(HF) 가스를 공급하여 원료를 정제한다. 공급된 불화수소는 불화물계 원료에 흡착된 산소나 유기물과 반응하여, 불화물계 원료로부터 산소나 유기물을 제거한다. 이에 따라, 불화물계 원료 내에 산소 또는 유기물과 결합되지 않은 순 플루오르의 비율이 높아지도록 정제되어, 단결정으로 결정화될 경우 단결정의 품질이 향상될 수 있다. The fluoride-based raw material purification system 100 is a system for heating and purifying fluoride-based raw materials and removing impurities contained in the raw materials by supplying gas. Fluoride-based raw materials are raw materials containing fluorine (F), and include CaF 2 , LaF 3 , EuF 2 , ZrF 4 or MgF 2 . Fluoride-based raw materials are highly reactive, so oxygen, organic substances, or moisture are usually adsorbed, and the adsorbed oxygen, organic substances, or moisture adversely affect the quality of the single crystal when the fluoride-based raw materials are single crystallized. Accordingly, oxygen, organic matter or moisture adsorbed on the fluoride-based raw material must be removed. Accordingly, the fluoride-based raw material purification system 100 purifies the raw material by supplying fluoride gas (F-gas), for example, hydrogen fluoride (HF) gas, in the process of heating and purifying the fluoride-based raw material. The supplied hydrogen fluoride reacts with oxygen or organic matter adsorbed on the fluoride-based raw material, thereby removing oxygen or organic matter from the fluoride-based raw material. Accordingly, the fluoride-based raw material is purified to increase the proportion of pure fluorine that is not combined with oxygen or organic matter, and when crystallized into a single crystal, the quality of the single crystal can be improved.

가스 공급장치(110)는 불화수소 가스(불화가수의 일 예로서, 이하에서 불화수소 가스로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다)를 저장하며, 정제장치(120)와 가스 공급통로(115)로 연결되어 정제장치(120)로 불화수소 가스를 공급한다.The gas supply device 110 stores hydrogen fluoride gas (an example of hydrogen fluoride, which will be described below as hydrogen fluoride gas, but is not limited thereto) and is connected to the purification device 120 and the gas supply passage 115. and supplies hydrogen fluoride gas to the purification device 120.

정제장치(120)는 장입되는 불화물계 가압 성형체(이하에서, '성형체'라 약칭함)를 불화수소 가스와 접촉시켜 정제시킨다. The purification device 120 purifies the charged fluoride-based press molded body (hereinafter abbreviated as 'molded body') by contacting it with hydrogen fluoride gas.

정제장치(120)는 가스 공급장치(110)로부터 제공되는 불화수소 가스를 유입받아 성형체와 접촉시키며 성형체를 기 설정된 온도로 가열하여 정제시킨다. 정제장치(120)는 내부에 성형체가 장입될 수 있는 공간을 구비한다. 정제장치(120)는 해당 공간 내로 불화수소 가스를 유입받아, 기 설정된 온도(예를 들어, 1000℃)를 제공하며 성형체와 접촉시킨다. 전술한 대로, 불화수소 가스는 불화물계 원료 내의 산소나 유기물을 제거한다. 정제장치(120)는 불화수소 가스를 유입받아 성형체와 접촉시키며 성형체를 정제한다. 정제장치(120)에 의해 정제된 성형체는 별도의 도가니(미도시)에 장입되어 용융 및 결정화된다. The purification device 120 receives hydrogen fluoride gas provided from the gas supply device 110, brings it into contact with the molded body, and purifies the molded body by heating it to a preset temperature. The purification device 120 has a space inside which a molded product can be charged. The purification device 120 receives hydrogen fluoride gas into the space, provides a preset temperature (for example, 1000°C), and brings it into contact with the molded body. As described above, hydrogen fluoride gas removes oxygen and organic substances in fluoride-based raw materials. The purification device 120 receives hydrogen fluoride gas and brings it into contact with the molded body to purify the molded body. The molded body purified by the purification device 120 is charged into a separate crucible (not shown) and melted and crystallized.

배기가스 중화 및 원료 회수장치(130)는 정제장치(120)를 거친 불화수소를 유입받아, 기 설정된 수용액과 접촉시키며 배기되는 불화가스를 중화하고 불화물계 원료를 회수한다. 배기가스 중화 및 원료 회수장치(130)는 불화물계 원료를 생성하기 위한 성분을 포함하는 수용액을 저장하고 있으며, 불화수소를 유입받아 저장된 수용액으로 주입하여 반응시킨다. 예를 들어, 불화물계 원료가 CaF2일 경우, 불화물계 원료를 생성하기 위한 성분을 포함하는 수용액은 칼슘(Ca) 이온을 포함하는 수용액일 수 있으며, 예를 들어, CaCO3 또는 Ca(OH)2 용액일 수 있다. 이러한 수용액을 저장하는 배기가스 중화 및 원료 회수장치(130)로 불화수소가 유입될 경우, 수용액과 배기되는 불화수소가 반응하여 배기되는 불화수소의 농도를 낮추며, 그 과정에서 불화물계 원료가 부산물로 생성된다. 부산물로 생성된 불화물계 원료는 장치(130)의 하부로 침전되며, 다시 회수되어 성형체로 생성되는데 재활용될 수 있다. 배기가스 중화 및 원료 회수장치(130)에 대한 구체적인 구조는 도 10 내지 12를 참조하여 후술한다.The exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130 receives hydrogen fluoride that has passed through the purification device 120, brings it into contact with a preset aqueous solution, neutralizes the exhausted fluoride gas, and recovers the fluoride-based raw materials. The exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130 stores an aqueous solution containing components for producing fluoride-based raw materials, and receives hydrogen fluoride and injects it into the stored aqueous solution to react. For example, when the fluoride-based raw material is CaF 2 , the aqueous solution containing ingredients for producing the fluoride-based raw material may be an aqueous solution containing calcium (Ca) ions, for example, CaCO 3 or Ca(OH) 2 It can be a solution. When hydrogen fluoride flows into the exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130 that stores the aqueous solution, the aqueous solution reacts with the exhausted hydrogen fluoride to lower the concentration of the exhausted hydrogen fluoride, and in the process, the fluoride-based raw material is produced as a by-product. is created. The fluoride-based raw material generated as a by-product precipitates to the bottom of the device 130, and can be recovered and recycled to produce a molded body. The specific structure of the exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130 will be described later with reference to FIGS. 10 to 12.

퍼지가스 공급장치(140)는 배기가스 중화 및 원료 회수장치(130)로 퍼지(Purge) 가스를 공급한다. 원료 회수장치(130)로 정제장치(120)를 거친 불화수소가 유입되며, 장치(130) 내에서 기 설정된 수용액과 불화수소가 반응하며 부산물이 생성된다. 다만, 불화수소가 이처럼 기 설정된 수용액과 반응하여 부산물로 생성된다 하더라도, 잔존하는 미량의 불화수소 가스가 존재할 수 있다. 잔존하는 불화수소 가스는 시스템(100) 사용자에게 악영향을 미칠 수 있어 제거되어야 한다. 이를 위해, 배기가스 중화 및 원료 회수장치(130) 내에서 반응이 모두 종료된 후, 퍼지가스 공급장치(140)는 퍼지가스를 원료 회수장치(130)로 공급하여 잔존하는 불화수소 가스를 배출시킨다. 여기서, 퍼지가스는 반응성이 현저히 낮은 기체 성분으로서, 질소(N2) 기체 또는 아르곤(Ar) 등의 비활성 기체일 수 있다.The purge gas supply device 140 supplies purge gas to the exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130. Hydrogen fluoride that has passed through the purification device 120 flows into the raw material recovery device 130, and hydrogen fluoride reacts with a preset aqueous solution within the device 130 to generate by-products. However, even if hydrogen fluoride reacts with the preset aqueous solution and is produced as a by-product, a trace amount of hydrogen fluoride gas may remain. Remaining hydrogen fluoride gas may have adverse effects on users of the system 100 and must be removed. To this end, after all reactions in the exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130 are completed, the purge gas supply device 140 supplies purge gas to the raw material recovery device 130 to discharge the remaining hydrogen fluoride gas. . Here, the purge gas is a gas component with significantly low reactivity and may be an inert gas such as nitrogen (N2) gas or argon (Ar).

이처럼, 불화물계 원료 정제 시스템(100)은 원료 회수장치(130)와 퍼지가스 공급장치(140)를 포함함으로서 별도로 불화수소 가스를 제거하거나 회수하기 위한 스크러버 또는 세정탑 등의 고가의 설비를 구비하지 않고도 불화물계 원료가 부산물로 다시 회수할 수 있다.In this way, the fluoride-based raw material purification system 100 includes a raw material recovery device 130 and a purge gas supply device 140, so it is not equipped with expensive equipment such as a scrubber or washing tower to separately remove or recover hydrogen fluoride gas. Fluoride-based raw materials can be recovered as by-products without any waste.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 불화물계 원료가 장입된 정제장치를 확대한 도면이다.Figure 2 is an enlarged view of a purification device loaded with fluoride-based raw materials according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정제장치(120)는 열원(210) 및 지그(230)를 포함한다. 나아가, 정제장치(120)는 튜브(240)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the purification device 120 according to an embodiment of the present invention includes a heat source 210 and a jig 230. Furthermore, the purification device 120 may further include a tube 240.

열원(210)은 정제장치(120)의 하우징 내 다양한 위치에 배치되어 열을 공급한다. 열원(210)은 정제장치(120) 내에 배치된 성형체(220)로 열을 공급한다. 이에 따라, 성형체(220)는 열원(210)에 의해 형성되는 환경, 기 설정된 온도(예를 들어, 1000℃)를 갖는 환경에서 불화수소와 접촉할 수 있다.The heat source 210 is placed at various locations within the housing of the purifier 120 and supplies heat. The heat source 210 supplies heat to the molded body 220 disposed in the purification device 120. Accordingly, the molded body 220 may be in contact with hydrogen fluoride in an environment formed by the heat source 210 and an environment having a preset temperature (for example, 1000° C.).

성형체(220)는 열원(210)으로부터 제공되는 환경에서 정제장치(120)로 주입되는 불화수소 가스와 반응하여 정제된다. 전술한 대로, 성형체(220)는 불화물계 원료로 구현되며, 도 3에 도시된 형상을 구비할 수 있다.The molded body 220 is purified by reacting with hydrogen fluoride gas injected into the purification device 120 in an environment provided from the heat source 210. As described above, the molded body 220 is made of a fluoride-based raw material and may have the shape shown in FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 불화물계 가압 성형체의 구성을 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the configuration of a fluoride-based pressure molded body according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 성형체(220)는 원기둥 또는 구 형태 등 기 설정된 형상을 가지며, 윗면과 아랫면을 관통하는 복수의 관통공(310)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the molded body 220 has a preset shape, such as a cylinder or a sphere, and may include a plurality of through holes 310 penetrating the upper and lower surfaces.

성형체(220)가 내부에 복수의 관통공(310)을 포함함에 따라, 다음과 같은 이점을 가질 수 있다.As the molded body 220 includes a plurality of through holes 310 therein, it may have the following advantages.

성형체(220) 내에 관통공(310)이 포함됨에 따라, 도 2에 도시된 것과 같이 정제장치(120) 내 지그(230)에 복수의 성형체(220)가 연달아 배치되더라도 불화수소가 유입되는 방향으로 지그의 가장 끝에 위치한 성형체(220)도 불화수소 가스를 충분히 접촉할 수 있다. 성형체(220)의 관통공(310)으로 불화수소 가스가 통과할 수 있기에, 불화수소가 유입되는 방향으로 지그에 성형체(220)들이 연달아 배치되더라도 위치와 관계없이 모든 성형체(220)가 불화수소 가스와 충분히 접촉할 수 있다. 이에 따라, 정제장치(120) 내 충분한 개수의 성형체(220)가 장입될 수 있어, 성형체(220)를 정제하는데 소모되는 시간을 단축시킬 수 있다.As the through hole 310 is included in the molded body 220, as shown in FIG. 2, even if a plurality of molded bodies 220 are placed in succession on the jig 230 in the purifier 120, the hydrogen fluoride flows in the direction. The molded body 220 located at the very end of the jig can also sufficiently contact hydrogen fluoride gas. Since hydrogen fluoride gas can pass through the through hole 310 of the molded body 220, even if the molded bodies 220 are placed in succession on the jig in the direction in which hydrogen fluoride flows, all molded bodies 220 are exposed to hydrogen fluoride gas regardless of the position. There is sufficient contact with Accordingly, a sufficient number of molded bodies 220 can be charged into the purification device 120, and the time required to purify the molded bodies 220 can be shortened.

성형체(220) 내에 관통공(310)이 포함됨에 따라, 성형체(220)와 불화수소의 접촉면적이 현저히 증가할 수 있다. 종래와 같이 불화물계 원료가 파우더 형태로 장입될 경우, 파우더가 배치된 형태를 토대로 최상단만이 불화수소와 접촉하게 된다. 반면, 불화물계 원료가 가압되어 성형체(220)로 제조되며, 내부에 복수의 관통공(310)을 포함할 경우, 성형체(220)의 면과 함께 관통공(310)의 모든 표면에서 불화수소와 접촉이 일어난다. 이에 따라, 불화수소와 성형체(220)의 접촉면적이 현저히 증가할 수 있다.As the through hole 310 is included in the molded body 220, the contact area between the molded body 220 and hydrogen fluoride can be significantly increased. When fluoride-based raw materials are charged in powder form as in the past, only the uppermost part comes into contact with hydrogen fluoride based on the shape in which the powder is arranged. On the other hand, when the fluoride-based raw material is pressurized and manufactured into the molded body 220 and includes a plurality of through holes 310 therein, hydrogen fluoride and hydrogen fluoride are formed on all surfaces of the through holes 310 along with the surface of the molded body 220. Contact occurs. Accordingly, the contact area between hydrogen fluoride and the molded body 220 can be significantly increased.

또한, 단결정으로 성장되기 위해 불화물계 원료는 전기로에 투입 및 용융공정을 거치게 된다. 불화물계 원료와 불화수소의 접촉조건 일정 및 접촉면적 증가와 함께, 일정 모양으로 가압되어 성형체(220)로 제조된 형태를 갖는다. 이에, 불화물계 원료가 종래의 파우더 형태로 정제되어 용융 공정을 진행될 때보다, 불화물계 원료의 용융전기로 장입 및 취급이 용이하여 단결정 성장이 보다 원활히 수행될 수 있다, 또한, 불화수소와의 접촉조건 일정 및 접촉면적이 증가함에 따라, 성장한 결정의 품질 역시 우수해질 수 있다.Additionally, in order to grow into a single crystal, fluoride-based raw materials are put into an electric furnace and undergo a melting process. With constant contact conditions and increased contact area between the fluoride-based raw material and hydrogen fluoride, the molded body 220 is manufactured by pressing it into a certain shape. Accordingly, compared to when the fluoride-based raw material is refined into a conventional powder form and subjected to a melting process, it is easier to charge and handle the fluoride-based raw material into the melting furnace, so that single crystal growth can be performed more smoothly. In addition, contact with hydrogen fluoride As the condition constant and contact area increase, the quality of the grown crystals can also become better.

다시 도 2를 참조하면, 지그(230)는 튜브(240) 내에 배치되어 각 성형체(220)들을 지지하여 고정한다. 지그(230)는 성형체(220)를 자신의 상단에 안착시켜 성형체(220)가 고정되어 있도록 한다. 특히, 지그(230)는 각 성형체(220)들이 배치될 위치에 성형체(220)가 안착될 수 있을만한 크기의 홈(미도시) 들을 포함하여, 홈(미도시)에 각 성형체(220)들이 안착되도록 함으로써 보다 안정적으로 고정되어 있도록 한다.Referring again to FIG. 2, the jig 230 is placed within the tube 240 to support and secure each molded body 220. The jig 230 seats the molded body 220 on its top so that the molded body 220 is fixed. In particular, the jig 230 includes grooves (not shown) of a size such that the molded bodies 220 can be seated at the positions where each molded body 220 is to be placed, and each molded body 220 is placed in the grooves (not shown). By ensuring that it is seated, it is fixed more stably.

지그(230)는 기 설정된 각도만큼 경사를 가질 수 있다. 정제장치(120)는 열원(210)에 의해 상당히 높은 온도를 갖는다. 이와 같은 고온의 환경에 기체(불화수소)가 유입될 경우, 기체가 진행하며 점차 상승하게 된다. 이러한 특성을 고려하여, 지그(230)는 기 설정된 각도만큼 경사를 가짐으로써 기체의 진행방향을 기준으로 끝 쪽에 배치된 성형체(220)가 보다 기체와 많은 면적으로 접촉할 수 있도록 한다.The jig 230 may have an inclination equal to a preset angle. The purification device 120 has a fairly high temperature due to the heat source 210. When gas (hydrogen fluoride) flows into such a high-temperature environment, the gas progresses and gradually rises. In consideration of these characteristics, the jig 230 is inclined at a preset angle so that the molded body 220 disposed at the end based on the direction of movement of the gas can contact the gas with a larger area.

튜브(240)는 내부에 지그(230) 및 성형체(220)가 배치될 수 있는 공간을 구비하여, 내부로 불화수소 가스가 유입될 수 있도록 한다. 튜브(240)는 정제장치(120)로 유입된 불화수소 가스가 분산되지 않고 온전히 자신의 내부를 거치도록 한다. The tube 240 has a space inside where the jig 230 and the molded body 220 can be placed, allowing hydrogen fluoride gas to flow into the tube 240. The tube 240 allows the hydrogen fluoride gas introduced into the purification device 120 to pass through its entire interior without being dispersed.

이처럼, 불화물계 원료는 내부에 다수의 관통공(310)을 성형체(220)로 제조되어 정제장치(120) 내에 장입된다. 불화물계 원료가 관통공(310)을 갖는 성형체(220)로 제조되어 정제장치(120) 내에서 정제되기 때문에, 관리의 편의성이 향상되고, 동일한 시간과 동일한 불화수소량이 주입되더라도 보다 우수한 효율로 정제가 일어날 수 있다.In this way, the fluoride-based raw material is manufactured into a molded body 220 with a plurality of through holes 310 therein and charged into the purification device 120. Since the fluoride-based raw material is manufactured into a molded body 220 with a through hole 310 and purified within the purification device 120, convenience of management is improved, and even if the same amount of hydrogen fluoride is injected at the same time, it is possible to achieve better efficiency. Purification may occur.

불화물계 원료는 다음과 같은 장치에 의해 성형체(220)로 제조될 수 있다.Fluoride-based raw materials can be manufactured into the molded body 220 by the following device.

도 4 및 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가압 성형체 제조 장치의 구성을 도시한 도면이다.Figures 4 and 5 are diagrams showing the configuration of a pressure molded product manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 4 및 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가압 성형체 제조 장치(400)는 프레임(410), 하부 몰드(420), 링 몰드(430) 및 상부 몰드(440)를 포함한다.Referring to Figures 4 and 5, the pressure molded body manufacturing apparatus 400 according to the first embodiment of the present invention includes a frame 410, a lower mold 420, a ring mold 430, and an upper mold 440. .

프레임(410)은 내부에 링 몰드(430), 상부 몰드(440) 및 불화물계 원료가 유입될 수 있는 공간을 가져, 불화물계 원료가 각 몰드에 의해 가압될 수 있도록 한다. 프레임(410)은 내부에 링 몰드(430)/상부 몰드(440)의 직경만큼의 크기(직경)와 링 몰드(430)/상부 몰드(440)가 유입될 수 있는 부피를 갖는 공간(415)을 포함한다. 이에 따라, 프레임(410) 내로 링 몰드(430), 상부 몰드(440) 및 불화물계 원료가 유입된다. 이때, 불화물계 원료가 하부 몰드(420) 및 상부 몰드(440)에 의해 가압되더라도 프레임(410) 내부로 유입되었기 때문에, 몰드의 형태로 가압되어 성형체(220)의 형상을 가질 수 있다.The frame 410 has a ring mold 430, an upper mold 440, and a space inside which the fluoride-based raw material can be introduced, so that the fluoride-based raw material can be pressurized by each mold. The frame 410 has a space 415 inside which has a size (diameter) equal to the diameter of the ring mold 430/upper mold 440 and a volume into which the ring mold 430/upper mold 440 can be introduced. Includes. Accordingly, the ring mold 430, the upper mold 440, and the fluoride-based raw material are introduced into the frame 410. At this time, even though the fluoride-based raw material is pressed by the lower mold 420 and the upper mold 440, since it has flowed into the frame 410, it can be pressed in the form of a mold and have the shape of the molded body 220.

프레임(410)은 상부와 하부 모두가 개방되어 있어, 하부에서는 하부 몰드(420)의 돌기(425)가 유입되고, 상부에서는 상부 몰드(440)가 유입될 수 있도록 한다.Both the upper and lower sides of the frame 410 are open, allowing the protrusions 425 of the lower mold 420 to flow in from the lower part, and the upper mold 440 to flow in from the upper part.

하부 몰드(420)는 프레임(410)의 하단으로 프레임(410)과 접촉하여 프레임(410) 내로 유입된 불화물계 원료의 이탈을 방지하며, 최종적으로 제조될 성형체(220) 내에 관통공(310)을 형성시킨다.The lower mold 420 is in contact with the frame 410 at the bottom of the frame 410 to prevent the fluoride-based raw material introduced into the frame 410 from leaving, and creates a through hole 310 in the molded body 220 to be finally manufactured. forms.

하부 몰드(420)는 프레임(410)의 공간(415)과 동일하거나 공간(415)보다 큰 직경을 가지며, 하부에서 프레임(410)과 접촉한다. 하부 몰드(420)가 프레임(410)의 하부에서 프레임(410)과 빈틈없이 접촉하여, 유입된 불화물계 원료가 프레임(410)의 개방된 하부로 배출되는 것을 방지한다.The lower mold 420 has a diameter equal to or larger than the space 415 of the frame 410 and contacts the frame 410 at the bottom. The lower mold 420 is in tight contact with the frame 410 at the lower part of the frame 410, preventing the introduced fluoride-based raw material from being discharged into the open lower part of the frame 410.

하부 몰드(420)는 복수의 돌기(425)를 포함한다. 돌기(425)의 개수는 성형체(220)에 형성될 관통공(310)의 개수와 동일하다. 돌기(425)는 하부 몰드(420)(의 면)에서 상부를 향해 돌출된 구조를 가지며, 형성될 성형체의 높이보다 적어도 긴 길이를 가져 성형체(220)를 관통하는 관통공(310)이 형성될 수 있도록 한다.The lower mold 420 includes a plurality of protrusions 425. The number of protrusions 425 is the same as the number of through holes 310 to be formed in the molded body 220. The protrusion 425 has a structure that protrudes upward from (the surface of) the lower mold 420, and has a length at least longer than the height of the molded body to be formed, so that the through hole 310 penetrating the molded body 220 is formed. make it possible

링 몰드(430)는 하부 몰드(420) 상에 배치되어, 최종적으로 제조된 성형체(220)가 프레임(410) 내 공간(415)에서 원활히 배출될 수 있도록 한다. 불화물계 원료가 프레임(410)의 내부에서 성형체(220)로 제조될 경우, 제조된 성형체(220)는 프레임(410)의 공간(415)의 직경과 동일한 직경을 갖는다. 이에 따라, 가압 성형체 제조장치(400)가 뒤집어진다 하더라도 동일한 직경을 갖는 성형체(220)가 프레임(410) 내부에서 원활히 배출되지 않을 수 있다. 그렇다고 제조된 성형체(220)로 직접 외력을 가할 경우, 성형체(220)가 파손되는 경우가 발생할 수 있다, The ring mold 430 is disposed on the lower mold 420 so that the finally manufactured molded body 220 can be smoothly discharged from the space 415 within the frame 410. When the fluoride-based raw material is manufactured into the molded body 220 inside the frame 410, the manufactured molded body 220 has a diameter equal to the diameter of the space 415 of the frame 410. Accordingly, even if the press molded body manufacturing apparatus 400 is turned over, the molded body 220 having the same diameter may not be smoothly discharged from the inside of the frame 410. However, if external force is applied directly to the manufactured molded body 220, the molded body 220 may be damaged.

이를 방지하기 위해, 하부 몰드(420) 상에 링 몰드(430)가 배치된다. 성형체(220)가 제조된 경우, 성형체(220)의 제조를 위해 1차적으로 링 몰드(430)로 외력이 가해진다. 링 몰드(430)는 가해진 외력을 성형체(220)로 전달하고, 전달된 외력에 의해 성형체(220)가 프레임(410)으로부터 분리되어 배출될 수 있다. 링 몰드(430)에 의해 외력이 간접적으로 전달됨에 따라, 링 몰드(430)와 접촉하고 있는 모든 면적의 성형체(220)로 외력이 분산되어 전달되기 때문에, 외력에 의한 성형체의 파손이 최소화될 수 있다.To prevent this, a ring mold 430 is placed on the lower mold 420. When the molded body 220 is manufactured, an external force is first applied to the ring mold 430 to manufacture the molded body 220. The ring mold 430 transmits the applied external force to the molded body 220, and the molded body 220 may be separated from the frame 410 and discharged by the transmitted external force. As the external force is indirectly transmitted by the ring mold 430, the external force is distributed and transmitted to the molded body 220 in all areas in contact with the ring mold 430, so damage to the molded body due to external force can be minimized. there is.

링 몰드(430)는 하부 몰드(420)의 돌기(425)가 통과할 수 있도록 돌기(425)의 각 위치와 대응되는 위치에 돌기(425)와 동일한 개수의 중공(435)을 갖는다. 중공(435)은 돌기(425)와 동일한 직경을 가짐으로써, 돌기(425)가 중공(435)을 통과할 경우 빈틈이 형성되지 않도록 한다. 이에, 불화물계 원료가 하부 몰드(420)와 상부 몰드(440)에 의해 압력을 받을 경우, 온전히 성형체(220)의 형상으로 제조될 수 있도록 한다.The ring mold 430 has the same number of hollows 435 as the protrusions 425 at positions corresponding to each position of the protrusions 425 so that the protrusions 425 of the lower mold 420 can pass through. The hollow 435 has the same diameter as the protrusion 425, so that a gap is not formed when the protrusion 425 passes through the hollow 435. Accordingly, when the fluoride-based raw material is pressured by the lower mold 420 and the upper mold 440, it can be manufactured into the shape of the molded body 220.

상부 몰드(440)는 프레임(410) 내 공간(415)으로 유입되며 공간(415) 내부로 유입되어 있는 불화물계 원료를 가압한다. 링 몰드(430)와 동일하게 상부 몰드(440)도 돌기(425)의 각 위치와 대응되는 위치에 돌기(425)와 동일한 개수의 중공(444)을 갖는다. 이에 따라, 상부 몰드(440)가 온전히 불화물계 원료를 가압할 수 있다. The upper mold 440 flows into the space 415 within the frame 410 and pressurizes the fluoride-based raw material flowing into the space 415. Like the ring mold 430, the upper mold 440 also has the same number of hollows 444 as the protrusions 425 at positions corresponding to each position of the protrusions 425. Accordingly, the upper mold 440 can fully pressurize the fluoride-based raw material.

상부 몰드(440)는 서로 마주보는 양 끝단에 손잡이(448)를 포함할 수 있다. 상부 몰드(440)가 보다 용이하게 프레임(410) 내 공간(415)으로 유입되고, 보다 용이하게 불화물계 원료를 가압할 수 있도록 상부 몰드(440)는 양 끝단에 손잡이(448)를 포함할 수 있다.The upper mold 440 may include handles 448 at both ends facing each other. The upper mold 440 may include handles 448 at both ends so that the upper mold 440 can more easily flow into the space 415 within the frame 410 and more easily pressurize the fluoride-based raw material. there is.

프레임(410) 및 각 몰드(420 내지 440)는 기 설정된 재질로 구현될 수 있다. 각 구성의 재질은 각각 자신과 접촉하는 불화물계 원료와의 반응성이 낮은 재질일 수 있으며, 스테인리스강 등의 금속, 표면에 테프론 코팅된 금속, 알루미나 재질 등의 세라믹 또는 테프론 등일 수 있다. 이들로 구현될 경우, 불화물계 원료와의 반응이 최소화될 수 있다.The frame 410 and each mold 420 to 440 may be implemented with a preset material. The material of each component may be a material with low reactivity with the fluoride-based raw material in contact with it, and may be a metal such as stainless steel, a metal coated with Teflon on the surface, a ceramic such as alumina, or Teflon. When implemented with these, reaction with fluoride-based raw materials can be minimized.

도 4 및 5에는 프레임(410) 내 공간(415)과 각 몰드(420 내지 440)의 형상이 원형으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 최종적으로 제조될 성형체(220)의 형상에 따라 달라질 수 있다.4 and 5, the space 415 within the frame 410 and the shape of each mold 420 to 440 are shown as circular, but are not necessarily limited thereto and may vary depending on the shape of the molded body 220 to be finally manufactured. You can.

이러한 구성을 갖는 가압 성형체 제조 장치(400)에 의해 불화물계 원료가 성형체(220)로 제조되는 과정은 도 6 내지 8에 도시되어 있다. The process of manufacturing a fluoride-based raw material into a molded body 220 by the press molded body manufacturing apparatus 400 having this configuration is shown in FIGS. 6 to 8.

도 6 내지 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가압 성형체 제조 장치에 의해 가압 성형체가 제조되는 과정을 도시한 도면이다.6 to 8 are diagrams showing the process of manufacturing a pressure molded body by the pressure molded body manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 프레임(410)의 하단에 하부 몰드(420)가 밀착되도록 배치되며, 프레임(410)의 내부 공간(415)으로 링 몰드(430)가 유입되며 하부 몰드(420)의 상단으로 배치된다. 이후, 프레임(410)의 내부 공간(415)으로 불화물계 원료(610)가 유입된다.Referring to FIG. 6, the lower mold 420 is placed in close contact with the bottom of the frame 410, the ring mold 430 flows into the internal space 415 of the frame 410, and the upper end of the lower mold 420 is placed as Afterwards, the fluoride-based raw material 610 flows into the internal space 415 of the frame 410.

도 7을 참조하면, 프레임(410)의 상부에서 상부 몰드(440)가 인입되며 불화물계 원료(610)를 가압한다. 전술한 대로, 하부 몰드(420)는 돌기(425)를 가지며, 링 몰드(430)와 상부 몰드(440)는 각각 중공(435, 444)을 갖기 때문에, 돌기가(425)가 각 중공(435, 444)을 관통하며 불화물계 원료(610)에 관통공을 형성할 수 있다. 또한, 전술한 대로, 골기(425)와 각 중공(435, 444)은 서로 동일한 직경을 갖기 때문에, 불화물계 원료(610)는 링 몰드(430)와 상부 몰드(440) 사이에서 상부 몰드(440)에 의해 가압되며 내부에 복수의 관통공(310)을 갖는 성형체(220) 형상으로 제조된다.Referring to FIG. 7, the upper mold 440 is inserted from the upper part of the frame 410 and pressurizes the fluoride-based raw material 610. As described above, the lower mold 420 has protrusions 425, and the ring mold 430 and upper mold 440 have hollows 435 and 444, respectively, so that the protrusions 425 form each hollow 435. , 444) and can form a through hole in the fluoride-based raw material 610. In addition, as described above, since the valley 425 and each hollow 435 and 444 have the same diameter, the fluoride-based raw material 610 is stored between the ring mold 430 and the upper mold 440. ) and is manufactured in the shape of a molded body 220 having a plurality of through holes 310 therein.

도 8을 참조하면, 상·하부 몰드(420, 440)가 분리되며, 링 몰드(430)로 외력이 가해짐에 따라, 프레임(410) 내부에서 성형체(220)가 배출될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the upper and lower molds 420 and 440 are separated, and as an external force is applied to the ring mold 430, the molded body 220 may be discharged from the inside of the frame 410.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가압 성형체 제조 장치의 구성을 도시한 도면이다.Figure 9 is a diagram showing the configuration of a pressure molded product manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가압 성형체 제조 장치(900)는 상·하부 몰드(910a, 910b)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the pressure molded body manufacturing apparatus 900 according to the second embodiment of the present invention includes upper and lower molds 910a and 910b.

상·하부 몰드(910a, 910b)는 서로 동일한 구조를 가질 수 있으며, 외부로부터 외력을 받아 유입된 불화물계 원료(610)를 가압하여 성형체(220)를 제조한다.The upper and lower molds 910a and 910b may have the same structure, and the molded body 220 is manufactured by receiving an external force and pressurizing the introduced fluoride-based raw material 610.

상·하부 몰드(910a, 910b)는 반원형상을 가져, 양 몰드가 결합될 수 있는 동시에 몰드 내부로 불화물계 원료(610)가 유입될 수 있도록 한다. 다만, 형상은 반드시 반원에 한정되는 것은 아니고, 양 몰드가 결합될 수 있으면서 내부에 공간을 가져 불화물계 원료(610)가 유입될 수 있으면 어떠한 형상으로 구현되어도 무방하다. 상·하부 몰드(910a, 910b) 내부로 불화물계 원료(610)가 유입되며, 양 몰드가 결합된 후 외력을 받아 가압함으로써, 양 몰드의 내부 공간의 형상으로 불화물계 원료(610)를 성형체로 제조한다.The upper and lower molds 910a and 910b have a semicircular shape, allowing both molds to be combined and at the same time allowing the fluoride-based raw material 610 to flow into the mold. However, the shape is not necessarily limited to a semicircle, and may be implemented in any shape as long as both molds can be combined and have a space inside so that the fluoride-based raw material 610 can flow in. The fluoride-based raw material 610 flows into the upper and lower molds 910a and 910b, and after both molds are combined, external force is applied to pressurize the fluoride-based raw material 610 into a molded body in the shape of the inner space of both molds. manufacture.

상·하부 몰드(910a, 910b)는 표면에서 내부로 돌출된 돌기(920)를 포함한다. 돌기(920)는 복수 개로 구현되어, 성형체 내에 홈 또는 관통공을 만든다.The upper and lower molds 910a and 910b include protrusions 920 that protrude inward from the surface. The protrusions 920 are implemented in plural numbers to create grooves or through holes in the molded body.

상·하부 몰드(910a, 910b)는 실리콘 또는 고무와 같은 가요성(可撓性)을 갖는 재질로 구현될 수 있다. 이에 따라, 외력이 몰드(910)로 가해질 경우, 가해지는 외력이 불화물계 원료(610)로 전달되며 불화물계 원료(610)를 가압한다. 또한, 온전히 가압하여 몰드(910) 내에서 불화물계 원료(610)가 성형체로 제조될 경우, 몰드(910)는 성형체를 각 몰드로부터 밀어내는 방향으로 외력을 받아 성형체를 이탈시킬 수 있다. The upper and lower molds 910a and 910b may be made of a flexible material such as silicone or rubber. Accordingly, when external force is applied to the mold 910, the applied external force is transmitted to the fluoride-based raw material 610 and pressurizes the fluoride-based raw material 610. Additionally, when the fluoride-based raw material 610 is manufactured into a molded body within the mold 910 by fully pressurizing it, the mold 910 may receive an external force in the direction of pushing the molded body from each mold, causing the molded body to separate.

몰드(910)가 전술한 특성을 가짐에 따라, 상·하부 몰드(910a, 910b)가 결합된 형태로 성형체가 제조될 수 있으며, 제조된 성형체가 외력을 간접적으로 받아 몰드로부터 분리될 수 있다.As the mold 910 has the above-described characteristics, a molded body can be manufactured in a form in which the upper and lower molds 910a and 910b are combined, and the manufactured molded body can be separated from the mold by indirectly receiving an external force.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 회수장치 및 퍼지가스 공급장치를 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 회수장치의 구성을 도시한 도면이다. FIG. 10 is a diagram showing a raw material recovery device and a purge gas supply device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a raw material recovery device according to an embodiment of the present invention.

도 10 및 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 중화 및 원료 회수장치(130)는 유입관 연결부(1120), 유출관 연결부(1125), 가스 유입관(1130), 가스 유출관(1135) 및 회수부(1140)를 포함한다.10 and 11, the exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130 according to an embodiment of the present invention includes an inlet pipe connection portion 1120, an outlet pipe connection portion 1125, a gas inlet pipe 1130, and a gas outlet. It includes a pipe 1135 and a recovery unit 1140.

정제장치(120)로 유입되어 성형체(220 등)를 정제한 불화수소는 가스 유입관(1020)을 거쳐 배기가스 중화 및 원료 회수장치(130)로 전달된다. 이때, 가스 유입관(1020)의 일 위치에는 가스 유입관(1020)으로부터 퍼지가스 공급장치(140)까지 분기되어 퍼지가스의 유입을 제어하는 밸브(1010)가 존재한다. The hydrogen fluoride that flows into the purification device 120 and purifies the molded body (220, etc.) is delivered to the exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130 through the gas inlet pipe 1020. At this time, there is a valve 1010 at one position of the gas inlet pipe 1020 that branches out from the gas inlet pipe 1020 to the purge gas supply device 140 and controls the inflow of purge gas.

밸브(1010)는 배기가스 중화 및 원료 회수장치(130)에서 반응이 모두 완료되기 전에는 퍼지가스 공급장치(140)에서 공급되는 퍼지가스가 가스 유입관(1020)으로 유입되지 못하도록 하며, 배기가스 중화 및 원료 회수장치(130)에서 반응이 모두 완료된 후에 퍼지가스 공급장치(140)에서 공급되는 퍼지가스를 가스 유입관(1020)으로 유입시킨다.The valve 1010 prevents the purge gas supplied from the purge gas supply device 140 from flowing into the gas inlet pipe 1020 until all reactions are completed in the exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130, and neutralizes the exhaust gas. And after the reaction is completed in the raw material recovery device 130, the purge gas supplied from the purge gas supply device 140 is introduced into the gas inlet pipe 1020.

배기가스 중화 및 원료 회수장치(130)는 기 설정된 수용액과 불화수소의 반응 속도를 향상시키기 위해 복수 개가 포함될 수 있으며, 각 원료 회수장치(130a 내지 130c)는 서로 연결되어 있어 유입되는 불화수소가 각 원료 회수장치(130a 내지 130c)로 전달될 수 있도록 한다.A plurality of exhaust gas neutralization and raw material recovery devices 130 may be included to improve the reaction rate between the preset aqueous solution and hydrogen fluoride, and each raw material recovery device 130a to 130c is connected to each other so that the incoming hydrogen fluoride So that it can be delivered to the raw material recovery devices (130a to 130c).

가스 유입관(1020)은 정제장치(120) 및 (위치적으로나 불화수소의 이동경로 상) 정제장치(120)와 가장 근접해 위치한 원료 회수장치(130a) 양자를 연결하여, 정제장치(120)에서 배출되는 불화수소 가스를 원료 회수장치(130a)로 유입시킨다. 이와 함께, 가스 유입관(1020)은 밸브(1010)의 동작으로 주입되는 퍼지가스도 회수장치(130a)로 유입시킨다. The gas inlet pipe 1020 connects both the purification device 120 and the raw material recovery device 130a located closest to the purification device 120 (positionally or on the movement path of hydrogen fluoride), The discharged hydrogen fluoride gas is introduced into the raw material recovery device (130a). In addition, the gas inlet pipe 1020 also allows the purge gas injected through the operation of the valve 1010 to flow into the recovery device 130a.

가스 유출관(1025)은 원료 회수장치로 과유입되어 기 설정된 수용액(1110)에 용해되지 않은 불화수소 가스 또는 퍼지가스를 일 원료 회수장치 내에서 인접한 원료 회수장치 또는 외부로 배출한다. 정제장치(120)로부터 (위치적으로나 불화수소의 이동경로 상) 가장 멀리 위치한 원료 회수장치(130c) 내 가스 유출관(1025)은 원료 회수장치(130c) 내로 유입된 퍼지가스를 외부로 배출한다. 한편, 그 외의 원료 회수장치(130a, 130b)에 연결된 가스 유출관(1025)은 (정제장치로부터 멀어지는 방향으로) 자신과 인접한 원료 회수장치(130b, 130c)와 연결되어, 과유입된 불화수소 가스나 퍼지가스를 인접한 원료 회수장치(130b, 130c)로 배출한다. 이러한 상황에서, 원료 회수장치(130b, 130c)의 입장에서는 자신으로 가스를 유입시키는 것이기 때문에. 원료 회수장치 간을 연결하는 가스 유출관(1025)은 가스 유출관으로서 역할을 하는 동시에 가스 유입관으로서의 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 원료 회수장치(130a) 내 유출관 연결부(1130)에 연결된 가스 유출관(1025)은 원료 회수장치(130b)의 입장에서 가스 유입관으로서 동작할 수 있다.The gas outlet pipe 1025 discharges hydrogen fluoride gas or purge gas that overflows into the raw material recovery device and is not dissolved in the preset aqueous solution 1110 from within one raw material recovery device to an adjacent material recovery device or to the outside. The gas outlet pipe 1025 in the raw material recovery device 130c, which is located furthest from the purification device 120 (either in terms of location or in the movement path of hydrogen fluoride), discharges the purge gas flowing into the raw material recovery device 130c to the outside. . Meanwhile, the gas outlet pipe 1025 connected to the other raw material recovery devices 130a and 130b is connected to the raw material recovery devices 130b and 130c adjacent to it (in the direction away from the purification device), so that the overflowing hydrogen fluoride gas B purge gas is discharged to the adjacent raw material recovery devices (130b, 130c). In this situation, from the point of view of the raw material recovery devices 130b and 130c, gas is introduced into them. The gas outflow pipe 1025 connecting the raw material recovery devices can serve as a gas outflow pipe and a gas inlet pipe at the same time. For example, the gas outlet pipe 1025 connected to the outlet pipe connection portion 1130 in the raw material recovery device 130a may operate as a gas inlet pipe from the perspective of the raw material recovery device 130b.

배기가스 중화 및 원료 회수장치(130) 내에는 기 설정된 수용액(1110)이 주입된 채 존재한다. 전술한 대로, 기 설정된 수용액은 성형체(220 등)의 원료인 불화물계 원료 성분 내 플루오르를 제외한 나머지 성분을 포함하는 수용액이다. 예를 들어, 불화물계 원료가 CaF2인 경우, 기 설정된 수용액은 CaCO3 또는 Ca(OH)2 용액일 수 있다. A preset aqueous solution 1110 is injected into the exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130. As described above, the preset aqueous solution is an aqueous solution containing the remaining components excluding fluorine in the fluoride-based raw material component that is the raw material for the molded body (220, etc.). For example, when the fluoride-based raw material is CaF 2 , the preset aqueous solution may be CaCO 3 or Ca(OH) 2 solution.

유입관 연결부(1120)는 장치(130)의 하우징 내 일 위치에 형성되어, 하우징 내로 가스 유입관(1020)의 일 끝단이 유입될 수 있도록 한다. 유입관 연결부(1120)는 가스 유입관(1020)의 일 끝단이 하우징을 관통하여 하우징 내로 유입될 수 있도록 하며, 가스 유입관(1020)의 일 끝단이 하우징을 관통한 채로 고정되도록 한다. 이때, 가스 유입관으로 주입되는 불화수소 가스가 기 설정된 수용액(1110)과 원활히 반응할 수 있도록, 유입관 연결부(1120)는 하우징 내에 위치하는 가스 유입관(1020)의 일 끝단이 기 설정된 수용액(1110) 내에 침지될 수 있도록 고정시킨다. 이에 따라, 가스 유입관(1020)으로 전달되는 불화수소 가스는 기 설정된 수용액(1110)과 원활히 반응할 수 있다.The inlet pipe connection portion 1120 is formed at a location within the housing of the device 130 to allow one end of the gas inlet pipe 1020 to flow into the housing. The inlet pipe connection portion 1120 allows one end of the gas inlet pipe 1020 to pass through the housing and flow into the housing, and ensures that one end of the gas inlet pipe 1020 is fixed while penetrating the housing. At this time, so that the hydrogen fluoride gas injected into the gas inlet pipe can react smoothly with the preset aqueous solution 1110, the inlet pipe connection part 1120 is configured so that one end of the gas inlet pipe 1020 located in the housing is connected to the preset aqueous solution (1110). 1110) and fix it so that it can be immersed in it. Accordingly, the hydrogen fluoride gas delivered to the gas inlet pipe 1020 can react smoothly with the preset aqueous solution 1110.

유출관 연결부(1130)도 장치(130)의 하우징 내 다른 일 위치에 형성되어, 하우징 내로 가스 유출관(1025)의 일 끝단이 유입될 수 있도록 한다. 유출관 연결부(1130)는 가스 유출관(1025)의 일 끝단이 하우징을 관통하여 하우징 내로 유입될 수 있도록 하며, 가스 유출관(1025)의 일 끝단이 하우징을 관통한 채로 고정되도록 한다. 다만, 가스 유출관(1025)으로는 과유입되어 기 설정된 수용액(1110)과 반응하지 못하는 불화수소 가스나 기 설정된 수용액(1110)과 반응하지 않는 퍼지가스가 유출되는 것이기 때문에, 굳이 가스 유출관의 일 끝단이 기 설정된 수용액(1110) 내에 위치할 필요가 없다, 오히려, 가스 유출관의 일 끝단이 기 설정된 수용액(1110) 내에 위치할 경우, 전술한 가스 배출이 원활치 못할 수 있다. 이에, 유출관 연결부(1130)는 가스 유출관(1025)의 일 끝단이 기 설정된 수용액(1110)에 침지되지 않은 채 하우징 내에 위치하도록 한다.An outlet pipe connection portion 1130 is also formed at another location within the housing of the device 130 to allow one end of the gas outlet pipe 1025 to flow into the housing. The outflow pipe connection portion 1130 allows one end of the gas outflow pipe 1025 to penetrate the housing and flow into the housing, and ensures that one end of the gas outflow pipe 1025 is fixed while penetrating the housing. However, since hydrogen fluoride gas that overflows into the gas outlet pipe 1025 and does not react with the preset aqueous solution 1110 or purge gas that does not react with the preset aqueous solution 1110 flows out, there is no need to use the gas outlet pipe 1025. There is no need for one end to be located within the preset aqueous solution 1110. Rather, if one end of the gas outlet pipe is located within the preset aqueous solution 1110, the above-mentioned gas discharge may not be smooth. Accordingly, the outlet pipe connection portion 1130 allows one end of the gas outflow pipe 1025 to be located within the housing without being immersed in the preset aqueous solution 1110.

회수부(1140)는 장치의 하우징 하단에 배치되어, 불화수소와 기 설정된 수용액(1110)의 반응에 의해 형성되어 침전되는 부산물을 회수할 수 있도록 한다. 회수부(1140)는 장치의 하우징 내에서 기 설정된 수용액(1110)에 침지된 채 배치된다. 전술한 대로, 기 설정된 수용액(1110)이 불화물계 원료 성분 내 플루오르를 제외한 나머지 성분을 포함하는 수용액이기 때문에, 불화수소와 반응할 경우 성형체(220 등)의 원료인 불화물계 원료가 부산물로 생성된다. 예를 들어, 불화물계 원료가 CaF2이며, 기 설정된 수용액은 CaCO3 또는 Ca(OH)2 용액일 경우, 반응은 다음과 같이 일어난다.The recovery unit 1140 is disposed at the bottom of the housing of the device to recover by-products formed and precipitated by the reaction of hydrogen fluoride and the preset aqueous solution 1110. The recovery unit 1140 is placed immersed in a preset aqueous solution 1110 within the housing of the device. As described above, since the preset aqueous solution 1110 is an aqueous solution containing the remaining components except fluorine in the fluoride-based raw material component, when reacted with hydrogen fluoride, the fluoride-based raw material, which is the raw material for the molded body (220, etc.), is generated as a by-product. . For example, when the fluoride-based raw material is CaF 2 and the preset aqueous solution is CaCO 3 or Ca(OH) 2 solution, the reaction occurs as follows.

이처럼, 불화수소 가스가 기 설정된 수용액과 반응하며, 다시 불화물계 원료(CaF2)로 침전된다. 회수부(1140)는 이처럼 반응에 의해 생성되어 침전되는 불화물계 원료를 보관해 두어 최종적으로 사용자가 침전된 불화물계 원료를 용이하게 회수할 수 있도록 한다. 회수부(1140)의 구체적인 구조는 도 12를 참조하여 후술한다.In this way, hydrogen fluoride gas reacts with the preset aqueous solution and is precipitated again as a fluoride-based raw material (CaF 2 ). The recovery unit 1140 stores the fluoride-based raw material generated and precipitated by the reaction in this way so that the user can easily recover the precipitated fluoride-based raw material. The specific structure of the recovery unit 1140 will be described later with reference to FIG. 12.

이처럼, 배기가스 중화 및 원료 회수장치(130)는 전술한 구성을 포함함으로써, 별도로 스크러버나 세정탑과 같은 고가의 설비로 구현되지 않더라도 용이하게 불화물계 원료를 부산물로 다시 회수할 수 있다. In this way, the exhaust gas neutralization and raw material recovery device 130 includes the above-described configuration, so that the fluoride-based raw material can be easily recovered as a by-product even if it is not separately implemented with expensive equipment such as a scrubber or washing tower.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 회수장치 내 회수부의 구성을 도시한 도면이다.Figure 12 is a diagram showing the configuration of a recovery unit in a raw material recovery device according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 회수장치 내 회수부(1140)는 바닥부(1210), 턱(1215) 및 손잡이(1220)를 포함한다.Referring to FIG. 12, the recovery unit 1140 in the raw material recovery device according to an embodiment of the present invention includes a bottom 1210, a chin 1215, and a handle 1220.

회수부(1140)의 바닥부(1210)는 침전되는 불화물계 원료 충분량이 배치된 채 보관될 수 있도록 평평하게 형성된다. The bottom 1210 of the recovery unit 1140 is formed flat so that a sufficient amount of the precipitated fluoride-based raw material can be placed and stored.

바닥부(1210)의 각 끝단에는 연직상방으로 기 설정된 높이만큼 돌출된 턱(1215)이 형성된다. 턱(1215)이 바닥부(1210)의 각 끝단에 형성됨에 따라, 불화물계 원료가 일정량 이상 침전되더라도 턱(1215)이 바닥부(1210)로부터 불화물계 원료의 이탈을 방지한다.At each end of the bottom portion 1210, a protrusion 1215 is formed that protrudes vertically upward to a preset height. As the ledge 1215 is formed at each end of the bottom portion 1210, the ledge 1215 prevents the fluoride-based material from leaving the bottom portion 1210 even if the fluoride-based material precipitates over a certain amount.

손잡이(1220)는 회수부(1140) 내 서로 마주보는 양 위치에 (바닥부(1210)에 일 끝단이 연결되는 형태로) 형성되어, 외력에 의한 회수부(1140)의 이동을 보조한다. 손잡이(1220)는 사용자가 용이하게 파지하여 외력을 가함으로써, 회수부(1140)가 일 위치에서 다른 위치로 움직이도록 하게 한다.The handle 1220 is formed at two opposing positions within the recovery unit 1140 (one end of which is connected to the bottom 1210), and assists the movement of the recovery unit 1140 by external force. The handle 1220 allows the user to easily hold it and apply external force to move the recovery unit 1140 from one position to another.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of this embodiment, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of this embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but rather to explain it, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these examples. The scope of protection of this embodiment should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of this embodiment.

100: 불화물계 원료 정제 시스템
110: 가스 공급장치
120: 정제장치
130: 배기가스 중화 및 원료 회수장치
140: 퍼지가스 공급장치
210: 열원
220: 불화물계 가압 성형체
230: 지그
240: 튜브
310: 관통공
400, 900: 가압 성형체 제조 장치
410: 프레임
415: 공간
420, 910b: 하부 몰드
425, 920: 돌기
430: 링 몰드
435, 444: 중공
440, 910a: 상부 몰드
448, 1220: 손잡이
610: 불화물계 원료
1020: 가스 유입관
1025: 가스 유출관
1110: 기 설정된 수용액
1120: 유입관 연결부
1130: 유출관 연결부
1140: 회수부
1210: 바닥부
1215: 턱100: Fluoride-based raw material purification system
110: Gas supply device
120: Purification device
130: Exhaust gas neutralization and raw material recovery device
140: Purge gas supply device
210: heat source
220: Fluoride-based press molded body
230: Jig
240: tube
310: Through hole
400, 900: Pressure molded body manufacturing device
410: frame
415: space
420, 910b: lower mold
425, 920: protrusion
430: Ring mold
435, 444: hollow
440, 910a: upper mold
448, 1220: handle
610: Fluoride-based raw materials
1020: Gas inlet pipe
1025: gas outlet pipe
1110: preset aqueous solution
1120: Inlet pipe connection
1130: Outlet pipe connection
1140: Recovery Department
1210: bottom part
1215: chin

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 불화수소 가스를 이용하여 불화물계 원료를 정제시키는 불화물계 원료 정제 시스템에 있어서,
불화수소 가스를 저장하며, 외부로 공급하는 가스 공급장치;
불화물계 원료를 장입받으며, 상기 가스 공급장치로부터 공급되는 불화수소 가스를 상기 불화물계 원료와 접촉시켜 상기 불화물계 원료를 정제시키는 정제장치;
상기 불화물계 원료를 정제한 불화수소 가스를 상기 정제장치로부터 유입받아, 불화물계 원료를 다시 회수하는 원료 회수장치; 및
상기 원료 회수장치 내 잔존하는 불화수소 가스를 배출시키기 위해, 상기 원료 회수장치로 퍼지(Purge) 가스를 공급하는 퍼지가스 공급장치를 포함하며,
상기 불화물계 원료는 기 설정된 형상을 갖는 성형체로 가압 성형된 채로 상기 정제장치에 장입될 수 있는 것을 특징으로 하는 불화물계 원료 정제 시스템.In the fluoride-based raw material purification system for purifying fluoride-based raw materials using hydrogen fluoride gas,
A gas supply device that stores hydrogen fluoride gas and supplies it to the outside;
A purification device that receives fluoride-based raw materials and purifies the fluoride-based raw materials by bringing hydrogen fluoride gas supplied from the gas supply device into contact with the fluoride-based raw materials;
a raw material recovery device that receives hydrogen fluoride gas purified from the fluoride-based raw material from the purification device and recovers the fluoride-based raw material again; and
In order to discharge hydrogen fluoride gas remaining in the raw material recovery device, it includes a purge gas supply device that supplies purge gas to the raw material recovery device,
A fluoride-based raw material purification system, characterized in that the fluoride-based raw material can be charged into the purification device while being pressure-molded into a molded body having a preset shape. 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 퍼지가스는,
비활성 기체인 것을 특징으로 하는 불화물계 원료 정제 시스템.In clause 7,
The purge gas is,
A fluoride-based raw material purification system characterized in that it is an inert gas. 제7항에 있어서,
상기 원료 회수장치는,
상기 불화수소 가스와 반응하여 불화물계 원료를 부산물로 생성하는 기 설정된 수용액을 주입받아 저장하는 하우징;
불화수소 가스를 외부로부터 상기 원료 회수장치 내부로 유입시키는 가스 유입관의 일 끝단을 상기 원료 회수장치 내 주입된 채 존재하는 기 설정된 수용액에 침지된 채 고정시키는 유입관 연결부;
과유입되어 상기 기 설정된 수용액과 반응하지 않은 불화수소를 상기 원료 회수장치로부터 상기 원료 회수장치 외부로 유출시키는 가스 유출관의 일 끝단을 상기 기 설정된 수용액에 침재되지 않도록 고정시키는 유출관 연결부; 및
상기 기 설정된 수용액에 침지된 채 상기 하우징 하단에 배치되어, 생성되어 침전되는 부산물을 보관하는 회수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불화물계 원료 정제 시스템.In clause 7,
The raw material recovery device,
a housing that receives and stores a predetermined aqueous solution that reacts with the hydrogen fluoride gas to produce a fluoride-based raw material as a by-product;
an inlet pipe connector that fixes one end of a gas inlet pipe that introduces hydrogen fluoride gas into the raw material recovery device from the outside while immersed in a preset aqueous solution injected into the raw material recovery device;
an outflow pipe connection unit that secures one end of a gas outlet pipe that discharges excessively introduced hydrogen fluoride that has not reacted with the preset aqueous solution from the raw material recovery device to the outside of the raw material recovery device to prevent it from being submerged in the preset aqueous solution; and
A fluoride-based raw material purification system comprising a recovery unit disposed at the bottom of the housing while immersed in the preset aqueous solution and storing the generated and precipitated by-products. 제10항에 있어서,
상기 기 설정된 수용액은,
불화물계 원료 성분 내 플루오르(F)를 제외한 나머지 성분을 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는 불화물계 원료 정제 시스템.According to clause 10,
The preset aqueous solution is,
A fluoride-based raw material purification system characterized in that it is an aqueous solution containing the remaining components except fluorine (F) in the fluoride-based raw material components. 제10항에 있어서,
상기 가스 유입관은,
불화수소 가스 외에 퍼지(Purge) 가스도 외부로부터 상기 원료 회수장치 내부로 유입시키는 것을 특징으로 하는 불화물계 원료 정제 시스템.
According to clause 10,
The gas inlet pipe is,
A fluoride-based raw material purification system characterized in that purge gas, in addition to hydrogen fluoride gas, is introduced into the raw material recovery device from the outside.
KR1020210107663A 2021-08-13 2021-08-13 Apparatus for Recovering by-products Generated in the Process of Refining Fluoride-Based Raw Materials and Fluoride-based Raw Material Purification System Including the Same KR102597453B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210107663A KR102597453B1 (en) 2021-08-13 2021-08-13 Apparatus for Recovering by-products Generated in the Process of Refining Fluoride-Based Raw Materials and Fluoride-based Raw Material Purification System Including the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210107663A KR102597453B1 (en) 2021-08-13 2021-08-13 Apparatus for Recovering by-products Generated in the Process of Refining Fluoride-Based Raw Materials and Fluoride-based Raw Material Purification System Including the Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230025290A KR20230025290A (en) 2023-02-21
KR102597453B1 true KR102597453B1 (en) 2023-11-02

Family

ID=85327968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210107663A KR102597453B1 (en) 2021-08-13 2021-08-13 Apparatus for Recovering by-products Generated in the Process of Refining Fluoride-Based Raw Materials and Fluoride-based Raw Material Purification System Including the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102597453B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000117051A (en) 1998-10-14 2000-04-25 Nippon Sanso Corp Recovering method for fluoride
JP2003221297A (en) 2002-01-31 2003-08-05 Canon Inc Method for producing calcium fluoride crystal
JP5258739B2 (en) * 2009-12-07 2013-08-07 三菱電機株式会社 Halogen-containing gas treatment equipment

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990022280A (en) * 1995-06-05 1999-03-25 제프리 엘. 웬트 Method for producing ultra-high purity hydrofluoric acid for semiconductor processing in situ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000117051A (en) 1998-10-14 2000-04-25 Nippon Sanso Corp Recovering method for fluoride
JP2003221297A (en) 2002-01-31 2003-08-05 Canon Inc Method for producing calcium fluoride crystal
JP5258739B2 (en) * 2009-12-07 2013-08-07 三菱電機株式会社 Halogen-containing gas treatment equipment

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230025290A (en) 2023-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7594955B2 (en) Process for recovering rare gases using gas-recovering container
KR100364095B1 (en) Massive purification method of carbon nanotubes
US5758254A (en) Method of recovering radioactive beryllium
US20070264188A1 (en) Method and Apparatus for Treating Gas Containing Flourine-Containing Compounds
FR2781475A1 (en) USE OF A POROUS GRAPHITE CRUCIBLE TO PROCESS SILICA PELLETS
KR102314586B1 (en) How to supply chlorine fluoride
KR101365171B1 (en) Method for producing polycrystalline silicon
KR101318849B1 (en) Semiconductor production equipment including fluorine gas generator
KR102597453B1 (en) Apparatus for Recovering by-products Generated in the Process of Refining Fluoride-Based Raw Materials and Fluoride-based Raw Material Purification System Including the Same
JP4369891B2 (en) Production method of iodine heptafluoride by fluorine circulation method
EP0419356A1 (en) Process for removing gaseous hydrids on a solid carrier consisting of metal oxides
KR100987041B1 (en) Hydrofluoric acid production apparatus and hydrofluoric acid production method
KR102584101B1 (en) Fluoride-Based Press-Molded Article, Apparatus for Producing the Same
CN103497086A (en) Preparation method of perfluoropropane
US7556786B2 (en) Method of processing alkali-activation exhaust gas
KR20070050405A (en) On-site generation, purification, and distribution of ultra-pure anhydrous ammonia
CN109678161A (en) Produce the processing method of the raw material of optical fiber grade silicon tetrachloride
US4683125A (en) Method for purifying an industrial raw material gas and a purifier for use in said method and a method of manufacturing said purifier
US6179902B1 (en) Apparatus for recovering, refining, and storing hydrogen gas
KR20230160186A (en) Fluoride-based Raw Material Purification System Including Scavenger Receiving Unit
JP2001240497A (en) Method and equipment for manufacturing single crystal fluoride
JP2007176770A (en) Method of producing high purity fluorine gas and apparatus for producing high purity fluorine gas
JP2005035883A (en) Method for blending and recirculating deuterium-containing gas
KR20240033009A (en) Deuterium recovery method and deuterium recovery equipment
JPH10182861A (en) Apparatus for treating with fluorine and method for surface-treating substrate

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant