KR102652438B1 - 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치 및 이를 이용한 금 회수방법 - Google Patents

산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치 및 이를 이용한 금 회수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 내부로 폐액이 공급되면 상기 폐액에 포함된 금을 회수할 수 있도록 상기 폐액이 반응되고, 내부의 폐액을 선택적으로 배출시킬 수 있는 반응조와, 내부공간에 반응조를 수용하고, 반응조로부터 배출되는 폐액을 수용하는 처리조와, 반응조와 연결되어 반응조를 회전시키고, 회전에 따라 반응조의 폐액을 선택적으로 배출시키는 구동부와, 반응조와 연결되어 반응조로 폐액 및 반응유체들을 공급하는 공급부와, 처리조와 연결되어 처리조의 폐액을 배출시키는 배출부와, 구동부를 작동제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금 회수장치 및 이를 이용한 금 회수방법을 제공할 수 있다. 상기한 바에 따르면 금 회수장치의 구조를 단순화하여 설치공간을 줄일 수 있음은 물론 경제적인 효과를 얻을 수 있으며 효율적으로 공정을 할 수 있게 하고 공정의 단순화를 도모하여 공정에서의 소요 시간을 감소시킬 수 있다.

Description

산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치 및 이를 이용한 금 회수방법{Apparatus for recovering gold from industrial waste and method for recovering gold using the same}
본 발명은 금 회수장치 및 이를 이용한 금 회수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산업폐기물로부터 금을 회수하는 장치의 구조를 단순화하고 설치공간을 줄일 수 있어 경제적이며 작업시간을 줄일 수 있는 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치 및 이를 이용한 금 회수방법에 관한 것이다.
일반적으로 철강산업, 자동차산업이나 전자산업에서 전기 도금은 중요한 역할을 담당하고 있다. 이러한 전기 도금 중 이루어지는 전처리, 도금 및 후처리 과정에서 발생하는 전기도금 폐액은 다양한 금속염을 포함한 유해한 폐수를 의미하는데, 현재 일반적인 폐수는 환경법상 배수 규제치 이하로 중화처리된 후 각종 금속이 혼합된 슬러지는 매립하거나 위탁처리하고 있는 실정이다. 그러나 이러한 처리에는 막대한 비용이 따르며 매립지 부족과 유가금속 자원 낭비를 초래하고 있다.
이에, 이러한 폐수에서 유가금속을 회수하는 연구는 활발하게 진행되고 있으며, 철산화세균을 이용하는 방법, 황화제를 이용한 황화물 회수법 및 유기용매를 이용한 용매추출법 등 이에 대환 다양한 연구가 진행되고 있으며, 이에 따라 철(Fe), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 등의 금속이온이 혼합된 폐수에서 유가금속을 95%이상 회수하는 성과를 거두고 있다.
한편, 이러한 유가금속 중 금(Au)의 경우에는, 전도성이 높고, 내식성이 우수하기 때문에 전자 기기 분야를 비롯하여 공업적으로 대단히 유용한 재료이다. 하지만, 이러한 금은 대단히 고가의 재료이기 때문에, 최근에는 전자 기기나 재료/부품을 제조하는 공정 등에서 배출되는 폐액으로부터 금(Au)을 회수하여 재이용하는 방안이 널리 이용되고 있다.
그런데, 이렇게 반도체공정과 같은 전자 기기 제조공정으로부터 배출되는 폐액으로부터 금(au)을 회수하는 방법은, 화학 환원법이나 전기 분해법 등, 여러 가지 방법이 제안되고 있으나 대체적으로 공정 절차가 매우 복잡하고, 장치 구조가 복잡할 뿐만 아니라 처리 소요시간이 길어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-2136456호
본 발명은, 금 회수 장치의 구조를 단순화함과 동시에 이에 따른 금 회수 공정 또한 효율적으로 할 수 있게 하여 처리 소요시간을 감소시킬 수 있으며 경제적인 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치 및 이를 이용한 금 회수방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은, 내부로 폐액이 공급되면 상기 폐액에 포함된 금을 회수할 수 있도록 상기 폐액이 반응되고, 내부의 폐액을 선택적으로 배출시킬 수 있는 반응조와; 내부공간에 상기 반응조를 수용하고, 상기 반응조로부터 배출되는 폐액을 수용하는 처리조와; 상기 반응조와 연결되어 상기 반응조를 회전시키고, 회전에 따라 상기 반응조의 폐액을 선택적으로 배출시키는 구동부와; 상기 반응조와 연결되어 상기 반응조로 폐액 및 반응유체들을 공급하는 공급부와; 상기 처리조와 연결되어 상기 처리조의 폐액을 배출시키는 배출부와; 상기 구동부를 작동제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금 회수장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 반응조는, 상부가 개방된 원통형으로 외주면과 저면에 제1배출홀들이 관통 형성된 내부조와, 상부가 개방된 원통형으로 내부로 상기 내부조가 접촉되게 삽입되고, 외주면과 저면에 제2배출홀들이 이격되게 관통형성된 외부조를 포함하되, 상기 외부조는, 상기 구동부와 연결되어 상기 구동부에 의하여 축회전하여, 회전에 따라 상기 제1배출홀들과 상기 제2배출홀들이 연통되어 개방되거나 차폐되어 내부의 폐액을 선택적으로 배출시킬 수 있다.
상기 외부조는, 상기 제2배출홀들에 구비되는 여과망을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 공급부는, 상기 반응조로 폐액을 공급하기 위한 폐액공급라인과, 상기 반응조로 반응유체들을 공급하는 반응제공급라인과, 상기 폐액공급라인과 상기 반응제공급부라인 상에 각각 구비되고 상기 제어부로부터 작동제어되어 작동신호에 따라 상기 폐액공급라인 상기 반응제공급라인을 개폐하는 공급밸브를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 배출부는, 상기 처리조의 하부에 구비되고 상기 내부공간과 연통되어 상기 처리조 내의 폐액을 배출시키는 배출라인과, 상기 배출라인 상에 구비되고 상기 제어부로부터 작동제어되어 상기 배출라인을 개폐하는 배출밸브를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구동부는, 상기 외부조의 중심부에 결합되어 회전에 따라 상기 외부조를 축회전 시키는 회전축과, 상기 회전축을 회전시키는 구동모터를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 본 발명은 상기한 금 회수장치를 이용하고, 상기 반응조로 상기 폐액이 이송되는 이송단계와; 상기 금 회수장치를 이용하여 이송된 폐액에서 금을 회수하는 회수단계와; 금이 회수된 상기 폐액에서 중금속을 흡착하여 분리하는 분리단계;를 포함하는 금 회수방법을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 회수단계는, 상기 폐액에 응집제를 투입하여 금을 환원하는 단계와, 상기 제어부가 상기 외부조를 회전시켜 상기 반응조 내의 폐액을 상기 제1배출홀과 상기 제2배출홀을 통하여 배출되도록 상기 구동부를 구동제어하여, 상기 금을 환원하는 단계에서 응집된 금을 여과하는 단계와, 상기 제어부가 상기 외부조를 회전시켜 상기 제1배출홀과 상기 제2배출홀을 차폐하여 상기 반응조가 패쇄되도록 상기 구동부를 구동제어하고, 상기 반응조 내 여과된 금에 세정액을 분사하여 세정하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 분리단계는, 금이 회수된 폐액에 흡착제를 투입하는 단계와, 상기 흡착제가 투입된 상기 폐액을 교반하는 단계와, 교반된 상기 폐액에 생성된 중금속 슬러지를 여과하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치 및 이를 이용한 금 회수방법은, 금 회수장치의 구조를 단순화하여 설치공간을 줄일 수 있음은 물론 경제적인 효과를 얻을 수 있으며 효율적으로 공정을 할 수 있게 하고 공정의 단순화를 도모하여 공정에서의 소요 시간을 감소시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치의 구성을 개략적으로 나타낸 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치에서 반응조의 구성을 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치에서 제어부의 제어흐름을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치의 작동을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치에서 클러치부가 구비된 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수방법을 나타내는 절차도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수방법에서 금 회수단계를 세부적으로 나타낸 절차도이다.
이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다.
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.
제1, 제2 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/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치(이하 ‘금 회수장치’라 한다)는, 금이 포함된 폐액이 공급되는 반응조(100)와, 처리조(200)와, 구동부(300)와, 공급부(400)와, 배출부(500)와, 제어부(600)를 포함하여 구성될 수 있다.
우선, 상기 폐액은, 반도체 공정에서 금도금 공정 또는 에칭공정에서 발생한 금(Au)이 포함된 폐용액으로서, 금(Au), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 망간(Mn), 아연(Zn) 등을 포함하는 용액을 말한다.
상기 반응조(100)는, 내부로 폐액이 공급되면 상기 폐액에 포함된 금을 회수할 수 있는 것으로, 폐액을 선택적으로 배출시킬 수 있도록 구성되며, 이를 통해 차폐 후에는 내부에서 상기 폐액이 반응(환원)되고, 반응후에는 개방하여 내부의 폐액을 배출시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
세부적으로, 상기 반응조(100)는, 내부조(110)와, 외부조(120)를 포함하여 이중구조로 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 내부조(110)는, 상부가 개방된 원통형으로 외주면과 저면에 제1배출홀(111)들이 관통 형성될 수 있다.
상기 외부조(120)는, 상기 내부조(110)와 대응되는 상부가 개방된 원통형으로 형성되며, 상기 제1배출홀(111)들과 대응되는 위치의 외주면과 저면에 제2배출홀(121)들이 이격되게 관통 형성될 수 있다.
여기서, 상기 외부조(120)는, 내부로 상기 내부조(110)가 접촉되게 삽입되며, 상기 구동부(300)와 연결되어 상기 구동부(300)에 의하여 축회전할 수 있다.
이에 따라, 상기 반응조(100)는, 상기 외부조(120)의 회전에 따라 상기 제1배출홀(111)들과 상기 제2배출홀(121)들의 위치가 서로 연통되어 개방되거나 또는 상기 제1배출홀(111)들과 상기 제2배출홀(121)들의 위치가 서로 어긋나면서 차폐되어 내부의 폐액을 선택적으로 배출시킬 수 있다.
상기 내부조(110)의 제1배출홀(111)들과 상기 외부조(120)의 제2배출홀(121)들은, 각각 도시된 바와 같이 외주면에는 축방향을 따라 설정 너비와 높이를 갖도록 형성되고 저면에는 중심에 대하여 방사상으로 배열되어 상기 외부조(120)의 회전방향에 대응하여 제1배출홀(111)들과 제2배출홀(121)들이 서로 연통되거나 차폐되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1배출홀(111)들과 제2배출홀(121)들의 형상은 상기한 외부조(120)의 회전에 대하여 차폐될 수 있다면 다양한 크기와 형상이 적용될 수 있다.
한편, 상기 외부조(120)는, 배출되는 폐액을 여과할 수 있도록 상기 제2배출홀(121)들에 여과망(122)이 구비될 수 있으며, 상기 여과망(122)의 메쉬구조는 응집된 금을 여과할 수 있다면 다양한 메쉬구조 및 크기를 가질 수 있다.
상기 처리조(200)는, 내부공간(201)에 상기 반응조(100)를 수용하고, 상기 반응조(100)로부터 배출되는 폐액을 수용하며, 하부에는 상기 배출부(500)가 연결되어 상기 폐액을 외부로 배출시킬 수 있다.
상기 구동부(300)는, 상기 반응조(100)와 연결되어 상기 반응조(100)를 회전시키고, 회전에 따라 상기 반응조(100)의 폐액을 선택적으로 배출시키는 역할을 한다.
세부적으로, 상기 구동부(300)는, 상기 외부조(120)의 저면 중심부에 결합되고 회전에 따라 상기 외부조(120)를 축회전 시키는 회전축(310)과, 상기 제어부(600)의 제어신호에 따라 상기 회전축(310)을 회전시키는 구동모터(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 공급부(400)는, 상기 반응조(100)와 연결되어 상기 반응조(100)로 폐액 및 반응유체들을 공급하는 역할을 한다.
여기서, 상기 반응유체는 금 회수와 관련하여 다양한 유체들을 포함할 수 있으며, 이에 대한 예로 금의 환원을 위한 응집제와, 세정을 위한 세정제 등이 포함될 수 있다.
한편, 상기 공급부(400)는, 상기 반응조(100)로 공급되는 각 유체에 대하여 각각의 공급라인을 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 반응조(100)로 폐액을 공급하는 폐액공급라인(410)과, 상기 반응조(100)로 반응유체들을 공급하는 반응제공급라인(420)과, 공급밸브(430)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 반응제공급라인(420)은, 전술한 바와 같이 다양한 반응유체들 가령, 응집제와 세정액 등과 같이 각각에 대하여 독립적으로 복수개의 공급라인들을 포함하여 구성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 공급밸브(430)는, 상기 폐액공급라인(410)과 상기 반응제공급라인(420) 상에 각각 구비되고, 상기 제어부(600)로부터 작동제어되어 작동신호에 따라 상기 폐액공급라인(410) 상기 반응제공급라인(420)을 개폐할 수 있다.
상기 배출부(500)는, 상기 처리조(200)와 연결되어 상기 처리조(200)의 폐액을 배출시키는 역할을 하며, 배출라인(510)과, 배출밸브(520)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 배출라인(510)은, 상기 처리조(200)의 하부에 구비되고 상기 내부공간(201)과 연통되어 상기 처리조(200) 내의 폐액을 배출시킬 수 있다.
상기 배출밸브(520)는, 상기 배출라인(510) 상에 구비되고 상기 제어부(600)로부터 작동제어되어 상기 배출라인(510)을 개폐하여 상기 폐액의 배출 또는 상기 처리조(200)의 차폐를 할 수 있다.
상기 제어부(600)는, 상기 구동모터(320)와 공급밸브(430)와 배출밸브(520)를 작동제어하는 역할을 한다.
여기서, 상기 제어부(600)는 상기 외부조(120)를 설정각도 일방향 축회전시켜 상기 제2배출홀(121)과 상기 제1배출홀(111)이 연통되어 개방되도록 상기 구동모터(320)를 제어하거나, 상기 외부조(120)를 설정각도 타방향 축회전시켜 상기 제1배출홀(111)과 상기 제2배출홀(121)이 차폐되도록 상기 구동모터(320)를 작동 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(600)는, 공정에 따라 상기 공급밸브(430)와 상기 배출밸브(520)를 제어하여, 상기 폐액과 반응유체의 공급 및 폐액의 배출을 조절할 수 있다.
도 4 및 도 5는 상기 금 회수장치의 작동과정을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 4는 상기 제1배출홀(111)들과 상기 제2배출홀(121)들이 서로 어긋나게 배열되어 상기 반응조(100)가 차폐된 상태를 나타내며, 이러한 상태에서는 도시된 바와 같이 폐액과 반응유체를 상기 반응조(100)로 투입하여 금을 회수할 수 있다.
도 5는 상기 반응조(100)에서 금 회수 공정이 완료되면 금을 여과 및 폐액을 배출시켜 회수하는 과정을 나타내며, 이러한 경우 상기 제어부(600)는 상기 외부조(120)를 회전축(310)을 중심으로 설정각도 회전시켜 상기 제1배출홀(111)과 상기 제2배출홀(121)이 서로 연통되게 하여 반응조(100) 내의 폐액이 상기 처리조(200) 내로 유출되게 할 수 있다.
상기한 바에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 금 회수장치는, 외부조(120)의 회전으로 하나의 장치에서 폐액의 공급과, 금의 여과와, 금의 세정을 통합적으로 할 수 있어 장치구성 및 설치공간을 줄일 수 있어 작업성 및 경제적인 효과를 제공할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 금 회수장치에서 구동부(300)의 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 상기 반응조(100)의 선택적 개폐뿐만 아니라 교반까지도 가능한 실시예를 나타내고 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 구동부(300)는, 이동유닛(330,도3 참조)과, 클러치부(340)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이동유닛(330)은, 상기 구동부(300)의 제어신호에 따라 상기 회전축(310)을 축방향 이동시키는 역할을 한다.
여기서, 상기 이동유닛(330)은, 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 실시예가 가능하며, 이에 대한 일 예로 상기 회전축(310)에 레크기어를 구비하고 상기 레크기어에 제어부(600)에 의하여 작동제어되는 피니언을 구비하여 상기 피니언을 회전시켜 상기 회전축(310)을 축방향 왕복 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 클러치부(340)는, 상기 외부조(120)와 상기 내부조(110)에 각각 구비되어 상기 회전축(310)의 이동에 따라 상기 외부조(120)와 상기 내부조(110)가 선택적으로 결합되어 상기 구동부(300)의 회전력을 상기 내부조(110)에도 전달함으로써, 상기 내부조(110)와 상기 외부조(120)가 동기화되어 동시에 회전되게 하는 역할을 한다.
세부적으로 상기 클러치부(340)는, 내부결합부(341)와, 이동부재(344)와, 회전돌기(343)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 내부결합부(341)는, 상기 내부조(110)의 저면(바닥면) 중앙부로부터 설정 깊이로 형성될 수 있다.
상기 이동부재(344)는, 상기 외부조(120)의 저면 중앙부에 삽입 설치되며, 상기 내부결합부(341)와 대면하는 상면에 상기 내부결합부(341)와 결합되는 외부결합부(342)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 내부결합부(341)와 상기 외부결합부(342)는 도시된 바와 같이 결합된 후 서로 동기화되어 회전할 수 있도록 치합되는 구조로 형성될 수 있으며, 이러한 치합구조는 다양한 실시예가 가능하다.
상기 이동부재(344)는, 하부로 상기 회전축(310)이 결합되어 상기 회전축(310)의 축방향 이동에 따라 상기 내부조(110)를 향하여 왕복이동할 수 있음은 물론, 상기 회전축(310)의 회전에 따라 회전하도록 구성될 수 있다.
상기 회전돌기(343)는, 상기 이동부재(344)의 외주면을 따라 형성되고, 상기 외부조(120)에 형성된 슬라이딩홈(123)에 끼워져 상기 이동부재(344)의 회동에 따라 상기 외부조(120)를 회전시키는 역할을 한다.
여기서, 상기 회전돌기(343)는, 상기 이동부재(344)의 외주면을 따라 복수개가 이격되게 형성될 수 있으며, 상기 이동부재(344)의 회전에 따라 상기 슬라이딩홈(123)에 걸림접촉되어 상기 이동부재(344)의 회전에 연동하여 상기 외부조(120)를 회전시킬 수 있다.
상기한 바에 따르면, 상기 제어부(600)는, 상기 이동유닛(330)을 작동제어하여 상기 회전축(310)을 이동시켜 상기 이동부재(344)를 상기 내부조(110) 방향으로 이동시킴으로써 상기 내부조(110)와 상기 외부조(120)가 서로 동기화되어 결합되도록 하고, 이 상태에서 상기 회전축(310)을 회전시켜 상기 반응조(100)를 차폐시킨 후 이 상태에서 상기 구동모터(320)를 제어하여 상기 내부조(110)와 상기 외부조(120)를 동시에 회전시켜 상기 반응조(100) 내 폐액을 교반할 수 있다.
이하에서는, 상기한 금 회수장치를 이용한 금 회수방법에 대하여 살펴보기로 하며, 상기 금 회수장치에 대한 세부내용은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 산업폐기물로부터 금을 회수하는 금 회수장치를 이용한 금 회수방법(이하 ‘금 회수방법’이라 한다)은, 우선 상기 반응조(100)로 상기 폐액을 이송한다(S10).
여기서, 상기 폐액은 상기 반응조(100)로 공급되기 전 수산화나트륨 등을 첨가하여 산도를 약염기로 조정하고, 산도가 조정된 폐액을 설정 온도로 가열하는 과정을 거칠 수 있다.
이렇게 상기 반응조(100) 내로 폐액을 이송되면, 이송된 폐액에 포함된 금을 회수한다(S20).
도 9를 참조하면 상기 금 회수 과정은, 상기 폐액에 반응유체(응집제)를 투입하여 금을 환원하는 과정(S210)과, 금을 여과하는 과정(S220)과, 여과된 금을 세정하는 과정(S230)을 포함할 수 있다.
먼저, 금을 환원하는 과정에서는, 상기 폐액에 히드라진과 같은 응집제를 투입하여 이루어질 수 있다.
이때, 금을 환원하는 과정에서는 상기 제어부(600)가 상기 제1배출홀(111)과 상기 제2배출홀(121)이 차폐되도록 상기 외부조(120)를 회전시켜 상기 반응조(100) 내의 폐액이 배출되지 않고 반응조(100) 내에서 반응되게 할 수 있다.
반면, 환원된 금을 여과하는 과정에서는 상기 제어부(600)가 상기 제1배출홀(111)과 상기 제2배출홀(121)이 개방되도록 상기 외부조(120)를 회전시켜 상기 반응조(100) 내의 폐액이 상기 제1배출홀(111)과 상기 제2배출홀(121)을 통하여 배출되도록 하여 응집된 금을 여과할 수 있다.
상기한 과정에 여과된 금은 세정과정을 거치게 되는데, 이러한 금의 세정과정은 상기 반응조(100)를 차폐시킨 후 상기 반응조(100) 내 여과된 금에 세정액(과산화수소 등)을 분사하여 이루어질 수 있다.
여기서, 금을 세정하는 과정에서는 상기 반응조(100)가 차폐되도록 전술한 바와 같이 상기 제어부(600)가 상기 외부조(120)를 회전시켜 상기 제1배출홀(111)과 상기 제2배출홀(121)이 서로 어긋나게 배열되게 하여 상기 반응조(100)를 차폐시킬 수 있다.
한편, 상기한 금 회수과정을 거쳐 상기 처리조(200)로부터 배출되는 폐액은 이후 다양한 후공정이 실시될 수 있으며, 이러한 공정의 예로 금이 회수된 상기 폐액에서 중금속을 흡착하여 분리하는 과정을 거칠 수 있다.
여기서, 중금속을 흡착하여 분리하는 공정은, 금이 회수된 폐액에 괭생이모자반펄프와 같은 흡착제를 투입하는 과정과, 상기 흡착제가 투입된 상기 폐액을 교반하는 과정과, 교반된 상기 폐액에 생성된 중금속 슬러지를 여과하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 반응조 110 : 내부조
111 : 제1배출홀 120 : 외부조
121 : 제2배출홀 122 : 여과망
123 : 슬라이딩홈 200 : 처리조
201 : 내부공간 300 : 구동부
310 : 회전축 320 : 구동모터
330 : 이동유닛 340 : 클러치부
341 : 내부결합부 342 : 외부결합부
343 : 회전돌기 344 : 이동부재
400 : 공급부 410 : 폐액공급라인
420 : 반응제공급라인 430 : 공급밸브
500 : 배출부 510 : 배출라인
520 : 배출밸브 600 : 제어부

Claims (8)

  1. 내부로 폐액이 공급되면 상기 폐액에 포함된 금을 회수할 수 있도록 상기 폐액이 반응되고, 내부의 폐액을 선택적으로 배출시킬 수 있는 반응조와;
    내부공간에 상기 반응조를 수용하고, 상기 반응조로부터 배출되는 폐액을 수용하는 처리조와;
    상기 반응조와 연결되어 상기 반응조를 회전시키고, 회전에 따라 상기 반응조의 폐액을 선택적으로 배출시키는 구동부와;
    상기 반응조와 연결되어 상기 반응조로 폐액 및 반응유체들을 공급하는 공급부와;
    상기 처리조와 연결되어 상기 처리조의 폐액을 배출시키는 배출부; 및
    상기 구동부를 작동제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 반응조는,
    상부가 개방된 원통형으로 외주면과 저면에 제1배출홀들이 관통 형성된 내부조와, 상부가 개방된 원통형으로 내부로 상기 내부조가 접촉되게 삽입되고, 외주면과 저면에 제2배출홀들이 이격되게 관통형성된 외부조를 포함하되,
    상기 외부조는,
    구동부와 연결되어 구동부에 의하여 축회전하여, 회전에 따라 상기 제1배출홀들과 상기 제2배출홀들이 연통되어 개방되거나 차폐되어 내부의 폐액을 선택적으로 배출시키도록 하고,
    상기 구동부는,
    외부조의 중심부에 결합되어 회전에 따라 외부조를 축회전 시키는 회전축과, 회전축을 회전시키는 구동모터를 포함하고, 구동부의 제어신호에 따라 회전축을 축방향 이동시키는 이동유닛과, 외부조와 내부조에 각각 구비되어 회전축의 이동에 따라 외부조와 내부조가 선택적으로 결합되어 내부조와 외부조가 동시에 회전되게 하는 클러치부를 더 포함하며,
    상기 공급부는,
    반응조로 폐액을 공급하기 위한 폐액공급라인과,
    반응조로 반응유체들을 공급하는 반응제공급라인과,
    폐액공급라인과 반응제공급부라인 상에 각각 구비되고 제어부로부터 작동제어되어 작동신호에 따라 폐액공급라인과 반응제공급라인을 개폐하는 공급밸브를 포함하고,
    상기 제어부는,
    외부조의 제2배출홀이 내부조의 제1배출홀과 연통되어 개방되도록 구동모터를 제어하여 외부조를 회전축을 중심으로 설정각도 회전시키도록 하고, 공정에 따라 공급밸브와 배출밸브를 제어하여 반응유체의 공급과 폐액의 배출을 조절시키는 것을 특징으로 하는 금 회수장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 클러치부는,
    내부조의 저면 중앙부로부터 설정 깊이로 형성되는 내부결합부와,
    외부조의 저면 중앙부에 삽입 설치되며, 내부결합부와 대면하는 상면에 내부결합부와 결합되는 외부결합부가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 금 회수장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 클러치부는,
    외부조의 저면 중앙부에 삽입 설치되는 이동부재를 더 포함하여,
    하부로 회전축이 결합되어 회전축의 축방향 이동에 따라 내부조를 향하여 왕복이동하도록 하고,
    이동부재의 외주면을 따라 형성되는 회전돌기를 더 포함하여,
    외부조에 형성된 슬라이딩홈에 끼워져 이동부재의 회동에 대응하여 외부조를 회전시키는 것을 특징으로 하는 금 회수 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출부는,
    상기 처리조의 하부에 구비되고 상기 내부공간과 연통되어 상기 처리조 내의 폐액을 배출시키는 배출라인과,
    상기 배출라인 상에 구비되고 상기 제어부로부터 작동제어되어 상기 배출라인을 개폐하는 배출밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 금 회수장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 따른 금 회수장치를 이용하여 산업폐기물로부터 금을 회수하는 방법에 있어서,
    상기 금 회수방법은,
    내부로 폐액이 공급되면 상기 폐액에 포함된 금을 회수할 수 있도록 상기 폐액이 반응되고, 내부의 폐액을 선택적으로 배출시킬 수 있는 반응조와; 내부공간에 상기 반응조를 수용하고, 상기 반응조로부터 배출되는 폐액을 수용하는 처리조와; 상기 반응조와 연결되어 상기 반응조를 회전시키고, 회전에 따라 상기 반응조의 폐액을 선택적으로 배출시키는 구동부와; 상기 반응조와 연결되어 상기 반응조로 폐액 및 반응유체들을 공급하는 공급부와; 상기 처리조와 연결되어 상기 처리조의 폐액을 배출시키는 배출부와; 상기 구동부를 작동제어하는 제어부;를 포함하는 금 회수장치를 이용하고,
    상기 반응조로 상기 폐액이 이송되는 이송단계와;
    상기 금 회수장치를 이용하여 이송된 폐액에서 금을 회수하는 회수단계와;
    금이 회수된 상기 폐액에서 중금속을 흡착하여 분리하는 분리단계;를 포함하고,
    상기 회수단계는,
    상기 폐액에 응집제를 투입하여 금을 환원하는 단계와,
    상기 제어부가 상기 외부조를 회전시켜 상기 반응조 내의 폐액을 상기 제1배출홀과 상기 제2배출홀을 통하여 배출되도록 상기 구동부를 구동제어하여, 상기 금을 환원하는 단계에서 응집된 금을 여과하는 단계와,
    상기 제어부가 상기 외부조를 회전시켜 상기 제1배출홀과 상기 제2배출홀을 차폐하여 상기 반응조가 패쇄되도록 상기 구동부를 구동제어하고, 상기 반응조 내 여과된 금에 세정액을 분사하여 세정하는 단계를 포함하고,
    상기 분리단계는,
    금이 회수된 폐액에 흡착제를 투입하는 단계와,
    상기 흡착제가 투입된 상기 폐액을 교반하는 단계와,
    교반된 상기 폐액에 생성된 중금속 슬러지를 여과하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금 회수방법.
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KR20200097085A (ko) * 2019-02-07 2020-08-18 주식회사 우리선테크 인쇄회로기판의 도금 처리장치
JP2021080511A (ja) * 2019-11-15 2021-05-27 学校法人 関西大学 金の回収方法、金の回収剤および金の回収装置

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