KR20010016238A - 폐전선으로 부터 수지와 금속구리의 화학적 분리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐전선류로 부터 금속구리를 회수함과 아울러 피복을 이루는 수지류를 재생하기 위한 화학적인 방법에 관한 것이다.

방법을 살펴보면, 폐전선과 그 피복수지를 용해하는데 필요한 수용성 용제를 용해 반응조에 투입한 후 가열하여 용제가 피복수지를 용해시킴으로써 구리가 분리되도록 하고, 용해된 용액은 간접가열이 가능한 2중 자켓으로 된 분리조에 공급하되 분리조 내에는 해당용제의 기화점 이상의 온도를 유지하는 온수를 저장시키고 용해된 수지용액은 노즐을 통해 온수속으로 미세하게 분사시킴으로써 용제가 물과 결합하도록 한다. 용제가 기화되어 이동한 후 분리조에 남아 있는 페이스트 상의 수지는 필터링하여 수지와 물을 분리하고, 수지는 성분에 따라 구분하여 압출분리하고 Fellet으로 성형함으로써 재활용 수지원료로 사용가능케 하는 것이다.

따라서 본 발명은 폐전선의 구리와 피복수지를 원활하게 분리할 수 있게 됨으로 인하여 폐전선을 재활용하는 비율을 크게 높여 자원을 절약하는 효과를 얻을 수 있으며, 화학적인 방법에 의해 피복수지를 분리하므로 소각에 의한 환경오염 등의 문제를 방지할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

폐전선으로 부터 수지와 금속구리의 화학적 분리방법{A method of chemical separation of resin and metal copper from waste electric wire}

본 발명은 폐전선류로부터 금속구리를 회수함과 아울러 피복을 이루는 수지류를 재생하기 위한 화학적인 방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 종래에는 폐전선으로부터 구리를 회수하기 위하여 소각로에서 수지류를 소각하거나 박피기에서 피복수지를 벗겨내는 방법을 사용하여 왔다.

그러나 소각에 의한 방법은 2차 공해가 발생하는 문제가 있고 박피기로 피복수지를 벗겨내는 방법은 회수에 따르는 시간이 많이 소요되고 회수율이 낮은 문제점이 있어서 이를 개선할 수 있는 방법이 요구되었던 것이다.

상기한 문제점에 의해 안출된 본 발명은 종래의 기계적이고 물리적인 방법에서 탈피하여 화학적인 방법에 의하여 피복수지와 구리를 분리하는 방법을 제공함으로써 매우 효율적인 분리를 가능케 함을 목적으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 공정도

본 발명의 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

1) 용해 반응조에 폐전선과 수용성용제를 투입하고 가열을 함으로써 용해를 하되 폐전선의 피복수지 종류에 따른 선택적인 용제를 사용한다.

전선의 피복은 통상 PP, PE, PVC 등으로 구성되는데, 본 발명에서 사용하는 용제와 용제별로 용해가 가능한 수지류는 다음과 같다.

가) THF(Tetra Hydro Furan)- C₄H₈O

..PVC(Poly Vinyl Chloride0

..ABS수지

..PVA(Poly Vinyl Alcol)

..합성고무류

..셀룰로스 수지

..프르말린 수지

..폴리에스테르 수지

..폴리우레탄 수지

..에폭시수지

나) 아세톤(CH₃COCH₃)

..PE(Poly Ethylen)수지

..PP(Poly Proplene)수지

다) MEK(Metyl Ethyl Keton - CH₃COC₂H₅)

..PE수지

..PP수지

투입된 폐전선의 피복수지를 용해하는데 적합한 용제를 선택 투입하고 용해 반응조내에서 해당용제의 물리적 특성에 맞는 온도에 의해 수지를 분리하고 분리되어진 수지용액은 펌프로 분리조에 보낸다.

용해 반응조내에 한가지가 아닌 다른 종류의 피복수지가 있어서 용해되지 않은 수지 피복 전선이 있을 경우, 해당 피복수지를 선택적으로 용해하는 다른 용제를 투입하여 재차 용해를 하고, 이에 의해 용해된 수지용액은 상기의 분리조와 다른 별도의 분리조로 보내어 다음의 공정을 계속 이행한다.

따라서 전선피복이 PE수지나 PP수지로 된 것일 경우에는 용제로 아세톤이나 MEK를 사용하고, 전선피복이 PVC일 경우에는 용제로 THF를 사용한다.

2) 용해 반응조 내에 잔존해 있는 용제의 잔량은 그 용제의 기화점 이상으로 가온하여 기화되도록 한 후 응축기로 보내 다시 사용할 수 있도록 하며, 두가지 이상의 용제가 사용된 경우에는 별도의 응축기와 저장탱크를 이용한다.

3) 간접가열이 가능한 2중 자켓으로 된 분리조 내에는 해당용제의 기화점 이상의 온도를 유지하는 온수를 저장시키고 용해된 수지용액은 고압펌프와 노즐을 통해 온수속으로 미세하게 분사시킨다.

분사되어진 수지용액 속의 용제는 친수성(수용성)이므로 용해도 차에 의해 물과 결합하고 수지성분은 물과 용제의 혼합용액에 분사되어진 수지용액 입자 속의 수지양 만큼 작은 입자로 유리된다.

물에 용해된 용제는 분리조 내의 온도에 의하여 기화되면서 기화열을 흡수하므로 기화열 이상의 열을 계속 가하여 준다.

4) 용제가 기화되어 이동한 후 분리조에 남아 있는 페이스트 상의 수지는 필터링하여 수지와 물을 분리한 후 수지는 성분에 따라 구분하여 압출분리하고 Fellet으로 성형한다. 성형시 수지의 내부에 잔존한 용제는 기화되어 용제 응축기로 보내고 분리된 물은 순환시 재 사용된다.

5) 용해 반응조와 분리조 및 성형기에서 기화되어 이송된 기체상의 용제는 응축기에서 열교환되어 액체상태로 전환된다. 이때 냉각수로 사용되는 물은 분리조에서 용제 기화시 기화열에 의해 온도가 내려간 냉각수와 응축기에서 용제 응축열을 흡수한 열교환수를 치환하여 사용한다.

액상으로 응축된 용제는 용제저장탱크에 이송되어 보관되고, 용해반응조에서 재사용 된다.

이러한 방법에 의해 폐전선의 수지 피복을 재활용이 가능한 수지재료로 분리가 되므로 환경오염을 우려할 필요 없이 수지피복의 분리가 가능하게 되었고, 또한 매우 생산적인 분리가 이루어지므로 구리와 피복수지의 재생율을 크게 향상시켜 자원의 낭비를 막을 수 있는 것이다.

또한 사용한 용제는 회수하여 재사용할 수가 있으므로 분리작업에 따른 경제적 효율성도 매우 높다 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 폐전선의 구리와 피복수지를 원활하게 분리할 수 있게 됨으로 인하여 폐전선을 재활용하는 비율을 크게 높여 자원을 절약하는 효과를 얻을 수 있으며, 화학적인 방법에 의해 피복수지를 분리하므로 소각에 의한 환경오염 등의 문제를 방지할 수 있고 사용된 용제를 수거하여 재사용하므로 높은 생산효율성을 가질 수 있는 등 다대한 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 피복수지가 있는 폐전선과 피복수지를 용해하는데 필요한 수용성 용제를 용해 반응조에 투입한 후 가열하여 용제가 피복수지를 용해시킴으로써 구리가 분리되도록 하고, 용해된 용액은 간접가열이 가능한 2중 자켓으로 된 분리조에 공급하되 분리조 내에는 해당용제의 기화점 이상의 온도를 유지하는 온수를 저장시키고 용해된 수지용액은 고압펌프와 노즐을 통해 온수속으로 미세하게 분사시킴으로써 용제가 물과 결합하도록 하며, 용제가 기화되어 이동한 후 분리조에 남아 있는 페이스트 상의 수지는 필터링하여 수지와 물을 분리하고, 수지는 성분에 따라 구분하여 압출분리하고 Fellet으로 성형함으로써 재활용 수지원료로 사용가능케 함을 특징으로 하는 폐전선으로부터 수지와 금속구리의 화학적 분리방법.
2. 제 1항에 있어서,

   폐전선의 피복수지가 다른 종류의 것이 섞여 있을 경우 한가지의 피복수지를 용해하는 용제를 먼저 사용하여 용해한 후 다시 다른 종류의 피복수지를 용해하는 용제를 사용하여 용해한 후 별도의 분리조에서 분리작업을 실시함을 특징으로 하는 폐전선으로부터 수지와 금속구리의 화학적 분리방법.
3. 제 1항에 있어서,

   용해 반응조와 분리조 및 성형기에서 기화되어 이송된 기체상의 용제를 응축기에서 열교환시켜 액체상태로 전환되게 한 후 재사용토록 함을 특징으로 하는 폐전선으로부터 수지와 금속구리의 화학적 분리방법.