KR20070074721A - 알루미늄 블라스트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 블라스트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 알루미늄 블라스트의 제조방법은, 알루미늄 캔을 압축하는 단계와; 상기 압축된 알루미늄 캔을 파쇄하는 단계와; 상기 파쇄된 알루미늄 캔을 일정크기의 메시(mesh)를 통과하는 입자의 크기로 미분 분쇄하는 단계와; 상기 알루미늄 캔에 잔류하는 도장 성분을 집진하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하여 폐 알루미늄 캔을 알루미늄 블라스트로 만들어서 산업용 소재로서 재활용할 수 있고, 환경오염을 줄일 수 있다.

Description

알루미늄 블라스트 및 그 제조방법{ALUMINUM POWDER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 블라스트의 제조방법의 순서도이다.

본 발명은, 알루미늄 블라스트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 알루미늄 캔을 재활용하여 친환경적인 공법에 적용할 수 있으며, 환경오염을 줄일 수 있는 한 알루미늄 블라스트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

산업사회의 고도화에 따라 폐기물의 종류가 다양해지고, 그 양은 폭발적으로 증가되어 환경오염의 주범으로써 심각한 사회문제를 야기하고 있는 실정이다.

특히, 자판기 보급의 증가 및 식음료 소비 패턴의 변화에 따라, 취급이 용이하고 사용하기가 편리하며 내용물을 안전하게 보호할 수 있는 등의 장점으로 인하여 알루미늄 캔의 사용이 기하급수적으로 증가되고 있다.

이러한 알루미늄 캔은 재활용이 가능하지만 경제적인 방법을 통해 수거하여 과학적으로 처리한 다음, 유효 적절하게 재활용할 수 있는 특별한 방법이 없어, 알루미늄 캔의 대부분은 재활용이 되지 못하고, 일반 쓰레기와 함께 폐기되거나 매립 방치되고 있어 환경 오염을 더욱 가중시키고 있는 실정이다.

이는 자원이 절대적으로 부족한 우리에게 엄청난 낭비가 아닐 수 없고, 알루미늄 캔의 회수 이용이야말로 자원의 재활용이나 환경오염방지 차원에서 중대한 연구과제라 아니할 수 없다.

한편, 부분적으로 수거된 알루미늄 캔은 비분쇄식 절단기에 의해 조각으로 잘게 절단된 후, 압축기를 통해 가로와 세로의 크기가 각각 100mm 이하의 크기를 갖는 덩어리로 만들어져 제철소로 보내지거나, 또는 큰 상자 형태로 성형된 후 알루미늄 잉고트 생산회사로 보내진다. 여기서, 알루미늄 캔은 조각내지 않고 바로 용광로로 투입시켜 용융한 후, 가로와 세로의 크기가 각각 100mm 이하의 크기를 갖는 덩어리로 만들어져 제철소로 보내지기도 한다.

그런데, 제철소로 보내지거나 알루미늄 잉고트 생산회사로 보내진 알루미늄 캔 재활용품은 수거된 알루미늄 캔 속에 다양한 이물질과 함께 쓰레기가 들어있거나 도장성분이 그대로 남아 있어, 알루미늄 성분의 순도가 낮아 각광받지 못하고 있는 실정이다.

특히, 근래에는 폐 알루미늄 캔을 재활용하여 순도가 높은 알루미늄을 회수하는 방안을 고려하고 있으나, 현재의 기술수준으로 볼 때 경제성 문제 등으로 재활용에 어려움을 겪고 있다.

따라서, 본 출원인은 재활용하는데 어려움을 겪고 있는 폐 알루미늄 캔을 미세하게 분쇄하여, 블라스트(blast)와 같은 산업용 소재인 연마재로서 재활용할 수 있고, 환경오염을 줄일 수 있는 알루미늄 블라스트 및 그 제조방법을 개발하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은, 폐 알루미늄 캔을 산업용 소재로서 재활용할 수 있고, 환경오염을 줄일 수 있는 알루미늄 블라스트 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 알루미늄 캔을 압축하는 단계와; 상기 압축된 알루미늄 캔을 파쇄하는 단계와; 상기 파쇄된 알루미늄 캔을 일정크기의 메시, 일실시예로서 100 메시(mesh)를 통과하는 입자의 크기로 미분 분쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 블라스트의 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 알루미늄 캔을 파쇄하는 단계는, 상기 알루미늄 캔을 40∼80mm 크기로 조쇄하는 단계와, 상기 조쇄된 알루미늄 캔을 1mm 이하의 크기로 분쇄하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 알루미늄 캔의 두께는 0.1∼0.2mm 인 것이 바람직하다.

상기 파쇄된 알루미늄 캔을 미분 분쇄시, 상기 알루미늄 캔에 잔류하는 도장 성분을 집진하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은, 알루미늄 캔을 일정 크기로 파쇄한 후, 상기 파쇄된 알루미늄 캔을 100 메시(mesh)를 통과하는 입자의 크기로 미분 분쇄하여 이루어진 것을 특징을 하는 알루미늄 블라스트에 의해서도 달성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 알루미늄 블라스트의 제조방법의 일 예로서, 블라스트(blast)와 같은 연마재를 제조하는 것에 대해 상세히 설명기로 한다.

설명에 앞서, 블라스트에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.

블라스트 작업은 작은 입자들을 고속으로 특정의 대상물에 분사시켜 대상물에 이물질이 끼인 엔진이나 페인트칠을 벗겨내는데 사용되는 것을 말한다. 또한, 블라스트 작업은 성형된 물건을 도장 작업하기 전에, 이물질의 제거와 표면의 강도를 강하게 하기 위하여 표면처리를 하는 것을 말한다.

블라스트 작업에 사용되는 블라스트의 종류로는 작은 금속볼을 비롯하여 플라스틱 블라스트, 글라스 블라스트, 샌드 블라스트 등이 있고 대상물의 특성에 따라 적절한 것을 선택하여 블라스트 작업을 수행한다.

이러한 블라스트 작업의 장점으로는 신속하게 이물을 제거하거나 페인트칠을 벗겨낼 수 있음은 물론이고 소재 물성 등에 영향을 주지 않고 작업 목적을 달성할 수 있는 장점을 가진다.

특히, 작은 금속볼을 사용하는 숏블라스트(shot blast) 작업은 주조한 후 주물 표면에 붙어 있는 모래를 떨어내는 것으로서, 숏(또는 그릿)이라고 하는 금속, 비금속의 미세한 입자를 매분 약 2000회전의 고속으로 회전시켜 모래가 녹아 붙은 주물에 투사하면 원심력에 의해 자동적으로 주물 표면이 깨끗해진다.

또한, 숏 대신에 모래를 사용한 샌드블라스트(sand blast) 작업은 주물 등 금속제품의 표면을 깨끗하게 마무리 손질을 하기 위해 모래를 압축공기로 뿜어대는 공법으로서, 제품의 표면에 부착되어 있던 주물사, 녹 등을 떨어내고 미세한 요철면을 형성하여 제품 표면의 결점을 완전히 없앨 뿐만 아니라 표면의 강도를 강하게 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 알루미늄 블라스트의 제조방법에 대해 상세히 설명기로 한다.

먼저, 수거된 알루미늄 캔을 압축한다(S10). 여기서, 수거된 알루미늄 캔의 두께는 0.1∼0.2mm 인 것이 바람직하다.

다음, 압축된 알루미늄 캔을 파쇄한다. 알루미늄 파쇄는 아래와 같이 두 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 수거된 알루미늄 캔을 1차 파쇄, 즉 조쇄한다(S20). 이 때, 조쇄작업은 단독 모터 및 감속기로 독립 구동되는 커터에 의해 파쇄되는 설비로서 쉬레더(shredder) 형식의 파쇄기를 사용한다. 쉬레더 형식의 파쇄기는 회전하는 두 개의 축이 평행하게 위치하며, 각 축에는 커터가 서로 마주보게 결합되어 있으며, 두 축을 이용한 저속 회전으로 높은 토오크가 생성되어 강력한 파쇄 및 파괴력을 지닌다. 이에, 두 축의 각 커터 사이로 압축된 알루미늄 캔이 통과하면서, 압축된 알루미늄 캔은 을 전단력, 압축력 및 마찰력에 의해 끌어당기며 절단된다. 여기서, 압축된 알루미늄 캔은 40∼80mm 크기로 조쇄되는 것이 바람직하다.

그리고, 조쇄된 알루미늄 캔을 2차 파쇄, 즉 분쇄한다(S30). 이 때, 분쇄작업은 해머(hammer) 형식의 파쇄기를 사용한다. 여기서, 40∼80mm 크기로 조쇄된 알루미늄 캔은 해머 형식의 파쇄기에 의해 1mm 이하의 크기로 분쇄되는 것이 바람 직하다.

이어서, 상기 두 단계의 파쇄과정을 거치면서 1mm 이하의 크기로 분쇄된 알루미늄 캔을 3차 파쇄, 즉 미분 분쇄한다(S40). 이 때, 미분 분쇄작업은 에어 제트 밀(air jet mill) 방식과 해머 크러셔 (hammer crusher) 방식을 조합한 마이크로나이즈 제트 밀(micronize jet mill) 방식의 분쇄기를 이용하는 것이 바람직하다. 마이크로나이즈 제트 밀 방식의 분쇄기는 자체 회전하는 해머와 메인 헤드 내부에서 발생되는 사이클론에 의해 동시에 분쇄되는 기계로서, 초고속으로 회전하는 로우터 햄머에 의하여 분쇄실 내에서 초고속 공기 선회 와류를 발생시켜, 분쇄된 알루미늄 캔을 팽창, 절단, 압축, 파쇄 및 고주파 진동 등의 작용을 이용하여 초미립화하는 분쇄기이다.

여기서, 마이크로나이즈 제트 밀 방식의 분쇄기에 투입되는 1mm 이하의 크기의 알루미늄 캔은 해머와 사이클론에 의해 100 메시(mesh)를 통과하는 입자의 크기로 미분 분쇄되는 것이 바람직하다.

한편, 미분 분쇄되기 전의 알루미늄 캔에는 도장 성분이 잔류하고 있으며, 마이크로나이즈 제트 밀 방식의 분쇄기에서 1mm 이하의 크기의 알루미늄 캔이 미분 분쇄되는 과정에서 알루미늄 캔에 잔류하는 도장 성분은 미분 분쇄된 알루미늄과의 비중 차이에 의해 알루미늄과 상호 분리된다. 한편, 알루미늄 캔의 미분 분쇄과정에서 알루미늄과 분리된 도장 성분은 백필터 등과 같은 집진장치에 의해 집진되어 회수된다(S50).

이로써, 본 발명에 따른 분말상의 알루미늄 블라스트를 얻을 수 있게 된다.

한편, 이와 같이 제조된 본 발명에 따른 알루미늄 블라스트는 소정의 경도를 가지므로, 숏블라스트 및 샌드블라스트 등과 같은 연마재의 대체품으로서 사용할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 알루미늄 블라스트를 고속으로 회전시켜 모래가 녹아 붙은 주물에 투사하여 원심력에 의해 자동적으로 주물 표면을 깨끗이 하거나, 주물 등 금속 제품의 표면에 본 발명에 따른 알루미늄 블라스트를 압축공기로 뿜어대어, 금속 제품의 표면에 부착되어 있던 주물사, 녹 등을 떨어내고 미세한 요철면을 형성하여 제품 표면의 결점을 완전히 없앨 뿐만 아니라 표면의 강도를 강하게 할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 따른 알루미늄 블라스트는 블라스트와 같은 산업용 소재인 연마재로서 재활용할 수 있게 되어, 블라스트 작업되는 제품의 표면에 커다란 손상 없이 블라스트 작업을 할 수 있고, 또한 기존의 무기물 연마재에 비해 망실율이 현저히 개선되며, 특히 플라스틱 도금 불량 제품을 화학약품(유기용제)를 사용하지 않고 제거할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 의해 제조된 알루미늄 블라스트는 항공기 엔진의 오염물 제거, 각종 부품 가공 후 발생하는 버어(burr)의 제거, 각종 제품의 도장 및 도금 불량의 제거 등에 널리 사용할 수 있게 된다.

이와 같이, 폐 알루미늄 캔을 압축하여 파쇄한 후, 파쇄된 알루미늄 캔을 100 메시(mesh)를 통과하는 입자의 크기로 미분 분쇄함으로써, 폐 알루미늄 캔을 산업용 소재로서 재활용할 수 있고, 환경오염을 줄일 수 있게 된다.

한편, 전술한 실시예에서는, 본 발명에 따른 알루미늄 블라스트를 블라스트 등과 같은 연마재로서 사용되는 것으로 국한하여 설명하고 있지만, 본 발명에 따른 알루미늄 블라스트는 알루미늄의 순도가 높으므로, 제철소 및 알루미늄 잉고트 생산회사로 보내어 사용되거나 재생될 수도 있다.

한편, 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 폐 알루미늄 캔을 산업용 소재로서 재활용할 수 있고, 환경오염을 줄일 수 있는 알루미늄 블라스트 및 그 제조방법이 제공된다.

Claims (4)

1. 알루미늄 블라스트의 제조방법에 있어서,

   알루미늄 캔을 압축하는 단계와;

   상기 압축된 알루미늄 캔을 파쇄하는 단계와;

   상기 파쇄된 알루미늄 캔을 일정크기의 메시(mesh)를 통과하는 입자의 크기로 미분 분쇄하는 단계와;

   상기 알루미늄 캔에 잔류하는 도장 성분을 집진하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 블라스트(blast)의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 알루미늄 캔을 파쇄하는 단계는,

   상기 알루미늄 캔을 40∼80mm 크기로 조쇄하는 단계와,

   상기 조쇄된 알루미늄 캔을 1mm 이하의 크기로 분쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 블라스트(blast)의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 알루미늄 캔의 두께는 0.1∼0.2mm 인 것을 특징으로 하는 알루미늄 블라스트(blast)의 제조방법.
4. 알루미늄 캔을 압축하고, 상기 압축된 알루미늄 캔을 파쇄하며, 상기 파쇄된 알루미늄 캔을 일정크기의 메시(mesh)를 통과하는 입자의 크기로 미분 분쇄한 것을 특징으로 하는 알루미늄 블라스트(blast).

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