KR20090036003A - 열분해 용융처리법을 이용한 귀금속 및 유가금속 회수법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐전자제품으로부터 배출되는 폐인쇄회로기판과 단순 소각처리 되는 폐플라스틱 및 폐목재를 혼합하여 열분해용융 처리하여 유가금속 및 귀금속을 회수하는 방법에 관한 것이다.

폐인쇄회로기판, 열분해, 용융, 회수

Description

열분해 용융처리법을 이용한 귀금속 및 유가금속 회수법{Recovery of precious and valuable metal to use pyrolysis-melting}

본 발명은 폐인쇄회로기판(이하 'PCBs')를 열분해 후 용융처리하여 유가금속을 회수하는 방법에 관한 것으로서, 폐 전자제품으로부터 배출되는 PCBs와 대부분 소각되는 폐플라스틱, 폐목재와 혼합하여 열분해함으로써 촤(Char), 오일(Oil) 및 가스(Gas)의 생성량을 늘려 용융시 보조 열원으로 사용하여 폐PCBs에 포함되어 있는 유가금속을 회수하는 방법이다.

일반적으로, 퍼스널컴퓨터 등과 같은 전기, 전자기기에 탑재되어 있는 PCBs에는 금, 은, 팔라듐과 같은 귀금속뿐만 아니라 구리, 주석, 철과 같은 유가금속도 들어있다. 회수 대상인 귀금속 및 유가금속의 함량은 전기, 잔자기기의 종류 및 생산연도에 따라 달라지지만 대략적으로 구리 10%, 철 8%, 니켈 2%, 주석 4%, 납 2%, 알루미늄 2%, 아연 1%, 금 0.08%, 은 1.7%, 팔라듐 0.005% 정도 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.

국내 산업의 발달함에 따라 PCBs등과 같은 산업폐기물의 발생량은 급증하고 있으며, 이로 인한 환경오염이 사회문제로 대두되고 있다. 그러나 상기와 같은 PCBs 폐기물에 함유되어 있는 귀금속 및 유가금속은 고가로서 부가가치가 높기 때문에 폐기물로 처리하기에는 매우 아까운 자원이 아닐 수 없으며, 따라서 자원재활용의 측면에서 회수되는 것이 국가 경제적으로 요구된다고 할 수 있으며, 이를 회수하고 재활용함으로써 비용의 저감은 물론 자원의 유효이용 측면에서 대단히 유용하다고 할 수 있을 것이다.

이와 같은 PCBs 등의 산업폐기물로부터 귀금속 및 유가금속을 회수하는 방법은 크게 건식법과 습식법으로 대별된다.

이중 습식법은, 왕수 또는 염산용액으로 폐PCBs로부터 직접 침출하여 회수하는 방법으로 폐수량이 과다하게 발생하고, 귀금속 및 유가금속 회수 후 잔사처리에 어려움이 있다는 단점이 있어 귀금속 및 유가금속 함량이 높지 않은 산업폐기물에 적용하기는 어려움이 많다.

반면에, 건식법은 산업폐기물에 용재와 환원제를 가한 다음 고온에서 용융하여 귀금속 및 유가금속을 회수하는 방법으로 귀금속 및 유가금속은 포집금속에 의해 농축 회수되고, 이에 의하여 폐수의 발생은 없으며, 발생하는 슬래그는 환경적인 문제가 거의 없어 재활용도가 높다는 장점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 건식법을 열분해 용융과 접목한 건식법으로 용융에 필요한 에너지를 폐플라스틱, 폐목재 등과 일정비율로 폐PCBs와 혼합하여 열분해로 얻은 촤와 오일, 가스를 보조열원으로 이용하여 에너지를 절약하는 방법과 귀금속 및 유가금속을 회수하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 단순 소각 처리되는 폐플라스틱 및 폐목재를 폐PCBs와 혼합하여 유가금속 및 귀금속 회수에 이용함으로써 자원의 이용효율을 높이고, 열분해로 얻은 촤와 오일을 용융 보조 에너지원으로 사용함으로써 에너지절약효과와 폐PCBs에서 회수한 유가금속 및 귀금속을 통해 자원의 재활용율이 높아지는 효과를 얻을 수 있다.

상기 목적들을 달성하기 위해, 폐PCBs를 분쇄하여 폐플라스틱, 폐목재 등과 혼합한 후 400℃에서 저온열분해를 실행하고, 발생된 촤와 용재를 용융로에 넣고 유가금속 및 귀금속을 농축 회수한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음 과 같다.

도 1에서와 같이 본 발명은, 국내에서 발생되는 폐 전자제품을 해체하여 얻어진 폐PCBs와 폐플라스틱, 생활 및 사업장 폐기물로써 발생하는 폐목재등을 5mm 크기 이하로 파쇄 후 건조한다.

그리고, 폐PCBs, 폐플라스틱과 폐목재를 1:1:1 비율로 넣어 혼합한 후, 약 400∼450℃에 저온 열분해를 실시하며, 이때 생성되는 가연성 오일과 가스는 용융로 보조버너에 이용하기 위해 포집한다.

계속하여, 열분해 후 생성된 촤와 적절한 용재를 도가니에 넣고 1200℃온도로 용융로에서 1시간 이상 용융을 실시하며, 이와 동시에 열분해의 부산물인 오일과 가스를 보조열원으로 사용하기 위해 버너를 설치하여 직접가열 한다.

본 발명에서는 열분해 후 생성된 촤는 보조 열원임과 동시에 폐PCBs에 함유되어 있는 금속성분의 환원 및 재산화를 방지하는 역할을 담당하게 된다.

이어서, 용융된 원료는 로내에서 800℃의 온도까지 강제냉각시켜 배출하고, 이때 배출된 원료는 응고된 합금상태의 금속성분과 슬래그상으로 분리되며, 상기 합금상태의 것을 취하여 분리 정제하여 귀금속 및 유가금속을 회수한다.

본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예1]

도 1에서 도시된 바와 같이 컴퓨터 메인보드에서 취한 폐PCB를 약 3mm로 분쇄하고, 폐플라스틱과 폐목재를 약 3mm로 분쇄 후 건조하였다.

그리고, 상기한 물질들을 각각 같은 중량비로 혼합하고 1시간동안 약 400℃에서 열분해를 실시하였고, 오일을 포집하였다.

이어서, 상기결과물인 촤를 도가니에 넣고 적절한 용재를 섞은 후 전기로에 120분간 1000℃온도로 실시하였다.

계속하여, 전기로에서 800℃로 급랭한 후 슬래그와 분리한 후, 합금을 취할 수 있었다.

도 1은 본 발명에 따른 유가금속 및 귀금속 회수 공정을 도시한 블록도 이다.

Claims (2)

1. 폐PCBs를 폐플라스틱 및 폐목재와 혼합하여 열분해하는 공정을 특징으로 하는 폐PCBs로부터 유가금속 및 귀금속을 회수하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 열분해 생성물인 촤, 오일과 가스를 용융 보조 에너지원으로 사용하는 공정과 상기공정을 통해 이뤄지는 에너지절약 측면을 특징으로 하는 폐PCBs로부터 유가금속 및 귀금속을 회수하는 방법

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