KR20100130906A - 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

젤리가 충전된 불용 통신 케이블을 구리와 고분자 잔여 물질로 분리해 자원을 재활용하는 기술에 있어서, 소각을 하는 방식을 배제하고 톨루엔과 같은 방향족 계통의 물질 대신 환경 친화적인 물질을 매개체로 사용하며 단속적인 배치 타입이 아닌 연속 공정으로 생산성과 경제성을 확보하는 기술이다.
Figure P1020090049652
젤리, 충전, 폴리에틸렌, 불용 통신 케이블, 드라이 케이블, 동케이블, 구리

Description

불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치 및 방법{Apparatus and Method for Separating of Copper from Insoluble Communication Cable}
본 발명은 통신 케이블에서 구리를 분리하는 방법에 관한 것으로서, 특히 젤리가 충전된 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통신회사는 동케이블 위주의 통신 선로망을 광케이블로 대체하고 기존의 동케이블을 철거하고 있다.
이러한 동케이블에는 재질, 형태, 구조, 심선수 등에 따라 다양한 종류의 케이블이 있는데 수분 침투 방지를 위하여 젤리를 충전한 케이블(이하, '젤리 케이블'이라 칭함)과 그렇지 않은 일반 드라이 케이블(이하, '드라이 케이블'이라 칭함)로 나눌 수 있다.
드라이 케이블은 케이블로부터 구리를 회수하기 위하여 차핑(Chopping) 등의 방법으로 구리와 폴리에틸렌(Polyethylene: PE) 피복을 분리할 수 있고 젤리 케이블의 경우 소각을 하여 구리를 회수하거나 방향족 계통의 용제(예: 톨루엔)를 이용하여 젤리를 세척하거나 PE 피복을 녹여낼 수 있다.
그러나 기존의 소각 방식이나 톨루엔을 사용하는 경우 환경 위해가 우려되며 인체에도 손상을 끼치는 것으로 알려져 있다.
따라서, 젤리 케이블의 자원화 공정에 보다 환경적인 자원 회수 기술이 요구되고 있다.
젤리 케이블에 충전된 젤리는 미네랄 오일과 중합체인 폴리부틸렌, 폴리에틸렌 등의 유기 화합물 및 첨가제 등으로 구성되어 점도가 매우 높아 취급도 어렵고 자원화 과정도 용이하지 않다.
따라서, 드라이 케이블에 적용되는 차핑 방식은 구리를 분리해 내기가 사실상 불가능하다.
예전에는 소각과 같은 단순한 방식을 애용해 왔으나 다이옥신 배출 등과 같은 환경 오염의 가능성이 있어 당국의 규제 대상이며 톨루엔과 같은 용제로 젤리를 제거하는 경우 인체에 유해하여 유해 화학 물질 관리법과 폐기물 관리법의 규제를 받는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 젤리가 충전된 불용 통신 케이블에서 구리와 고분자 잔여 물질로 분리해 내어 자원을 재활용하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치는 외피가 절단된 케이블을 일정 길이로 절단하는 절 단기; 상기 일정 길이로 절단된 케이블을 특정 온도로 가열된 용제와 교반하여 구리의 표면에 남아 있는 케이블 절연체를 제거하는 리액터; 상기 리액터로부터 나온 상기 구리를 건조하고 압축하여 일정한 부피로 만드는 구리 건조 장치; 및 상기 리액터로부터 나온 용액을 냉각 탱크를 거쳐 일정한 온도로 냉각시키고 상기 냉각된 용액을 원심력으로 용제를 회수하여 재사용하는 용제 분리 장치를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 통신 케이블에서 구리 분리 장치를 이용하여 구리를 분리하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 방법은, (a) 외피가 절단된 케이블을 일정 길이로 절단하는 단계; (b) 상기 일정 길이로 절단된 케이블을 특정 온도로 가열된 용제와 교반하여 상기 구리의 표면에 남아 있는 케이블 절연체를 제거하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 나온 상기 구리를 건조하여 압축하고 일정한 부피로 만드는 단계; 및 (d) 상기 (b)단계에서 나온 용액을 냉각 탱크를 거쳐 일정한 온도로 냉각시키고 상기 냉각된 용액을 원심력으로 용제를 회수하여 재사용하는 단계를 포함한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 기존의 방식보다 환경 친화적이고 연속적인 공정이므로 젤리 케이블의 자원화 공정의 생산성 및 경제성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 절연체를 제거하는데 사용되는 용제를 반복 사용할 수 있어 유지비가 적게 들고 전체 시스템을 자동화하여 인건비를 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 구리를 추출하고 남은 잔여물을 오일화 공정에서 연료유를 생산하거나 재생 플라스틱을 만드는 원료로 활용할 수 있다.
본 발명은 기존의 방식보다 구리의 회수율을 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치의 내부 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치는 절단기(100), 제1 리액터(120), 제2 리액터(140), 제3 리액터(160), 구리 건조 장치(180), 냉각 탱크(190), 용제 분리 장치(192), 잔여물 건조 장치(196) 및 스크러버(Scruber)(198)를 포함한다.
절단기(100)는 외피가 절단된 케이블을 일정 길이로 절단하여 컨베이어(110)를 통해 연속적으로 이송한다.
제1 리액터(120), 제2 리액터(140) 및 제3 리액터(160)는 절단된 케이블을 120도 정도로 가열된 용제와 교반하고 스웰링(Swelling)과 멜팅(Melting) 과정을 수행하면서 축방향으로 이송된다. 여기서, 용제는 하이드로카본류의 용제 중에서 방향족 성분이 포함되지 않은 아이소파라핀 계열의 용제에 몇가지 용제를 혼합하여 작업 특성을 향상시킨 것으로 친환경적인 용제로 볼 수 있다.
용제의 가열 온도는 케이블이 리액터(120, 140, 160)에 체류하는 시간에 따라 달라지는데 체류하는 시간이 길면 온도가 전술한 120도보다 낮아도 된다.
제1 리액터(120), 제2 리액터(140) 및 제3 리액터(160)는 열을 가하는 스팀 보일러를 구비하고 구리와 용액의 자연적인 분리를 위해서 15~30도의 각도로 기울어져 있으며 서로 밀폐된 연결 방식을 갖는 구조로 되어 있다.
제1 리액터(120), 제2 리액터(140) 및 제3 리액터(160)는 케이블을 용제와 교반하는 축과 임펠러(Impeller) 뿐만 아니라 구리를 축방향으로 이송하는 로타리(Rotary) 방식으로 이루어져 있다.
본 발명의 실시예에 따른 리액터 개수는 3개로 구성하였지만 공정의 완성도, 리액터(120, 140, 160)의 임펠러 회전수, 리액터 축방향 길이 중 어느 하나 이상의 정보를 기초로 가감이 가능하나(3개 이상 또는 3개 이하도 가능함), 대체로 2개가 직렬로 연결되어 있으면 효과적인 작업이 가능하다.
전단 리액터와 후단 리액터는 용제가 누설되지 않도록 구조의 연결 기구로 되어 있다. 리액터(120, 140, 160)는 후단 리액터로 갈수록 구리의 청정도가 높아지고 용액의 농도도 낮아지므로 후단 리액터의 용액의 농도에 따라 용액을 전단 리액터에 다시 투입할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 컨덴서는 제1 컨덴서(130), 제2 컨덴서(150) 및 제3 컨덴서(170)로 구성되며, 제1 리액터(120), 제2 리액터(140) 및 제3 리액터(160)에서 용제 증기를 포집하여 처리하는 장치로서, 증발된 용제를 회수하는 기능을 한다.
구리 건조 장치(180)는 제일 마지막 단의 리액터(제3 리액터(160))에서 나온 구리를 건조하여 압축하고 일정한 부피로 만들며 추출된 구리에 고온 고압의 공기를 불어서 잔류 용제를 회수한다.
냉각 탱크(190)는 리액터(120, 140, 160)로부터 나온 케이블의 스웰링과 멜팅 과정에 사용된 용제를 회수하여 재사용하여야 하므로 용액을 적당한 온도로 냉각한다.
용제 분리 장치(192)는 적당한 온도로 냉각된 용액을 원심력으로 용제를 회수하여 저장 탱크(194)에 저장한다.
잔여물 건조 장치(196)는 용제 분리 장치(192)에서 나온 잔여물을 통과시켜 PE 피복과 같은 고분자 물질과 용제를 분리하고 용제를 최대한 다시 회수한다.
스크러버(198)는 전체 공정에서 미회수한 용제의 증기를 통과시켜 용제로 추가 회수하거나 연소시킨다.
다음, 도 2를 참조하여 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 방법을 설명 하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
절단기(100)는 외피가 탈피된 통신 케이블(젤리 케이블)을 일정 길이로 절단하여 컨베이어(110)를 이용해 리액터(120, 140, 160)로 전송한다(S100).
제1 리액터(120)는 일정 길이로 절단된 통신 케이블을 적정 온도의 용제로 젤리를 사전 세척하여 절단된 통신 케이블이 리액터(120, 140, 160) 내에서 잘 흐트러져서 고온의 용제와 교반될 수 있도록 한다.
제1 리액터(120)는 통신 케이블을 특정 온도로 가열된 용제와 교반하여 케이블 절연체를 케이블 절연체를 부풀리고 녹이는 과정을 수행하면서 구리의 표면에 남아 있는 케이블 절연체를 제거한다(S102).
제1 컨덴서(130)는 제1 리액터(120)에서 나온 용제의 증기를 포집하여 증발된 용제를 회수한다(S104).
제2 리액터(140)는 제1 리액터(120)로부터 구리와 용액, 고분자 물질을 받아 제1 리액터(120)에서의 기능을 동일하게 수행한다(S102).
제2 컨덴서(150)는 제2 리액터(140)에서 나온 용제의 증기를 포집하여 증발된 용제를 회수한다(S104).
제3 리액터(160)는 제2 리액터(140)로부터 구리와 용액, 고분자 물질을 받아 제1 리액터(120)에서의 기능을 동일하게 수행한다(S102).
제3 컨덴서(170)는 제3 리액터(160)에서 나온 용제의 증기를 포집하여 증발 된 용제를 회수한다(S104).
후단 리액터로 갈수록 구리의 청정도가 높아지고 용액의 농도가 낮아지므로 후단 리액터의 용액의 농도에 따라 전단 리액터로 용액을 다시 투입하여 사용할 수 있다.
제1 리액터(120), 제2 리액터(140) 및 제3 리액터(160)는 일정 각도로 기울어져 있어 구리와 용액을 자연적으로 분리한다.
구리 건조 장치(180)는 제3 리액터(160)로부터 나온 구리를 건조, 압축하여 일정한 부피로 만들고 추출된 구리에 고온 고압의 공기를 불어서 잔류 용제를 회수한다(S106).
냉각 탱크(190)는 제1 리액터(120), 제2 리액터(140) 및 제3 리액터(160)로부터 나온 통신 케이블의 스웰링과 멜팅 과정에 사용된 용제를 회수하여 재사용하여야 하므로 용액을 적당한 온도로 냉각한다.
용제 분리 장치(192)는 냉각 탱크(190)를 적당한 온도로 냉각된 용액을 원심력으로 용제를 회수하여 저장 탱크(194)에 저장한다(S108). 예를 들어, 용제 분리 장치(192)는 절연체가 용해된 용액으로부터 용제를 회수하는 장치로 디캔터(decanter), 필러(Peeler) 등의 연속형 원심 분리기를 의미한다.
잔여물 건조 장치(196)는 용제 분리 장치(192)에서 나온 잔여물을 통과시켜 PE 피복과 같은 고분자 잔여 물질과 용제를 분리하고 용제를 최대한 다시 회수한다(S110). 여기서, 잔여물 건조 장치(196)는 잔여물을 가열 및 건조하여 용제를 추가로 회수하는 장치이다.
스크러버(198)는 전체 공정에서 미회수한 용제의 증기를 통과시켜 용제를 추가 회수하거나 연소시킨다(S112).
전술한 S102단계는 구리를 추출하는 공정이고 S108 내지 S112 단계는 용제를 회수하는 공정인데 두 가지 공정이 순차적 또는 동시에 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치의 내부 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (11)

  1. 외피가 절단된 케이블을 일정 길이로 절단하는 절단기;
    상기 일정 길이로 절단된 케이블을 특정 온도로 가열된 용제와 교반하여 구리의 표면에 남아 있는 케이블 절연체를 제거하는 리액터;
    상기 리액터로부터 나온 상기 구리를 건조하고 압축하여 일정한 부피로 만드는 구리 건조 장치; 및
    상기 리액터로부터 나온 용액을 냉각 탱크를 거쳐 일정한 온도로 냉각시키고 상기 냉각된 용액을 원심력으로 용제를 회수하여 재사용하는 용제 분리 장치
    를 포함하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 리액터에서 용제 증기를 포집하여 처리하고 증발된 용제를 회수하는 컨덴서(Condenser)
    를 더 포함하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 용제 분리 장치에서 나온 잔여물을 통과시켜 고분자 잔여 물질과 상기 용제를 분리하고 상기 분리된 용제를 회수하는 잔여물 건조 장치; 및
    전체 공정에서 미회수한 용제의 증기를 통과시켜 상기 미회수한 용제를 추가 회수하거나 연소시키는 스크러버(Scruber)
    를 더 포함하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 리액터는 공정의 완성도, 상기 리액터의 임펠러(Impeller) 회전수, 상기 리액터의 축방향 길이 중 어느 하나 이상의 정보를 기초로 리액터 개수를 가감하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치.
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 리액터는 상기 구리와 상기 용액을 분리하기 위해 일정 각도로 기울어져 있으며 하나 이상의 리액터로 구성된 경우 상기 각 리액터 간 밀폐된 연결 방식을 갖는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 리액터는 상기 일정 길이로 절단된 케이블을 상기 용제와 교반하는 축, 임펠러(Impeller)와 상기 구리를 축방향으로 이송하는 로타리(Rotary) 방식의 장치를 구비하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치.
  7. 통신 케이블에서 구리 분리 장치를 이용하여 구리를 분리하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 방법에 있어서,
    (a) 외피가 절단된 케이블을 일정 길이로 절단하는 단계;
    (b) 상기 일정 길이로 절단된 케이블을 특정 온도로 가열된 용제와 교반하여 상기 구리의 표면에 남아 있는 케이블 절연체를 제거하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계에서 나온 상기 구리를 건조하여 압축하고 일정한 부피로 만드는 단계; 및
    (d) 상기 (b)단계에서 나온 용액을 냉각 탱크를 거쳐 일정한 온도로 냉각시키고 상기 냉각된 용액을 원심력으로 용제를 회수하여 재사용하는 단계
    를 포함하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 (b)단계에서,
    상기 (b)단계의 기능을 수행하는 리액터는 전단 리액터와 후단 리액터로 구성할 수 있고 공정의 완성도에 따라 가감할 수 있고, 상기 전단 리액터와 상기 후단 리액터가 서로 밀폐된 방식으로 연결되어 있으며 상기 후단 리액터에서의 용액의 농도에 따라 상기 용액을 상기 전단 리액터에 다시 투입하는 단계
    를 더 포함하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 (d)단계 이후에,
    상기 (d)단계에서 나온 잔여물을 통과시켜 고분자 잔여 물질과 상기 용제를 분리하고 상기 분리한 용제를 증발시켜 추가 회수하는 단계
    를 더 포함하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 (b)단계에서,
    상기 (b)단계의 기능을 수행하는 리액터에서 용제 증기를 포집하여 처리하고 증발된 용제를 회수하는 단계
    를 더 포함하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 방법.
  11. 제7 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용제는 하이드로카본류의 용제 중에서 방향족 성분이 포함되지 않은 아이소파라핀 계열의 용제를 사용하는 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 방법.
KR20090049652A 2009-06-04 2009-06-04 불용 통신 케이블에서 구리를 분리하는 장치 및 방법 KR101397665B1 (ko)

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