KR20150001928A

KR20150001928A - 폐전선의 구리 분리장치

Info

Publication number: KR20150001928A
Application number: KR20130075028A
Authority: KR
Inventors: 윤재근
Original assignee: 화인 주식회사
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2015-01-07

Abstract

본 발명은 폐전선의 구리 분리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건식조와 습식조가 일체형으로 구비되고, 상기 건식조는 폐전선의 분쇄물을 투입하기 위한 투입구, 투입된 분쇄물에 진동을 가하면서 일방향으로 이송하기 위한 제1 진동기, 상기 제1 진동기 상에서 이송되는 분쇄물에 공기를 흡입하여 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물은 상부로 이송시켜 입도가 큰 구리와 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 분리하기 위한 분쇄물선별기 및, 상기 이송된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 수집하여 습식조로 낙하하기 위한 싸이클론;을 포함하며, 상기 습식조는 싸이클론에서 낙하된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물에 진동을 가하면서 양방향으로 이송하기 위한 제2 진동기 및, 상기 제2 진동기 상에서 이송되는 분쇄물에 물을 분사하여 입도가 작은 구리를 분리하기 위한 물 공급기;를 포함하여 이루어짐으로써, 폐전선으로부터 구리를 용이하게 분리함과 동시에 구리의 회수율을 증가시킬 수 있다.

Description

폐전선의 구리 분리장치{SEPARATING SYSTEM OF COPPER FROM WASTE ELECTRIC WIRE}

본 발명은 폐전선으로부터 구리를 용이하게 분리함과 동시에 구리의 회수율을 증가시킬 수 있는 폐전선의 구리 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 통신, 전기 선로에 주로 사용되는 전선은, 도체로서 금속선과 절연 및 보호 등을 위한 피복재로 구성된다. 금속선으로는 주로 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금 등이 사용되며, 피복재로는 주로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC) 등이 사용된다. 이러한 전선은 급속한 산업의 발달로 인해 통신, 전기, 전자 산업과 같은 다양한 방면에서 사용량이 증가하고 있으며, 그 종류 또한 다양해지고 있다.

이와 같이 전선의 사용량이 증가함에 따라 사용 목적을 다한 폐전선이 다량으로 배출되는데, 이 과정에서 폐전선의 처리에 많은 시간과 노력이 요구된다. 특히, 폐전선의 처리에 있어서 무엇보다 고순도의 구리를 효율적으로 분리, 회수하는 것이 중요하다.

종래에는 폐전선을 그대로 소각시킨 후 구리만을 분리하는 방법이 사용되었으나 구리의 표면 산화로 인해 구리의 순도가 떨어지고, 피복재 성분 중 폴리염화비닐은 소각시 발암 물질인 다이옥신을 발생시키므로 환경오염을 유발하는 문제점이 있다. 따라서, 이를 해소하기 위하여 환경 친화적이면서도 고순도의 구리를 분리할 수 있는 건식 방식과, 습식 방식을 적용시킨 기술이 제안되었다.

건식 방식을 적용시킨 기술로, 한국등록특허 제307,933호에서는 분쇄된 구리와, PE, PP, PVC 등이 포함된 혼합소재를 진동과 공기를 이용하여 각각 분리하는 폐전선 및 폐통신케이블의 분리 가공방법을 개시하고 있다. 상기 기술은 건식 상태에서 폐전선의 분리 과정이 이루어지기 때문에 분리하고자 하는 혼합소재가 대기 중으로 비산되어 구리의 회수율을 감소시킬 우려가 있다.

또한 습식 방식을 적용시킨 기술로, 한국등록특허 제1,158,862호에서는 구리 및 피복재를 포함하는 분쇄물에 물을 공급하면서 진동시켜 구리 및 피복재를 각각 분리하는 폐전선 동분리기 및 분리방법을 개시하고 있다. 상기 기술은 분쇄물과 물의 하중으로 인해서 분쇄물을 진동시켜 이송시키기가 어려우므로 분쇄물을 용이하게 분리하기에는 한계가 있다.

이에 본 발명은 건식 및 습식 방식을 모두 적용시킨 일체화된 장치를 채용하여, 건식 방식으로 폐전선의 분쇄물로부터 입도가 큰 구리를 일차적으로 분리한 다음, 습식 방식으로 입도가 큰 구리를 분리하고 남은 입도가 작은 분쇄물로부터 입도가 작은 구리를 이차적으로 분리함으로써, 폐전선으로부터 구리를 용이하게 분리함과 동시에 구리의 회수율을 증가시킬 수 있는 폐전선의 구리 분리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건식조와, 상기 건식조의 하부에 배치된 습식조가 일체형으로 구비되고, 상기 건식조는 폐전선의 분쇄물을 투입하기 위한 투입구, 투입된 분쇄물에 진동을 가하면서 일방향으로 이송하기 위한 제1 진동기, 상기 제1 진동기 상에서 이송되는 분쇄물에 공기를 흡입하여 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물은 상부로 이송시켜 입도가 큰 구리와 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 분리하기 위한 분쇄물선별기 및, 상기 이송된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 수집하여 습식조로 낙하하기 위한 싸이클론;을 포함하며, 상기 습식조는 싸이클론에서 낙하된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물에 진동을 가하면서 양방향으로 이송하기 위한 제2 진동기 및, 상기 제2 진동기 상에서 이송되는 분쇄물에 물을 분사하여 입도가 작은 구리를 분리하기 위한 물 공급기;를 포함하는 폐전선의 구리 분리장치를 제공한다.

상기 건식조 및 습식조는 병렬식으로 구비될 수 있다.

상기 싸이클론은 분쇄물선별기로부터 이송된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 회전시키면서 물을 분사하여 분쇄물을 습식조로 낙하시킬 수 있다.

상기 폐전선의 분쇄물은 10mm 이하의 크기로 분쇄될 수 있다.

상기 제1 진동기 및 제2 진동기는 바닥면을 기준으로 5 내지 15˚의 경사를 이룰 수 있다.

상기 제1 진동기는 투명한 재질의 진동커버로 밀폐될 수 있다.

상기 구리 분리장치는 폐전선을 일정 크기로 분쇄하기 위한 분쇄기와; 상기 분쇄기에 의해 분쇄된 폐전선의 분쇄물을 투입구로 이송하기 위한 이송기;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 폐전선의 구리 분리장치는 건식 및 습식 방식을 모두 적용시킨 일체화된 장치를 채용하여, 건식 방식으로 폐전선의 분쇄물로부터 입도가 큰 구리를 일차적으로 분리한 다음, 습식 방식으로 입도가 큰 구리를 분리하고 남은 입도가 작은 분쇄물로부터 입도가 작은 구리를 이차적으로 분리할 수 있다. 따라서, 건식 및 습식 방식을 적용시킨 분리 공정을 연속적으로 수행할 수 있어 폐전선으로부터 구리를 용이하게 분리함과 동시에 구리의 회수율을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 건식조와 습식조를 병렬식으로 구비하여 일체화함으로써 공간 활용도를 높이고, 설비비를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 구리 분리장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 폐전선의 구리 분리장치는 건식조와 습식조가 일체형으로 구비된다.

폐전선의 구리 분리장치는 처리 대상이 되는 폐전선의 분쇄물로부터 입도가 큰 구리, 입도가 작은 구리와, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐이 포함된 피복재를 각각 분리하기 위한 장치이다.

여기서 입도가 큰 구리는 종래 건식 방식에서 대기 중으로 비산되지 않고 분리할 수 있는 구리가 가지는 입도, 즉 1 내지 10mm 이하의 분쇄입도를 가지는 구리를 의미하며 바람직하게는 1g 초과의 중량을 갖는 구리를 의미한다.

입도가 작은 구리는 종래 건식 방식에서 대기 중으로 비산되어 회수하기가 어려워 폐기 처분되는 구리가 가지는 입도, 즉 1mm 미만의 분쇄입도를 가지는 구리를 의미하며 바람직하게는 1g 이하의 중량을 갖는 구리를 의미한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폐전선의 구리 분리장치를 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐전선의 구리 분리장치(100)는 건식조(110)와, 상기 건식조(110)의 하부에 배치된 습식조(120)가 일체형으로 구비된다. 이때, 상기 건식조(110) 및 습식조(120)는 병렬식으로 구비하여 일체화할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 건식조(110)는 폐전선의 분쇄물을 투입하기 위한 투입구(111), 투입된 분쇄물에 진동을 가하면서 일방향으로 이송하기 위한 제1 진동기(112), 상기 제1 진동기(112) 상에서 이송되는 분쇄물에 공기를 흡입하여 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물은 상부로 이송시켜 입도가 큰 구리와 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 분리하기 위한 분쇄물선별기(113) 및, 상기 이송된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 수집하여 습식조(120)로 낙하하기 위한 싸이클론(114);을 포함하고, 상기 습식조(120)는 싸이클론(114)에서 낙하된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물에 진동을 가하면서 양방향으로 이송하기 위한 제2 진동기(121) 및, 상기 제2 진동기(121) 상에서 이송되는 분쇄물에 물을 분사하여 입도가 작은 구리를 분리하기 위한 물 공급기(122);를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 건식조(110)는 폐전선의 분쇄물로부터 입도가 큰 구리를 분리시키기 위한 것으로서, 투입구(111), 제1 진동기(112), 분쇄물선별기(113) 및 싸이클론(114)을 포함하여 이루어진다.

우선, 본 발명에서 처리 대상이 되는 폐전선은 투입구(111)에 투입하기 전에 전처리 공정을 거칠 수 있다.

이를 위해 본 발명의 폐전선의 구리 분리장치(100)는 도면에는 도시하지는 않았으나, 폐전선을 일정 크기로 분쇄하기 위한 분쇄기와, 상기 분쇄기에 의해 분쇄된 폐전선의 분쇄물을 투입구(111)로 이송하기 위한 이송기;를 더 포함할 수 있다.

상기 분쇄기는 구리와 피복재를 포함하는 폐전선을 일정 크기로 분쇄하는 역할을 한다. 상기 폐전선을 분쇄기에서 분쇄하기 전에 폐전선을 0.5 내지 1.5m의 크기로 절단하는 것이 바람직하다.

분쇄기로부터 분쇄된 폐전선의 분쇄물은 미세한 입자 형상의 구리, 피복재 및 각종 불순물이 포함되어 있으며, 본 발명에서는 상기 분쇄물에 포함된 구리를 입도 차이에 따라 분리해낼 수 있도록 한 것에 그 특징이 있다.

이때, 상기 폐전선의 분쇄물은 절단된 폐전선을 분쇄하여 피복재의 탈피가 가능할 정도로 분쇄하는 것이 바람직하며, 일례로 10mm 이하, 보다 바람직하게는 1 내지 10mm의 크기로 분쇄되는 것이 좋다. 상기 분쇄물의 분쇄 크기가 10mm 초과일 경우 분쇄물의 입자 크기가 너무 커 폐전선의 피복재를 탈피하기가 용이하지 않다.

여기서, 분쇄기는 전선의 분쇄를 목적으로 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다.

상기 이송기는 분쇄기로부터 배출되는 폐전선의 분쇄물을 투입구(111)로 이송시켜 공급하는 역할을 한다. 여기서, 이송기는 폐전선의 분쇄물을 투입구(111)로 이송시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정하지는 않으나, 일례로 공지된 스크류 방식 또는 블로워 방식을 적용시킨 것일 수 있다.

상기 투입구(111)는 이송기로부터 이송된 폐전선의 분쇄물을 투입하기 위한 곳으로서, 분쇄물이 후술되는 제1 진동기(112) 상에 공급될 수 있도록 상부 및 하부가 개방되고, 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 사각 형상으로 형성될 수 있다.

상기 제1 진동기(112)는 투입된 분쇄물에 진동을 가하면서 일방향으로 이송시키는 역할을 한다. 상기 제1 진동기(112)의 일단부는 투입구(111)의 하단부와 상호적으로 연결된 상태에서 전후로 흔들리도록 구동되는데, 제1 진동기(112)의 진동 속도는 분쇄물의 입도 크기에 따라 조절이 가능하다.

이때, 상기 제1 진동기(112)는 진동기에 구동력을 전달하기 위해 모터(M)를 연결하여 설치할 수 있다.

상기 제1 진동기(112)는 분쇄물의 이송 방향으로 소정의 기울기를 갖도록 경사 설치하는 것이 바람직하며, 구체적으로 바닥면을 기준으로 5 내지 15˚의 경사를 이루는 것이 좋다. 보다 바람직하게는 10˚의 경사를 이루는 것이 좋다. 상기 제1 진동기(112)의 경사각도는 상기 범위 내에서 분쇄물의 입도 크기와 제1 진동기(112)의 진동 강도에 따라 임의로 조절이 가능하다.

또한, 제1 진동기(112) 상으로 외부 오염원이 떨어지는 것을 방지하고, 외부에서도 분쇄물의 이동을 용이하게 관찰하기 위해서 상기 제1 진동기(112)는 투명한 재질의 진동커버로 밀폐되는 것이 바람직하다. 이때, 진동커버는 교환될 수 있도록 개폐 가능하게 구비된다.

상기 분쇄물선별기(113)는 상기 제1 진동기(112) 상에서 이송되는 분쇄물에 공기를 흡입하여 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물은 상부로 이송시켜, 입도가 큰 구리와 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 각각 분리시키는 역할을 한다.

구체적으로, 제1 진동기(112) 상에서 이송되는 분쇄물에 균일하게 공기를 흡입함으로써 입도가 작은 구리 및 피복재가 포함된 분쇄물은 상부로 이송시켜 분쇄물선별기(113) 내부로 빨려 들어가도록 한다. 반면, 분쇄물선별기(113) 내부로 빨려 들어가지 않은 입도가 큰 구리는 제1 진동기(112)의 일단부에 배치된 제1 투출구(115)로 배출되어 분리, 회수할 수 있다.

이때, 분쇄물선별기(113)의 공기 흡입량은 분쇄물의 입도 크기에 따라 조절이 가능하다.

상기 싸이클론(114)은 상부로 이송된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 수집하여 습식조(120)로 낙하시키는 역할을 한다.

이때, 싸이클론(114)은 내부가 비어있는 관을 통해서 분쇄물선별기(113)와 연결되어 있다. 따라서, 분쇄물선별기(113)에 의해 상부로 이송된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물은 상기 관을 통해 싸이클론(114)으로 이송될 수 있다. 그리고 나서, 이송된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물은 싸이클론(114)에서 수집한 다음 습식조(120)로 낙하시킨다.

분쇄물선별기(113)로부터 이송된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물은 입도가 큰 구리에 비해 상대적으로 입도가 작기 때문에 습식조(120)로 낙하되지 않고 싸이클론(114) 내부에서 비산될 우려가 있다. 이를 방지하기 위해, 상기 싸이클론(114)은 분쇄물선별기(113)로부터 이송된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 회전시키면서, 동시에 물을 분사함으로써 분쇄물을 습식조(120)로 낙하시키는 것이 바람직하다.

상기 싸이클론(114)은 원심력을 이용한 공지의 장치로서, 이러한 싸이클론(114)의 구조는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 당업자에 의해 자명하므로 구체적인 구조에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 습식조(120)는 건식조(110)의 싸이클론(114)에서 낙하된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물로부터 입도가 작은 구리를 분리시키기 위한 것으로서, 제2 진동기(121) 및 물 공급기(122)를 포함하여 이루어진다.

상기 제2 진동기(121)는 싸이클론(114)의 하부에 배치되어, 싸이클론(114)에서 낙하된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물에 진동을 가하면서 양방향으로 이송시키는 역할을 한다.

상기 제2 진동기(121)는 전후로 흔들리면서 구동되는데, 제2 진동기(121)의 진동 속도는 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물의 입도 크기에 따라 조절이 가능하다. 또한, 진동기에 구동력을 전달하기 위해 모터(M)를 연결하여 설치할 수 있다.

상기 제2 진동기(121)는 후술되는 제3 투출구(124) 방향으로 소정의 기울기를 갖도록 경사 설치하는 것이 바람직하며, 구체적으로 바닥면을 기준으로 5 내지 15˚의 경사를 이루는 것이 좋다. 보다 바람직하게는 10˚의 경사를 이루는 것이 좋다. 상기 제2 진동기(121)의 경사각도는 상기 범위 내에서 분쇄물의 입도 크기와 제2 진동기(121)의 진동 강도에 따라 임의로 조절 가능하다.

이때, 상기 제2 진동기(121)가 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 용이하게 이송시키고, 분쇄물의 분리 효율을 높이기 위해서 분쇄물에 물을 분사할 수 있는 물 공급기(122)를 더 포함할 수 있으며, 상기 물 공급기(122)는 제2 진동기(121)의 상면에 구비된다.

상기 물 공급기(122)는 제2 진동기(121) 상에서 이동되는 분쇄물에 물을 분사하여 입도가 작은 구리를 분리시키는 역할을 한다. 물 공급기(122)는 제2 진동기(121) 상에서 이동되는 분쇄물에 물을 분사하기 위한 분사공(122a)이 형성될 수 있다. 상기 분사공(122a)은 일정 간격으로 이격되어 다수 개 형성되는 것이 바람직하다. 이는 분쇄물에 물을 균일하게 분사할 수 있도록 하기 위함이다.

따라서, 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물은 제2 진동기(121) 상에서 물과 혼합된 상태로 이송된다. 물과 혼합되어 있는 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물 중, 동일한 중량에서 상대적으로 부피가 큰 피복재는 제2 진동기(121)의 경사 각도에 따라 아래로 흘러 내려가 제2 진동기(121)의 일단부에 배치된 제2 투출구(123)로 배출되어 분리, 회수할 수 있다. 반면, 동일한 중량에서 상대적으로 부피가 작은 입도가 작은 구리는 제2 투출구(123)의 타단부에 배치된 제3 투출구(124)로 배출되어 분리, 회수할 수 있다. 상기 분리된 입도가 작은 구리 및 피복재는 물과 혼합된 상태이므로 별도로 각각 건조 과정을 거치게 된다.

여기서, 본 발명을 이루는 주요 구성요소들이 결합된 상태에서 고유의 기능 및 작동을 할 수 있도록 프레임을 포함할 수 있으며, 형상은 특별히 한정하지는 않는다.

상기한 본 발명에 따른 건식조(110)와 습식조(120)는 일체형으로 구비되어, 건식조(110)에서 폐전선의 분쇄물을 입도 차이에 따라 일차적으로 입도가 큰 구리와 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물로 각각 분리한다. 그런 다음, 건식조(110)에서 분리하고 남은 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물은 습식조(120)에서 분쇄물에 물을 분사하면서 이차적으로 입도가 작은 구리와 피복재로 각각 분리한다. 따라서, 폐전선으로부터 구리를 용이하게 분리할 수 있고, 동시에 구리의 회수율을 증가시킬 수 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

100: 폐전선의 구리 분리장치
110: 건식조
111: 투입구
112: 제1 진동기
113: 분쇄물선별기
114: 싸이클론
115: 제1 투출구
120: 습식조
121: 제2 진동기
122: 물 공급기
122a: 분사공
123: 제2 투출구
124: 제3 투출구

Claims

건식조와, 상기 건식조의 하부에 배치된 습식조가 일체형으로 구비되고,
상기 건식조는 폐전선의 분쇄물을 투입하기 위한 투입구, 투입된 분쇄물에 진동을 가하면서 일방향으로 이송하기 위한 제1 진동기, 상기 제1 진동기 상에서 이송되는 분쇄물에 공기를 흡입하여 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물은 상부로 이송시켜 입도가 큰 구리와 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 분리하기 위한 분쇄물선별기 및, 상기 이송된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 수집하여 습식조로 낙하하기 위한 싸이클론;을 포함하며,
상기 습식조는 싸이클론에서 낙하된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물에 진동을 가하면서 양방향으로 이송하기 위한 제2 진동기 및, 상기 제2 진동기 상에서 이송되는 분쇄물에 물을 분사하여 입도가 작은 구리를 분리하기 위한 물 공급기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 구리 분리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 건식조 및 습식조는 병렬식으로 구비되는 것을 특징으로 하는 폐전선의 구리 분리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 싸이클론은 분쇄물선별기로부터 이송된 입도가 작은 구리가 포함된 분쇄물을 회전시키면서 물을 분사하여 분쇄물을 습식조로 낙하시키는 것을 특징으로 하는 폐전선의 구리 분리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 폐전선의 분쇄물은 10mm 이하의 크기로 분쇄되는 것을 특징으로 하는 폐전선의 구리 분리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 진동기 및 제2 진동기는 바닥면을 기준으로 5 내지 15˚의 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 폐전선의 구리 분리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 진동기는 투명한 재질의 진동커버로 밀폐되는 것을 특징으로 하는 폐전선의 구리 분리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구리 분리장치는, 폐전선을 일정 크기로 분쇄하기 위한 분쇄기와; 상기 분쇄기에 의해 분쇄된 폐전선의 분쇄물을 투입구로 이송하기 위한 이송기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 구리 분리장치.