KR20150007027A

KR20150007027A - 폐피씨비의 금속 회수 방법

Info

Publication number: KR20150007027A
Application number: KR1020130080831A
Authority: KR
Inventors: 성광모
Original assignee: 성광모
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2015-01-20

Abstract

본 발명은 폐피씨비의 금속 회수 방법에 관한 것으로, 폐피씨비로부터 회수 가능한 금속의 특성을 활용하여 금속들을 종류별로 선별함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 폐피씨비의 금속 회수 방법은, 보드 및 상기 보드에 장착되는 전지와 납땜으로 실장된 소자로 이루어진 폐피씨비에서 상기 전지를 분리하는 제1단계와; 상기 제1단계를 통해 전지가 분리된 폐피씨비에 열을 가하여 상기 납땜을 열분해함으로써 상기 소자들을 상기 보드에서 분리하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 소자가 분리된 보드에 포함된 금속들을 열분해와 냉각을 통해 혼합금속괴로 회수하는 제3단계와; 상기 제3단계를 통해 회수된 혼합금속괴를 종류별로 선별하는 건식 제련의 제4단계와; 상기 제4단계를 통해 제련된 금속을 정련하는 제5단계와; 상기 제5단계를 통해 정련된 금속을 용융하여 회수하는 제6단계를 포함한다.

Description

폐피씨비의 금속 회수 방법{METHOD FOR SEPARATING METAL FROM WASTE PCB}

본 발명은 폐피씨비의 금속 회수 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐피씨비로부터 금, 구리 등의 유가금속을 회수할 수 있는 폐피씨비의 금속 회수 방법에 관한 것이다.

PCB는 집적 회로, 저항기 또는 스위치 등의 전기적 부품들이 납땜으로 연결되는 얇은 판을 말하는 것으로, 모든 전자제품은 물론 자동차 및 휴대전화에도 사용되는 필수부품 중의 하나이다. PCB는 크게 나누면 절연체인 얇은 합성수지 판과 도전체인 금속으로 이루어져 있다.

근래에 들어서는 전자제품 및 휴대전화의 유행기간이 짧아져서 사용자의 싫증으로 버려지는 전자제품과 휴대전화로 인해 환경문제가 점점 심각해지는 실정이며, 이들 버려지는 전자제품 및 휴대전화에도 PCB는 필수적으로 사용되는 부품이어서 PCB의 합성수지와 금속재료들도 환경문제의 주범이 되고 있다.

아울러 PCB를 가공하는 공정에서도 많은 PCB가루가 발생하는데 이러한 가루에는 많은 금속이 포함되어 있는 상태이나, 회수가 까다로워 이에 대한 대비책이 요구되었던 것이며, 특히 비철금속을 위주로 세계적인 원자재 가격이 상승하고 있는 현실로서 폐 자재로부터 금속의 회수 및 재활용이 매우 요구되는 실정이다.

이러한 요구에 맞춰 폐피씨비로부터 금 등의 유가금속을 회수하는 다수의 기술들이 제안된 바 있다.

종래 기술에 의한 폐피씨비로부터 금속을 회수하는 기술은, 폐PCB 등의 PCB가루로부터 구리 등의 금속성분을 회수하여 재활용하는 수단이 필요하게 되었는데, 수지재질에 포함된 구리 등의 성분을 효과적으로 분리하기에는 시간과 비용이 많이 소요되고 효율적인 분리가 어려운 단점이 있다.

예를 들어 종래 기술로서 수조식의 회수 기술이 있다.

상기 종래 기술은 비중 차이에 의해 PCB가루가 부유되므로 물의 흐름에 의해 일측 배출구로 배출되므로 순수한 PCB가루가 분리되는 것이고, 바닥에 가라앉은 금속조각은 체인에 의해 반대쪽으로 이송하므로 효과적인 분리와 회수가 이루어지게 되는 것이기 때문에 수조 등의 시설을 갖추기 위한 막대한 부지와 비용을 필요로 하며, 이렇다 하더라도 금속의 회수율이 매우 저조하여 비경제적일 뿐만 아니라 2차적인 회수시설을 필요로 한다.

등록특허 제10-0926801호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐피씨비로부터 회수 가능한 금속의 특성을 활용하여 금속들을 종류별로 선별할 수 있는 폐피씨비의 금속 회수 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 폐피씨비의 금속 회수 방법은, 보드 및 상기 보드에 장착되는 전지와 납땜으로 실장된 소자로 이루어진 폐피씨비에서 상기 전지를 분리하는 제1단계와; 상기 제1단계를 통해 전지가 분리된 폐피씨비에 열을 가하여 상기 납땜을 열분해함으로써 상기 소자들을 상기 보드에서 분리하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 소자가 분리된 보드에 포함된 금속들을 열분해와 냉각을 통해 혼합금속괴로 회수하는 제3단계와; 상기 제3단계를 통해 회수된 혼합금속괴를 종류별로 선별하는 건식 제련의 제4단계와; 상기 제4단계를 통해 제련된 금속을 정련하는 제5단계와; 상기 제5단계를 통해 정련된 금속을 용융하여 회수하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 폐피씨비의 금속 회수 방법에 의하면, 수조 등의 설비를 사용하지 않고 금속과 보드의 특성을 이용하여 열분해, 산화, 용융 등의 공정을 통해 유가금속을 회수함으로써 초기 투자 비용을 대폭으로 절감할 수 있고, 고순도 금속의 회수율을 높여 부가가치를 높일 수 있으며, 폐기물의 양이 극소로 감소되어 폐기물의 처리에 따른 비용을 절감하고 환경오염을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 폐피씨비의 금속 회수 방법의 공정도.

도 1에서 보이는 것처럼, 본 발명에 따른 폐피씨비의 금속 회수 방법은 다음과 같다.

폐피씨비는 합성수지의 보드, 상기 보드에 수납되는 전지(리튬 전지), 납땜으로 실장되는 다수 종류의 소자, 소자들을 연결하는 패턴을 포함하는 구성이다.

본 발명은 이러한 폐피씨비로부터 금속(납/알루미늄/구리/은/금 등)을 종류별로 선별하는 것이며, 전지 분리 - 소자 분리 - 혼합금속괴 회수 - 금속 제련 - 금속 정련 - 용융의 공정으로 이루어진다.

(S10) 전지 분리.

작업자가 수작업이나 공구 등을 이용하여 폐피씨비에 수납된 리튬 전지를 분리한다. 따라서, 본 공정을 거치면 보드, 소자, 패턴이 남게 된다.

(S20) 소자 분리.

소자는 보드에 납땜으로 실장되어 있으며, 소자의 분리를 위해서는 납땜을 제거하여야 하며, 보드에 납땜의 용융 온도인 425℃의 열을 가하여 납땜을 녹여 제거한다.

납땜이 제거되면 상기 보드에 실장된 소자의 리드선이 상기 보드의 구멍에서 빠지게 되어 소자를 보드에서 분리할 수 있다. 한편, 이 공정에서 소자의 리드선도 함께 용융되어 소자가 자연적으로 분리될 수도 있다.

(S30) 혼합금속괴 회수.

소자가 분리된 보드에는 전술한 금속 성분들이 포함되어 있으며, 이들 금속을 혼합금속괴의 형태로 회수한다. 이는 고온(1000℃) 산화와 냉각 공정으로 이루어질 수 있고, 이 과정을 통해 다수의 금속이 혼합되어 있는 고형의 혼합금속괴가 만들어진다.

(S40) 금속 선별.

혼합금속괴를 용융한 후 각각의 금속을 종류별로 회수하여야 하며, 각각의 금속에 맞는 제련 공정을 통해 납/알루미늄/구리/은/금을 순차적으로 회수한다.

(S50) 금속 정련.

각각의 제련 공정을 통해 회수한 납/알루미늄/구리/은/금을 각각의 독립된 공정을 통해 정련하며, 이 과정에서 슬래그를 제거함으로써 고순도의 금속을 회수한다.

상기 제5단계를 통해 정련된 금속을 용융하여 회수하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐피씨비의 금속 회수 방법

(S60) 용융.

각각의 공정을 통해 정련 회수된 금속을 녹여 유가금속을 회수한다.

Claims

보드 및 상기 보드에 장착되는 전지와 납땜으로 실장된 소자로 이루어진 폐피씨비에서 상기 전지를 분리하는 제1단계와;
상기 제1단계를 통해 전지가 분리된 폐피씨비에 열을 가하여 상기 납땜을 열분해함으로써 상기 소자들을 상기 보드에서 분리하는 제2단계와;
상기 제2단계를 통해 소자가 분리된 보드에 포함된 금속들을 열분해와 냉각을 통해 혼합금속괴로 회수하는 제3단계와;
상기 제3단계를 통해 회수된 혼합금속괴를 종류별로 선별하는 건식 제련의 제4단계와;
상기 제4단계를 통해 제련된 금속을 정련하는 제5단계와;
상기 제5단계를 통해 정련된 금속을 용융하여 회수하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐피씨비의 금속 회수 방법.