KR20150061815A - The waste oil collection device and method of metal resources - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐오일의 금속자원 회수장치 및 회수방법에 관한 것으로서, 더욱상세하게는 지정폐기물로서 폐오일로 버려지는 압연/인발/절삭/연삭유 및 신선유 등을 화학적 용제를 통하여 오일성분을 분해하고 적절한 온도로 오일의 분해속도를 가속시키며, 최종적으로 분리된 금속자원을 건조하여 고순도의 원상태로 회수하는 폐오일의 금속자원 회수장치 및 회수방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal resource recovery apparatus and a recovery method for a waste oil, and more particularly, to a metal resource recovery apparatus and a recovery method for a waste oil that decompose an oil component through a chemical solvent, such as rolling / drawing / cutting / To a metal resource recovery apparatus and a recovery method of a waste oil which accelerate the decomposition rate of oil to an appropriate temperature and finally recover the separated metal resources to the original state of high purity.
일반적으로 압연/인발/절삭/연삭 등의 금속가공공정에서는 작업대상 금속과 공작기계 사이에 매우 높은 마찰력이 작용하기 때문에 상기 작업대상 금속과 공작기계 사이의 윤활성을 높이고 마찰과정에서 발생하는 높은 마찰열을 제거하기 위하여 압연유/인발유/절삭유/연삭유와 같은 윤활성과 냉각성이 우수한 유화오일형태(Oil emulsion type)의 가공유가 사용된다.Generally, in a metal working process such as rolling / drawing / cutting / grinding, a very high frictional force acts between the workpiece metal and the machine tool, so that the lubricant between the workpiece metal and the machine tool is increased and the frictional heat In order to remove oil, an oil emulsion type oil having excellent lubricity and coolability such as rolling oil, drawing oil, cutting oil and grinding oil is used.
특히 구리전선을 인발하는 과정에서 높은 마찰력으로 인하여 구리의 미세한 입자가 오일에 섞여 순환되는 과정에서 오일탱크의 하부에 침전되어 불순물의 형태가 되므로 정기적으로 이를 수거하여 소각하였다. 소각과정에서 구리성분을 회수하여 금속자원으로 재활용하고자 하는 기술들이 제안된 바 있다.Especially, in the process of drawing copper wire, due to the high frictional force, fine copper particles are precipitated at the lower part of the oil tank while being circulated through the oil, so that the impurities are collected and collected periodically. Techniques have been proposed for recovering copper components from the incineration process and recycling them as metal resources.
그러나 이 방법은 폐기물속의 자원이 미립자형태의 오일혼합물로 구성되어 있으므로 폐기물을 태우는 과정에서 대부분의 금속자원이 오일과 같이 타서 없어지므로 자원의 회수율이 극히 적고, 또한 태우는 과정에서 발생되는 환경적 불순물 및 유해물질이 과도하게 발생되므로 이를 억제하기 위하여 필히 환경오염방지시설 및 장치를 갖추어야 하므로 장치의 비대화를 피할 수 없으며 , 특히 이 방법으로는 많은 에너지(폐기물을 태우기 위한 열원 공급)를 소모해야만 하는 경제성이 전혀 없는 비효율적인 한계점이 있었다.However, since this method is composed of a mixture of particles in the form of particulate oil, most of the metal resources are burned away in the process of burning the waste, so that the recovery rate of resources is extremely small, and the environmental impurities In order to suppress the excessive generation of harmful substances, it is necessary to provide facilities and apparatus for preventing environmental pollution, so it is inevitable to enlarge the apparatus. Especially, this method is economical in that it requires a lot of energy (supply of heat source for burning waste) There were inefficient limitations at all.
종래 특허 제581242호는 세척을 통하여 금속 미립자 및 오일성분을 제거하는 기술이 사용된 바 있다. 압연공정이나 절삭공정 등의 금속가공 공정에서 배출되는 폐금속가공유 중의 금속칩은 자석으로 분리·제거하고, 자석에 자착되지 않는 비 철금속 계열의 입자성 오염물질은 필터로 분리·제거하며, 폐금속가공유의 부패 및 악취발생에 관계가 있는 세균과 미생물은 강력한 살균력을 가진 오존이나 전기장에 의해 살균·처리하므로써 정제처리 후 재사용되는 폐금속가공유의 재생품질이 개선되도록 한 것이다.Conventional No. 581242 discloses a technique for removing metal fine particles and oil components through cleaning. The metal chips in the metal processing process such as the rolling process and the cutting process are separated and removed by the magnet, and the non-ferrous metal particulate pollutants that do not adhere to the magnet are separated and removed by the filter, Bacteria and microorganisms that are related to the corruption and odor generation of metal shares are sterilized and treated by ozone or electric field having powerful sterilizing power, so that the recycling quality of the waste metal that is reused after refining is improved.
그러나 종래의 기술은 폐오일의 정제를 목적으로 하기 때문에 폐오일에 포함된 금속입자성 물질은 단순히 필터를 거쳐 제거하는 수준이므로 금속자원의 회수에는 한계가 있었다.However, since the conventional technology is aimed at refining the waste oil, the metal particulate matter contained in the waste oil is simply removed through the filter, so that the recovery of the metal resources is limited.
종래 특허공보 공고번호 제1997-0011371호는 폐오일을 열분해시켜 오일을 정제하고, 나머지 찌꺼기 들은 매립시키는 기술로써, 폐오일속의 금속성분을 회수하는 기술은 포함되지 않았다.Conventional Patent Publication No. 1997-0011371 does not include a technique for purifying oil by pyrolyzing waste oil and filling the remaining residue with a technique of recovering metal components in the waste oil.
본 발명은 종래의 문제점들을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 폐오일 정제를 통한 금속자원을 소모율이 거의 없이 회수할 수 있는 정제의 기술을 이용함과 동시에 정제에 사용되는 용제를 다시 분리하여 재사용하는 사이클로 구성되어 용제의 소모 또한 거의 없으며, 금속자원과 함께 폐오일의 정제 재생처리도 동시에 이루어지므로, 이를 통하여 2가지의 금속자원과 오일자원을 회수하는 장치이며, 종래의 소각방식대비 80% 이상의 높은 자원 회수율과 사용되는 유기용제의 재사용 등으로 유기용제의 소모가 거의 없으므로 환경오염이 없고 경제성이 높은 폐오일의 금속자원 회수장치 및 회수방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method for recovering metal resources through purification of waste oil, Reuse cycle, there is almost no consumption of solvent, and the refuse regeneration process of the waste oil is performed simultaneously with the metal resource. Therefore, the apparatus recovers two metal resources and oil resources through the process, The present invention provides a metal resource recovery apparatus and a recovery method for waste oil which are free from environmental pollution and have high economic efficiency because of high resource recovery rate and reuse of organic solvents to be used.
이를 위하여 본 발명은 밀폐된 반응조에서 폐오일과 금속자원을 유기용제의 화학적 작용으로 오일을 분해시키고, 분리된 금속자원을 반응조 하단에 침적시키고 침적된 금속자원은 배출장치를 통하여 건조기로 이송되며 건조과정을 통하여 완벽한 고순도의 금속자원이 회수되는 구조로 이루어져 있으며, 오일과 혼합된 유기용제는 미세필터를 거쳐 용제열분해장치로 보내져서 저온 가열을 통하여 용제를 분리하고 분리된 용제는 고순도 여과기를 통과하여 냉각시키는 과정을 거쳐 사용된 유기용제를 원상태의 유기용제로 환원하여 재사용하는 구조로서, 버려지는 용제가 없는 환경 친화적인 재생사이클로 구성되었으며, 용제로부터 분리된 폐오일성분도 고온 열분해장치와 고순도 여과장치를 통과시켜 양질의 재생오일을 생산하는 특징이 있다.For this purpose, the present invention decomposes oil by chemical action of an organic solvent in waste oil and metal resources in an airtight reaction tank, deposits the separated metal resources at the lower end of the reactor, and transfers the deposited metal resources to a dryer through a discharge device, And the organic solvent mixed with the oil is sent to the pyrolysis unit through the fine filter to separate the solvent through the low temperature heating and the separated solvent passes through the high purity filter It is composed of environmentally friendly regeneration cycle in which the organic solvent used after cooling process is reduced to original organic solvent and reused. It is composed of environmentally friendly regeneration cycle without solvent. Also, waste oil component separated from solvent is separated into high temperature pyrolysis unit and high purity filtration unit It is characterized by producing high quality regenerated oil by passing it.
본 발명에 따르면 반응조 및 배출장치를 통과하여 얻어지는 금속자원은 태워서 잔재를 회수하는 소각방식 및 타 방식에 비해 회수되는 금속의 순도가 상대적으로 높으며, 또한 침출을 통한 배출방식으로 폐오일에 함유된 금속자원을 손실률이 거의 없이 회수할 수 있으므로 경제성이 특히 우수하고, 버려지는 오일과 금속자원 모두를 재사용이 가능한 양질의 자원으로 재생시킴은 물론 사용되는 용제도 다시 분리, 여과하여 재사용되므로 버려지는 유해물질이 없는 환경 친화적인 효과가 있다.According to the present invention, the recovered metal is relatively higher in purity than the incineration method and the other method in which the metal resources obtained through the reaction tank and the discharge device are recovered by recovering the residue, and the metal contained in the waste oil Since the resources can be recovered with almost no loss rate, the economical efficiency is particularly good. In addition to recovering both abandoned oil and metal resources as high-quality resources that can be reused, the solvent to be used is also separated, filtered and reused, There is no environmentally friendly effect.
도 1은 본 발명 한 실시예의 폐오일 정제를 통한 금속자원 회수장치의 개념도
도 2는 본 발명 한 실시예의 금속자원 회수방법의 흐름도FIG. 1 is a conceptual diagram of a metal resource recovery apparatus through waste oil purification in the embodiment of the present invention
2 is a flowchart of a metal resource recovery method according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 2에서 본 발명은 반응조(1)에 폐오일을 투입하고, 클로로에틸렌 계열의 유기용제를 같이 투입시켜 정해진 시간동안 모터(11)로 회전하여 교반 및 희석시킨다. 폐오일은 구리 전선을 인발할 때 발생되는 오니성분으로 구리분말의 금속자원이 포함된 것이다. 폐오일과 용제는 1 : 10의 중량비율로 투입되며, 상온에서 약 2시간 교반한다. 교반이 끝나면 금속자원이 반응조(10)의 바닥에 침전되도록 안정화과정을 거친다. 안정화는 약 8시간 정도 필요하다. 폐오일과 용제의 혼합비에 따라 다를 수 있으나 안정화시간은 길수록 침전효율이 향상된다. 그러나 48시간 이상 경과되면 금속자원의 침전이 대부분 끝난다.1 to 2, the waste oil is introduced into the reaction tank 1, the chloroethylene-based organic solvent is added thereto, and the mixture is stirred and diluted by the
교반 및 안정화과정이 끝나면 금속자원은 혼합용액 속에서 완전 침적하여 반응조(10)의 바닥에 쌓인다. 반응조(10)의 하단에는 스크류 타입의 건조기(20)가 다단으로 연결 구비된다. 건조기(20)의 외주면에는 히터(21)가 감겨서 건조기(20) 내부로 투입되는 금속자원에 포함된 폐오일과 유기용제를 휘발시켜 용제열분해장치(30)로 보낸다. 다단의 건조기(20)를 통과하면서 건조된 금속자원은 최종적으로 배출되어 고순도의 구리분말 제품으로 된다.After the stirring and stabilization process is completed, the metal resources are completely deposited on the bottom of the
또한 반응조(10)에서 금속자원과 분리된 폐오일과 유기용제의 혼합용액은 용액분리장치와 미세필터장치를 통과하여 용제열분해장치(30)로 이송된다. 여기서 약 80℃의 저온으로 유기용제의 열분해가 이루어지고, 증발되는 유기용제는 증기상태로 고순도 여과기(액티비티 카본타워)(31)를 통과하면서 청정한 저온의 증기상태인 용제로 변하게 되고 이를 응축기(50)에서 응축시켜 원래 액체상태의 유기용제로 환원된 뒤 용제저장조(32)에 저장되어 재사용된다.The mixed solution of the waste oil and the organic solvent separated from the metal resources in the
그리고 용제열분해장치(30)에서 유기용제의 분리가 끝난 상태의 폐오일은 오일열분해장치(40)로 이송되어 약 250℃ ∼ 350℃의 고열로 열분해되어 유증기 상태로 고순도 여과기(액티비티카본타워)(41)를 통과하고, 이때 불순물들이 걸러진 고순도의 폐오일은 응축기(50)에서 응축되어 청정한 오일로 재생되고 오일저장조(42)에 저장된다.The waste oil in which the organic solvent has been separated in the
이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 금속자원 회수장치는 반응조(10)에 투입된 폐오일과 유기용제는 교반을 거쳐 희석되고 이때 금속자원과 폐오일이 분해된다. 교반이 끝나면 안정화시간이 필요한데, 본 발명은 반응조(10)에 투입된 폐오일이 10시간 동안 저장되는 과정에서 2시간의 교반 및 8시간의 안정화 과정이 필요하다. 안정화되는 동안 금속자원은 반응조(10)의 바닥으로 침적된다. 침적된 금속자원은 스크류 타입의 원통형 건조기(20)로 투입된다. 건조기(20)는 진공상태로 유지하는 것이 바람직하다.In the metal resource recovery apparatus of the embodiment of the present invention configured as described above, the waste oil and the organic solvent injected into the
건조기(20)의 모터를 작동시키면 스크류가 회전되면서 반응조(10)의 내부 바닥에 쌓인 금속자원이 건조기(20)로 투입된다. 건조기(20)는 외주면에 열자켓 타입의 히터(21)가 감겨 있으므로 금속자원에 포함된 유기용제 및 폐오일이 건조기(20)를 통과하는 동안 열분해되어 증발되고 이는 용제열분해장치(30)로 회수된다. 상기 건조기(20)는 다단으로 연속 연결된 것이다. 건조기(20)의 개수는 용량 및 처리속도에 따라 달라질 수 있다. 마지막 단의 건조기(20)에서 배출되는 금속자원은 유기용제 및 폐오일이 제거된 순수한 금속자원으로써, 구리를 인발하는 과정에서 폐오일에 섞인 구리분말이 순도 80%이상 회수된다.When the motor of the
상기 표 1은 ICP-AES의 시험항목 및 방법으로 얻은 결과이며, 23℃의 온도 및 32%의 상대습도 조건에서 상기와 같은 반응조(10)에서 추출한 금속자원 오니추출물(폐 인발유)의 성분을 확인한 것이다.Table 1 shows the results obtained by the test items and the method of ICP-AES, and the components of the metal resource sludge extract (waste pulling oil) extracted from the
상기 반응조(10)에서 금속자원과 분리된 폐오일 및 유기용제는 용제열분해장치(30)에서 저온가열되어 유기용제는 휘발되고, 나머지 폐오일은 오일열분해장치(40)로 보내진다. 휘발된 유기용제는 응축기(50)를 거치면서 냉각된 뒤 용제저장조(32)로 회수되고, 오일열분해장치(40)로 이동된 폐오일은 고온으로 가열되어 열분해된 뒤 응축기(50)를 거쳐 오일저장조(42)로 회수되는 순환구조를 갖는다.The waste oil and the organic solvent separated from the metal resources in the
10 : 반응조 11 : 모터
20 : 건조기 21 : 히터
30 : 용제열분해장치 31 : 여과기
32 : 용제저장조 40 : 오일열분해장치
41 : 여과기 42 : 오일저장조
50 : 응축기10: Reactor 11: Motor
20: dryer 21: heater
30: solvent pyrolyzer 31: filter
32: Solvent storage tank 40: Oil pyrolysis device
41: filter 42: oil storage tank
50: condenser
Claims (5)
상기 반응조에서 안정화되어 침적된 금속자원을 회수하여 이송시키면서 유기용제 및 폐오일을 휘발시켜 순수한 금속자원만 추출하는 건조기로 구성한 것을 특징으로 하는 폐오일의 금속자원 회수장치.A reaction tank into which waste oil containing an inorganic metal powder and an organic solvent are introduced and which stirs and stabilizes the waste oil and the organic solvent; And
And a dryer for recovering only the pure metal resources by volatilizing the organic solvent and the waste oil while recovering and transporting the stabilized metal resources in the reaction tank.
상기 반응조에 남은 유기용제와 폐오일을 회수하여 열분해시키는 용제열분해장치 및 오일열분해장치; 그리고
상기 열분해장치들에서 기화된 유기용제와 폐오일을 응축하여 저장하는 용제저장조 및 오일저장조를 더 구비함을 특징으로 하는 폐오일의 금속자원 회수장치.The method according to claim 1,
A solvent pyrolysis apparatus and an oil pyrolysis apparatus for recovering and decomposing organic solvent and waste oil remaining in the reaction tank; And
Further comprising a solvent storage tank and an oil storage tank for condensing and storing the vaporized organic solvent and the waste oil in the pyrolysis apparatuses.
상기 유기용제는 클로로에틸렌 계열임을 특징으로 하는 폐오일의 금속자원 회수장치.The method according to claim 1,
Wherein the organic solvent is chlorethylene series.
폐오일과 유기용제가 잘 섞이도록 교반한 뒤 금속자원이 반응조의 바닥에 침적되도록 안정화시키는 공정;
상기 반응조에 침적된 금속자원을 이송 및 건조시키고 금속자원에 포함된 폐오일 및 유기용제를 휘발시키는 공정; 그리고
폐오일 및 유기용제가 제거된 순수한 금속자원을 회수하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐오일의 금속자원 회수방법.A step of putting the waste oil containing the powdery metal resources and the organic solvent into the reaction tank;
Stirring the waste oil and the organic solvent so as to mix them well, and stabilizing the metal resources so as to be deposited on the bottom of the reactor;
Transferring and drying the metal resource immersed in the reaction tank and volatilizing the waste oil and the organic solvent contained in the metal resource; And
And recovering the pure metal resources from which the waste oil and the organic solvent have been removed.
상기 금속자원이 포함된 폐오일과 유기용제는 1 : 10의 중량비로 혼합되고,
상기 반응조 내부에서 폐오일과 유기용제는 2시간 동안 교반된 뒤 8시간 동안 안정화됨을 특징으로 하는 폐오일의 금속자원 회수방법.5. The method of claim 4,
The waste oil containing the metal resources and the organic solvent are mixed at a weight ratio of 1:10,
Wherein the waste oil and the organic solvent are stirred for 2 hours and then stabilized for 8 hours in the reaction tank.
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