KR20200136784A - Methods and devices for recovery of metamorphic metals in plated waste water using ion-exchange fibers and electrolytes - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도금 폐수중의 유가금속이 포집되는 이온교환 수지 또는 이온교환 섬유와, 상기 이온 교환수지 및 섬유를 역세척한 세정액이 유입되는 전해장치를 이용하여 도금폐수중의 유가금속을 용이하게 회수할 수 있도록한 유가금속 회수방법 및 장치에 관한 것으로 이는 특히, 도금폐수 집수조로 유입되는 도금폐수가 공급관을 통해 내부에 이온교환수지 또는 섬유 지지부에 이온 교환섬유가 설치되는 제1 및 제2 이온 교환 챔버를 선택적으로 통과하여 유가 금속이온이 포집되고, 상기 제1 및 제2 이온 교환 챔버내의 이온 교환수지 또는 섬유는 세정액을 통해 역세척하여 전해조로 공급한 다음, 상기 전해조에 세정수와 함께 유입된 유가 금속이온을 전기분해에 의해 회수토록 함으로써, 도금 폐수중에 들어있는 유가 금속을 손쉽고 용이하게 회수할 수 있도록 하면서, 도금 폐수를 재활용할 수 있도록 하며, 이에따라 환경오염을 방지하면서 비용저감에 기여할 수 있도록한 이온 교환수지 및 이온 교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention facilitates recovery of valuable metals in plating wastewater by using an ion exchange resin or ion exchange fiber in which valuable metals in plating wastewater are collected, and an electrolytic device in which a cleaning solution obtained by backwashing the ion exchange resin and fibers flows in. In particular, it relates to a method and apparatus for recovering valuable metals, and in particular, the first and second ion exchange in which the plating wastewater flowing into the plating wastewater collection tank is installed inside the ion exchange resin or the fiber support part through a supply pipe. Valuable metal ions are collected by selectively passing through the chamber, and the ion exchange resin or fiber in the first and second ion exchange chambers is backwashed through a cleaning solution and supplied to the electrolyzer, and then flowed into the electrolyzer together with the washing water. Valuable metal ions are recovered by electrolysis, so that valuable metals contained in plating wastewater can be easily and easily recovered, while plating wastewater can be recycled, thereby contributing to cost reduction while preventing environmental pollution. A method and apparatus for recovering valuable metals in plating wastewater using an ion exchange resin and an ion exchange fiber.
종래의 중금속이 함유되어 있는 폐수를 처리하는 방법으로서는, 역삼투막을 이용한 방법과, 증발 농축방법등이 알려져 있으나, 이들 방법에 있어서는 화학처리에 비하여 초기 투자비가 많고 운전경비가 과다하게 소요되는 단점이 있는 것이다.Conventional methods of treating wastewater containing heavy metals are known as a method using a reverse osmosis membrane and a method of evaporation and concentration, but these methods have a disadvantage that the initial investment cost is higher and the operation cost is excessive compared to the chemical treatment. will be.
종래의 중금속이 함유되어 있는 폐수를 처리하는 방법으로서는, 역삼투막을 이용한 방법과, 증발 농축방법등이 알려져 있으나, 이들 방법에 있어서는 화학처리에 비하여 초기 투자비가 많고 운전경비가 과다하게 소요되는 단점이 있는 것이다.Conventional methods of treating wastewater containing heavy metals are known as a method using a reverse osmosis membrane and a method of evaporation and concentration, but these methods have a disadvantage that the initial investment cost is higher and the operation cost is excessive compared to the chemical treatment. will be.
상기, 역삼투막을 이용하여 중금속이 함유되어 있는 폐수를 처리하는 방법의 경우에는, 일반 다른 폐수처리와 병행하여 중금속 폐수를 처리하고 있으며, 폐수의 성상에 의한 영향을 비교적 적게 받을 뿐 아니라 운전 자동화가 가능하고, 슬러지 발생량이 적다는 장점이 있으나, 전.후 처리 공정 및 2차 농축, 건조시설이 요구되며, 세정액 중의 유효한 성분까지도 제거되고 마이크로필터 등의 소모품 교체가 잦게 되는 문제점이 있다.In the case of the method of treating wastewater containing heavy metals using a reverse osmosis membrane, heavy metal wastewater is treated in parallel with other wastewater treatment, and is relatively less affected by the properties of the wastewater, and operation automation is possible. In addition, there is an advantage in that the amount of sludge is small, but pre- and post-treatment processes and secondary concentration and drying facilities are required, and even effective components in the cleaning solution are removed, and consumables such as microfilters are frequently replaced.
일반적으로 반도체 및 반도체 부품 또는 인쇄회로기판의 제조시 기판상에 도금을 수행 공정에서, 상기 도금작업의 수행 후 도금 표면을 비이온성 물로 수세하는 공정을 거치게 되며, 이때 상기 도금부위의 수세 과정에서 발생되는 도금폐수에는 상기 도금 금속이 존재하고 있는 반면에, 이를 적절한 회수과정을 거치지 못한 채 대부분의 경우 폐수 처리 후 방류하고 있는 실정인 것이다.In general, in the process of performing plating on the substrate when manufacturing semiconductors and semiconductor components or printed circuit boards, the plating surface is washed with nonionic water after the plating operation is performed, which occurs during the washing process of the plated area. While the plating metal is present in the plating wastewater, in most cases, it is discharged after wastewater treatment without proper recovery process.
상기 수분의 증발 농축에 의한 중금속 함유 폐수의 처리방법의 경우에는 폐수의 증발을 위한 별도의 가열기를 필요로하게 되어, 시설비가 과다하게 발생하게 되며, 특히 에너지 비용이 많이 소요되어 비 효율적인 단점이 있는 것이다.In the case of the method of treating wastewater containing heavy metals by evaporation and concentration of moisture, a separate heater is required for evaporation of the wastewater, resulting in excessive facility cost, and in particular, there is an inefficient disadvantage due to high energy cost. will be.
특히, 리드 프레임을 제작하는 경우, 상기 리드 프레임의 세정 공정에서 발생되는 도금 폐수 중에는 대략 50ppm 이상의 은을 함유하고 있으나, 이를 별도의 회수 과정없이 처리하는 관계로, 고순도의 유가 금속의 회수율이 매우 낮게 되는 등 많은 문제점이 있었던 것이다.In particular, in the case of manufacturing a lead frame, the plating wastewater generated in the cleaning process of the lead frame contains about 50 ppm or more of silver, but since this is treated without a separate recovery process, the recovery rate of high-purity valuable metals is very low. There were a lot of problems such as becoming.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 도금 공정 등에서 발생되는 도금폐수에 함유된 금속들로 인한 토양오염 및 수질오염을 근본적으로 차단시킬 수 있도록 함은 물론, 상기 도금폐수에 함유된 유가금속을 용이하게 회수하여 재사용이 가능하도록 하여, 자원의 효율성을 높이고, 도금폐수를 세정용수로 재활용할 수 있도록 하고, 이에따라 자원의 절약 및 폐수의 발생을 방지시킬 수 있는 이온 교환수지 및 이온교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법 및 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been devised to improve the conventional problems as described above, and its object is to fundamentally block soil pollution and water pollution due to metals contained in plating wastewater generated in the plating process. Ions that can easily recover and reuse the valuable metals contained in the plating wastewater to increase the efficiency of resources and to recycle plating wastewater as cleaning water, thereby saving resources and preventing the generation of wastewater. It is to provide a method and apparatus for recovering valuable metals in plating wastewater using exchange resins and ion exchange fibers.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 도금폐수의 유가금속을 포집하는 챔버내에 이온 교환수지 및 이온 교환섬유를 선택적으로 설치하여 유가금속의 포집율을 증대시키며, 이로 인한 유가금속의 재활용 능률을 가일층 향상시킬 수 있는 이온 교환수지 및 이온 교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법 및 장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to increase the collection rate of valuable metals by selectively installing ion exchange resins and ion exchange fibers in the chamber collecting the valuable metals of the plating wastewater, thereby further enhancing the efficiency of recycling the valuable metals. It is to provide a method and apparatus for recovering valuable metals in plating wastewater using an improved ion exchange resin and ion exchange fiber.
이상과 같이 본 발명인 도금폐수중의 유가금속 회수방법 및 장치에 의하면, 도금 공정 등에서 발생되는 도금폐수에 함유된 금속들로 인한 토양오염 및 수질오염을 근본적으로 차단시킬 수 있도록 함은 물론, 상기 도금폐수에 함유된 유가금속을 용이하게 회수하여 재사용이 가능하도록 하여, 자원의 효율성을 높이고, 도금폐수를 세정용수로 재활용할 수 있도록 하고, 이에따라 자원의 절약 및 폐수의 발생을 방지시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.As described above, according to the method and apparatus for recovering valuable metals in the plating wastewater according to the present invention, it is possible to fundamentally block soil contamination and water pollution due to metals contained in the plating wastewater generated in the plating process, etc. Valuable metals contained in wastewater can be easily recovered and reused, thereby increasing the efficiency of resources, allowing the plating wastewater to be recycled as cleaning water, thereby saving resources and preventing the generation of wastewater. have.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.Although the present invention has been shown and described with reference to specific embodiments, it is understood in the art that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit or field of the present invention provided by the following claims. It should be noted that those with ordinary knowledge can easily find out.
도 1은 본 발명에 따른 이온 교환수지 및 이온교환 섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 설명하기 위한 유가금속 회수장치의 개략 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버의 내부 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 이온 교환수지를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 설명하기 위한 유가금속 회수장치의 개략 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a valuable metal recovery apparatus for explaining a method for recovering valuable metals in plating wastewater using an ion exchange resin and an ion exchange fiber according to the present invention.
2 is a view showing the internal structure of the first and second ion exchange fiber chambers of the present invention.
3 is a schematic configuration diagram of a valuable metal recovery apparatus for explaining a method of recovering valuable metals in plating wastewater using an ion exchange resin according to another embodiment of the present invention.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 내부에 도금 폐수가 유입되어 공급관을 통해 이송토록 하부 일측에 공급펌프가 설치되며, 일측 벽면에는 수위 조절센서가 설치되는 도금폐수 집수조, 상기 도금페수 집수조와 공급관으로 연설되어 내부에 강산성 양이온 섬유로 구성된 이온 교환섬유가 충진되는 원통상의 섬유 지지부가 설치되고, 상기 섬유 지지부의 중앙에는 상기 이온 교환섬유를 세정하는 세정액이 분사토록 분사노즐이 마련된 세정액 공급관이 수직으로 입설되며, 상기 도금폐수 집수조와 연결된 공급관에는 선택적으로 도금폐수를 상기 챔버에 공급토록 제1 및 제2 공급관에 각각 솔레노이드 밸브가 설치되어 도금폐수의 유가금속 음이온을 이온 교환섬유로 흡착토록 설치되는 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버, 상기 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버와 연설되어 저부 일측에 설치되는 가압펌프로서, 상기 원통상의 섬유 지지부 내의 이온 교환섬유를 선택적으로 역세척토록 내부에 섬유 세정용액이 충진되는 섬유 세정용액 집수조, 상기 챔버내의 이온 교환섬유를 역세척한 유가금속 음이온 용액이 공급토록 용액 공급관이 연설되고, 내부에 전해액 및 양측으로 전원과 연설된 전극 단자판이 설치되며, 상측에 히이터가 설치되어 전기분해에 의해 세정용액내의 유가금속을 회수토록 설치되는 전해탱크 및 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버와 연결되는 공급관에는 활성탄 필터 및 마이크로 필터를 개재하여 세정된 세정수가 집수토록 설치되는 세정수 집수조;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이온 교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수장치를 마련함에 의한다.As a technical means for achieving the above object, the present invention is a plating wastewater collecting tank in which a supply pump is installed at one side of the lower part so that plating wastewater is introduced and transferred through a supply pipe, and a water level control sensor is installed on one side wall, A cylindrical fiber support part is installed in the plating wastewater collecting tank and the supply pipe and filled with ion exchange fibers composed of strongly acidic cationic fibers, and a spray nozzle to spray a cleaning solution for washing the ion exchange fibers in the center of the fiber support part. The provided cleaning liquid supply pipe is vertically installed, and a solenoid valve is installed in each of the first and second supply pipes to selectively supply the plating wastewater to the chamber in the supply pipe connected to the plating wastewater collection tank to exchange valuable metal anions of the plating wastewater. First and second ion exchange fiber chambers installed to be adsorbed by fibers, and pressure pumps installed at one side of the bottom by being extended with the first and second ion exchange fiber chambers, wherein ion exchange fibers in the cylindrical fiber support are selectively The fiber cleaning solution collection tank is filled with the fiber cleaning solution to be backwashed, and the solution supply pipe is erected to supply the valuable metal anion solution obtained by backwashing the ion exchange fibers in the chamber. An electrode terminal plate is installed, and a heater is installed on the upper side to recover valuable metals in the cleaning solution by electrolysis. An activated carbon filter and a micro filter are provided in the supply pipe connected to the first and second ion exchange fiber chambers. It is by providing a device for recovering valuable metals in plating wastewater using an ion exchange fiber, comprising: a washing water collecting tank installed to collect the washing water cleaned through the interposed therebetween.
또한, 본 발명은 내부에 도금 폐수가 유입되는 도금폐수 집수조의 하부 일측으로 공급펌프를 개재하여 상기 도금폐수를 필터가 설치된 공급관을 통해 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버에 선택적으로 공급하는 도금폐수 공급단계, 상기 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버로 공급되는 도금 폐수는, 연결관에 설치되는 솔레노이드 밸브의 개폐작용에 의해 상기 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버에 선택적으로 유입될 수 있게 되며, 이때 상기 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버 내부의 원통상의 섬유 지지부에 내장되는 이온 교환섬유를 도금폐수가 거치면서 유가금속 음이온이 상기 섬유에포집되고, 상기 유가금속 음이온이 제거된 폐수는 하측의 공급관을 통해 이송되는 유가금속 이온 포집단계, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버내에서 도금폐수가 유입되지 않은 챔버에는 섬유 세정용액 집수조의 세정용액이 가압펌프를 개재하여 용액 공급관을 통해 챔버내의 원통상의 섬유 지지부로 공급되며, 이때 상기 섬유 지지부의 중앙에 형성되는 세정액 공급관을 통해 분사되어, 유가 금속이 포집된 이온 교환섬유를 일정시간 역세하게 되는 이온 교환섬유 역세단계, 상기 챔버내의 섬유 지지부에서 이온 교환섬유를 역세척한 유가금속 음이온 용액은 챔버 상측의 용액 공급관을 통해 전해액이 충진되는 전해액 탱크로 유입되 며, 상기 전해액 탱크내에 충진되는 전해액 양측에 설치되는 전극 단자판의 통전에 의해 용액내의 유가 금속을 회수토록 하며, 상기 전해탱크에는 히이터가 설치되어 전해액을 30~70℃로 가열In addition, the present invention is a plating wastewater that selectively supplies the plating wastewater to the first and second ion exchange fiber chambers through a supply pipe installed with a filter through a supply pump to a lower side of the plating wastewater collecting tank into which plating wastewater flows. In the supplying step, the plating wastewater supplied to the first and second ion exchange fiber chambers can be selectively introduced into the first and second ion exchange fiber chambers by the opening and closing action of the solenoid valve installed in the connection pipe. , At this time, while plating wastewater passes through the ion exchange fibers embedded in the cylindrical fiber support portion inside the first and second ion exchange fiber chambers, valuable metal anions are collected in the fiber, and the wastewater from which the valuable metal anions are removed is Valuable metal ion collection step transferred through the lower supply pipe, the cleaning solution of the fiber cleaning solution collection tank is passed through the solution supply pipe through the pressure pump in the chamber where the plating wastewater does not flow in the first and second ion exchange fiber chambers. The ion exchange fiber backwashing step is supplied to the cylindrical fiber support in the chamber, and is sprayed through a cleaning liquid supply pipe formed in the center of the fiber support to backwash the ion exchange fibers collected with valuable metals for a certain period of time. The valuable metal anion solution after backwashing the ion exchange fiber from the fiber support is introduced into the electrolyte tank filled with the electrolyte through the solution supply pipe on the upper side of the chamber, and the electrode terminal plates installed on both sides of the electrolyte filled in the electrolyte tank are energized. To recover valuable metals in the solution, a heater is installed in the electrolytic tank to heat the electrolyte to 30~70℃
하는 유가금속 회수단계, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버를 거쳐 유가금속이 제거된 폐수는, 챔버 일측에 연설되는 공급관의 활성탄필터 및 마이크로 필터를 거쳐 세정수로 환원된 후, 세정수 집수조로 회수되는 세정수 회수 단계;를 포함하는 이온 교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 마련함에 의한다.The wastewater from which the valuable metals are removed through the first and second ion exchange fiber chambers is reduced to washing water through an activated carbon filter and a micro filter of a supply pipe extending to one side of the chamber, and then the washing water collecting tank By providing a method for recovering valuable metals in plating wastewater using an ion-exchange fiber including;
또한, 본 발명은 내부에 도금 폐수가 유입되어 공급관을 통해 이송토록 하부 일측에 공급펌프가 설치되며, 일측 벽면에는 수위 조절센서가 설치되는 도금폐수 집수조 상기 도금페수 집수조와 공급관으로 연설되어 내부에 이온 교환수지가 충진되고, 상기 공급관에는 선택적으로 도금폐수를 공급토록 제1 및 제2 공급관에 각각 솔레노이드 밸브가 설치되어 도금폐수의 유가금속 음이온을 이온교환수지로 흡착토록 설치되는 제1 및 제2 이온교환수지 챔버, 상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버와 용액 공급관으로 연설되어 저부 일측에 설치되는 가압펌프로서 상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버를 선택적으로 역세토록 내부에 수지 재생용액이 충진되는 수지 재생용액 집수조, 상기 챔버내에 이온 교환수지를 역세한 유가금속 용액이 공급토록 용액 공급관과 연설되고, 내부에 전해액 및 양측으로 전원과 연설된 단자판이 설치되며, 상 측에 히이터가 설치되어 전기분해에 의해 용액내의 유가금속을 회수토록 설치되는 전해탱크 및 상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버 일측에는 공급관상에 활성탄 필터 및 마이크로 필터를 개재하여 도금폐수가 세정된 세정수가 집수토록 설치되는 세정수 집수조;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이온 교환수지를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수장치를 마련함에 의한다.In addition, in the present invention, a supply pump is installed on one side of the lower part so that plating wastewater is introduced into the interior and transferred through the supply pipe, and a plating wastewater collecting tank in which a water level control sensor is installed on one wall surface is addressed to the plating wastewater collecting tank and the supply pipe. The first and second ions installed to adsorb the valuable metal anions of the plating wastewater into the ion exchange resin by filling the exchange resin and installing solenoid valves in the first and second supply pipes to selectively supply plating wastewater to the supply pipe. Exchange resin chamber, a pressure pump extended to the first and second ion exchange resin chambers and the solution supply pipe and installed on one side of the bottom, and the first and second ion exchange resin chambers are selectively filled with a resin regeneration solution inside to backwash. The resin regeneration solution collection tank, the solution supply pipe and the solution supply pipe to supply the valuable metal solution backwashed with the ion exchange resin in the chamber, the electrolytic solution and the power supply to both sides and terminal boards are installed inside, and a heater is installed on the upper side for electricity. An electrolysis tank installed to recover valuable metals in a solution by decomposition, and at one side of the first and second ion exchange resin chambers, an activated carbon filter and a micro filter are interposed on the supply pipe to collect the washing water from which the plating wastewater was washed. By providing a device for recovering valuable metals in plating wastewater using an ion exchange resin, characterized in that it comprises a collection tank.
또한, 본 발명은 내부에 도금 폐수가 유입되는 도금폐수 집수조의 하부 일측으로 공급펌프를 개재하여 상기 도금폐수를 필터가 설치된 공급관을 통해 제1 및 제2 이온교환수지 챔버로 공급하는 도금폐수 공급단계, 상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버로 공급되는 도금 폐수가 제1 및 제2 이온교환수지 챔버에 공급시, 제1 및 제2 공급관에 설치되는 솔레노이드 밸브의 개폐를 통하여 상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버에 선택적으로 공급된 후, 상기 챔버 내부에 60~80% 충진되는 염기성 음이온 교환수지를 통해 유입된 도금 폐수중의 유가금속이 흡착되도록 하는 유가금속 흡착단계, 상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버내에서 도금폐수가 유입되지 않은 챔버에는 수지 세정용액 집수조의 재생용액이 가압펌프를 개재하여 세정액 공급관을 통해 챔버 하부로 공급되어 유가 금속이 흡착된 음이온 교환수지를 일정시간 역세하게 되는 음이온 교환수지 역세단계, 상기 챔버내에서 역세된 유가금속 음이온 용액은 챔버 상측의 용액 공급관을 통해 전해액이 충진되는 전해액 탱크로 유입되어, 전해액 양측에 설치되는 전극 단자판의 통전에 의해 용액내의 유가 금속을 회수토록 하며, 상기 전해탱크에는 히이터가 설치되어 전해액을 30~70℃로 가열하는 유가금속 회수단계, 상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버를 거쳐 유가금속이 제거된 도금폐수는 공급관을 통해 활성탄 필터 및 마이크로필터를 거쳐 세정된 세정수가 세정수 집수조로 회수되는 세정수 회수 단계;를 포함하는 이온 교환수지를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 마련함에 의한다.In addition, the present invention is a plating wastewater supply step of supplying the plating wastewater to the first and second ion exchange resin chambers through a supply pipe installed with a filter through a supply pump to a lower side of the plating wastewater collecting tank into which the plating wastewater flows. , When the plating wastewater supplied to the first and second ion exchange resin chambers is supplied to the first and second ion exchange resin chambers, the first and second ion exchange resins are opened and closed through opening and closing of solenoid valves installed in the first and second supply pipes. 2 After selectively supplied to the ion exchange resin chamber, a valuable metal adsorption step of adsorbing the valuable metal in the plating wastewater introduced through the basic anion exchange resin filled in the chamber by 60 to 80%, the first and second 2 In the chamber where the plating wastewater does not flow into the ion exchange resin chamber, the regeneration solution of the resin cleaning solution collection tank is supplied to the bottom of the chamber through a cleaning solution supply pipe through a pressure pump to backwash the anion exchange resin adsorbed with valuable metals for a certain period of time. Anion exchange resin backwashing step, the valuable metal anion solution backwashed in the chamber flows into the electrolyte tank filled with the electrolyte through the solution supply pipe on the upper side of the chamber, and the valuable metal in the solution is energized by the electrode terminal plates installed on both sides of the electrolyte. And a heater is installed in the electrolytic tank to heat the electrolyte to 30 to 70°C. The plating wastewater from which the valuable metal has been removed through the first and second ion exchange resin chambers is supplied through a supply pipe. By providing a method for recovering valuable metals in plating wastewater using an ion exchange resin comprising a washing water recovery step in which the washing water washed through the activated carbon filter and the microfilter is recovered to the washing water collecting tank.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 이온 교환섬유를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 설명하기 위한 유가금속 회수장치의 개략 구성도이며, 도 2는 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버의 내부 구조를 나타낸 도면으로서, 도금폐수 집수조(10)의 내부에 도금 폐수(20)가 유입되어 공급관(30)을 통해 이송되도록 상기 도금폐수 집수조(10)의 하부 일측에 공급펌프(40)가 설치되며, 일측 벽면에는 수위 조절센서(L1)(L2)가 각각 설치된다.1 is a schematic configuration diagram of a valuable metal recovery device for explaining a method for recovering valuable metals in plating wastewater using ion exchange fibers according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the internal structures of the first and second ion exchange fiber chambers. As a diagram shown, a
또한, 상기 도금페수 집수조(10)와 공급관(30)으로 연설되어 내부에 내부에 강산성 양이온 섬유로 구성된 이온 교환섬유(80)가 충진토록 원통상의 섬유 지지부(200)가 설치되는 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)는, 그 상측으로 연설되는 제1 및 제2 공급관(31)(32)을 통해 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)의 섬유 지지부(200)중 어느 하나에 선택적으로 도금폐수가 공급되도록 상기 섬유 지지부(200)가 내설되는 제1 및 제2 공급관(31)(32)에 솔레노이드 밸브(70)가 각각 설치되며, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)는 용액 공급관(90)을 통해 그 일측으로 설치되는 섬유 세정용액 집수조(100)와 연설되어 가압펌프(110)로서 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60) 중 어느 하나를 선택적으로 역세토록 설치되고, 이때 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)의 내부에 설치된 섬유 지지부(200)는 그 중앙에 세정액 공급관(210)이 수직으로 입설되어, 상기 세정액 공급관(210)의 분사노즐을 통해 세정액이 이온 교환섬유(80)를 역세토록 설치된다.In addition, the first and second cylindrical
계속해서, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)의 상측에는 이온 교환섬유(80)를 역세한 유가금속 음이온 용액을 전해탱크(120)로 공급토록 용액 공급관(90)이 연설되고, 상기 전해액(130)이 충진되는 전해탱크(120)의 양측에는 전원(140)과 연설된 전극 단자판(150)(150')이 마련되어 유가금속을 회수토록 설치되며, 상기 전해탱크(120) 상측에는 히이터(160)가 설치된다.Subsequently, a
또한, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)는 공급관(30)을 개재하여 역시 내부에 이온 교환섬유(80)가 충진토록 원통상의 섬유 지지부(200)가 설치되는 양이온 교환섬유 챔버(170)가 연설되고, 상기 양이온 교환섬유 챔버(170)의 일측에는 활성탄 필터(180) 및 마이크로 필터(180')를 개재하여 세정수가 집수되는 세정수 집수조(190)가 공급관(30)을 통해 연설되는 구성으로 이루어진다.In addition, the first and second ion
이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention configured as described above will be described as follows.
반도체 및 반도체 부품 혹은 인쇄회로기판의 제조시 표면에 도금된 부위를 수세하는 공정에서 방생되는 은 또는 금등과 같은 유가 금속이 함유된 도금폐수(20)가 도금폐수 집수조(10)의 내부로 유입될 경우, 상기 도금폐수 집수조(10) 하부 일측으로 설치된 공급펌프(40)의 가동에 의해 상기 도금폐수(20)는 공급관(30)을 통해 이송되면서, 중간의 필터에서 미세입자등이 제거된후, 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버(50)(60)로 공급된다.Plating
상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)로 공급되는 도금 폐수(20)는, 상기 공급관(30)과 연설되는 제1 및 제2공급관(31)(32)에 설치되는 솔레노이드 밸브(70)의 개폐작용에 의하여, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)내에 선택적으로 도금폐수(20)가 공급된다.The plating
이때, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)내부에는 도 2에 도시한 바와같이, 이온 교환섬유(80)가 충진토록 원통상의 섬유 지지부(200)가 설치되어, 상기 섬유 지지부(200) 내부로 도금폐수가 유입된 후, 상기 강산성 양이온 교환섬유(80)를 통해 유입된 도금 폐수중의 유가금속이 포집되도록 한다.At this time, a
이때, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)중 도금폐수가 유입되지 않은 챔버에는 섬유 세정용액 집수조(100)의 세정액이 가압펌프(110)의 가동에 의해 용액 공급관(90)을 통해 챔버의 섬유 지지부(200) 중앙에 입설되는 세정액 공급관(210) 하부로 부터 유입되어, 분사노즐을 통해 유가 금속이 흡착된 이온 교환섬유(80)를 일정시간 역세하게 된다.At this time, in the chambers of the first and second ion
상기 음이온 교환섬유(80)는, 하기 표 1에서와 같은 이온 교환섬유가 선택될 수 있다.As the
3Ion exchange fiber
3
상기와같이 음이온 교환섬유(80)가 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버(50)(60) 의 섬유 지지부(200)내부에 충진되어, 도금 세척용 폐수속의 전하를 띠고 있는 유가 금속들을 포집할 수 있게 되며, 상기 섬유 지지부(200) 내부에 이온 교환섬유(80)의 음이온 치환능력에 맞게 포화될 경우, 상기 도금폐수(20)는 센서(미도시)의 작용에 의해 다른쪽 챔버로 유입되고, 유가금속 이온이 포집된 챔버 내의 음이온 교환섬유(80)는, 섬유 세정용액 집수조(100)의 세정용액에 의해 상기 섬유 지지부(200) 중앙으로 입설되는 세정액 공급관(210)을 통해 유입되어 분사노즐(미도시)을 통해 이온 교환섬유(80)를 역세척한 후, 상기 챔버 상측의 용액 공급관(90)을 통해 전해액이 충진되는 전해액 탱크(120)로 유입된다.As described above, the
상기 전해액 탱크(120)는, 양측에 설치되는 + - 전극 단자판(150)(150')의 통전에 의해 유입되는 유가금속 이온용액내의 유가 금속을 전기분해에 의해 회수할 수 있게 되며, 이때 상기 전해액 탱크(120)에는 히이터(160)가 설치되어 전해액을 30~70℃로 가열하게 되며, 상기 히이터(160)를 통한 가열온도가 30℃ 이하 및 70℃이상에서는 원활한 전기분해가 어렵게 되는 것이다.The
계속해서, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)를 거쳐 유가금속이 제거된 폐수는 공급관(30)을 통해 활성탄필터(180) 및 마이크로 필터(180')에서 불순물이 완전히 제거되어 세정수로 환원된 다음, 세정수 집수조(190)로 회수되어 도금 공정의 세정수로 재사용할 수 있는 것이다.Subsequently, the wastewater from which the valuable metal has been removed through the first and second ion
이때, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)를 거쳐 유가금속이 제거된 폐수는, 양이온 교환섬유 챔버(170)로 유입된 후, 상기 폐수속에 잔존하는 미량의 유가금속을 섬유 지지부(200)의 이온 교환섬유(80)로 제거할 수도 있는 것이다.At this time, the wastewater from which the valuable metals are removed through the first and second ion
한편, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 이온 교환수지를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법을 설명하기 위한 유가금속 회수장치의 개략 구성도로서, 상기 일실시예와 도금폐수 집수조(10) 및 이와 공급관(30)으로 연설되는 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버(50)(60) 및 상기 제1 및 제2 이온 교환섬유 챔버(50)(60)중 어느 하나에 선택적으로 도금폐수가 공급되도록 상기 제1 및 제2 공급관(31)(32)에 설치되는 솔레노이드 밸브(70), 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)를 역세척 토록 세정액 공급관(90)으로 연설되는 세정액 집수조(100), 상기 세척된 유가금속 세정용액을 회수하는 전해탱크(120)의 구성은 동일하다.On the other hand, Figure 3 is a schematic configuration diagram of a valuable metal recovery device for explaining a method for recovering valuable metals in plating wastewater using an ion exchange resin according to another embodiment of the present invention, the above-described embodiment and the plating wastewater collection tank 10 ) And the first and second ion
그러나, 상기 제1 및 제2 이온교환섬유 챔버(50)(60)를 이온교환 수지 챔버(50')(60')로 구성한 후, 그 내부에는 상기 일실시예에서와 같은 이중관으로 구성되는 섬유 섬유 지지부(200)와, 상기 섬유 지지부(200) 중앙으로 입설되는 세However, after the first and second ion
정액 공급관(210)이 필요 없이, 상기 챔버의 내부에 60~80% 충진되는 염기성 음이온 교환수지(80')를 통해 유입된 도금 폐수중의 유가 금속이 용이하게 포집될 수 있도록 한다.Without the need for the
이때, 상기 챔버내에 충진되는 음이온 교환수지(80')는, 하기 표 2에서와 같이 염기성 음이온 수지가 선택될 수 있다.At this time, as the
상기와같은 음이온 교환수지(80')는, 제1 및 제2 이온교환수지 챔버(50')(60') 내부에 60~80% 충진되어, 도금 세척용 페수속의 음전하를 띠고 있는 유가 금속들을 포집할 수 있게 되며, 상기 챔버내에 음이온 교환수지(80')의 음이온 치환능력에 맞게 포화될 경우, 상기 도금폐수(20)는 센서(미도시)의 작용에 의해 다른쪽 챔버로 유입되고, 유가금속 음이온이 포집된 챔버 내의 음이온 교환수 지(80')는, 수지 세정액 집수조(100)의 세정액에 의해 하측에서 상측으로 역세되어, 전해 탱크(120)로 유입된 후, 상기 일실시예와 동일한 방법으로 유가금속이 회수되는 것이다.The anion exchange resin (80') as described above is filled with 60 to 80% inside the first and second ion exchange resin chambers (50') (60') to remove valuable metals having a negative charge in the wastewater for plating cleaning. When the chamber is saturated with the anion substitution capacity of the anion exchange resin 80', the plating
특히, 상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버(50')(60')내에 은도금(Ag)폐수를 공급하여 이를 음이온 교환수지로 포집한 후, 재생용액에 의해 상기 음이온 교환수지의 역세과정을 거쳐 전해액 탱크의 전기분해에 의해 유가금속(Ag)의 회수량을 시험하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In particular, after supplying silver-plated (Ag) wastewater into the first and second ion exchange resin chambers 50' and 60' and collecting it with an anion exchange resin, the anion exchange resin is backwashed with a regeneration solution. After that, the recovery amount of the valuable metal (Ag) was tested by electrolysis of the electrolyte tank, and the results are shown in Table 3 below.
공급속도(L/h)Washing water
Supply speed (L/h)
ppmInfluent Ag concentration
ppm
10도금폐수 집수조 20도금 폐수
30공급관 31,31제1 및 제2 공급관
40공급펌프 50,60제1 및 제2 이온교환섬유 챔버
70솔레노이드 밸브 80이온 교환섬유
90용액 공급관
100섬유 재생용액 집수조 110가압펌프
120전해탱크 130전해액
140전원 150,150'전극 단자판
160히이터 170양이온 교환섬유 챔버
180활성탄 필터 180'마이크로 필터
190세정수 집수조 200섬유 지지부
210세정액 공급관
L1,L2수위 조절센서10 Plating
30
40
70
90 solution supply pipe
100 Fiber recycling
120 Electrolyte tank 130 Electrolyte
140 power 150,150' electrode terminal board
160
180 activated carbon filter 180' micro filter
190 Washing
210 washing liquid supply pipe
L1, L2 level control sensor
Claims (5)
A supply pump is installed on one side of the lower part so that the plating wastewater flows into the interior and is transferred through the supply pipe, and the plating wastewater collecting tank is installed with a water level control sensor on the wall of one side, and the plating wastewater collecting tank and the supply pipe are erected. A cylindrical fiber support part filled with ion exchange fibers is installed, and a cleaning liquid supply pipe provided with a spray nozzle to spray the cleaning liquid for cleaning the ion exchange fibers is vertically installed in the center of the fiber support part, and is connected to the plating wastewater collection tank. First and second ion exchange fiber chambers installed in the supply pipe to selectively supply plating wastewater to the chamber by installing solenoid valves in the first and second supply pipes to adsorb valuable metal anions of plating wastewater with ion exchange fibers, A pressure pump installed on one side of the bottom by being extended from the first and second ion exchange fiber chambers, wherein a fiber cleaning solution collecting tank is filled with a fiber cleaning solution to selectively backwash the ion exchange fibers in the cylindrical fiber support part , The solution supply pipe is erected to supply the valuable metal anion solution obtained by backwashing the ion exchange fiber in the chamber, and the electrolytic solution and the electrode terminal plate elongated to both sides are installed, and a heater is installed on the upper side by electrolysis. An electrolytic tank installed to recover valuable metals in the cleaning solution, and a supply pipe connected to the first and second ion exchange fiber chambers include a washing water collecting tank installed to collect the washed water through an activated carbon filter and a micro filter. Valuable metal recovery device in plating wastewater using ion-exchange fibers, characterized in that the configuration.
상기 제1 및 제2 이온교환수지 챔버를 거쳐 유가금속이 제거된 도금폐수는 공급관을 통해 활성탄 필터 및 마이크로필터를 거쳐 세정된 세정수가 세정수 집수조로 회수되는 세정수 회수 단계;를 포함하는 이온 교환수지를 이용한 도금폐수중의 유가금속 회수방법.Plating wastewater supply step of supplying the plating wastewater to the first and second ion exchange resin chambers through a supply pipe in which a filter is installed through a supply pump to a lower side of the plating wastewater collecting tank into which the plating wastewater flows into, the first and When plating wastewater supplied to the second ion exchange resin chamber is supplied to the first and second ion exchange resin chambers, the first and second ion exchange resin chambers are opened and closed by opening and closing solenoid valves installed in the first and second supply pipes. After selectively supplied to the chamber, a valuable metal adsorption step of adsorbing the valuable metals in the plating wastewater introduced through a basic anion exchange resin filled in the chamber by 60 to 80%, the first and second ion exchange resins Anion exchange resin in which the regeneration solution of the resin cleaning solution collection tank is supplied to the bottom of the chamber through a cleaning solution supply pipe through a pressure pump to the chamber where plating wastewater does not flow into the chamber to backwash the anion exchange resin adsorbed with valuable metals for a certain period of time. In the backwashing step, the valuable metal anion solution backwashed in the chamber is introduced into the electrolyte tank filled with the electrolyte through the solution supply pipe on the upper side of the chamber, and the valuable metal in the solution is recovered by energizing the electrode terminal plates installed on both sides of the electrolyte. , A valuable metal recovery step in which a heater is installed in the electrolytic tank to heat the electrolyte to 30 to 70°C;
The plating wastewater from which the valuable metals have been removed through the first and second ion exchange resin chambers is collected through an activated carbon filter and a microfilter through a supply pipe to a washing water collecting tank. A method of recovering valuable metals in plating wastewater using resin.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020190062830A KR20200136784A (en) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | Methods and devices for recovery of metamorphic metals in plated waste water using ion-exchange fibers and electrolytes |
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