KR20230078423A - apparatus of manufacturing pyrolysis product from zinc selenide waste - Google Patents

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KR20230078423A KR1020210166205A KR20210166205A KR20230078423A KR 20230078423 A KR20230078423 A KR 20230078423A KR 1020210166205 A KR1020210166205 A KR 1020210166205A KR 20210166205 A KR20210166205 A KR 20210166205A KR 20230078423 A KR20230078423 A KR 20230078423A
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Abstract

The present invention provides an apparatus for producing a pyrolysis product from a zinc selenium waste, which is eco-friendly and economical by recycling the zinc selenide waste that was previously discarded, comprising: a reactor which accommodates a zinc selenide (ZnSe) waste and has a heating unit heating the reactor; a reaction gas provision unit which provides oxygen or air to the reactor; and a collection unit which cools vaporized selenium dioxide (SeO_2) from among zinc oxide (ZnO) and selenium dioxide (SeO_2) that are produced by a pyrolysis reaction in the reactor, and separately collects selenium dioxide powder, wherein a reactant loading bed, in which mesh-shaped nets are stacked in a multi-layer structure, is provided inside the reactor.

Description

셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치{apparatus of manufacturing pyrolysis product from zinc selenide waste}Apparatus of manufacturing pyrolysis product from zinc selenide waste}

본 발명은 셀렌화아연(ZnSe) 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 종래와 달리 레이저 또는 적외선 광학렌즈 가공시 발생하는 셀렌화아연 스크랩을 폐기처리하지 않고, 유기화합물 제조용 촉매 또는 산화제로 사용되며 반도체 표면처리, CdSe 반도체 제조, 태양광 모듈 표면처리, 화장품 첨가제, 식품 및 영양제 첨가제, 유리안료 등의 용도로 사용되는 이산화셀레늄(SeO2)과 고무분야 산업 부식 방지제, 세라믹 광택 및 산화방지제, 화장품 첨가제 등에 폭넓게 사용되는 산화아연(ZnO) 등의 고가의 분해산물을 고순도로 제조하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide (ZnSe) waste, and more particularly, unlike the prior art, without disposing of zinc selenide scrap generated during laser or infrared optical lens processing, organic compounds Selenium dioxide (SeO 2 ), which is used as a catalyst or oxidizing agent for manufacturing and used for semiconductor surface treatment, CdSe semiconductor manufacturing, solar module surface treatment, cosmetic additives, food and nutritional additives, glass pigments, and industrial corrosion inhibitor in the rubber field, It relates to a device for producing high-purity expensive decomposition products such as zinc oxide (ZnO), which is widely used in ceramic gloss, antioxidants, and cosmetic additives.

레이저 장치용 렌즈 또는 적외선 투과 렌즈는 굴절률이 크면서 열 분산과 흡수는 작아야 하며, 반사 코팅이 용이하고 내구성이 좋아야 하므로, 일반 유리가 아닌 셀렌화아연(ZnSe)이나 황화아연(ZnS)과 같은 광학 초자를 이용하여 제조된다.Lenses for laser devices or infrared transmission lenses must have a high refractive index, low heat dissipation and absorption, easy reflective coating and good durability, so optical materials such as zinc selenide (ZnSe) or zinc sulfide (ZnS) It is made using glass.

이러한 적외선 투과 렌즈의 사용이 필수적인 열화상 카메라 시스템은 주로 군수 분야에서 사용되었으나, 최근에는 차량용 나이트 비전, 보안/감시 등의 민수 분야로 급격히 확대되고 있으며, 특히, 최근 들어 스마트폰에 장착하여 사용할 수 있는 수준으로 크기가 작아진 외장형 적외선 카메라가 상용화됨에 따라 이러한 적외선 렌즈는 향후 다양한 종류의 이동식 전자기기에 내장될 수 있도록 크기가 더욱 작아지는 동시에 열적, 광학적 특성은 높아지는 방향으로 개발될 것으로 예측된다.Thermal imaging camera systems, which require the use of infrared penetrating lenses, have been mainly used in the military field, but recently are rapidly expanding to civilian fields such as night vision for vehicles and security/surveillance. With the commercialization of external infrared cameras that have been reduced in size to a level that is possible, it is expected that these infrared lenses will be developed in a direction in which the size becomes smaller and the thermal and optical characteristics are improved so that they can be embedded in various types of mobile electronic devices in the future.

그러나, 셀렌화아연(ZnSe)이나 황화아연(ZnS)과 같은 결정질의 광학 초자는 태생적으로 원자재의 가격이 높고, 렌즈의 형상과 표면의 정도를 높이기 위해 DTM(Diamond turning machining) 방식을 이용하여 직가공으로 제작되므로 공정이나 비용 효율이 좋지 못한 문제가 있다.However, crystalline optical glass such as zinc selenide (ZnSe) or zinc sulfide (ZnS) is inherently expensive in raw materials, and diamond turning machining (DTM) is used to improve the shape and surface of the lens. Since it is manufactured by direct processing, there is a problem that the process or cost efficiency is not good.

특히, 렌즈 가공 단계에서 렌즈를 형성하기 위해 절삭된 부분인 스크랩은, 재사용이 불가능하여 폐기하는 방식으로 처리되기에, 적외선 렌즈나 레이저 렌즈의 비용이 더욱 높아지는 문제가 있었으며, 특히 셀렌화아연의 경우에는 독성물질로 분류되어, 분해 및 중화 처리를 하여 폐기해야 하므로 폐기 비용이 높으며, 재처리에 있어서도 유독가스를 발생시켜 작업자 및 대기 환경에 유해하므로, 셀렌화아연의 독성을 중화하면서 안전하고 경제적인 방식으로 셀렌화아연 스크랩을 재활용할 수 있는 기술에 대한 개발이 요구되고 있다. In particular, since the scrap, which is the part cut to form the lens in the lens processing step, cannot be reused and is disposed of, there is a problem that the cost of the infrared lens or laser lens is further increased. In particular, in the case of zinc selenide Since it is classified as a toxic substance and must be disposed of after decomposition and neutralization treatment, the disposal cost is high, and even during reprocessing, it generates toxic gas, which is harmful to workers and the atmospheric environment, so it is safe and economical while neutralizing the toxicity of zinc selenide. Development of a technology capable of recycling zinc selenide scrap in this way is required.

특히, 셀렌화아연 폐기물을 열분해하여 고순도의 분해산물을 얻는 기술에 대한 개발이 요구되고 있다.In particular, there is a demand for development of a technology for obtaining high-purity decomposition products by thermally decomposing zinc selenide waste.

한국등록특허 제10-1075262호(2011.10.13 등록)Korean Registered Patent No. 10-1075262 (registered on October 13, 2011)

본 발명은 셀렌화아연(ZnSe) 스크랩 등의 셀렌화아연 페기물을 열분해하여 다양한 산업분야에 적용될 수 있는 고가의 소재인 이산화셀레늄(SeO2) 및 산화아연(ZnO) 등의 분해산물을 제조하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is a device for producing decomposition products such as selenium dioxide (SeO 2 ) and zinc oxide (ZnO), which are expensive materials that can be applied to various industrial fields by thermally decomposing zinc selenide waste such as zinc selenide (ZnSe) scrap. is intended to provide

또한, 효율적 공정으로 고순도의 이산화셀레늄(SeO2), 산화아연(ZnO)을 제조하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an apparatus for producing high-purity selenium dioxide (SeO 2 ) and zinc oxide (ZnO) through an efficient process.

또한, 셀렌화아연 폐기물의 표면적을 실질적으로 높일 수 있어 반응시간을 줄일 수 있으며, 반응 생성물인 기화물이 쉽게 반응기 상부로 이동하여 빠져나갈 수 있도록 할 수 있는 반응기를 구비한 분해산물을 제조하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is possible to substantially increase the surface area of the zinc selenide waste, thereby reducing the reaction time, and a device for producing decomposition products having a reactor capable of easily moving vapors, which are reaction products, to the upper part of the reactor and escaping. is intended to provide

상기의 과제 및 추가적 과제에 대하여 아래에서 자세히 서술한다.The above tasks and additional tasks are described in detail below.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서,As a means for solving the above problems,

본 발명은 셀렌화아연(ZnSe) 폐기물을 수용하며 반응기를 가열하는 가열부가 구비된 반응기; 상기 반응기에 산소 또는 에어를 제공하는 반응기체 제공부; 및 상기 반응기에서 열분해 반응으로 생성된 산화아연(ZnO) 및 이산화셀레늄(SeO2) 중 기화된 이산화셀레늄(SeO2)을 냉각시켜 이산화셀레늄 분말을 별도 포집하는 포집부;를 포함하는 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.The present invention includes a reactor equipped with a heating unit for receiving zinc selenide (ZnSe) waste and heating the reactor; a reaction gas supply unit supplying oxygen or air to the reactor; And a collection unit for separately collecting selenium dioxide powder by cooling vaporized selenium dioxide (SeO 2 ) among zinc oxide (ZnO) and selenium dioxide (SeO 2 ) generated by a thermal decomposition reaction in the reactor; selenide waste containing zinc To provide a device for producing degradation products.

또한, 상기 반응기 내부에는 메쉬 형상의 망이 다층 적층된 구조의 반응물 적재대를 구비하는 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste having a reactant loading platform having a structure in which a multi-layered mesh-like network is stacked inside the reactor is provided.

또한, 상기 반응물 적재대의 메쉬 형상의 망은 5 mm 내지 50 mm 범위내로 상호 이격되어 다층 적층되는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, the mesh-shaped networks of the reactant loading zone are spaced apart from each other within the range of 5 mm to 50 mm and stacked in multiple layers, providing a device for producing decomposition products from zinc selenide waste.

또한, 상기 반응기의 상부에 하면이 볼록하게 라운드진 냉각부를 더 포함하고, 상기 냉각부 하부에, 메쉬망 형상의 포집부가 위치하는 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste is provided, further comprising a cooling unit having a convexly rounded lower surface at an upper portion of the reactor, and a mesh-net collecting unit located below the cooling unit.

또한, 상기 가열부는 반응기내의 온도를 200℃ 내지 500℃ 범위내로 가열하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, the heating unit provides an apparatus for preparing decomposition products from zinc selenide waste, which heats the temperature in the reactor within the range of 200 ° C to 500 ° C.

또한, 상기 냉각부의 상부에 압력 조절기가 구비된 가스 배출부를 더 포함하며, 반응기의 압력은 1 bar 내지 3 bar 범위내이며, 반응기의 가스 배출부에서 감지되는 압력은 1 bar 미만인 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, it further includes a gas outlet equipped with a pressure regulator at the top of the cooling unit, the pressure of the reactor is in the range of 1 bar to 3 bar, the pressure detected at the gas outlet of the reactor is less than 1 bar to zinc selenide waste An apparatus for producing degradation products is provided.

또한, 상기 포집부의 하부에 이산화셀레늄 포집 분말이 반응기 하부로 낙하하여 산화아연의 순도가 떨어지는 것을 방지하기 위한 받침부를 더 포함하고, 상기 받침부는 가열부에 의해 가열되는 영역에 존재하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, a support portion for preventing the purity of zinc oxide from falling due to the selenium dioxide collection powder falling to the bottom of the reactor is further included at the lower portion of the collection portion, and the support portion is present in a region heated by the heating portion. Zinc selenide An apparatus for producing degradation products from waste is provided.

또한, 상기 반응기의 내측벽에는 기화된 이산화셀레늄을 반응기 중앙부로 가이드하여 상승시키기 위해 반응기내로 돌출된 가이드부를 더 포함하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, the inner wall of the reactor further includes a guide protruding into the reactor to guide and raise the vaporized selenium toward the central portion of the reactor, providing an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste.

또한, 상기 반응기는 셀렌화아연(ZnSe) 폐기물에 초음파를 가하기 위한 초음파 프로브를 더 포함하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, the reactor provides an apparatus for producing a decomposition product from zinc selenide waste, further comprising an ultrasonic probe for applying ultrasonic waves to zinc selenide (ZnSe) waste.

또한, 상기 가열부는 반응기의 온도를 350℃ 내지 500℃ 범위내로 가열하는 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, the heating unit provides a device for producing decomposition products from zinc selenide waste, which heats the temperature of the reactor in the range of 350 ° C to 500 ° C.

또한, 기화된 이산화셀레늄(SeO2)을 반응기로부터 배출하는 배출부; 및 상기 배출부로부터 배출된 기화 상태의 이산화셀레늄을 수용하며 냉각부가 구비된 포집 용기;를 포함하며, 상기 포집부는 메쉬망 형상으로 포집 용기내에 구비되어 이산화셀레늄 분말을 포집하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, a discharge unit for discharging the vaporized selenium dioxide (SeO 2 ) from the reactor; and a collecting container having a cooling unit for accommodating the vaporized selenium discharged from the discharging unit, wherein the collecting unit is provided in a mesh-shaped collecting container to collect selenium dioxide powder. An apparatus for producing degradation products is provided.

또한, 상기 포집 용기에서 배출되는 가스내에 잔존하는 이산화셀레늄을 2차로 포집하기 위한 제2포집 용기 및 상기 제2포집 용기내에 구비된 메쉬망 형상의 제2포집부를 포함하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, it is divided into zinc selenide waste, including a second collection container for secondarily collecting selenium dioxide remaining in the gas discharged from the collection container and a second collection unit in the form of a mesh net provided in the second collection container. An apparatus for producing seafood is provided.

또한, 상기 배출부는 이산화셀레늄을 기화 상태로 이송시, 산화아연을 포함한 불순물을 제거하는 필터를 더 포함하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치를 제공한다.In addition, the discharge unit provides an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste, further comprising a filter for removing impurities including zinc oxide when transporting selenium dioxide in a vaporized state.

본 발명의 일실시예에 따른 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치는, 기존에 폐기되던 셀렌화아연 스크랩 등의 셀렌화아연 폐기물을 재활용할 수 있어 친환경적이고 경제적이다.An apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste according to an embodiment of the present invention is eco-friendly and economical because it can recycle zinc selenide waste such as zinc selenide scrap that has been previously discarded.

또한, 셀렌화아연의 분해산물로서 고순도의 이산화셀레늄(SeO2) 및 산화아연(ZnO)을 제조할 수 있다. In addition, high-purity selenium dioxide (SeO 2 ) and zinc oxide (ZnO) can be produced as decomposition products of zinc selenide.

또한, 셀렌화아연 폐기물의 표면적을 실질적으로 높일 수 있어 반응시간을 줄일 수 있으며, 반응 생성물인 기화물이 쉽게 반응기 상부로 이동하여 빠져나갈 수 있도록 할 수 있다.In addition, since the surface area of the zinc selenide waste can be substantially increased, the reaction time can be reduced, and the vaporized product, which is a reaction product, can easily move to the top of the reactor and escape.

상기의 효과 및 추가적 효과에 대하여 아래에서 자세히 서술한다.The above effects and additional effects are described in detail below.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치의 개략 구성도이며,
도 2는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치의 개략 구성도이며,
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치의 반응기 개략 구성도이다.
1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste according to another embodiment of the present invention;
3 is a schematic configuration diagram of a reactor of an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the corresponding component is not limited by the term. In addition, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치의 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 셀렌화아연(ZnSe) 폐기물을 수용하며 반응기내의 온도를 200℃ 내지 500℃ 범위내, 좋기로는 반응기의 온도를 350℃ 내지 500℃ 범위내로 가열하는 가열부가 구비된 반응기, 상기 반응기에 산소 또는 에어를 제공하는 반응기체 제공부, 및 상기 반응기에서 열분해 반응으로 생성된 산화아연(ZnO) 및 이산화셀레늄(SeO2) 중 기화된 이산화셀레늄(SeO2)을 냉각시켜 이산화셀레늄 분말을 별도 포집하는 포집부를 포함한다. 상기 반응기는 셀렌화아연(ZnSe) 폐기물에 초음파를 가하기 위한 초음파 프로브를 더 포함할 수 있다. 또한 도시되지 않았으나 반응기의 압력을 측정하는 압력센서, 온도를 측정하는 온도센서 등을 더 포함할 수 있다.As shown, a reactor equipped with a heating unit for accommodating zinc selenide (ZnSe) waste and heating the temperature of the reactor within the range of 200 ° C to 500 ° C, preferably within the range of 350 ° C to 500 ° C, the A reactive gas providing unit for providing oxygen or air to the reactor, and cooling vaporized selenium dioxide (SeO 2 ) among zinc oxide (ZnO) and selenium dioxide (SeO 2 ) generated by the thermal decomposition reaction in the reactor to obtain selenium dioxide powder. Includes a separate collecting unit. The reactor may further include an ultrasonic probe for applying ultrasonic waves to zinc selenide (ZnSe) waste. In addition, although not shown, a pressure sensor for measuring the pressure of the reactor, a temperature sensor for measuring the temperature, and the like may be further included.

셀렌화아연 폐기물은 반응을 위해 반응기내의 하부에 위치하며, 반응기를 가열하는 가열부는 반응기의 하부에 존재하거나 반응기의 일부 또는 전부를 감싸서 존재할 수 있다. 도 1의 경우 반응기 상부에 냉각부가 존재하므로 반응기의 하부측을 가열하는 것이 좋다.Zinc selenide waste is located at the bottom of the reactor for the reaction, and a heating unit for heating the reactor may exist at the bottom of the reactor or may surround part or all of the reactor. In the case of FIG. 1, since there is a cooling unit at the top of the reactor, it is preferable to heat the lower side of the reactor.

상기 냉각부의 상부에 압력 조절기가 구비된 가스 배출부를 더 포함하며, 반응기의 압력은 1 bar 내지 3 bar 범위내이며, 반응기의 배출부에서 감지되는 압력은 1 bar 미만으로 조절하는 것이 반응 효율에 좋다.Further comprising a gas discharge unit equipped with a pressure regulator at the top of the cooling unit, the pressure of the reactor is in the range of 1 bar to 3 bar, and adjusting the pressure detected at the discharge unit of the reactor to less than 1 bar is good for reaction efficiency. .

반응기체 제공부는 산소 또는 에어를 반응기내로 공급하며, 반응 기체인 산소를 제공한다. 반응기체 공급량 및 반응기내의 압력 조절을 위한 조절밸브가 구비될 수 있으며, 기체 공급량을 체크하는 유량계가 구비될 수 있다. 반응기체의 배출구는 반응기내에 수용된 셀렌화아연 폐기물의 내부까지 침투하여 반응기체를 공급할 수 있도록 반응기내의 하부에 존재하는 것이 반응속도 측면에서 좋다.The reaction gas supply unit supplies oxygen or air into the reactor and provides oxygen as a reaction gas. A control valve for controlling the supply amount of the reaction gas and the pressure in the reactor may be provided, and a flow meter for checking the supply amount of the gas may be provided. It is preferable in terms of reaction rate that the outlet of the reaction gas is present at the bottom of the reactor so that the reaction gas can be supplied by penetrating into the inside of the zinc selenide waste contained in the reactor.

반응기의 상부에는 기화된 이산화셀레늄(SeO2)을 냉각시키기 위한 냉각부가 구비된다. 냉각부의 하부에는 이산화셀레늄을 효율적으로 포집하기 위한 메쉬망 형상의 포집부가 위치한다. 기화된 이산화셀레늄이 냉각되는 영역에서 메쉬망 형상의 포집부를 구비하여, 상기 메쉬망 형상의 포집부에 기화된 이산화셀레늄이 통과되면서 냉각되어 상기 메쉬망 형상의 포집부에서 이산화셀레늄 분말을 포집할 수 있다. A cooling unit for cooling the vaporized selenium dioxide (SeO 2 ) is provided at the top of the reactor. At the lower part of the cooling unit, a mesh-shaped collecting unit for efficiently collecting selenium dioxide is located. A mesh-shaped collecting unit is provided in the area where the vaporized selenium dioxide is cooled, and the vaporized selenium dioxide is cooled while passing through the mesh-shaped collecting unit to collect selenium dioxide powder in the mesh-shaped collecting unit. there is.

상기 메쉬망 형상의 포집부는 메쉬망 형상이 하나의 층 또는 다층 구조일 수 있으며. 또는 층의 구분이 없이 금속사가 3차원적 구조로 얽혀 있는 형태일 수 있다. The mesh-shaped collecting unit may have a single-layer or multi-layer structure. Alternatively, it may be a form in which metal yarns are entangled in a three-dimensional structure without distinction of layers.

냉각부는 하면이 볼록하게 라운드진 형상인 것이 좋다. 일례로, 반구의 형상이거나 구의 형상일 수 있으며, 좌우 길이가 높이보다 큰, 눌린 구의 형상일 수 있다. 이는 이산화셀레늄 기체가 포집부의 중앙부에 먼저 닿도록 하여 분말의 포집이 중앙부에 많이 집중되게 하기 위해서 좋다. 또한, 포집된 분말이 떨어져 산화아연의 순도를 떨어뜨리는 것을 방지하는 받침부에 낙하된 분말이 잘 안착될 수 있도록 하기 위해 좋다.The cooling unit preferably has a convexly rounded lower surface. For example, it may be in the shape of a hemisphere or a sphere, and may be in the shape of a pressed sphere in which the left and right lengths are greater than the height. This is good for allowing the selenium dioxide gas to reach the central portion of the collecting unit first so that the powder collection is concentrated in the central portion. In addition, it is good for ensuring that the fallen powder can be well seated in the supporting part that prevents the collected powder from falling and lowering the purity of the zinc oxide.

한편, 전술하였듯이, 포집된 이산화셀레늄 분말이 아래로 떨어져 산화아연의 순도를 떨어뜨리는 것을 방지하기 위해 상기 포집부의 하부에 받침부를 구비한다. 받침부는 가열부에 의해 가열되는 영역에 존재할 수 있다. 이는 받침부에 안착된 이산화셀레늄 분말이 다시 기화하여 포집부에서 재포집되도록 할 수 있는 점에서 좋다. 받침부의 고정 형태는 제한되지 않으며, 반응기 상부, 예를 들어 냉각부와 연결된 고정대를 통해 고정되거나, 반응기 하부나 측면에 고정될 수 있다.On the other hand, as described above, in order to prevent the collected selenium dioxide powder from falling down and reducing the purity of zinc oxide, a supporting part is provided at the lower part of the collecting part. The supporting part may be present in a region heated by the heating part. This is good in that the selenium dioxide powder seated on the supporting part can be re-vaporized and re-collected in the collecting part. The fixing form of the supporting portion is not limited, and may be fixed through a fixing table connected to the upper part of the reactor, for example, the cooling part, or fixed to the bottom or side of the reactor.

또한, 상기 반응기의 내측벽에는 기화된 이산화셀레늄을 반응기 중앙부로 가이드하여 상승시키기 위해 반응기내로 돌출된 가이드부를 더 포함할 수 있다. 상기 포집부가 반응기 중앙부에 위치함으로 인해 기화된 이산화셀레늄이 반응기 측면으로 이동하여 상승하게 되므로, 포집부에서의 포집 효율이 떨어질 수 있다. 이를 방지하기 위해 기화된 이산화셀레늄을 반응기 중앙부로 가이드하기 위하여 반응기내로 돌출된 가이드부를 구비한다. 가이드부는 상기 받침부의 상부에 존재하고, 가열부에 의해 가열되는 영역에 존재하며, 돌출 형태는 반응기 중앙으로 갈수록 높아지는 경사진 형태일 수 있다.In addition, the inner wall of the reactor may further include a guide protruding into the reactor to guide and raise the vaporized selenium dioxide to the center of the reactor. Since the collection part is located in the central part of the reactor, the vaporized selenium dioxide moves to the side of the reactor and rises, so the collection efficiency in the collection part may decrease. In order to prevent this, a guide unit protruding into the reactor is provided to guide the vaporized selenium dioxide to the central portion of the reactor. The guide part is present on the top of the supporting part and is present in a region heated by the heating part, and the protruding shape may be an inclined shape that becomes higher toward the center of the reactor.

이산화셀레늄이 포집된 후 잔존하는 기체는 가스 배출부를 통해 배출되어, 가스 중화기로 유입된다. 가스 배출부에는 압력 조절기가 설치될 수 있다. 압력 조절기는 밸브, 감압 펌프 등의 형태일 수 있다. 상기 압력 조절기에서 감지되는 압력을 1 bar 미만으로 조절하여 산소가 쉽게 여기하여 반응이 잘 일어나도록 하는 것이 좋다.After the selenium dioxide is collected, the remaining gas is discharged through the gas outlet and introduced into the gas neutralizer. A pressure regulator may be installed in the gas outlet. The pressure regulator may be in the form of a valve, pressure reducing pump or the like. It is preferable to adjust the pressure sensed by the pressure regulator to less than 1 bar so that oxygen is easily excited and the reaction occurs well.

한편, 열분해 반응 완료 후, 반응기에는 산화아연이 고체로 존재하게 된다. 따라서, 반응기에 존재하는 산화아연을 수득하고, 분쇄하여 산화아연 분말을 얻을 수 있다. 산화아연의 분쇄 방법은 제한되지 않으며, 볼밀 방식일 수 있다.Meanwhile, after completion of the thermal decomposition reaction, zinc oxide exists as a solid in the reactor. Thus, zinc oxide present in the reactor can be obtained and pulverized to obtain zinc oxide powder. The grinding method of zinc oxide is not limited and may be a ball mill method.

도 2는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치의 개략 구성도이다. 도 1과 동일한 도면부호는 동일한 구성 및 기능을 하므로, 전술한 바를 원용하며, 이하 생략한다.Figure 2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste according to another embodiment of the present invention. Since the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same configuration and function, the above description is used and omitted below.

도 2에 도시된 바와 같이, 냉각부 및 포집부를 반응기와 별도로 구비한다. 즉, 기화된 이산화셀레늄(SeO2)을 반응기로부터 배출하는 배출부; 및 상기 배출부로부터 배출된 기화 상태의 이산화셀레늄을 수용하며 냉각부가 구비된 포집 용기를 별도로 구비한다. 상기 포집부는 메쉬망 형상으로 포집 용기내에 구비되어 이산화셀레늄 분말을 포집하게 된다. 포집부의 메쉬망 형상은 전술하였다. 상기 배출부는 이산화셀레늄을 기화 상태로 이송시, 산화아연을 포함한 불순물을 제거하는 필터를 더 포함하여 이산화셀레늄 분말의 순도를 높일 수 있다. As shown in Figure 2, the cooling unit and the collecting unit are provided separately from the reactor. That is, a discharge unit for discharging the vaporized selenium dioxide (SeO 2 ) from the reactor; and a collecting container separately equipped with a cooling unit for accommodating the vaporized selenium dioxide discharged from the discharge unit. The collecting unit is provided in a collecting container in a mesh shape to collect selenium dioxide powder. The mesh shape of the collecting unit has been described above. When the selenium dioxide is transported in a vaporized state, the discharge unit may further include a filter for removing impurities including zinc oxide to increase the purity of the selenium dioxide powder.

반응기 배출부와 포집기 사이의 배관은 열선 등을 통해 200℃ 내지 300℃ 범위내로 유지하도록 하여 기화물이 포집부로 기화 상태로 이송될 수 있도록 한다. The piping between the reactor outlet and the collector is maintained within the range of 200° C. to 300° C. through a heating wire or the like so that the vaporized material can be transferred to the collector in a vaporized state.

선택적으로, 상기 포집 용기에서 배출되는 가스내에 잔존하는 이산화셀레늄을 2차로 포집하기 위한 제2포집 용기 및 상기 제2포집 용기내에 구비된 메쉬망 형상의 제2포집부를 더 구비하여, 이산화셀레늄의 포집량을 높일 수 있다.Optionally, a second collecting container for secondarily collecting selenium dioxide remaining in the gas discharged from the collecting container and a mesh-shaped second collecting part provided in the second collecting container are further provided to collect selenium dioxide. volume can be increased.

도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치의 반응기 개략 구성도이다. 도시된 바와 같이, 반응기 내부에 메쉬 형상의 망이 다층 적층된 구조의 반응물 적재대를 구비한다. 구체적으로 반응물 적재대는 반응기 내부의 하부에 위치할 수 있다. 상기 다층 적층된 메쉬망에 셀렌화아연 폐기물이 다층으로 적재되게 된다. 상기 다층 적층된 메쉬망의 상호 이격 거리는 5 mm 내지 50 mm 범위내일 수 있다. 메쉬망의 상호 이격 거리가 상기 범위 미만일 경우 다층 구조의 효과가 떨어질 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 반응기의 크기가 커지거나 셀렌화아연 폐기물의 적재량이 적어 비효율적일 수 있다. 또한, 각 층에 셀렌화아연 폐기물을 2 내지 10mm 두께로 적재할 수 있다. 상기 범위 미만에서는 셀렌화아연 폐기물의 적재량이 적어 비효율적일 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 표면적이 줄어들어 반응 시간이 더 소요될 수 있고, 반응물이 기화시 기화물이 각층에서 쉽게 빠져나가는 것을 어렵게 할 수 있다.3 is a schematic configuration diagram of a reactor of an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste according to another embodiment of the present invention. As shown, the reactor is provided with a reactant loading table having a structure in which a multi-layered mesh network is stacked inside the reactor. Specifically, the reactant loading stage may be located at the bottom of the inside of the reactor. Zinc selenide waste is loaded in multiple layers on the multi-layered mesh net. The distance between the multi-layered mesh networks may be in the range of 5 mm to 50 mm. If the distance between the mesh networks is less than the above range, the effect of the multi-layer structure may be reduced, and if it exceeds the above range, the size of the reactor may increase or the loading amount of zinc selenide waste may be small, resulting in inefficiency. In addition, zinc selenide waste may be stacked in a thickness of 2 to 10 mm in each layer. Below the above range, the loading amount of zinc selenide waste may be inefficient, and when it exceeds the above range, the surface area may be reduced and the reaction time may be longer, and it may be difficult for the vaporized material to easily escape from each layer when the reactant is vaporized. there is.

이러한 반응물 적재대 구조는 반응기내에 존재하는 셀렌화아연 폐기물의 표면적을 실질적으로 높일 수 있어 반응시간을 줄일 수 있으며, 반응 생성물인 기화물이 쉽게 반응기 상부로 이동하여 빠져나갈 수 있도록 할 수 있다.This structure of the reactant loading zone can substantially increase the surface area of the zinc selenide waste existing in the reactor, thereby reducing the reaction time, and allowing the vaporized product, which is a reaction product, to easily move to the top of the reactor and escape.

이하 본 발명의 일실시예에 따른 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for preparing a decomposition product from zinc selenide waste according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일실시예에 따른 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 방법은, 셀렌화아연(ZnSe) 폐기물을 반응기에 넣고, 산소 분위기에서 200℃ 내지 1000℃ 범위내에서 가열하며 열분해 생성물을 얻는 단계(S10), 상기 열분해 생성물 중 하나인 이산화셀레늄을 기화 상태로 이송 후 냉각시켜 이산화셀레늄 분말을 포집하는 단계(S20), 및 상기 열분해 생성물 중 하나이며, 상기 반응기에 고체로 존재하는 산화아연을 수득하고 분쇄하여 산화아연 분말을 얻는 단계(S30)를 포함하여 이루어진다.A method for producing a decomposition product from zinc selenide waste according to an embodiment of the present invention is to put zinc selenide (ZnSe) waste into a reactor, heat it in an oxygen atmosphere in the range of 200 ° C to 1000 ° C and obtain a thermal decomposition product Step (S10), collecting selenium dioxide powder by transferring selenium dioxide, which is one of the thermal decomposition products, in a vaporized state and then cooling it (S20), and zinc oxide, which is one of the thermal decomposition products and is present in the reactor as a solid. Obtaining and pulverizing to obtain zinc oxide powder (S30).

이하 보다 구체적으로 설명한다.It will be described in more detail below.

상기 열분해 생성물을 얻는 단계(S10)는 우선 셀렌화아연 폐기물을 반응기에 넣는다. 셀렌화아연 폐기물이란 셀렌화아연 그 자체일 수도 있으며, 다른 성분들이 혼합되어 있는 형태일 수도 있다. 특히 셀렌화아연 성분이거나 셀렌화아연 성분이 포함된 레이저 장치용 렌즈 또는 적외선 투과 렌즈의 가공 후 절삭된 스크랩일 수 있다. In the step of obtaining the thermal decomposition product (S10), zinc selenide waste is first introduced into the reactor. Zinc selenide waste may be zinc selenide itself or a mixture of other components. In particular, it may be a zinc selenide component or scrap cut after processing a lens for a laser device or an infrared transmission lens containing the zinc selenide component.

제한되지 않으나 셀렌화아연 폐기물은 셀렌화아연 이외의 불순물을 먼저 제거하기 위해 전처리된 후 반응기에 투입될 수 있다. 일례로 오염물을 세척하고 건조한 후 반응기에 투입될 수 있다. 또는 진공상태에서 가열하여 불순물을 제거할 수 있다. 이때 가열은 100℃ 내지 300℃ 범위내에서 수행될 수 있다. 가열이 100℃ 미만의 온도로 수행되는 경우에는 불순물 제거 효과가 미미하고, 300℃ 초과의 온도로 수행되는 경우에는 불순물이 포함된 상태에서 셀렌화아연의 부반응이 일어나 수율 및 순도가 떨어지는 문제가 있다.Although not limited, the zinc selenide waste may be pretreated to first remove impurities other than zinc selenide and then introduced into the reactor. For example, contaminants may be washed and dried before being introduced into the reactor. Alternatively, impurities may be removed by heating in a vacuum state. At this time, heating may be performed within the range of 100 ℃ to 300 ℃. When the heating is performed at a temperature of less than 100 ° C, the impurity removal effect is insignificant, and when the heating is performed at a temperature of more than 300 ° C, a side reaction of zinc selenide occurs in the presence of impurities, resulting in a decrease in yield and purity. .

반응기에 셀렌화아연 폐기물을 넣을 때, 셀렌화아연 폐기물의 평균입경은 0.1 mm 내지 2 mm 범위내인 것이 좋다. 여기서 입경은 셀렌화아연 폐기물의 형상과 무관하게 임의의 양단 거리를 측정하였을 때 가장 큰 값으로 정의한다. 셀렌화아연 폐기물의 평균입경이 0.1mm 보다 작은 경우, 열분해 반응 후 셀렌화아연 수득시 산화아연이 일부 존재하여 순도가 저하되며, 산화아연의 손실이 발생하여 산화아연의 수율이 떨어질 수 있으며 열분해 반응 시간이 더 이상 감소하지 않고 포화될 수 있다. 셀렌화아연 폐기물의 평균입경이 2mm를 초과하는 경우 열분해 반응 시간이 길어지며, 열분해 반응이 불완전하여 산화아연에 셀렌화아연이 잔존하여 순도 및 수율이 떨어질 수 있다.When the zinc selenide waste is put into the reactor, the average particle diameter of the zinc selenide waste is preferably in the range of 0.1 mm to 2 mm. Here, the particle size is defined as the largest value when a distance between both ends is measured regardless of the shape of the zinc selenide waste. If the average particle diameter of the zinc selenide waste is smaller than 0.1 mm, when zinc selenide is obtained after the thermal decomposition reaction, some zinc oxide is present and the purity is lowered. Time can saturate without any further decrease. If the average particle diameter of the zinc selenide waste exceeds 2 mm, the thermal decomposition reaction time is prolonged, and the thermal decomposition reaction is incomplete, so that zinc selenide remains in zinc oxide, which may reduce purity and yield.

셀렌화아연 폐기물을 반응기에 넣고, 산소 또는 에어 분위기에서 가열하여 열분해 생성물을 얻는다. 산소 또는 에어 분위기에서의 열분해 생성물로는 이산화셀레늄과 산화아연을 들 수 있다. 제한되지 않으나 반응시 셀렌화아연 폐기물의 분해 속도를 높이기 위해 교반을 진행할 수 있다.Zinc selenide waste is put into a reactor and heated in an oxygen or air atmosphere to obtain a thermal decomposition product. Thermal decomposition products in an oxygen or air atmosphere include selenium dioxide and zinc oxide. Although not limited, stirring may be performed to increase the decomposition rate of the zinc selenide waste during the reaction.

선택적으로, 산소 또는 에어 분위기에서 가열하기 전에, 부반응을 방지하기 위해 반응기를 먼저 진공 수준으로 감압할 수 있으며, 아르곤 등의 불활성 기체나 질소 가스를 흘려주어 퍼징할 수 있다. Optionally, before heating in an oxygen or air atmosphere, the reactor may be first decompressed to a vacuum level to prevent side reactions, and may be purged by flowing inert gas such as argon or nitrogen gas.

가열 온도는 제한되지 않으나 200℃ 내지 500℃ 범위내일 수 있다. 보다 바람직하기로는 350℃ 내지 500℃ 범위내일 수 있다. 상기 범위 미만의 경우 반응이 완전히 이루어지지 않거나 반응 시간이 오래 걸리며, 이산화셀레늄이 반응기에 잔존하여 산화아연의 순도가 떨어질 수 있다. 상기 범위를 초과하는 경우 과도한 반응으로 표면 경화가 발생할 수 있으며, 산화아연 일부가 이산화셀레늄과 함께 이송되어 이산화셀레늄의 순도가 떨어질 수 있으며, 스테인레스 재질의 반응기 표면이 산화되어 불순물이 발생할 수 있다.The heating temperature is not limited but may be in the range of 200°C to 500°C. More preferably, it may be in the range of 350 ° C to 500 ° C. If the amount is less than the above range, the reaction may not be completely performed or the reaction time may be long, and selenium dioxide may remain in the reactor to reduce the purity of zinc oxide. If the above range is exceeded, surface hardening may occur due to excessive reaction, a part of zinc oxide may be transported together with selenium dioxide, and the purity of selenium dioxide may decrease, and the surface of the reactor made of stainless material may be oxidized to generate impurities.

반응기의 압력은 제한되지 않으나, 에어 또는 산소를 주입하여, 1 bar 내지 3 bar 범위내로 조절할 수 있다. 또한, 반응기의 배출부에는 압력 조절기를 설치하여 배출부의 압력을 조절하되, 상기 압력 조절기에서 감지되는 압력이 1 bar 미만으로 조절하여 산소가 쉽게 여기하여 반응이 잘 일어나도록 하는 것이 좋다.The pressure of the reactor is not limited, but can be adjusted within the range of 1 bar to 3 bar by injecting air or oxygen. In addition, it is preferable to install a pressure regulator at the discharge part of the reactor to adjust the pressure at the discharge part, and adjust the pressure sensed by the pressure regulator to less than 1 bar so that oxygen is easily excited and the reaction occurs well.

한편, 열분해 생성물을 얻는 단계는 셀렌화아연(ZnSe) 폐기물에 초음파를 가하면서 가열할 수 있다. 초음파을 가하면서 열분해 반응시 반응이 촉진될 수 있으며, 이산화셀레늄의 기화가 촉진되어 수율 및 순도가 좋아질 수 있다.Meanwhile, in the step of obtaining a thermal decomposition product, zinc selenide (ZnSe) waste may be heated while ultrasonic waves are applied. The reaction may be accelerated during the thermal decomposition reaction while applying ultrasonic waves, and the yield and purity may be improved by accelerating the evaporation of selenium dioxide.

다음, 상기 이산화셀레늄 분말을 포집하는 단계(S20)는 상기 열분해 생성물 중 하나인 이산화셀레늄(SeO2)을 기화 상태로 이송 후 냉각시켜 이산화셀레늄 분말을 포집하게 된다. 이산화셀레늄의 수율을 높이기 위해, 기화 상태로 이송되는 과정에서 필터를 통과시켜 산화아연 등의 불순물을 제거할 수 있다. 이송, 필터 과정은 이산화셀레늄의 기화 상태를 유지하기 위해 이산화셀레늄의 기화 온도 이상을 유지하는 것이 좋다. 상기 기화 상태로 이송하는 것의 의미에는 반응기의 상부로 기화 상태로 이송하는 것도 포함된다.Next, in the step of collecting the selenium dioxide powder (S20), selenium dioxide (SeO 2 ), one of the thermal decomposition products, is transported in a vaporized state and then cooled to collect the selenium dioxide powder. In order to increase the yield of selenium dioxide, impurities such as zinc oxide may be removed by passing the selenium dioxide through a filter in the process of being transported in a vaporized state. In the process of transporting and filtering, it is preferable to maintain the vaporization temperature of selenium dioxide or higher in order to maintain the vaporization state of selenium dioxide. The meaning of conveying in a vaporized state includes conveying in a vaporized state to the top of the reactor.

이산화셀레늄 분말을 포집하기 위해 기화된 이산화셀레늄을 냉각시킨다. 냉각방법은 제한되지 않으며, 이송관이나 반응기 상부의 외부에 냉각수를 흘려주는 방식을 통해 이산화셀레늄을 냉각시킬 수 있다. 급냉을 위해서는 냉매로서 액체질소를 사용할 수도 있다.The vaporized selenium dioxide is cooled to collect selenium dioxide powder. The cooling method is not limited, and the selenium dioxide can be cooled by flowing cooling water outside the transfer pipe or the upper part of the reactor. For rapid cooling, liquid nitrogen may be used as a refrigerant.

이산화셀레늄을 효율적으로 포집하고, 미세 분말로 얻기 위해, 기화된 이산화셀레늄이 냉각되는 영역에서 메쉬망 형상의 포집부를 구비하여, 상기 메쉬망 형상의 포집부에 기화된 이산화셀레늄이 통과되면서 냉각되어 상기 메쉬망 형상의 포집부에서 이산화셀레늄 분말을 포집할 수 있다. 상기 메쉬망 형상의 포집부는 메쉬망 형상이 하나의 층 또는 다층 구조일 수 있으며. 또는 층의 구분이 없이 금속사가 3차원적 구조로 얽혀 있는 형태일 수 있다. 이런 방식을 통해, 평균 입경이 10㎛ 내지 200㎛ 범위내의 이산화셀레늄 분말을 포집할 수 있다. 여기서의 평균입경은 전자현미경사진(SEM)으로 측정한 분말의 평균입경이다.In order to efficiently collect selenium dioxide and obtain it as fine powder, a mesh-shaped collecting part is provided in a region where the vaporized selenium dioxide is cooled, and the vaporized selenium dioxide is cooled while passing through the mesh-shaped collecting part. The selenium dioxide powder can be collected in the mesh-shaped collecting unit. The mesh-shaped collecting unit may have a single-layer or multi-layer structure. Alternatively, it may be a form in which metal yarns are entangled in a three-dimensional structure without distinction of layers. In this way, it is possible to collect selenium dioxide powder having an average particle diameter in the range of 10 μm to 200 μm. The average particle diameter here is the average particle diameter of the powder measured by electron micrograph (SEM).

한편, 열분해 반응 완료 후, 반응기에는 산화아연이 고체로 존재하게 된다. 따라서, 반응기에 존재하는 산화아연을 수득하고, 분쇄하여 산화아연 분말을 얻을 수 있다(S30). 산화아연의 분쇄 방법은 제한되지 않으며, 볼밀 방식일 수 있다.Meanwhile, after completion of the thermal decomposition reaction, zinc oxide exists as a solid in the reactor. Therefore, zinc oxide present in the reactor may be obtained and pulverized to obtain zinc oxide powder (S30). The grinding method of zinc oxide is not limited and may be a ball mill method.

상기의 과정을 통해 최종 얻어진 산화아연 분말 및 이산화셀레늄 분말의 순도는 99.0% 이상임을 확인할 수 있었다. 특히, 상기 산화아연 분말의 셀레늄 농도는 0.1 wt% 미만이며, 상기 이산화셀레늄 분말의 아연 농도는 0.1 wt% 미만으로 아연과 셀레늄 원소가 잘 분리된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 산화아연 분말의 순도는 99.0wt 이상이며, 이산화셀레늄 분말의 순도는 98.0% 이상으로 고순도를 얻을 수 있었다. 초음파을 사용하지 않는 경우 상기 범위의 고순도 분말을 얻을 수 없었다.It was confirmed that the purity of the zinc oxide powder and selenium dioxide powder finally obtained through the above process was 99.0% or more. In particular, since the concentration of selenium in the zinc oxide powder was less than 0.1 wt% and the concentration of zinc in the selenium dioxide powder was less than 0.1 wt%, it was confirmed that zinc and selenium elements were well separated. In addition, the purity of the zinc oxide powder was 99.0 wt or more, and the purity of the selenium dioxide powder was 98.0% or more, so high purity was obtained. When ultrasonic waves were not used, high-purity powder within the above range could not be obtained.

선택적으로, 얻어진 이산화셀레늄 분말은 수산화나트륨(NaOH)과 반응시켜 고순도의 아셀렌산나트륨(Na2SeO3)을 얻는 단계를 더 거칠 수 있다. 이산화셀레늄 분말을 수득한 후 수산화나트륨과 반응시킬 수 있다. Optionally, the obtained selenium dioxide powder is reacted with sodium hydroxide (NaOH) to obtain high-purity sodium selenite (Na 2 SeO 3 ). After obtaining selenium dioxide powder, it can be reacted with sodium hydroxide.

상기와 같은 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 방법을 통해, 기존에 폐기되던 셀렌화아연 스크랩 등의 셀렌화아연 폐기물을 재활용할 수 있어 친환경적이고 경제적이다.Through the method of producing decomposition products from zinc selenide waste as described above, it is eco-friendly and economical because it is possible to recycle zinc selenide waste such as zinc selenide scrap that has been previously discarded.

또한, 유기화합물 제조용 촉매 또는 산화제로 사용되며 반도체 표면처리, CdSe 반도체 제조, 태양광 모듈 표면처리, 화장품 첨가제, 식품 및 영양제 첨가제, 유리안료 등의 용도로 사용되는 이산화셀레늄(SeO2)과 고무분야 산업 부식 방지제, 세라믹 광택 및 산화방지제, 화장품 첨가제 등에 폭넓게 사용되는 산화아연(ZnO), 식품 및 약품 첨가제나 유리안료로 사용되는 아셀렌산나트륨(Na2SeO3) 등의 고가의 분해산물을 고순도로 제조할 수 있다.In addition, selenium dioxide (SeO 2 ), which is used as a catalyst or oxidizing agent for organic compound production, and used for semiconductor surface treatment, CdSe semiconductor manufacturing, solar module surface treatment, cosmetic additives, food and nutritional additives, and glass pigments, and rubber field Zinc oxide (ZnO), which is widely used in industrial corrosion inhibitors, ceramic gloss and antioxidants, cosmetic additives, etc., and high-purity decomposition products such as sodium selenite (Na 2 SeO 3 ) can be manufactured with

이상, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.In the above, embodiments according to the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention are not necessarily limited to the above-described embodiments, and it will be taken for granted that various modifications and implementation within the equivalent range are possible by those skilled in the art to which the present invention belongs. . Therefore, it will be said that the true scope of the present invention is determined by the claims described later.

10: 반응기
15: 초음파 프로브
20: 가열부
30: 반응기체 제공부
40: 냉각부
41: 고정대
42: 받침부
43: 가이드부
50: 포집 용기
51: 포집부
52: 가스 배출부
60: 압력 조절기
61: 가스 중화기
70: 반응물 적재대
10: reactor
15: ultrasonic probe
20: heating unit
30: reactive gas supply unit
40: cooling unit
41: fixture
42: supporting part
43: guide unit
50: collection container
51: collection unit
52: gas outlet
60: pressure regulator
61: gas neutralizer
70: reactant loading table

Claims (9)

셀렌화아연(ZnSe) 폐기물을 수용하며 반응기를 가열하는 가열부가 구비된 반응기;
상기 반응기에 산소 또는 에어를 제공하는 반응기체 제공부; 및
상기 반응기에서 열분해 반응으로 생성된 산화아연(ZnO) 및 이산화셀레늄(SeO2) 중 기화된 이산화셀레늄(SeO2)을 냉각시켜 이산화셀레늄 분말을 별도 포집하는 포집부;를 포함하고,
상기 반응기 내부에는 메쉬 형상의 망이 다층 적층된 구조의 반응물 적재대를 구비하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치.
A reactor equipped with a heating unit for receiving zinc selenide (ZnSe) waste and heating the reactor;
a reaction gas supply unit supplying oxygen or air to the reactor; and
A collection unit for separately collecting selenium dioxide powder by cooling vaporized selenium dioxide (SeO 2 ) among zinc oxide (ZnO) and selenium dioxide (SeO 2 ) generated by the thermal decomposition reaction in the reactor; includes,
An apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste, comprising a reactant loading table having a structure in which a mesh-like network is multi-layered inside the reactor.
제1항에 있어서,
상기 반응물 적재대의 메쉬 형상의 망은 5 mm 내지 50 mm 범위내로 상호 이격되어 다층 적층되는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치.
According to claim 1,
A device for producing decomposition products from zinc selenide waste, wherein the mesh-shaped networks of the reactant loading zone are multi-layered and spaced apart from each other within the range of 5 mm to 50 mm.
제1항에 있어서,
상기 가열부는 반응기내의 온도를 200℃ 내지 500℃ 범위내로 가열하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치.
According to claim 1,
The heating unit heats the temperature in the reactor in the range of 200 ° C to 500 ° C, an apparatus for producing decomposition products from zinc selenide waste.
제1항에 있어서,
상기 냉각부의 상부에 압력 조절기가 구비된 가스 배출부를 더 포함하며, 반응기의 압력은 1 bar 내지 3 bar 범위내이며, 반응기의 가스 배출부에서 감지되는 압력은 1 bar 미만인 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치.
According to claim 1,
Further comprising a gas discharge unit equipped with a pressure regulator at the top of the cooling unit, the pressure of the reactor is in the range of 1 bar to 3 bar, and the pressure detected at the gas discharge unit of the reactor is less than 1 bar, a decomposition product of zinc selenide waste device for manufacturing.
제1항에 있어서,
상기 포집부의 하부에 이산화셀레늄 포집 분말이 반응기 하부로 낙하하여 산화아연의 순도가 떨어지는 것을 방지하기 위한 받침부를 더 포함하고, 상기 받침부는 가열부에 의해 가열되는 영역에 존재하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치.
According to claim 1,
Further comprising a supporting portion to prevent the selenium dioxide collecting powder from falling to the lower portion of the reactor and reducing the purity of zinc oxide at the lower portion of the collecting portion, and the supporting portion is present in a region heated by the heating unit, to zinc selenide waste A device for producing decomposition products.
제1항에 있어서,
상기 가열부는 반응기의 온도를 350℃ 내지 500℃ 범위내로 가열하는 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치.
According to claim 1,
The heating unit is a device for producing a decomposition product with zinc selenide waste to heat the temperature of the reactor in the range of 350 ℃ to 500 ℃.
제1항에 있어서,
기화된 이산화셀레늄(SeO2)을 반응기로부터 배출하는 배출부; 및
상기 배출부로부터 배출된 기화 상태의 이산화셀레늄을 수용하며 냉각부가 구비된 포집 용기;를 포함하며,
상기 포집부는 메쉬망 형상으로 포집 용기내에 구비되어 이산화셀레늄 분말을 포집하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치.
According to claim 1,
A discharge unit for discharging vaporized selenium dioxide (SeO 2 ) from the reactor; and
A collection container accommodating the vaporized selenium dioxide discharged from the discharge unit and having a cooling unit; includes,
The collecting unit is provided in a collecting container in a mesh net shape to collect selenium dioxide powder, a device for producing decomposition products from zinc selenide waste.
제7항에 있어서,
상기 포집 용기에서 배출되는 가스내에 잔존하는 이산화셀레늄을 2차로 포집하기 위한 제2포집 용기 및 상기 제2포집 용기내에 구비된 메쉬망 형상의 제2포집부를 포함하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치.
According to claim 7,
A second collection container for secondarily collecting selenium dioxide remaining in the gas discharged from the collection container and a second collection unit in the form of a mesh net provided in the second collection container. manufacturing device.
제7항에 있어서,
상기 배출부는 이산화셀레늄을 기화 상태로 이송시, 산화아연을 포함한 불순물을 제거하는 필터를 더 포함하는, 셀렌화아연 폐기물로 분해산물을 제조하는 장치.
According to claim 7,
The discharge unit further comprises a filter for removing impurities including zinc oxide when transporting selenium dioxide in a vaporized state.
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