KR100784440B1

KR100784440B1 - 폐 축전지 해체장치

Info

Publication number: KR100784440B1
Application number: KR20070025484A
Authority: KR
Inventors: 이영훈
Original assignee: 이영훈
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2007-12-11
Also published as: JP5230599B2; WO2008111709A1; CN101528372A; CN101528372B; JP2009526374A

Abstract

본 발명은 폐 축전지 해체장치를 개시한다.

본 발명의 폐 축전지 해체장치는, 투입된 폐 축전지를 연속적으로 일측에 설치된 절단기로 이송시켜 내부의 전해액을 제거하는 전해액 제거부와, 상기 전해액 제거부의 일측에 위치하여 전해액이 제거된 폐 축전지를 공급받아 일측에 설치된 탈철기를 이용하여 철재류를 제거하는 탈철부와;

상기 탈철부의 일측에 설치되어 철재류가 제거된 폐 축전지를 공급받아 일측에 설치된 분쇄기로 이송시켜 분쇄를 실시하는 분쇄기와, 상기 분쇄기의 일측에 설치되어 분쇄물을 공급받아 100mesh의 크기를 기준으로 선별 분류하여 각각 분배 이송시키는 1차 진동 스크린과, 상기 1차 진동 스크린의 일측에 설치되어 100mesh 미만의 크기를 갖는 분쇄물인 페이스트를 공급받아 슬러지 형태로 축적시키는 드레그 체인 콘베어와, 상기 분쇄기의 타측에 설치되어 100mesh 이상의 크기를 갖는 분쇄물인 스크랩을 공급받아 물에 뜨는 폴리프로필렌을 일측의 회수 수단으로 공급하고, 물에 가라앉는 세퍼레이터와 그리드를 내부 하측에 설치된 제1 스크류 콘베어를 통해 출구로 이송시키면서 공기를 분사하여 부유되는 세퍼레이터와 중 플라스틱을 일측의 2차진동 스크린으로 분리 공급하는 수력 분리기와, 상기 수력 분리기의 일측에 설치되어 세퍼레이터와 중 플라스틱을 공급받아 포함된 물과 잔류 페이스트는 드레그 체인 콘베어로 공급하고 세퍼레이터는 일측의 스크류 콘베어를 통과시켜 회수하는 2차 진동 스크린과, 상기 드레그 체인 콘베어의 일측에 설치되어 페이스트를 공급받아 일정량이 채워지면 소다회를 공급받아 교반하고 탈황 된 물질은 여과기를 통과시키는 교반 수단으로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 폐 축전지 해체장치는, 폐 축전지에 대한 해체 공정을 연속적으로 자동 실시함에 따라 종전에 비해 투입인력을 대폭적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 작업환경의 개선에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 아울러 폐기 물질을 재활용하는 청정기술을 확보함에 따라 환경공해 방지와 부산물의 고부가가치화를 실현시킬 수 있어 산업상 대단히 유용한 효과를 제공한다.

배터리, 축전지, 해체, 재생, 분리

Description

폐 축전지 해체장치{SCRAP BATTERY RECYCLING PLANT}

도 1은 일반적인 폐 축전지를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 폐 축전지 해체장치의 구성을 설명하기 위한 계통도,

도 3은 도 2의 “A-A”선을 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 진동 투입기 2 : 제1경사 밸트 콘베어

3 : 평 밸트 콘베어 4 : 절단기

5 : 탈철기 6 : 경사 밸트 콘베어

7 : 분쇄기 8 : 펌프

9 : 여과기 10 : 1차 진동 스크린

11 : 드레그 체인 콘베어 12 : 수력 분리기

13 : 제2 스크류 콘베어 14 : 제3 스크류 콘베어

15 : 제1펌프 16 : 제1 스크류 콘베어

17 : 제5 스크류 콘베어 18 : 제6 스크류 콘베어

19 : 출구 20 : 2차 진동 스크린

21 : 제7 스크류 콘베어 22 : 제1 정역 스크류 콘베어

23,24 : 제1,2 교반기 25 : 사일로

26 : 제4 스크류 콘베어 27 : 제2 정역 스크류 콘베어

28,29 : 제2,3펌프 30 : 필터 프레스

a : 전해액 제거부 b : 탈철부

c : 회수 수단 d : 교반 수단

본 발명은 수명이 다한 폐 축전지를 분쇄하여 여러 구성부품을 선별 분리하 는 폐 축전지 해체장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐 축전지에 대한 연속적인 해체 자동화를 실현시켜 작업환경의 개선과 환경오염의 저감 및 부산물에 대한 고부가가치화를 통한 경제성 확보를 가능하게 하는 폐 축전지 해체장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량 등의 전장품을 구동시키기 위한 전원을 공급하는 동력원으로서 납축전지가 사용되며, 이러한 납축전지는 화학에너지를 전기에너지로 변화시키는 것에 의해 방전(放電)을 실시하고 이와 반대로 다른 전원으로부터 전기에너지를 공급하여 화학에너지로 변화시켜 축적하는 것에 의해 충전(充電)이 가능하다.

이러한 납축전지는 그 수명이 다하게 되면 환경오염을 유발하지 않도록 폐기 처리되고 있으며, 폐기된 부속품은 환경보호를 위해 재처리 공정을 거치게 된다.

특히, 근래 들어서는 자원재활용 청정기술에 대한 관심이 높아짐에 따라 급속하게 증가하고 있는 축전지에 대한 폐기작업의 중요성이 대두되고 있는 실정이다.

도 1은 통사의 축전지를 나타낸 사시도로서, 이를 개략적으로 설명하면 먼저 외체를 형성하는 케이스(100)는 용기 형태로 제공되는 전조(113)와, 이 전조(113)의 개방된 상면을 차폐하면서 그 상면으로 핸들(115)이 구비되는 커버(111)로 구성되며, 이때의 상기 커버(111)는 상면에 전극터미널(130)이 노출되게 구비된다. 이러한 케이스(110)는 플라스틱으로 성형되어 있다.

그리고, 상기 케이스(110)의 내부에는 다수의 극판(150)이 스크랩(170)을 통해 일체로 구비되며, 이때의 극판(150)은 기판과 활물질로 구성된다. 이외에도 상기 축전지는 다량의 납과 황산이 포함된다.

이와 같은 구성의 축전지(100)에서 재생 가능한 구성요소를 살펴보면, 납은 재생연공장의 주원료로 사용되고, 케이스(110)등과 같은 부재는 재생 플라스틱으로 이용되며, 황산은 수집되어 재처리된다. 이외에도 전극터미널(130) 및 극판(150) 등은 각각 재생작업을 거치거나 또는 그 재질에 따라 별도로 폐기 처리된다.

그러나, 종래의 폐 축전지의 폐기 방법은 통상 작업자가 수작업으로 각 부품들을 파기하여 분리시키면서 해체하는 방법이 사용되었으나, 작업에 소요되는 시간이 길어질 뿐만 아니라 연속적인 불가능하여 작업성이 불량한 문제점이 있었다. 특히, 폐 축전지에는 인체에 심각한 악영향을 미치는 유해성분이 포함되어 있을 뿐만 아니라 환경오염을 유발시키는 성분이 있으므로 작업상의 실수가 발생하는 경우에는 심각한 문제를 일으키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 폐 축전지를 파쇄하여 비중도에 따라 연속적으로 전극터미널과 극판으로 된 그리드·상커버와 전조와 인디케이터 및 핸들과 같은 플라스틱재로 된 폴리프로필렌·전해액·납과 과산화납을 각각 묽은 황산으로 반죽한 페이스트(paste)로 선별 분류하여 공정의 자동화에 따른 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 폐 축전지 해체장 치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 폐 축전지 해체장치는, 투입된 폐 축전지를 연속적으로 일측에 설치된 절단기로 이송시켜 내부의 전해액을 제거하는 전해액 제거부와; 상기 전해액 제거부의 일측에 위치하여 전해액이 제거된 폐 축전지를 공급받아 일측에 설치된 탈철기를 이용하여 철재류를 제거하는 탈철부와; 상기 탈철부의 일측에 설치되어 철재류가 제거된 폐 축전지를 공급받아 일측에 설치된 분쇄기로 이송시켜 분쇄를 실시하는 분쇄기와; 상기 분쇄기의 일측에 설치되어 분쇄물을 공급받아 100mesh의 크기를 기준으로 선별 분류하여 각각 분배 이송시키는 1차 진동 스크린과; 상기 1차 진동 스크린의 일측에 설치되어 100mesh 미만의 크기를 갖는 분쇄물인 페이스트를 공급받아 슬러지 형태로 축적시키는 드레그 체인 콘베어와; 상기 분쇄기의 타측에 설치되어 100mesh 이상의 크기를 갖는 분쇄물인 스크랩을 공급받아 물에 뜨는 폴리프로필렌을 일측의 회수 수단으로 공급하고, 물에 가라앉는 세퍼레이터와 그리드를 내부 하측에 설치된 제1 스크류 콘베어를 통해 출구로 이송시키면서 공기를 분사하여 부유되는 세퍼레이터와 중 플라스틱을 일측의 2차진동 스크린으로 분리 공급하는 수력 분리기와; 상기 수력 분리기의 일측에 설치되어 세퍼레이터와 중 플라스틱을 공급받아 포함된 물과 잔류 페이스트는 드레그 체인 콘베어로 공급하고 세퍼레이터는 일측의 스크류 콘베어를 통과시켜 회수하는 2차 진동 스크린과; 상기 드레그 체인 콘베어의 일측에 설치되어 페이스트를 공급받아 일정량이 채워지면 소다회를 공급받아 교반하고 탈황 된 물질은 여과기를 통과시키는 교반 수단으로 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 전해액 제거부는, 상기 투입된 폐 축전지를 순환벨트를 이용하여 일측으로 수평 이송시키는 것으로 진동이 부가되는 진동 투입기와; 상기 진동 투입기의 일측 끝단에 배치되어 폐 축전지를 공급받아 일측으로 상향 이송시키는 제1경사 벨트 콘베어와; 상기 제1경사 벨트 콘베어의 일측 끝단에 배치되어 폐 축전지를 공급받아 수평 이송시키는 것으로 폐 축전지의 이송경로 상에 구동원에 의해 회전되는 톱날을 구비한 절단기가 노출 설치되는 평 벨트 콘베어를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 탈철부는, 상기 전해액 제거부의 일측에 설치되어 폐 축전지를 공급받아 상향 경사 이송시키는 제2경사 벨트 콘베어와; 상기 제2경사 벨트 콘베어의 일측에 설치되어 이송되는 폐 축전지에 포함된 철을 분리하기 위한 자석을 구비한 탈철기를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 1차 진동 스크린은, 일측에 진동 발생원이 설치된 메쉬망을 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 드레그 체인 콘베어는 내부에 일정량의 물이 채워지고 일측에 제1펌프가 설치되어 수력분리기로 물을 분급하고 바닥에 축적된 슬러지 형태의 페이스트를 교반기로 공급하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 회수 수단은, 상기 폴리프로필렌을 공급받아 일측으로 상향 이송시키면서 세척용수를 공급받아 세척이 실시되 는 제2 스크류 콘베어 및 이 제2 스크류 콘베어의 일측에 설치되어 폴리프로필렌을 공급받아 일측으로 상향 이송시켜 회수 위치로 안내 이송하는 제3 스크류 콘베어를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 2차 진동 스크린은, 일측에 진동 발생원이 설치된 메쉬망을 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 교반 수단은, 드레그 체인 콘베어에서 공급된 페이스트를 분배 공급하는 제1 정·역 스크류 콘베어와; 소다회를 저장하는 것으로 일측에 설치된 제4 스크류 콘베어에 의해 저장된 소다회를 외부로 이송시키는 사일로와; 상기 제4 스크류 콘베어에서 운반된 소다회를 분배 공급하는 제2 정·역 스크류 콘베어와; 상기 제1 정·역 스크류 콘베어와 제2 정·역 스크류 콘베어를 통해 각각 페이스트와 소다회를 공급받아 교반하는 제1,2 교반기와; 상기 제1,2 교반기에서 탈황 된 반응물을 펌핑하여 여과기인 필터프레스로 공급하는 제2,3펌프를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 본 발명에 따른 폐 축전지 해체장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 폐 축전지 해체장치의 구성을 설명하기 위한 계통도이고, 도 3은 도 2의 “A-A”선을 나타낸 단면도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 본 발명의 폐 축전지 해체장치는 연속적으로 폐 축전지(r)를 투입하여 전해액을 제거한 상태에서 분쇄를 실시하여 폴리프로필렌과, 페이스트 및 금속재를 자동으로 선별 분리하기 위한 장치로서, 크게 폐 축전지(r)를 투입 및 그 내부의 전해액을 제거하기 위한 전해액 제거부(a)와, 폐 축전지(r)에 포함된 철재류를 분리 수거하기 위한 탈철부(b)와, 폐 축전지(r)를 파쇄시키는 분쇄기(7)와, 파쇄된 분쇄물을 소정크기로 선별하는 1차 진동 스크린(10)과, 선별된 소정크기의 분쇄물인 페이스트를 분리하는 드레그 체인 콘베어(11) 및 선별된 분쇄물을 비중을 이용하여 재선별 분리하는 수력 분리기(12)와, 수력 분리기(12)에서 선별된 분쇄물 중에서 세퍼레이터와 중 플라스틱을 공급받아 페이스트와 세퍼레이터를 분리하는 2차 진동 스크린(20)과, 페이스트를 공급받아 탈황시키는 교반 수단(d)으로 구성된다.

전해액 제거부(a)는 폐 축전지(r)를 연속적으로 투입받을 수 있도록 공지의 컨베어 시스템이 적용되며, 투입된 폐 축전지(r)를 절단기(4)를 통과되게 하여 내부의 전해액을 제거하는 공정을 수행한다.

이러한 전해액 제거부(a)는 상기 투입된 폐 축전지(r)를 일측으로 수평 이송시키는 것으로 진동이 부가되는 진동 투입기(1)와, 상기 진동 투입기(1)의 일측 끝단에 상기 폐 축전지(r)를 연속적으로 공급받아 이송하도록 배치되며 공급된 폐 축전지(r)를 일측으로 상향 이송시키는 제1경사 벨트 콘베어(2)와, 상기 제1경사 벨트 콘베어(2)의 일측 끝단에 상기 폐 축전지(r)를 연속적으로 공급받아 이송시킬 수 있도록 배치되며 공급받은 폐 축전지(r)를 수평 이송시키며 상기 폐 축전지(r)의 이송경로 상에 구동원에 의해 회전되는 톱날을 구비한 절단기(4)가 노출 설치되는 평 벨트 콘베어(3)로 구성된다.

여기서, 상기 진동 투입기(1)의 일측 끝단과 제1경사 벨트 콘베어(2) 사이에는 선택적으로 적출 로터(Extracting Rotor)가 부가 설치될 수 있으며, 이러한 적출 로터는 폐 축전지의 이동량을 적절하게 규제하는 것을 통해 진동 투입기(1)를 통해 투입된 폐 축전지가 제1경사 벨트 콘베어(2) 측으로 적절한 수량으로 이동될 수 있게 하는 것으로서, 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 절단기(4)는 폐 축전지(r)를 분쇄하여 그 내부에 충진되어 있는 전해액을 외부로 흘러나올 수 있도록 부분 파쇄시키는 장치로서 공지의 다양한 기술에 의해 실시되어도 무방하다.

이와 같이 구성되는 전해액 제거부(a)에서 본 발명은 절단기(4)의 구성을 도 3에 나타내 보인 바와 같이 제안한다. 즉, 상기 절단기(4)는 소정의 간격을 두고 복수개 회전 가능하게 설치되는 원판형 톱날(s)을 구비하고, 이들 원판형 톱날(s) 을 축으로 연결시키면서 이 축의 끝단에 종동풀리(4')를 구비시킨다. 그리고 일측에는 전원을 공급받아 일방향 회전을 하는 모터(m) 및 이 모터(m)의 회전축 상에 일체로 결합되는 구동풀리(m')를 구비시키고, 상기 구동풀리(m')와 종동풀리(4')를 벨트(v)로 연결하는 것에 의해 상기 모터(m)의 구동회전력에 의해 원판형 톱날(s)이 회전되게 한다. 이때, 상기 원판형 톱날(s)은 도면에서 보는 바와 같이 상기 평 벨트 콘베어(3)의 콘베어벨트의 상면에 올려진 상태로 이송되는 폐 축전지(r)의 하면을 절단하게 된다.

이와 같이 절단기(4)를 포함하여 구성되는 진동 투입기(1)는 폐 축전지(r)에 대한 균일한 공급 이송을 위하여 공지의 빈도조절장치(Variable frequency driver)가 부가되는 것이 바람직하다.

탈철부(b)는 상술한 전해액 제거부(a)의 일측에 위치하여 전해액이 제거된 폐 축전지(r)를 연속적으로 공급받아 일측으로 이송할 수 있도록 배치되는 것으로, 상기 전해액 제거부(a)로부터 공급받은 폐 축전지(r)에 부착된 철재류를 제거하여 후술할 분쇄기(7)로 진입되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이러한 탈철부(b)는 도면에서 보는 바와 같이 상기 전해액 제거부(a)의 일측에 설치되어 폐 축전지(r)를 공급받아 상향 경사 이송시키는 제2경사 벨트 콘베어(6)와, 사기 제2경사 벨트 콘베어(6)의 상부 일측에에 설치되어 이송되는 폐 축전지(r)에 부착된 철을 분리하기 위한 고자력 자석(미도시)을 포함한 탈철기(5)로 구성된다. 여기서, 상기 탈철기(5)는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

분쇄기(7)는 상술한 탈철부(b)의 일측 즉, 탈철기(5)의 일측에 설치되어 전해액과 철재류가 제거된 폐 축전지(r)를 공급받아 분쇄시키는 분쇄장치로서, 분쇄기(7) 내부로 투입된 폐 축전지(r)에 대하여 고속으로 반복 타격하여 일정크기로 파쇄시킨다. 이러한 분쇄기(7)는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 구성 및 그 작용과 관련한 상세한 설명은 생략한다.

1차 진동 스크린(10)은 상술한 분쇄기(7)의 일측에 설치되어 분쇄물을 공급받아 소정크기로 선별 분류하는 장치로서, 이때의 분류크기는 대략 100mesh이다.

즉, 상기 1차 진동 스크린(10)은 대략 100mesh의 크기를 갖는 메쉬망(도시하지 않음)과, 이 메쉬망을 수평 또는 수직 방향으로 유동시키는 진동 발생원(도시하지 않음)을 포함하는 구성이며, 이는 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

이러한 1차 진동 스크린(10)은 100mesh 미만의 크기를 갖는 분쇄물에 대해서는 후술할 드레그 체인 콘베어(11)로 공급하고, 100mesh 이상의 크기를 갖는 분쇄물에 대해서는 수력 분리기(12)로 공급한다.

드레그 체인 콘베어(11)는 상술한 1차 진동 스크린(10)의 일측에 설치되어 100mesh 미만의 크기를 갖는 분쇄물 즉, 페이스트를 공급받아 축적하는 것으로, 이 러한 드레그 체인 콘베어(11)는 내부에 일정량의 물이 채워지는 것에 의해 분쇄물을 반죽한 형태 즉, 슬러지 형태로 축적하며, 일측에 설치된 제1펌프(15)는 드레그 체인 콘베어(11)의 내부에 있는 물을 상기 분쇄기(7)와 1차 진동 스크린(10)으로 압송한다.

이와 같은 구성의 드레그 체인 콘베어(11)의 바닥에 축적된 슬러지 형태의 페이스트는 후술할 교반기(23,24)로 공급된다.

수력 분리기(12)는 상술한 분쇄기(7)의 타측에 설치되어 100mesh 이상의 크기를 갖는 분쇄물인 스크랩(scrap)을 공급받아 비중을 이용하여 스크랩을 구성하는 폴리프로필렌과, 세퍼레이터 및 그리드를 각각 분류하는 장치이다.

즉, 상기 수력 분리기(12)는 분쇄기(7)로부터 공급받은 100mesh 이상의 스크랩 중에서 물에 뜨는 비교적 가벼운 폴리프로필렌을 일측의 회수 수단(c)으로 공급하고, 물에 가라앉은 비교적 무거운 세퍼레이터와 그리드를 내부 하측에 설치된 제1 스크류 콘베어(16)를 통해 출구(19)로 강제 이송시키면서 공기를 분사하여 공기방울에 의해 부유되는 세퍼레이터와 중 플라스틱을 일측으로 분리한다.

여기서, 상기 회수 수단(c)은 상기 폴리프로필렌을 공급받아 일측으로 상향 이송시키면서 세척용수를 공급받아 세척이 실시되는 제2 스크류 콘베어(13)와, 상기 제2 스크류 콘베어(13)의 일측에 설치되는 세척된 폴리프로필렌을 연속적으로 공급받을 수 있도록 배치되며 공급받은 폴리프로필렌에 보충수를 공급하면서 회수 위치로 안내 이송하는 제3 스크류 콘베어(14)로 구성된다.

이와 같은 구성을 갖는 수력 분리기(12)의 동작을 요약하면, 1차 진동 스크린(10)을 통해 공급되는 폴리프로필렌과 세퍼레이터 그리고 그리드를 비중을 이용하여 선별하는 장치로서, 상기 폴리프로필렌은 비교적 가벼우므로 물에 부유하고, 상기 세퍼레이터와 그리드는 가라앉는다.

이때 바닥에 가라앉은 세퍼레이터와 그리드는 제2 스크류 콘베어(13)에 의해 출구(19)측으로 이동되며, 상기 출구(19)측으로 공기를 분사시키면 공기방울(bubble)이 발생하여 그리드보다 가벼운 세퍼레이터와 중 플라스틱은 물위로 부유하게 되고 이렇게 부유된 세퍼레이터와 플라스틱재는 후술할 2차 진동 스크린(20)으로 공급된다.

2차 진동 스크린(20)은 상술한 수력 분리기(12)의 일측에 설치되어 플라스틱재를 공급받아 그에 포함된 물과 잔류 페이스트를 분류하여 드레그 체인 콘베어(11)로 공급하고, 세퍼레이터는 일측의 제7 스크류 콘베어(21)를 통해 회수 위치로 수집된다.

여기서, 상기 2차 진동 스크린(20)은 상술한 1차 진동 스크린(10)과 마찬가지로 소정크기의 눈금을 갖는 금속재로 된 메쉬망(도시하지 않음)과, 이 메쉬망을 수평 또는 수직 방향으로 유동시키는 진동 발생원(도시하지 않음)을 포함하는 구성이며 이는 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

교반 수단(d)은 상술한 드레그 체인 콘베어(11)의 일측에 설치되어 페이스트를 공급받아 소다회와 함께 교반하여 탈황시키는 장치로서, 이렇게 탈황 된 반응물질은 여과기를 통과한다.

즉, 상기 교반 수단(d)은 상기 드레그 체인 콘베어(11)에서 공급되는 페이스트를 공급받아 분배 공급하는 제1 정·역 스크류 콘베어(22)와, 소정량의 소다회를 저장하는 저장조로서 일측에 설치된 제4 스크류 콘베어(26)에 의해 저장된 소다회를 외부로 배출시키는 사일로(25)와, 상기 사스에서 운반된 소다회를 분배 공급하는 제2 정·역 스크류 콘베어(27)와, 상기 제1 정·역 스크류 콘베어(22)와 제2 정·역 스크류 콘베어(27)를 통해 각각 페이스트와 소다회를 분배 공급받어 교반하는 제1,2 교반기(23,24)와, 상기 제1,2 교반기(23,24)에서 탈황 된 반응물질을 펌핑하여 필터프레스(미부호)로 공급하는 제2,3펌프(28,29)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기와 같이 구성되는 구성요소 중 상기 제1,2 교반기(23,24)와 드레그 체인 콘베어(11) 그리고 다수의 스크류 콘베어에는 공지의 레벨센서(SENSOR)가 부착되어 수위를 감지하도록 구성되는 것이 바람직하며, 상기 제1,2 교반기(23,24)에는 온도센서 등이 부가 구성될 수 있을 것이다.

또한, 이 모든 공정은 자동화 운영될 수 있도록 컴퓨터 등과 같은 입출력 단말기를 이용하여 모니터링 및 제어되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 폐 축전지(r) 해체장치의 동작을 설명하 면 다음과 같다.

먼저, 진동 투입기(1)를 통하여 폐 축전지(r)가 제1경사밸트 콘베어(2)로 옮겨진 후 다시 평밸트 콘베어(3)로 이동하며 절단기(4)를 거치면서 전해액(ELECTROLYTE)이 제거된다.

그리고 전해액이 제거된 폐 축전지(r)는 다시 일측의 제2경사밸트 콘베어(6)로 이동하며 이때 탈철기(5)를 통과하면서 철재류가 제거되고 폐 축전지(r)는 분쇄기(7)로 운반되어 분쇄된다.

여기서, 상기 분쇄기(7)에 투입된 폐 축전지(r)를 분쇄시에는 펌프(8)가 계속 작동하면서 드레그 체인 콘베어(11) 내부에 저장된 물이 여과기(9)를 통과 후 분쇄기(7) 및 1차 진동 스크린(10) 내부로 계속 분사되고 회수되는 순환 과정이 반복된다.

또한, 상기 여과기(9) 전,후단에는 압력 센서(도시하지 않음)가 부착되어 노즐 및 여과기의 막힘 여부를 확인 할 수 있으며, 상기 분쇄기(7)를 통과하여 분쇄된 분쇄물은 1차 진동 스크린(10)으로 떨어지고 상기 여과기(9)를 통과한 물은 노즐을 통하여 분급된다.

이때 100Mesh 이하의 크기를 갖는 분쇄물인 페이스트(PASTE)는 세척수와 함께 드레그 체인 콘베어(11)에 저장되고 100Mesh 이상의 크기를 갖는 분쇄물인 스크랩(GRID, POLYPROPYLENE, SEPARATOR등)은 세척되면서 수력 분리기(12)로 이동된다.

이어서, 상기 수력 분리기(12) 내부에는 일정량의 물이 항상 공급되도록 제1 펌프(15)가 가동된다. 여기서, 상기 폴리프로필렌은 제2 스크류 콘베어(13)와 제3 스크류 콘베어(14)를 통해 분류 회수되고, 상기 세퍼레이터(SEPARATOR)와 그리드(GRID) 중 플라스틱은 수력 분리기(12) 하부에 위치한 제1 스크류 콘베어(16)에 의해 출구 쪽(19)으로 이동되며, 이때 공기(AIR)가 공급되어 세퍼레이터와 그리드, 중 플라스틱을 분리시키고 세퍼레이터와 무거운 폴리프로필렌은 AIR BUBBLE에 의해 물위로 띄워져 2차 진동 스크린(20)으로 이동한다.

그리고, 상기 2차 진동 스크린(20)에서 물(잔류 페이스트 포함)과 세퍼레이터 및 중 플라스틱을 분리하여 세퍼레이터(SEPARATOR)는 제7 스크류 콘베어(21)을 통하여 분리 회수되며, 상술한 1차진동 스크린(10)에서 선별하지 못한 중 플라스틱재는 스크류 콘베어(14)를 통해 회수된다.

한편, 가장 무거운 그리드(GRID)는 수력 분리기(12) 출구(19)를 통과하여 제5,6 스크류 콘베어(17, 18)를 거쳐 회수된다.

또한, 상기 드레그 체인 콘베어(11) 수집된 페이스트(PASTE)는 제1 정·역 스크류 콘베어(22)를 통해 제1,2 교반기(23,24)로 분배되어 저장되며, 적정량의 페이스트가 채워지면 사일로(25)에 저장되어 있는 소다회(SODIUM CARBONATE)가 제4 스크류 콘베어(26)를 지나 제2 정·역 스크류 콘베어(27)에 의해 제1,2 교반기(23,24)로 분배된다.

이때 소다회 투입량은 도시하지 않았으나 교반기 하부에 부착된 로드 셀(LOAD CELL)에 의해 자동으로 계량되며, 상기 제1,2 교반기(23,24)에서 탈황 후 제2,3펌프(28,29)를 통해 필터 프레스(30)로 보내지며, 프레스 후 물은 수처리장으로 보내지고 페이스트(PASTE)만 회수하게 된다. 펌핑이 끝나면 배관은 공정수를 공급해 세척하게 된다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 폐 축전지 해체장치는, 폐 축전지에 대한 해체 공정을 연속적으로 자동 실시함에 따라 종전에 비해 투입인력을 대폭적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 작업환경의 개선에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 아울러 폐기 물질을 재활용하는 청정기술을 확보함에 따라 환경공해 방지와 부산물의 고부가가치화를 실현시킬 수 있어 산업상 대단히 유용한 효과를 제공한다.

Claims

투입된 폐 축전지를 연속적으로 일측에 설치된 절단기로 이송시켜 내부의 전해액을 제거하는 전해액 제거부와;

상기 전해액 제거부의 일측에 위치하여 전해액이 제거된 폐 축전지를 공급받아 일측에 설치된 탈철기를 이용하여 철재류를 제거하는 탈철부와;

상기 탈철부의 일측에 설치되어 철재류가 제거된 폐 축전지를 공급받아 일측에 설치된 분쇄기로 이송시켜 분쇄를 실시하는 분쇄기와;

상기 분쇄기의 일측에 설치되어 분쇄물을 공급받아 100mesh의 크기를 기준으로 선별 분류하여 각각 분배 이송시키는 1차 진동 스크린과;

상기 1차 진동 스크린의 일측에 설치되어 100mesh 미만의 크기를 갖는 분쇄물인 페이스트를 공급받아 슬러지 형태로 축적시키는 드레그 체인 콘베어와;

상기 분쇄기의 타측에 설치되어 100mesh 이상의 크기를 갖는 분쇄물인 스크랩을 공급받아 물에 뜨는 폴리프로필렌을 일측의 회수 수단으로 공급하고, 물에 가라앉는 세퍼레이터와 그리드를 내부 하측에 설치된 제1 스크류 콘베어를 통해 출구로 이송시키면서 공기를 분사하여 부유되는 세퍼레이터와 중 플라스틱을 일측의 2차진동 스크린으로 분리 공급하는 수력 분리기와;

상기 수력 분리기의 일측에 설치되어 세퍼레이터를 공급받아 포함된 물과 잔류 페이스트는 드레그 체인 콘베어로 공급하고 세퍼레이터는 일측의 스크류 콘베어를 통과시켜 회수하는 2차 진동 스크린과;

상기 드레그 체인 콘베어의 일측에 설치되어 페이스트를 공급받아 일정량이 채워지면 소다회를 공급받아 교반하고 탈황 된 물질은 여과기를 통과시키는 교반 수단;

으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 축전지 해체장치.
제 1항에 있어서, 상기 전해액 제거부는,

상기 투입된 폐 축전지를 순환벨트를 이용하여 일측으로 수평 이송시키는 것으로 진동이 부가되는 진동 투입기와;

상기 진동 투입기의 일측 끝단에 배치되어 폐 축전지를 공급받아 일측으로 상향 이송시키는 제1경사 벨트 콘베어와;

상기 제1경사 벨트 콘베어의 일측 끝단에 배치되어 폐 축전지를 공급받아 수평 이송시키는 것으로 폐 축전지의 이송경로 상에 구동원에 의해 회전되는 톱날을 구비한 절단기가 노출 설치되는 평 벨트 콘베어;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 축전지 해체장치.
제 1항에 있어서, 상기 탈철부는,

상기 전해액 제거부의 일측에 설치되어 폐 축전지를 공급받아 상향 경사 이송시키는 제2경사 벨트 콘베어와;

상기 제2경사 벨트 콘베어의 일측에 설치되어 이송되는 폐 축전지에 포함된 철을 분리하기 위한 자석을 구비한 탈철기;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 축전지 해체장치.
제 1항에 있어서, 상기 1차 진동 스크린은, 일측에 진동 발생원이 설치된 메쉬망을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 축전지 해체장치.
제 1항에 있어서, 상기 드레그 체인 콘베어는 내부에 일정량의 물이 채워지고 일측에 제1펌프가 설치되어 수력분리기로 물을 분급하고 바닥에 축적된 슬러지 형태의 페이스트를 교반기로 공급하는 것을 특징으로 하는 폐 축전지 해체장치.
제 1항에 있어서, 상기 회수 수단은, 상기 폴리프로필렌을 공급받아 일측으로 상향 이송시키면서 세척용수를 공급받아 세척이 실시되는 제2 스크류 콘베어 및 이 제2 스크류 콘베어의 일측에 설치되어 폴리프로필렌을 공급받아 일측으로 상향 이송시켜 회수 위치로 안내 이송하는 제3 스크류 콘베어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 축전지 해체장치.
제 1항에 있어서, 상기 2차 진동 스크린은, 일측에 진동 발생원이 설치된 메 쉬망을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 축전지 해체장치.
제 1항에 있어서, 상기 교반 수단은,

상기 드레그 체인 콘베어에서 공급된 페이스트를 분배 공급하는 제1 정·역 스크류 콘베어와;

소다회를 저장하는 것으로 일측에 설치된 제4 스크류 콘베어에 의해 저장된 소다회를 외부로 이송시키는 사일로와;

상기 제4 스크류 콘베어에서 운반된 소다회를 분배 공급하는 제2 정·역 스크류 콘베어와;

상기 제1 정·역 스크류 콘베어와 제2 정·역 스크류 콘베어를 통해 각각 페이스트와 소다회를 공급받아 교반하는 제1,2 교반기와;

상기 제1,2 교반기에서 탈황 된 반응물을 펌핑하여 여과기인 필터프레스로 공급하는 제2,3펌프;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 축전지 해체장치.