KR100993290B1

KR100993290B1 - 유가 원소 회수 장치

Info

Publication number: KR100993290B1
Application number: KR20090104582A
Authority: KR
Inventors: 이준호
Original assignee: 고려대학교 산학협력단
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2010-11-09
Also published as: US8981268B2; US20110100982A1

Abstract

본 발명은 유가 원소 회수 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유가 원소 회수 장치는, i) 컨베이어(conveyor), ii) 컨베이어 위에 위치하여 마이크로웨이브를 조사하는 마이크로웨이브(microwave) 가열기, iii) 컨베이어 위에서 이동하면서 마이크로웨이브 가열기를 통과하고, 그 내부에 탄재 및 제철소 폐기물을 포함하는 혼합물을 수용하도록 적용되며, 그 일면이 개구된 가열 용기, 및 iii) 가열 용기의 일면을 덮는 덮개를 포함한다. 마이크로웨이브 가열기는 마이크로웨이브를 외부와 차단시키는 케이싱을 포함한다. 케이싱은 i) 오픈되어 컨베이어 벨트에 대향하는 하부, 및 ii) 하부와 마주하고, 혼합물로부터 기화된 금속을 배출시키는 배출구가 형성된 상부를 포함한다. 마이크로웨이브에 의해 혼합물을 가열하여 혼합물에 포함된 유가 원소를 회수하도록 적용된다.

유가 원소 회수 장치, 아연, 철, 마이크로웨이브

Description

유가 원소 회수 장치 {APPARATUS FOR RECOVERING A VALUABLE ELEMENT}

본 발명은 유가 원소 회수 장치에 관한 것이다. 좀더 상세하게는, 본 발명은 제철 더스트, 슬러지, 슬래그 등 제철소 폐기물로부터 아연 및 철 등을 포함하는 유가 원소를 회수하는 장치에 관한 것이다.

철광석을 환원시켜 용철을 제조하는 제철소에서는 더스트, 슬러지, 슬래그 및 스케일 등 다량의 폐기물들이 발생한다. 이러한 폐기물들은 철, 아연 등 다량의 금속들과 인 등의 유가 원소를 포함한다. 이러한 성분 원소 중 금속들을 재활용하여 용철 제조 원료로서 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

더스트, 슬러지, 슬래그 및 스케일 등 대부분의 폐기물들은 분말 상태로 존재하므로, 비산되기 쉽다. 따라서 이들 폐기물을 가열 및 환원시켜 폐기물에 포함된 금속들을 회수하기 위해서는 폐기물들을 비산시키지 않으면서 가열하는 방법이 필요하다. 이를 위하여 마이크로웨이브(microwave)를 이용하여 폐기물들을 가열하는 방법이 사용된다. 이 방법을 이용하는 경우, 폐기물을 정지시킨 상태에서 가열할 수 있으므로, 폐기물이 비산되지 않는다.

마이크로웨이브를 이용하여 아연 및 철 등의 금속을 포함하는 유가 원소를 회수하는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유가 원소 회수 장치는, i) 컨베이어(conveyor), ii) 컨베이어 위에 위치하여 마이크로웨이브를 조사하는 마이크로웨이브(microwave) 가열기, iii) 컨베이어 위에서 이동하면서 마이크로웨이브 가열기를 통과하고, 그 내부에 탄재 및 제철소 폐기물을 포함하는 혼합물을 수용하도록 적용되며, 그 일면이 개구된 가열 용기, 및 iii) 가열 용기의 일면을 덮는 덮개를 포함한다. 마이크로웨이브 가열기는 마이크로웨이브를 외부와 차단시키는 케이싱을 포함한다. 케이싱은 i) 오픈되어 컨베이어 벨트에 대향하는 하부, 및 ii) 하부와 마주하고, 혼합물로부터 기화된 금속을 배출시키는 배출구가 형성된 상부를 포함한다. 마이크로웨이브에 의해 혼합물을 가열하여 혼합물에 포함된 유가 원소를 회수하도록 적용된다.

가열 용기의 폭은 가열 용기의 높이보다 클 수 있다. 가열 용기의 높이에 대한 가열 용기의 폭의 비는 5 내지 20일 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 유가 원소 회수 장치는 컨베이어와 이웃하고, 혼합물을 패키징한 후 가열 용기에 공급하는 패키징 장치를 더 포함할 수 있다. 마이크로웨이브 가열기를 통과하기 전의 가열 용기는 종이로 된 패키지로 패키징된 혼합물을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유가 원소 회수 장치는 패키징 장치와 이웃하고, 탄재 및 제철소 폐기물을 교반한 후 패키징 장치에 공급하는 혼합물 공급 장치를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유가 원소 회수 장치는 케이싱의 측면에 컨베이어 벨트의 이송 방향을 따라 상호 이격되어 설치된 복수의 팬(fan)들을 더 포함할 수 있다.

컨베이어는, i) 상호 이격된 한 쌍의 구동 모터들, 및 ii) 한 쌍의 구동 모터들에 결합되어 가열 용기를 이동시키도록 적용된 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다. 컨베이어 벨트에는 가열 용기가 삽입 고정되는 복수의 홈들이 컨베이어 벨트의 이송 방향을 따라서 나란히 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유가 원소 회수 장치는 컨베이어와 이웃하고, 마이크로웨이브 가열기를 통과한 가열 용기에 수용된 유가 원소를 회수하도록 적용된 자력 선별기를 더 포함할 수 있다.

아연 및 철 등의 금속의 회수율을 높일 수 있다. 아연 및 철 등을 회수하는 경우, 마이크로웨이브를 사용하여 철을 슬래그로부터 용이하게 분리할 수 있다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명을 단지 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 개념과 범위 를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 인용부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련 기술 문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에 서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.

이하에서 사용하는 "탄재"라는 용어는 탄소를 포함하는 모든 물질들을 의미한다. 따라서 탄재는 탄소, 블랙카본, 폐카본, 미분탄, 코크스 또는 석탄 등을 포함하는 의미로 해석된다.

이하에서 사용하는 "유가 원소"라는 용어는 주기율표에 기재된 모든 원소들과 이들의 화합물을 의미한다. 따라서 "유가 원소"는 회수하여 재사용할 수 있는 모든 원소 및 이들의 화합물을 포함하는 것으로 해석된다.

이하에서 사용하는 "제철소 폐기물"이라는 용어는 제철소에서 나오는 폐기물을 포함한다. 폐기물은 더스트, 폐카본, 폐코크스 및 슬래그 등 제철소에서 나오는 모든 부산물을 의미한다. 또한, 폐기물 중에서 제철소에서 나올 것으로 예상되 는 폐기물을 전부 포함하는 것으로 해석된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유가 원소 회수 장치(100)를 개략적으로 나타낸다. 도 1의 유가 원소 회수 장치는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 도 1의 유가 원소 회수 장치를 다른 형태로도 변형할 수 있다. 또한, 도 1의 유가 원소 회수 장치(100)의 상세한 작동 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 유가 원소 회수 장치(100)는 가열 용기(10), 덮개(20), 마이크로웨이브 가열기(30) 및 컨베이어(40)를 포함한다. 이외에, 유가 원소 회수 장치(100)는 응축기(50), 패키징 장치(60), 혼합물 공급 장치(70) 및 자력 선별기 (80)를 더 포함한다. 이들 장치들 중 일부 장치들은 생략할 수 있다. 반대로, 유가 원소 회수 장치(100)는 필요에 따라 다른 장치들을 더 포함할 수 있다. 이하에서는 화살표로 나타낸 컨베이어(40)의 흐름 방향, 즉 -x축 방향을 따라 유가 원소 회수 장치(100)를 이용한 유가 원소 회수 과정을 설명한다.

먼저, 혼합물 공급 장치(70)는 탄재 및 제철소 폐기물을 교반하여 혼합시킨다. 탄재 및 제철 더스트 이외에, 슬래그를 더 혼합할 수도 있다. 혼합물 공급 장치(70)는 교반용 빈(701) 및 교반기(703)를 포함한다. 교반용 빈(701)에 장입된 탄재 및 제철소 폐기물은 회전하는 교반기(703)에 의해 상호 균일하게 혼합된다. 혼합물 공급 장치(70)의 상세한 세부 구조는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있으므로 그 상세한 설명을 생략한다.

탄재로는 제철소에서 회수되는 탄소를 포함하는 물질, 예를 들면, 폐카본, 미분탄, 코크스 또는 석탄 등을 사용할 수 있다. 한편, 제철 더스트는 제철소에서 발생하는 분진을 포집하여 회수하고, 그 조성은 예를 들면 하기의 표 1과 같다. 한편, 제철소에서 발생하는 제강 슬래그의 조성은 예를 들면 하기의 표 2와 같다. 이외에도 슬러지, 밀 스케일 등 유가 성분을 함유한 제철소에서 발생하는 다양한 폐기물을 원료로 사용할 수 있다.

전술한 표 1 및 표 2에 기재한 바와 같이, 제철 더스트 및 슬래그 등은 철 등의 유가 원소들을 포함하고, 철은 산화철 형태로 존재한다. 따라서 탄재는 제철 더스트 등과 혼합되어 산화철의 환원제로서 기능한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 탄재 및 제철소 폐기물의 혼합물은 규칙적으로 개폐되는 밸브(705)에 의해 하부 방향, 즉 -z축 방향으로 배출된다. 즉, 탄재 및 제철소 폐기물의 혼합물은 혼합물 공급 장치(70)와 이웃한 패키징 장치(60)에 공급된다.

패키징 장치(60)는 패키지(P)를 이송하는 패키지 이송용 컨베이어(601) 및 패키지 밀봉 장치(603)를 포함한다. 패키지 이송용 컨베이어(601)는 화살표 방향으로 패키지(P)를 이동시키면서 그 상부로부터 공급되는 혼합물을 패키지(P)에 차례로 공급한다. 패키지(P)는 종이 등 타기 쉬운 소재로 제조된다. 따라서 마이크로웨이브 가열기(30)를 통과하기 전의 혼합물을 패키징하는 패키지(P)는 후속 공정에서 마이크로웨이브 가열기(30)가 조사하는 마이크로웨이브에 의해 타서 없어질 수 있다. 예를 들면, 패키지(P)로는 시멘트 포장지 등을 사용할 수 있다. 패키지(P)의 상측은 오픈되어 있으므로, 혼합물을 패키지(P)에 쉽게 담을 수 있다. 예를 들면, 패키지의 크기는 600mm×400mm×80mm이며, 조업 특성에 따라 그 크기를 변경할 수 있다. 혼합물이 담긴 패키지(P)는 -x축 방향으로 이동하면서 패키지 밀봉 장치(603)에 의해 밀봉, 즉 패키징된다. 따라서 혼합물은 패키지(P) 외부로 누설되지 않는다.

도 1에 도시한 바와 같이, 컨베이어(40)와 이웃한 패키징 장치(60)는 혼합물을 패키징한 패키지(P)를 컨베이어(40) 위로 낙하시킨다. 따라서 패키지(P)는 컨베이어(40)를 타고 -x축 방향으로 이동하는 가열 용기(10)에 공급된다. 가열 용기(10)는 마이크로웨이브를 투과하며 단열형이다. 가열 용기(10)는 패키지(P)를 수납할 충분할 공간을 가지므로, 패키지(P)는 가열 용기(10)의 내부에 안정적으로 수납된다. 특히, 패키지(P)를 안정적으로 수납하면서 마이크로웨이브 가열기(30)에 의한 가열 효과를 높이기 위해 패키지(P)는 누운 상태로 가열 용기(10)에 수납된다.

한편, 컨베이어(40)는 한 쌍의 구동 모터들(401) 및 컨베이어 벨트(403)를 포함한다. 한 쌍의 구동 모터들(401)은 상호 이격되어 위치한다. 컨베이어 벨트(403)는 한 쌍의 구동 모터들(401)에 결합되어 구동된다. 컨베이어 벨트(403)는 가열 용기(10)를 이동시킨다.

도 1에 도시한 바와 같이, 패키지(P)가 수납된 가열 용기(10)의 상면은 오픈되어 있으므로, 가열 용기(10) 내부를 적절히 밀폐하기 위해 가열 용기(10)의 상면을 덮개(20)로 덮는다. 즉, 밀폐 장치(91)가 덮개(20)를 파지한 후, 덮개(20)로 가열 용기(10)를 덮는다. 따라서 탄재 및 제철 더스트를 포함하는 혼합물이 수용된 가열 용기(10)의 내부를 적절하게 밀폐할 수 있다. 가열 용기(10)가 덮개(20)에 의해 덮이므로, 가열 용기(10)를 외부와 단열시켜 그 내부 온도를 높게 유지할 수 있다. 따라서 마이크로웨이브 가열기(30)에 의해 가열되는 혼합물의 온도를 높게 유지하여 탄재에 의한 환원 반응을 촉진함으로써 혼합물로부터 금속을 용이하게 회수할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 컨베이어(40) 위에서 이동하는 가열 용기(10)는 마이크로웨이브 가열기(30)측으로 이동한다. 마이크로웨이브 가열기(30)는 그 내부를 외부와 격리시키는 케이싱(305)을 포함한다. 케이싱(305)은 그 내부에 조사되는 마이크로웨이브를 외부와 차단하기 위해 그 내면을 알루미나 섬유 등으로 코팅된 철판 등으로 제조할 수 있다. 케이싱(305)의 전후에는 각각 입구측 도어(307) 및 출구측 도어(309)가 설치된다. 입구측 도어(307) 및 출구측 도어(309)는 자동으로 개폐된다. 따라서 가열 용기(10)가 입구측 도어(307)측으로 접근하는 경우, 입구측 도어(307)가 열리면서 가열 용기(10)가 케이싱(305) 내부로 유입된다. 또한, 마이크로웨이브 조사가 완료된 가열 용기(10)는 출구측 도어(309)가 열리면서 외부로 배출된다. 따라서 가열 용기(10)가 마이크로웨이브 가열기(30)를 통과하면서, 그 내부에 수용된 혼합물에 포함된 유가 원소를 회수할 수 있다. 마이크로웨이브 가열기(30)의 입구 및 출구에는 마이크로웨이브 누출을 억제하기 위한 이중 도어(미도시)를 설치할 수 있다.

마이크로웨이브 가열기(30)는 복수의 마이크로웨이브 발생기들(301)을 포함한다. 복수의 마이크로웨이브 발생기들(301)은 x축 방향, 즉 컨베이어 벨트(403)의 이송 방향을 따라 나란히 배열된다. 따라서 복수의 마이크로웨이브 발생기들(301)은 가열 용기(10)에 수용된 혼합물을 연속적으로 가열한다. 따라서 혼합물의 가열 효과를 최대화할 수 있다. 마이크로웨이브 발생기(301)로는 저출력 마이크로파 발진기를 사용하며, 복수의 저출력 마이크로파 발진기들을 사용해 전체 마이크로웨이브 출력을 조절할 수 있다. 참고로, 저가이고 90kW 출력 및 2.45GHz의 마이크로파 발진기를 사용하여 2m³의 내부 유효 용적을 가지는 세라믹 소결로 내부의 시료를 1600℃ 이상으로 가열할 수 있다. 또한, 마이크로웨이브 가열기(30)의 측벽에 설치된 팬(302)을 통해서 마이크로웨이브 가열기(30) 내부의 공기를 순환시키므로, 복수의 마이크로웨이브 발생기들(301)을 이용하여 혼합물을 균일하게 가열할 수 있다. 복수의 팬들(302)은 케이싱(305)의 측면에 컨베이어 벨트(403)의 이송 방향, 즉 x축을 따라 상호 이격되어 나란히 설치된다. 따라서 케이싱(305) 내부의 공기를 순환시켜서 컨베이어 벨트(403)의 이송 방향을 따라 이동하는 가열 용기(10)에 수용된 혼합물을 균일하게 가열한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 케이싱(305)은 하부(3051) 및 상부(3053)를 포함한다. 하부(3051)는 오픈되어 컨베이어 벨트(403)에 대향한다. 따라서 가열 용기(10)는 케이싱(305)에 의해 간섭을 받지 않고, 컨베이어 벨트(403) 위에서 연속적으로 이동하면서 케이싱(305) 내부에서 마이크로웨이브에 의해 가열된다.

상부(3053)는 하부(3051)와 마주한다. 상부(3053)에는 배출구(303)가 형성된다. 마이크로웨이브에 의해 혼합물로부터 기화된 금속은 배출구(303)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 한편, 배출구(303)는 응축기(50)와 연결된다. 배출구(303)룰 통하여 외부로 배출된 금속은 응축기(50)를 통해 흐르는 냉각수에 의해 응축되어 회수된다. 따라서 응축기(50)를 통해 혼합물로부터 배출된 금속, 예를 들면 철의 융점보다 낮은 융점을 가진 아연 등을 회수할 수 있다. 전기로가 설치된 제철소의 더스트를 회수하여 사용하는 경우, 전기로에 사용되는 고철 중 폐차로부터 회수된 용융아연도금강판의 비중이 높다. 따라서 제철 더스트는 다량의 아연을 포함할 수 있다. 응축기(50)의 상세한 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

한편, 개방 장치(93)는 덮개(20)를 파지하여 마이크로웨이브 가열기(30)를 통과한 가열 용기(10)로부터 덮개(20)를 분리시킨다. 덮개(20)가 분리된 가열 용기(10) 내부에는 패키지(P)가 제거된 혼합물만이 잔존한다. 즉, 가열 용기(10)가 마이크로웨이브 가열기(30)를 통과하면서 패키지(P)는 마이크로웨이브 발생기(301)로부터 발생되는 마이크로웨이브에 의해 전부 타서 없어진다. 특히, 혼합물이 고온으로 밀폐 유지된 가열 용기(10) 내부에서 가열되므로, 철이 용융되면서 용융철끼리 뭉쳐지고, 슬래그가 그 주위를 둘러싼다. 따라서 철이 슬래그와 자연적으로 분리되므로, 철을 슬래그와 분리시켜 쉽게 회수할 수 있다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 자력 선별기(80)는 컨베이어(40)와 이웃하여 위치한다. 자력 선별기(80)는 가열 용기(10)에 수용된 유가 원소를 회수한다. 즉, 화살표 방향을 따라 가열 용기(10) 내부에 자력 선별기(80)를 삽입하여 하부로 압력을 가함으로써 금속을 슬래그와 분리시킨 후 자력 선별기(80)에 붙여서 회수할 수 있다. 자력 선별기(80)의 상세한 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다. 환원된 유가 원소를 회수하기 위해 자력 선별기 이외에 싸이클론 등 다양한 선별 장치를 사용할 수 있다.

도 2는 도 1의 유가 원소 회수 장치(100)의 개략적인 부분 사시도이다. 도 2는 도 1의 컨베이어 벨트(403)를 부분적으로 확대하여 나타낸다.

도 2에 도시한 바와 같이, 컨베이어 벨트(403)에는 복수의 홈들(4031)이 형성된다. 복수의 홈들(4031)은 컨베이어 벨트(403)의 이송 방향, 즉 x축 방향을 따라 나란히 형성된다. 따라서 도 2에 화살표로 도시한 바와 같이, 가열 용기(10)를 홈(4031)에 삽입 고정함으로써 컨베이어 벨트(403) 위에 안정적으로 위치시킬 수 있다. 따라서 가열 용기(10)가 컨베이어 벨트(403)에 의해 이송되는 중에 컨베이어 벨트(403)로부터 이탈될 가능성이 없다.

도 3은 도 1의 가열 용기(10) 및 덮개(20)를 분해하여 개략적으로 나타낸다.

도 3에 도시한 바와 같이, 혼합물이 담긴 패키지(P)를 가열 용기(10) 내부에 수납한 후 덮개(20)로 덮는다. 패키지(P)를 가열 용기(10) 내부에 안정적으로 수납하기 위하여 패키지(P)를 누운 상태로 수용한다. 따라서 가열 용기(10)는 그 폭(W)이 그 높이(h)보다 큰 형상을 가진다. 좀더 구체적으로 가열 용기(10)의 높이(h)에 대한 가열 용기(10)의 폭(W)의 비는 5 내지 20일 수 있다. 가열 용기(10)의 폭(W)에 대한 가열 용기(10)의 높이(h)의 비가 너무 큰 경우, 가열 용기(10)의 높이(h)가 상대적으로 높아서 패키지(P)를 안정적으로 수납할 수 없다. 또한, 마이크로파가 가열 용기(10) 내부로 잘 침투할 수 없으므로, 혼합물의 반응 온도를 충분히 올릴 수 없다. 반대로, 가열 용기(10)의 폭(W)에 대한 가열 용기(10)의 높이(h)의 비가 너무 작은 경우, 가열 용기(10)의 높이(h)가 너무 작아서 가열 용기(10)가 홈(4031)(도 2에 도시)에 완전히 삽입되므로, 가열 용기(10)를 파지하기가 어렵다. 따라서 가열 용기(10)의 폭(W)에 대한 가열 용기(10)의 높이(h)의 비를 전술한 범위로 유지하는 것이 바람직하다.

도 3에 도시한 바와 같이, 가열 용기(10)의 상면을 덮는 덮개(20)에는 개구부(201)가 형성된다. 가열 용기(10)가 마이크로웨이브 가열기(30)(도 1에 도시)를 통과하면서 가열 용기(10)에 수용된 혼합물로부터 기화된 금속은 개구부(201)를 통하여 외부로 배출된다. 따라서 개구부(201)를 통해 배출되는 기화된 금속을 용이하게 회수할 수 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유가 원소 회수 장치의 개략적인 도면이다.

도 2는 도 1의 유가 원소 회수 장치의 개략적인 부분 사시도이다.

도 3은 도 1의 가열 용기 및 덮개의 개략적인 분해도이다.

Claims

컨베이어(conveyor),

상기 컨베이어 위에 위치하여 마이크로웨이브를 조사하는 마이크로웨이브(microwave) 가열기,

상기 컨베이어 위에서 이동하면서 상기 마이크로웨이브 가열기를 통과하고, 그 내부에 탄재 및 제철소 폐기물을 포함하는 혼합물을 수용하도록 적용되며, 그 일면이 개구된 가열 용기, 및

상기 가열 용기의 일면을 덮는 덮개

를 포함하고,

상기 마이크로웨이브 가열기는 상기 마이크로웨이브를 외부와 차단시키는 케이싱을 포함하며,

상기 케이싱은

오픈되어 상기 컨베이어에 대향하는 하부, 및

상기 하부와 마주하고, 상기 혼합물로부터 기화된 금속을 배출시키는 배출구가 형성된 상부

를 포함하고,

상기 마이크로웨이브에 의해 상기 혼합물을 가열하여 상기 혼합물에 포함된 유가 원소를 회수하도록 적용되며,

상기 마이크로웨이브 가열기를 통과하기 전의 상기 가열 용기는 종이로 된 패키지로 패키징된 상기 혼합물을 포함하는 유가 원소 회수 장치.
제1항에 있어서,

상기 가열 용기의 폭은 상기 가열 용기의 높이보다 큰 유가 원소 회수 장치.
제2항에 있어서,

상기 가열 용기의 높이에 대한 상기 가열 용기의 폭의 비는 5 내지 20인 유가 원소 회수 장치.
제1항에 있어서,

상기 컨베이어와 이웃하고, 상기 혼합물을 패키징한 후 상기 가열 용기에 공급하는 패키징 장치를 더 포함하는 유가 원소 회수 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 패키징 장치와 이웃하고, 상기 탄재 및 상기 제철소 폐기물을 교반한 후 상기 패키징 장치에 공급하는 혼합물 공급 장치를 더 포함하는 유가 원소 회수 장치.
제1항에 있어서,

상기 케이싱의 측면에 상기 컨베이어 벨트의 이송 방향을 따라 상호 이격되어 설치된 복수의 팬(fan)들을 더 포함하는 유가 원소 회수 장치.
제1항에 있어서,

상기 컨베이어는,

상호 이격된 한 쌍의 구동 모터들, 및

상기 한 쌍의 구동 모터들에 결합되어 상기 가열 용기를 이동시키도록 적용된 컨베이어 벨트

를 포함하고,

상기 컨베이어 벨트에는 상기 가열 용기가 삽입 고정되는 복수의 홈들이 상기 컨베이어 벨트의 이송 방향을 따라서 나란히 형성된 유가 원소 회수 장치.
제1항에 있어서,

상기 컨베이어와 이웃하고, 상기 마이크로웨이브 가열기를 통과한 상기 가열 용기에 수용된 상기 유가 원소를 회수하도록 적용된 자력 선별기를 더 포함하는 유가 원소 회수 장치.